CN105193382B - 被检体信息获取装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及被检体信息获取装置。提供了一种被检体信息获取装置，包括：将从被检体传播的声波转换为电信号的检测元件，使用该电信号获取被检体的特性信息的处理单元，支撑检测元件的支撑单元，接收关于三维感兴趣区域的信息的输入单元，显示预定三维形状表示的显示控制单元，设置扫描区域的扫描区域设置单元，以及移动支撑单元的扫描单元，其中显示控制单元通过使用该装置特有的特征值作为单位，基于输入的信息逐步地改变感兴趣区域的尺寸，并且显示改变的感兴趣区域。

Description

被检体信息获取装置

技术领域

本发明涉及被检体信息获取装置。

背景技术

作为用于使用声波(典型地，超声波)对被检体内部成像的技术，已经提出了光声成像法。光声成像法是使用以脉冲激光照射被检体产生的声波来可视化与被检体内部的光学特性值相关的信息的方法。

美国专利No.5713356描述了使用布置在半球上的多个换能器来接收来自被检体(乳房)的超声波并且产生三维图像数据(图像重构)的方法。在美国专利No.5713356描述的装置中，被检者将乳房插入布置有半球形换能器的检测器中，并且采取面向下的姿势。在插入的乳房和换能器之间填充用于获得声学匹配的水。在测量过程中，设置有换能器的检测器逐步地旋转。换能器在相应步的位置处接收声波。通过以这种方式扫描检测器，即使以少量的换能器，也可以如同在许多方向上存在换能器那样执行测量。乳房被插入以被定位在检测器的半球中心附近。从检测器的半球顶点部分照射脉冲光。

专利文献1:美国专利No.5713356

发明内容

在如美国专利No.5713356中的扫描检测器的装置的情况下，希望用户可以指定可被扫描的整个区域中用户希望获取被检体中的特性信息的区域(感兴趣区域(ROI))。特别地，在花费非常长的时间测量整个区域的装置的情况下，为了减少测量时间，存在对仅对指定的感兴趣区域执行测量的功能的需求。

在类似于美国专利No.5713356产生三维图像数据的装置中，优选地，还可以三维地指定该感兴趣区域。然而，因为对于三维感兴趣区域的常规设置操作是复杂的，存在对简单地指定三维区域的方法的需求。

鉴于这样的问题认识，设计了本发明。本发明的一个目的是提供一种用于使得用户能够容易地设置三维感兴趣区域的技术。

本发明提供了一种被检体信息获取装置，包括:

光源；

照射单元，被配置为以来自所述光源的光照射被检体；

多个检测元件，被配置为检测从所述被检体传播的声波并且输出电信号；

处理单元，被配置为使用所述电信号获取所述被检体的内部的特性信息；

支撑单元，被配置为支撑所述多个检测元件；

输入单元，能够接收关于感兴趣区域的信息的输入，所述感兴趣区域是将获取特性信息的三维区域；

显示控制单元，被配置为使得显示单元显示表示所述感兴趣区域的预定三维形状；

扫描区域设置单元，被配置为基于所述感兴趣区域来设置扫描区域；以及

扫描单元，被配置为在所述扫描区域中移动所述支撑单元，其中

所述显示控制单元基于从所述输入单元输入的关于所述感兴趣区域的信息，通过使用所述装置特有的特征值作为单位，逐步地改变所述感兴趣区域的尺寸，并且使得所述显示单元显示改变之后的所述感兴趣区域。

根据本发明，可以提供一种用于使得用户能够容易设置三维感兴趣区域的技术。

根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的装置的配置的方框图；

图2A和2B是示出根据第一实施例的声学检测元件的灵敏度特性的图；

图3是根据第一实施例用于指定感兴趣区域的初始画面的示例；

图4是根据第一实施例的感兴趣区域的典型形状的XY截面图；

图5是根据第一实施例的感兴趣区域的典型形状的XY截面形状的说明图；

图6是根据第一实施例的感兴趣区域的典型形状的尺寸改变说明图；和

图7是用于解释根据第一实施例的处理的流程图。

具体实施方式

下面参考附图解释本发明的优选实施例。然而，下面描述的组件的大小、材料、形状、相对布置等应当根据应用本发明的装置的配置和各种条件适当地改变，并且不意在将本发明的范围限制为下面解释的描述。

