JP6619963B2 - Photoacoustic imaging device - Google Patents

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    • A61B8/13Tomography

Description

この発明は、光音響画像化装置に関し、特に、光源部を備えた光音響画像化装置に関する。   The present invention relates to a photoacoustic imaging apparatus, and more particularly to a photoacoustic imaging apparatus including a light source unit.

従来、光源部を備えた光音響画像化装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, a photoacoustic imaging apparatus provided with a light source unit is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、光ファイバにより導光されるレーザ光源部と、被検体の検出対象物からの音響波を検出する検出部とを備えた光音響画像化装置が開示されている。光音響画像化装置は、レーザ光源部からの光を検出部の中心直下の浅い検出対象物に照射するために、レーザ光源部および検出部の検出方向側(検出対象の被検体側)に配置される導光板をさらに備える。   Patent Document 1 discloses a photoacoustic imaging apparatus including a laser light source unit guided by an optical fiber and a detection unit that detects an acoustic wave from a detection target of a subject. The photoacoustic imaging apparatus is arranged on the detection direction side (the subject side of the detection target) of the laser light source unit and the detection unit in order to irradiate the light from the laser light source unit to the shallow detection target immediately below the center of the detection unit. The light guide plate is further provided.

特開2013−48892号公報JP2013-48892A

しかしながら、上記特許文献1の光音響画像化装置では、検出部の中心直下の浅い検出対象物に光を照射するために導光板を設ける必要があるので、装置構成が複雑化しているという問題点がある。   However, in the photoacoustic imaging apparatus of Patent Document 1, it is necessary to provide a light guide plate in order to irradiate light to a shallow detection object just below the center of the detection unit, and thus the configuration of the apparatus is complicated. There is.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部の中心直下の浅い位置に光を照射することが可能な光音響画像化装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide light at a shallow position directly below the center of the detection unit with a simple device configuration without providing a light guide plate. It is to provide a photoacoustic imaging apparatus capable of irradiation.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による光音響画像化装置は、光源部と、光源部と並んで配置され、音響波を検出する検出部とを備え、光源部は、最大強度の50%以上の強度の光を検出部の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射するように配置されている。   In order to achieve the above object, a photoacoustic imaging apparatus according to one aspect of the present invention includes a light source unit and a detection unit that is arranged side by side with the light source unit and detects an acoustic wave. It arrange | positions so that the area | region of the surface vicinity of the detection target object right under the center of a detection part may be irradiated with the light of 50% or more of intensity | strength.

この発明の一の局面による光音響画像化装置では、上記のように、光源部を、検出部と並ぶように配置するとともに、最大強度の50%以上の強度の光を検出部の中心直下の検出対象物Qの表面近傍の領域に照射するように配置する。これにより、比較的配向角が広い発光ダイオード素子などの光半導体素子光源により光を照射した場合には、光源部と検出部と並ぶように近接して配置して、導光板を介することなく、最大強度の50%以上の強度の光を検出部の中心直下の検出対象物Qの表面近傍の領域に照射することができるようになる。その結果、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部の中心直下の浅い位置に光を照射することができる。   In the photoacoustic imaging apparatus according to one aspect of the present invention, as described above, the light source unit is arranged so as to be aligned with the detection unit, and light having an intensity of 50% or more of the maximum intensity is directly below the center of the detection unit. It arrange | positions so that the area | region of the surface vicinity of the detection target object Q may be irradiated. Thereby, when irradiating light by an optical semiconductor element light source such as a light emitting diode element having a relatively wide orientation angle, the light source part and the detection part are arranged close to each other without going through the light guide plate, Light having an intensity of 50% or more of the maximum intensity can be applied to the area near the surface of the detection object Q immediately below the center of the detection unit. As a result, it is possible to irradiate light at a shallow position directly below the center of the detection unit with a simple device configuration without providing a light guide plate.

上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、光源部および検出部は、それぞれ、光源部と検出部とが並ぶ横方向に延びる同一の平面上に配置され、光源部から光を出射する光出射面と上記平面とのなす角度をα、光源部から最大強度の光が出射される第1方向と、光源部から最大強度の50%の強度の光が出射される第2方向とのなす角度をβ、横方向における、検出部の中心直下から光源部の検出部側の端部までの距離をX、光源部の光出射面の幅をLとすると、光源部は、被検体への光の照射深度を示す以下の式を満たす位置に配置されている。
{X/(tan(α+β))}−L×sinα≦10.0(mm)
このように構成すれば、上式を満たすように検出部に対して光源部を配置することにより、検出部の中心直下で10.0mm以下の照射深度となる位置に光源部を容易に配置することができる。
In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, the light source unit and the detection unit are preferably arranged on the same plane extending in the lateral direction in which the light source unit and the detection unit are arranged, and emit light from the light source unit. An angle formed between the light emitting surface to be formed and the plane is α, a first direction in which light having the maximum intensity is emitted from the light source unit, and a second direction in which light having 50% of the maximum intensity is emitted from the light source unit. , X is the distance from the position immediately below the center of the detection unit to the end on the detection unit side of the light source unit in the horizontal direction, and L is the width of the light emission surface of the light source unit. It arrange | positions in the position which satisfy | fills the following formula | equation which shows the irradiation depth of the light to.
{X / (tan (α + β))} − L × sin α ≦ 10.0 (mm)
If comprised in this way, a light source part will be easily arrange | positioned in the position used as the irradiation depth of 10.0 mm or less just under the center of a detection part by arrange | positioning a light source part with respect to a detection part so that the above Formula may be satisfy | filled. be able to.

上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、光源部は、光半導体素子光源を複数含み、複数の光半導体素子光源は、平面視において、列状に配列されている。このように構成すれば、導光板により光を拡散させなければならず、光量が安定しにくい光ファイバを用いる場合と比較して、本発明によれば広い列状の配列方向に沿った範囲から安定した強度の光を検出部の中心直下に照射することができる。   In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, the light source unit preferably includes a plurality of optical semiconductor element light sources, and the plurality of optical semiconductor element light sources are arranged in a row in a plan view. If comprised in this way, light must be diffused with a light-guide plate, and compared with the case where the optical fiber which is hard to stabilize light quantity is used, according to this invention, from the range along the array direction of a wide row | line | column form It is possible to irradiate light having a stable intensity directly below the center of the detection unit.

