JP6636092B2 - Subject information acquisition device - Google Patents

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Description

本発明は、被検体情報取得装置に関する。   The present invention relates to a subject information acquisition device.

従来、乳がんの発見、診断のための有力な画像診断装置としてX線マンモグラフィー装置が知られている。また近年、光エネルギーを被検体内に送信し、光エネルギーの吸収によって熱膨張した結果生じた光音響信号を受信し、その光音響信号に基づいて被検体内を画像化する手法が注目されている。光音響信号は超音波等の音響波であり、特に光音響波とも呼ばれる。
光音響信号を受信し処理するためには、光音響信号を受信し、電気信号に変換することが望ましい。そのため圧電素子や半導体技術を用いて作製されたCMUT(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer)などの変換素子を用い、光音響信号を電気信号に変換するのが一般的である。実際にはこのような変換素子を複数配置した探触子を用いることが多い。
2. Description of the Related Art Conventionally, an X-ray mammography apparatus is known as a powerful image diagnostic apparatus for finding and diagnosing breast cancer. In recent years, a technique of transmitting light energy into a subject, receiving a photoacoustic signal generated as a result of thermal expansion due to absorption of the light energy, and imaging the inside of the subject based on the photoacoustic signal has attracted attention. I have. The photoacoustic signal is an acoustic wave such as an ultrasonic wave, and is particularly called a photoacoustic wave.
In order to receive and process a photoacoustic signal, it is desirable to receive the photoacoustic signal and convert it to an electrical signal. Therefore, it is common to convert a photoacoustic signal into an electric signal using a conversion element such as a piezoelectric element or a CMUT (Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer) manufactured using a semiconductor technology. In practice, a probe in which a plurality of such conversion elements are arranged is often used.

しかしながら、乳房全体の光音響信号を同時に取得できるだけのサイズを有する探触子を製造することはそのコストや歩留まりの点において困難である。このため、例えば特許文献1では、光音響信号を受信するための超音波探触子を機械的に自動走査して広い検査領域の3次元画像を再構成する超音波診断装置が記載されている。   However, it is difficult to manufacture a probe having a size sufficient to simultaneously acquire a photoacoustic signal of the entire breast in terms of cost and yield. For this reason, for example, Patent Literature 1 discloses an ultrasonic diagnostic apparatus that automatically and mechanically scans an ultrasonic probe for receiving a photoacoustic signal to reconstruct a three-dimensional image of a wide inspection area. .

一方、複数の波長の光を照射し得られた光音響信号を用いて、光吸収スペクトルが異なる物質の存在比率を算出する技術が研究されている。   On the other hand, a technique for calculating the abundance ratio of substances having different light absorption spectra using photoacoustic signals obtained by irradiating light of a plurality of wavelengths has been studied.

例えば非特許文献1では、血液中に存在する酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとで光吸収スペクトルが異なる点に注目し、複数の波長を用いることで血液中の酸素飽和度などを算出する手法が記載されている。
ある位置における、波長λ1、λ2に対する吸収係数(μ λ1、μ λ2)を用いると、酸素飽和度(SO)は以下の式(1)により算出できる。

Figure 0006636092

ここで、[HbO]は酸化ヘモグロビン濃度、[Hb]は還元ヘモグロビン濃度である。εHb λ1、εHb λ2はそれぞれ波長λ1、λ2における還元ヘモグロビンのモル吸収係数、ΔεHb λ1、ΔεHb λ2はそれぞれ波長λ1、λ2における酸化ヘモグロビンのモル吸収係数から還元ヘモグロビンのモル吸収係数を引いた値である。 For example, Non-Patent Document 1 focuses on the point that light absorption spectra differ between oxyhemoglobin and reduced hemoglobin present in blood, and describes a method of calculating oxygen saturation in blood by using a plurality of wavelengths. ing.
At a location, the wavelength .lambda.1, the absorption coefficient for λ2 (μ a λ1, μ a λ2) With oxygen saturation (SO 2) can be calculated by the following equation (1).
Figure 0006636092

Here, [HbO 2 ] is an oxygenated hemoglobin concentration, and [Hb] is a reduced hemoglobin concentration. ε Hb λ1, ε Hb λ2 each wavelength .lambda.1, minus the molar absorption coefficient, Δε Hb λ1, Δε Hb λ2 respectively wavelengths .lambda.1, the molar absorption coefficient of reduced hemoglobin from the molar absorption coefficient of oxygenated hemoglobin in .lambda.2 of reduced hemoglobin in .lambda.2 Value.

また、特許文献2では、2種類の波長を照射することで血液中のグルコース濃度などを測定する装置が記載されている。   Patent Document 2 discloses an apparatus that measures glucose concentration in blood by irradiating two kinds of wavelengths.

特許第4448189号公報Japanese Patent No. 4448189 特開2010−139510号公報JP 2010-139510 A

Journal of Biomedical Optics 14(5), 054007Journal of Biomedical Optics 14 (5), 054007

しかしながら、探触子を機械的に走査し、ある被検体の観察領域に複数の波長を照射して、それぞれに対応する光音響信号を取得する場合、走査中に生じる被検体の動きが課題となる。
一般的なマンモグラフィーで用いられるパネルと同等の広さ(240mm×180mm)で光音響信号を取得する場合の撮像時間(音響波の受信時間)を考える。例として、素子サイズが2mm平方、受信CH数を500CH、光照射の繰り返し周波数を10Hzとし、受信信号のSN比を向上させるために256回の測定から平均を算出するものとする。このとき、単純計算で1波長分の光音響信号を取得するのに(240×180×256)÷(2×2×500×10)=552.96(秒)、すなわち、約9分の撮像時間が必要となる。
However, when a probe is mechanically scanned to irradiate an observation region of a subject with a plurality of wavelengths and acquire photoacoustic signals corresponding to the respective wavelengths, movement of the subject occurring during scanning poses a problem. Become.
Consider an imaging time (acoustic wave reception time) when acquiring a photoacoustic signal with a width (240 mm × 180 mm) equivalent to a panel used in general mammography. As an example, it is assumed that the element size is 2 mm square, the number of received channels is 500 CH, the repetition frequency of light irradiation is 10 Hz, and the average is calculated from 256 measurements to improve the SN ratio of the received signal. At this time, to obtain a photoacoustic signal for one wavelength by simple calculation, (240 × 180 × 256) ÷ (2 × 2 × 500 × 10) = 552.96 (seconds), that is, imaging for about 9 minutes It takes time.

先ほど述べたように、例えば酸素飽和度を算出する際には、注目した点における複数の波長に対する吸収係数を用いる。しかしながら、波長λ1で注目点の光音響信号を取得した時点と波長λ2で注目点の光音響信号を取得した時点とで、約9分の時間差が存在する場合、被検体、特に生体などは位置のずれが生じる可能性が高い。
ある注目点における酸素飽和度などを算出する際は、その注目点における波長λ1、波長λ2の吸収係数を用いる必要がある。前述したように波長λ1のデータ取得時点(音響波の受信時点)と波長λ2のデータ取得時点(音響波の受信時点)との間の時間差によって位置ずれが生じていた場合、結果的に違う位置における吸収係数を用いて酸素飽和度を算出することになってしまう。すると、算出結果に誤差が生じ、信頼性や精度が損なわれる可能性がある。
As described above, for example, when calculating the oxygen saturation, the absorption coefficients for a plurality of wavelengths at the point of interest are used. However, if there is a time difference of about 9 minutes between the time when the photoacoustic signal of the target point is acquired at the wavelength λ1 and the time when the photoacoustic signal of the target point is acquired at the wavelength λ2, the subject, particularly the living body, is located. Is likely to occur.
When calculating the oxygen saturation or the like at a certain point of interest, it is necessary to use the absorption coefficients of the wavelengths λ1 and λ2 at the point of interest. As described above, if the position shift occurs due to the time difference between the data acquisition time point of the wavelength λ1 (the reception time point of the acoustic wave) and the data acquisition time point of the wavelength λ2 (the reception time of the acoustic wave), a different position results. The oxygen saturation is calculated using the absorption coefficient in the above. Then, an error may occur in the calculation result, and reliability and accuracy may be impaired.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数の波長の光を用いて光音響信号を取得する被検体情報取得装置において、被検体の動きによる誤差の影響を抑制することを可能とする技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in an object information acquisition apparatus that acquires a photoacoustic signal using light of a plurality of wavelengths, it is possible to suppress the influence of an error due to the movement of the object. The purpose is to provide a technology.

