JP5761974B2

JP5761974B2 - 測定装置

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Inventors: 卓　雅一; 雅一卓
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Description

本発明は、測定装置に関する。

従来、生体情報を取得する測定装置としてＸ線診断装置や音響波取得装置が知られている。音響波取得装置には、超音波エコーを用いた装置や、光音響効果を用いた装置が知られている。このような測定装置により良好な測定結果を得るためには、被検体が動かないように被検体を保持する必要がある。一方、被検体が乳房など生体の診断部位である場合、出来るだけ測定時の負担を軽減し、不快感を与えないことも求められる。

なお光音響効果とは、レーザー等の光源から被検体にパルス光を照射すると、光エネルギーを吸収し膨張収縮した被検体から音響波（光音響波）が発生する現象を指す。探触子を用いてこの光音響波を検出し、信号処理及び画像再構成を行うことで、被検体内部の光学特性値分布を取得し、可視化することができる。

Ｘ線診断装置として、被検者の負担を軽減するためのベッドや、撮影に十分な乳房の投影断面積を確保するための圧迫手段を設けたものが特許文献１に開示されている。

図３２は特許文献１に開示されたＸ線乳房撮影装置を示した模式図である。この装置は、乳房挿入口が設けられたベッド１１３と、乳房１１２を圧迫するための圧迫板１０２、Ｘ線フィルムテーブル１０１を有する。Ｘ線フィルムテーブル１０１は乳房１１２を圧迫板１０２とで圧迫できるように配置され、さらにＸ線フィルム１０５が内蔵されている。撮影時は被検者がベッドにうつ伏せになり、乳房１１２を乳房挿入口に挿入する。挿入された乳房１１２は、圧迫板１０２とＸ線フィルムテーブル１０１の間に挿入される。この状態で圧迫板１０２を移動することにより乳房１１２を圧迫する。次にＸ線照射器１１７により乳房１１２に対してＸ線ビームを照射して撮影する構成となっている。

特開平０７−３０３６３３号公報

特許文献１の構成によれば、被検者がベッドにうつ伏せになることにより乳房が鉛直下向きに垂らされるため、垂れた分だけ投影断面積が大きくなるという効果が得られる。しかしながら、従来のベッドタイプの圧迫機構は、被検者の負担を軽減するという観点や、測定者の操作性を向上させるという観点で改良の余地があった。

本発明は、上記課題に鑑み、被検者の負担軽減や測定者の操作性を向上させることを目的とする。

本発明は、被検体を圧迫する２つの圧迫板と、被検体が圧迫された状態でかつ、電源が供給されない状態で、前記２つの圧迫板の一方を、被検体を圧迫する方向とは逆方向に移動させる圧迫解放手段が、前記２つの圧迫板の他方に配置されていることを特徴とする測定装置である。

本発明によって、電源が供給されない状態での被検者の負担軽減や測定者の操作性を向上させることが可能となる。

本発明の適用できる音響波取得装置の外観斜視図。本発明の適用できる音響波取得装置の部分斜視図。測定方法を説明するための図。測定時の様子を説明するための図。測定時の様子を説明するための図。測定時の様子を説明するための図。本発明の適用できる音響波取得装置の部分斜視図。本発明の適用できる音響波取得装置の部分斜視図。圧迫機構の斜視図。走査系の斜視図。走査系の斜視図。圧迫機構の斜視図。圧迫機構の斜視図。圧迫機構の斜視図。圧迫機構の部分斜視図。圧迫機構の斜視図。圧迫機構の部分斜視図。電動圧迫機構の斜視図。電動圧迫機構の部分斜視図。電動圧迫機構の部分斜視図。電動圧迫機構の部分斜視図。本発明の圧迫シーケンスを示すフローチャート。本発明の圧迫シーケンスを示すフローチャート。圧迫開放機構の動作を説明するための図。圧迫解放機構の動作を説明するための図。圧迫開放機構の動作を説明するための図。圧迫解放機構の動作を説明するための図。圧迫開放機構の動作を説明するための図。圧迫解放機構の動作を説明するための図。圧迫開放機構の動作を説明するための図。モニターカメラと照明の配置図。従来のＸ線乳房撮影装置の模式図。

本発明において、測定装置とは、被検体に超音波を送信し、被検体内部で反射した反射波（反射した超音波）を受信する超音波エコー技術を利用した装置や、被検体に光（電磁波）を照射することにより被検体内で発生した音響波（典型的には超音波）を受信する光音響効果を利用した装置を含む。本発明において、音響波とは、典型的には超音波であり、音波、音響波、光音響波、光超音波と呼ばれる弾性波を含む。探触子は、被検体内で発生又は反射した弾性波を受信する。また、本発明は、特許文献１のようなＸ線診断装置にも適用可能である。

本発明の測定装置は、被検体を圧迫する２つの圧迫板と、被検体が圧迫された状態でかつ、電源が供給されない状態で、２つの圧迫板の少なくとも一方を、被検体を圧迫する方向とは逆方向に移動させる圧迫解放手段と、を有している。圧迫板は、２つの圧迫板のうち、少なくとも一方は、可動圧迫板であり、２つとも可動圧迫板であってもよい。圧迫板とは、固定圧迫板、可動圧迫板、圧迫板ホルダー、圧迫板ガイド等を含む。なお、被検体を圧迫する方向とは、それぞれの圧迫板で異なり、被検体が配置されていない面から被検体が配置された面に向かう方向である。

（基本的な構成）
図１〜２は、本発明の実施例である音響波取得装置の外観を示した図である。１は、被検者が腹臥位になるためのベッドである。２は、圧迫測定ユニットであり、ベッド１の乳房挿入口１ａの下側に、スライド移動可能に懸架されている。圧迫測定ユニット２には、乳房を圧迫するときの手技を行なうための手技開口部２ａが設けられている。

スライドハンドル３は、回転操作することで、圧迫測定ユニット２をベッド１に対して左右にスライド移動することができるようになっている。４は手動圧迫ハンドルであり、回転操作することで固定圧迫板１０に対して可動圧迫板１２の位置を広げたり狭めたりするようになっている。５は、状態切替スイッチであり、手動圧迫ハンドル４の回転操作をワンウェイラッチ状態と常時直結状態とを切替るものである。ワンウェイラッチ状態とは、手動圧迫ハンドル４を可動圧迫板１２を圧迫する方向に回転させるときには回転可能であり、逆に手動圧迫ハンドル４を可動圧迫板１２を開放する方向に回転させるときにはロックがかかり回転できないようにするものである。このように手動圧迫ハンドル４の回転が可動圧迫板１２を開放する方向に回転させるときにロックすると、乳房を圧迫するときの反力が手動圧迫ハンドル４に発生しないので、圧迫中に手動圧迫ハンドル４に対して常時握っている必要がなく操作が楽になる。

また、常時直結状態とは、前述のワンウェイラッチのワンウェイ機構をフリーにすることで設定できるようになっている。この常時直結状態では、手動圧迫ハンドル４の回転方向が可動圧迫板１２を圧迫する方向と開放する方向との両方の回転が可能になる状態であり、圧迫状態の被検者の圧迫を開放するときに使うものである。６は、フットペダルであり手動圧迫ハンドル４の操作と同様に可動圧迫板１２を圧迫方向あるいは開放方向へ電動で駆動するスイッチである。

フットペダル６は、開放方向駆動のペダル６ａと圧迫方向駆動のペダル６ｂとを備えており、手動圧迫ハンドル４の操作を補助するものである。１０は、前述した固定圧迫板であり、圧迫測定ユニット２に固定されている。そして、固定圧迫板１０をスライドハンドル３の操作により圧迫測定ユニット２とともにベッド１に対してスライド移動させることで、乳房挿入口１ａから挿入された乳房の片側圧迫を行ない手技で乳房の挿入状態を整えることができる。

１１は、アンダートレイであり、本発明では、透明の材料で作られている。このアンダートレイ１１の下にモニターカメラ（後述）を設置して乳房の圧迫角度の確認を行なったり、ＬＥＤ照明装置（後述）を設置して乳房の圧迫状態を確認するモニターの最適な照明を行なうようになっている。

１２は、可動圧迫板であり後述するリニアガイドで支持されていて、固定圧迫板１０に対して平行を保ったまま移動することで、圧迫および開放を行なうようになっている。１３は、圧迫測定ユニット２のベース板であり、後述するようにベッド１に対して固定圧迫板１０の面に垂直方向にスライド移動させる構成になっている。したがって、ベッド１に対して固定圧迫板の移動を行なうことが、乳房の挿入状態を整えることができ、乳房の圧迫状態を良好なものにできて、装置として小型化が可能であり、省エネルギーに設計することが可能になる。さらに、乳房の圧迫状態を手技の段階で良好なものにできて、被検者へは圧迫状態の不良などで乳房の再挿入を繰り返すことも無くなった。

（測定方法）
図３〜８は、本発明の装置の被検者の測定方法についての説明図である。
図３は、人間を正面から見た略図であり、Ａは、右ＭＬＯ方向の圧迫であり、Ｂは、左ＭＬＯ方向の圧迫を示している。本発明において、ＭＬＯ方向とは、乳房を斜めに圧迫する内外斜位方向を示す。Ｃは、頭側から足側への圧迫するＣＣ方向であり、本発明において、ＣＣ方向とは、頭尾方向を示す。ＣのＣＣ方向圧迫は、左側乳房と右側乳房とは別々に測定されることが通常である。