上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、検出部は、音響波を検出部に収束可能な音響レンズを含み、音響レンズは、光源部からの光を反射し、音響波を透過する反射部を含んでいる。このように構成すれば、光源部からの光を反射部により反射することができるので、音響レンズに光が吸収されて、音響レンズから光音響波が発生することに起因するアーチファクトを抑制することができる。特に、光源部を検出部に近接させた場合には、音響レンズに照射される光の量が多くなるため、音響レンズから光音響波が発生することに起因するアーチファクトを効果的に抑制することができる。   In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, preferably, the detection unit includes an acoustic lens capable of converging the acoustic wave on the detection unit, and the acoustic lens reflects light from the light source unit and transmits the acoustic wave. It includes a reflective part. If comprised in this way, since the light from a light source part can be reflected by a reflection part, light will be absorbed by an acoustic lens and the artifact resulting from a photoacoustic wave being generated from an acoustic lens will be suppressed. Can do. In particular, when the light source unit is brought close to the detection unit, the amount of light applied to the acoustic lens increases, so that artifacts caused by the generation of photoacoustic waves from the acoustic lens are effectively suppressed. Can do.

上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、検出部が設けられるプローブ本体と、光源部が設けられる光源ユニットとをさらに備え、光源ユニットは、プローブ本体の外側面に脱着可能に取り付けられている。このように構成すれば、光半導体素子光源を含む光源ユニットがプローブ本体に脱着可能に取り付けられるので、検出部に対する光源部の位置調整を容易に行うことができる。   The photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect preferably further includes a probe main body provided with a detection unit and a light source unit provided with a light source unit, and the light source unit is detachably attached to the outer surface of the probe main body. It has been. If comprised in this way, since the light source unit containing an optical semiconductor element light source is attached to a probe main body so that attachment or detachment is possible, position adjustment of the light source part with respect to a detection part can be performed easily.

上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、光源部は、発光ダイオード素子(LED素子)、半導体レーザ素子および有機発光ダイオード素子のうちのいずれかの光半導体素子光源を含む。このように構成すれば、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子および有機発光ダイオード素子は、比較的簡易な駆動機構によりパルス発光させることが可能な光源であるため、光源部が大型化するのを抑制することができる。その結果、装置が大型化するのを抑制することができる。   In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, the light source section preferably includes a light semiconductor element light source of any one of a light emitting diode element (LED element), a semiconductor laser element, and an organic light emitting diode element. If comprised in this way, since a light emitting diode element, a semiconductor laser element, and an organic light emitting diode element are light sources which can carry out pulse light emission with a comparatively simple drive mechanism, it suppresses that a light source part enlarges. be able to. As a result, it is possible to suppress the apparatus from becoming large.

上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、光源部は、光ファイバーを用いて導光するレーザ光源を含む。このように構成すれば、光ファイバーによって、比較的強度の強い光を導光して照射することができる。また、レーザ光源の向きを調整することにより、検出部の中心直下の浅い位置に光を容易に照射することができる。   In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, the light source unit preferably includes a laser light source that guides light using an optical fiber. If comprised in this way, light with comparatively strong intensity | strength can be light-guided and irradiated with an optical fiber. Further, by adjusting the direction of the laser light source, it is possible to easily irradiate light at a shallow position directly below the center of the detection unit.

本発明によれば、上記のように、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部の中心直下の浅い位置に光を照射することが可能な光音響画像化装置を提供することができる。   According to the present invention, as described above, it is possible to provide a photoacoustic imaging apparatus capable of irradiating light at a shallow position directly below the center of the detection unit with a simple apparatus configuration without providing a light guide plate. .

本発明の第1および第2実施形態による光音響画像化装置の全体構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the whole structure of the photoacoustic imaging device by 1st and 2nd embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による光音響画像化装置の使用状態を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the use condition of the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による光音響画像化装置のプローブおよび光源ユニットを示した拡大図である。It is the enlarged view which showed the probe and light source unit of the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による光音響画像化装置のプローブおよび光源ユニットを示した平面図である。It is the top view which showed the probe and light source unit of the photoacoustic imaging device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による光半導体素子光源としての発光ダイオードの配向特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the orientation characteristic of the light emitting diode as an optical semiconductor element light source by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による光音響画像化装置のプローブおよび光源ユニットを示した拡大図である。It is the enlarged view which showed the probe and light source unit of the photoacoustic imaging device by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による光音響画像化装置のプローブおよび光源ユニットを示した拡大図である。It is the enlarged view which showed the probe and light source unit of the photoacoustic imaging device by 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
(光音響画像化装置の構成)
まず、図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による光音響画像化装置100の構成について説明する。
[First Embodiment]
(Configuration of photoacoustic imaging device)
First, the configuration of the photoacoustic imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の第1実施形態による光音響画像化装置100は、図1および図2に示すように、一対の光源ユニット1と、プローブ2と、装置本体3とを備えている。この光音響画像化装置100は、検出対象物Qから検出された音響波AWに基づいて、検出対象物Qを画像化するように構成されている。また、装置本体3と一対の光源ユニット1とは、配線91aおよび91bを介して接続されている。また、装置本体3とプローブ2とは、配線92を介して接続されている。装置本体3は、これら配線91a、91bおよび92を介して、一対の光源ユニット1およびプローブ2に電力や制御信号などを出力可能に構成されている。また、一対の光源ユニット1は、それぞれ、光源部10を含んでいる。また、プローブ2は、検出部20を含んでいる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the photoacoustic imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes a pair of light source units 1, a probe 2, and an apparatus main body 3. The photoacoustic imaging apparatus 100 is configured to image the detection target Q based on the acoustic wave AW detected from the detection target Q. Further, the apparatus main body 3 and the pair of light source units 1 are connected via wirings 91a and 91b. Further, the apparatus main body 3 and the probe 2 are connected via a wiring 92. The apparatus main body 3 is configured to be able to output electric power, control signals, and the like to the pair of light source units 1 and the probe 2 via these wirings 91a, 91b and 92. Each of the pair of light source units 1 includes a light source unit 10. The probe 2 includes a detection unit 20.

光音響画像化装置100は、光源部10(後述する光半導体素子光源10a)から人体Pに向けて光を照射するように構成されている。また、光音響画像化装置100は、光が照射されたことによって人体P内の検出対象物Qから発生された音響波AWを、プローブ2において検出するように構成されている。なお、人体Pは、特許請求の範囲の「被検体」の一例である。   The photoacoustic imaging apparatus 100 is configured to emit light from the light source unit 10 (an optical semiconductor element light source 10a described later) toward the human body P. In addition, the photoacoustic imaging apparatus 100 is configured to detect the acoustic wave AW generated from the detection target Q in the human body P by the probe 2 by being irradiated with light. The human body P is an example of the “subject” in the claims.

