JP5864904B2 - Biological information acquisition device - Google Patents

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Description

本発明は被検体に照明光を照射し、被検体から放出された超音波を画像化する生体情報取得装置に関する。   The present invention relates to a biological information acquisition apparatus that irradiates a subject with illumination light and images ultrasonic waves emitted from the subject.

がんに起因して発生する血管新生を特異的に画像化する方法として、光音響トモグラフィ(以下、PAT;Photoacoustic tomography)が注目されている。PATは照明光(近赤外線)を被検体に照明し、被検体内部から発せられる光音響波を超音波探触子で受信して画像化する方式の技術である。このPATについて、非特許文献1で述べられている光音響装置の模式図を図9に示す。図9において、光音響プローブ101は被検体から発せられた光音響波を受信する128個の素子(振動子)からなる探触子102と、被検体へ照明光を照射するための照明光学系105からなる。超音波装置100内は受信32チャンネルのシステムであり、その処理装置106は、探触子102で受信した光音響信号を画像化する。その際、ファンクションジェネレータからのトリガ信号に基づき、レーザ光源104から照明光を発し、これに同期させて光音響信号を探触子102で取得する。   As a method for specifically imaging angiogenesis caused by cancer, photoacoustic tomography (hereinafter referred to as PAT) is drawing attention. PAT is a technique that illuminates a subject with illumination light (near infrared rays), receives a photoacoustic wave emitted from the inside of the subject with an ultrasonic probe, and forms an image. A schematic diagram of the photoacoustic apparatus described in Non-Patent Document 1 is shown in FIG. In FIG. 9, a photoacoustic probe 101 includes a probe 102 composed of 128 elements (vibrators) that receive photoacoustic waves emitted from a subject, and an illumination optical system for irradiating the subject with illumination light. 105. The ultrasonic apparatus 100 is a reception 32-channel system, and the processing apparatus 106 images the photoacoustic signal received by the probe 102. At that time, illumination light is emitted from the laser light source 104 based on a trigger signal from the function generator, and a photoacoustic signal is acquired by the probe 102 in synchronization with the illumination light.

S.Park et al.,Beamforming for photoacoustic imaging using linear array transducer,2007 IEEE Ultrasonics Symposium,2007.S. Park et al. , Beamforming for photoacoustic imaging using linear array transducer, 2007 IEEE Ultrasonics Symposium, 2007.

しかしながら従来の技術では以下のような課題があった。   However, the conventional techniques have the following problems.

非特許文献1は、受信32チャンネルの超音波装置100と128個の素子のリニアプローブ(探触子102)を使用してPAT画像と超音波画像を取得している。つまり、一度に32個の素子から情報を得て、この情報に基づき画像を取得している。このように、PAT画像を取得する際、一度に受信できるチャンネル数が探触子102の素子数よりも少ないため、PATの取得画像の開口が狭くなる。そうすると、画像化した際に、取得した画像の幅が狭くなってしまう。一方、PATの取得画像の開口を広げるために一度に受信できるチャンネル数(素子数)を増やすことは、処理装置106の回路規模を大きくしてしまう。   In Non-Patent Document 1, a PAT image and an ultrasonic image are acquired using a reception 32-channel ultrasonic device 100 and a 128-element linear probe (probe 102). That is, information is obtained from 32 elements at a time, and an image is acquired based on this information. As described above, when acquiring the PAT image, the number of channels that can be received at one time is smaller than the number of elements of the probe 102, and thus the aperture of the acquired image of the PAT is narrowed. If it does so, when it image-forms, the width | variety of the acquired image will become narrow. On the other hand, increasing the number of channels (number of elements) that can be received at one time in order to widen the aperture of the acquired image of the PAT increases the circuit scale of the processing device 106.

また、一度に受信できる素子数が32チャンネル(32素子)であるが、探触子102に隣接する全素子数(128素子)分の幅に照明光を照射しているため、受信に寄与しない96素子分の幅の照明光が無駄になってしまう。光音響の初期音圧pはp=Γμaφ(Γ:グリューナイゼン係数、μa:吸収係数、φ:光量)で表すことができる。そのため同じ照明光の照射量で、探触子102に隣接する幅全体(128素子分)に照射したときの光音響の初期音圧と、32素子分の開口幅に照射したときの光音響の初期音圧とでは四倍の差が生じる。これは、前者の場合は被検体内部の組織(吸収体)への光量φが概ね1/4になるため、その部分から発せられる初期音圧pが概ね1/4になってしまうことに起因する。したがって、探触子102が受信できる信号強度が低下してしまう。それに対して、発する光の総量(総光量)の大きな光源104を適用しても、光音響信号の初期音圧を向上させることが可能であるが、この場合、光源104の大型化や入手が困難といった課題が生じる。   In addition, although the number of elements that can be received at one time is 32 channels (32 elements), the illumination light is irradiated to the width corresponding to the total number of elements adjacent to the probe 102 (128 elements), so it does not contribute to reception. Illumination light with a width of 96 elements is wasted. The initial sound pressure p of photoacoustics can be expressed by p = Γμaφ (Γ: Gruneisen coefficient, μa: absorption coefficient, φ: light quantity). Therefore, with the same illumination light dose, the initial sound pressure of photoacoustic when the entire width (128 elements) adjacent to the probe 102 is irradiated and the photoacoustic when irradiated to the opening width of 32 elements are irradiated. There is a fourfold difference from the initial sound pressure. This is because, in the former case, the amount of light φ to the tissue (absorber) inside the subject is approximately ¼, and the initial sound pressure p emitted from that portion is approximately ¼. To do. Therefore, the signal intensity that can be received by the probe 102 decreases. On the other hand, it is possible to improve the initial sound pressure of the photoacoustic signal even when the light source 104 having a large total amount of emitted light (total light amount) is applied. Difficulties arise.

本発明はこのような背景技術の問題点に鑑み発明したものである。   The present invention has been invented in view of such problems of the background art.

本発明の目的は、光音響信号の受信処理を行う回路規模を大型化させることなく、かつ光源を高出力化させることなく、光音響信号の強度を上げることにより、SNR(signal noise ratio)を向上することにある。   An object of the present invention is to increase the intensity of a photoacoustic signal without increasing the circuit scale for performing photoacoustic signal reception processing and without increasing the output of a light source, thereby improving the SNR (signal noise ratio). It is to improve.

