CN103815929B

CN103815929B - 被检体信息获取装置

Info

Publication number: CN103815929B
Application number: CN201310562373.3A
Authority: CN
Inventors: 七海隆; 七海隆一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: US20140135610A1; JP6296759B2; CN103815929A; EP2732756A1; US9566006B2; EP2732756B1; JP2014113466A

Abstract

本公开涉及一种被检体信息获取装置，该被检体信息获取装置包括：照射单元，其被配置为利用光照射被检体；多个检测单元，其被配置为接收在被光照射的被检体内产生的弹性波，并将弹性波转换成接收信号；分布获取单元，其被配置为获取被光照射的被检体内的光强度分布；设定单元，其被配置为通过使用光强度分布来选择其中光强度大于或等于预定的阈值的最小块单元；以及产生单元，其被配置为通过使用接收信号来产生由设定单元所选择的最小块单元的被检体信息。

Description

被检体信息获取装置

技术领域

本发明涉及一种被检体信息获取装置。

背景技术

作为使用近红外光的活体成像技术中的一种，存在光声层析成像（PAT）。在PAT中，利用从光源产生的脉冲光照射诸如生物体的被检体，从而在被检体内传播和扩散的光被光吸收体吸收以产生弹性波。这种弹性波产生的机制被称为光声效应。由于肿瘤对于近红外光比周围的组织具有更高的光能吸收率，因此肿瘤比周围的组织吸收更多的光。由此，肿瘤瞬间膨胀并产生弹性波。

在日本专利申请公开No.2011-245277中描述的装置中，弹性波利用检测元件检测并被转换成接收信号。通过接收信号的信号处理（重构），诸如在被检体内吸收光能时所产生的弹性波的初始声压的空间分布的被检体信息可被成像。由于产生的声压的空间分布涉及光的吸收系数，因此已研究通过使用涉及光的吸收系数的空间分布来诊断被检体。

发明内容

本发明在其一个方面中提供一种被检体信息获取装置，包括：照射单元，其被配置为利用光照射被检体；多个检测单元，其被配置为接收在被光照射的被检体内产生的弹性波，并将弹性波转换成接收信号；分布获取单元，其被配置为获取被光照射的被检体内的光强度分布；设定单元，其被配置为通过使用光强度分布来选择其中光强度大于或等于预定的阈值的最小块单元；以及产生单元，其被配置为通过使用接收信号来产生由设定单元所选择的最小块单元的被检体信息。

本发明的其它特征将从以下参照附图的示例性实施例的描述中变得清晰。

附图说明

图1是示出第一实施例中的光声成像装置的概览的示图；

图2是示出第一实施例中的光强度域设定单元的细节的示图；

图3是示出第一实施例中的测量的流程的示图；

图4是示出第二实施例中的光声成像装置的概览的示图；

图5是示出第二实施例中的测量的流程的示图；

图6是示出第三实施例中的光声成像装置的概览的示图；

图7是示出第三实施例中的测量的流程的示图；

图8是示出第四实施例中的光声成像装置的概览的示图；

图9是示出第四实施例中的指向性范围的示图；

图10是示出第四实施例中的指向性范围域设定单元的细节的示图；

图11是示出第四实施例中的重构单元的细节的示图；

图12是示出第四实施例中的测量的流程的示图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的优选实施例。注意，以下描述的部件的尺寸、材料、形状及其相对布置等应根据本发明被应用的各种条件或装置的配置而适当地改变，并且并非意在将本发明的范围限于以下的描述。

在本发明中，声波（acoustic wave）包括被称为音波（sound wave）、超声波、光声波、或光致（light-induced）超声波的弹性波。本发明的被检体信息获取装置是利用光声效应的装置,在光声效应中，通过使用光（电磁波）照射被检体而在被检体内产生的声波被接收并且被检体内的特性信息被获取。

被检体信息获取装置中的被检体信息是特性信息，该特性信息反映通过光照射而引起的声波的初始声压、从初始声压导出的光能吸收密度、吸收系数、或形成组织的物质的浓度等。物质的浓度例如为氧化血红蛋白和还原血红蛋白的浓度或氧饱和度。特性信息可以是被检体内的各位置的分布信息而不是数值数据。即，初始声压分布、吸收系数分布、氧饱和度分布等可被生成为图像数据。

本发明可被理解为利用被检体信息获取装置接收声波时的控制方法。在以下的实施例中，光声成像装置将被描述为被检体信息获取装置的特定示例。在各附图中，相同的部件基本上由相同的附图标记表示，并且将省略描述。

<第一实施例>

首先，将描述由光声效应引起的弹性波的声压与被检体内的光强度的关系。由光声效应引起的弹性波的声压p₀（Pa）由式（1）表示。

【数学式1】

p₀=μ_a·Γ·Φ…(1)

在式（1）中，μ_a是光吸收体（肿瘤等）的吸收系数（mm^-1），Γ是Gruneisen系数，Φ是光吸收体的位置处的光强度（J/mm²）。Gruneisen系数Γ是将被乘以声速的平方的体积膨胀系数的值除以定压比热的值，并且在活体中取大致恒定的值。

从式（1）可以看出，产生的声压与光强度成比例。在诸如生物体的强光散射体为被检体的情况下，光强度Φ根据离被光照射的位置的距离以指数方式衰减。因此，光强度由于衰减而降低，并且，存在不产生具有足以被检测的声压的弹性波的域（domain）。由于即使相对于这种光强度较低的域执行重构也难以以高的精度获取被检体信息，因此，本发明的发明人已发现执行重构的意义较小。

在第一实施例中，被检体的光学特性值被输入到装置，并且基于从光学特性值计算的光强度分布来限定获取被检体信息的域，以缩短获取被检体信息所需要的时间。作为光学特性值，使用作为吸收特性值的吸收系数和作为散射特性值的约化（reduced）散射系数。

（装置配置）

图1是示出本实施例中的光声成像装置的概览的示图。以下将描述用于获取被检体的信息的配置。

本发明的光源至少包括一个相干或非相干脉冲光源。为了产生光声效应，脉冲宽度优选为几百纳秒（nanosecond）或更少。在测量乳房癌等的情况下，产生被形成生物体的成分中的特定成分（例如，血红蛋白）吸收的特定波长的光。可获得较大输出的激光器作为光源是优选的，但也能够使用发光二极管等来替代激光器。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、或半导体激光器的各种激光器。

作为照射单元的照射单元101通过适于光声测量的方法利用来自光源的照射光照射被检体100。为了增加接收信号的SN比，不仅被检体的表面的一部分，而且被检体的多个表面可被光照射。例如，照射单元101相对于被检体不仅可被设置在与探测器（probe）103相对的一侧，而且还可被设置在同一侧。照射单元101包括镜、透镜、棱镜、或光纤，该透镜收集、放大、或改变光的形状，该棱镜分散、折射、或反射光。只要可通过希望的方法（照射方向、形状等）利用从光源发射的光照射被检体，就还可使用除了上述的光学部分以外的任何这样的光学部分。

利用作为检测单元的换能器102，由被光照射的被检体100产生的弹性波被接收并被转换成作为接收信号的电信号。换能器102由利用压电现象的换能器、利用光学共振的换能器、利用电容变化的换能器等配置。可以使用可接收弹性波并将其转换成电信号的任何换能器。在本实施例中，为了在不同位置中接收弹性波，存在多个换能器102。多个换能器102例如被一维布置或二维布置，以形成探测器103。探测器103将由多个换能器102产生的电信号输出到重构单元109。

作为特性输入单元的光学特性值输入单元106包括接受由操作员（operator）执行的被检体100的光学特性值（吸收系数和约化散射系数）的输入的接口（interface）。例如，在被检体100是生物体的情况下，用于生物体的一般值可被输入或者根据被检体100的特性（例如为年龄）的已知统计值可作为吸收系数和约化散射系数被输入。可替代地，可使得当年龄或性别的输入被接收时根据它们的值被自动设定。