ここで、第1実施形態では、光源部10(後述する光半導体素子光源10a)は、最大強度(出射される光の中で最も強い強度)の50%の強度の光を検出部20の中心直下の検出対象物Qの表面近傍の領域(たとえば、真皮領域)に照射するように構成されている。詳細については後述する。なお真皮とは、人間の皮膚を構成する1つの要素である。この真皮は、皮膚の最も外側に配置される表皮の内側に配置され、多くの毛細血管を含んでいる。また、光源部10は、真皮領域に照射する光により、たとえば、皮膚に形成される検出対象物Qとしてのメラノーマを検出することが可能なように構成されている。   Here, in the first embodiment, the light source unit 10 (an optical semiconductor element light source 10a to be described later) uses light of 50% of the maximum intensity (the strongest intensity among the emitted light) as the center of the detection unit 20. It is configured to irradiate a region (for example, dermis region) in the vicinity of the surface of the detection object Q immediately below. Details will be described later. The dermis is one element constituting human skin. The dermis is placed inside the epidermis, which is placed on the outermost side of the skin, and contains many capillaries. In addition, the light source unit 10 is configured to be able to detect, for example, melanoma as a detection target Q formed on the skin by light irradiated to the dermis region.

なお、以下の説明において、図3に示すように、プローブ2から画像化の対象となる検出対象物Q(図2参照)に向かう方向を検出方向(A1方向)とする。また、図4に示すように、プローブ2および光源ユニット1は、検出方向(A1方向)に直交する所定方向(奥行き方向(B方向)とする)に延びる細長形状を有している。また、検出部20と光源部10(後述する光半導体素子光源10a)とは、検出方向(A1方向)および奥行き方向(B方向)に直交する所定方向(横方向(C方向)とする)に並んで配置されている。なお、説明の便宜上、図3では、人体P(検出対象物Q)の図示を省略している。   In the following description, as shown in FIG. 3, the direction from the probe 2 toward the detection target Q (see FIG. 2) to be imaged is a detection direction (A1 direction). As shown in FIG. 4, the probe 2 and the light source unit 1 have an elongated shape extending in a predetermined direction (referred to as a depth direction (B direction)) orthogonal to the detection direction (A1 direction). The detection unit 20 and the light source unit 10 (an optical semiconductor element light source 10a described later) are in a predetermined direction (referred to as a lateral direction (C direction)) orthogonal to the detection direction (A1 direction) and the depth direction (B direction). They are arranged side by side. For convenience of explanation, illustration of the human body P (detection target Q) is omitted in FIG.

一対の光源ユニット1は、それぞれ、プローブ2(後述するプローブ本体21)の外側面21aに脱着可能に取り付けられている。また、一対の光源ユニット1は、C方向にプローブ2を挟むようにプローブ2の両側に取り付けられている。   Each of the pair of light source units 1 is detachably attached to an outer surface 21a of a probe 2 (probe main body 21 described later). The pair of light source units 1 are attached to both sides of the probe 2 so as to sandwich the probe 2 in the C direction.

光源ユニット1は、光源部10と、光源本体11とを含んでいる。   The light source unit 1 includes a light source unit 10 and a light source body 11.

光源本体11は、アタッチメント部材(図示せず)を介してプローブ2に固定的に取り付け可能なように構成されている。また、光源本体11の検出方向(A1方向)の端部近傍には、光源部10の後述する光源基板10bが設置されている。また、光源本体11の内部には、光源部10を駆動させる駆動回路(図示せず)などが収納されている。   The light source body 11 is configured to be fixedly attachable to the probe 2 via an attachment member (not shown). In addition, a light source substrate 10b (to be described later) of the light source unit 10 is installed in the vicinity of the end of the light source body 11 in the detection direction (A1 direction). The light source body 11 contains a drive circuit (not shown) for driving the light source unit 10.

光源部10は、人体Pに向けて画像化のための光を照射するように構成されている。また、光源部10は、光半導体素子光源10aと、光源基板10bと有している。この光半導体素子光源10aは、封止樹脂により封止されている。また、封止樹脂の検出方向側(A1方向側)の端面は、光出射面10cを構成している。   The light source unit 10 is configured to emit light for imaging toward the human body P. The light source unit 10 includes an optical semiconductor element light source 10a and a light source substrate 10b. The optical semiconductor element light source 10a is sealed with a sealing resin. Further, the end surface on the detection direction side (A1 direction side) of the sealing resin constitutes the light emission surface 10c.

光半導体素子光源10aは、人体Pの画像化に適した赤外領域の所定波長の光(たとえば、約700nm〜約1000nmに中心波長を有する光)を発生するように構成されている。このような光半導体素子光源10aとしては、たとえば、発光ダイオード素子(LED素子)、半導体レーザ素子、または、有機発光ダイオード素子を用いることが可能である。なお、発光ダイオード(LED)の配向特性を図5に示す。発光ダイオードは、配向角が0度(光の出射方向前方)の位置で最も相対強度が大きくなり、配向角が大きく(小さく)なるにつれて、徐々に相対強度が小さくなるように構成されている。   The optical semiconductor element light source 10a is configured to generate light having a predetermined wavelength in an infrared region suitable for imaging the human body P (for example, light having a center wavelength of about 700 nm to about 1000 nm). As such an optical semiconductor element light source 10a, for example, a light emitting diode element (LED element), a semiconductor laser element, or an organic light emitting diode element can be used. In addition, the orientation characteristic of a light emitting diode (LED) is shown in FIG. The light emitting diode is configured such that the relative intensity becomes the largest at a position where the orientation angle is 0 degree (front of the light emission direction), and the relative intensity gradually decreases as the orientation angle becomes larger (smaller).

光半導体素子光源10aは、一例として、120度の配向角を有している。配向角とは、最大強度の50%以上の光を出射可能な角度範囲のことである。要するに、配向角とは、いわゆる1/2ビーム角のことである。   For example, the optical semiconductor element light source 10a has an orientation angle of 120 degrees. The orientation angle is an angular range in which light of 50% or more of the maximum intensity can be emitted. In short, the orientation angle is a so-called 1/2 beam angle.

