CN104168832B - 光声波测定器 - Google Patents

光声波测定器 Download PDF

Info

Publication number
CN104168832B
CN104168832B CN201380012448.9A CN201380012448A CN104168832B CN 104168832 B CN104168832 B CN 104168832B CN 201380012448 A CN201380012448 A CN 201380012448A CN 104168832 B CN104168832 B CN 104168832B
Authority
CN
China
Prior art keywords
photoacoustic waves
pulsed light
test section
determination object
noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380012448.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104168832A (zh
Inventor
伊田泰一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
Publication of CN104168832A publication Critical patent/CN104168832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104168832B publication Critical patent/CN104168832B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0093—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy
    • A61B5/0095—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy by applying light and detecting acoustic waves, i.e. photoacoustic measurements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2418—Probes using optoacoustic interaction with the material, e.g. laser radiation, photoacoustics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
    • G01N2021/1708—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids with piezotransducers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

本发明的光声波测定器具备脉冲光输出部、配置部件以及光声波检测部。所述脉冲光输出部输出脉冲光。所述配置部件使所述脉冲光透过，并配置在所述脉冲光输出部的脉冲光输出端与测定对象之间。并且，光声波检测部接收通过所述脉冲光在所述测定对象中产生的光声波，并将其转换成电信号。另外，所述光声波检测部比所述脉冲光输出端更远离所述测定对象，所述配置部件具有用于在结束所述光声波检测的时间之后，在所述光声波检测部开始检测噪声的足够厚度，其中，所述噪声是在开始检测所述光声波的时间之后被检测到的。