本発明は以下の構成を採用する。すなわち、複数の波長のパルス光を照射する光照射部と、被検体情報を取得する対象であって複数の分割領域が含まれるデータ取得領域に関する情報と、前記パルス光の照射のタイミングを制御するタイミング制御信号と、を出力するシステム制御部と、前記タイミング制御信号に基づいて前記パルス光の波長を切り替える波長制御部と、前記パルス光を照射された被検体内で発生し伝播する音響波を受信する
探触子と、前記データ取得領域情報に基づいて前記探触子と前記被検体との間の相対位置を変えることで、前記被検体に対して前記探触子を走査させる走査制御部と、前記探触子が走査する前記データ取得領域のうちの各受信位置において前記探触子から出力される、前記複数の波長のパルス光に対応する複数の電気信号のそれぞれに基づいて前記複数の波長に関する被検体情報を求める情報処理部と、を有し、前記波長制御部は、前記分割領域内を前記探触子が走査する期間、もしくは、前記複数の分割領域間を前記探触子が移動する期間に、前記被検体に照射する前記パルス光の波長を切り替えることを特徴とする被検体情報取得装置である。
本発明の他の態様は以下の構成を採用する。すなわち、被検体情報を取得する対象であって複数の分割領域が含まれるデータ取得領域に関する情報を取得する領域取得工程と、前記データ取得領域において、被検体に複数の波長のパルス光を照射する光照射工程と、前記パルス光を照射された被検体内で発生し伝播する音響波を探触子により受信し電気信号を出力する受信工程と、前記データ取得領域において、前記探触子と前記被検体との間の相対位置を変えることで、前記被検体に対して前記探触子を走査させる走査工程と、前記探触子が走査する前記データ取得領域のうちの各受信位置において、前記複数の波長のパルス光に対応する複数の前記電気信号のそれぞれに基づいて前記複数の波長に関する被検体情報を求める情報処理工程と、を含み、前記光照射工程では、前記分割領域内を前記探触子が走査する期間、もしくは、前記複数の分割領域間を前記探触子が移動する期間に、前記相対位置の変化に基づいて前記被検体に照射する前記パルス光の波長を切り替えることを特徴とする被検体情報取得方法である。
The present invention employs the following configuration. That is, a light irradiating unit that irradiates a plurality of wavelengths of pulsed light, information on a data acquisition region that is a target for acquiring subject information and includes a plurality of divided regions, and a timing of irradiating the pulsed light are controlled. A timing control signal, a system control unit that outputs, a wavelength control unit that switches the wavelength of the pulse light based on the timing control signal, and an acoustic wave generated and propagated in the subject irradiated with the pulse light. and incoming probe, wherein said probe based on the data acquisition area information by changing the relative position between the subject before Symbol scanning control for scanning the probe relative to the object parts and the probe is output from the probe at each receiving location of said data acquisition area to be scanned, each of the plurality of electrical signals corresponding to the pulsed light of said plurality of wavelengths And an information processing unit for obtaining object information about the plurality of wavelengths based, has, the wavelength control unit, the period the probe the divided region is scanned, or, among the plurality of divided regions An object information acquiring apparatus, wherein a wavelength of the pulse light irradiating the object is switched during a period in which the probe moves .
Another embodiment of the present invention employs the following configuration. That is, an area acquisition step of acquiring information on a data acquisition area which is a target for acquiring object information and includes a plurality of divided areas, and irradiates the object with pulsed light of a plurality of wavelengths in the data acquisition area. A light irradiation step, a reception step of receiving an acoustic wave generated and propagated in the object irradiated with the pulsed light by a probe and outputting an electric signal, and in the data acquisition region, the probe and the by changing the relative position between the subject, Te before Symbol a scanning step of scanning the probe relative to the subject, each receiving location odor of the data acquisition region wherein probe scans includes, an information processing step of obtaining object information about the plurality of wavelengths based on each of a plurality of said electrical signals corresponding to the pulsed light of said plurality of wavelengths, in the light irradiation step, the dividing During the period in which the probe scans an area, or during the period in which the probe moves between the plurality of divided regions, the wavelength of the pulsed light to irradiate the subject based on the change in the relative position. This is a subject information acquisition method characterized by switching .

本発明によれば、複数の波長の光を用いて光音響信号を取得する被検体情報取得装置において、被検体の動きによる誤差の影響を抑制することを可能とする技術を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the subject information acquisition apparatus which acquires a photoacoustic signal using the light of several wavelengths, the technique which can suppress the influence of the error by the movement of a subject can be provided.

複数の波長によるデータ取得に関する概念を模式的に示した図。The figure which showed typically the concept regarding the data acquisition by several wavelengths. 本発明を適用しない探触子の移動を模式的に示した図。The figure which showed typically the movement of the probe which does not apply this invention. 本発明を適用しないデータ取得のタイムチャート。6 is a time chart of data acquisition to which the present invention is not applied. 本発明の探触子の移動を模式的に示した図。The figure which showed typically the movement of the probe of this invention. 本発明のデータ取得のタイムチャート。4 is a time chart of data acquisition according to the present invention. 第1の実施形態にかかる超音波診断装置の構成を示した図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment. 第1の実施形態にかかるシステム概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of a system according to a first embodiment. 第2の実施形態にかかる超音波診断装置の構成を示した図。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment. 第2の実施形態にかかる探触子の移動を模式的に示した図。The figure which showed typically the movement of the probe concerning 2nd Embodiment. 第2の実施形態にかかるデータ取得のタイムチャート。9 is a time chart of data acquisition according to the second embodiment. 第3の実施形態にかかる超音波診断装置の構成を示した図。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a third embodiment. 第3の実施形態にかかる探触子の移動を模式的に示した図。The figure which showed typically the movement of the probe concerning 3rd Embodiment. 第3の実施形態にかかるデータ取得のタイムチャート。9 is a time chart of data acquisition according to the third embodiment. 本発明のデータ取得の範囲を模式的に示した図。The figure which showed typically the range of the data acquisition of this invention. 本発明のデータ取得のタイムチャート。4 is a time chart of data acquisition according to the present invention.

以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。
本発明の被検体情報取得装置とは、被検体に光(電磁波)を照射することにより被検体内で発生し、被検体内を伝播した音響波(典型的には超音波)を受信して、被検体情報を画像データとして取得する光音響効果を利用した装置である。光音響効果により発生した音響波は光音響波とも呼ばれる。被検体情報としては、音響波の受信信号から導かれる、音響波の初期音圧、光エネルギー吸収密度、吸収係数、被検体内の組織を構成する物質の濃度等を反映した情報等が挙げられる。物質の濃度とは、例えば、酸素飽和度やオキシ・デオキシヘモグロビン濃度、グルコース濃度などである。また、被検体情報は、数値データとして取得してもよく、被検体内の各位置(各注目点)の分布情報を示す画像データとして取得しても良い。つまり、被検体内の酸素飽和度分布等を反映した分布情報を示す画像データとして取得しても良い。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The subject information acquiring apparatus of the present invention receives an acoustic wave (typically, an ultrasonic wave) generated in a subject by irradiating the subject with light (electromagnetic wave) and propagated in the subject. This is an apparatus utilizing the photoacoustic effect of acquiring subject information as image data. The acoustic wave generated by the photoacoustic effect is also called a photoacoustic wave. The subject information includes initial sound pressure of the acoustic wave, light energy absorption density, absorption coefficient, information reflecting the concentration of a substance constituting a tissue in the subject, and the like, which are derived from the received signal of the acoustic wave. . The substance concentration is, for example, oxygen saturation, oxy-deoxyhemoglobin concentration, glucose concentration and the like. In addition, the subject information may be obtained as numerical data, or may be obtained as image data indicating distribution information of each position (each point of interest) in the subject. That is, the image data may be acquired as image data indicating distribution information reflecting the oxygen saturation distribution in the subject.

本発明の光音響信号取得動作に関する概要を図14と図15とを用いて説明する。
図14は本発明のデータ取得の範囲について模式的に示した図である。本発明において、「データ取得範囲」とは、探触子が音響波を受信する複数の受信位置を含み、探触子が複数の音響波を受信するために走査する所定の走査範囲を示す。この所定のデータ取得範囲は、あらかじめ決まった範囲でもよく、ユーザによって毎回指定された範囲でもよい。探触子がこのデータ取得範囲内を走査しながら音響波を受信することで、被検体内の酸素飽和度分布等の3次元の被検体情報を画像データとして取得することができる。データ取得範囲105の中を探触子101が移動し光音響波を受信してゆく。なお、以下の記載では、探触子が検出するかかる光音響波のことを、光音響信号と呼ぶ。
The outline of the photoacoustic signal acquisition operation of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 14 is a diagram schematically showing a data acquisition range according to the present invention. In the present invention, the “data acquisition range” includes a plurality of reception positions where the probe receives acoustic waves, and indicates a predetermined scanning range in which the probe scans to receive a plurality of acoustic waves. This predetermined data acquisition range may be a predetermined range or a range designated each time by the user. When the probe receives an acoustic wave while scanning within the data acquisition range, it is possible to acquire three-dimensional subject information such as oxygen saturation distribution in the subject as image data. The probe 101 moves within the data acquisition range 105 and receives a photoacoustic wave. In the following description, such a photoacoustic wave detected by the probe is referred to as a photoacoustic signal.

ここで例えば2つの異なる波長λ1、λ2を有するパルス光に対する光音響信号を、データ取得範囲105に渡って取得する場合を考える。本発明を適用しない場合、まず波長λ1のパルス光に対する光音響信号をデータ取得範囲105全域で取得し、波長を切り替えた後、波長λ2のパルス光に対する光音響信号をデータ取得範囲105全域に渡って取得する動作を想定する。その動作は図15(a)で示したように、波長λ1のパルス光に対する光音響信号を取得する時間501と、波長λ2のパルス光に対する光音響信号を取得する時間502で構成される。探触子101をデータ取得範囲105全域に渡って走査するのに必要な時間をTとすると、全体では2Tの時間が必要となる。また、異なる波長に対する光音響信号を取得した時間差を見ると、平均でTだけの時間差があることが分かる。   Here, for example, a case where a photoacoustic signal for pulse light having two different wavelengths λ1 and λ2 is acquired over the data acquisition range 105 is considered. When the present invention is not applied, first, a photoacoustic signal for the pulse light of the wavelength λ1 is acquired in the entire data acquisition range 105, and after switching the wavelength, the photoacoustic signal for the pulse light of the wavelength λ2 is acquired in the entire data acquisition range 105. Assume the operation of acquiring As shown in FIG. 15A, the operation includes a time 501 for acquiring a photoacoustic signal for the pulse light having the wavelength λ1 and a time 502 for acquiring the photoacoustic signal for the pulse light having the wavelength λ2. Assuming that the time required to scan the probe 101 over the entire data acquisition range 105 is T, a total time of 2T is required. Also, looking at the time difference when the photoacoustic signals for the different wavelengths are acquired, it can be seen that there is a time difference of T on average.