上記課題を解決するための本発明は、光源と該光源が発した光を被検体に向けて出射する出射端部とを備える光照射手段と、
前記光照射手段の出射端部から出射された光の被検体への照射を制御する照射制御手段と、
前記光照射手段からの光の照射を受けて前記被検体が発する音響波を受信して電気信号を出力する複数振動子を備える探触子と、
前記探触子が備える複数の振動子の内の一部の振動子からの前記電気信号を受ける受信手段と、
前記受信手段が受ける電気信号を出力する一部の振動子を他の一部の振動子に切り替える探触子制御手段と
を有する生体情報取得装置であって、
前記照射制御手段は、前記照射端部から出射する光が前記光源が発した光の総光量を維持しつつ、前記被検体への該光の照射領域の大きさが前記探触子の大きさよりも小さく且つ該照射領域が前記一部の振動子の位置に該当するように、前記出射端部の前記被検体に対する位置を制御することを特徴とする。
The present invention for solving the above-mentioned problems is a light irradiation means comprising a light source and an emission end that emits light emitted from the light source toward the subject;
An irradiation control means for controlling the irradiation of the light emitted from the emission end of the light irradiation means to the subject; and
A probe comprising a plurality of transducers for receiving an acoustic wave generated by the subject in response to light irradiation from the light irradiation means and outputting an electrical signal;
Receiving means for receiving the electrical signal from some of the plurality of transducers included in the probe;
A biological information acquisition apparatus having probe control means for switching a part of the transducers that output electrical signals received by the reception unit to another part of the transducers;
The irradiation control means maintains the total light amount of the light emitted from the light source by the light emitted from the irradiation end, and the size of the irradiation region of the light on the subject is larger than the size of the probe. The position of the emission end relative to the subject is controlled so that the irradiation area corresponds to the position of the partial transducer.

本発明によれば、受信手段の規模を大型化させることなく、かつ光源を高出力化させることなく、SNRが向上する。   According to the present invention, the SNR is improved without increasing the scale of the receiving means and without increasing the output of the light source.

本発明の実施例1の装置構成を説明する図である。It is a figure explaining the apparatus structure of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の切替え方法を説明する図である。It is a figure explaining the switching method of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の切替え装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the switching apparatus of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の切り替え装置の他の構成を説明する図である。It is a figure explaining the other structure of the switching apparatus of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の装置構成を説明する図である。It is a figure explaining the apparatus structure of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の切替え方法と構成を説明する図である。It is a figure explaining the switching method and structure of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の切り替え装置の他の構成を説明する図である。It is a figure explaining the other structure of the switching apparatus of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の装置構成を説明する図である。It is a figure explaining the apparatus structure of Example 3 of this invention. 背景技術を説明する図である。It is a figure explaining background art.

図面を用いて、本実施の形態を説明する。図1はハンドヘルド型の生体情報取得装置である光音響装置100を模式的に図示したものである。生体情報取得装置である光音響装置100は、光照射手段と、光照射手段から出射される光を制御する照射制御手段と、光の照射を受けて被検体が発する音響波を受信する複数の振動子を備えた探触子と、探触子が備える振動子が発する電気信号を受ける受信手段と、探触子が備える複数の振動子の内の電気信号を出力する振動子の組み合わせを切り替える探触子制御手段とを備える。それぞれについて、以下詳述する。   This embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a photoacoustic apparatus 100 which is a handheld biological information acquisition apparatus. The photoacoustic apparatus 100, which is a biological information acquisition apparatus, includes a light irradiation unit, an irradiation control unit that controls light emitted from the light irradiation unit, and a plurality of acoustic waves that are emitted from the subject upon receiving the light irradiation. A combination of a probe including a transducer, a receiving unit that receives an electrical signal generated by the transducer included in the probe, and a transducer that outputs an electrical signal among a plurality of transducers included in the probe is switched. Probe control means. Each will be described in detail below.

光照射手段は、照明光を発する光源4と、光源4が発した光を不図示の被検体に向けて出射する出射端部である出射端3aとを備えている。図1に示す本実施の形態においては、出射端部はバンドルファイバ3の端部3aである。尚、図1では好ましい形態として光源4と出射端部である出射端3aとの間に照明光学系5を介在させている。   The light irradiation means includes a light source 4 that emits illumination light, and an emission end 3a that is an emission end that emits light emitted from the light source 4 toward a subject (not shown). In the present embodiment shown in FIG. 1, the emission end portion is the end portion 3 a of the bundle fiber 3. In FIG. 1, as a preferred embodiment, an illumination optical system 5 is interposed between the light source 4 and the exit end 3a which is the exit end.

照射制御手段は、光照射手段の出射端部から出射された光の被検体への照射を制御するものであり、図1に示す本実施の形態においては、切り替え装置8と、これを制御する制御装置6aとで構成される。切り替え装置8は、光源4と照明光学系5との間に設けられ、光源4が発した光の照明光学系5への入射を切り替えるものである。そして、切り替え装置8の動作は、制御装置6aからの切り替え情報に基づいて行われる。   The irradiation control means controls the irradiation of the light emitted from the emission end of the light irradiation means to the subject. In the present embodiment shown in FIG. 1, the irradiation control means controls the switching device 8. It is comprised with the control apparatus 6a. The switching device 8 is provided between the light source 4 and the illumination optical system 5, and switches the light emitted from the light source 4 from entering the illumination optical system 5. The operation of the switching device 8 is performed based on the switching information from the control device 6a.

探触子2は、内部に複数の振動子2a(後述の図2(a)参照)を備え、振動子2aは、光照射手段の出射端部である出射端3aからの光の照射を受けて被検体が発する音響波を受信して電子信号を出力するものである。尚、本発明においては、探触子2または探触子2が備える振動子2aと、上述の出射端部である出射端3aとの関係が特徴の1つであるため、以下の説明においては、探触子2と出射端3aとを総称して、光音響プローブ1と称する場合がある。   The probe 2 includes a plurality of vibrators 2a (see FIG. 2A described later), and the vibrator 2a is irradiated with light from the emission end 3a which is the emission end of the light irradiation means. And receiving an acoustic wave emitted from the subject and outputting an electronic signal. In the present invention, the relationship between the probe 2 or the vibrator 2a included in the probe 2 and the emission end 3a which is the emission end described above is one of the features. The probe 2 and the emitting end 3a may be collectively referred to as the photoacoustic probe 1 in some cases.

受信手段である処理装置6は、探触子2が備える複数の振動子2aの内の一部の振動子2aからの電気信号を受けるものである。尚、本実施の形態ではより好ましい形態として、受信手段である処理装置6は、探触子2が備える振動子2aが受信した音響波に基づく電気信号に増幅処理、ディジタル変換処理、また画像再構成処理などの様々な処理を施し、画像情報をモニタ7に表示させる。   The processing device 6 which is a receiving means receives an electrical signal from a part of the transducers 2a among the plurality of transducers 2a provided in the probe 2. In the present embodiment, as a more preferable form, the processing device 6 serving as a receiving unit amplifies, digitally converts, or regenerates an electrical signal based on an acoustic wave received by the transducer 2a included in the probe 2. Various processes such as a configuration process are performed, and image information is displayed on the monitor 7.