本发明涉及用于检测从被检体传播的声波、产生被检体内部的特性信息以及获取该特性信息的技术。因此，本发明被认为是被检体信息获取装置或者其控制方法、被检体信息获取方法或者信号处理方法。本发明还被认为是用于使得包括诸如CPU的硬件资源的信息处理装置执行这些方法的计算机程序，或者其中存储了计算机程序的存储介质。本发明还被认为是一种声波测量装置或者其控制方法。

本发明的被检体信息获取装置包括使用光声层析成像技术的装置，用于以光(电磁波)照射被检体，并且接收(检测)在被检体中或者被检体表面的特定位置产生的并且根据光声效应传播的声波。这种被检体信息获取装置基于光声测量，以图像数据等形式获得被检体内部的特性信息。因此，该被检体信息获取装置可以被称为光声成像装置和光声图像形成装置。

光声装置中的特性信息指通过光照射产生的声波的产生源分布、被检体中的初始声压分布、从初始声压分布导出的光能吸收密度分布或吸收系数分布、或者形成组织的物质的浓度分布。具体地，特性信息是氧化/还原血红蛋白浓度分布，血液成分分布(诸如根据氧化/还原血红蛋白浓度分布计算的氧饱和度分布)，脂肪、胶原蛋白或者水分的分布等。特性信息可以作为被检体中的位置的分布信息而不是作为数值数据被计算。即，吸收系数分布、氧饱和度分布等的分布信息可以被设置为被检体信息。

本发明中的声波典型地指的是超声波，并且包括被称为声波或音波的弹性波。通过光声效应产生的声波被称为光声波或者光致超声波。通过探针从声波转换来的电信号还被称为声信号。

作为本发明的被检体，主要假设活体的乳房。然而，被检体不限于此。还可以测量活体的其它部分和非活体材料。

[第一实施例]

(螺旋扫描类型)

图1示出了一个示意图，该示意图示出了本发明的优选实施例中的光声装置的配置。

图1所示的光声装置(在下文中还被简称为"装置")获取被检体E(乳房)的特性信息，并且创建被检体E的内部的图像。本实施例中的光声装置包括作为组件的：光源100、作为光照射单元的光学系统200、声学检测元件300、支撑单元400和作为输入单元的感兴趣区域指定单元500。该光声装置还包括显示控制单元600、扫描区域设置单元700、作为扫描单元的扫描仪800、信号处理单元900和声学匹配材料1000。附图标记601表示显示单元。

以下说明被检体和组件。

(被检体)

虽然被检体E是测量的目标，并且不是配置该装置的组件，但是以下说明被检体E。被检体E的特定示例包括诸如乳房的活体，以及用于该装置的调整等的模拟活体的声学特性和光学特性的人体模型(phantom)。声学特性典型地是声波的传播速度和衰减率。光学特性典型地是光的吸收系数和散射系数。被检体内部存在具有大的光吸收系数的光吸收体。在该活体中，血红蛋白、水、黑色素、胶原和脂类等是光吸收体。在人体模型中，模拟光学特性的物质作为光吸收体被封装在内部。

(光源)

光源100是产生脉冲光的设备。为了获得大的输出，希望激光作为光源。然而，光源可以是发光二极管等。为了有效地产生光声波，优选地根据被检体的热学特性在足够短的时间内以光照射被检体。当被检体是活体时，希望将从光源100产生的脉冲光的脉冲宽度设置为几十纳秒或者更小。脉冲光的波长是被称为活体窗口的近红外区域，并且希望其近似为700nm到1200nm。该区域中的光到达活体相对深的部分。因此，可以获取关于被检体内部深的部分的信息。如果测量被限于活体表面部分的测量，那么可以使用近似500nm到700nm的可见光到近红外区域。另外，希望脉冲光的波长相对于观察目标具有高的吸收系数。

(光学系统)

光学系统200是将光源100产生的脉冲光引导到被检体E的设备。具体地，光学系统200是诸如镜头、反光镜、棱镜、光纤或者扩散板或者这些设备的组合的光学设备。当光被引导时，光的形状和光密度有时被改变，以便使用这些光学设备获得所希望的光分布。光学设备不限于上述光学设备，并且只要这些光学设备满足这些功能，光学设备就可以是任何光学设备。该光学系统等同于本发明的照射单元。