作为特性设定单元的光学特性值设定单元105在光强度分布计算单元107中设定输入到光学特性值输入单元106的吸收系数和约化散射系数。

光强度分布计算单元107使用通过光学特性值设定单元105设定的吸收系数和等价（equivalent）散射系数以计算被检体100内的光强度分布。光强度分布计算单元是本发明的分布获取单元。作为光强度分布的计算方法，可以使用迁移方程的数值解方法、扩散近似方程的数值解方法、利用蒙特卡罗（Monte Carlo）方法的数值解方法等。希望在光强度分布的计算中反映照射光的强度分布模式（pattern）。因此，可以提高光强度分布的计算精度。例如，照射单元101能够监视照射光的强度分布模式以及强度分布模式被输入到光强度分布计算单元是被推荐的。

利用作为设定单元的光强度域设定单元108，光强度域内的最小块单元（minimumblock unit）被提取并在重构单元109中被设定，该光强度域是具有预定的阈值或更大的光强度的域。作为光强度的阈值，例如，可以利用产生可通过换能器102检测的最小声压的光强度。

对于各最小块单元，预定的阈值可不同。以下将描述其计算方法。

式（2）表示后面所描述的衰减补偿噪声等价声压值P_{NEP_c}（r）。位置矢量r的最小块单元的光强度的阈值Φ_th（r）由式（3）表示，式（3）是式（1）的变形。

【数学式2】

【数学式3】

Φ_th(r)=p_{NEP_c}(r)/μ_{a_BG}·Γ…(3)

在式（2）中，P_NEP是包括在作为接收信号的电信号中的噪声的强度除以在由换能器102所进行的声压到电信号的转换中的转换效率的噪声等价声压。在电信号是电压的情况下，转换效率的单位是V/Pa。在式（2）中，A（α,max(|d_i-r|)）是弹性波在位置矢量d_i（这里，i是表示多个换能器102中的每一个的序号）的换能器102与最小块单元之间传播时声压的衰减比。被检体100的衰减系数（mm^-1）和max|d_i-r|确定A，该max|d_i-r|是第i个换能器102与最小块单元的距离|d_i-r|中的最大值。声压的衰减包括通过衰减系数α的距离依赖（distance-dependent）的衰减和由于球面波传播、柱面波传播等中的能量耗散引起的距离依赖的衰减。

对于作为衰减补偿噪声等价声压值的P_{NEP_c}（r），噪声等价声压P_NEP被衰减比A除并校正。即，如果位置矢量r的最小块单元已产生P_{NEP_c}（r）的声压的弹性波，那么该弹性波被换能器102检测。由此，通过使用其中声压衰减最多的最大距离max|d_i-r|中的衰减比的校正，可确保比max|d_i-r|近的距离中的换能器可检测弹性波。

通过光学特性值设定单元105在光强度分布计算单元107中设定的被检体100的吸收系数是μ_{a_BG}。假定肿瘤的吸收系数相对于作为被检体100的平均系数的μ_{a_BG}具有更大的值。这是因为肿瘤由于新血管被引入而富含吸收系数较大的血液。从式（1）可以看出，当吸收系数较小时，所产生的弹性波的声压较小。因此，至少当通过使用μ_{a_BG}而获得的Φ_th（r）是阈值时，可以检测由作为成像目标的肿瘤引起的弹性波。在式（3）中，Γ是Gruneisen系数，并且推荐在被检体100例如是生物体的情况下输入对于生物体而言典型的值。

光强度域设定单元108以上述方式对于各最小块单元计算光强度的阈值。

下面，将描述光强度域。图2是示出光强度域设定单元108的细节的示图。图中左上的附图标记202示出通过光强度分布计算单元107计算的光强度分布。当更接近照射单元101时光的强度更强。光强度分布202作为各最小块单元201的光强度分布203被输出到光强度域设定单元108。