Description

光声波测定器
技术领域
本发明涉及一种光声传感器。
背景技术
当前已知测定通过向被测定物(例如，生物体)照射脉冲光而得到的光声信号的光声传感器(例如，参照专利文献1(日本特开2011-229660号公报))。
发明内容
然而，通过光声传感器得到的光声信号上重叠有噪声。
因此，本发明的课题是减少与通过光声波测定器得到的光声信号重叠的噪声。
本发明的光声波测定器，具备：输出脉冲光的脉冲光输出部；使所述脉冲光透过，并配置在所述脉冲光输出部的脉冲光输出端与测定对象之间的配置部件；接收通过所述脉冲光在所述测定对象中产生的光声波，并将其转换成电信号的光声波检测部，所述光声波检测部比所述脉冲光输出端更远离所述测定对象，所述配置部件具备用于在结束所述光声波检测的时间之后，在所述光声波检测部中开始检测噪声的足够的厚度，其中，所述噪声是在所述光声波检测部中开始检测所述光声波之后被检测到的。
通过如上所述地构成的光声波测定器，脉冲光输出部输出脉冲光。使所述脉冲光透过的配置部件被配置在所述脉冲光输出部的脉冲光输出端与测定对象之间。光声波检测部接收通过所述脉冲光在所述测定对象中产生的光声波，并将其转换成电信号。而且，所述光声波检测部比所述脉冲光输出端更远离所述测定对象。此外，所述配置部件具备用于在结束所述光声波检测的时间之后，在所述光声波检测部开始检测噪声的足够的厚度，其中，所述噪声是在开始检测所述光声波的时间之后被检测到的。
另外，本发明的光声波测定器，所述脉冲光输出部可以是光纤。
另外，本发明的光声波测定器，所述光声波检测部可以是压电元件。
附图说明
图1是本发明的实施方式的光声波测定器1的截面图。
图2是比较例(a)的光声波测定器1的截面图(参照图2(a))、比较例(b)的光声波测定器1的截面图(参照图2(b))。
图3是表示基于比较例(a)、(b)的光声波测定器1(参照图2)以及本发明的实施方式的光声波测定器1(参照图1)的检测波形的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明的实施方式的光声波测定器1的截面图。光声波测定器1具备：壳体10、密封部件12、压电元件(光声波检测部)14、电极16、隔板18、光纤(脉冲光输出部)20以及外部隔板(配置部件)32、34、36。
壳体10是收纳密封部件12、压电元件14、电极16以及隔板18的壳体。隔板18与壳体10的底面接触，将电极16搭载在隔板18上，将压电元件14搭载在电极16上，将密封部件12搭载在压电元件14上。
密封部件12是用环氧树脂做成的衬里部件。压电元件(光声波检测部)14接收疏密波等的压力，并将其转换成电压。电极16从压电元件14接收电压，并将其提供给省略图示的外部的测定装置(例如，示波器)。电极16例如是金电极。隔板18使疏密波透过，例如是用聚苯乙烯做成的透明的隔板。
光纤(脉冲光输出部)20从脉冲光输出端20a输出脉冲光P。另外，光纤20与光声波测定器1的外部的脉冲光源(省略图示)连接。光纤20贯通壳体10、密封部件12、压电元件14、电极16以及隔板18。
外部隔板(配置部件)32、34、36使脉冲光P透过，并配置在脉冲光输出端20a与测定对象2之间。另外，外部隔板32与壳体10以及脉冲光输出端20a接触。外部隔板36与测定对象2接触。将外部隔板34配置在外部隔板32与外部隔板36之间。
外部隔板(配置部件)32例如是1.5mm厚的用白聚碳酸酯做成的隔板。外部隔板(配置部件)34、36是4mm厚的用聚苯乙烯做成的透明的隔板。然而，外部隔板32、34、36也可以是一体的。
另外，测定对象2例如是人的指肚。测定对象2中具有血管2a，当血管2a接收脉冲光P时，产生光声波W。压电元件14接收光声波W，并将其转换成电信号(例如，电压)。压电元件14比脉冲光输出端20a更远离测定对象2。
接着，与比较例进行比较，对本发明的实施方式的动作进行说明。
首先，外部的脉冲光源(省略图示)产生脉冲光P，脉冲光P通过光纤20，从脉冲光输出端20a输出脉冲光P。脉冲光P通过外部隔板32、34、36，被提供给测定对象2。
脉冲光P到达测定对象2的血管2a。于是，血管2a吸收脉冲光P，被温暖并绝热膨胀。由此，从血管2a输出疏密波(光声波W)。
光声波W透过测定对象2、外部隔板36、34、32、隔板18以及电极16，到达压电元件14。压电元件14将基于光声波W的压力转换成电信号(例如，电压)。该电压经由电极16被取出到外部，被提供给示波器等。
图2是比较例(a)的光声波测定器1的截面图(参照图2(a))、比较例(b)的光声波测定器1的截面图(参照图2(b))。
比较例(a)从图1所示的光声波测定器1去除了外部隔板32、36。比较例(b)从图1所示的光声波测定器1去除了外部隔板36。
图3是表示基于比较例(a)、(b)的光声波测定器1(参照图2)以及本发明的实施方式的光声波测定器1(参照图1)的检测波形的图表。
比较例(a)、(b)以及本发明的实施方式的检测波形中都包括噪声A、光声波W以及噪声B。
光声波W是在测定对象2的血管2a中产生的光声波。该光声波是应当检测的波形。在两羽箭头表示的期间检测出光声波W。
噪声A是在压电元件14中开始检测光声波W的时间t1之前检测到的噪声。在比较例(a)、比较例(b)以及本发明的实施方式中，噪声A都不与光声波W重叠。
噪声B是在压电元件14中开始检测光声波W的时间t1之后检测到的噪声。在比较例(a)以及比较例(b)中，由于外部隔板的厚度不够，因此噪声B与光声波W重叠。
然而，在本发明的实施方式中，噪声B不与光声波W重叠。即，在本发明的实施方式中，由于外部隔板32、34、36的厚度足够，因此开始检测噪声B的时间t3在结束光声波W的检测的时间t2之后。
外部隔板的厚度是(比较例(a))＜(比较例(b))＜(本发明的实施方式)。外部隔板的厚度越厚，光声波W到达压电元件14所需要的时间越长。因此，开始检测光声波W的时间，比较例(b)迟于比较例(a)，本发明的实施方式迟于比较例(b)。
噪声B的检测开始时间也是外部隔板的厚度越厚则越迟。然而，可以从图3所示的检测波形中新发现：外部隔板厚度变厚引起的噪声B的检测开始时间的延迟，比光声波W的检测开始时间的延迟更厉害。
这可能是由于在脉冲光输出端20a的近旁产生的光声波被外部隔板36与测定对象2的边界面反射，到达压电元件14的光声波成为噪声B的根源。此时，噪声B的检测开始时间延迟外部隔板厚度的大致两倍程度。
根据本发明的实施方式的光声波测定器1，由于外部隔板32、34、36的厚度足够，因此开始检测噪声B的时间t3在结束光声波W的检测的时间t2之后。由此，能够减少与通过光声波测定器1得到的光声信号重叠的噪声。