注意，作为允许照射活体组织的光强度，根据安全标准决定最大允许曝光量(MPE)。作为安全标准，存在IEC 60825–1：激光产品的安全。此外，存在JIS C 6802：激光产品的安全标准，FDA：21 CFR Part 1040.10、ANSI Z136.1：激光安全标准等。最大允许曝光量规定了每单位面积可以照射的光强度。因此，为了在遵守最大允许曝光量的同时获得令人满意的被检体内部图像，优选地，在宽的区域中以光共同照射被检体E的表面。因此，可以将大量光引导至被检体E，同时抑制每单位面积的光强度。因此，可以高信噪比地接收光声波。因此，优选地，如图1中示出的从光学系统200延伸的虚线所指示地，光被散布在区域的特定角度上，而不是使用镜头来聚光。

(声学检测元件)

声学检测元件300接收光声波，并且将光声波转换为电信号。希望声学检测元件300是相对于来自被检体E的光声波具有高接收灵敏度以及宽频带的声学检测元件。作为形成声学检测元件300的部件，可以使用以锆钛酸铅为代表的压电陶瓷材料(PZT)、以聚偏二氟乙烯(PVDF)为代表的聚合物压电膜材料等。可以使用压电元件之外的元件。例如，可以使用电容类型的元件，诸如电容性微机械超声换能器(cMUT)、包括法布里一珀罗(Fabry-Perot)干涉仪的声学检测元件等。

声学检测元件300具有轴向方向，在该方向上接收灵敏度增加。在轴向方向上形成以高灵敏度接收光声波的接收区域。在以下的说明中，“接收灵敏度增加的轴向方向”被描述为“方向轴”。

图2A是示出声学检测元件300的灵敏度特性的示例的图。如图2B所示，声学检测元件300典型地包括圆平面接收表面。图2A示出了在将从接收表面的法线方向入射的光声波的入射角设置为0度的情况下，对应于通过图2B所示声学检测元件300的中心线的截面上的入射角的灵敏度特性。在图2A所示的示例中，在从接收表面的法线方向入射的情况下的灵敏度最高。灵敏度随着入射角增加而减小。

以α表示灵敏度是最大值S的一半S/2时的入射角。在本实施例中，其中使得光声波以等于或者小于入射角α的角度入射到声学检测元件300的接收表面的区域是可以高灵敏度地接收光声波的区域。在以下的解释中，“可以高灵敏度地接收光声波的区域”被描述为“高灵敏度接收区域”。以这种方式，声学检测元件300具有方向轴。围绕该方向轴形成高灵敏度地接收光声波的高灵敏度接收区域。

注意，声学检测元件300的接收表面的形状不限于此。接收灵敏度可以具有方向特性。

(支撑单元)

图1所示的支撑单元400是大体半球形的容器。多个声学检测元件300被设置在半球内侧的表面上。光学系统200被设置在半球的下部(一个极)。在半球的内侧，填充溶液作为以下说明的声学匹配材料1000。声学检测元件300被以未示出的导线连接到以下说明的信号处理单元900。支撑单元400的形状不限于半球。还可以使用球冠形状、通过切割椭圆体的一部分获得的形状、通过组合多个平面或者曲面获得的形状等。如以下所说明的，支撑单元400的形状仅仅需要是可以支撑多个声学检测元件从而使得该多个声学检测元件中的至少一部分的方向轴会聚的形状。

优选地，使用具有高机械强度的金属材料配置支撑单元400以便支撑这些部件。优选地，设置用于阻止声学匹配材料1000泄漏到支撑单元400外侧的密封部件。可以在支撑单元400上部设置保持被检体E的部件。该保持部件合适地具有杯形状或者碗形状。希望该保持部件对于来自照射单元的光和来自被检体内部的光声波具有透过性。

当元件被以阵列形状布置在支撑单元400的半球表面上时，多个声学检测元件300中的至少一部分的方向轴形成与其它元件的方向轴不同的角度。这些元件的方向轴在基本位于半球中心的区域中相交。图1是沿着通过半球中心的垂直面取得的截面图。聚集在被检体E中的区域的一部分上的点划线指示声学检测元件300的方向轴。光学系统200被布置为照射大体在半球中心的区域。在这种布置的情况下，在通过普通反投射(universal backprojection)获得的图像中，半球中心的分辨率高，并且远离中心分辨率减小。支撑单元400中的声学检测元件300和光学系统200的位置信息被存储在未示出的诸如存储器的记录设备内，并且在产生图像时被使用。