探触子制御手段は、受信手段が受ける電気信号を出力する一部の振動子を他の一部の振動子に切り替えるものであり、図1に示す本実施の形態においては、上述の制御装置6aで構成される。つまり、図1に示す本実施の形態においては、制御装置6aは、照射制御手段の一部と探触子制御手段の両者を担っている。   The probe control means switches a part of the vibrator that outputs an electric signal received by the receiving means to another part of the vibrator. In the present embodiment shown in FIG. 6a. That is, in the present embodiment shown in FIG. 1, the control device 6a serves as both a part of the irradiation control means and the probe control means.

そして、本実施の形態においては、照射制御手段である切り替え装置8とこれを制御する制御装置6aとが、照射端部である出射端3aから出射する光が光源4が発した光の総光量を維持しつつ、不図示の被検体への光の照射領域の大きさが探触子2の大きさよりも小さくように制御する。そして更にその照射領域が、受信手段が受信する電気信号を出力する一部の振動子の位置に該当するように、出射端部である出射端3aの被検体に対する位置を制御する。尚、ここで、被検体への光の照射領域は出射端3aの面積と等価である。   In the present embodiment, the switching device 8 that is the irradiation control means and the control device 6a that controls the switching device 8 are such that the light emitted from the emission end 3a that is the irradiation end is the total amount of light emitted by the light source 4. In this manner, the size of the region irradiated with light on the subject (not shown) is controlled to be smaller than the size of the probe 2. Further, the position of the emission end 3a, which is the emission end, with respect to the subject is controlled so that the irradiation region corresponds to the position of a part of the transducers that output the electrical signal received by the receiving means. Here, the irradiation region of light on the subject is equivalent to the area of the emission end 3a.

上述のように、本実施の形態においては、受信手段は、探触子2が備える複数の振動子2aの内の一部の振動子2aからの電気信号を受けるものであるため、受信手段の回路規模を大型化させることなく生体情報を取得することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the receiving means receives an electrical signal from a part of the vibrators 2a of the plurality of vibrators 2a provided in the probe 2, so that the receiving means Biological information can be acquired without increasing the circuit scale.

更に、探触子制御手段が、受信手段が受ける電気信号を出力する一部の振動子2aを他の一部の振動子2aに切り替えるものである。また、照射制御手段は、照射端部から出射する光が光源4が発した光の総光量を維持させる。更に照射制御手段は、被検体への光の照射領域の大きさが探触子2の大きさよりも小さく、且つ受信手段が受信する電気信号を出力する一部の振動子の位置に該当するように、出射端部の被検体に対する位置を制御するものである。これらによって、光源4を高出力化させることなく、光音響波の音圧を上げることが出来、結果SNRを向上させることが可能となる。そして、探触子2の大きさを充分に活用した音響波の取得が可能となる。   Further, the probe control means switches some of the transducers 2a that output the electrical signals received by the receiving means to other partial transducers 2a. Further, the irradiation control means maintains the total amount of light emitted from the light source 4 by the light emitted from the irradiation end. Further, the irradiation control means corresponds to a position of a part of the transducer that outputs an electrical signal received by the receiving means, and the size of the light irradiation area to the subject is smaller than the size of the probe 2. In addition, the position of the emission end relative to the subject is controlled. As a result, the sound pressure of the photoacoustic wave can be increased without increasing the output of the light source 4, and as a result, the SNR can be improved. Then, it is possible to acquire an acoustic wave that fully utilizes the size of the probe 2.

以下、本発明を実施例でより詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

実施例1ではハンドヘルド型光音響装置について、図1を用いて説明する。光音響プローブ1は被検体から発せられた光音響波を受信する探触子2と、被検体へ近赤外線からなる照明光を照射する照射端からなる。一例として、探触子2はリニアプローブとし、照射端まで複数のバンドルファイバ3を設けた。尚、探触子2は、光音響波を受信して電気信号を出力する振動子2aを複数備えている(図2(a)参照)。図1はバンドルファイバの出射端3aから被検体への照明光学系を不図示としたが、バンドルファイバの出射端3aから直接被検体を照射しても良いし、拡散板など任意の光学系を設けても良い。また、被検体までの照明光の引き回しはバンドルファイバ3を使用せず、遮光筒に設けたミラーの組み合わせによる空中伝搬などでも有効である。さらに、バンドルファイバの出射端3aは探触子2の片側にのみ図示したが、これに限定されず、探触子2に対称に挟むように設けても良い。   In Example 1, a handheld photoacoustic apparatus will be described with reference to FIG. The photoacoustic probe 1 includes a probe 2 that receives a photoacoustic wave emitted from a subject, and an irradiation end that irradiates the subject with illumination light including near infrared rays. As an example, the probe 2 is a linear probe, and a plurality of bundle fibers 3 are provided up to the irradiation end. The probe 2 includes a plurality of transducers 2a that receive photoacoustic waves and output electrical signals (see FIG. 2A). Although FIG. 1 does not show the illumination optical system from the exit end 3a of the bundle fiber to the subject, the subject may be irradiated directly from the exit end 3a of the bundle fiber, or an arbitrary optical system such as a diffusion plate may be used. It may be provided. Further, the illumination light is routed to the subject without using the bundle fiber 3 and is effective in the air propagation by a combination of mirrors provided in the light shielding cylinder. Furthermore, although the output end 3a of the bundle fiber is illustrated only on one side of the probe 2, the present invention is not limited to this, and the bundle fiber may be provided so as to be sandwiched symmetrically by the probe 2.

近赤外線は光源4で発生し、照明光学系5によってビーム成形され、バンドルファイバ3へ入射される。光源1はNd:YAGレーザやアレクサンドライトレーザなどパルスレーザを用いる。このほか、Nd:YAGレーザ光を励起光とするTi:saレーザやOPOレーザを用いても良い。   Near-infrared light is generated by the light source 4, beam-formed by the illumination optical system 5, and incident on the bundle fiber 3. The light source 1 uses a pulsed laser such as an Nd: YAG laser or an Alexandrite laser. In addition, a Ti: sa laser or an OPO laser using Nd: YAG laser light as excitation light may be used.

出射端3aは光音響プローブ1側のバンドルファイバの数に応じて複数有している。複数の出射端3aは探触子2に隣接して設けられている。そして、いずれか一つのバンドルファイバの出射端3aまで光源4から発せられた照明光の実質的な総光量を伝搬させる。換言すると、光源4が発した光の総光量を出射端3aまで維持して伝搬させる。なお、ここで述べた光源4からの実質的な総光量とは、複数の照射位置へ照明光を照射するためにハーフミラーなどで分岐させずに、一回の光音響データ取得時に一箇所の照射位置にのみ照射可能な総光量を照射するという意味である。したがって、伝搬中の光の減衰や反射、あるいは光量測定やトリガ取得のための分岐による総光量の低下があっても、それは無視する。さらに、一箇所の照射位置からほぼ光源4からの総光量を照射し、それ以外の照射位置から微量な光量で照明光を照射させる場合でも、光源4からの実質的な総光量と解す。   A plurality of emission ends 3 a are provided according to the number of bundle fibers on the photoacoustic probe 1 side. The plurality of emission ends 3 a are provided adjacent to the probe 2. And the substantial total light quantity of the illumination light emitted from the light source 4 is propagated to the emission end 3a of any one bundle fiber. In other words, the total amount of light emitted from the light source 4 is maintained and propagated to the emission end 3a. Note that the substantial total light amount from the light source 4 described here means that one point is not obtained at one time of photoacoustic data acquisition without branching by a half mirror or the like to irradiate illumination light to a plurality of irradiation positions. This means that the total amount of light that can be irradiated only to the irradiation position is irradiated. Therefore, even if there is a decrease in the total light amount due to attenuation or reflection of light during propagation or branching for light amount measurement or trigger acquisition, it is ignored. Furthermore, even when the total light amount from the light source 4 is irradiated from one irradiation position and the illumination light is irradiated from the other irradiation positions with a small amount of light, it is understood as the substantial total light amount from the light source 4.