最大強度(100%)の光が出射されるのは、光半導体素子光源10aの中心直下の方向である。以下では、最大強度(100%)の光が出射される方向を第1方向とする。また、最大強度の50%の光が出射される方向を第2方向とする。また、配向角は、120度(一例)であるため、第1方向と第2方向とがなす角度は、配向角の半分の60度となる。   The light having the maximum intensity (100%) is emitted in the direction immediately below the center of the optical semiconductor element light source 10a. Hereinafter, the direction in which light having the maximum intensity (100%) is emitted is defined as the first direction. The direction in which 50% of the maximum intensity of light is emitted is defined as the second direction. Further, since the orientation angle is 120 degrees (an example), the angle formed by the first direction and the second direction is 60 degrees, which is half the orientation angle.

光半導体素子光源10aは、図4に示すように、複数設けられている。また、光半導体素子光源10aは、平面視において(A1方向側から見て)、光源基板10b上に、列状に配列されている。具体的は、光半導体素子光源10aは、平面視において、検出部20と光源部10とが並ぶ横方向(C方向)に3列、奥行き方向(B方向)に14列となるように光源基板10b上に配列(実装)されている。   As shown in FIG. 4, a plurality of optical semiconductor element light sources 10a are provided. The optical semiconductor element light sources 10a are arranged in a row on the light source substrate 10b in a plan view (viewed from the A1 direction side). Specifically, the optical semiconductor element light source 10a has a light source substrate so that there are three rows in the horizontal direction (C direction) and 14 rows in the depth direction (B direction) in which the detection unit 20 and the light source unit 10 are arranged in plan view. It is arranged (mounted) on 10b.

プローブ2は、図2に示すように、検出部20と、プローブ本体21とを含んでいる。   As shown in FIG. 2, the probe 2 includes a detection unit 20 and a probe main body 21.

プローブ本体21は、使用時にユーザに把持される筺体部分であり、アタッチメント部材(図示せず)を介して光源ユニット1(光源部10)が固定的に取り付けられるように構成されている。また、プローブ本体21の検出方向(A1方向)の端部には、検出部20が設置されている。   The probe main body 21 is a housing portion that is gripped by the user when in use, and is configured such that the light source unit 1 (light source unit 10) is fixedly attached via an attachment member (not shown). A detection unit 20 is installed at an end of the probe body 21 in the detection direction (A1 direction).

検出部20は、検出対象物Qから発生する音響波AWを検出するように構成されている。また、検出部20は、検出した音響波AWの検出信号を、配線92を介して装置本体3(後述する制御部30)に出力するように構成されている。また、検出部20は、超音波振動子20aと、音響レンズ20bとを有している。   The detection unit 20 is configured to detect an acoustic wave AW generated from the detection object Q. The detection unit 20 is configured to output a detection signal of the detected acoustic wave AW to the apparatus main body 3 (a control unit 30 described later) via the wiring 92. The detection unit 20 includes an ultrasonic transducer 20a and an acoustic lens 20b.

超音波振動子20aは、音響レンズ20bに対して検出方向(A1方向)の逆方向側に配置されている。また、超音波振動子20aは、図4に示すように、複数設けられている。また、超音波振動子20aは、音響レンズ20bに当接した状態で奥行き方向(B方向)に並ぶ列状に配列されている。また、超音波振動子20aは、検出対象物Qから発生した音響波AWを受信して、振動することにより、音響波AWを検出するように構成されている。   The ultrasonic transducer 20a is disposed on the opposite side of the detection direction (A1 direction) with respect to the acoustic lens 20b. Also, a plurality of ultrasonic transducers 20a are provided as shown in FIG. In addition, the ultrasonic transducers 20a are arranged in rows arranged in the depth direction (B direction) in a state of being in contact with the acoustic lens 20b. The ultrasonic transducer 20a is configured to detect the acoustic wave AW by receiving and vibrating the acoustic wave AW generated from the detection target Q.

音響レンズ20bは、図3に示すように、検出方向(A1方向)に突出するように湾曲した弓なり形状を有している。この形状により、音響レンズ20bは、検出対象物Qからの音響波AWを、超音波振動子20aに集束可能なように構成されている。また、音響レンズ20bは、光半導体素子光源10aからの光を反射し、音響波AWを透過する反射層20cを含んでいる。反射層20cは、音響レンズ20bの検出方向(A1方向)側表面に設けられ、検出方向(A1方向)側から超音波振動子20aを覆っている。この反射層20cは、アルミニウム、金、または、銀などの金属がコーティングされることにより形成されている。また、音響レンズ20bの反射層20cの内側の部分は、シリコン樹脂などを含有する材料から形成されている。なお、反射層20cは、特許請求の範囲の「反射部」の一例である。   As shown in FIG. 3, the acoustic lens 20b has a bow shape that is curved so as to protrude in the detection direction (A1 direction). With this shape, the acoustic lens 20b is configured to be able to focus the acoustic wave AW from the detection object Q onto the ultrasonic transducer 20a. The acoustic lens 20b includes a reflective layer 20c that reflects the light from the optical semiconductor element light source 10a and transmits the acoustic wave AW. The reflective layer 20c is provided on the surface in the detection direction (A1 direction) side of the acoustic lens 20b, and covers the ultrasonic transducer 20a from the detection direction (A1 direction) side. The reflective layer 20c is formed by coating a metal such as aluminum, gold, or silver. Further, the inner part of the reflective layer 20c of the acoustic lens 20b is formed of a material containing silicon resin or the like. The reflective layer 20c is an example of the “reflecting part” in the claims.

図3に示すように、検出部20および光源部10の光半導体素子光源10aから光を照射する側(A1方向側)の端部は、それぞれ、検出部20と光半導体素子光源10aとが並ぶ横方向(C方向)に延びる同一の平面F上に配置されている。要するに、検出部20の頂点N1、および、光源部10の光出射面10cは、それぞれ、平面F上に配置されている。   As shown in FIG. 3, the detection unit 20 and the optical semiconductor element light source 10a are arranged at the ends (A1 direction side) where the light is emitted from the optical semiconductor element light source 10a of the detection unit 20 and the light source unit 10, respectively. It arrange | positions on the same plane F extended in a horizontal direction (C direction). In short, the vertex N1 of the detection unit 20 and the light emission surface 10c of the light source unit 10 are arranged on the plane F, respectively.

装置本体3は、図2に示すように、制御部30と、表示部31とを含んでいる。   The apparatus body 3 includes a control unit 30 and a display unit 31 as shown in FIG.

制御部30は、光半導体素子光源10aからの光の出射を制御するように構成されている。また、制御部30は、検出部20から出力された検出信号に基づいて、検出対象物Qの光音響波画像を生成するように構成されている。   The control unit 30 is configured to control the emission of light from the optical semiconductor element light source 10a. In addition, the control unit 30 is configured to generate a photoacoustic wave image of the detection target Q based on the detection signal output from the detection unit 20.

表示部31は、一般的な液晶方式などの画面により構成されている。また、表示部31は、この画面に、制御部30により生成された光音響波画像を表示するように構成されている。   The display unit 31 is configured by a screen such as a general liquid crystal system. The display unit 31 is configured to display the photoacoustic wave image generated by the control unit 30 on this screen.

(検出部に対する光源部の配置)
次に、図3を参照して、検出部20に対する光源部10の配置について説明する。
(Arrangement of light source part with respect to detection part)
Next, the arrangement of the light source unit 10 with respect to the detection unit 20 will be described with reference to FIG.

まず、平面Fと、光半導体素子光源10aから光を出射する光出射面10cとのなす角度をαとする。なお、第1実施形態では、平面Fと光出射面10cとは、同一平面上にあるため、αは0度である。このため、図3には、αを図示していない(αについては、第2実施形態の図6を参照)。また、第1方向と、第2方向とのなす角度をβ(配向角の半分の60度)とする。また、横方向(C方向)における、検出部20の中心(検出部20を通る一点鎖線で示す)直下から光源部10(光出射面10c)の検出部20側の端部(点N2)までの距離をXとする。また、光源部10の光出射面10cの幅をLとする。   First, an angle formed by the plane F and the light emitting surface 10c that emits light from the optical semiconductor element light source 10a is α. In the first embodiment, since the plane F and the light emitting surface 10c are on the same plane, α is 0 degree. Therefore, α is not shown in FIG. 3 (see FIG. 6 of the second embodiment for α). In addition, an angle formed between the first direction and the second direction is β (60 degrees which is half of the orientation angle). Further, in the horizontal direction (C direction), from directly below the center of the detection unit 20 (indicated by a one-dot chain line passing through the detection unit 20) to an end (point N2) on the detection unit 20 side of the light source unit 10 (light emission surface 10c). Let X be the distance. The width of the light exit surface 10c of the light source unit 10 is L.

光源部10は、人体Pへの光の照射深度を示す以下の式(1)を満たす位置に配置されている。   The light source part 10 is arrange | positioned in the position which satisfy | fills the following formula | equation (1) which shows the irradiation depth of the light to the human body P. FIG.

{X/(tan(α+β))}−L×sinα≦10.0(mm)・・・(1)   {X / (tan (α + β))} − L × sin α ≦ 10.0 (mm) (1)

上式(1)の{X/(tan(α+β))}は、光源部10(光出射面10c)の検出部20側の端部(点N2)と、最大強度の50%の強度の光が照射される検出部20の中心直下の最も浅い位置(点N3)との検出方向(A1方向)における距離(Y)を示している。また、L×sinαは、光源部10(光出射面10c)の検出部20側の端部(点N2)と、平面Fとの検出方向(A1方向)における距離(第1実施形態では、L×sinα=0になる)を示している。   {X / (tan (α + β))} in the above expression (1) is the light source 10 (light emitting surface 10c) end (point N2) on the detection unit 20 side and light having an intensity of 50% of the maximum intensity. The distance (Y) in the detection direction (A1 direction) from the shallowest position (point N3) immediately below the center of the detection unit 20 irradiated with. L × sin α is a distance in the detection direction (A1 direction) between the end (point N2) on the detection unit 20 side of the light source unit 10 (light emission surface 10c) and the plane F (in the first embodiment, L Xsin α = 0).

したがって、光源部10は、X≒6.93以下となる位置に配置されている。これにより、光音響画像化装置100は、検出部20の中心直下10.0(mm)よりも浅い深度(Yにより示す)の検出対象物Qの表面近傍の領域にある検出対象物Qに光を照射することが可能なように構成されている。なお、より好ましくは、光音響画像化装置100は、検出部20の中心直下4.0(mm)よりも浅い深度(Yにより示す)の検出対象物Qの表面近傍の領域にある検出対象物Qに光を照射することが可能なように構成されるのが好ましい。   Therefore, the light source unit 10 is disposed at a position where X≈6.93 or less. As a result, the photoacoustic imaging apparatus 100 applies light to the detection target Q in the region near the surface of the detection target Q at a depth (indicated by Y) shallower than 10.0 (mm) immediately below the center of the detection unit 20. It is comprised so that it can irradiate. More preferably, the photoacoustic imaging apparatus 100 is a detection object in a region near the surface of the detection object Q at a depth (indicated by Y) shallower than 4.0 (mm) directly below the center of the detection unit 20. It is preferable that Q be configured to be able to irradiate light.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.

第1実施形態では、上記のように、光源部10(光半導体素子光源10a)を、検出部20と並ぶように配置するとともに、最大強度の50%以上の強度の光を検出部20の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射するように配置する。これにより、比較的配向角が広い発光ダイオード素子などの光半導体素子光源10aにより光が照射されるので、光半導体素子光源10aを検出部20と並ぶように近接して配置した場合に、導光板を介することなく、最大強度の50%以上の強度の光を検出部20の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射することができるようになる。その結果、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部20の中心直下の浅い位置に光を照射することができる。   In the first embodiment, as described above, the light source unit 10 (optical semiconductor element light source 10a) is arranged so as to be aligned with the detection unit 20, and light having an intensity of 50% or more of the maximum intensity is the center of the detection unit 20. It arrange | positions so that it may irradiate to the area | region of the surface vicinity of the detection object directly under. Accordingly, light is emitted from the optical semiconductor element light source 10a such as a light emitting diode element having a relatively wide orientation angle. Therefore, when the optical semiconductor element light source 10a is arranged so as to be aligned with the detection unit 20, the light guide plate Without passing through the light, it becomes possible to irradiate light having an intensity of 50% or more of the maximum intensity to a region in the vicinity of the surface of the detection target immediately below the center of the detection unit 20. As a result, it is possible to irradiate light at a shallow position directly below the center of the detection unit 20 with a simple device configuration without providing a light guide plate.

また、第1実施形態では、上記のように、光源部10および検出部20を、それぞれ光半導体素子光源10a(光源部10)と検出部20とが並ぶ横方向に延びる同一の平面上に配置し、光半導体素子光源10a(光源部10)から光を出射する光出射面10cと平面とのなす角度をα、光半導体素子光源10a(光源部10)から最大強度の光が出射される第1方向と、光半導体素子光源10a(光源部10)から最大強度の50%の強度の光が出射される第2方向とのなす角度をβ、横方向における、検出部20の中心直下から光源部10の検出部20側の端部までの距離をX、光源部10の光出射面10cの幅をLとし、光源部10を、人体Pへの光の照射深度を示す以下の式を満たす位置に配置する。
{X/(tan(α+β))}−L×sinα≦10.0(mm)
これにより、上式を満たすように検出部20に対して光源部10を配置することにより、検出部の中心直下で10.0mm以下の照射深度となる位置に光源部10を容易に配置することができる。
In the first embodiment, as described above, the light source unit 10 and the detection unit 20 are arranged on the same plane extending in the lateral direction in which the optical semiconductor element light source 10a (light source unit 10) and the detection unit 20 are aligned. The angle between the light emitting surface 10c that emits light from the optical semiconductor element light source 10a (light source unit 10) and the plane is α, and light having the maximum intensity is emitted from the optical semiconductor element light source 10a (light source unit 10). An angle between one direction and a second direction in which light having an intensity of 50% of the maximum intensity is emitted from the optical semiconductor element light source 10a (light source unit 10) is β, and the light source from directly below the center of the detection unit 20 in the lateral direction The distance to the end on the detection unit 20 side of the unit 10 is X, the width of the light emitting surface 10c of the light source unit 10 is L, and the light source unit 10 satisfies the following expression indicating the irradiation depth of light to the human body P Place in position.
{X / (tan (α + β))} − L × sin α ≦ 10.0 (mm)
Thereby, by arranging the light source unit 10 with respect to the detection unit 20 so as to satisfy the above formula, the light source unit 10 can be easily arranged at a position where the irradiation depth is 10.0 mm or less immediately below the center of the detection unit. Can do.

また、第1実施形態では、上記のように、光源部10に、光半導体素子光源10aを複数設け、複数の光半導体素子光源10aを、平面視において、列状に配列する。これにより、導光板により光を拡散させなければならず、光量が安定しにくい光ファイバを用いる場合と比較して、本発明によれば列状の配列方向に沿った広い範囲から安定した強度の光を検出部20の中心直下に照射することができる。   In the first embodiment, as described above, the light source unit 10 is provided with a plurality of optical semiconductor element light sources 10a, and the plurality of optical semiconductor element light sources 10a are arranged in a row in plan view. Thereby, compared with the case of using an optical fiber in which light must be diffused by the light guide plate and the amount of light is not stable, according to the present invention, a stable intensity can be obtained from a wide range along the columnar arrangement direction. Light can be irradiated directly under the center of the detection unit 20.

また、第1実施形態では、上記のように、検出部20に、音響波を検出部20に収束可能な音響レンズ20bを設け、音響レンズ20bに、光半導体素子光源10a(光源部10)からの光を反射し、音響波を透過する反射部を設ける。これにより、光半導体素子光源10aからの光を反射部により反射することができるので、音響レンズ20bに光が吸収されて、音響レンズ20bから光音響波が発生することに起因するアーチファクトを抑制することができる。特に、光半導体素子光源10aを検出部20に近接させた場合には、音響レンズ20bに照射される光の量が多くなるため、音響レンズ20bから光音響波が発生することに起因するアーチファクトを効果的に抑制することができる。   Moreover, in 1st Embodiment, as mentioned above, the acoustic lens 20b which can converge an acoustic wave to the detection part 20 is provided in the detection part 20, and the optical lens 20b from the optical semiconductor element light source 10a (light source part 10) is provided. The reflection part which reflects the light of this and permeate | transmits an acoustic wave is provided. Thereby, since the light from the optical semiconductor element light source 10a can be reflected by the reflection portion, the light is absorbed by the acoustic lens 20b, and artifacts due to generation of photoacoustic waves from the acoustic lens 20b are suppressed. be able to. In particular, when the optical semiconductor element light source 10a is brought close to the detection unit 20, the amount of light applied to the acoustic lens 20b increases, and thus artifacts caused by generation of photoacoustic waves from the acoustic lens 20b are caused. It can be effectively suppressed.

また、第1実施形態では、上記のように、検出部20が設けられるプローブ本体21と、光源部10が設けられる光源ユニット1とをさらに設け、光源ユニット1を、プローブ本体21の外側面21aに脱着可能に取り付ける。これにより、光半導体素子光源10aを含む光源ユニット1がプローブ本体21に脱着可能に取り付けられるので、検出部20に対する光源部10の位置調整を容易に行うことができる。   In the first embodiment, as described above, the probe main body 21 provided with the detection unit 20 and the light source unit 1 provided with the light source unit 10 are further provided, and the light source unit 1 is connected to the outer side surface 21 a of the probe main body 21. Removably attach to. Thereby, since the light source unit 1 including the optical semiconductor element light source 10a is detachably attached to the probe main body 21, the position adjustment of the light source unit 10 with respect to the detection unit 20 can be easily performed.

また、第1実施形態では、上記のように、光源部10の光半導体素子光源10aを、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子および有機発光ダイオード素子のうちのいずれかの素子とする。これにより、発光ダイオード素子、半導体レーザ素子および有機発光ダイオード素子は、比較的簡易な駆動機構によりパルス発光させることが可能な光源であるため、光源部10が大型化するのを抑制することができる。その結果、装置が大型化するのを抑制することができる。   In the first embodiment, as described above, the optical semiconductor element light source 10a of the light source unit 10 is one of a light emitting diode element, a semiconductor laser element, and an organic light emitting diode element. Thereby, since the light emitting diode element, the semiconductor laser element, and the organic light emitting diode element are light sources that can emit pulses with a relatively simple driving mechanism, it is possible to suppress an increase in the size of the light source unit 10. . As a result, it is possible to suppress the apparatus from becoming large.

(第2実施形態)
次に、図1および図6を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、光出射面10c(光源部10)を平面Fと同一平面上に配置した上記第1実施形態と異なり、光出射面210c(光源部210)を平面Fに対して傾斜させた例をについて説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。また、説明の便宜上、図6では、人体P(検出対象物Q)の図示を省略している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 6. In the second embodiment, unlike the first embodiment in which the light emitting surface 10c (light source unit 10) is arranged on the same plane as the plane F, the light emitting surface 210c (light source unit 210) is inclined with respect to the plane F. An example will be described. In addition, the same structure as the said 1st Embodiment attaches | subjects and shows the same code | symbol as 1st Embodiment, and abbreviate | omits description. Further, for convenience of explanation, in FIG. 6, the human body P (detection target Q) is not shown.