在本说明书中，具有高分辨率的这种区域被称为高分辨率区域。在本实施例中，高分辨率区域指示从分辨率最高的点到分辨率是最高分辨率的一半的点的区域。在图1中，区域G等同于高分辨率区域。注意，声学检测元件的灵敏度最高的方向不总必须相交，只要接收灵敏度高的方向被定向到特定区域，并且可以形成所希望的高分辨率区域即可。被支撑单元支撑的多个声学检测元件的一部分仅需要被定向到该特定区域。

(感兴趣区域指定单元)

感兴趣区域指定单元500是用于由用户指定三维感兴趣区域的输入装置。即，感兴趣区域指定单元500可以接收关于感兴趣区域的信息的输入，该感兴趣区域是三维区域。用户在参照显示在显示单元601上的被检体E的拍摄图像的同时指定感兴趣区域。显示通过未示出的捕获照相机拍摄的图像，作为此时被检体E的拍摄的图像。感兴趣区域指定单元500可以是指点(pointing)设备，诸如鼠标或者键盘、笔平板类型设备或者附着到显示单元601的表面的触摸板。显示单元601可以由触摸板配置。感兴趣区域指定单元500等同于本发明的输入单元。

另外，在显示单元601上，由显示控制单元600显示的感兴趣区域的典型形状被显示从而被叠加于被检体E的拍摄的图像上。在感兴趣区域指定单元500中，执行用于改变典型形状的尺寸以及指定典型形状的位置的指令输入。在本实施例中，作为用于典型形状的尺寸改变指令，执行尺寸增加或者减小指令。可以逐步地改变三维感兴趣区域的典型形状的尺寸。该典型形状对应于本发明中的预定三维形状。

(显示控制单元)

显示控制单元600输出用于执行由用户指定的感兴趣区域的典型形状的显示的信息。作为用于感兴趣区域指定的初始画面，显示控制单元600以预定尺寸显示感兴趣区域的典型形状。显示控制单元600根据来自感兴趣区域指定单元500的尺寸改变指令和位置改变指令来产生感兴趣区域的显示图像。响应于尺寸改变指令，显示控制单元600产生图像信息，其中以预定改变量逐步地改变感兴趣区域的典型形状的尺寸。响应于位置改变指令，显示控制单元600产生图像信息，其中显示位置在可拍摄范围内改变。

本实施例中的显示控制单元600包括区域计算单元，区域计算单元对显示坐标系和扫描坐标系进行转换。显示控制单元600基于扫描坐标系一度(once)改变感兴趣区域的位置和尺寸，感兴趣区域的位置和尺寸根据以感兴趣区域指定单元指定的三维感兴趣区域的位置改变和尺寸改变而改变。显示控制单元600使用区域计算单元输出显示坐标系的图像数据，从而执行适用于显示单元601的画面显示。

本实施例中的扫描轨迹是XY平面上的螺旋轨迹。即，在本实施例中，在螺旋地移动支撑单元的同时，执行光声测量以使得移动距离是相等间隔。注意，螺旋运动指的是整个支撑单元螺旋地移动，而不是指支撑单元如同陀螺那样中心固定地旋转运动。因此，执行测量以使得高灵敏度区域以相等间隔位于测量区域中。可以减小测量中灵敏度不均匀的影响。出于相同目的，螺旋的圆周的间隔(圆周节距)也是相等间隔。在本实施例中，螺旋的圆周节距被设置为10mm节距。在这种情况下，通过相对于被检体相对螺旋地扫描高分辨率区域而形成的高分辨率区域的整个区域的形状可以接近为圆柱。因此，本实施例中的感兴趣区域的典型形状是柱状。注意，螺旋扫描的圆周节距可以不同，而不是相等间隔。

在本实施例中，典型形状是柱状以简化说明。然而，该典型形状可以是准确地表示通过扫描形成的高分辨率区域的整个形状的形状，或者可以被近似为另一形状。例如，高分辨率区域的整个形状还可以是通过以螺旋形状将柔性圆柱转变为圆形获得的复杂形状。如果螺旋轨迹的圆周节距增加，那么高分辨率区域的整个形状更复杂。只要不存在大的轮廓差异，那么这些复杂形状就可以用圆柱来近似，或者作为另一个形状的示例，可被近似为扁平桶形。

(扫描区域设置单元)

扫描区域设置单元700是在X、Y和Z方向上设置扫描区域的设备，支撑单元400在该扫描区域中移动。扫描区域设置单元700设置支撑单元400在其中移动的X、Y和Z区域，从而使得由感兴趣区域指定单元500设置的三维感兴趣区域被包括于通过在X、Y和Z方向上扫描支撑单元400而形成的高分辨率区域G的轨迹范围内。在本实施例中，采用用于计算感兴趣区域所适合的Z坐标位置并且螺旋地扫描XY平面的系统。

注意，当基于设置的感兴趣区域安排检测器的扫描时，扫描区域设置单元700优选地设置比感兴趣区域略微宽的区域作为扫描区域。这是因为，为了满足关于设置的感兴趣区域的所希望的图像质量，优选地从感兴趣区域的外围获取声波。然而，与根据设置的感兴趣区域所设想的测量时间相比较，扫描区域的实际测量时间通常会增加。

(扫描仪)

扫描仪800是在图1的X、Y和Z方向上移动支撑单元400的位置从而相对于被检体E改变支撑单元400的位置的设备。因此，扫描仪800包括X、Y和Z方向上的引导机构，X、Y和Z方向上的驱动机构和检测支撑单元400在X、Y和Z方向上的位置的位置传感器，所有这些都未被在图中示出。如图1所示，因为支撑单元400被安装在扫描仪800上，优选地，使用可以经受大负载的线性引导装置等作为引导机构。可以使用丝杠(lead screw)机构、连杆机构、齿轮机构、液压机构等作为驱动机构。对于驱动力，可以使用电机等。可以使用编码器、包括可变电阻器的电位计等作为位置传感器。本发明的扫描单元对应于扫描区域设置单元和扫描仪。

(信号处理单元)

信号处理单元900具有存储从声学检测元件300输入的电信号的功能。信号处理单元900具有如下的功能：使用从声学检测元件300输入的电信号来产生诸如被检体E中的光学特性的特性信息，以及基于该特性信息产生被检体E内部的图像。另外，信号处理单元900具有操作光声装置的功能，诸如光源100的发光控制以及扫描仪800的驱动控制。

信号处理单元900的运算单元典型地由诸如CPU、GPU或者A/D转换器的元件和诸如FPGA或者ASIC的电路构成。注意，运算单元不仅可由一个元件和一个电路构成，而且还可由多个元件和多个电路构成。这些元件中的任一个和这些电路中的任一个可以执行由信号处理单元900执行各种处理。

信号处理单元900中的存储单元典型地由诸如ROM、RAM或者硬盘的存储介质构成。注意，存储单元不仅可以由一种存储介质构成，而且还可由多种存储介质构成。

信号处理单元900优选地被配置为可以同时进行多个信号的流水线处理。因此，可以缩短直到获取被检体信息的时间。

注意，由信号处理单元900执行的各种处理可被存储在存储单元中，作为将由运算单元执行的计算机程序。然而，其中存储了程序的存储单元是非暂时性记录介质。注意，显示控制单元、扫描区域设置单元和信号处理单元可以分别由分离的电路和信息处理设备构成，或者可由一个信息处理设备的功能块构成。

(声学匹配材料)

声学匹配材料1000是用于填充被检体E和声学检测元件300之间的空间并且声学地组合被检体E和声学检测元件300的材料。希望该材料是如下的液体：具有接近被检体E和声学检测元件300的声阻抗的声阻抗，并且透射由光源100产生的脉冲光。具体地，可以使用水、蓖麻油、凝胶等。

(三维感兴趣区域的典型形状)

在本实施例中，支撑单元400的扫描是螺旋轨迹。此时由高分辨率区域G的轨迹共同形成的区域是光声数据获取区域。在本实施例中，由高分辨率区域G的轨迹形成的数据获取区域是三维感兴趣区域的典型形状。即，可以通过指令尺寸和位置改变从而使得希望测量的范围位于该典型形状的内侧，来获取所希望区域的光声数据。

在本实施例中，为了简化说明，近似圆柱形的区域是三维感兴趣区域的典型形状。然而，在实现时，可以用近似形状表示小于实际测量区域的区域，或者可以再现高灵敏度区域G的实际轨迹的集合的形状本身。

图4是示出其中每当螺旋增加一个圆周时数据获取区域就改变预定量的状态的图。该预定量是还可以被称为对应于螺旋轨迹的节距的特征值的值。该值是参考支撑单元的扫描单元的配置确定的装置特有的特征值。

图4中的C1是基于最内圆周的螺旋轨迹的典型形状的XY部分。如上所说明地，因为螺旋轨迹的圆周节距是10mm间隔，所以，每当螺旋增加一个圆周，作为典型形状的XY部分的尺寸，直径就增加10mm，如C2和C3。以这种方式，以对应于被设置为预定单位的螺旋轨迹的圆周数目的改变量(在本实施例中为10mm节距的整数倍)，指示三维感兴趣区域的尺寸改变。当用户指示三维感兴趣区域的尺寸的增加或者减小时，计算螺旋轨迹增加或者减少一个圆周时的感兴趣区域。

图5是示出螺旋轨迹中的感兴趣区域的XY平面上的截面形状C1的图。圆C1是如下的圆：内切高灵敏度区域G的轨迹的集合，该高灵敏度区域G形成为直到螺旋轨迹外侧的外圆周为止。在附图中，虚线指示螺旋轨迹。点划线指示当在螺旋轨迹上以相等间隔节距执行测量时在各个测量位置形成的高灵敏度区域G。P1指示最内圆周的第一采样点。对应于从P1开始的第一圆周的采样点是P2。此时，圆C1被设置为内切形成于螺旋轨迹的一个圆周中的高灵敏度区域G的集合。每当螺旋轨迹增加一个圆周时，以相同方式设置未示出的圆C2和C3。然后，获得以10mm节距扩展的同心圆。

在本实施例中，如上所说明地，典型形状根据感兴趣区域的扩大和缩小的指定而改变。图6三维地示出感兴趣区域的改变。R1是由最内圆周侧的感兴趣区域C1形成的圆柱区域。R2和R3是基于C2和C3的圆柱区域。当指示针对R1的感兴趣区域按一级扩大时，显示按螺旋轨迹的一个圆周扩展的R2区域。当指示再扩大一级时，显示按螺旋轨迹的一个圆周进一步扩展的R3区域。

(三维感兴趣区域的设置和测量)

说明用于决定三维感兴趣区域的处理和基于设置的感兴趣区域执行的用于光声波的获取方法。根据必要性参考图7的流程图的步骤。

首先，被检体E被插入支撑单元400的容器中，并且填充声学匹配材料1000(步骤S1)。

图3示出了本实施例中的显示单元601的初始画面的示例。在显示单元601上，作为初始画面6011，显示被检体E的捕获照相机图像(附图标记6012、6013和6014)。在照相机图像中，三维感兴趣区域的典型形状被叠加并且被以初始尺寸显示(步骤S2)。

本实施例中的显示画面是由未示出的三个捕获照相机从三个方向获得的观察图像。然而，显示画面可以是从两个方向观察的图像，或者可以是三维感兴趣区域的典型形状相对于通过简化图示获得的该装置的透视图的叠加图像。

典型形状的尺寸(三维感兴趣区域)可以根据用户的扩大或缩小指令改变。具体地，用户在观看被检体E的捕获照相机图像的同时，输入用于三维感兴趣区域的典型形状的增加或者减小尺寸的指令(步骤S3)。接收用于感兴趣区域的尺寸增加或者减小指令的显示控制单元600基于测量区域的改变量以预定的改变量改变三维感兴趣区域的尺寸，其中，螺旋轨迹以一个圆周为单位增加或者减小。显示控制单元600使用将重新获得的三维感兴趣区域叠加到被检体E的捕获照相机图像上所获得的图像，更新显示单元601的显示(步骤S4)。

参考该装置特有的特征值(例如，扫描单元的节距)逐步地执行此时典型形状的改变。即，如图6所示，通过参考螺旋轨迹的一个圆周的节距10mm扩大或者缩小圆柱形感兴趣区域并且更新该感兴趣区域，来执行三维感兴趣区域的尺寸改变。出于使得用户意识到典型形状的尺寸被逐步地改变的目的，可以确定在画面6011上显示的用户界面的形状。例如，如果在画面上显示其上显示有向上箭头的按钮和其上显示有向下箭头的按钮，那么用户可以容易地选择尺寸的增加或者减小。作为替换地，优选地还可以用鼠标的滚轮来选择增加或者减小。

同时，用户可以使用输入装置选择在显示单元601上显示的三维感兴趣区域，执行用于相对于被检体E移动位置的输入，以及调整感兴趣区域的位置。可以在决定感兴趣区域的尺寸之前执行位置调整。此时，位置移动指令的输入可以是通过诸如鼠标的指点设备的触摸板进行的选择和拖动操作，或者可以是通过实际坐标输入或者光标操作进行的指定。

当用户结束三维感兴趣区域的选择时，开始对设置的三维感兴趣区域的光声测量(步骤S5)。

扫描区域设置单元700基于设置的三维感兴趣区域来计算支撑单元400的螺旋轨迹范围。扫描区域设置单元700接收关于由感兴趣区域指定单元指定的三维感兴趣区域的如下输入：感兴趣区域的坐标值和指示相对于感兴趣区域的默认尺寸执行了多少级扩大或缩小的尺寸信息，计算测量范围，并且决定扫描轨迹。当给出用于移动感兴趣区域的指令时，扫描区域设置单元700还将在扫描轨迹上反映该指令。

扫描仪800根据通过上述过程决定的扫描轨迹来移动支撑单元400。在移动过程中如下面解释地在多个位置处执行光声测量。注意，在支撑单元重复进行停止和移动的同时，可以在停止位置处执行发光和声波检测，或者可在支撑单元连续地移动的同时执行发光和声波检测。

在第一测量位置，使用光学系统200以光源100照射的光经由声学匹配材料1000入射到被检体E。结果，由于被检体E中吸收的光，通过光声效应产生光声波。

声学检测元件300经由声学匹配材料1000接收在被检体E中产生的光声波，并且该光声波被转换为电信号。

转换的电信号被发送至信号处理单元900，并且与测量位置信息相关联地被存储在诸如存储器的存储设备中。因此，存储第一测量位置的第一电信号。

随后，扫描仪800将支撑单元400移动到扫描区域设置单元700设置的扫描区域内侧上存在的第二测量位置。以与第一测量位置的测量相同的方式，获取并存储第二测量位置的第二电信号。

此后，根据与以上说明的处理相同的处理，获取由扫描区域设置单元700设置的扫描区域中的所有测量位置的电信号。由信号处理单元900产生测量区域的图像。

如以上所说明地，本实施例中的装置向用户呈现三维感兴趣区域的典型形状。观看三维感兴趣区域的典型形状的用户可以通过以预定的改变量增加或者减小该预定形状的尺寸来设置三维感兴趣区域。结果，可以容易地设置三维感兴趣区域。因此，在设置感兴趣区域时，用户可以在了解扫描区域的同时设置三维感兴趣区域，而不必直接了解与装置的设计和配置有关的测量范围的改变量。结果，可以减少因为设置的区域略大而导致的测量时间长的问题以及扫描不期望的不需要区域的问题。

[变形例]

在本变形例中将说明在维持本发明的本质的同时将第一实施例中说明的配置扩展为另一形式的方法。在本变形例中，特别地，支撑单元的扫描方法不同于第一实施例中的扫描方法。

在获取从被检体产生的声波时，移动支撑单元的方法不限于螺旋形状。例如，即使该方法是用于重复从感兴趣区域的一端到一端长距离移动支撑单元的主扫描以及用于在主扫描方向的相交(典型的，正交)方向上移动支撑单元的次扫描的扫描方法，也可以测量宽的区域。在这种情况下，每次执行主扫描时执行关于作为细长的带状区域的条带的测量，并且在次扫描方向上连接多个条带以便测量整个感兴趣区域。在本变形例的情况下，条带被彼此重叠地布置以便覆盖该感兴趣区域。因此，该装置特有的特征值是基于条带的形状和尺寸的值。