バンドルファイバの出射端3aの面積(被検体への照射領域の大きさ)は、探触子2の受信開口幅(開口素子数)とその直角方向の奥行きの積から決まる。尚、以下においても、開口幅、開口(受信開口)等を用いて説明する場合があるが、開口とは、音響波を受けて受信手段である処理装置6に電気信号を出力する一部の素子(探触子2の一部の素子)のことである。これは換言すると、受信手段である処理装置6が受ける電気信号を出力する一部の振動子2aのことである。そして出射端3aの面積は、皮膚の最大許容露光量(MPE;Maximum Permissible Exposure)以下で光量が出来る限り大きくなるように、奥行きを光源4からの実質的な総光量に応じて狭くする。こうすることで、照明光の一回当たりの照射に対する光音響波が大きくなる。尚、被検体への光の照射領域は出射端3aの面積と等価である。また、図1では光音響波を一度に取得できる開口幅(開口素子数であり、探触子が備える複数の振動子の内の一部の振動子を意味する)が、全幅の1/4とした場合を図示している。そのため、バンドルファイバの出射端3aを四個設け、各々の出射端の幅を開口幅と一致させた。なお、被検体への照明位置の分割(バンドルファイバの出射端3aの個数)は四分割に限定されない。一度に取得できる受信可能な開口幅が全体の半分であれば、二分割にするなど、光音響波の取得受信開口幅(開口素子数)に応じて決定できる。そして、切替えられた照明光の照射位置に隣接する探触子2の振動子からなる素子を用いて、処理装置6は振動子からなる素子が出力する電気信号を取得する。尚、探触子2の素子とは、探触子2が備える振動子からなる音響波受信素子を意味し、この素子は、通常複数の振動子で構成されるため、探触子2は、複数の振動子からなる素子(音響波受信素子)を複数備えていることになる。そして、探触子2は一部の素子からの電気信号を処理装置6に出力しているので、結果、処理装置6は、探触子2が備える複数の振動子の一部の振動子からの電気信号を受けている。ただし、以下の図2(a)においては、発明の理解を容易にするため、構成及び図示を簡略化して、1つの素子を1つの振動子2aと対応させて図示している。   The area of the emission end 3a of the bundle fiber (the size of the irradiation region on the subject) is determined by the product of the reception aperture width (number of aperture elements) of the probe 2 and the depth in the direction perpendicular thereto. In the following description, the opening width, the opening (reception opening), and the like may be used. However, the opening refers to a part of an electrical signal that is received by an acoustic wave and is output to the processing device 6 that is a receiving unit. It is an element (a part of the probe 2). In other words, this is a part of the vibrator 2a that outputs an electric signal received by the processing device 6 as a receiving means. The depth of the emission end 3a is reduced according to the substantial total light amount from the light source 4 so that the light amount becomes as large as possible below the maximum permissible exposure amount (MPE) of the skin. By doing so, the photoacoustic wave with respect to irradiation of illumination light per time becomes large. It should be noted that the light irradiation area on the subject is equivalent to the area of the emission end 3a. Further, in FIG. 1, the aperture width (the number of aperture elements, which means a part of a plurality of transducers included in the probe) that can acquire photoacoustic waves at a time is 1/4 of the total width. This case is illustrated. Therefore, four exit ends 3a of the bundle fiber are provided, and the width of each exit end is matched with the opening width. Note that the division of the illumination position on the subject (number of bundle fiber emission ends 3a) is not limited to four divisions. If the receivable aperture width that can be acquired at one time is half of the whole, it can be determined in accordance with the acquired reception aperture width (number of aperture elements) of the photoacoustic wave, for example, by dividing into two. And the processing apparatus 6 acquires the electrical signal which the element which consists of transducers outputs using the element which consists of transducers of the probe 2 adjacent to the irradiation position of the switched illumination light. The element of the probe 2 means an acoustic wave receiving element composed of a vibrator provided in the probe 2, and this element is usually composed of a plurality of vibrators. A plurality of elements (acoustic wave receiving elements) composed of a plurality of vibrators are provided. Since the probe 2 outputs electric signals from some elements to the processing device 6, as a result, the processing device 6 receives from some transducers of a plurality of transducers included in the probe 2. The electrical signal is received. However, in FIG. 2A below, in order to facilitate understanding of the invention, the configuration and illustration are simplified, and one element is shown corresponding to one vibrator 2a.

また探触子2の素子数が128素子であり、処理装置6が取得できるチャンネル数(素子数)が32チャンネル(32素子)だとしても、これよりも少ない開口幅(例えば16素子分)に分割(例えば八分割)して本実施例を適用しても良い。これは光源4の出力が低い場合に好適である。   Even if the number of elements of the probe 2 is 128 and the number of channels (number of elements) that can be acquired by the processing device 6 is 32 channels (32 elements), the opening width is smaller than this (for example, 16 elements). This embodiment may be applied by dividing (for example, dividing into eight). This is suitable when the output of the light source 4 is low.

照明光の一部を分岐して測定されるフォトダイオード(不図示)からの出力をトリガ信号とし、処理装置6はそのトリガ信号が入力されたら、探触子2は光音響波を取得し、これに基づく電気信号(以下音響波信号という場合もある)を出力する。そして、この電気信号を増幅、ディジタル変換、画像再構成などを行い、画像情報を生成し、モニタ7に表示させる。なおトリガ信号はフォトダイオードに限定されず、信号発生器(ファンクションジェネレータ)で光源4の発光と処理装置6への入力トリガを同期させる方法でも有効である。   An output from a photodiode (not shown) measured by branching a part of the illumination light is used as a trigger signal, and when the processing device 6 receives the trigger signal, the probe 2 acquires a photoacoustic wave, Based on this, an electric signal (hereinafter sometimes referred to as an acoustic wave signal) is output. Then, the electrical signal is amplified, digitally converted, image reconstructed, etc., and image information is generated and displayed on the monitor 7. The trigger signal is not limited to the photodiode, and a method of synchronizing the light emission of the light source 4 and the input trigger to the processing device 6 by a signal generator (function generator) is also effective.

照射制御手段の一部である切替え装置8は、照明光の照射位置を変更させるために設けたものである。図1では、光源4と照明光学系5との間に切替え装置8を設け、処理装置6内の、照射制御手段の一部である制御装置6aからの切替え情報に基づき、照明光学系5への入射を切替える。そのため、切替えによって各バンドルファイバの出射端3aから照射される光源4からの実質的な総光量は維持され且つ一定となる。制御装置6aは、複数の出射端3aの中から探触子2の受信開口に隣接するバンドルファイバの出射端3aを選択し、そのバンドルファイバの出射端3aに対応した照明光学系5へ光源4からの照明光を入射するように切替え装置8を動作させる。なお、図1に示した切替え装置8と照明光学系5の順番は任意であり、反対にしても有効である。   The switching device 8 which is a part of the irradiation control means is provided for changing the irradiation position of the illumination light. In FIG. 1, a switching device 8 is provided between the light source 4 and the illumination optical system 5, and the illumination optical system 5 is transferred to the illumination optical system 5 based on switching information from the control device 6 a that is part of the irradiation control means in the processing device 6. Is switched. Therefore, the substantial total amount of light from the light source 4 irradiated from the output end 3a of each bundle fiber is maintained and constant by switching. The control device 6a selects the bundle fiber emission end 3a adjacent to the reception opening of the probe 2 from the plurality of emission ends 3a, and sends the light source 4 to the illumination optical system 5 corresponding to the bundle fiber emission end 3a. The switching device 8 is operated so that the illumination light from is incident. The order of the switching device 8 and the illumination optical system 5 shown in FIG. 1 is arbitrary, and even if the order is reversed, it is effective.

次に、照射位置を切り替える制御装置6aについて図2を用いて説明する。なお、図2(a)は光音響プローブ1の正面図を示し、探触子2は複数の振動子2aを備えるリニアプローブとしている。尚、探触子2の種類はリニアプローブに限定されず、コンベックスプローブにも適用できる。   Next, the control device 6a for switching the irradiation position will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows a front view of the photoacoustic probe 1, and the probe 2 is a linear probe including a plurality of transducers 2a. Note that the type of the probe 2 is not limited to a linear probe, and can be applied to a convex probe.

図2(a)において、探触子2の受信素子数は128チャンネルあり、処理装置6が一度に取得可能なチャンネル数が32チャンネルとする。すなわち、チャンネル番号0−31ch(受信開口A)と、32−63ch(受信開口B)、64−95ch(受信開口C)、96−128ch(受信開口D)に分け、処理装置6は受信開口Aから受信開口Dまで順番に光音響波に基づく電気信号(光音響信号)を受信することになる。   In FIG. 2A, the number of receiving elements of the probe 2 is 128 channels, and the number of channels that can be acquired by the processing device 6 at a time is 32 channels. That is, it is divided into channel numbers 0-31ch (reception opening A), 32-63ch (reception opening B), 64-95ch (reception opening C), and 96-128ch (reception opening D). To the reception opening D in order, the electrical signal (photoacoustic signal) based on the photoacoustic wave is received.

つぎに、図2(b)のタイミングチャートを用いて説明する。光源4のレーザ発光が10Hzとすると、発光間隔は100msとなる。まず受信開口Aの素子で光音響信号(電気信号)を受信するためには、制御装置6aが切替え手段8を駆動し、受信開口Aの素子に隣接したバンドルファイバの出射端3aから照明光を照射させる。そして、その照射と同期させて受信開口Aの素子を使い、処理装置6は光音響信号(電気信号)を取得する(図2(b)では30μs)。光源のレーザ発光から次のレーザ発光までの間(図2(b)中では発光してから50μs後)に受信開口Bの素子に隣接したバンドルファイバの出射端3aが照明光を照射させるように、制御装置6aが切替え手段8を駆動する。そして、その照射と同期させて受信開口Bの素子を使い、処理装置6は光音響信号(電気信号)を取得する。同様に、次のレーザ発光までの間に受信開口Cの素子に隣接したバンドルファイバの出射端3aが照明光を照射させるように、制御装置6aが切り替え手段8を駆動し、その照射と同期させて受信開口Cの素子から処理装置6は光音響信号(電気信号)を取得する。そしてさらに、次のレーザ発光までの間に受信開口Dの素子に隣接したバンドルファイバの出射端3aが照明光を照射させるように、制御装置6aが切り替え手段8を駆動し、その照射と同期させて受信開口Dの素子から処理装置6は光音響信号(電気信号)を取得する。これで探触子2の全素子分の開口からの光音響信号を取得できたことになる。複数回の光音響信号を取得する場合は、再び次のレーザ発光までの間に受信開口Aの素子に隣接したバンドルファイバの出射端3aが照明光を照射させるように、制御装置6aが切り替え手段8を駆動し、その照射と同期させて受信開口Aの素子から処理装置6は光音響信号(電気信号)を取得し、これを繰り返す。   Next, description will be made with reference to the timing chart of FIG. When the laser emission of the light source 4 is 10 Hz, the light emission interval is 100 ms. First, in order to receive a photoacoustic signal (electrical signal) by the element of the receiving aperture A, the control device 6a drives the switching means 8, and emits illumination light from the emission end 3a of the bundle fiber adjacent to the element of the receiving aperture A. Irradiate. Then, using the element of the reception aperture A in synchronization with the irradiation, the processing device 6 acquires a photoacoustic signal (electric signal) (30 μs in FIG. 2B). The emission end 3a of the bundle fiber adjacent to the element of the reception aperture B is irradiated with illumination light between the light emission of the light source and the next laser emission (50 μs after emission in FIG. 2B). The control device 6a drives the switching means 8. Then, the processing device 6 acquires a photoacoustic signal (electric signal) using the element of the reception aperture B in synchronization with the irradiation. Similarly, the control device 6a drives the switching means 8 so that the emission end 3a of the bundle fiber adjacent to the element of the reception aperture C emits illumination light until the next laser emission, and synchronizes with the irradiation. Then, the processing device 6 acquires a photoacoustic signal (electric signal) from the element of the receiving opening C. Further, the control device 6a drives the switching means 8 so that the emission end 3a of the bundle fiber adjacent to the element of the reception aperture D emits illumination light until the next laser emission, and synchronizes with the irradiation. Then, the processing device 6 acquires a photoacoustic signal (electric signal) from the element of the reception opening D. Thus, photoacoustic signals from the openings for all the elements of the probe 2 can be acquired. When acquiring the photoacoustic signal a plurality of times, the control device 6a switches the switching means so that the emission end 3a of the bundle fiber adjacent to the element of the reception aperture A irradiates illumination light until the next laser emission again. 8 is driven and the processing device 6 acquires a photoacoustic signal (electric signal) from the element of the reception aperture A in synchronization with the irradiation, and repeats this.

なお、ここで説明したバンドルファイバの出射端3aの切替えと、受信開口AからDまでの順番はこれに限定されず、連続して同じバンドルファイバの出射端3aから出射させなければ良い。例えば、受信開口Cで最初に光音響信号(電気信号)を取得し、受信開口A、受信開口D、受信開口Bと続けても良い。さらに、探触子2の素子数や処理装置6のチャンネル数、同期タイミングのディレイタイムや受信時間などは変更できる。   Note that the switching of the output end 3a of the bundle fiber described here and the order from the reception openings A to D are not limited to this, and it is not necessary to continuously output from the output end 3a of the same bundle fiber. For example, a photoacoustic signal (electrical signal) may be acquired first at the reception aperture C and may be continued with the reception aperture A, the reception aperture D, and the reception aperture B. Furthermore, the number of elements of the probe 2, the number of channels of the processing device 6, the delay time of the synchronization timing, the reception time, and the like can be changed.

また、光音響信号取得後、次のレーザ発光までの間は、超音波画像を取得しても良い。   Further, an ultrasonic image may be acquired after the photoacoustic signal is acquired until the next laser emission.

つぎに、図3(a)から(c)、また図4(a)、図4(b)を用いて、切替え装置8について説明する。なお、図3(a)、図3(b)と図4(a)、図4(b)は切替え装置8の説明を簡単にするため、探触子2の全素子幅に対して受信開口幅を二分割するように示したが、当然、図1や図2(a)のように受信開口を四分割する場合にも適用できる。また全ての照明光学系5を不図示とした。   Next, the switching device 8 will be described with reference to FIGS. 3A to 3C and FIGS. 4A and 4B. 3 (a), 3 (b), 4 (a), and 4 (b) show the receiving aperture with respect to the entire element width of the probe 2 in order to simplify the description of the switching device 8. Although the width is shown to be divided into two, naturally, the present invention can also be applied to the case where the reception aperture is divided into four as shown in FIG. 1 and FIG. All illumination optical systems 5 are not shown.

図3(a)の切替え装置8はミラー8dを用い、光路を切替えるミラー8dをアクチュエータ8cで動けるものとする。A側のバンドルファイバの入射端3bへ照明光を入射するためにはアクチュエータ8cに設けたミラー8dがその光を反射するように駆動させる。また、図3(b)に示すように、B側のバンドルファイバの入射端3bへ照明光を入射するためにはアクチュエータ8cに設けたミラー8dがその光に当たらないように駆動させる。いずれの駆動も、A側/B側の照明位置情報に基づき制御装置6aによって、アクチュエータ8cを駆動制御する。図3(a)、図3(b)は2分割を前提に図示したが、さらに分割数が増えた場合、一例として四分割とした場合は図3(c)のようにアクチュエータ8c上のミラー8dを位置決めすることにより、A側からD側を選択して切替える構成でも良い。   The switching device 8 in FIG. 3A uses a mirror 8d, and the mirror 8d for switching the optical path can be moved by an actuator 8c. In order to make illumination light enter the incident end 3b of the bundle fiber on the A side, the mirror 8d provided on the actuator 8c is driven so as to reflect the light. Further, as shown in FIG. 3B, in order to make the illumination light incident on the incident end 3b of the B-side bundle fiber, the mirror 8d provided on the actuator 8c is driven so as not to hit the light. In any drive, the actuator 8c is driven and controlled by the control device 6a based on the illumination position information on the A side / B side. 3 (a) and 3 (b) are illustrated on the premise of two divisions. However, when the number of divisions is further increased, for example, in the case of four divisions, a mirror on the actuator 8c as shown in FIG. 3 (c). By positioning 8d, a configuration in which the D side is selected and switched from the A side may be employed.

さらに図4(a)の切換え装置8は全反射型のミラー8dの代わりに、ポリゴンミラー8aを適用している。ポリゴンミラー8aは光源4の発光周波数に同期して回転し、A側とB側のバンドルファイバの入射端3bへ入射するよう調整されている。ポリゴンミラー8aを用いてより多くの切替えが必要な場合、バンドルファイバの入射端3bを増やし、ポリゴンミラー8aの回転速度を落とせば良い。また制御を簡単にするため、ポリゴンミラー8aの回転速度を一定にすることが好ましく、バンドルファイバの入射端3bをポリゴンミラー8aの回転軸を中心に角度が等間隔なるように設ける。   Further, the switching device 8 in FIG. 4A uses a polygon mirror 8a instead of the total reflection type mirror 8d. The polygon mirror 8a rotates in synchronization with the light emission frequency of the light source 4 and is adjusted so as to enter the incident end 3b of the A side and B side bundle fibers. When more switching is required using the polygon mirror 8a, it is only necessary to increase the incident end 3b of the bundle fiber and reduce the rotation speed of the polygon mirror 8a. In order to simplify the control, it is preferable that the rotation speed of the polygon mirror 8a is constant, and the incident end 3b of the bundle fiber is provided so that the angles are equidistant about the rotation axis of the polygon mirror 8a.

図3(a)から図3(c)及び図4(a)では光路を切替えるために、アクチュエータ8cでミラー8dを駆動させる方法や、ポリゴンミラー8aを使用する方法について説明した。しかしこれらに限定されず。切替え装置8はガルバノミラーや音響光学偏向素子(AOD)などの光学素子も適用可能である。   In FIGS. 3A to 3C and 4A, the method of driving the mirror 8d by the actuator 8c and the method of using the polygon mirror 8a for switching the optical path have been described. However, it is not limited to these. The switching device 8 can be an optical element such as a galvanometer mirror or an acousto-optic deflection element (AOD).

また、図4(b)のように切替え装置8は複数の光源を用いて、不図示の制御装置6aからの照明位置情報に基づき発光の動作タイミングを調整し、照射位置を切替える方法でも有効である。この場合、動作タイミング制御手段を別途設けても良いし、制御装置6aにその機能を持たせても良い。図4(b)に示す構成の場合、総光量が比較的低い光源4を用いることができるため、光音響装置の小型化が可能となる。   As shown in FIG. 4B, the switching device 8 is also effective in a method of switching the irradiation position by using a plurality of light sources, adjusting the light emission operation timing based on the illumination position information from the control device 6a (not shown). is there. In this case, an operation timing control means may be provided separately, or the function may be provided to the control device 6a. In the case of the configuration shown in FIG. 4B, since the light source 4 having a relatively low total light amount can be used, the photoacoustic apparatus can be downsized.

切替え装置8は図3(a)図3(c)、図4(a)、図4(b)を用いて説明した構成を組み合わせても良い。例えば、四分割に切換える際に、図4(b)のように光源4を二つ設け、それぞれを図3(a)、図3(b)のように二分割可能にすることで合わせて四分割しても良い。   The switching device 8 may combine the configurations described with reference to FIGS. 3A, 3 </ b> C, 4 </ b> A, and 4 </ b> B. For example, when switching to four divisions, two light sources 4 are provided as shown in FIG. 4 (b), and each of them can be divided into two as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). It may be divided.

以上、実施例1で説明した構成によれば、受信手段である処理装置6の回路規模を大型化させることなく、かつ光源4を高出力化させることなく、光源4からの実質的な総光量を照射することにより光音響信号の強度を上げることでSNRが向上する。したがって、探触子2の素子の並び方向の幅と概ね同じ幅に照射端を設けた場合と比べて、分割した分だけ受信に寄与する光量が増えるため、例えば四分割した場合、被検体から発生する光音響波が四倍になる。そして、光音響波に基づく電気信号である光音響信号を画像化すると、コントラスト解像度が向上し、視認性ならびに臨床での診断能が向上する。   As described above, according to the configuration described in the first embodiment, the substantial total light amount from the light source 4 without increasing the circuit scale of the processing device 6 as the receiving unit and without increasing the output of the light source 4. , The SNR is improved by increasing the intensity of the photoacoustic signal. Therefore, the amount of light contributing to reception is increased by the amount of division compared to the case where the irradiation end is provided with a width substantially the same as the width of the elements of the probe 2 in the arrangement direction. The generated photoacoustic wave is quadrupled. When a photoacoustic signal that is an electrical signal based on a photoacoustic wave is imaged, contrast resolution is improved, and visibility and clinical diagnostic ability are improved.

実施例1では受信開口に隣接した複数のバンドルファイバの出射端3aを設け、受信開口によって照明光の出射位置を切換える方法について説明した。実施例2はバンドルファイバの出射端3aを一つにして、それを受信開口に応じて走査させる方法について図5を用いて説明する。なお、実施例1と同じ符号については説明を省略する。   In the first embodiment, the method of providing the emission ends 3a of a plurality of bundle fibers adjacent to the reception aperture and switching the emission position of the illumination light by the reception aperture has been described. The second embodiment will be described with reference to FIG. 5 with respect to a method of scanning the bundle fiber according to the reception aperture with a single exit end 3a of the bundle fiber. The description of the same reference numerals as those in the first embodiment is omitted.

バンドルファイバの出射端3aは探触子2に隣接している。探触子2はリニアプローブとしているが、これに限定されずコンベックスプローブにも適用できる。そして実施例1と同様に、光源4から発せられた実質的な総光量をバンドルファイバ3aの出射端まで維持して伝搬させる。バンドルファイバの出射端3a(被検体への照射領域)の面積は、受信開口幅とその直角方向の奥行きの積から決まる。光源4からの実質的な総光量に応じて、MPE以下の範囲でありながら光量が出来る限り大きくなるように奥行きを狭くする。こうすることで、照明光の一回当たりの照射に対する光音響波が最大となる。そして出射端3aの幅を受信開口幅に一致させた。   The exit end 3 a of the bundle fiber is adjacent to the probe 2. The probe 2 is a linear probe, but is not limited to this, and can be applied to a convex probe. Then, as in the first embodiment, the substantial total light amount emitted from the light source 4 is maintained and propagated to the emission end of the bundle fiber 3a. The area of the exit end 3a of the bundle fiber (irradiation area on the subject) is determined by the product of the receiving aperture width and the depth in the direction perpendicular thereto. The depth is narrowed so that the amount of light is as large as possible in the range below the MPE, depending on the substantial total amount of light from the light source 4. By doing so, the photoacoustic wave with respect to one irradiation of illumination light is maximized. And the width | variety of the output end 3a was made to correspond with the receiving aperture width.

また探触子2の素子数が128素子であり、処理装置6が取得できるチャンネル数が32チャンネルだとして、これよりも少ない開口幅(例えば16素子分)に分割(例えば八分割)して本実施例を適用しても良い。これは光源4の出力が低い場合に好適である。   Also, assuming that the number of elements of the probe 2 is 128 and the number of channels that can be acquired by the processing device 6 is 32, the aperture width (for example, 16 elements) smaller than this is divided (for example, divided into eight). Embodiments may be applied. This is suitable when the output of the light source 4 is low.

そして、照射制御手段の一部である切替え装置8は、照明光の照射位置を変更させるために設けたものである。図5では、バンドルファイバの出射端3aを走査させる切替え装置8を図示した。そして、処理装置6内の制御装置6a(照射制御手段の一部)からの切替え情報に基づき、バンドルファイバの出射端3aを切替え装置8で走査させる。制御装置6aは、探触子2のうちの受信開口(複数の振動子の内の一部の振動子)に隣接する位置に出射端3aが位置するように切替え装置8を動作させる。   And the switching apparatus 8 which is a part of irradiation control means is provided in order to change the irradiation position of illumination light. FIG. 5 illustrates the switching device 8 that scans the exit end 3a of the bundle fiber. Based on the switching information from the control device 6a (a part of the irradiation control means) in the processing device 6, the emission end 3a of the bundle fiber is scanned by the switching device 8. The control device 6a operates the switching device 8 so that the emission end 3a is positioned at a position adjacent to the reception opening (a part of the transducers) of the probe 2.

次に、制御装置6aの制御方法について図6を用いて説明する。図6(a)は光音響プローブの正面図であり、模式的に光照射位置(つまり出射端の位置)と受信開口の位置の変化を示している。この動作制御について図6(b)に示す。   Next, a control method of the control device 6a will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a front view of the photoacoustic probe, schematically showing changes in the light irradiation position (that is, the position of the emission end) and the position of the reception aperture. This operation control is shown in FIG.

図6(b)のように、n番目の光音響信号(光音響波に基づいて出力される電気信号)を取得するとき、その受信位置となるように、探触子2の受信開口に照明光の照射位置を該当(対応)させ、光音響信号を取得する。そして、n+1番目の光音響信号の取得領域上に探触子2の受信開口と照明光の照射位置を走査させる。このタイミングは、図6(b)ではレーザ発光後50μsec後に切り替えているが、n番目のレーザ発光からn+1番目のレーザ発光の間に行えばよい。   As shown in FIG. 6B, when the nth photoacoustic signal (electrical signal output based on the photoacoustic wave) is acquired, the reception aperture of the probe 2 is illuminated so that the reception position is obtained. The photoacoustic signal is acquired by making (corresponding) the irradiation position of the light. Then, the reception aperture of the probe 2 and the irradiation position of the illumination light are scanned over the n + 1-th photoacoustic signal acquisition region. This timing is switched 50 μsec after laser emission in FIG. 6B, but may be performed between the nth laser emission and the (n + 1) th laser emission.

尚、実施例2では切替え装置8を走査させる機構としたが、これに限定されない。例えば図7のように、バンドルファイバ(不図示)から発せられた照明光をポリゴンミラー8aなど反射素子で照明光の照射位置を走査する方法でも有効である。この場合、ポリゴンミラー8aの反射端が出射端部となる。またこの場合より好ましくは、凹レンズやFθレンズなどからなるビーム成形光学系8bを設ける。   In the second embodiment, the switching device 8 is scanned. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, a method of scanning illumination position of illumination light with a reflective element such as a polygon mirror 8a using illumination light emitted from a bundle fiber (not shown) is also effective. In this case, the reflection end of the polygon mirror 8a becomes the emission end. More preferably, a beam shaping optical system 8b composed of a concave lens, an Fθ lens, or the like is provided.

以上、実施例2で説明した構成によれば、開口位置及び被検体に対する光の照射端部を連続的に走査させることができる。そのため、任意の開口で受信させることが可能となる。   As described above, according to the configuration described in the second embodiment, it is possible to continuously scan the opening position and the light irradiation end portion of the subject. Therefore, it is possible to receive at an arbitrary opening.

実施例1と実施例2では探触子2をリニアプローブやコンベックスプローブとした場合の光音響装置について説明した。実施例3ではリニアプローブをエレベーション方向にメカニカルセクタスキャンする三次元画像取得可能な光音響装置の構成と方法について説明する。尚、装置全体の構成は、図1と同様であり、光音響プローブ1の特徴部については、図8に示す。   In the first and second embodiments, the photoacoustic apparatus in the case where the probe 2 is a linear probe or a convex probe has been described. In the third embodiment, a configuration and a method of a photoacoustic apparatus capable of acquiring a three-dimensional image in which a linear probe is mechanically scanned in the elevation direction will be described. The overall configuration of the apparatus is the same as that shown in FIG. 1, and the features of the photoacoustic probe 1 are shown in FIG.

図8は探触子2内部のリニアプローブを電子走査しながら、エレベーション方向にメカニカルセクタスキャンする三次元画像取得可能な光音響プローブ1を正面から図示したものである。処理装置6に基づき制御装置6aは探触子2内のリニアプローブをエレベーション方向にセクタスキャンする。そのセクタスキャンの方向、すなわち受信開口の方向に応じて、図の左側(A側)から右側(B側)の順で対応するバンドルファイバの出射端3aから照明光を照射させる。これは二次元アレイ型の探触子2が電子セクタ走査する場合に適用しても良い。なお、このときの切替えは図3(a)から図3(c)または図4(a)、図4(b)を用いて実施例1で説明した構成と方法を適用すればよい。   FIG. 8 is a front view of the photoacoustic probe 1 capable of acquiring a three-dimensional image by performing a mechanical sector scan in the elevation direction while electronically scanning the linear probe in the probe 2. Based on the processing device 6, the control device 6 a performs sector scanning of the linear probe in the probe 2 in the elevation direction. In accordance with the direction of the sector scan, that is, the direction of the reception aperture, illumination light is irradiated from the corresponding bundle fiber exit end 3a in the order from the left side (A side) to the right side (B side). This may be applied when the two-dimensional array type probe 2 performs electronic sector scanning. For the switching at this time, the configuration and method described in the first embodiment with reference to FIGS. 3A to 3C, FIG. 4A, and FIG. 4B may be applied.

以上のように、光音響波の受信方向に応じて照明光の出射位置を制御する方法は、セクタ走査方向(受信開口の方向)に応じた位置から照明光を照射することができる。そのため、受信音圧を最大限上げることによるSNRの向上は、三次元画像取得可能な探触子2にも適用できる。   As described above, the method of controlling the emission position of the illumination light according to the photoacoustic wave reception direction can irradiate the illumination light from the position according to the sector scanning direction (reception aperture direction). Therefore, the improvement in SNR by increasing the reception sound pressure to the maximum can be applied to the probe 2 capable of acquiring a three-dimensional image.

1 光音響プローブ
2 探触子
3 バンドルファイバ
3a 出射端
3b 入射端
4 光源
5 照明光学系
6 処理装置
6a 制御装置
7 モニタ
8 切替え装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoacoustic probe 2 Probe 3 Bundle fiber 3a Outlet end 3b Inlet end 4 Light source 5 Illumination optical system 6 Processing apparatus 6a Control apparatus 7 Monitor 8 Switching apparatus

Claims (2)

光源と前記光源が発した光を被検体に向けて出射する複数の出射端部とを備える光照射手段と、
前記光照射手段の前記複数の出射端部のうちの一部の出射端部から光を出射させ、前記光を出射する一部の出射端部を切り替えて、被検体への光の照射領域を制御する照射制御手段と、
前記光照射手段からの光の照射を受けて前記被検体が発する音響波を受信して電気信号を出力する複数の振動子を備える探触子と、
前記探触子が備える複数の振動子の内の一部の振動子からの前記電気信号を受ける受信手段と、
前記受信手段が受ける電気信号を出力する一部の振動子を他の一部の振動子に切り替える探触子制御手段と、
前記振動子をセクタスキャンするセクタスキャン手段と、
を有
前記複数の出射端部は、前記探触子を間に挟んで位置しており、
前記照射制御手段は、前記射端部から出射される光が前記光源が発した光の総光量を維持しつつ、前記被検体への前記光の照射領域の大きさが前記探触子の大きさよりも小さく、前記照射領域が前記一部の振動子の位置に対応し且つ前記セクタスキャン手段の動作に基づいて、前記複数の出射端部のうちの前記光を出射する出射端部を切り替えて、記被検体への光の照射領域変更することを特徴とする生体情報取得装置。
A light irradiating means comprising a light source and a plurality of emitting end portions that emit light emitted from the light source toward the subject;
Light is emitted from a part of the plurality of emission ends of the light irradiation means, and a part of the emission end that emits the light is switched to change a light irradiation region to the subject. Irradiation control means for controlling,
A probe comprising a plurality of transducers for receiving an acoustic wave generated by the subject in response to light irradiation from the light irradiation means and outputting an electrical signal;
Receiving means for receiving the electrical signal from some of the plurality of transducers included in the probe;
Probe control means for switching some of the transducers that output electrical signals received by the receiving means to other partial transducers;
Sector scanning means for sector scanning the vibrator;
I have a,
The plurality of emission end portions are positioned with the probe interposed therebetween,
The irradiation control means, while maintaining the total amount of light the emitted light that will be emitted from the hurt portion the light source is emitted, the irradiation area of the light to a subject magnitude of said probe smaller than the size, the irradiation area corresponding to the position of the transducer of said portion, and based on the operation of the sector scanning means, an exit end for emitting the light of the plurality of emission end portion It switched, before Symbol biological information acquisition apparatus characterized by changing the irradiation region of light to the subject.
前記光照射手段が複数の光源を有し、
前記複数の光源の動作タイミングを制御するタイミング制御手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の生体情報取得装置。
The light irradiation means has a plurality of light sources,
The measuring apparatus according to claim 1, further comprising a timing control means for controlling the operation timing of the plurality of light sources.
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