Claims (3)

1.一种光声波测定器，其特征在于，具备：
输出脉冲光的脉冲光输出部；
使所述脉冲光透过，并配置在所述脉冲光输出部的脉冲光输出端与测定对象之间的配置部件；以及
接收通过所述脉冲光在所述测定对象中产生的光声波，并将其转换成电信号的光声波检测部，
所述光声波检测部比所述脉冲光输出端更远离所述测定对象，
所述配置部件具有用于在结束所述光声波检测的时间之后，在所述光声波检测部中开始检测噪声的足够的厚度，其中，所述噪声是在所述光声波检测部中开始检测所述光声波的时间之后被检测到的，且所述噪声是在所述脉冲光输出端的近旁产生的光声波被所述配置部件与所述测定对象的边界面反射而到达光声波检测部的光声波。
2.根据权利要求1所述的光声波测定器，其特征在于，
所述脉冲光输出部是光纤。
3.根据权利要求1所述的光声波测定器，其特征在于，
所述光声波检测部是压电元件。
CN201380012448.9A 2012-06-04 2013-05-02 光声波测定器 Active CN104168832B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-127056 2012-06-04
JP2012127056 2012-06-04
PCT/JP2013/063232 WO2013183400A1 (ja) 2012-06-04 2013-05-02 光音響波測定器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104168832A CN104168832A (zh) 2014-11-26
CN104168832B true CN104168832B (zh) 2016-04-06