また、図３の各圧迫方向において、Ｘ線マンモグラフでは、固定圧迫板１０と可動圧迫板１２との設定位置が決められていて、図３のＡ位置およびＢ位置のＭＬＯ方向では、固定圧迫板側は脇側となっている。つまり、固定圧迫板側は、Ａ位置ではＡａ、Ｂ位置ではＢｂとして決められている。

本発明では、手技開口部２ａに対して固定圧迫板１０が、操作する人の常に右側に位置していることから、図３のＢ位置ＭＬＯでは、Ｘ線マンモグラフと同じ固定圧迫板位置になる。一方、Ａ位置のＭＬＯ方向の圧迫では、図４で示すように、Ａ位置での固定圧迫板１０がＡｂに位置するように設定されている。

Ｘ線マンモグラフと同様に圧迫するのであれば、Ａ位置でのＭＬＯ圧迫では、Ａａに固定圧迫板１０を設定することになるのであるが、本発明のようなベッド型のＭＬＯ測定装置では、操作する人の方へ被検者が覆いかぶさるようになり、測定不可能となる。したがって、本発明では、Ａ位置での固定圧迫板１０が、Ａｂに位置するように図４の状態で測定できるように、図８で示したようにＭＬＯ受け板７を設定した。

図７は、ＭＬＯ受け板７が設定されていない状態のものである。この状態で図４の右側ＭＬＯの測定のために被検者が腹臥位になった場合では、固定圧迫板１０と可動圧迫板１２との間に大きな隙間があるために、被検者の腹部あるいは肋骨部がベッドで受けられず、圧迫板間隔へはみ出してしまう可能性が有る。乳房の圧迫のために可動圧迫板１２を固定圧迫板１０の方向へ移動させると、乳房よりも先に、はみ出している被検者の腹部あるいは肋骨部が圧迫されることになり、目的の乳房の圧迫ができなくなる。

また、このＭＬＯ受け板７は、ベース板１３と一体化の構成にしても良く、被検者の腹部あるいは肋骨部を受けて、圧迫板１０、１２の間隙に被検者の腹部が落下することを防止できる。また、ＭＬＯ受け板７を柔軟性のある素材で構成して、少しは被検者の腹部が圧迫板１０、１２の間隙に落下するが、可動圧迫板１２で被検者の乳房を圧迫する場合に、可動圧迫板１２の上面で滑るように構成することも可能である。

以上のように、固定圧迫板１０に対して垂直方向の受け板７を設けることにより、ＣＣ方向の圧迫だけではなく、ＭＬＯ方向の圧迫もできるようになるので、測定範囲を格段に広げられる。また、ＣＣおよびＭＬＯについてそれぞれ別々の装置で構成する必要がなく省スペース化や省エネルギーが見込めるものとなる。

図４〜６は、本発明の音響波取得装置に被検者がどのような体位で検査するのかを示した図である。図４は、図３のＡの位置である右側乳房のＭＬＯ方向の圧迫による検査である。図５は、図３のＢの位置である左側乳房のＭＬＯ方向の圧迫による検査である。図６は、図３のＣの位置である右側乳房のＣＣ方向の圧迫による検査の様子である。

（音響波取得装置の動作）
図９〜１１は、ベッド１やベース板１３などを省いて圧迫やスキャンメカが見える状態にした説明斜視図である。図９は、圧迫測定ユニット２の全体を示した斜視図であり、図９を使って音響波取得装置の動作について説明する。

不図示のパルスレーザー装置からファイバーケーブル２１によって送られてきたパルスレーザーをレーザー用照明光学系２０により所望の大きさに拡大拡散させ、可動圧迫板１２で圧迫された被検者の乳房へ可動圧迫板１２を通して照明する。

被検者の乳房に癌が発生している場合には、その癌には新生血管が多数作られていて、癌への血流も多くなっている。その血管には、ヘモグロビンを含んだ血液が常に流れているので、前述のレーザー用照明光学系２０から乳房へパルスレーザーを照明すると、乳房の表面から内部組織へレーザーが拡散しながら浸透して、血液内の特定のヘモグロビンに吸収される。そして、ヘモグロビンは瞬間的に膨張と収縮をすることになる。このときのヘモグロビンの瞬間的な膨張と収縮は、超音波を発生させることは、一般によく知られていることである。なお、パルスレーザーは、特に近赤外線のパルスレーザーであり７５０ｎｍ〜１０６４ｎｍ程度の波長のものを用いる。

この超音波が乳房の組織を通して固定圧迫板１０へ伝わり、固定圧迫板１０の乳房と反対側にある超音波探触子１５で受信するようになっている。超音波探触子１５で受信された信号は、一般的な超音波診断装置と同様の演算処理を行なうことで、超音波発生源の再構成を行なうと、被検者の乳房内のどの位置に、特定のヘモグロビンの集簇があるのか判定できるようになる。

この特定のヘモグロビンの集簇部分に癌が発生している可能性が濃厚と診断することができるようになるということが、音響波取得装置の動作原理である。したがって、所望のパルスレーザーを被検者の乳房に照明すると、超音波が特定のヘモグロビンから発生するので、癌のようにヘモグロビンが多く集まっているところから強い超音波が発生する。そして、その強い超音波の発生場所を特定することで、乳房内の癌の有無や癌の大きさがわかるものである。

音響波取得装置の動作原理から必要なことは、パルスレーザーを乳房に照明すると人体内ではパルスレーザーが拡散してしまうので、できるだけ乳房を厚みを薄くする必要があるために圧迫を行なうことになる。また、可動圧迫板１２で乳房を圧迫してからパルスレーザーをレーザー用照明光学系２０から照明することより、可動圧迫板１２は、近赤外線での透過率が良い材料にする必要があり、たとえばアクリル樹脂などを使うと良い。さらに固定圧迫板１０は、ヘモグロビンから発生した超音波を乳房の組織を通して超音波探触子１５へ伝達する必要がある。

まず、乳房と固定圧迫板１０との音響マッチングを良くするために、たとえば、超音波診断で用いられるジェルやウレタンゲルシートなどを乳房と固定圧迫板１０との間に介在させる必要がある。

さらに、固定圧迫板１０の内部、固定圧迫板１０表面から超音波探触子１５までの空間にも、超音波の伝達を良くするために、音響インピーダンスを合わせる工夫が必要である。本発明では、この固定圧迫板１０の内部の伝達ロス対策のために材料としてポリメチルペンテン等を選択している。また、固定圧迫板１０表面から超音波探触子１５までの空間には、ＤＩＤＳ（ひまし油）やＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などを充満させるように工夫している。

図１０にＤＩＤＳ（ひまし油）やＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などを充満する手段を示す。超音波探触子１５はキャリッジ１７に対して液漏れしないようにセットされている。キャリッジ１７には、パッキング１７ａが取り付けられており、このパッキング１７ａを固定圧迫板１０に押し付けることによりＵ字型の空間を作り出す。そして、不図示のオイルポンプにより供給口１７ｂからＤＩＤＳ（ひまし油）やＰＥＧ（ポリエチレングリコール）などを供給し、廃棄口１７ｃから排出するように設定する。

また、超音波探触子１５は、超音波センサーの数量を多くすると非常に高価になるので、圧迫した乳房に対して小さい面積のものになってしまう。そこで、図１０および図１１のようなＸＹ駆動できるメカで超音波探触子１５およびレーザー用照明光学系２０を支持して、圧迫板に平行な面に沿って走査して超音波を取得するようになっている。まｔあ、この超音波探触子１５およびレーザー用照明光学系２０は、走査する場合には常に対向させることで、最も効率が良くなる。そこで、高精度に走査できるように、探触子Ｙ軸駆動ガイド１８、探触子Ｘ軸駆動ガイド１９、投光Ｙ軸駆動ガイド２３、投光Ｘ軸駆動ガイド２４を使っている。

（走査系）
図１０〜１１は、本発明の走査系を示した斜視図である。図１０は、本発明の超音波探触子１５の走査系を示したものある。探触子Ｙ軸駆動ガイド１８には、駆動モーター１８ａが動力源でありジョイント１８ｂを介してリードスクリュー１８ｃに回転を伝えて、リニアガイド１８ｄをＹ軸に沿って上下に駆動するようになっている。このリニアガイド１８ｄにキャリッジ１７が固定されていてリニアガイド１８ｄにより超音波探触子１５が上下動すると、側面に設置されているリニアセンサー１８ｅがリニアスケール１８ｆの位置を読み取ることで、正確な走査位置を検出できる。

また、探触子Ｘ軸駆動ガイド１９は、探触子Ｙ軸駆動ガイド１８とほぼ同じ構成になっている。駆動モータ１９ａとリードスクリュー１９ｃとをジョイント１９ｂで結合して、リードスクリュー１９ｃを回転させることで、リニアガイド１９ｄを左右に走査する。リニアガイド１９ｄには、探触子Ｙ軸駆動ガイド１８が直付されており、探触子Ｙ軸駆動ガイド１８の駆動機構および超音波探触子１５をＸ軸方向に走査するようになっている。

図１１は、投光Ｙ軸駆動ガイド２３と投光Ｘ軸駆動ガイド２４について詳細に示した斜視図であり、探触子側との対向動作を精度良く行なうために、探触子側と投光側との構成は、同一のもので構成されている。投光Ｙ軸駆動ガイド２３には、駆動モーター２３ａが動力源でありジョイント２３ｂを介してリードスクリュー２３ｃに回転を伝えて、リニアガイド２３ｄをＹ軸に沿って上下に駆動するようになっている。このリニアガイド２３ｄにキャリッジ２２が固定されていてリニアガイド２３ｄにより投光キャリッジ２２が上下動すると、側面に設置されているリニアセンサー２３ｅがリニアスケール２３ｆの位置を読み取ることで、正確な走査位置を検出できる。