次に本発明を適用した場合のデータ取得を説明する。データ取得範囲105を部分領域である部分データ取得範囲400A、部分データ取得範囲400Bに分割する。データ取得の順は、図15(b)に示した通りである。すなわち、まず、波長λ1(第一の波長)
のパルス光に対する光音響信号を部分データ取得範囲400Aで取得(501A)、波長を切り替え、波長λ2(第二の波長)のパルス光に対する光音響信号を部分データ取得範囲400Aで取得(502A)する。次いで、波長を再度切り替え、波長λ1のパルス光に対する光音響信号を部分データ取得範囲400Bで取得(501B)、波長を切り替え、波長λ2のパルス光に対する光音響信号を部分データ取得範囲400Bで取得(502B)と進める。探触子101をデータ取得範囲105全域に渡って走査するのに必要な時間をTとすると、先ほどと同様、全体では2Tの時間が必要となる。しかし、異なる波長に対する光音響信号を取得した時間差を見ると、平均でT/2だけの時間差になることが分かる。
つまり、ふたつの波長のうち、一つの波長のパルス光の照射によって得られる光音響信号をデータ取得範囲105全域に渡って取得する前に、波長を切り替え、その波長による光音響信号を取得する。これは、一つの波長のパルス光に対応する音響波を各受信位置で受信しながらデータ取得範囲(走査範囲)の全体を走査し終える前に、パルス光の波長を切り替えることを意味する。これにより、異なる波長に対する光音響信号を取得する時間差を短縮することができる。なお、この場合は3回波長切り替えを実施している。
Next, data acquisition when the present invention is applied will be described. The data acquisition range 105 is divided into a partial data acquisition range 400A and a partial data acquisition range 400B, which are partial areas. The order of data acquisition is as shown in FIG. That is, first, wavelength λ1 (first wavelength)
A photoacoustic signal corresponding to the pulse light is acquired in the partial data acquisition range 400A (501A), the wavelength is switched, and a photoacoustic signal corresponding to the pulse light having the wavelength λ2 (second wavelength) is acquired in the partial data acquisition range 400A (502A). . Next, the wavelength is switched again, a photoacoustic signal for the pulse light of wavelength λ1 is acquired in the partial data acquisition range 400B (501B), and the wavelength is switched, and a photoacoustic signal for the pulse light of wavelength λ2 is acquired in the partial data acquisition range 400B ( Step 502B). Assuming that the time required to scan the probe 101 over the entire data acquisition range 105 is T, a total time of 2T is required as in the case described above. However, looking at the time difference when the photoacoustic signals for the different wavelengths are obtained, it can be seen that the time difference is only T / 2 on average.
That is, before acquiring a photoacoustic signal obtained by irradiating pulsed light of one wavelength out of two wavelengths over the entire data acquisition range 105, the wavelength is switched and a photoacoustic signal based on the wavelength is acquired. This means that the wavelength of the pulse light is switched before the entire data acquisition range (scanning range) is scanned while receiving the acoustic wave corresponding to the pulse light of one wavelength at each reception position. As a result, it is possible to reduce the time difference between acquiring photoacoustic signals for different wavelengths. In this case, wavelength switching is performed three times.

また、図15(c)に示すような場合もある。すなわち、まず、波長λ1のパルス光に対する光音響信号を部分データ取得範囲400Aで取得(501A)、波長を切り替え、波長λ2のパルス光に対する光音響信号を部分データ取得範囲400Aで取得(502A)する。次いで、波長λ2のパルス光に対する光音響信号を部分データ取得範囲400Bで取得(502B)、波長を切り替え、波長λ1のパルス光に対する光音響信号を部分データ取得範囲400Bで取得(501B)と進めた場合である。この場合も、同様に異なる波長に対する光音響信号を取得する時間差を短縮することができる。なお、この場合は2回波長切り替えを実施している。   There is also a case as shown in FIG. That is, first, a photoacoustic signal for the pulse light of wavelength λ1 is acquired in the partial data acquisition range 400A (501A), the wavelength is switched, and a photoacoustic signal for the pulse light of wavelength λ2 is acquired in the partial data acquisition range 400A (502A). . Next, a photoacoustic signal for the pulse light of wavelength λ2 was acquired in the partial data acquisition range 400B (502B), the wavelength was switched, and a photoacoustic signal for the pulse light of wavelength λ1 was acquired in the partial data acquisition range 400B (501B). Is the case. In this case as well, the time difference for acquiring photoacoustic signals for different wavelengths can be similarly reduced. In this case, the wavelength is switched twice.

本発明を適用してN種類の異なる波長で光音響信号を取得する場合、データ取得領域全域をM個の部分データ取得範囲(部分領域)に分割すると(M≧2)、波長切り替えの回数の最小値は(N−1)×M回となる。先ほどの例では2種類の波長を用いて、2つの部分データ取得範囲に分割したので(2−1)×2=2が最小の回数となる。
なお、本発明を適用せず、データ取得範囲全域を一つの波長で走査してから波長を切り替える場合の波長切り替え回数(N−1)回となる。
つまり、N種類の異なる波長のパルス光の照射によって、データ取得範囲内の全受信位置でデータ(音響波)を全て取得する前に、波長を(N−1)×M回切り替えることで、
異なる波長に対する光音響信号を取得する時間差を短縮することができる。つまり時間経過に伴う被検体の動きによる誤差を抑えることができる。
When photoacoustic signals are acquired at N different wavelengths by applying the present invention, if the entire data acquisition area is divided into M partial data acquisition ranges (partial areas) (M ≧ 2), the number of wavelength switching times can be reduced. The minimum value is (N-1) × M times. In the above example, since two types of wavelengths are used to divide the data into two partial data acquisition ranges, (2-1) × 2 = 2 is the minimum number of times.
In addition, the number of wavelength switching (N-1) times when the wavelength is switched after scanning the entire data acquisition range with one wavelength without applying the present invention is obtained.
In other words, by irradiating pulse light of N different wavelengths, the wavelength is switched (N−1) × M times before all data (acoustic waves) are acquired at all reception positions within the data acquisition range.
It is possible to reduce the time difference between acquiring photoacoustic signals for different wavelengths. That is, errors due to the movement of the subject over time can be suppressed.

(第1の実施形態)
以下、図面を用いて本発明による生体情報処理装置の実施形態を詳細に説明する。
まず、本実施形態におけるシステムの概略と動作とを説明し、その後、データ取得動作について述べる。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of a biological information processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the outline and operation of the system according to the present embodiment will be described, and then the data acquisition operation will be described.

図6は本発明の第1の実施形態にかかる超音波診断装置の、被検体周辺部分の構成を示す図である。図6(a)および図6(b)は被検体が圧迫される方向に対して垂直な方向から装置を見た断面図であり、図6(c)は被検体が圧迫される方向から保持板を見た平面図である。
被検体(本実施形態では乳房とする)104を2枚の保持板103(103a、103b)で挟み保持する。保持板103aの乳房104とは反対側の面には、探触子101が設置される。保持板103bの乳房104とは反対側の面には、光照射ユニット102が設置される。図6(a)から図6(b)への変化に示すように、これらの探触子101、光照射ユニット102がデータ取得範囲105内を移動する。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a peripheral part of the subject in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views of the apparatus viewed from a direction perpendicular to the direction in which the subject is pressed, and FIG. It is the top view which looked at the board.
A subject (in this embodiment, a breast) 104 is held between two holding plates 103 (103a, 103b). The probe 101 is installed on the surface of the holding plate 103a opposite to the breast 104. The light irradiation unit 102 is provided on a surface of the holding plate 103b opposite to the breast 104. As shown in the change from FIG. 6A to FIG. 6B, the probe 101 and the light irradiation unit 102 move within the data acquisition range 105.

なお、被検体は本発明の被検体情報取得装置の一部を構成するものではないが、以下に説明する。人や動物の悪性腫瘍や血管疾患、血糖値などの診断や化学治療の経過観察などを目的とする被検体情報取得装置であれば、被検体としては乳房の他に、人体や動物の指、手足などの部位が想定される。   The subject does not constitute a part of the subject information acquiring apparatus of the present invention, but will be described below. If it is a subject information acquisition device for the purpose of diagnosing human or animal malignant tumors and vascular diseases, blood glucose level, etc. Parts such as limbs are assumed.

図7は本実施形態のシステム概略を示す図である。レーザー光源部204は、システム制御部201からのタイミング制御信号とレーザー波長制御部210からの波長制御信号とに従って、近赤外に近い波長(典型的には700nmから1100nm程度)のパルス光(典型的には100nsec以下)を発生させる。このパルス光は光伝送路によって伝送された後、光照射ユニット102から、保持板103を透過して被検体(不図示)に照射される。すると、被検体内の光吸収体がパルス光を吸収して音響波が発生する。本発明において光とは、可視光線や赤外線を含む電磁波を示す。測定対象とする成分により特定の波長を選択すると良い。レーザー波長制御部は本発明の波長制御部であり、レーザー光源部は本発明の光源部である。   FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a system according to the present embodiment. The laser light source unit 204 generates pulsed light (typically about 700 nm to 1100 nm) of near-infrared wavelength (typically, 700 nm to 1100 nm) according to the timing control signal from the system control unit 201 and the wavelength control signal from the laser wavelength control unit 210. (Less than 100 nsec). After being transmitted by the optical transmission path, the pulse light is transmitted from the light irradiation unit 102 to the subject (not shown) through the holding plate 103. Then, the light absorber in the subject absorbs the pulse light and generates an acoustic wave. In the present invention, light refers to electromagnetic waves including visible light and infrared light. It is preferable to select a specific wavelength according to the component to be measured. The laser wavelength controller is the wavelength controller of the present invention, and the laser light source is the light source of the present invention.