在图中右侧的光强度域设定单元108中，在各最小块单元的光强度分布203中示出的Φ_i示出序号为i的最小块单元的光强度。当第i个最小块单元的位置矢量为r_i时，Φ_i＝Φ（r_i）（这里，Φ（r_i）是位置矢量r_i的最小块单元的光强度）。附图标记204表示通过式（2）和式（3）对于各最小块单元所计算的各最小块单元的光强度的阈值。序号为i的最小块单元的光强度的阈值通过在各最小块单元的光强度的阈值204中所示的Φ_ti来示出。以与附图标记203类似的方式，Φ_ti＝Φ_th（r_i）。

光强度域设定单元108还包括光强度域存储单元205，该光强度域存储单元205存储与形成被检体100的各最小块单元相对应的值。光强度域设定单元108比较同一序号i的Φ_i和Φ_ti，并且，如果Φ_i≥Φ_ti，那么在光强度域存储单元205中相应的最小块单元的存储区域中设定1。光强度域设定单元108在相应的最小块单元以外的存储区域中设定0。在光强度域存储单元205中所示的黑色的最小块单元的域是光强度域。光强度域设定单元108通过将光强度域存储单元205中的值输出到重构单元109来在重构单元109中设定光强度域内的最小块单元。

作为产生单元的重构单元109通过使用从探测器103输出的多个电信号产生（重构）光声图像数据。作为重构的方法，可以使用在层析成像技术中通常所使用的利用时域或傅立叶域的背投影方法等。本发明中的光声图像数据，不管是二维的还是三维的，均指的是示出被检体内的信息（诸如活体内的初始声压分布、光吸收系数分布、或氧饱和度等的生物信息）的数据。光声图像数据在二维的情况下被配置为多个像素（该多个像素是最小块单元）的布置，并且在三维的情况下被配置为多个体素（该多个体素是最小块单元）的布置。

重构单元109选择性地重构形成被检体100的最小块单元中的由作为设定单元的光强度域设定单元108设定的光强度域内的最小块单元，并且产生将被检体100的内部成像的数据。

将被检体100的内部成像的数据被传送到显示单元10并且相对于操作员显示。

上述的光强度分布计算单元107、光强度域设定单元108、以及重构单元109可以是安装在计算机中的程序或者可以是电子电路。

本实施例中的测量的流程在图3中被示出。

在步骤S301中，测量开始。

在作为特性设定步骤的步骤S302中，操作员执行从光学特性值输入单元106输入被检体100的光学特性值（吸收系数和等价散射系数）的特性输入步骤。输入的吸收系数和等价散射系数在光强度分布计算单元107和光强度域设定单元108中被设定。

在作为检测步骤的步骤S303中，利用来自照射单元101的光照射被检体100，并且由换能器102检测通过光照射而在被检体100中产生的弹性波。检测的弹性波作为接收信号从探测器103输出。

在作为分布获取步骤的步骤S304中，通过使用在步骤S302中输入的吸收系数和等价散射系数在光强度分布计算单元107中计算被检体100内的光强度分布。

在作为设定步骤的步骤S305中，通过使用在步骤S302中输入的吸收系数和在步骤S304中获得的光强度分布由光强度域设定单元108计算光强度域并提取光强度域内的最小块单元。提取的最小块单元在重构单元109中被设定。

在作为产生步骤的步骤S306中，通过使用在步骤S303中获得的接收信号在重构单元109中重构在步骤S305中提取和设定的最小块单元。因此，被检体的内部的图像数据被获得。

在步骤S307中，在步骤S306中获得的被检体的内部的图像数据在显示单元110中被显示。

在步骤S308中，测量终止。

在第一实施例中，通过选择性地重构包括在具有足够的光强度（该光强度从被检体的输入光学特性值获得）的域中的最小块单元，可以减少要重构的最小块单元，并且可缩短直至获取被检体信息的时间。

<第二实施例>

在第二实施例中，实际测量并获取被检体的光学特性值，并且基于从光学特性值计算的光强度分布限定获取被检体信息的域以缩短获取被检体信息所需要的时间。作为光学特性值，作为吸收特性值的吸收系数和作为散射特性值的等价散射系数被测量。

（装置配置）

图4是示出本发明的第二实施例中的光声成像装置的概览的示图。在第二实施例中，当与第一实施例相比时，光学特性值输入单元被光学特性值测量单元403替代，并且增加光源401和光检测单元402。由于其它的部件与第一实施例相同，因此，关于相同术语的描述被省略。以下将仅描述与第一实施例不同的配置。

作为用于光学特性值测量的光照射的单元的光源401利用用于测量被检体100的光学特性值（作为吸收特性值的吸收系数和作为散射特性值的等价散射系数）的光（光学特性值测量光）照射被检体100。希望辐射光的波长接近由照射单元101辐射的光的波长。对于光源401，可以使用产生脉冲光或强度调制光的光源。例如，可以使用激光二极管。在脉冲光的情况下，希望脉冲宽度为几到几百微微秒（ps）。在强度调制光的情况下，希望强度调制的频率为几到几百兆赫（megahertz）。

作为检测用于光学特性值测量的光的单元的光检测单元402检测光学特性值测量光，该光学特性值测量光被光源401辐射并在被检体100内传播。相对于至少脉冲宽度或强度调制的频率迅速响应的检测器是所希望的。例如，可以使用光电倍增器、雪崩光电二极管、光电二极管等。通过光学特性值测量光的检测而获得的检测光信号被输出到作为特性测量单元的光学特性值测量单元403。

光学特性值测量单元403通过使用从光检测单元402输出的检测光信号计算被检体100的吸收系数和约化散射系数。对于计算，可以使用迁移方程的分析解或数值解方法、扩散近似方程的分析解或数值解方法、使用蒙特卡罗方法的数值解方法等。

在光源401产生脉冲光的情况下，吸收系数和约化散射系数被改变，以使得分析解与检测光信号的时间波形匹配，并且充分匹配时的吸收系数和等价散射系数被视为被检体的吸收系数和等价散射系数。以类似的方式，可使使用数值解方法的时间波形的数值解与检测光信号的时间波形匹配。

在光源401产生强度调制光的情况下，使分析解与检测光信号在检测光信号的强度调制幅度相对于入射到被检体100上时的强度调制幅度的衰减率（幅度衰减率）方面以及检测光信号的强度调制的相位延迟方面匹配。使用数值解方法的幅度衰减率和相位延迟也可被使用。

以这种方式由光学特性值测量单元403测量的被检体的吸收系数和等价散射系数通过光学特性值设定单元404在光强度分布计算单元107和光强度域设定单元108中被设定。

第二实施例中的测量的流程在图5中被示出。对于图5，将省略执行与图3中相同的处理的步骤的描述。

步骤S501与第一实施例中的步骤S301相同。。

在步骤S502中，利用来自光学特性值测量光照射光源401的光学特性值测量光照射被检体100。

在步骤S503中，通过光学特性值测量光检测器402检测已在被检体100中传播的光学特性值测量光，以获得检测光信号。

在步骤S504中，通过使用在步骤S503中获得的检测光信号在光学特性值测量单元403中计算被检体100的吸收系数和约化散射系数。

步骤S505与第一实施例中的步骤S303相同。

在作为分布获取步骤的步骤S506中，使用通过步骤S503中的测量获得的吸收系数和约化散射系数在光强度分布计算单元107中计算被检体100内的光强度分布。

在作为设定步骤的步骤S507中，使用通过步骤S503中的测量获得的吸收系数和在步骤S506中获得的光强度分布，由光强度域设定单元108计算光强度域并提取光强度域内的最小块单元。提取的最小块单元在重构单元109中被设定。

步骤S508与第一实施例中的步骤S306相同。

步骤S509与第一实施例中的步骤S307相同。

在步骤S510中，测量终止。

在第二实施例中，通过选择性地重构包括在具有足够的光强度（该光强度从通过测量而获得的被检体的光学特性值获得）的域中的最小块单元，可以减少要重构的最小块单元，并且可缩短直至获取被检体信息的时间。通过使用通过测量而获得的被检体的吸收系数和约化散射系数，可以以更高的精度指定具有足够的光强度的域。

<第三实施例>

在第三实施例中，基于事先准备的被检体内的光强度分布来限定要被成像的域。因此，由于与其它的实施例相比可缩短获取光强度分布的时间，故可进一步缩短获取被检体信息所需要的时间。

图6是示出本发明的第三实施例中的光声成像装置的概览的示图。在第三实施例中，当与第一实施例相比时，光强度分布计算单元107被光强度分布存储单元601替代。由于其它的部件与第一实施例相同，因此，关于相同术语的描述被省略。以下将仅描述与第一实施例不同的配置。

光强度分布存储单元601存储事先计算的光强度分布。例如，光强度分布可存储为示出被检体100的内部的体数据（volume data）。作为光强度分布存储单元601，可以使用硬盘、非易失性存储器等。可通过使用用于生物体的一般光学特性值来计算要被存储的光强度分布。在事先计算要被存储的光强度分布时，可反映事先测量的照射光的强度分布模式。

注意，光强度分布存储单元601可优选存储多个光强度分布。即，可选择与由光学特性值设定单元105设定的被检体的光学特性值对应的光强度分布。由于存在无限的光学特性值的模式并且此时难以存储所有的相应的光强度分布，因此推荐存储对于有限数量的光学特性值的模式的光强度分布。在输入某个光学特性值的情况下，在有限数量的光学特性值中最接近该光学特性值的一个被选择，并且使用与所选择的光学特性值对应的光强度分布。

注意，对于要被设定的光学特性值，可以使用用于生物体的一般值、根据被检体100的特性的统计值、通过被检体100的测量获得的测量值等。尽管在本实施例中光强度分布被存储在光强度分布存储单元601中，但光强度域设定单元108可被包括在光强度分布存储单元601中以存储光强度分布。

本实施例中的测量的流程在图7中被示出。对于图7，将省略执行与图3中相同的处理的步骤的描述。

步骤S701与步骤S301相同。

在作为特性设定步骤的步骤S702中，操作员执行从光学特性值输入单元105输入被检体100的光学特性值（吸收系数和约化散射系数）的特性输入步骤。输入的吸收系数和等价散射系数在光强度分布存储单元601和光强度域设定单元108中被设定。可替代地，通过被检体100的测量获得的光学特性值在光强度分布存储单元601和光强度分布计算单元107中被设定。

在作为分布获取步骤的步骤S704中，从光强度分布存储单元601读取与在步骤S703中设定的光学特性值对应的光强度分布，以获取被检体100内的光强度分布。可替代地，在光强度域被存储在光强度分布存储单元601中的情况下，光强度域被读取。在这种情况下，步骤S705中的光强度域的计算被省略。

步骤S705～S708分别与步骤S305～S308相同。

在第三实施例中，选择性地重构包括在具有足够的光强度（该光强度从事先计算的光强度分布获得）的域中的最小块单元。因此，由于可减少要被重构的最小块单元的数量并且可缩短获取光强度分布所需要的时间，故可进一步缩短直至获取被检体信息的时间。

<第四实施例>

在第四实施例中，通过选择性地重构包括在换能器的指向性（directivity）范围的域和具有足够的光强度的域二者中的最小块单元，与其它的实施例相比，可以减少要被重构的最小块单元的数量，并且可缩短直至获取被检体信息的时间。

（装置配置）

图8是示出本发明的第四实施例中的光声成像装置的概览的示图。在第四实施例中，增加指向性范围域设定单元801，并且当与第一实施例相比时重构单元109的行为不同。由于其它的部件与第一实施例相同，因此，关于相同术语的描述被省略。以下将仅描述与第一实施例不同的配置。