また、投光Ｘ軸駆動ガイド２４は、投光Ｙ軸駆動ガイド２３とほぼ同じ構成になっている。駆動モータ２４ａとリードスクリュー２４ｃとをジョイント２４ｂで結合して、リードスクリュー２４ｃを回転させることで、リニアガイド２４ｄを左右に走査する。リニアガイド２４ｄには、投光Ｙ軸駆動ガイド２３が直付されており、探触子Ｙ軸駆動ガイド２３の駆動機構およびレーザー用照明光学系２０をＸ軸方向に走査するようになっている。

（圧迫機構）
次に圧迫機構について説明する。図９および図１２〜１５は、本発明の圧迫機構を示した図であり、図９は、圧迫機構とスキャン機構の両方を配置してある。図１２〜１３は、本発明の圧迫に関係する部品のみを抽出して示した斜視図であり、アンダートレイ１１を省略してアンダートレイ１１の下に設定してあるモニターカメラ５８およびＬＥＤ照明装置５９が観察できるようにした図である。図１４は、スライドハンドル３を廻して圧迫測定ユニット２をベッド１に対してスライド移動させる機構と、手動圧迫ハンドルの連結機構について示した断面斜視図である。図１５は、位相調整板の詳細を示した拡大図である。

図９において、固定圧迫板１０は、圧迫板ガイド１４によってベース板１３に固定されていて、アンダートレイ１１も圧迫板ガイド１４に取り付けられている。このアンダートレイ１１は、被検者の乳房をベッド１から挿入する時に乳房に超音波ジェルや水などを付けて固定圧迫板１０にできるだけ沿わせるようにしながら手技を行なうときに使用する。つまり、アンダートレイ１１は、超音波ジェルや水などが、モニターカメラ５８およびＬＥＤ照明装置５９に落下しないようにするためのトレイである。

図１２において、２５は、可動圧迫板１２をビス止めにより支持する圧迫板ホルダーであり、リニアガイド本体２９のリニアガイド２６に固定されていて、リニアガイド本体２９に沿ってスライド移動するようになっている。リニアガイド本体２９は、リードスクリュー軸４１が回転することで、内部にリードスクリュー４１とネジ嵌合しているリニアガイド２８をスライド移動できるようになっている。一方、リニアガイド２６には内部にリードスクリュー軸４１とネジ嵌合を持たないようにして、押圧センサー２７でリニアガイド２８とリニアガイド２６とを連結させるようにしている。こうすることにより、リードスクリュー軸４１が回転するとリニアガイド２８がリードにしたがってスライド移動するので、リニアガイド２６および可動圧迫板１２も同一方向にスライド移動する。そして、乳房あるいは乳房ファントムを圧迫するようにスライドさせると、可動圧迫板１２に圧迫の反力が発生し、押圧センサー２７で圧迫力を測定できるようになる。

３０は、圧迫板片押レバーでありリニアガイド３２に固定されていて、リニアガイド本体３５にスライド移動できるようになっていて、可動圧迫板１２に対しては、圧迫板片押ノブ３１が設定されている。また、リニアガイド３２は、内部にリードスクリュー軸３６とネジ嵌合を持たないようにして、押圧センサー３３でリニアガイド３４と連結させるようにしている。リードスクリュー軸３６を回転させリニアガイド３４をリニアガイド本体３５に対してスライド移動させることで、押圧センサー３３を介してリニアガイド３２と圧迫板片押レバー３０、および圧迫片押ノブ３１可動圧迫板１２とを押圧方向に押すことになる。

可動圧迫板１２は、リニアガイド本体２９および３５によりスライド駆動されることになる。ただし、リニアガイド本体２９および３５のお互いの平行度や偏芯などがあり、リニアガイド２６で可動圧迫板１２を固定した上に、さらにリニアガイド３２で固定すると過拘束となってスライド駆動が難しくなる。そこで、圧迫片押ノブ３１は、可動圧迫板１２に対しては圧迫する方向に突き当てているのみで固定しない。

３７は、位相調整板であり、図１５で示すように、駆動板３７ａと従動板３７ｂとで構成されている。駆動板３７ａは、かさ歯車３８と一体でリードスクリュー軸３６に対して回転嵌合するようになっていて、従動板３７ｂとビス３７ｇおよび３７ｆで結合できるようになっている。また、駆動板３７ａには、偏芯調整軸３７ｄが回転可能に連結されており、従動板３７ｂの長穴部３７ｅと偏芯調整軸３７ｄの偏芯部分とが嵌合している。従動板３７ｂは、リードスクリュー軸３６に対してキー溝嵌合するようになっていて、ビス３７ｇおよび３７ｆで駆動板３７ａと結合することで、かさ歯車３８の駆動力がリードスクリュー軸３６に伝達するようになっている。

かさ歯車３９と４３は、回転軸４０にキー嵌合していてかさ歯車４４が回転駆動されると、回転軸４０と一体的にかさ歯車３９と４３とは回転するようになっている。
かさ歯車４５および４７は、回転軸４６とキー嵌合していて回転軸４６と一体的に回転する。かさ歯車４８および５０は、回転軸４９とそれぞれキー嵌合しており、回転軸と一体的に回転するようになっている。

５１は、回転軸５２にキー嵌合で一体化されたかさ歯車である。５３は、トルクリミッタであり、５４は、連結ギア付トルクリミッタで、共に同じトルクでスリップするように設定してある。これは、乳房の圧迫に対して故障したときの安全性を考慮したものであり、片方のトルクリミッタが壊れてスリップしなくなったとしても、もう一方のトルクリミッタで過剰圧迫することが防止できるようになっている。トルクリミッタ５３は、回転軸５２が圧入嵌合されているロータ部５３ｂと、回転軸５４ｃが連結されているアウター部５３ａとの間にフリクションばねが設定されている。そして、回転軸５４ｃが設定されている回転トルクを上回ったときには、アウター部５３ａからロータ部５３ｂへの伝達がされないので、回転軸５２には、設定以上のトルクが発生しないようになっている。

また、連結ギア付トルクリミッタ５４もトルクリミッタ５３と同じ構造になっていて、出力軸である回転軸５４ｃが圧入嵌合されているロータ部５４ｂと、回転軸５４ｄが連結されているアウター部５４ｅとの間にフリクションばねが設定されている。そして、回転軸５４ｄが設定されている回転トルクを上回ったときには、アウター部５４ｅからロータ部５４ｂへの伝達がされない。よって、回転軸５４ｃには、設定以上のトルクが発生しないようになっている。

また、回転軸５４ｄには、電動駆動の伝達のための連結ギア部５４ａが圧入固定されており、一体で回転するようになっている。電動駆動時にも、乳房の圧迫時に、２重のトルクリミッタを設けた部分を通って動力伝達を行なうようにしてあることで、電動駆動機構が壊れて、所定のトルク以上の駆動をするようになっても、所定の圧迫以上できないようになっている。

５５は、ワンウェイ付ブレーキであり、圧迫測定ユニット２に固定されている軸受５５ｄにビス等で固定されているステータ５５ａに電磁コイルが設定されている。電磁コイルに通電することで励磁され、ブレーキロータ５５ｂを吸着してステータ５５ａと一体化にすることでブレーキがかかるようになっている。ブレーキロータ５５ｂには、ワンウェイ機構５５ｃが組み込まれており、ワンウェイ機構５５ｃを介して回転軸５５ｅと連結されている。ブレーキロータ５５ｂがステータ５５ａの励磁により一体化してブレーキ状態になれば、回転軸５５ｅの回転は、ワンウェイ機構５５ｃの開放方向の回転は可能で、ロック方向の回転は規制されるようになる。この説明は前述の状態切替スイッチ５で手動圧迫ハンドル４の回転操作でワンウェイラッチ状態にした時の動作説明である。

つまり、手動圧迫ハンドル４を可動圧迫板１２の圧迫方向に回転させるときには回転可能であり、逆に手動圧迫ハンドル４を可動圧迫板１２の開放方向に回転させるときにはロックがかかり回転できないようにするものである。

このように手動圧迫ハンドル４を可動圧迫板１２の開放方向に回転させるときにロックすると、乳房を圧迫するときの反力が手動圧迫ハンドル４に発生しないので、圧迫中に手動圧迫ハンドル４に対して常時握っている必要がなく操作が楽になるようになっている。また、前述の状態切替スイッチ５で常時直結状態に切り替えると、ステータ５５ａの電磁コイルの通電されなくなるので励磁を解消して、ブレーキロータ５５ｂがステータ５５ａから切り離されワンウェイ機構５５ｃが働かなる。よって、手動圧迫ハンドル４が圧迫方向にも開放方向にも自由に回転可能になる。

５６は、回転軸５５ｅと手動圧迫ハンドル４の回転軸５７とを約３０度の角度で連結するユニバーサルジョイントであり、圧迫および開放するための回転軸５２、５４ｃ、５４ｄ、５５ｅが、奥側からほぼ直線的に手前まで設定されている。手技を行なうための手技開口部２ａに対して約３０度傾けて手動圧迫ハンドル４を取り付けたことにより、手技をやりながらの圧迫または開放のハンドル操作が最もし易い位置になっている。