探触子101は、複数の変換素子を有しており、この変換素子で保持板103を通過した音響波を受信し、電気信号(受信信号)に変換する。受信回路系205は、探触子101から出力された受信信号にサンプリング処理や増幅処理を施し、デジタル信号(デジタル化された受信信号)に変換する。
走査制御部211は、システム制御部201から指示されたデータ取得範囲情報を用いて、探触子走査機構202および照射系走査機構203を制御し、探触子101と光照射ユニット102を移動させる。そして、上述の光照射と光音響信号の受信とを繰り返し行わせる。
The probe 101 has a plurality of conversion elements, and receives the acoustic waves that have passed through the holding plate 103 with the conversion elements and converts the acoustic waves into electric signals (received signals). The receiving circuit system 205 performs sampling processing and amplification processing on the received signal output from the probe 101 and converts the signal into a digital signal (digitized received signal).
The scanning control unit 211 controls the probe scanning mechanism 202 and the irradiation system scanning mechanism 203 using the data acquisition range information instructed by the system control unit 201 to move the probe 101 and the light irradiation unit 102. . Then, the light irradiation and the reception of the photoacoustic signal are repeatedly performed.

再構成ブロック206は、システム制御部201から入力される探触子位置などの情報と、受信回路系205から入力されたデジタル信号とを用いて、画像再構成処理をする。この画像再構成とは、たとえば下の式(2)で表されるFBP(Filtered Back Projection)などを用いて被検体内部の光音響波の初期音圧分布p(r)を算出する処理である。

Figure 0006636092

ここで、dSは検出器のサイズ、Sは再構成に用いた開口のサイズ、p(r,t)はそれぞれの変換素子で受信された信号、rはそれぞれの変換素子の位置を、tは受信時間を示す。 The reconstruction block 206 performs an image reconstruction process using information such as a probe position input from the system control unit 201 and a digital signal input from the receiving circuit system 205. The image reconstruction is a process of calculating the initial sound pressure distribution p (r) of the photoacoustic wave inside the subject using, for example, FBP (Filtered Back Projection) expressed by the following equation (2). .
Figure 0006636092

Here, dS o is the size of the detector, S o is the size of the aperture used for reconstruction, p d (r o , t) is the signal received by each conversion element, and r o is the size of the conversion element. The position indicates the reception time.

再構成データ保持部207は、異なる波長によって再構成された初期音圧分布を波長ごとに保持する。
多波長合成部208は、再構成データ保持部207から異なる波長によって再構成された初期音圧分布データを受け取り、演算することでたとえば酸素飽和度などの被検体情報を算出する。異なる複数の波長を適切に制御することで、グルコース濃度も算出し得る。画像表示部209は、システム制御部201からの制御によって画像を表示する。表示される画像には例えば、1波長で取得された光音響信号から算出された初期音圧分布や吸収係数分布を示す画像や、多波長合成部208で算出された酸素飽和度などがある。
再構成ブロックから多波長合成部までが行う処理は、本発明の情報処理部の行う処理に相当するものである。
The reconstructed data holding unit 207 holds the initial sound pressure distribution reconstructed by different wavelengths for each wavelength.
The multi-wavelength synthesizing unit 208 receives the initial sound pressure distribution data reconstructed at different wavelengths from the reconstructed data holding unit 207, and calculates subject information such as oxygen saturation by calculating. By appropriately controlling a plurality of different wavelengths, the glucose concentration can also be calculated. The image display unit 209 displays an image under the control of the system control unit 201. The displayed image includes, for example, an image showing an initial sound pressure distribution and an absorption coefficient distribution calculated from a photoacoustic signal acquired at one wavelength, an oxygen saturation calculated by the multi-wavelength synthesis unit 208, and the like.
The processing performed from the reconstructed block to the multi-wavelength synthesizing unit corresponds to the processing performed by the information processing unit of the present invention.

次に複数の波長による光音響信号の取得について図面を用いて説明する。
まず、データ取得に関する概念を模式的に示したのが図1である。この図を用いて複数の波長による光音響信号を取得する動作について説明する。
複数の変換素子を有する探触子101が移動することで、データ取得範囲105内の各位置でデータ(音響波)を取得する。この際に探触子は、複数回の主走査方向の移動と副走査方向の移動をすることで、データ取得範囲の中を移動する。探触子の移動をラスタースキャンと見た場合、主走査方向とは走査線に沿った移動方向であり、探触子が、音響波を各受信位置で受信しながら移動する方向である。副走査方向とは走査線間の移動方向であり、主走査方向と交差(典型的には直交)する方向である。1回の主走査方向の移動によって取得される部分データ取得範囲をそれぞれ、110A、110B、110C、110Dとする。本実施形態においては、複数の部分データ取得範囲は、走査範囲であるデータ取得範囲が、副走査方向に複数に分割された領域を示す。また、部分データ取得範囲110A、110B、110C、110Dは、それぞれ、探触子をデータ取得範囲において主走査方向に各受信位置で音響波を受信しながら移動させた時の走査軌道に対応する領域である。
Next, acquisition of a photoacoustic signal using a plurality of wavelengths will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 schematically shows a concept regarding data acquisition. The operation of acquiring a photoacoustic signal with a plurality of wavelengths will be described with reference to FIG.
As the probe 101 having a plurality of conversion elements moves, data (acoustic waves) is acquired at each position within the data acquisition range 105. At this time, the probe moves within the data acquisition range by performing a plurality of movements in the main scanning direction and a plurality of movements in the sub-scanning direction. When the movement of the probe is viewed as a raster scan, the main scanning direction is a moving direction along a scanning line, and is a direction in which the probe moves while receiving an acoustic wave at each reception position. The sub-scanning direction is a direction of movement between scanning lines, and is a direction intersecting (typically orthogonal) with the main scanning direction. The partial data acquisition ranges acquired by one movement in the main scanning direction are defined as 110A, 110B, 110C, and 110D, respectively. In the present embodiment, the plurality of partial data acquisition ranges indicate regions in which the data acquisition range, which is the scanning range, is divided into a plurality in the sub-scanning direction. Each of the partial data acquisition ranges 110A, 110B, 110C, and 110D is an area corresponding to a scanning trajectory when the probe is moved in the main scanning direction while receiving an acoustic wave at each reception position in the data acquisition range. It is.

異なる2つの波長を有するパルス光の照射による光音響信号を、データ取得範囲105に渡ってそれぞれ取得することを考える。例えば2つの波長それぞれ(λ1、λ2とする)で照射された光音響信号を取得する場合、4つの部分データ取得範囲それぞれに対して2種類の波長で照射した光音響信号を取得する必要がある。   It is assumed that photoacoustic signals obtained by irradiation with pulsed light having two different wavelengths are acquired over the data acquisition range 105. For example, when acquiring photoacoustic signals radiated at two wavelengths (referred to as λ1 and λ2), it is necessary to acquire photoacoustic signals radiated at two wavelengths for each of the four partial data acquisition ranges. .

比較対象として、本発明を適用しない場合の動作を、図2を参照して説明する。
最初に、波長λ1のパルス光を照射しながらデータ取得範囲105内を移動してデータ(音響波)を取得する(実線の矢印)。そこでパルス光の波長をλ2に切り替え、再度データ取得範囲105を移動する(破線の矢印)。
As a comparison target, an operation when the present invention is not applied will be described with reference to FIG.
First, data (acoustic waves) are acquired by moving within the data acquisition range 105 while irradiating pulse light of the wavelength λ1 (solid arrow). Therefore, the wavelength of the pulse light is switched to λ2, and the data acquisition range 105 is moved again (broken arrow).

このような移動を実施した場合の部分データ取得範囲と照射波長のタイムチャートが図3である。図中λ1の記載がある軸上にある、A、B、C,D(301)の表記はそれぞれ波長λ1のパルス光で照射した、部分データ取得範囲(110A,110B、110C、110D)の光音響信号を取得したタイミングを示している。また、A、B、C,D(302)の表記はそれぞれ波長λ2のパルス光で照射した、部分データ取得範囲(110A,110B、110C、110D)の光音響信号を取得したタイミングを示している。上述した移動方法は、異なる2種の波長のうちひとつの波長のパルス光による照射によって、データ取得範囲105内から光音響信号を全て取得している。
このような探触子走査を行った場合、同じ部分データ取得範囲(例えば110A)に関する、波長λ1と波長λ2に関する光音響信号の取得間隔はt1で示される長さとなる。
FIG. 3 is a time chart of the partial data acquisition range and the irradiation wavelength when such a movement is performed. In the drawing, A, B, C, and D (301) on the axis with λ1 are light beams of partial data acquisition ranges (110A, 110B, 110C, and 110D) irradiated with pulse light of wavelength λ1. The timing at which the acoustic signal was obtained is shown. The notations A, B, C, and D (302) indicate the timings at which the photoacoustic signals in the partial data acquisition ranges (110A, 110B, 110C, 110D) irradiated with pulse light of the wavelength λ2 are obtained. . In the moving method described above, all photoacoustic signals are acquired from within the data acquisition range 105 by irradiation with pulsed light of one of two different wavelengths.
When such a probe scan is performed, the acquisition interval of the photoacoustic signals for the wavelengths λ1 and λ2 in the same partial data acquisition range (for example, 110A) is the length indicated by t1.