Family

ID=49711800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380012448.9A Active CN104168832B (zh) 2012-06-04 2013-05-02 光声波测定器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9453761B2 (zh)
EP (1) EP2856943B1 (zh)
JP (1) JP5841663B2 (zh)
CN (1) CN104168832B (zh)
WO (1) WO2013183400A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013183399A1 (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 株式会社アドバンテスト 光音響波測定装置、方法、プログラム、記録媒体
JP6161941B2 (ja) * 2013-04-15 2017-07-12 株式会社アドバンテスト 光音響波測定器、光音響波測定装置、方法、プログラム、記録媒体
DE102017219338B3 (de) * 2017-10-27 2019-02-28 Humboldt-Universität Zu Berlin Photoakustik-Sensorkopf und Photoakustik-Messapparat mit verbesserter Störsignal-Unterdrückung
JP7428597B2 (ja) * 2020-06-18 2024-02-06 株式会社アドバンテスト 光超音波測定装置、方法、プログラム、記録媒体
CN113281265B (zh) * 2021-05-31 2022-05-20 华中科技大学 一种适用于宽膜厚范围样品的激光超声测量系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6751490B2 (en) * 2000-03-01 2004-06-15 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Continuous optoacoustic monitoring of hemoglobin concentration and hematocrit
CN102256537A (zh) * 2008-12-25 2011-11-23 佳能株式会社 生物信息获取装置和生物信息获取方法
CN102525550A (zh) * 2010-11-19 2012-07-04 佳能株式会社 测量装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8326388B2 (en) 2002-10-31 2012-12-04 Toshiba Medical Systems Corporation Method and apparatus for non-invasive measurement of living body characteristics by photoacoustics
JP2004351023A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Olympus Corp 光音響プローブ
JP4829934B2 (ja) 2008-07-11 2011-12-07 キヤノン株式会社 検査装置
JP2012086037A (ja) 2008-08-27 2012-05-10 Canon Inc 光音響装置および光音響波を受信するための探触子
JP4900979B2 (ja) 2008-08-27 2012-03-21 キヤノン株式会社 光音響装置および光音響波を受信するための探触子
JP2010125260A (ja) 2008-12-01 2010-06-10 Canon Inc 生体検査装置
JP5675390B2 (ja) * 2010-02-09 2015-02-25 キヤノン株式会社 測定装置
JP5623121B2 (ja) 2010-04-27 2014-11-12 キヤノン株式会社 被検体情報取得装置
JP5751769B2 (ja) 2010-07-27 2015-07-22 キヤノン株式会社 画像情報取得装置及びその制御方法
JP5627328B2 (ja) * 2010-07-28 2014-11-19 キヤノン株式会社 光音響診断装置
JP6029521B2 (ja) 2013-04-15 2016-11-24 株式会社アドバンテスト 光音響波測定装置、方法、プログラム、記録媒体
JP6139234B2 (ja) 2013-04-15 2017-05-31 株式会社アドバンテスト 光音響波測定器
JP6161941B2 (ja) 2013-04-15 2017-07-12 株式会社アドバンテスト 光音響波測定器、光音響波測定装置、方法、プログラム、記録媒体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6751490B2 (en) * 2000-03-01 2004-06-15 The Board Of Regents Of The University Of Texas System Continuous optoacoustic monitoring of hemoglobin concentration and hematocrit
CN102256537A (zh) * 2008-12-25 2011-11-23 佳能株式会社 生物信息获取装置和生物信息获取方法
CN102525550A (zh) * 2010-11-19 2012-07-04 佳能株式会社 测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013183400A1 (ja) 2013-12-12
CN104168832A (zh) 2014-11-26
JPWO2013183400A1 (ja) 2016-01-28
EP2856943B1 (en) 2022-08-24
US9453761B2 (en) 2016-09-27
US20150075288A1 (en) 2015-03-19
EP2856943A1 (en) 2015-04-08
JP5841663B2 (ja) 2016-01-13
EP2856943A4 (en) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104168832B (zh) 光声波测定器
RU2013141164A (ru) Способ и устройство для обнаружения подводных сигналов
CN104168833B (zh) 光声波测定装置和方法
CN104274210B (zh) 胎心监测仪及胎心监测方法
WO2009138882A3 (en) Doppler motion sensor apparatus and method of using same
WO2018101635A3 (ko) 손가락 생체정보 인식모듈과, 이것이 적용된 전자기기, 그리고 손가락 생체정보 인식모듈의 제조방법과 트랜스듀서의 제조방법
JP2011072645A (ja) 脈波測定器及び脈波測定装置
MY167763A (en) Acoustic thickness measurements using gas as a coupling medium
KR101604762B1 (ko) 초음파 센서 제어장치 및 그 제어방법
US8844341B2 (en) Data collector for an internal engine component
CN109069042A (zh) 血流传感器及血流测定装置
CN104272101B (zh) 光声波测定器
EP1295092B1 (en) Arrangement and method for measuring the speed of sound
RU2013107872A (ru) Устройство для измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека
KR20170046221A (ko) 초음파 센서 제어장치 및 그 제어방법
Kalmykov et al. Investigation of approximation methods for increase the accuracy of phase measurement systems
CN204445944U (zh) 胎心仪
CN202793467U (zh) 一种气体脉冲信号采集器
KR101511099B1 (ko) 스마트폰에 사용 가능한 태아심음측정 트랜스듀서
RU106360U1 (ru) Пьезодатчик колебаний
CN106017612A (zh) 一种不受环境因数影响的液位报警测量方法
RU68881U1 (ru) Стетоскоп
EA027381B1 (ru) Интеллектуальный датчик для фетального мониторирования
TR201721183A2 (tr) Elektronik kartlar için bir ölçüm sistemi ve yöntemi.
RU2008100770A (ru) Способ диагностики электродвигателей переменного тока и связанного с ними механического оборудования и устройства для его осуществления

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant