CN103099640A

CN103099640A - 声波获取装置

Info

Publication number: CN103099640A
Application number: CN2012103753441A
Authority: CN
Inventors: 宫里卓郎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2012-09-29
Publication date: 2013-05-15
Also published as: US20130085371A1; EP2578164A1; JP2013078463A

Abstract

本发明提供了一种声波获取装置，包括：保持板，被配置为经由声学匹配剂保持对象；声波检测器，被配置为接收从利用来自光源的光照射的对象产生的声波并且将该声波转换为电信号；和处理器，被配置为通过使用该电信号产生该对象的内部的特征信息。在所述声波获取装置中，所述保持板经受亲水处理或者所述声学匹配剂包含表面活性剂。

Description

声波获取装置

技术领域

本发明涉及声波获取装置。

背景技术

用于利用来自诸如激光器之类的光源的光照射对象并且由在该对象中传播的光获得关于对象中的光学特征的空间分布信息的光学成像装置主要在使用活体作为对象的医疗领域中进行积极的研究。作为这样的光学成像技术之一，在美国专利No.5,713,356（专利文献1：PTL1）中公开了光声层析成像（在下文，PAT）。

在PAT中，在从诸如纳秒脉冲激光器之类的光源发射的光经由活体（对象）中的传播和扩散被活组织吸收时产生声波（超声波），并且探测器检测该声波。通过分析检测到的声波，将与对象中的光学特征有关的信息可视化。具体地，基于从对象获得的声波的初始声压分布将光能吸收密度分布和由光能吸收密度分布计算的光吸收系数分布计算为对象中的光学特征。

在通过PAT测量人的胸部或其它组织的情况下，存在使得胸部被两个保持板夹在中间并且固定的情况，如美国专利No.5,713,356和Srirang Manohar等的“Characterization of a clinical prototype forphotoacoustic mammography and some phantom studies”，Proc.ofSPIE,p27（非专利文献1：NPL1）中所述。此时，利用通过保持板的光照射胸部并且经由保持板检测在胸部中产生的光声波。作为保持板的材料，考虑透光性可以使用丙烯酸或聚碳酸酯。当空气进入胸部和保持板之间时，来自于活体的内部的声波不能被检测到或者变得难以检测它。因此，必须向胸部和保持板之间的整个接触面薄薄地施加声学匹配剂。作为声学匹配剂，可以使用诸如水之类的液体或用在超声图记录仪中的凝胶。

在利用激光照射人体的情况下，通过JIS标准（C6802和IEC60825-1）确定皮肤上的MPE（最大容许曝光）。因此，装置不得不被设计为使得向人体的表面发射的激光的强度不超过MPE。

PTL1：美国专利No.5,713,356

NPL1:Srirang Manohar,et al.,Characterization of a clinicalprototype for photoacoustic mammographu and some phantomstudies,Proc.Of SPIE,p27

发明内容

在利用光照射保持板上方的对象并且通过PAT执行测量的情况下，期望一滴声学匹配剂（水或凝胶）附着于光穿过的保持板。在考虑光的透过率使用丙烯酸或聚碳酸酯作为保持板的材料的情况下，声学匹配剂以大的接触角附着于保持板，以使得声学匹配剂变成具有高的光聚焦度的透镜。在下文中，用于获得胸部和保持板之间的声学接触的水、液体、凝胶等将被统称为声学匹配剂。

一般地，固体上的水滴的形状简单地被描述为图6所示的圆圈的一部分。在图6中，直线401被认为是固体表面，圆圈绕着作为中心的点O绘制，并且该圆圈被固体表面401分成两个部分。由固体表面的上侧上的弧线IJK和直线KHI围绕的部分是小滴402。图6是从侧面看到的液体的水滴的横截面。经过圆圈的中心O和线KI的中心H的延长线与圆圈在点K和I处的切线的交点是点L。在图中，当水滴的直径是“b”并且水滴的高度是“a”时，由三角形的内角的定理和相似律通过公式（1）近似计算接触角θ。水滴的高度是圆圈的中心的高度。

θ=2·tan^-1(2a/b) …(1)

水滴的直径是指水滴和固体接触的区域的圆圈的直径。

图6还示出了穿过水滴的光403。光403聚焦在直线OL的延长线上的点F处。当水滴的曲率半径是“r”并且水对空气的折射率是“n”时，HF的距离“f”通过公式（2）计算。

f≈r/(n-1) …(2)

此外，当根据图6转换公式（2）时，通过公式（3）表达焦距“f”。

f≈b/(2·(n-1)·sinθ) …(3)

从公式（1）到（3）理解，在声学匹配剂滴变成具有高聚焦度的透镜的情况下，穿过声学匹配剂的光在焦点位置中聚焦，以使得在远离保持板的位置中的对象的表面上的光照射密度在局部变得高。

因此，甚至在光照射密度分布通过透镜效应变得局部高的位置中，向对象的表面发射的光的平均密度不得不被设置为低于MPE中的平均密度以便不超过JIS标准的MPE。结果，对象中的光的侵入长度变短并且产生的声波的强度变低。它引起使得对象的深部的图像不能被很好地构建的问题。

本发明已经考虑上述问题被实现并且本发明的目的是提供一种通过增大在使用保持板和声学匹配剂的光声测量中的照射光的平均密度来极好地构建对象的深部的图像的装置。

本发明提供一种声波获取装置，包括：

保持板，被配置为经由声学匹配剂保持对象；

声波检测器，被配置为接收从利用来自光源的光照射的对象产生的声波并且将该声波转换为电信号；和

处理器，被配置为通过使用该电信号产生该对象的内部的特征信息，

其中该保持板经受亲水处理。

本发明还提供一种声波获取装置，包括：

保持板，被配置为经由声学匹配剂保持对象；

其中该声学匹配剂包含表面活性剂。

根据本发明，可以提供一种通过在使用保持板和声学匹配剂的光声测量中增大照射光的平均密度来极好地形成对象的深部的图像的装置。

本发明的进一步的特征通过参考附图对示范性实施例的以下详细描述将变得清楚。

附图说明

图1是显示光声成像装置的基本配置的图；

图2是显示根据第一实施例的光声成像装置的配置的图；

图3是显示根据第二实施例的光声成像装置的配置的图；

图4是显示根据第一实施例的测量的过程的流程图；

图5是显示根据第二实施例的测量的过程的流程图；

图6是显示通过保持板上的水滴的光聚焦的图；和

图7是显示通过保持板上的水滴的扩散光的聚焦的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的优选实施例。本发明的范围不局限于实施例。本发明的声波获取装置通过声波检测器（探测器）的元件接收在利用光（电磁波）照射对象时由对象中的光吸收体通过光声效应产生的声波并且将该声波转换为模拟电信号。通过电信号处理电路，电信号被放大并且AD转换为数字信号。随后，处理器执行图像重构以产生对象中的每个位置中的特征信息。声波包括称为声波、超声波等的弹性波，并且通过光声效应产生的声波特别地被称为光声波或光超声波。

特征信息包括初始声压、基于该初始声压的光吸收系数值、氧饱和值、诸如光能吸收密度之类的光学特征值、以及进一步作为组织的成分的物质的浓度。物质的浓度是例如氧饱和度、氧化还原血红蛋白浓度、葡萄糖浓度等。还获得表达对象中的特征分布的图像和用于产生图像的图像数据，所述特征分布诸如初始声压分布、光吸收系数分布或氧饱和度分布。因此，可以说本发明的声波获取装置是用于产生图像的光声成像装置。

在本发明的光声成像装置中，假定光源是产生近红外光的脉冲激光器并且对象是人体的胸部等。由于近红外光被血红蛋白的吸收高，因此可以光在声测量中由关于血管的空间分布的信息形成图像。通过将对象中的活的有机体的信息可视化，实现人或动物的恶性肿瘤、血管疾病等的诊断、化学治疗的跟进等。