図4は、本発明を適用した場合のデータ取得動作である。
まず、レーザー波長制御部210からレーザー光源204に波長制御信号を送り、波長をλ1に設定する。システム制御部201からレーザー照射のタイミング制御信号を送信することで、レーザー光源部204は波長λ1のパルス光を発生する。走査制御部211からの制御信号により探触子101、光照射ユニット102を主走査方向に移動する。このようにして、波長λ1のパルス光に対する部分データ取得範囲110Aの光音響信号を取得してゆく(110Aの実線の矢印)。続いて、探触子101、光照射ユニット102を副走査方向に移動して部分データ取得範囲110Bに移動させる。そして部分データ取得範囲110Bの中で主走査方向に移動させつつ、光照射とデータ取得を行う(110Bの実線の矢印)。こうして、部分データ取得範囲110A、110Bのデータが取得される。
FIG. 4 shows a data acquisition operation when the present invention is applied.
First, a wavelength control signal is sent from the laser wavelength controller 210 to the laser light source 204 to set the wavelength to λ1. By transmitting a laser irradiation timing control signal from the system control unit 201, the laser light source unit 204 generates pulse light having the wavelength λ1. The probe 101 and the light irradiation unit 102 are moved in the main scanning direction by a control signal from the scanning control unit 211. In this way, a photoacoustic signal of the partial data acquisition range 110A for the pulse light of the wavelength λ1 is acquired (solid arrow of 110A). Subsequently, the probe 101 and the light irradiation unit 102 are moved in the sub-scanning direction and moved to the partial data acquisition range 110B. Then, light irradiation and data acquisition are performed while moving in the main scanning direction within the partial data acquisition range 110B (solid arrow in 110B). Thus, the data of the partial data acquisition ranges 110A and 110B are acquired.

続いて、レーザー波長制御部210からレーザー光源204に波長制御信号を送り、波長をλ2に設定する。その後、部分データ取得範囲110A、110B,110C,110Dの波長λ2のパルス光に対する光音響信号を取得する(110A〜110Dにおける破線の矢印)。
続いて、再度、レーザー波長制御部210からレーザー光源部204に波長制御信号を送り、波長をλ1に設定する。その後部分データ取得範囲110C,110Dの波長λ1のパルス光に対する光音響信号を取得する。
Subsequently, a wavelength control signal is sent from the laser wavelength controller 210 to the laser light source 204, and the wavelength is set to λ2. Thereafter, a photoacoustic signal is acquired for the pulse light of the wavelength λ2 in the partial data acquisition ranges 110A, 110B, 110C, 110D (broken arrows in 110A to 110D).
Subsequently, a wavelength control signal is sent again from the laser wavelength control unit 210 to the laser light source unit 204 to set the wavelength to λ1. After that, a photoacoustic signal is acquired for the pulse light of the wavelength λ1 in the partial data acquisition ranges 110C and 110D.

このような移動を実施した場合の部分データ取得範囲と照射波長のタイムチャートが図5である。λ1の軸とλ2の軸との間の2本の点線において波長切り替えを実施している、つまり2回の波長切り替えを行っていることになる。つまり、走査範囲のうちの各受信位置において、探触子からは、複数の波長のパルス光にそれぞれ対応する複数の電気信号が出力される。
本実施形態における探触子走査は、異なる2種の波長のうちひとつの波長(例えばλ1)のパルス光による照射によって、データ取得範囲105内から光音響信号を全て取得する前に、パルス光の波長を切り替えている。また、複数回の主走査方向の移動(8回)のうち2回目の主走査方向の移動、ならびに6回目の主走査方向の移動が終了した時点で、レーザー光源部204から発生するパルス光の波長を切り替えている。
FIG. 5 is a time chart of the partial data acquisition range and the irradiation wavelength when such movement is performed. The wavelength switching is performed at the two dotted lines between the axis of λ1 and the axis of λ2, that is, the wavelength switching is performed twice. That is, at each reception position in the scanning range, the probe outputs a plurality of electric signals respectively corresponding to pulse lights of a plurality of wavelengths.
The probe scanning according to the present embodiment is performed by irradiating pulse light of one of two different wavelengths (for example, λ1) before acquiring all the photoacoustic signals from within the data acquisition range 105. Switching wavelength. Further, at the time when the second movement in the main scanning direction and the sixth movement in the main scanning direction out of the plurality of movements (eight times) in the main scanning direction are completed, the pulse light generated from the laser light source unit 204 ends. Switching wavelength.

本実施形態における探触子走査では、同じ部分データ取得範囲110Aの波長λ1と波長λ2に関する光音響信号の取得間隔はt2で示される長さとなる。この取得間隔の長さは、前述したように、データ取得範囲105全体において波長λ1のパルス光照射に対する光音響信号を取得した後、波長λ2のパルス光照射に対する光音響信号を取得する場合と比べて短い。本実施形態ではt2はt1の半分の長さとなる。
そのため、本実施形態によれば、時間経過に伴う被検体の動きによる誤差を抑えることができる。そのため2つの波長(λ1、λ2)に夫々対応する受信信号を用いて酸素飽和度などを算出した際に、位置ずれによる誤差を抑制し、信頼性が高く高精度な画像を構築することが可能である。なお、本実施形態では、2つの波長に対応する2つの初期音圧分布をあらかじめ求めた後、酸素飽和度分布を求めたが、初期音圧分布を求めずに、音響波を受信した際に探触子から出力される電気信号(受信信号)を用いて酸素飽和度等を求めることもできる。
In the probe scanning according to the present embodiment, the acquisition interval of the photoacoustic signals for the wavelengths λ1 and λ2 of the same partial data acquisition range 110A is the length indicated by t2. As described above, the length of the acquisition interval is different from the case where the photoacoustic signal for the pulsed light irradiation of the wavelength λ1 is acquired in the entire data acquisition range 105 and then the photoacoustic signal for the pulsed light irradiation of the wavelength λ2 is acquired. And short. In the present embodiment, t2 is half the length of t1.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress an error due to the movement of the subject over time. Therefore, when calculating the oxygen saturation or the like using the reception signals corresponding to the two wavelengths (λ1, λ2), it is possible to suppress an error due to a displacement and to construct a highly reliable and highly accurate image. It is. In the present embodiment, the oxygen saturation distribution is obtained after the two initial sound pressure distributions corresponding to the two wavelengths are obtained in advance, but when the acoustic wave is received without obtaining the initial sound pressure distribution. The oxygen saturation and the like can also be obtained using an electric signal (received signal) output from the probe.

また、本実施形態では1回の主走査方向の移動で部分データ取得範囲のデータ取得を終了したが、必要な信号SN比を得るために、同じ波長のパルス光を照射したまま主走査方向に複数回移動をしても構わない。例えば主走査方向に1往復してから副走査方向に移動する制御をおこなっても、本発明の効果は同様に得られる。   In this embodiment, the data acquisition in the partial data acquisition range is completed by one movement in the main scanning direction. However, in order to obtain a required signal S / N ratio, pulse irradiation with the same wavelength is performed in the main scanning direction in order to obtain a necessary signal S / N ratio. You may move multiple times. For example, the effect of the present invention can be obtained in the same manner even when control is performed to make one reciprocation in the main scanning direction and then move in the sub-scanning direction.

(第2の実施形態)
図8は本発明の第2の実施形態にかかる超音波診断装置の、被検体周辺部分の構成を示す図である。図8(a)は被検体が圧迫される方向に対して垂直な方向から装置を見た断面図であり、図8(b)は被検体が圧迫される方向から保持板を見た平面図である。
被検体(本実施形態では乳房とする)104を2枚の保持板103(103a、103b)で挟み保持する。保持板103aの乳房104とは反対側の面には、探触子101が設置される。保持板103bの乳房104と反対側の面には、光照射ユニット102が設置される。これらの探触子101、光照射ユニット102がデータ取得範囲105のデータを取得するように移動する。
(Second embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a peripheral part of a subject in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention. 8A is a cross-sectional view of the apparatus viewed from a direction perpendicular to the direction in which the subject is pressed, and FIG. 8B is a plan view of the holding plate viewed from the direction in which the subject is pressed. It is.
A subject (in this embodiment, a breast) 104 is held between two holding plates 103 (103a, 103b). The probe 101 is installed on the surface of the holding plate 103a opposite to the breast 104. The light irradiation unit 102 is provided on a surface of the holding plate 103b opposite to the breast 104. The probe 101 and the light irradiation unit 102 move so as to acquire data in the data acquisition range 105.

探触子101は被検体内の仮想的な軸803を中心とした円周方向801を主走査方向、主走査方向に略垂直な方向802を副走査方向として移動する。
また保持板103を透過する音響波を受信するため、探触子101と保持板103との
間は超音波を伝達する媒質(例えば水やひまし油など)を充てんする。
The probe 101 moves in a circumferential direction 801 around a virtual axis 803 in the subject as a main scanning direction, and a direction 802 substantially perpendicular to the main scanning direction as a sub-scanning direction.
Further, in order to receive the acoustic wave transmitted through the holding plate 103, the medium between the probe 101 and the holding plate 103 is filled with a medium (for example, water or castor oil) for transmitting ultrasonic waves.

システム概略ならびにデータ処理の流れは第1の実施形態と同様であるため説明を省略し、複数の波長による光音響信号の取得について図面を用いて説明する。
図9は本実施形態で行うデータ取得動作である。先ほど述べたように主走査方向は仮想的な軸803を中心とした円周方向であるが、ここでは説明のため、円周方向を平面に展開した2次元的な図面で説明を行う。
Since the outline of the system and the flow of data processing are the same as those in the first embodiment, a description thereof will be omitted, and acquisition of a photoacoustic signal using a plurality of wavelengths will be described using the drawings.
FIG. 9 shows a data acquisition operation performed in the present embodiment. As described above, the main scanning direction is a circumferential direction centered on the virtual axis 803, but for the sake of description, a two-dimensional drawing in which the circumferential direction is developed into a plane will be described.

本実施形態では異なる3つの波長を用いた場合について述べる。
まず波長をλ1に設定し、探触子101を主走査方向に移動することで部分データ取得範囲110Aの波長λ1のパルス光に対する光音響信号を取得する(実線の矢印)。次に波長λ2に切り替えた後、部分データ取得範囲110Aの波長λ2のパルス光に対する光音響信号を取得する(破線の矢印)。さらに、波長λ3に切り替えた後、部分データ取得範囲110Aの波長λ3のパルス光に対する光音響信号を取得する(一点鎖線の矢印)。この後副走査方向に移動し、部分データ取得範囲110Bのデータを取得する。この動作を繰り返し部分データ取得範囲110Dまでのデータを取得する。
このように、副走査方向に移動する前に複数回(少なくとも2回、本実施形態の場合は3回)の主走査方向の移動を行い、その中のいずれか一つの主走査方向の移動が終了した時点で波長を変更する制御を行う。
In the present embodiment, a case where three different wavelengths are used will be described.
First, the wavelength is set to λ1, and the probe 101 is moved in the main scanning direction to acquire a photoacoustic signal for the pulse light of the wavelength λ1 in the partial data acquisition range 110A (solid arrow). Next, after switching to the wavelength λ2, a photoacoustic signal is acquired for the pulse light of the wavelength λ2 in the partial data acquisition range 110A (dashed arrow). Further, after switching to the wavelength λ3, a photoacoustic signal is acquired for the pulse light of the wavelength λ3 in the partial data acquisition range 110A (dotted line arrow). After that, it moves in the sub-scanning direction and acquires data in the partial data acquisition range 110B. This operation is repeated to acquire data up to the partial data acquisition range 110D.
As described above, the movement in the main scanning direction is performed a plurality of times (at least two times, in this embodiment, three times) before the movement in the sub-scanning direction, and any one of the movements in the main scanning direction is performed. At the time of completion, control for changing the wavelength is performed.

図10は本実施形態における、部分データ取得範囲と照射波長のタイムチャートである。本実施形態における探触子走査では、同じ部分データ取得範囲110Aの波長λ1と波長λ3に関する光音響信号の取得間隔はt3で示される長さとなる。この取得間隔の長さは、データ取得範囲105全体において波長λ1のパルス光照射に対する光音響信号を取得した後、波長λ2、波長λ3のパルス光照射に対する光音響信号を取得する場合と比べて大幅に短縮される。本実施形態においては、本発明を適用しない場合に比べて時間差が1/4に短縮される。   FIG. 10 is a time chart of the partial data acquisition range and the irradiation wavelength in the present embodiment. In the probe scanning according to the present embodiment, the acquisition interval of the photoacoustic signals for the wavelengths λ1 and λ3 of the same partial data acquisition range 110A is the length indicated by t3. The length of the acquisition interval is significantly larger than the case where the photoacoustic signal for the pulse light irradiation of the wavelengths λ2 and λ3 is acquired after acquiring the photoacoustic signal for the pulse light irradiation of the wavelength λ1 in the entire data acquisition range 105. Is shortened to In the present embodiment, the time difference is reduced to 1/4 as compared with the case where the present invention is not applied.

本実施形態によれば、副走査方向に移動する前に波長切り替えと主走査方向の移動を複数回行うため、同じ部分データ取得範囲の異なる波長に対する光音響信号の取得間隔をさらに短くできる。つまり時間経過に伴う被検体の動きによる誤差をさらに抑えることができる。
そのため複数の波長(λ1、λ2、λ3)によって取得された光音響信号から再構成されたデータを用い、さらに酸素飽和度などを多波長合成部において算出した際に、位置ずれによる誤差をより抑制し、信頼性が高く高精度な画像を構築することが可能である。
According to the present embodiment, since the wavelength switching and the movement in the main scanning direction are performed a plurality of times before moving in the sub-scanning direction, the acquisition interval of photoacoustic signals for different wavelengths in the same partial data acquisition range can be further reduced. That is, it is possible to further suppress an error due to the movement of the subject over time.
Therefore, when data reconstructed from the photoacoustic signals obtained at a plurality of wavelengths (λ1, λ2, λ3) is used and the oxygen saturation and the like are calculated in the multi-wavelength synthesis unit, errors due to positional deviation are further suppressed. In addition, a highly reliable and highly accurate image can be constructed.

なお、本実施形態では仮想的な軸を中心とした円周方向に主走査方向を規定したが、第1の実施形態の空間配置のように2次元的に探触子を走査した場合にも本発明の効果を得ることが出来る。   In the present embodiment, the main scanning direction is defined in the circumferential direction about the virtual axis. However, even when the probe is scanned two-dimensionally as in the spatial arrangement of the first embodiment, The effects of the present invention can be obtained.

(第3の実施形態)
図11は本発明の第3の実施形態にかかる超音波診断装置の、被検体周辺部分の構成を示す図である。図11(a)は下垂する被検体を上から見た図であり、図11(b)は下垂する被験体を横から見た図である。
被検体(本実施形態では乳房とする)104を下垂する。被検体104をはさんで対向する位置に、探触子101、光照射ユニット102を設置する。これらの探触子101、光照射ユニット102がデータ取得範囲のデータを取得するように移動する。
(Third embodiment)
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a peripheral part of a subject in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 11A is a diagram of a drooping subject viewed from above, and FIG. 11B is a diagram of a drooping subject viewed from the side.
The subject (in this embodiment, the breast) 104 is dropped. The probe 101 and the light irradiation unit 102 are installed at positions facing each other across the subject 104. The probe 101 and the light irradiation unit 102 move so as to acquire data in a data acquisition range.

探触子101は被検体内の仮想的な軸803を中心とした円周方向801を主走査方向、主走査方向に略垂直な方向802を副走査方向として移動する。本実施形態ではデータ
取得範囲は仮想的な軸803に対して探触子101が360度回転した面を副走査方向に移動させた範囲となる。
また被検体104内で発生する光音響波を受信するため、探触子101と被検体104との間は超音波を伝達する媒質(例えば水やひまし油など)を充てんする。
The probe 101 moves in a circumferential direction 801 around a virtual axis 803 in the subject as a main scanning direction, and a direction 802 substantially perpendicular to the main scanning direction as a sub-scanning direction. In the present embodiment, the data acquisition range is a range in which the plane on which the probe 101 is rotated by 360 degrees with respect to the virtual axis 803 is moved in the sub-scanning direction.
Further, in order to receive a photoacoustic wave generated in the subject 104, the space between the probe 101 and the subject 104 is filled with a medium (for example, water or castor oil) for transmitting ultrasonic waves.

システム概略ならびにデータ処理の流れは第1の実施形態と同様であるため説明を省略し、複数の波長による光音響信号の取得について図面を用いて説明する。
図12は本実施形態で行うデータ取得動作である。先ほど述べたように主走査方向は仮想的な軸803を中心とした円周方向であるが、ここでは説明のため、円周方向を平面に展開した2次元的な図面で説明を行う。つまり図12のデータ取得範囲105の右端と左端とは空間的につながっている。
Since the outline of the system and the flow of data processing are the same as those in the first embodiment, a description thereof will be omitted, and acquisition of a photoacoustic signal using a plurality of wavelengths will be described using the drawings.
FIG. 12 shows a data acquisition operation performed in the present embodiment. As described above, the main scanning direction is a circumferential direction centered on the virtual axis 803, but for the sake of description, a two-dimensional drawing in which the circumferential direction is developed into a plane will be described. That is, the right end and the left end of the data acquisition range 105 in FIG. 12 are spatially connected.

まず、探触子101を仮想的な軸803を軸に360度回転させる(中抜き矢印150A)。この主走査方向の移動を行う間に、波長を切り替える。本実施形態では波長の切り替えを1パルスごとに行う。つまり、λ1、λ2、λ1、λ2…と切り替える。高速でレーザー光源部で発生するパルス光の波長を変更するため、2台のレーザーを交互に用いても構わない。
このような動作を行うことで、部分データ取得範囲110Aの波長λ1のパルス光と波長λ2のパルス光とに対する光音響信号を取得できる。探触子101が仮想的な軸803を軸に360度回転した時点で副走査方向に移動させ、再度仮想的な軸803を軸に360度回転する(中抜き矢印150B)ことで部分データ取得範囲110Bのデータを取得する。部分データ取得範囲110C、110Dについても同様にデータ取得を行う。
このように主走査方向の移動を行う間に、レーザー光源部から発生するパルス光の波長を切り替える制御を行い、データ取得範囲のデータを取得する。
First, the probe 101 is rotated 360 degrees about the virtual axis 803 (the hollow arrow 150A). The wavelength is switched during the movement in the main scanning direction. In this embodiment, the wavelength is switched for each pulse. That is, it switches to λ1, λ2, λ1, λ2,. In order to change the wavelength of the pulse light generated in the laser light source at high speed, two lasers may be used alternately.
By performing such an operation, a photoacoustic signal with respect to the pulse light having the wavelength λ1 and the pulse light having the wavelength λ2 in the partial data acquisition range 110A can be obtained. When the probe 101 rotates 360 degrees around the virtual axis 803, the probe 101 is moved in the sub-scanning direction, and again rotates 360 degrees around the virtual axis 803 (the hollow arrow 150B) to acquire partial data. The data of the range 110B is acquired. Data acquisition is similarly performed for the partial data acquisition ranges 110C and 110D.
During the movement in the main scanning direction as described above, control is performed to switch the wavelength of the pulse light generated from the laser light source unit, and data in a data acquisition range is acquired.

図13は本実施形態における、照射波長のタイムチャートである。1パルスごとの波長切り替えを行い、部分データ取得範囲110Aの波長λ1のパルス光と波長2のパルス光とに対する光音響信号を取得している期間を模式的に表したのが160Aの範囲である。また部分データ取得範囲110B、110C、110Dにはそれぞれ160B、160C、160Dの範囲が対応する。   FIG. 13 is a time chart of the irradiation wavelength in the present embodiment. The range of 160A schematically represents the period during which the wavelength switching is performed for each pulse, and the photoacoustic signals for the pulse light of wavelength λ1 and the pulse light of wavelength 2 in the partial data acquisition range 110A are obtained. . Also, the ranges of 160B, 160C, and 160D correspond to the partial data acquisition ranges 110B, 110C, and 110D, respectively.

本実施形態における探触子走査では、同じ部分データ取得範囲の波長λ1と波長λ2とに対する光音響信号の取得間隔はt4で示される長さとなる。この取得間隔の長さは、データ取得範囲全体において波長λ1のパルス光照射に対する光音響信号を取得した後、波長λ2のパルス光照射に対する光音響信号を取得する場合と比べて大幅に短縮される。   In the probe scanning according to the present embodiment, the acquisition interval of the photoacoustic signal for the wavelength λ1 and the wavelength λ2 in the same partial data acquisition range is the length indicated by t4. The length of the acquisition interval is significantly reduced as compared with the case where the photoacoustic signal for the pulse light irradiation of the wavelength λ2 is acquired after acquiring the photoacoustic signal for the pulse light irradiation of the wavelength λ1 in the entire data acquisition range. .

本実施形態によれば、主走査方向の移動を行う間に波長切り替えを行うため、同じ部分データ取得範囲の異なる波長に対する光音響信号の取得間隔をさらに短くできる。つまり時間経過に伴う被検体の動きによる誤差をさらに抑えることができる。
そのため複数の波長(λ1、λ2)によって取得された光音響信号から再構成されたデータを用い、さらに酸素飽和度などを多波長合成部において算出した際に、位置ずれによる誤差をより抑制し、信頼性が高く高精度な画像を構築することが可能である。
According to the present embodiment, the wavelength switching is performed during the movement in the main scanning direction, so that the acquisition interval of the photoacoustic signals for different wavelengths in the same partial data acquisition range can be further reduced. That is, it is possible to further suppress an error due to the movement of the subject over time.
Therefore, when data reconstructed from the photoacoustic signals acquired at a plurality of wavelengths (λ1, λ2) is used, and when the oxygen saturation and the like are calculated in the multi-wavelength synthesizing unit, the error due to the displacement is further suppressed, It is possible to construct a highly reliable and highly accurate image.

なお、本実施形態では、探触子を連続的に主走査方向に移動させつつ波長の切り替えと光音響信号の取得を行っている。つまり主走査方向の移動においては、探触子は各受信位置で停止せず、ほぼ等速移動している。そのため、図13に見られるように、波長λ1の光を照射したときの光音響信号の取得位置(受信位置)と、波長λ2の光を照射したときの取得位置とは、厳密には一致しない。しかし、パルス光の周波数が十分高ければ、取得位置の位置ずれはほとんど無いものと考えて処理を進めることができる。また、個々のパルス光に対応する光音響信号取得位置にずれがあっても、再構成ブロック206において
は部分データ取得範囲内の一定の領域の画像データを算出するので、同じ位置に対する画像再構成を行うことができる。
あるいは、探触子を被検体上の位置でいったん停止して波長λ1およびλ2の光を用いた光音響信号の受信を行ってから、次の位置に移動するようにしても良い。この場合、被検体に対して同じ受信位置で、ほとんど時間のずれが無い光音響信号を取得することができる。
In this embodiment, the wavelength is switched and the photoacoustic signal is obtained while the probe is continuously moved in the main scanning direction. That is, in the movement in the main scanning direction, the probe does not stop at each reception position and moves at a substantially constant speed. Therefore, as shown in FIG. 13, the acquisition position (reception position) of the photoacoustic signal when the light of the wavelength λ1 is irradiated does not exactly coincide with the acquisition position when the light of the wavelength λ2 is irradiated. . However, if the frequency of the pulsed light is sufficiently high, it is possible to proceed with the processing assuming that there is almost no displacement of the acquisition position. Further, even if the photoacoustic signal acquisition positions corresponding to the individual pulse lights are shifted, the reconstruction block 206 calculates the image data of a certain area within the partial data acquisition range. It can be performed.
Alternatively, the probe may be temporarily stopped at a position on the subject, receive a photoacoustic signal using light of wavelengths λ1 and λ2, and then moved to the next position. In this case, it is possible to acquire a photoacoustic signal with almost no time lag at the same receiving position with respect to the subject.

また、本実施形態では仮想的な軸を中心とした円周方向に主走査方向を規定したが、第1の実施形態の空間配置のように2次元的に探触子を走査した場合にも本発明の効果を得ることが出来る。   Further, in the present embodiment, the main scanning direction is defined in the circumferential direction around the virtual axis. However, even when the probe is scanned two-dimensionally as in the spatial arrangement of the first embodiment. The effects of the present invention can be obtained.

101:探触子、102:光照射ユニット、105:データ取得範囲、110A〜110D:部分データ取得範囲、201:システム制御部、202:探触子走査機構、204:レーザー光源部、205:受信回路系、206:再構成ブロック、207:再構成データ保持部、208:多波長合成部、210:レーザー波長制御部、211:走査制御部   101: probe, 102: light irradiation unit, 105: data acquisition range, 110A to 110D: partial data acquisition range, 201: system control unit, 202: probe scanning mechanism, 204: laser light source unit, 205: reception Circuit system, 206: reconstruction block, 207: reconstruction data holding unit, 208: multi-wavelength synthesis unit, 210: laser wavelength control unit, 211: scanning control unit

Claims (20)