在这种垂直与水平扫描时，当用户指令被显示为叠加在初始被检体图像上的典型三维感兴趣区域的形状的尺寸改变时，出现与第一实施例的情况相同的情况。即，当用户指令尺寸扩大时，如果扩大的部分从初始三维感兴趣区域的条带突起，那么增加将被扫描的条带的数目是必需的。

因此，依然在本变形例中，通过根据来自输入单元的用户输入值和该装置特有的改变量逐步地改变感兴趣区域的尺寸，可以为用户呈现一种在了解扫描区域的同时容易地设置区域的方法。结果，改进了对于用户的便利性。可以减小测量时间并且减少被检者的负担。

其它实施例

还可以由系统或者装置的计算机实现本发明的实施例，该系统或者装置的计算机读出并且执行记录在存储介质(例如，非暂时性计算机可读存储介质)上的计算机可执行指令，以便执行本发明的上述实施例中的一个或多个功能，以及还可以使用由该系统或者装置的计算机执行的方法实现本发明的实施例，例如，通过从存储介质读出并执行计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个的功能。该计算机可以包括中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)或者其它电路中的一个或多个，并且可以包括分离的计算机或者分离的计算机处理器的网络。计算机可执行指令可被从网络或者存储介质提供给计算机。存储介质可以包括，例如，硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储设备、光盘(诸如压缩盘(CD)、数字通用盘(DVD)或者蓝光盘(BD)^TM)、闪速存储器设备、存储卡等中的一个或多个。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被给予最宽泛的解释，以便包括所有这些修改以及等同结构与功能。

Claims (11)

1.一种被检体信息获取装置，其特征在于，包括：

光源；

照射单元，被配置为以来自所述光源的光照射被检体；

多个检测元件，被配置为检测从所述被检体传播的声波并且输出电信号；

处理单元，被配置为使用所述电信号获取所述被检体的内部的特性信息；

支撑单元，被配置为支撑所述多个检测元件；

输入单元，被配置为被输入关于所述被检体中的感兴趣区域的信息，并且以三维方式规定所述感兴趣区域；

显示控制单元，被配置为以所述三维方式在显示单元上显示所述感兴趣区域；

扫描区域设置单元，被配置为基于所述感兴趣区域来设置扫描区域；以及

扫描单元，被配置为以螺旋方式在所述扫描区域中移动所述支撑单元，其中

所述扫描区域设置单元将所述扫描区域设置成柱状，从而所述扫描区域具有直径，并且

所述显示控制单元基于通过所述输入单元规定的关于所述感兴趣区域的信息和所述装置特有的特征值，以与所述装置特有的特征值相关联的单位逐步地改变要在所述显示单元上显示的所述扫描区域的直径，

其中，所述装置特有的特征值是螺旋的圆周节距。

2.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，其中

所述输入单元接收用于基于显示在所述显示单元上的感兴趣区域来设置所述扫描区域的指令，以及

当接收到从所述输入单元输入的用于设置所述扫描区域的指令时，所述扫描区域设置单元基于在所述显示单元上显示的感兴趣区域来设置所述扫描区域。

3.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，其中所述显示控制单元使得所述显示单元显示由所述扫描区域设置单元设置的扫描区域。

4.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，其中所述输入单元能够接收对所显示的感兴趣区域的尺寸增加或者减小的指定。

5.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，其中所述输入单元能够接收对所显示的感兴趣区域的移动的指定。

6.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，其中所述支撑单元支撑所述多个检测元件，使得所述多个检测元件中的至少一部分的方向轴会聚。

7.根据权利要求6所述的被检体信息获取装置，其中所述扫描区域设置单元设置所述扫描区域，从而使得所述感兴趣区域包括所述多个检测元件的方向轴会聚的高灵敏度区域。

8.根据权利要求7所述的被检体信息获取装置，其中

所述扫描单元螺旋地移动所述支撑单元，以及

表示所述感兴趣区域的预定三维形状是所述高灵敏度区域的轨迹的集合的形状。

9.根据权利要求1到8中任一个所述的被检体信息获取装置，还包括显示单元。

10.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，其中所述光源生成脉冲光。

11.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，

其中所述被检体是采取面向下的姿势的被检者的乳房的一部分并且所述被检体被向下设置，

其中扫描区域与被向下插入的乳房相关联。