利用作为指向性设定单元的指向性范围域设定单元801，形成被检体100的最小块单元中的处于换能器102的指向性范围内的最小块单元被提取并设定在重构单元109中。指向性范围是由指向性角度确定的域，该指向性角度是换能器102可接收弹性波的角度。将通过使用图9描述指向性范围。

在图9中，附图标记901表示一个换能器102的指向性角度。这里，指向性角度是20°的情况被示出。在指向性角度901内的范围中产生的弹性波可通过换能器102检测。由此，在形成探测器103的多个换能器102中的任意一个的指向性角度内的范围中产生的弹性波可作为接收信号从探测器103输出。即，最小块单元201中的在图2中以黑色示出的部分可从接收信号重构。以黑色示出的域是指向性范围。注意，可根据测量中所希望的精度或换能器的特性以各种方式规定指向性角度。例如，在接收灵敏度在换能器的法线方向上最大的情况下，指向性角度可以是使得能够以最大灵敏度的一半的强度接收的半宽度（half width）的范围。

如图10所示，指向性范围域设定单元801包括存储与形成被检体100的各最小块单元对应的值的指向性范围存储单元1001。在指向性范围存储单元1001中，与指向性范围内的最小块单元对应的存储区域被设定为1，并且与其它最小块单元对应的存储区域被设定为0。指向性范围域设定单元801通过将指向性范围存储单元1001的值输出到重构单元109来在重构单元109中设定存在于指向性范围内的最小块单元。

重构单元109在形成被检体100的最小块单元中选择性地重构在作为设定单元的光强度域设定单元108和作为指向性设定单元的指向性范围域设定单元801两者中设定的最小块单元。以下将描述细节。

图11是示出重构单元109的细节的示图。附图标记1101表示示出由光强度分布计算单元107设定的光强度域内的最小块单元的数据，附图标记1102表示示出由指向性范围域设定单元801设定的指向性范围域内的最小块单元的数据。重构单元109对于与附图标记1101和附图标记1102对应的各最小块单元执行乘运算。乘运算的结果被存储在重构域存储单元1103中的相应的最小块单元的存储区域中。重构处理单元1104执行由重构域存储单元设定为1的最小块单元的重构，并产生将被检体的内部成像的数据。

本实施例中的测量的流程在图12中被示出。对于图12，将省略执行与图3相同的处理的步骤的描述。

步骤S1201～S1205分别与步骤S301～S305相同。

在作为指向性设定步骤的步骤S1206中，提取包括在换能器102的指向性范围内的域中的最小块单元。提取的最小块单元在重构单元109中被设定。

在作为产生步骤的步骤S1207中，通过使用在步骤S1203中获得的接收信号在重构单元109中重构在步骤S1205和步骤S1206二者中提取和设定的最小块单元。因此，被检体的内部的图像数据被获得。

步骤S1208和步骤S1209分别与步骤S307和步骤S308相同。

在以上的第四实施例中，通过选择性地重构包括在换能器的指向性范围的域和具有足够的光强度的域二者中的最小块单元，与其它的实施例相比，可以减少要被重构的最小块单元的数量，并且可缩短直至获取被检体信息的时间。

注意，包括在换能器的指向性范围的域中的最小块单元可被选择性地重构。即，没有包括在换能器的指向性范围的域中的最小块单元可不被重构。因此，可以缩短直至获取被检体信息的时间。

利用本发明，如上所述，在光声成像中考虑被检体内的光强度分布来设定要被重构的被检体内的域。由于作为结果产生足够声压的弹性波的具有光强度的域被选择并重构，因此可缩短直至获取被检体信息的时间。

尽管已参照示例性实施例描述本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以覆盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims

1.一种被检体信息获取装置，包括：

照射单元，其被配置为利用光照射被检体；

检测单元，其被配置为通过接收在被光照射的被检体内产生的弹性波而输出信号；

光强度分布获取单元，其被配置为获取关于被光照射的被检体内的光强度分布的信息；

设定单元，其被配置为使用通过光强度分布获取单元获取的关于光强度分布的信息来设定第一最小块单元和第二最小块单元，在第一最小块单元中光强度低于预定阈值，在第二最小块单元中至少光强度大于或等于预定阈值；

被检体信息获取单元，其被配置为通过使用所述信号来获取第二最小块单元的被检体信息而不获取第一最小块单元的被检体信息。

2.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，还包括被配置为设定被检体的光学特性值的特性设定单元，其中，所述光强度分布获取单元被配置为通过使用由特性设定单元所设定的光学特性值来获取关于光强度分布的信息。

3.根据权利要求2所述的被检体信息获取装置，其中，光学特性值是示出被检体的吸收特性的吸收特性值和示出散射特性的散射特性值。

4.根据权利要求3所述的被检体信息获取装置，其中，设定单元采用通过将接收信号的噪声等价声压除以吸收特性值和被检体的Gruneisen系数的乘积而获得的值作为所述阈值。

5.根据权利要求4所述的被检体信息获取装置，其中，设定单元被配置为在计算每一个最小块单元的所述阈值时利用弹性波在该最小块单元与检测单元之间传播时的声压的衰减比来校正噪声等价声压。

6.根据权利要求3所述的被检体信息获取装置，其中，设定单元被配置为设定所述阈值，以使得从其吸收特性值高于被检体的平均值的最小块单元产生的弹性波能被检测。

7.根据权利要求2所述的被检体信息获取装置，其中，特性设定单元包括被配置为输入光学特性值的特性输入单元。

8.根据权利要求7所述的被检体信息获取装置，其中，特性输入单元被配置为接受由操作员所执行的光学特性值的输入。

9.根据权利要求2所述的被检体信息获取装置，其中，特性设定单元包括被配置为测量光学特性值的特性测量单元。

10.根据权利要求9所述的被检体信息获取装置，其中，特性测量单元包括被配置为利用用于测量光学特性值的光学特性值测量光照射被检体的单元、以及被配置为检测源于通过被检体传播的光学特性值测量光的光的单元。

11.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，还包括被配置为存储事先获取的关于光强度分布的信息的分布存储单元，其中，光强度分布获取单元被配置为通过从分布存储单元读取来获取关于光强度分布的信息。

12.根据权利要求11所述的被检体信息获取装置，还包括被配置为设定被检体的光学特性值的特性设定单元，其中，光强度分布获取单元被配置为通过从存储在分布存储单元中的多个关于光强度分布的信息中选择与由特性设定单元所设定的光学特性值对应的关于光强度分布的信息来获取关于光强度分布的信息。

13.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，

其中，所述设定单元被配置为使用通过光强度分布获取单元获取的关于光强度分布的信息来设定第一最小块单元，在所述第一最小块单元中光强度低于预定阈值或者所述第一最小块单元不包含在所述检测单元的指向性范围域中，以及

其中，所述设定单元被配置为使用通过光强度分布获取单元获取的关于光强度分布的信息来设定第二最小块单元，在所述第二最小块单元中光强度高于或等于预定阈值并且所述第二最小块单元包含在所述检测单元的指向性范围域中。

14.根据权利要求13所述的被检体信息获取装置，还包括被配置为基于所述检测单元的指向性角度来设定指向性范围域的指向性设定单元。

15.一种被检体信息获取方法，包括：

利用光照射被检体；

通过接收在被光照射的被检体内产生的弹性波而获取信号；

获取关于被光照射的被检体内的光强度分布的信息；

使用获取的关于光强度分布的信息来设定第一最小块单元和第二最小块单元，在第一最小块单元中光强度低于预定阈值，在第二最小块单元中至少光强度大于或等于预定阈值；

通过使用所述信号来获取第二最小块单元的被检体信息而不获取第一最小块单元的被检体信息。