位相調整とは、リニアガイド本体２９のリードスクリュー軸４１で決められた位置にリニアガイド２６で固定支持されている可動圧迫板１２が、固定圧迫板１０に対して平行平面となる位置で圧迫片押ノブ３１と接触するように設定することである。この可動圧迫板１２との接触位置に、圧迫片押ノブ３１をセットするためには、位相調整板３７のビス３７ｇを緩めた状態で偏芯調整軸３７ｄを回転させると同時駆動ギア３９および４３で決定されたかさ歯車３８の位相に対して、リードスクリュー軸３６の回転位相を変化させることができる。このため、リードスクリュー軸３６のリード／回転角という値だけリニアガイド３４をリニアガイド本体２９に対してスライド微調整することになり、圧迫片押ノブ３１の可動圧迫板１２との接触位置を調整することになる。

本発明の音響波取得装置では、圧迫板の支持を２軸で行ない、しかも固定圧迫板１０と可動圧迫板１２との平行度を重視して、このような微調整メカを組み込んでいる。それは、Ｘ線マンモグラフなどは、通常圧迫板は、１本の支持で圧迫を行なっていることが多くあるが、Ｘ線マンモグラフの場合、乳房の圧迫状態を上面からのＸ線透過を測定した射影像であるということである。射影像は、平面での画像であり、圧迫するのは、できるだけ薄くすることでＸ線透過率を上げてＸ線量をできるだけ少なくして被ばくを防ぐ目的からである。また、圧迫により、できるだけ乳房を広げて射影像での重なりを少なくする目的がある。よって、圧迫板の平行度は、さほど問題にならないので、１本支持が多くなるのである。

一方、本発明の音響波取得装置では、レーザー光を照明して、血液のヘモグロビンの超音波を測定して、そのヘモグロビンの場所を計算により再構成して、乳房の３次元空間のどの場所から来た超音波なのかを得る必要がある。この場合に、乳房の超音波の音響特性がわかれば計算できるのであるが、人体の超音波の音響特性は、複雑に変化しており、測定が難しいのが現状である。その中で圧迫板の平行度が非常に精度良くセットされているとすると、ヘモグロビンから出た超音波の位置を圧迫板を参照にして割り出すことができるので、人体の超音波の音響特性が不明でも、癌などの血液の集簇度などの計算には、問題がなくなることになる。したがって、本発明の音響波取得装置では、可動圧迫板１２の支持を２軸にして、固定圧迫板１０との平行度を出す工夫が必要になる。

図１６〜１７は、本発明の圧迫機構の詳細を示した図である。図１６において、６１は、ポテンショメータである。可動圧迫板１２にポテンショメータ６１の引掛け部６１ｃを固定して、ポテンショメータ６１の本体６１ａから引出したワイヤー６１ｂで連結することで、可動圧迫板１２の圧迫移動距離を本体６１ａから引出されたワイヤー６１ｂの長さで算出するようになっている。図１７は、可動圧迫板１２の片側押付部の詳細図を示した斜視図である。前述した可動圧迫板１２の押付部の位相調整が、位相調整板３７で微調整できることを説明したが、以下では、微調整ではできないくらいの調整量が必要な場合の実施例を説明する。

まず、可動圧迫板１２の押付力は、リードスクリュー軸３６を回転することで、リニアガイド３４のリード駒部３４ｂのリード嵌合部によりスライド移動することになり、リニアガイド３４の取付台３４ａに押圧センサー３３の取付部３３ｂで固定されている。この押圧センサー３３の他端には、取付用のボルト３３ａが取り付くようになっている。リードスクリュー軸３６とリード嵌合していないリニアガイド３２ｂに固定してある取付台３２ａに取付用のボルト３３ａの他端にナット等で連結させると、スライド駆動力が、伝達できるようになる。さらに、圧迫板片押レバー３０がリニアガイド３４のリード駒部３４ｂに固定されており、圧迫板片押レバー３０の他端には圧迫板片押ノブ３１が、ネジタップ部３０ａにねじ込まれている。

この状態で圧迫板片押ノブ３１で可動圧迫板１２を押し込むため、圧迫板片押レバー３０に対して圧迫板片押ノブ３１のねじ込み量を変化させることで、リードスクリュー軸の駆動位相を変化させた時と同様、可動圧迫板１２の平行押し付け調整が可能である。

また、押圧センサー３３の取付用のボルト３３ａを取付台３２ａに取付けるナットの位置を変化せても、リードスクリュー軸の駆動位相を変化させた時と同様に、可動圧迫板１２の平行押し付け調整が可能である。しかし、調整する対象が通常のボルトであったり、通常のネジ部であるために、可動圧迫板１２の平行押し付け調整は、微調整ではなく、大きく移動する場合に限られることもあり、位相調整板３７による微調整機構は必要である。

（電動駆動機構）
次に、圧迫の電動駆動機構について説明する。図１８〜２１は、本発明の電動圧迫機構の動作説明図である。図１８において、７０は、電動駆動用モータであり、図１のフットペダル６を踏み込んでＯＮさせることにより電源が供給される。ペダル６ｂを踏んでＯＮさせると圧迫方向の駆動としてモータ出力軸７１が反時計回りに回転して、ペダル６ａを踏んでＯＮさせると開放方向の駆動としてモータ出力軸７１が時計回りに回転駆動される。７２は、モータ出力軸７１にキー嵌合していてモータ出力軸と一体で回転する遊星ギア切替の太陽ギアである。

７３は、遊星切替レバーでありモータ出力軸７１に対して回転可能嵌合になっていて、太陽ギア７２との間にはフリクションばねで付勢力が働くようになっているので、モータ出力軸７１が回転すると同じ方向に遊星切替レバー７３も回転するようになっている。７４は、遊星切替レバー７３に圧入固定された遊星ギア軸７５に回転嵌合で取り付けられた遊星ギアである。遊星切替レバー７３に圧入固定された遊星ギア軸７５は、図１９に示されているが遊星切替レバー７３からさらに飛び出したストッパーピン７５ａがある。遊星切替地板７６の圧迫側駆動遊星ストッパー面７６ａと開放側駆動遊星ストッパー面７６ｂに突き当たることで遊星ギア７４の位置決めをするようになっている。

図１９において、モータ出力軸７１が時計回りに回転すると太陽ギア７２も時計回りに回転しさらに遊星切替レバー７３も時計回りに回転する。そうすると、遊星ギア軸７５のストッパーピン７５ａが、遊星切替地板７６の圧迫側駆動遊星ストッパー面７６ａに当接して遊星切替レバー７３の時計回りの回転が止まった位置が、遊星ギア７４とギア７７とが噛み合う位置になっている。ストッパーピン７５ａが遊星切替地板７６の圧迫側駆動遊星ストッパー面７６ａに当接して遊星切替レバー７３の時計回りの回転が止まっても太陽ギア７２は不図示のフリクションばねで滑るので、太陽ギア７２はフリクションばねの滑りトルク分だけ少ない動力は伝達できる。よって、太陽ギア７２の回転は、遊星ギア７４からギア７７へ伝達されギア７７とキー嵌合で一体的に回転する回転軸７８が時計回りに回転駆動される。

８０は、トルクリミッタであり、回転軸７８の回転トルクを回転軸８１へ伝達するのであるが、回転軸７８の回転トルクが一定以上になると空転するようになっていて、回転軸８１の回転トルクの上限値を制限している。ギア８２は、回転軸８１とキー嵌合していて回転軸８１と一体的に回転し、ギア８３と常に噛み合っている。ギア８３は、回転軸８４とキー嵌合していて一体的に回転するようになっている。回転軸８４は、クラッチ８５内に設定されているクラッチ板（不図示）とも一体的に回転するようになっている。このクラッチ板は、クラッチ８５に通電することでクラッチロータ８６のアマチャ部８６ａと電磁的に吸着して一体的に回転できるようになり、回転軸８４の回転トルクをクラッチロータ８６のスリーブギア部８６ｂへ伝達できるようになっている。

もちろん、クラッチ８６の通電を切ると回転軸８４と連結されているクラッチ板とクラッチロータ８６のアマチャ部８６ａとの電磁吸着が解消されるので、回転軸８４の回転トルクはクラッチロータ８６へは伝達されないことは言うまでもないことである。クラッチロータ８６のスリーブギア８６ｂは、連結ギア付トルクリミッタ５４のギア部５４ａと常に噛み合っている。よって、クラッチロータ８６に電動駆動用モータ７０の回転トルクが伝達されると、ギア５４ａが回転することになり、電動圧迫駆動が開始されることになる。

図２０において、図１のペダル６ａを踏んでＯＮさせると開放方向の駆動として電動駆動用モータ７０のモータ出力軸７１が時計回りに回転駆動される。すると、太陽ギア７２も時計回りに回転するので、太陽ギア７２のフリクションばねにより遊星切替レバー７３が、時計回りに回転する。そして遊星ギア軸７５のストッパーピン部７５ａが遊星切替地板７６の開放側駆動遊星ストッパー面７６ｂに当接する。この状態を示したものが、図２０〜２１である。

開放側駆動遊星ストッパー面７６ｂにストッパーピン部７５ａが当接すると太陽ギア７２の回転は遊星ギア７４に伝達され、さらにギア８８と噛み合うようになる。遊星切替レバー７３は、ストッパーピン部７５ａが当接すると太陽ギア７２のフリクションばねからの時計回りの回転力がスリップしながらストッパーピン部７５ａの当接状態を維持するように回転が止まることは言うまでもないことである。ギア８８は、回転軸８９とキー嵌合していて一体的に回転するようになっていて、ギア９０ともキー嵌合しているので、ギア８８の回転トルクは、直接ギア９０へ伝達されるようになっている。ギア９０は、ギア８３と常に噛み合っておりクラッチ８５へ回転トルクが伝達されることになり、クラッチ８５以降の回転トルクの伝達は、圧迫側駆動の説明と同じ伝達をすることになる。

（スライド機構）
次にスライド移動について説明する。図１４において、スライドレール６２および６４が取り付けられたスライドレール受け板６３はビス等でベッド１の枠１ｂに締結されている。スライドレール６２および６４のスライド移動する駒６２ａ、６２ｂ、６２ｃおよび６４ａ、６４ｂ、６４ｃにベース板１３を載せて、ベース板１３とスライドレール６２および６４の各駒とをビス等で締結させる。この構成により、ベッド１に対してベース板１３がスライドレール６２および６４に沿ってスライド移動可能になる。スライド駆動する場合には、スライドハンドル３を回転することで動作するようになっている。

図１４において、スライドハンドル３は、ハンドルホルダー６６に内蔵されている回転軸でハンドルギア６７と直結されていて一体的に回転するようになっている。ハンドルギア６７は、減速ギア６８と噛み合っており、減速ギア６８はスライド駆動ギア６９と噛み合っていて、減速ギア６８とスライド駆動ギア６９とは、ともにハンドルホルダー６６に固定されている軸に回転可能に支持されている。

さらにスライド駆動ギア６９は、ベース板１３に固定されているスライドラックギア６５と噛み合っている。よって、図１４において、スライドハンドル３を時計方向に回転させるとハンドルギア６７も時計方向に回転し、減速ギア６８は反時計回りに回転する。スライド駆動ギア６９は時計回りに回転することで、スライドラックギア６５を右方向にスライド駆動することになり、ベース板１３も右方向へスライド移動する。ベース板１３には、少なくとも固定圧迫板１０が懸架されているので、このスライド移動する方向が、後述する挿入された乳房のアンダーバストプリ圧迫動作になる。

また、スライドハンドル３を反時計回りに回転させると、ベース板１３は逆に左方向へスライド移動して、乳房のアンダーバストプリ圧迫を解除することができるのは、言うまでもないことである。

（手動機構の動作）
次に手動機構の動作説明をする。図１２において、手動圧迫ハンドル４を反時計方向に回すと可動圧迫板１２が固定圧迫板１０に近ずいて圧迫動作になる。詳しく説明すると、手動圧迫ハンドル４を反時計方向に回すと、回転軸５７へ伝わりユニバーサルジョイント５６を経てワンウェイ付ブレーキ５５に達する。ワンウェイ付ブレーキ５５は、図１の状態切替スイッチ５でワンウェイラッチ状態にしてあるときは、ブレーキが利いている。一方、圧迫方向の反時計回りの回転では、ワンウェイのフリー回転方向なので回転負荷は発生せずに回転が次の連結ギア付トルクリミッタ５４へ伝達できる。

連結ギア付トルクリミッタ５４のギア部５４ａは、常にクラッチ８５のスリーブギア８６ｂと噛み合っているが、図１のフットべダル６を踏み込んでいないときには、図１８のクラッチ８５は、連結ギア５４ａと電動駆動用モータ７０とは連結されていない。よって、回転負荷は発生しない。連結ギア付トルクリミッタ５４のトルクリミッタ部は、入力側である手動圧迫ハンドル４からの回転トルクが可動圧迫板１２を押す力に換算して３００Ｎを超える場合、出力軸であるトルクリミッタ５３の入力軸には、３００Ｎ以上は発生しないようになっている。

また、トルクリミッタ５３も全く同一のトルクリミッタとして入力に対して出力を可動圧迫板１２の押し力に換算して３００Ｎを超えないように回転トルクを制御している。この２連のトルクリミッタの設置は、単一故障を保障するものであり、どちらか一つが壊れても、可動圧迫板１２の押し力換算で３００Ｎを超えない保証ができるようにしてある。もちろん、この安全機構は、電動駆動用モータ７０を使った電動圧迫時にも連結ギア５４ａから電動駆動トルクが伝達されるので、３００Ｎを超えないシステムの保証になっていることは、言うまでもないことである。

トルクリミッタ５３の出力軸である回転軸５２へ伝達された手動圧迫力は、次に、方向を変えるためにかさ歯ギア５１、５０と連結する。そして、回転軸４９に連動して、さらに図１３のかさ歯ギア４８、４７と方向を変え、回転軸４６に伝わる。また、かさ歯ギア４５、４４から回転軸４０に伝達される。回転軸４０には、かさ歯ギアが４３と３９の２つがキー嵌合しており、回転軸４０と一体的に回転するようになっている。よって、可動圧迫板１２の左右のリニアガイド２９と３５を同時に駆動し、可動圧迫板１２の圧迫において、乳房の位置によらず常に固定圧迫板１０と平行を保つ圧迫ができるように構成されている。

かさ歯ギア４３と噛み合っているかさ歯ギア４２へ伝達されたトルクは、かさ歯ギア４２とキー嵌合で一体的に回転するようになっているリードスクリュー軸４１へ回転トルクが伝達される。該回転トルクは、リードスクリュー軸４１とネジ嵌合しているリニアガイド２８に右方向の移動力を発生させる。そして、可動圧迫板１２の圧迫反力を測定するための押圧センサー２７を介してリードスクリュー軸４１とネジ嵌合していないリニアガイド２６を右方向へ押し付ける力を発生させている。

リニアガイド２６には可動圧迫板１２の圧迫板ホルダー２５が直に強固に取り付けてあり、リニアガイド２６による支持だけでも可動圧迫板１２の固定圧迫板１０に対する平行度は十分満足できるようになっている。そのために、リニアガイド本体２９のレール部分は、固定圧迫板１０の方へも延長されている。

一方、かさ歯ギア３９側では、かさ歯ギア３８と噛み合っていて、かさ歯ギア４２側と同時駆動で、可動圧迫板１２を左右から押し付けることになるが、かさ歯ギアのギア位相ずれや、リードスクリュー軸４１と３６との位相差などを合わせることは非常に難しい。よって、本発明では、位相調整板３７を設けて、左側の圧迫板の固定部があるのでリードスクリュー軸４１側を保証値として、リードスクリュー軸３６側を可変にして調整するように構成した。つまり、かさ歯ギア３９と噛み合っているかさ歯３８の軸に位相調整板３７を設けて、位相調整後の位置をリードスクリュー軸３６に伝達し、リードスクリュー軸３６とネジ嵌合しているリニアガイド３４を圧迫方向に駆動するようになっている。

リニアガイド３４には押圧センサー３３が取り付けられており、この押圧センサー３３を介してリードスクリュー軸３６とネジ嵌合していないリニアガイド３２を圧迫方向へ押し付けるようになっている。しかし、リニアガイド本体３５の圧迫板近傍では、乳房圧迫時に手技で乳房を補助する必要があり、リニアガイド本体３５が、左側のリニアガイド本体２９のように固定圧迫板１０の位置まで延長すると手技の邪魔になってしまう。リニアガイド本体３５がセットできる長さは、図１２で示した可動圧迫板１２の最大開口位置と同一面であれば、手技の邪魔にならないことは実験で明らかになっている。

したがって、リニアガイド本体３５の位置が可動圧迫板１２の最大開口位置までとすると、リニアガイド３４あるいは３２の位置で可動圧迫板１２を固定圧迫板１０近傍まで押付けるためには、オーバーハングさせた形状の圧迫板片押レバー３０が必要となる。また、可動圧迫板１２を固定圧迫板１０とほぼ平行に圧迫移動させるときに、リニアガイド本体が２９と３５の両方でガイドするのであるが、両方とも可動圧迫板１２に強固に支持すると、過拘束になる。つまり、リニアガイド２５、２８あるいは３２、３４が移動時に非常に負荷が重くなってしまうことが予想される。よって、オーバーハングして支持するリニアガイド本体３５側での支持は、可動圧迫板１２が乳房を圧迫する際に生じる圧迫反力を受けるだけに構成されている。

したがって、可動圧迫板１２のリニアガイド３５は、手技の邪魔にならないように、手技の開口部までとして構成する。圧迫板片押レバー３０は、オーバーハングさせることで２軸での圧迫板駆動が可能になり、固定圧迫板１０との平行度も精度よく保つことが可能となる。

（電動機構の動作）
次に電動機構の動作説明をする。電動圧迫機構の起動は、図１に示したフットペダル６を踏んだ時のみ有効となるように構成されている。図１のフットペダル６の圧迫方向駆動のペダル６ｂを踏み込むと図１８の電動駆動用モータ７０が反時計方向に回転するように通電されるとともに、クラッチ８５にも通電され、電動駆動用モータのトルクが、連結ギア付トルクリミッタ５４へ伝達できるようになる。電動トルクは、太陽ギア７２から遊星ギア７４を介してギア７７へ伝わり回転軸７５からトルクリミッタ８０に入力される。

このトルクリミッタ８０は、手動圧迫機構に設けてある２連のトルクリミッタ５４、５３とは異なるトルク制限を行なうようになっている。Ｘ線マンモグラフの場合も電動圧迫と手動圧迫を持っているが、電動圧迫の方が圧迫力を小さくしてあり、電動圧迫は補助的な使い方をＪＩＳで設定されていることから、本発明の機構も同様に電動圧迫を手動に比べて小さい圧迫力になるようにしてある。トルクリミッタ８０での電動圧迫力は、７０Ｎ程度に設定してあり、電動駆動モータが壊れた場合でも、７０Ｎ以上はスリップして可動圧迫板１２まで伝達できないようにしてある。

また、電動圧迫機構に対して単一故障の保証としては、トルクリミッタ８０が壊れて直結状態となりトルク制限できなくなった場合には、ギア８２からギア８３を経てクラッチ８５を介してスリーブギア８６ｂを通過して連結ギア５４ａへつながり、手動のトルクリミッタ３００Ｎでの制限で制御されることになり、安全は保証されることになる。

もし、電動駆動時に７０Ｎ以上の圧迫力が発生した場合には、非常停止ボタン（不図示）を押すことにより、電動駆動モータへの給電を止めることも可能である。また、クラッチ８５の通電を停止させ、電動駆動モータ７０のトルクをスリーブギア８６ａまで伝えなくすることも可能であり、安全は十分に担保することは可能である。

また、フットペダル６ｂを踏み込んで電動圧迫モードで圧迫中にさらに手動圧迫を行なう場合には、図１８の状態のギア連結で連動ギア５４ａを電動よりも早く反時計回りに手動で回すと、スリーブギア８６ｂとギア８３が時計回りに回転し、連結しているギア８２が反時計回りに回る。そうすると、トルクリミッタ８０およびギア７７も反時計回りに回されることになるが、ギア７７が反時計回りに回転すると、遊星ギア７４が弾かれるように動き、手動圧迫ハンドル４での負荷は、全く増加しないように工夫されている。これは、電動圧迫方向だけではなく、フットペダル６の開放方向駆動のペダル６ａを踏み込んで、電動駆動で可動圧迫板１２を開放方向に駆動している場合にでも手動圧迫ハンドルによる追加開放駆動が可能になるように構成されている。この構成は、図２０において説明する。

図２０は、開放方向駆動のペダル６ａを踏み込んで電動開放駆動されている状態を示している。この駆動状態で、手動圧迫ハンドル４を可動圧迫板１２を開放方向に動かすには、時計回りに回転することになり、連結ギア５４ａも時計回りに回転し、スリーブギア８６ｂとギア８３が反時計回りに回転する。さらに、ギア９０およびギア８８が時計回りに回転することになる。ギア８８が時計回りに回されると、圧迫時の手動追加回しの時と同様に、遊星ギア７４が弾かれることになりギア８８の時計回りの追加回転において、電動駆動モータ７０の影響は全くないようになっている。

したがって、開放方向駆動のペダル６ａを踏み込んで電動開放動作中でも、手動圧迫ハンドル４による追加開放駆動は、何の負荷も受けない構成となる。被検者が音響波取得装置の測定中に気分が悪くなったり、何らかの異常があった場合には、電動開放駆動だけでは遅いこともある。よって、電動開放中にスピードアップするために手動開放を追加できることは、安全上でも必要であることは言うまでもないことである。

（非常時の圧迫解放機構）
次に、圧迫の非常開放機構について説明する。図２４は、本発明の圧迫の非常開放機構を示した斜視図である。図２５〜３０は、本発明の圧迫の非常開放機構の動作を説明するための動作図である。非常開放機構によって被検体が圧迫された状態でかつ、電源が供給されない状態で、前記２つの圧迫板の少なくとも一方を、被検体を圧迫する方向とは逆方向に移動させることができる。

図２４において、９１は、圧迫板ホルダー２５に取り付けられた圧迫板ストッパーである。可動圧迫板１２を手動あるいは電動で圧迫方向に移動させると、乳房あるいは乳房ファントム９（被検体）などが配置されていないときは、固定圧迫板１０の圧迫板ガイド１４に当たってしまうことになる。よって、指などが挟まって怪我をしたり、圧迫板に傷がついたりしないように、ゴム製のストッパーを設けることが望ましい。

９２は、可動圧迫板１２を強制的に開放方向に押し広げるための非常開放レバー（圧迫解放手段）である。圧迫板ガイド１４に設けられた穴１４ａに嵌合部９２ｃがスライド移動可能に嵌合していて、ばね掛け部９２ａに引張りばね９３（付勢手段）が係っている。引張りばね９３は、ばね掛け部９２ａと、圧迫板ガイド１４に固定されたばね掛け部１４ｂで支持されているため、非常開放レバー９２は常に圧迫板ホルダー２５を開放する方向に付勢されている。つまり、引張りばね９３によって、非常開放レバー９２は、圧迫板ホルダー２５（圧迫部材）を開放する方向（被検体を圧迫する方向とは逆方向）に付勢されている。また、ストッパー部９２ｂが設けられており、切欠き部９２ｅの緊締レバー９５がスライドして緊締解除されると、緊締レバー９５の平面部９５ｆか、あるいは圧迫板ガイド１４の嵌合穴部１４ａの口元で止まるようになっている。被検体が圧迫された状態では、この圧迫板ガイド１４の嵌合穴部１４ａによって、非常開放レバー９２が移動しないように停止されている。

９４は、電磁吸着マグネットであり、緊締レバー９５の吸着面９５ａを引張りばね９６のばね力に抗して吸着することが可能な電磁石である。装置の可動時は常に通電状態で、緊締レバー９５の吸着を継続するようになっている。非常停止ボタン（不図示）が押された場合あるいは停電、その他のエラーなどの異常時には、通電を解除、あるいは装置への電源が供給されない状態で、緊締レバー９５を開放するようになっている。

９５は、緊締レバーである。圧迫板ガイド１４に設けられた位置決めピン１４ｃ、１４ｄと長穴９５ｃ、９５ｄとが上下スライド移動可能に取り付けられている。ばね掛け部９５ｂに引張りばね９６のフック部９６ａが係っていて、圧迫板ガイド１４のばね掛けピン部１４ｆとの間で付勢されている。電磁吸着マグネット９４の吸着が解除されると、引張りばね９６の附勢力により下方向にスライド移動して、ストッパーピン１４ｅにばね掛け部９５ｂが当接すると止まるようになっている。

以上の構成の圧迫の非常開放機構について動作説明をする。図２５は、図２４と同じ待機状態の図である。図２５において、引張りばね９３により右方向に附勢された非常開放レバー９２が、緊締レバー９５の先端部９５ｅ（停止手段）が切欠き部９２ｅに入り込んでいて、非常開放の準備完了状態になっている。電磁吸着マグネット９４は、吸着部９４ａが緊締レバー９５の吸着面９５ａを吸着している状態である。被検体が圧迫された状態では、この緊締レバー９５の先端部９５ｅによって、非常開放レバー９２が移動しないように停止されている。

図２６は、乳房ファントム９を圧迫した状態を示した図であり、非常開放機構は、準備完了状態を維持している。図２７は、乳房あるいは乳房ファントムが圧迫状態のときに非常停止ボタン（不図示）が押された場合あるいは停電、その他のエラーなどの異常が起きたことで、非常開放機構が動作を開始した直後の状態である。まず、電源が供給されないので電磁吸着マグネット９４の機能が停止し、緊締レバー９５が引張りばね９６により下方向に移動して緊締レバー９５の先端部９５ｅが外れる。そして、ばね掛け部９５ｂがストッパーピン１４ｅの当接して停止する。この状態では、非常開放レバー９２がまだ動いていないので、圧迫の非常開放は実行されていない。

図２８は、図２７の次の瞬間を捉えた状態を示した図である。まず、非常開放レバー９２が引張りばね９３により嵌合穴部１４ａに沿って右方向に移動する。そして、非常開放レバー９２の先端部９２ｄで圧迫板ホルダー２５の被検体を圧迫している面を押して、被検体を圧迫する方向とは逆方向に移動させる。そして、乳房ファントムと可動圧迫板１２との間に大きな隙間が設けられる。この可動圧迫板１２を押し広げる量は、非常開放レバー」９２のストッパー部９２ｂが緊締レバー９５の平面部９５ｆか、あるいは圧迫板ホルダー１４の嵌合穴部１４ａの口元で止まるようになっている。図２８では、緊締レバー９５の平面部９５ｆで止まっている。

図２８では、乳房ファントム９が取り出せることが十分にできるような広さまで、非常開放レバー９２で広げるようにしてある。ただし、この例に留まらずに、非常開放レバー９２で開放する場合には、図２５のように、可動圧迫板１２の初期位置である全開状態まで開放するようにしてもよいことは、言うまでもないことである。また、強力な引張りばね９３で非常開放レバー９２が一気に圧迫板ホルダー２５に当接して非常開放を行なうことで、大きな音が発生することが予想される。よって、非常開放レバー９２の先端部９２ｄには、ゴムシートなどで消音対策をするか、あるいは、非常開放レバー９２の当接する圧迫板ホルダーの面にゴムシートを張り付けることで、被検者の不安を解消できる。

また、可動圧迫板１２は、電動駆動用モータ７０などで駆動している場合や手動時でもワンウェイラッチ状態で手動圧迫ハンドル４が、ワンウェイ付ブレーキ５５が作動している状態では、いくら強力な引張りばね９３で非常開放レバー９２が一気に圧迫板ホルダー２５に当接しても非常開放はできない。非常停止ボタン（不図示）が押された場合あるいは停電、その他のエラーなどの異常が起きた場合には、ワンウェイ付ブレーキ５５のブレーキ通電を停止するとともに、クラッチ８５の通電も停止するようになっている。この構成により、可動圧迫板１２あるいは圧迫板ホルダーは、軽い力で押し広げることができるようになっている。

また、上述した形態では、圧迫解放手段が可動圧迫板側を押して、可動圧迫板を移動させる形態であったが、圧迫解放手段が固定圧迫板側を押して、可動圧迫板を移動させる形態でもよい。また２つの圧迫板をいずれも可動圧迫板で構成し、どちらか一方を押して、一方あるいは両方の圧迫板を移動させるようにしてもよい。

また、上述した形態では、圧迫解放手段が可動圧迫板側を押して、可動圧迫板を移動させる形態であったが、圧迫解放手段が可動圧迫板側を引いて、可動圧迫板を移動させる形態であってもよい。この場合も、２つの圧迫板がいずれも可動圧迫板で構成されていてもよい。

圧迫解放手段は、回転レバーなどでもよい。また、付勢手段はトーションバーなど別のものでもよい。電磁吸着マグネット９４と吸着部９４ａは、ブランジャーで構成されてもよい。

（非常開放機構のリセット）
図２８のように非常開放機構を一回使えば、図２８のままでは、再度同じことが発生した時には、非常開放機構が働かなくなることが予想される。そこで、非常開放機構のリセットを示したものが図２９である。図２９は、非常停止の圧迫開放動作により、乳房あるいは乳房ファントムなどが取り除かれた状態からのスタートとしている。

図２９では、装置の不具合を解消して、再度電源が投入され正常であるときからのスタートとしている。まず、装置のシステムチェックで、非常開放で圧迫板ホルダーが強制的に広げられたことがわかるので、リセット動作を始める。まず、電動駆動用モータ７０を起動して可動圧迫板１２を圧迫方向に駆動するために、クラッチに通電する。可動圧迫板１２には、ポテンショメータ６１がセットしてあるので、いまどこにあるのかを瞬時に判明するので、その位置から電動駆動を開始し、図２９の圧迫板ストッパー９１の先端部９１ａが圧迫板ガイドに当接する位置まで一気に電動圧迫を行なわせる。

この時の電動圧迫駆動力は、トルクリミッタ８０で約７０Ｎの圧迫力が上限として動作するが、非常開放動作は、その他の附勢力を無くしてあることで、約５０Ｎ程度で可能であるので、トルクリミッタ８０があっても十分に引張りばね９３を電動駆動できる。図２９が、電動圧迫駆動でリセット動作が完了した状態である。電動駆動による圧迫で、圧迫板ホルダー２５で非常開放レバー９２の先端部９２ｄを左方向へ押し込んで行き、圧迫板ストッパー９１が圧迫板ガイド１４に当接した時に電動駆動を停止する。

図２９の状態で、電磁吸着マグネット９４を通電して、緊締レバー９５を吸着すると、非常開放レバー９２の切欠き部９２ｅに緊締レバー９５の先端部９５ｅが入り込み、非常開放レバー９２を準備完了状態にすることができる。図３０に、電磁吸着マグネット９４を通電して、緊締レバー９５を吸着したままの状態を示す。図３１は、電動駆動用モータ７０の逆転駆動を行ない、圧迫板ホルダー２５を少し開放位置に動かして、緊締レバー９５で非常開放レバー９２を準備完了状態になったことを示している。図３０の状態から、さらに電動駆動用モータ７０を開放方向に駆動させ、可動圧迫板１２が全開状態になったときに通電を止め、非常開放機構のリセットが完了する。

（モニターカメラと照明装置）
次に本発明の圧迫の補助のモニターカメラについて説明する。図１２および図３１がモニターカメラ５８、６０とＬＥＤ照明装置５９の特徴を示した図である。図１２および３１において、５８は、圧迫時の乳房を真下から観察するためのモニターカメラであり、固定圧迫板１０に近い位置に配置してあり、図３１のように圧迫板に垂直な角度の位置は、ほぼ圧迫板の中心に位置している。

モニターカメラは、モニターカメラ５８は、主としてＭＬＯ時の被検者のベッドとの角度を見るためのカメラである。乳房は肩の胸筋との接続位置と腹部の腹筋との接続とからできる角度に合わせる必要があるが、人によってこの角度が全く異なっており、立位では判定できない。したがって、ベース板１３のスライド移動時に、圧迫板の真下に設置したモニターカメラ５８で観察することで、ＭＬＯの角度を決めることで、圧迫をやり直す回数が減少するだけではなく被検者への圧迫時の痛みの軽減にも貢献することがわかった。

また、本発明の音響波取得装置のように、手技を側面から行なう装置において、側面から観察するモニターカメラ６０を設置することは、乳房の圧迫状態が手技側から十分判定できないことを補うようにでき、圧迫の失敗が格段に減少した。

また、圧迫板の真下に設置したＬＥＤ照明装置５９は、モニターカメラ５８および６０の両方に見やすい照明をするとともに、手技の時に手で照明が遮ることがないことも、モニターを見やすいものにしている。また、ＬＥＤ照明装置５９の照明位置を図３１のようにモニターカメラ５８のように固定圧迫板１０の中心ではなく、中心よりも左側にシフトしてある。これは、ＭＬＯでの圧迫時に図３１では、左右どちらの乳房でも、左側が尾側になる。ＭＬＯのときの乳房の圧迫は、ニップルがＣＣのときのように中央にはなく、すべて尾側にニップルがずれている。

したがって、図３１では、ＬＥＤ照明装置５９の中心軸５９ａが、モニターカメラ５８の中心軸５８ａよりも尾側へシフトすることが、照明として影が最も出にくいものとなっている。

（音響波取得装置の動作）
次に、本発明の測定装置の一例として音響波取得装置の動作について説明する。図２２〜２３は、音響波取得装置の測定のシーケンスを示したフローチャートである。図２２は、ＣＣ方向の圧迫での測定について示してある。

まず、Ｓ１０１からスタートして、Ｓ１０２では、被検者にベッド上で腹臥位になって、測定する側の乳房をベッド１の穴１ａに挿入してもらう。Ｓ１０３で圧迫機構をワンウェイラッチ状態にするために、状態切替スイッチ５でセットする。

Ｓ１０４では、被検者の乳房が手技により圧迫測定ユニット２の方へ十分引き出されると、手技により固定圧迫板１０に十分沿わせるようにしながら、Ｓ１０５へ進み、スライドハンドル３を廻して圧迫測定ユニット２をベッド１に対してスライド移動をさせる。このスライド移動は、図３のＣ位置の場合では、被検者の乳房をＣｂ方向からプリ圧迫するようにする。つまり図６のような体位では、尾側から固定圧迫板１０を乳房に押し付けるようにすることで、乳房のアンダーバストが固定され、圧迫完了時の約３分の１から半分くらいのプリ圧迫を完了させる。

図１４でスライドハンドル３を反時計回りに回転させると、ギア６７がスライドハンドル３の軸に固定されているので、同様に反時計回りに回転し、減速ギア６８からギア６９へと回転が伝達される。ベース板１３に固定されているスライドラックギア６５とギア６９とがかみ合っているので、ギア６９の反時計回りの回転で、スライドラックギア６５は、ベース板１３とともに尾側から頭側方向へ移動することになる（Ｓ１０６）。プリ圧迫が完了するとＳ１０７へ進み電動圧迫を開始するために、フットペダル６ｂを踏み込む。すると可動圧迫板１２が圧迫方向へ徐々に移動していくので、Ｓ１０８で手技により乳房の圧迫状態を整える。

Ｓ１０９では、手技の手を乳房から引き抜きながら電動圧迫を終了するために、フットペダル６ｂから足を外す。Ｓ１１０では、手動圧迫のために、手動圧迫ハンドル４を反時計回りに回転させる。この手動圧迫ハンドル４の操作は、Ｓ１１１で被検者への声掛けで痛みが無いかどうか聞きながら慎重に操作する。被検者が痛みを訴えた場合には、Ｓ１１９へ進み手動圧迫ハンドル４を圧迫の開放方向へ時計回りに操作して痛みがない状態からＳ１１０へ戻り圧迫を続ける。

Ｓ１１２では異常があった場合には、すぐにＳ１２０へ進み非常停止スイッチ（不図示）をＯＮさせると、システムが異常を認識して、以下Ｓ１２１〜Ｓ１２３までを自動で行ない、Ｓ１２３で圧迫を自動開放することで、測定を中止する。また、Ｓ１１２で異常がなければ、測定を進め、Ｓ１１３で可動圧迫板１２の頭側から撮影しているモニターカメラ６０の画像を不図示のモニターで乳房の圧迫状態を確認する。この可動圧迫板１２の頭側から撮影しているモニターカメラ６０は、固定圧迫板１０の真下に設置してあるＬＥＤ照明装置５９で乳房を照明することで、乳房の全体が照明することが可能になった。

Ｓ１１４で圧迫位置が問題なければ、Ｓ１１５へ進み光音響波の測定を所定の手順で行なう。光音響波の測定が終了すると、乳房を開放するために、Ｓ１１６で状態切替スイッチ５を常時直結状態に切替える。すると、ワンウェイ付ブレーキ５５のブレーキ通電が切れるので、可動圧迫板１２の開放規制が解除されることになる。よって、乳房の弾力で可動圧迫板１２は、少し戻され、被検者の乳房の痛みは軽減されることになる。Ｓ１１８で手動圧迫ハンドル４で可動圧迫板１２を戻すように時計回りに回転させることも楽に回転するようになる。