图1是显示根据本发明的光声成像装置的基本配置的图。

光源107发射具有被形成活的有机体的成分中的特定成分（诸如血红蛋白之类的光吸收体114）吸收的预定的波长的光。具体地，光的波长优选地在500nm到1200nm的范围内。提供至少一个被配置为发射5纳秒到50纳秒的脉冲光的光源。获得大的输出的激光器优选地作为光源。代替激光器，可以使用发光二极管等。作为激光器，可以使用诸如固态激光器、气体激光器、染料激光器和半导体激光之类的各种激光器。波长可以是可调谐的。

光照射单元将从光源107发射的光照射到对象101并且由光波导106和照射光学系统105形成。

光波导106通过由组合诸如反射镜和平行板之类的光学构件实现的空间传播或通过使用光纤实现的传播来将从光源107发射的光引导到照射光学系统105。将从光源107发射的光引导到照射光学系统105是足够的。

照射光学系统105是例如诸如反射光的反射镜、将光分支成基准光和照射光的半反射镜、聚集/扩大光并且改变光的形状的透镜或加宽光的扩散器之类的构件。可以使用任何构件，只要它可以利用由期望形状的光波导引导的光经由保持板103照射对象101。优选地通过由透镜扩散光来将照射光104加宽到某一程度的区域。更优选地在由扩散器等加宽光的同时照射光。照射光104可以施加于对象101的区域在对象101上是可移动的。换句话说，优选地，从光源107发射的光在对象101上是可移动的。当照射区域是可移动的时，可以在更宽的范围中照射光。移动利用光照射对象101的区域的方法包括使用可移动的反射镜等的方法和机械地移动光源本身的方法。移动光照射区域的机构可以与保持板103集成。

作为对象101，假定诸如活体，具体为人体或动物的胸部、手指、手、脚等之类的诊断的目标区域。照射光104在对象101中传播并且被光吸收体114吸收，并且通过光声原理，产生和释放光声波115。光吸收体114具有对象101中的相对高的吸收系数，并且是例如包含很多氧化还原血红蛋白的血管或包括新生血管的恶性肿瘤。

声波转换单元由声波检测器108和电信号处理电路109形成。

声波检测器108是通过保持板102接收从光吸收体114产生的光声波115并且将它转换为电信号的探测器，光吸收体114吸收传播通过对象的光的能量的一部分。作为声波检测器，可以使用诸如使用压电现象的换能器、使用光的谐振的换能器或使用电容变化的换能器之类的任何构件，只要它可以检测声波信号。作为换能器，可以使用其中以阵列布置元件的换能器或由单个元件形成的换能器。

电信号处理电路109将由声波检测器108转换的电信号转换为数字值数据。也就是说，声波检测器对从光声波产生的模拟电信号执行放大处理和AD转换以获得数字电信号并输出数字电信号。

图像重构单元由处理器110和显示设备111形成。处理器和显示设备中的任何一个可以与光声成像装置的测量设备的一部分集成或可以连接到外部并且协作操作。

通常，工作站等被用作处理器110。在处理器中，根据由声波转换单元转换的数字值数据计算初始声压分布、根据预先测量的光照射密度分布计算光量分布、和计算对象中的光系数分布的处理由提前编程的软件执行。

通常，液晶显示器等用于显示设备111，在显示设备111上显示对象中的初始声压分布、光量分布和光系数分布。

对象保持单元通过两个保持板将对象夹在中间以固定对象。对象保持单元由保持板102和103形成。

照射光104穿过保持板103并且施加于对象101。来自于对象101的光声波115被声波检测器经由保持板102检测。

在利用光照射对象101的一侧的保持板103是对照射光具有高透过率的板。例如，期望对照射光透明的构件，例如诸如丙烯酸、聚碳酸酯或聚甲基戊烯之类的有机树脂、诸如石英之类的无机玻璃。保持板103经受如虚线所示的水滴防止处理113。

在检测来自于对象101的光声波115的一侧的保持板102是对光声波115具有高透过率的板。例如，可以使用丙烯酸、聚碳酸酯、聚甲基戊烯等。特别地，声学阻抗接近于对象的声学阻抗的聚甲基戊烯是优选的。因此，如果在同一侧布置光照射单元和用于保持板的声波检测器，则优选地使用聚甲基戊烯。

声学匹配剂116被薄薄地施加于对象101和布置声波检测器108的一侧的保持板102之间的整个接触面。提供声学匹配剂116以增强对象101和保持板102之间的声学接触。作为声学匹配剂116，期望水、在超声图记录仪中使用的凝胶等。

虽然声学匹配剂116被薄薄地施加在对象101和声波检测器108之间以增强声学接触，但是在保持对象时，它可以附着于照射光104穿过的一侧的保持板103。在这种情况下，当声学匹配剂以具有高接触角的水滴状态附着时，通过透镜效应，照射光104被聚集在对象101上。因此，传统上，为了甚至在照射光被聚集的情况下保证安全性，照射光104的照射密度被设置为充分低于JIS标准的MPE的照射密度。

将描述通过声学匹配剂的小滴的光聚集的具体示例。

在利用压力通过保持板保持胸部的情况下，根据保持板的厚度，胸部的表面位于与保持板103的光照射单元侧的表面距离大约0到40mm处。当压力板由压克力形成并且声学匹配剂是水时，水滴的接触角是70°。假定水对空气的折射率为1.33。例如，在附着具有5mm的直径的水滴的情况下，通过公式（3），穿过水滴的具有±5°的扩散角的照射光被聚集在离水滴大约8.1mm的位置。由于穿过水滴的照射光是具有±5°的扩散角的照射光，因此通过后面将描述的公式（5），光被聚集为具有大约1.4mm的直径的大小。也就是说，具有5mm的直径的光被聚集成大约1.4mm。因此，在胸部表面位于与水滴距离8.1mm处的情况下，实际上发射到胸部的光的照射密度是大约照射时的12倍高。因此，发射到对象表面的照射光的密度不得不被设置为MPE的大约1/12。

一般地，固体上的水滴的形状可以被简单地描述为如图6所示的圆圈的一部分，并且接触角θ和焦距“f”通过公式（1）到（3）表达。根据公式（1）到（3），应当理解，通过减小接触角θ，焦距“f”变长，并且在距保持板预定距离的聚焦度可以被降低。

接触角θ在压克力和水的情况下变成大约60°到80°，在聚碳酸酯和水的情况下变成大约65°到80°，在聚甲基戊烯和水的情况下变成大约60°到75°，并且在石英和水的情况下变成大约25°。为了减小接触角θ，考虑对保持板103执行亲水处理。在使用亲水膜作为亲水处理的情况下，膜的材料可以是聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸等。可替换地，作为亲水处理，可以在保持板103上涂覆脂肪酸盐。作为亲水处理，可以采用将硅石涂层处理成不规则碎片结构的方法。亲水处理可以仅仅对保持板103的对象侧执行。但是，当存在声学匹配剂附着的可能性时，可以对与保持板103的对象侧相反的一侧（光照射单元侧）执行亲水处理。

通过使用包含表面活性剂的材料作为声学匹配剂，声学匹配剂和经受亲水处理的保持板103之间的接触角可以被进一步减小。作为表面活性剂，可以使用脂肪酸盐、皂角苷、磷脂、缩氨酸等。

当通过对保持板的表面的亲水处理或通过使用包含表面活性剂的声学匹配剂，接触角θ变得较小时，焦距“f”变长，对象101的表面上的照射密度分布的不均匀性减小。这对应于对保持板的声学匹配剂的可湿性的增强。

将参考图7描述对防止主体的表面上的照射密度局部增大特别有效的方法。虽然激光通常具有高的直线度并且几乎不扩散，但是在这种情况下，激光被有意在预定的角度φ或更小的范围内扩散。与声学匹配剂的小滴402垂直地入射的照射光403被聚焦在远离入射位置距离“f”的点F处。与小滴的法线成一定角度φ入射的照射光404被聚焦在隔开距离“f”的点F’处。当激光被在最大角度φ的范围内扩散时，在公式（4）的范围中形成圆盘形状的图像。

y=f·tanφ …(4)

在焦距“f”处的图像的大小“y”通过来自于公式（3）和（4）的公式（5）表达。

y≈(b·tanφ)/(2·(n-1)·sinθ) …(5)

为了避免由于照射光104的聚焦引起的在对象101的表面的一部分中的照射光量的增大，将在水滴聚焦位置处的图像的直径设置为等于或大于水滴的直径是足够的。也就是说，满足基于公式（5）的公式（6）的条件是足够的。

2y/b≈(tanφ)/((n-1)·sinθ)≥1 …(6)

照射光104穿过照射光学系统105中的散射体，从而以扩散角φ被发射到对象101。作为散射体，可以使用有机化合物的扩散片、扩散玻璃、包含钛的氧化物的树脂等。

<第一实施例>

根据第一实施例的光声成像装置将与对象中的光吸收系数有关的信息成像。作为对象，假定人的胸部。对象保持单元由通过将胸部夹在中间来保持胸部的两个平行板（保持板）形成。

在该实施例中，通过对与对象的接触部分执行亲水处理，在保持板中，保持板和声学匹配剂的小滴之间的接触角减小。

图2示出了实施例的光声成像装置的主要部分的配置。

光源207是振荡具有波长797nm的光的激光源，并且是使用具有脉冲宽度10纳秒和重复频率10Hz的Nd:YAG激光器作为激发光源的Ti:sa激光器。光波导206由光纤形成并且向照射光学系统205发送从光源207发射的激光。照射光学系统205经由可移动的保持板203向胸部201发射穿过透镜扩散器的具有±5°的扩散的照射光204，透镜扩散器扩大由光波导206传输的光并且以±5°扩散。本实施例的对象是胸部。

声波检测器208是二维阵列压电探测器，隔着对象与照射光204相对，并且与固定的保持板202接触。声波检测器208和固定的保持板202通过声学匹配剂（未示出）在声学上匹配。声波检测器208接收在利用光照射胸部201中的光吸收体214时产生的光声波215。在该实施例中，光吸收体是胸部中的肿瘤中的新生血管。

声波检测器208将接收到的光声波转换为模拟电信号。电信号处理电路209对模拟电信号执行诸如放大和AD转换之类的处理。该实施例中的处理器是工作站210。工作站通过使用经受电信号处理的数据计算胸部201中的光系数分布。光系数分布显示在作为该实施例的显示设备的液晶显示器211上。

对象保持单元由固定的保持板202、可移动的保持板203和保持宽度改变夹具217形成。固定的保持板202由聚甲基戊烯形成，并且可移动的保持板203是压克力板。光从可移动的保持板203侧发射到对象，并且光声波由布置在固定的保持板202侧的声波检测器接收。固定的保持板202和可移动的保持板203几乎平行地布置并且几乎垂直于地板面。用户操作保持宽度改变把手218以通过保持宽度改变夹具217移动可移动的保持板203，以使得与固定的保持板202的距离可以被改变。保持胸部201以便由固定的保持板202和可移动的保持板203夹在中间。

对可移动的保持板203执行亲水处理213。该实施例中的亲水处理是脂肪酸盐涂覆。

图4的流程图示出了保持胸部201的方法。

在步骤S401中，固定的保持板202和可移动的保持板203之间的间隔通过保持宽度改变把手218加宽。

在步骤S402中，在加宽的空间中插入胸部201。

在步骤S403中，水作为声学匹配剂216施加在胸部201和固定的保持板202之间。

在步骤S404中，固定的保持板202和可移动的保持板203之间的间隔变窄以保持胸部201。保持胸部201并且可以执行PAT测量。

当在上述过程中水作为声学匹配剂施加在胸部201和固定的保持板202之间时，在保持胸部201时，存在水不仅附着到固定的保持板202而且附着到可移动的保持板203的可能性。结果，存在在从照射光学系统205发射的照射光204达到胸部201的表面并且光被聚焦之前水滴被插入在空间中的可能性。

在利用压力保持胸部201的情况下，在该实施例的机构中，固定的保持板202和可移动的保持板203之间的距离是40到60mm。胸部201的受照射面具有与可移动的保持板203接触的部分和远离可移动的保持板203的部分。在这种情况下，受照射面和可移动的保持板之间的距离在0到40mm的范围中。

将检查在一滴声学匹配剂附着于可移动的保持板203的情况下的聚焦。在不对可移动的保持板203执行亲水处理的情况下，由于可移动的保持板203由丙烯酸形成并且声学匹配剂是水，因此接触角是70°。例如，当假定水滴的直径是5mm，照射光的扩散角是±5°，并且水对空气的折射率是1.33时，如上所述使用计算表达式，穿过水滴的照射光204被聚焦在距水滴大约8.1mm的位置中、大约1.4mm的直径的大小。也就是说，具有5mm的直径的光变成大约1.4mm。因此，当不执行亲水处理时，在胸部表面位于远离水滴8.1mm处的情况下，照射密度变成大约12倍。

另一方面，在本实施例中，作为亲水处理，可移动的保持板203被涂覆有脂肪酸盐，以使得水滴的接触角降低到10°或更小。在具有5mm的直径的水滴附着的情况下，由于水对空气的折射率是1.33，因此穿过水滴的照射光204具有远离水滴大约8.1mm的聚焦位置。由于照射光是具有±5°的扩散角的光，因此通过公式（5），穿过水滴的照射光204达到具有大约7.6mm的直径。也就是说，即使水滴附着于经受该实施例中的亲水处理的可移动的保持板，也不发生聚焦。

通过对保持板的表面执行亲水处理以使得接触角变小（例如，10°或更小），在胸部的表面中的聚焦得到改善。结果，过度减小照射光的强度变得不必要，并且可以构建具有优选的S/N比的图像。

<第二实施例>

根据第二实施例的光声成像装置的特征在于，通过使用包含表面活性剂的声学匹配剂来减小按压板和声学匹配剂之间的接触角。

图3示出了实施例的光声成像装置的主要部分的配置。由于该装置的配置与第一实施例中描述的相似，因此将描述第二实施例的特征部分。

在第二实施例中，照射光学系统305通过包含将光扩散到±5°的散射体的树脂（散射介质）扩大通过光波导306传输的光以获得具有±5°的扩散的照射光304。

在该实施例中，可移动的保持板303由石英玻璃形成。在该实施例中，虽然由于可移动的保持板不总是需要亲水处理而没有示出，但是可以同时使用各种亲水处理313。

作为实施例的特征，包含表面活性剂的水被用作施加在胸部301和固定的保持板302之间的声学匹配剂316。

图5的流程图示出了保持胸部301的方法。

在步骤S501中，固定的保持板302和可移动的保持板303之间的间隔通过保持宽度改变把手318加宽。

在步骤S502中，在加宽的空间中插入胸部301。

在步骤S503中，包含表面活性剂的水施加在胸部301和固定的保持板302之间。

在步骤S504中，固定的保持板302和可移动的保持板303之间的间隔变窄以保持胸部301。保持胸部301并且可以执行PAT测量。

在步骤S503中，作为包含表面活性剂的水，使用脂肪酸盐水。结果，石英玻璃上的脂肪酸盐水的接触角变为15°或更小。利用皂角苷、磷脂、缩氨酸等作为表面活性剂，获得相似的效果。

以类似于第一实施例的方式，在利用压力保持胸部301的情况下固定的保持板302和可移动的保持板303之间的距离变为40mm到60mm。胸部301的受照射面和可移动的保持板之间的距离在0到40mm的范围中。

将检查在一滴声学匹配剂附着于可移动的保持板303的情况下的聚焦。在不对可移动的保持板303执行亲水处理并且声学匹配剂不包含表面活性剂的情况下，由于可移动的保持板303由石英形成并且声学匹配剂是水，因此接触角是25°。例如，当假定水滴的直径是5mm，照射光的扩散角是±5°，并且水对空气的折射率是1.33时，应当理解，通过公式（3）和（5），穿过水滴的照射光304被聚焦在距水滴大约17.9mm的位置中、大约3.1mm的直径的大小。也就是说，具有5mm的直径的光变成大约3.1mm。因此，当不使用表面活性剂时，在胸部表面位于远离水滴17.9mm处的情况下，照射密度变成大约2.6倍。

另一方面，在本实施例中，由于包含表面活性剂的水被用作声学匹配剂，因此附着于由石英玻璃形成的可移动的保持板303的水滴的接触角减小到10°或更小。在具有5mm的直径的水滴被附着的情况下，由于水对空气的折射率是1.33，因此根据公式（3），穿过水滴的照射光304具有远离水滴大约29.3mm的聚焦位置。由于照射光是具有±5°的扩散角的光，因此通过公式（5），穿过水滴的照射光304达到具有大约5.1mm的直径。也就是说，即使像该实施例中一样包含表面活性剂的声学匹配剂的水滴附着于可移动的保持板，也不发生聚焦。

包含表面活性剂的水以膜状态散布。例如，当假定包含表面活性剂并且具有10°的接触角和5mm的直径的水滴附着于由石英玻璃形成的可移动的保持板时，从公式（2）获得40mm或更长（43.2mm）的焦距。因此，光也不聚焦在胸部301的受照射面上，并且照射密度分布不会变得不均匀。

此外，假定穿过照射光学系统305中的扩散器的照射光304的扩散角变为±5°。在这种情况下，在公式（6）中，左侧变为1.52，并且满足不等式的条件。也就是说，穿过具有5mm的直径的水滴的光不在聚焦位置（距水滴43.2mm）中被聚焦，并且光照射密度分布不会变为不均匀。

在该实施例中，通过使用包含表面活性剂的水作为声学匹配剂，接触角变小（例如，15°或更小）。结果，胸部表面的照射密度分布的聚焦得到改善，以使得可以发射具有较高密度的光，并且可以产生具有优选的S/N比的图像。

在先前实施例的每一个中，已经在通过使用两个保持板将胸部作为对象夹在中间并且利用压力保持胸部的机构的前提下描述了对于不同的保持板布置照射光学系统和声波检测器的示例。本发明可以应用于其中水滴可以附着于保持板并且光可以被聚焦的光声成像装置（声波获取装置）。例如，本发明也可以应用于对于同一保持板布置照射光学系统和声波检测器的情况或利用光照射使用两个保持板的配置的两面的情况。也就是说，通过对保持板的表面执行亲水处理或通过使得表面活性剂包含在声学匹配剂中，水滴和保持板之间的接触角减小，并且可以防止过度的聚焦。

虽然已经参考示范性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不局限于公开的示范性实施例。以下权利要求书的范围与最宽的解释一致以便涵盖所有这样的修改、等效结构和功能。

Claims

1.一种声波获取装置，包括：

保持板，被配置为经由声学匹配剂保持对象；

其中该保持板经受亲水处理。

2.根据权利要求1所述的声波获取装置，其中所述亲水处理是在所述保持板上的脂肪酸盐涂覆。

3.一种声波获取装置，包括：

保持板，被配置为经由声学匹配剂保持对象；

其中该声学匹配剂包含表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的声波获取装置，其中该表面活性剂是脂肪酸盐水。

5.根据权利要求1到4中的任何一个所述的声波获取装置，还包括照射光学系统，所述照射光学系统被配置为扩散来自所述光源的光并且利用所述光照射该对象。

6.根据权利要求5所述的声波获取装置，其中当所述保持板和所述声学匹配剂之间的接触角是θ，来自所述照射光学系统的光的扩散角是φ，并且所述声学匹配剂对空气的折射率是n时，满足以下公式：

(tanφ)/((n-1)·sinθ)≥1