複数の波長のパルス光を照射する光照射部と、
被検体情報を取得する対象であって複数の分割領域が含まれるデータ取得領域に関する情報と、前記パルス光の照射のタイミングを制御するタイミング制御信号と、を出力するシステム制御部と、
前記タイミング制御信号に基づいて前記パルス光の波長を切り替える波長制御部と、
前記パルス光を照射された被検体内で発生し伝播する音響波を受信する探触子と、
前記データ取得領域に関する情報に基づいて前記探触子と前記被検体との間の相対位置を変えることで、前記被検体に対して前記探触子を走査させる走査制御部と、
前記探触子が走査するデータ取得領域のうちの各受信位置において前記探触子から出力される、前記複数の波長のパルス光に対応する複数の電気信号のそれぞれに基づいて前記複数の波長に関する被検体情報を求める情報処理部と、
を有し、
前記波長制御部は、前記分割領域内を前記探触子が走査する期間、もしくは、前記複数の分割領域間を前記探触子が移動する期間に、前記被検体に照射する前記パルス光の波長を切り替える
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
A light irradiator for irradiating pulsed light of a plurality of wavelengths,
A system control unit that outputs information on a data acquisition region including a plurality of divided regions, which is a target for acquiring subject information, and a timing control signal that controls timing of irradiation of the pulse light,
A wavelength control unit that switches the wavelength of the pulse light based on the timing control signal ,
A probe that receives an acoustic wave generated and propagated in the subject irradiated with the pulse light,
Wherein by changing the based on the data acquired space information about the probe and the relative position between the subject, the scan controller for scanning the pre Symbol the probe to the subject,
At each reception position in the data acquisition area scanned by the probe, output from the probe, the plurality of wavelengths based on each of the plurality of electrical signals corresponding to the plurality of wavelengths of pulsed light. An information processing unit for obtaining subject information;
Has,
The wavelength control unit is configured to scan the inside of the divided region by the probe, or, during the period in which the probe moves between the plurality of divided regions, the wavelength of the pulsed light to irradiate the subject. A subject information acquisition apparatus characterized in that the object information acquisition apparatus switches between the two .
前記走査制御部は、
前記分割領域内を前記探触子が走査する前記期間では、前記探触子を、音響波を各受信位置で受信しながら移動する方向である主走査方向に移動させ
前記複数の分割領域間を前記探触子が移動する前記期間では、前記探触子を、前記主走査方向と交差する副走査方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載の被検体情報取得装置。
The scanning control unit,
In the period during which the probe scans the divided area, the probe is moved in a main scanning direction , which is a direction in which the probe moves while receiving an acoustic wave at each reception position,
The object according to claim 1 , wherein the probe is moved in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction during the period in which the probe moves between the plurality of divided regions. Information acquisition device.
前記データ取得領域は、前記副走査方向において前記複数の分割領域に分割されており、
前記波長制御部は、前記探触子が前記複数の分割領域のうち少なくとも1つの分割領域の各受信位置で第一の波長のパルス光に対応する音響波を受信した後、他の分割領域における音響波の受信を行う前に、前記パルス光の波長を前記第一の波長とは異なる第二の波
長に切り替えることを特徴とする請求項2に記載の被検体情報取得装置。
The data acquisition area is divided into the plurality of divided regions in the sub-scanning direction,
The wavelength control unit, after the probe has received the acoustic wave corresponding to the pulse light having the first wavelength by the receiving position of the at least one divided region among the plurality of divided areas, in other divided areas 3. The subject information acquiring apparatus according to claim 2, wherein the wavelength of the pulse light is switched to a second wavelength different from the first wavelength before receiving the acoustic wave.
前記分割領域は、前記探触子を前記データ取得領域において前記主走査方向に各受信位置で音響波を受信しながら移動させた時の走査軌道に対応し、
前記波長制御部は、前記探触子が当該分割領域を主走査方向に移動している間に、前記パルス光の波長を切り替える
ことを特徴とする請求項3に記載の被検体情報取得装置。
The divided region corresponds to a scanning trajectory when the probe is moved while receiving an acoustic wave at each reception position in the main scanning direction in the data acquisition region ,
The subject information acquiring apparatus according to claim 3, wherein the wavelength control unit switches the wavelength of the pulse light while the probe is moving in the main scanning direction in the divided area.
前記波長制御部は、前記第一の波長のパルス光と前記第二の波長のパルス光とを1パルス毎に切り替える
ことを特徴とする請求項4に記載の被検体情報取得装置。
The subject information acquiring apparatus according to claim 4, wherein the wavelength control unit switches the pulse light of the first wavelength and the pulse light of the second wavelength for each pulse.
前記情報処理部は、第一の波長の光および前記第一の波長とは異なる第二の波長の光の照射によって発生した音響波を用いて前記被検体情報を取得し、前記被検体情報を波長ごとに記憶することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 Wherein the information processing unit acquires the object information using an acoustic wave generated by the irradiation of light of different second wavelength light and the first wavelength of the first wavelength, the object information The subject information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the subject information is stored for each wavelength. 前記被検体情報は、前記音響波の初期音圧分布、光の吸収係数分布、および酸素飽和度の少なくとも1つである
ことを特徴とする請求項6に記載の被検体情報取得装置。
The subject information acquiring apparatus according to claim 6, wherein the subject information is at least one of an initial sound pressure distribution of the acoustic wave, a light absorption coefficient distribution, and an oxygen saturation.
前記情報処理部は、バックプロジェクション法により前記被検体情報を求めることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。   The subject information acquiring apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the information processing unit obtains the subject information by a back projection method. 前記走査制御部は、前記探触子を移動させながら前記探触子に前記音響波を受信させることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。   The subject information acquiring apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the scanning control unit causes the probe to receive the acoustic wave while moving the probe. 前記走査制御部は、前記探触子を等速移動させる
ことを特徴とする請求項9に記載の被検体情報取得装置。
The apparatus according to claim 9, wherein the scanning control unit moves the probe at a constant speed.
被検体情報を取得する対象であって複数の分割領域が含まれるデータ取得領域に関する情報を取得する領域取得工程と、
前記データ取得領域において、被検体に複数の波長のパルス光を照射する光照射工程と、
前記パルス光を照射された被検体内で発生し伝播する音響波を探触子により受信し電気信号を出力する受信工程と、
前記データ取得領域において、前記探触子と前記被検体との間の相対位置を変えることで、前記被検体に対して前記探触子を走査させる走査工程と、
前記探触子が走査する前記データ取得領域のうちの各受信位置において、前記複数の波長のパルス光に対応する複数の前記電気信号のそれぞれに基づいて前記複数の波長に関する被検体情報を求める情報処理工程と、
を含み、
前記光照射工程では、前記分割領域内を前記探触子が走査する期間、もしくは、前記複数の分割領域間を前記探触子が移動する期間に、前記相対位置の変化に基づいて前記被検体に照射する前記パルス光の波長を切り替える
ことを特徴とする被検体情報取得方法。
An area acquisition step of acquiring information on a data acquisition area that is a target for acquiring subject information and includes a plurality of divided areas,
In the data acquisition area, a light irradiation step of irradiating the subject with pulsed light of a plurality of wavelengths,
A receiving step of receiving an acoustic wave generated and propagated in the subject irradiated with the pulsed light by a probe and outputting an electric signal ,
In the data acquisition area, by changing the relative position between said probe and said object, a scanning step of scanning the pre-Symbol the probe to the subject,
Te each receiving location odor of the data acquisition region wherein probe scans, seeking the object information on the plurality of wavelengths based on each of a plurality of said electrical signals corresponding to the pulsed light of said plurality of wavelengths Information processing step;
Including
In the light irradiating step, during a period in which the probe scans the inside of the divided region, or a period in which the probe moves between the plurality of divided regions, based on the change in the relative position, A method for acquiring object information, comprising: switching a wavelength of the pulse light to be applied to the object.
前記走査工程では、
前記分割領域内を前記探触子が走査する前記期間では、前記探触子を、音響波を各受信位置で受信しながら移動する方向である主走査方向に移動させ
前記複数の分割領域間を前記探触子が移動する前記期間では、前記探触子を、前記主走査方向と交差する副走査方向とに移動させ
とを特徴とする請求項11に記載の被検体情報取得方法。
In the scanning step,
In the period during which the probe scans the divided area, the probe is moved in a main scanning direction , which is a direction in which the probe moves while receiving an acoustic wave at each reception position,
In the period in which the probe between the plurality of divided regions is moved, the probe, Before moving to the sub-scanning direction intersecting the main scanning direction
Subject information obtaining method according to claim 11, wherein the this.
前記データ取得領域は、前記副走査方向において前記複数の分割領域に分割されており、
前記光照射工程では、前記探触子が前記複数の分割領域のうち少なくとも1つの分割領域の各受信位置で第一の波長のパルス光に対応する音響波を受信した後、他の分割領域における音響波の受信を行う前に、前記パルス光の波長を前記第一の波長とは異なる第二の波長に切り替えることを特徴とする請求項12に記載の被検体情報取得方法。
The data acquisition area is divided into the plurality of divided regions in the sub-scanning direction,
In the light irradiation step, after the probe has received the acoustic wave corresponding to the pulse light having the first wavelength by the receiving position of the at least one divided region among the plurality of divided areas, in other divided areas 13. The subject information acquiring method according to claim 12, wherein a wavelength of the pulse light is switched to a second wavelength different from the first wavelength before receiving the acoustic wave.
前記分割領域は、前記探触子を前記データ取得領域において前記主走査方向に各受信位置で音響波を受信しながら移動させた時の走査軌道に対応し、
前記光照射工程では、前記探触子が当該分割領域を主走査方向に移動している間に、前記パルス光の波長を切り替える
ことを特徴とする請求項13に記載の被検体情報取得方法。
The divided region corresponds to a scanning trajectory when the probe is moved while receiving an acoustic wave at each reception position in the main scanning direction in the data acquisition region ,
14. The object information acquiring method according to claim 13, wherein in the light irradiation step, the wavelength of the pulse light is switched while the probe is moving in the main scanning direction in the divided area.
前記光照射工程では、前記第一の波長のパルス光と前記第二の波長のパルス光とを1パルス毎に切り替える
ことを特徴とする請求項14に記載の被検体情報取得方法。
15. The subject information acquiring method according to claim 14, wherein in the light irradiation step, the pulse light of the first wavelength and the pulse light of the second wavelength are switched for each pulse.
前記情報処理工程では、第一の波長の光および前記第一の波長とは異なる第二の波長の光の照射によって発生した音響波を用いて前記被検体情報を取得し、前記被検体情報を波長ごとに記憶することを特徴とする請求項11乃至15のいずれか1項に記載の被検体情報取得方法。 Wherein the information processing step obtains the object information by using the acoustic wave generated by the irradiation of light of different second wavelength light and the first wavelength of the first wavelength, the object information 16. The subject information acquiring method according to claim 11, wherein the information is stored for each wavelength. 前記被検体情報は、前記音響波の初期音圧分布、光の吸収係数分布、および酸素飽和度の少なくとも1つである
ことを特徴とする請求項16に記載の被検体情報取得方法。
17. The method according to claim 16, wherein the object information is at least one of an initial sound pressure distribution of the acoustic wave, a light absorption coefficient distribution, and an oxygen saturation.
前記情報処理工程では、バックプロジェクション法により前記被検体情報を求めることを特徴とする請求項11乃至17のいずれか1項に記載の被検体情報取得方法。   18. The subject information acquiring method according to claim 11, wherein in the information processing step, the subject information is obtained by a back projection method. 前記走査工程では、前記探触子を移動させながら前記探触子に前記音響波を受信させることを特徴とする請求項11乃至18のいずれか1項に記載の被検体情報取得方法。   19. The object information acquiring method according to claim 11, wherein, in the scanning step, the probe receives the acoustic wave while moving the probe. 前記走査工程では、前記探触子を等速移動させる
ことを特徴とする請求項19に記載の被検体情報取得方法。
20. The method according to claim 19, wherein, in the scanning step, the probe is moved at a constant speed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5219440B2 (en) * 2007-09-12 2013-06-26 キヤノン株式会社 measuring device
WO2010048258A1 (en) * 2008-10-23 2010-04-29 Washington University In St. Louis Reflection-mode photoacoustic tomography using a flexibly-supported cantilever beam
JP5451014B2 (en) * 2008-09-10 2014-03-26 キヤノン株式会社 Photoacoustic device
JP5122504B2 (en) * 2009-03-02 2013-01-16 株式会社ニデック Ophthalmic imaging equipment
JP5692988B2 (en) * 2009-10-19 2015-04-01 キヤノン株式会社 Acoustic wave measuring device
JP5448785B2 (en) * 2009-12-18 2014-03-19 キヤノン株式会社 Measuring device, movement control method, and program

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