また、Ｓ１１６で状態切替スイッチ５を常時直結状態に切替えたことは、システムで認識できるので、測定が終了したとして、Ｓ１１８で電動駆動用モータを時計回りに回転させ、可動圧迫板１２を強制的に圧迫開放することも可能である。

また、Ｓ１１４で乳房の圧迫位置が悪い、たとえば乳房があまり引出せていないような時には、測定ができない。よって、Ｓ１２４へ進み、状態切替スイッチ５を常時直結状態に切替え、Ｓ１２５で手動圧迫ハンドル４を時計回りに回して圧迫を開放し、Ｓ１２６で被検者の乳房を一旦引き抜いて、Ｓ１０２で最初からやり直すようにする。

図２３は、ＭＬＯ方向の圧迫での測定について示してある。まず、Ｓ２０１からスタートして、Ｓ２０２では、被検者にベッド上で腹臥位になって、測定する側の乳房をベッド１の穴１ａに挿入してもらう。この腹臥位で横になる場合に、ＣＣの時とは異なりＭＬＯの角度を指示する必要がある。Ｓ２０３で圧迫機構をワンウェイラッチ状態にするために、状態切替スイッチ５でセットする。

Ｓ２０４では、被検者の乳房が手技により圧迫測定ユニット２の方へ十分引き出されると、手技により固定圧迫板１０に十分沿わせるようにしながら、Ｓ２０５へ進み、スライドハンドル３を廻して圧迫測定ユニット２をベッド１に対してスライド移動をさせる。このスライド移動は、右乳房である場合には、図４の体位となり、図３のＡ位置でＡｂ方向からのプリ圧迫をするようになり、左乳房の場合には、図５の体位となり、図３のＢ位置でＢｂ方向からのプリ圧迫をするようになる。

プリ圧迫としては、ＣＣの場合と同じであり、図１４でスライドハンドル３を反時計回りに回転させると、ギア６７がスライドハンドル３の軸に固定されているので、同様に反時計回りに回転し、減速ギア６８からギア６９へと回転が伝達される。ベース板１３に固定されているスライドラックギア６５とギア６９とがかみ合っているので、ギア６９の反時計回りの回転で、スライドラックギア６５は、ベース板１３とともに尾側から頭側方向へ移動することになる（Ｓ２０６）。プリ圧迫が完了するとＳ２０７へ進み電動圧迫を開始するために、フットペダル６ｂを踏み込むと可動圧迫板１２が圧迫方向へ徐々に移動していくので、Ｓ２０８で手技により乳房の圧迫状態を整える。

Ｓ２０９で圧迫機構の真下に設定してあるモニターカメラ５８および６０とＬＥＤ照明装置５９で照明することで不図示のモニターで乳房の圧迫状態が良くわかるようになった。Ｓ２１０では、特に真下のモニターカメラ５８で、図３の被検者の乳房のＭＬＯ角度ＡｂおよびＢｂが合っていないと十分な圧迫状態が得られないということになる。

Ｓ２１０でＭＬＯの角度がＯＫであれば、Ｓ２１１へ進み電動圧迫を終了させるためにフットペダル６ｂを放す。Ｓ２１２では、手動圧迫のために、手動圧迫ハンドル４を反時計回りに回転させる。この手動圧迫ハンドル４の操作は、Ｓ２１３で被検者への声掛けで痛みが無いかどうか聞きながら慎重に操作する。被検者が痛みを訴えた場合には、Ｓ２２１へ進み手動圧迫ハンドル４を圧迫の開放方向へ時計回りに操作して痛みがない状態からＳ２１２へ戻り圧迫を続ける。Ｓ２１４では異常があった場合には、すぐにＳ２２２へ進み非常停止スイッチ（不図示）をＯＮさせると、システムが異常を認識して、以下Ｓ２２３〜Ｓ２２５までを自動で行ない、Ｓ１２５で圧迫を自動開放することで、測定を中止する。

また、Ｓ２１４で異常がなければ、測定を進め、Ｓ２１５で可動圧迫板１２の頭側から撮影しているモニターカメラ６０の画像を不図示のモニターで乳房の圧迫状態を確認する。この可動圧迫板１２の頭側から撮影しているモニターカメラ６０は、固定圧迫板１０の真下に設置してあるＬＥＤ照明装置５９で乳房を照明することで、乳房の全体が照明することが可能になった。Ｓ２１６で圧迫位置が問題なければ、Ｓ２１７へ進み光音響波の測定を所定の手順で行なう。

光音響波の測定が終了すると、乳房を開放するために、Ｓ２１８で状態切替スイッチ５を常時直結状態に切替える。すると、ワンウェイ付ブレーキ５５のブレーキ通電が切れるので、可動圧迫板１２の開放規制が解除されることになる。よって、乳房の弾力で可動圧迫板１２は、少し戻され、被検者の乳房の痛みは低減されることになる。Ｓ２１９で手動圧迫ハンドル４で可動圧迫板１２を戻すように時計回りに回転させることも楽に回転するようになる。

また、Ｓ２１８で状態切替スイッチ５を常時直結状態に切替えたことは、システムで認識できるので、測定が終了したとして、Ｓ２１９で電動駆動用モータを時計回りに回転させ、可動圧迫板１２を強制的に圧迫開放することも可能である。

また、Ｓ２１６で乳房の圧迫位置が悪い、たとえば乳房があまり引出せていないような時には、測定ができない。よって、Ｓ２２７へ進み、状態切替スイッチ５を常時直結状態に切替え、Ｓ２２８で手動圧迫ハンドル４を時計回りに回して圧迫を開放し、Ｓ２２９で被検者の乳房を一旦引き抜いて、Ｓ２０２で最初からやり直すようにする。

Ｓ２１０でＭＬＯの角度がＮＧであれば、十分な圧迫が見込めないことになるので、乳房を挿入する角度、つまり、腹臥位で横になるときのベッドの穴１ａを中心とした回転で角度を変化させ、再圧迫を行なうようにする。Ｓ２２６へ進み、電動圧迫を中止するためにフットペダル６ｂを踏むことをやめる。次に、Ｓ２２７へ進み、状態切替スイッチ５を常時直結状態に切替える。そして、Ｓ２２８で手動圧迫ハンドル４を時計回りに回して圧迫を開放し、Ｓ２２９で被検者の乳房を一旦引き抜いて、Ｓ２０２で最初からやり直すようにする。

１ベッド
２圧迫測定ユニット
３スライドハンドル
４手動圧迫ハンドル
５状態切替スイッチ
６フットペダル
７ＭＬＯ受け板
８ＣＣ受け板
９乳房ファントム
１０固定圧迫板
１１アンダートレイ
１２可動圧迫板
１３ベース板
１４圧迫板ガイド
１５超音波探触子
１６探触子ケーブル
１７キャリッジ
１８探触子Ｙ軸駆動ガイド
１９探触子Ｘ軸駆動ガイド
２０レーザー用照明光学系
２１ファイバーケーブル
２２投光キャリッジ
２３投光Ｙ軸駆動ガイド
２４投光Ｘ軸駆動ガイド
２５圧迫板ホルダー
２６、２８、３２、３４リニアガイド
２７、３３押圧センサー
２９、３５リニアガイド本体
３０圧迫板片押レバー
３１圧迫板片押ノブ
３６、４１リードスクリュー軸
３７位相調整板
３８、３９、４２、４３、４４、４５、４７、４８、５０、５１かさ歯車
４０、４６、４９、５２、５７回転軸
５３トルクリミッタ
５４連結ギア付トルクリミッタ
５５ワンウェイ付ブレーキ
５６ユニバーサルジョイント
５８、６０モニターカメラ
５９ＬＥＤ照明装置
６１ポテンショメータ
６２、６４スライドレール
６３スライドレール受け板
６５スライドラックギア
６６ハンドルホルダー
６７ハンドルギア
６８減速ギア
６９スライド駆動ギア
７０電動駆動用モータ
７１モータ出力軸
７２太陽ギア
７３遊星切替レバー
７４遊星ギア
７５遊星ギア軸
７６遊星切替地板
７７、７９、８２、８３、８８、９０ギア
７８、８４、８７、８９回転軸
８０トルクリミッタ
８１トルクリミッタ出力軸
８５クラッチ
８６クラッチロータ＆スリーブギア
９１圧迫板ストッパー
９２非常開放レバー
９３、９６引張りばね
９４電磁吸着マグネット
９５緊締レバー

Claims

被検体を圧迫する２つの圧迫板と、被検体が圧迫された状態でかつ、電源が供給されない状態で、前記２つの圧迫板の一方を、被検体を圧迫する方向とは逆方向に移動させる圧迫解放手段が、前記２つの圧迫板の他方に配置されていることを特徴とする測定装置。
前記圧迫解放手段は、前記２つの圧迫板の一方を、被検体を圧迫している面を押して被検体を圧迫する方向とは逆方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
被検体が圧迫された状態で前記圧迫解放手段に被検体を圧迫する方向とは逆方向に付勢するための付勢手段と、前記付勢手段によって前記圧迫解放手段が移動しないように停止させるための停止手段と、を有し、
前記停止手段は、電磁吸着マグネットを含み、
被検体が圧迫された状態でかつ、電源が供給されない状態で、前記電磁吸着マグネットの吸着機能が停止することにより前記停止手段が外れ、前記付勢手段が被検体を圧迫する方向とは逆方向に前記圧迫解放手段を移動させることにより、前記２つの圧迫板の一方を、被検体を圧迫する方向とは逆方向に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。