図6に示すように、第2実施形態による光音響画像化装置200(図1参照)の光源ユニット201では、光源部210の光出射面210cは、光源部210からの光が検出部20側に向かうように、平面Fに対して角度αだけ傾斜している。   As shown in FIG. 6, in the light source unit 201 of the photoacoustic imaging apparatus 200 (see FIG. 1) according to the second embodiment, the light exit surface 210 c of the light source unit 210 is light from the light source unit 210 on the detection unit 20 side. Is inclined by an angle α with respect to the plane F.

光源部210の光半導体素子光源10aから光を照射する側(A1方向側)の端部は、平面F上に配置されている。要するに、光出射面210cの検出部20から離間した側の端部(点O)は、平面F上に配置されている。   The end of the light source unit 210 on the side that emits light from the optical semiconductor element light source 10a (A1 direction side) is disposed on the plane F. In short, the end (point O) of the light emitting surface 210c on the side away from the detection unit 20 is disposed on the plane F.

光源部210は、人体Pへの光の照射深度を示す上式(1)を満たす位置に配置されている。   The light source part 210 is arrange | positioned in the position which satisfy | fills the above Formula (1) which shows the irradiation depth of the light to the human body P. FIG.

なお、上式(1)における、{X/(tan(α+β))}は、線分N2−N4を示している。また、上式(1)における、L×sinαは、線分N2−N5を示している。   In the above formula (1), {X / (tan (α + β))} indicates a line segment N2-N4. Further, L × sin α in the above formula (1) indicates a line segment N2-N5.

一例として、α=5.0度、L=10mmである場合について説明する。この場合、光源部210は、X=(4−sin(5°))×tan(65°)≒8.39以下となる位置に配置されている。   As an example, a case where α = 5.0 degrees and L = 10 mm will be described. In this case, the light source unit 210 is disposed at a position where X = (4-sin (5 °)) × tan (65 °) ≈8.39 or less.

(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.

第2実施形態では、上記のように、光源部210を、検出部20と並ぶように配置するとともに、最大強度の50%以上の強度の光を検出部20の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射するように配置する。これにより、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部20の中心直下の浅い位置に光を照射することができる。   In the second embodiment, as described above, the light source unit 210 is arranged so as to be aligned with the detection unit 20, and light having an intensity of 50% or more of the maximum intensity is the surface of the detection target immediately below the center of the detection unit 20. It arrange | positions so that a near area | region may be irradiated. Thereby, light can be irradiated to a shallow position directly under the center of the detection unit 20 with a simple device configuration without providing a light guide plate.

(第3実施形態)
次に、図1および図7を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、光源部10の先端近傍に設けられた光半導体素子光源10aを発光させて光を照射した上記第1実施形態と異なり、光ファイバー310bにより導光された光を照射する例をについて説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。また、説明の便宜上、図7では、人体P(検出対象物Q)の図示を省略している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 7. In the third embodiment, unlike the first embodiment in which the optical semiconductor element light source 10a provided near the tip of the light source unit 10 emits light and irradiates light, an example of irradiating light guided by the optical fiber 310b. Will be described. In addition, the same structure as the said 1st Embodiment attaches | subjects and shows the same code | symbol as 1st Embodiment, and abbreviate | omits description. For convenience of explanation, the human body P (detection target Q) is not shown in FIG.

図7に示すように、第3実施形態による光音響画像化装置300(図1参照)の光源ユニット301では、光源部310は、光ファイバー310bにより導光するレーザ光源310aを含んでいる。   As shown in FIG. 7, in the light source unit 301 of the photoacoustic imaging apparatus 300 (refer FIG. 1) by 3rd Embodiment, the light source part 310 contains the laser light source 310a light-guided by the optical fiber 310b.

レーザ光源310aは、複数設けられている。また、複数のレーザ光源310aは、全体として、所定の配向角により光が出射されるように、光出射側の端部が放射状に向けられている。   A plurality of laser light sources 310a are provided. In addition, the plurality of laser light sources 310a as a whole have their light emitting end portions directed radially so that light is emitted with a predetermined orientation angle.

(第3実施形態の効果)
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the third embodiment)
In the third embodiment, the following effects can be obtained.

第3実施形態では、上記第1実施形態と同様に、光源部310を、検出部20と並ぶように配置するとともに、最大強度の50%以上の強度の光を検出部20の中心直下の検出対象物の表面近傍の領域に照射するように配置する。これにより、導光板を設けることなく簡易な装置構成により検出部20の中心直下の浅い位置に光を照射することができる。   In the third embodiment, as in the first embodiment, the light source unit 310 is arranged so as to be aligned with the detection unit 20, and light having an intensity of 50% or more of the maximum intensity is detected immediately below the center of the detection unit 20. It arrange | positions so that the area | region of the surface vicinity of a target object may be irradiated. Thereby, light can be irradiated to a shallow position directly under the center of the detection unit 20 with a simple device configuration without providing a light guide plate.

また、第3実施形態では、上記のように、光源部310に光ファイバー310bを用いて導光するレーザ光源310aを設ける。これにより、光ファイバー310bによって、比較的強度の強い光を導光して照射することができる。また、レーザ光源の向きを調整することにより、検出部20の中心直下の浅い位置に光を容易に照射することができる。   Further, in the third embodiment, as described above, the light source unit 310 is provided with the laser light source 310a that guides light using the optical fiber 310b. Thereby, relatively strong light can be guided and irradiated by the optical fiber 310b. Further, by adjusting the direction of the laser light source, it is possible to easily irradiate light at a shallow position directly below the center of the detection unit 20.

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第1〜3実施形態では、本発明の反射部の一例としてコーディングにより形成された反射層により光半導体素子光源からの光を反射した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、反射によって音響レンズに光が吸収されるのを抑制することができるならば、反射層以外の構成により光半導体素子光源からの光を反射してもよい。たとえば、本発明の反射部として、金などの金属からなる板部材により光半導体素子光源からの光を反射してもよい。   For example, in the first to third embodiments, the example in which the light from the optical semiconductor element light source is reflected by the reflective layer formed by the coding as an example of the reflecting portion of the present invention is shown, but the present invention is not limited to this. Absent. In the present invention, the light from the optical semiconductor element light source may be reflected by a configuration other than the reflective layer, as long as it is possible to suppress light from being absorbed by the acoustic lens due to reflection. For example, the light from the optical semiconductor element light source may be reflected by a plate member made of metal such as gold as the reflecting portion of the present invention.

また、上記第1および第2実施形態では、光半導体素子光源を奥行き方向に延びる3列の列状に配列した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、光半導体素子光源を奥行き方向に延びる1、2または4列以上の列数により配列してもよい。   In the first and second embodiments, the example in which the optical semiconductor element light sources are arranged in three rows extending in the depth direction is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the optical semiconductor element light sources may be arranged in the number of rows of 1, 2, 4 or more extending in the depth direction.

また、上記第1〜3実施形態では、光半導体素子光源を、最大強度の50%の強度の光を検出部の中心直下の領域に照射するように配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、たとえば、光半導体素子光源を、最大強度の50%以上の最大強度の60%の強度の光を検出部の中心直下の領域に照射するように配置してもよい。また、検出部の中心直下の領域に50%以上の強度の光を照射できるのであれば、上式(1)を満たさなくてもよい。   In the first to third embodiments, the example in which the optical semiconductor element light source is arranged so as to irradiate light having an intensity of 50% of the maximum intensity to an area immediately below the center of the detection unit is shown. It is not limited to this. In the present invention, for example, the optical semiconductor element light source may be arranged so as to irradiate light having an intensity of 60% of the maximum intensity of 50% or more of the maximum intensity to an area immediately below the center of the detection unit. In addition, the above formula (1) may not be satisfied as long as light having an intensity of 50% or more can be applied to the region immediately below the center of the detection unit.

また、上記第1〜3実施形態では、光源部からの配向角を120度とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、たとえば、光半導体素子光源の配向角を120度以下の100度、または、120度よりも大きい150度としてもよい。   Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the example which set the orientation angle from a light source part to 120 degree | times was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, the orientation angle of the optical semiconductor element light source may be set to 100 degrees of 120 degrees or less, or 150 degrees larger than 120 degrees.

また、上記第1〜3実施形態では、光源ユニットをプローブ本体に脱着可能に構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、光源ユニットとプローブ本体とを一体的に構成してもよい。   Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the example which comprised the light source unit so that attachment or detachment was possible was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, the light source unit and the probe main body may be configured integrally.

100、200、300 光音響画像化装置
1、201、301 光源ユニット
10、210、310 光源部
10a 光半導体素子光源
10c、210c 光出射面
20 検出部
20b 音響レンズ
20c 反射層(反射部)
21 プローブ本体
21a 外側面
310b 光ファイバー
P 人体(被検体)
Q 検出対象物
100, 200, 300 Photoacoustic imaging apparatus 1, 201, 301 Light source unit 10, 210, 310 Light source unit 10a Optical semiconductor element light source 10c, 210c Light exit surface 20 Detection unit 20b Acoustic lens 20c Reflective layer (reflection unit)
21 probe body 21a outer surface 310b optical fiber P human body (subject)
Q Object to be detected

Claims (3)

被検体内の画像化の対象となる検出対象物から発生された音響波を検出する超音波振動子と、当該検出対象物に向かう検出方向に突出するように湾曲した弓なり形状を有し、前記音響波を前記超音波振動子に収束可能な音響レンズとを有する検出部と、
前記検出部から前記検出対象物に向かう検出方向と直交する横方向に並んで配置された光源部とを備え、
前記光源部は、光を出射する光出射面において前記横方向と直交する奥行き方向に列状に配列された複数の発光ダイオード素子を含み、
前記音響レンズの頂点と、前記光源部のうち前記光出射面の前記検出部から離間した側の端部とは、前記横方向および前記奥行き方向を含む同一の平面上にそれぞれ配置され、
前記光出射面と前記平面とのなす角度をα、前記光源部から最大強度の光が出射される第1方向と、前記光源部から最大強度の50%の強度の光が出射される第2方向とのなす角度をβ、前記横方向における、前記検出部の中心直下から前記光源部の前記検出部側の端部までの距離をX、前記光源部の光出射面の幅をLとすると、
前記光源部は、被検体への光の照射深度を示す以下の式
{X/(tan(α+β))}−L×sinα≦10.0(mm)
を満たす位置に配置されている、光音響画像化装置。
An ultrasonic transducer for detecting an acoustic wave generated from a detection target to be imaged in a subject, and an arcuate shape curved so as to protrude in a detection direction toward the detection target, A detection unit having an acoustic lens capable of focusing an acoustic wave on the ultrasonic transducer ;
A light source unit arranged in a horizontal direction orthogonal to a detection direction from the detection unit toward the detection target,
The light source unit includes a plurality of light emitting diode elements arranged in a row in a depth direction orthogonal to the lateral direction on a light emitting surface that emits light,
The apex of the acoustic lens and the end of the light source part on the side away from the detection part of the light emitting part are respectively disposed on the same plane including the lateral direction and the depth direction.
The angle formed by the light emitting surface and the plane is α, the first direction in which light with the maximum intensity is emitted from the light source unit, and the second direction in which light with 50% of the maximum intensity is emitted from the light source unit. Β is the angle formed with the direction, X is the distance from directly below the center of the detection unit to the end of the light source unit on the detection unit side, and L is the width of the light emitting surface of the light source unit. ,
The light source unit is the following equation indicating the irradiation depth of light on the subject.
{X / (tan (α + β))} − L × sin α ≦ 10.0 (mm)
The photoacoustic imaging device arrange | positioned in the position which satisfy | fills.
前記検出部において、前記音響レンズは、前記光源部からの光を反射し、音響波を透過する反射部を含んでいる、請求項1に記載の光音響画像化装置。 The photoacoustic imaging apparatus according to claim 1, wherein in the detection unit , the acoustic lens includes a reflection unit that reflects light from the light source unit and transmits acoustic waves. 前記検出部が設けられるプローブ本体と、前記光源部が設けられる光源ユニットとをさらに備え、
前記光源ユニットは、前記プローブ本体の外側面に脱着可能に取り付けられている、請求項1または2に記載の光音響画像化装置。
A probe main body provided with the detection unit; and a light source unit provided with the light source unit,
The photoacoustic imaging apparatus according to claim 1, wherein the light source unit is detachably attached to an outer surface of the probe main body.
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