CN107923881A - 光声被检体信息取得装置和方法 - Google Patents

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Abstract

被检体信息取得装置包括：照射单元，被配置成用测量光照射被检体；探头，被配置成接收从被检体传播的声波；驱动单元，被配置成移动照射单元以使得照射单元相对于被检体的相对位置改变；图像捕获单元，被配置成捕获被检体的图像；以及控制单元。控制单元被配置成以如下方式控制显示单元，所述方式是将测量光的照射位置显示在由图像捕获单元捕获的图像上的方式。

Description

光声被检体信息取得装置和方法
技术领域
本发明涉及用于使用关于从被检体传播的弹性波的信息来可视化被检体信息的被检体信息取得装置、显示装置和显示方法。
背景技术
对医疗领域中的光声装置的研究正在进行，光声装置通过接收和分析作为用光照射被检体的结果而在被检体中生成的声波(在下文中，也称为光声波)来可视化关于被检体内部的特征信息。
关于被检体内部的特征信息的具体示例包括所生成的声波的初始声压、从初始声压取得的光能吸收率和吸收系数以及形成组织的物质的浓度。被检体的浓度的示例包括氧饱和度、总血红蛋白浓度、氧合血红蛋白或脱氧血红蛋白浓度。
在PTL 1中所讨论的构造中，在半球面上部署有多个检测元件，并且在使被检体和多个检测元件的相对位置改变的同时取得声波信号。在这种构造中，所取得的图像的分辨率在半球的中心处和附近是最高的。
引文列表
专利文献
PTL 1：日本专利申请特开第2012-179348号
发明内容
技术问题
在一些情况下，操作者希望检查被检体表面上的光照射位置。
对问题的解决方案
为此，本发明致力于这样的被检体信息取得装置，通过该装置操作者可以检查准确的光照射位置。
用于实现该目的的本发明的一方面是一种被检体信息取得装置，该装置包括：照射单元，被配置成用测量光照射被检体；探头，被配置成接收从被检体传播的声波；驱动单元，被配置成移动照射单元以使得照射单元相对于被检体的相对位置改变；图像捕获单元，被配置成捕获被检体的图像；以及控制单元。控制单元被配置成以如下方式控制显示单元，所述方式是将测量光的照射位置显示在由图像捕获单元捕获的图像上的方式。
用于实现该目的的本发明的一方面是一种显示方法，该方法包括用测量光照射被检体的步骤、捕获被检体的图像的步骤以及将测量光的照射位置显示在所捕获的被检体的图像上的步骤。
用于实现该目的的本发明的另一方面是一种显示装置，该装置包括：照射单元，被配置成用测量光照射被检体；图像捕获单元，被配置成捕获被检体的图像；以及控制单元。控制单元被配置成以如下方式控制显示单元，所述方式是将测量光的照射位置显示在由图像捕获单元捕获的图像上的方式。
从以下参考附图对示例性实施例的描述中，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是图示出被检体信息取得装置的构造的示例的图。
图2A是图示出支撑构件的构造的示例的图。
图2B是图示出支撑构件的构造的示例的图。
图3是图示出被检体信息取得处理的处理流程的示例的流程图。
图4是图示出光声测量处理的示例的流程图。
图5A是图示出显示画面的图。
图5B是图示出显示画面的图。
图5C是图示出显示画面的图。
图5D是图示出显示画面的图。
图5E是图示出显示画面的图。
图6A是图示出根据第一示例性实施例的显示画面的图。
图6B是图示出根据第一示例性实施例的显示画面的图。
图6C是图示出根据第一示例性实施例的显示画面的图。
图7A是图示出根据第一示例性实施例的被检体被光照射的状态的示意图。
图7B是图示出根据第一示例性实施例的被检体被光照射的状态的示意图。
图8A是图示出根据第四示例性实施例的显示画面的图。
图8B是图示出根据第四示例性实施例的显示画面的图。
图8C是图示出根据第四示例性实施例的显示画面的图。
图8D是图示出根据第四示例性实施例的显示画面的图。
具体实施方式
下面参考附图详细描述本发明的示例性实施例。相同的部件用相同的标号表示，并且将省略其冗余的描述。
根据下面描述的示例性实施例的光声装置(其作为被检体信息取得装置)可以用于例如对人类和动物的恶性肿瘤或血管疾病的诊断以及化学治疗的随访。被检体可以是活体的一部分，更具体而言，可以是人或动物的一部分(例如，乳房、器官、循环器官、消化器官、骨骼、肌肉和脂肪)。分析物的示例包括血红蛋白、葡萄糖、体内的水、黑色素、胶原蛋白和脂质。分析物可以是具有特征光吸收光谱的任何其它物质(诸如施用于人体的造影剂，包括吲哚菁绿(ICG))。
[第一实施例]
<系统构造>
下面参考图1描述根据第一示例性实施例的被检体信息取得装置的构造。为了描述，将水平方向上的轴称为x轴，将与x轴正交的轴称为y轴，并且将与x轴和y轴正交的轴称为z轴。
根据第一示例性实施例的被检体信息取得装置包括被检体保持杯101、支撑构件102、输入/输出单元106、主控制器108、信号处理单元105、光源单元104、驱动单元107和光发射口103。
以下描述这些部件。
用作保持单元的被检体保持杯101是由合成树脂制成的半球形杯，用于在测量期间牢固地保持被检体100并因此使被检体100不动。被检体保持杯101不一定必需保持整个被检体100，而是只需要能够保持被检体100的被测量的一部分即可。在下面的描述中，除非另有说明，否则术语“被检体”有时是指被检体的被检查的一部分(被检体部分)。被检体保持杯101可以由乳胶橡胶等制成的薄膜形成，只要被检体可以被牢固地保持即可。被检体保持杯101可以由具有高透光率的材料制成以使得用作照射被检体的测量光的脉冲光可以较少被衰减。此外，被检体保持杯101由允许相机202(在下面描述)捕获被检体部分的图像的材料制成。此外，被检体保持杯101期望由其声学阻抗与被检体的声学阻抗接近的材料制成，使得声波在被检体与被检体保持杯101之间的界面上将较少被反射。在图1中，被检体保持杯101由柱状构件支撑。可替代地，代替柱状构件，被检体保持杯101也可以由具有被检体保持杯101可以插入其中的开口的床保持。
支撑构件102是其上部署有多个换能器201和相机202的半球形壳体。在本示例性实施例中，多个换能器201用作探头。为了测量声波，如图1中所示，支撑构件102期望地是填充有声匹配材料的碗的形式。
现在将参考图2A和图2B详细描述支撑构件102的构造。图2A是图示出从z轴的正方向向负方向观察时的支撑构件102的图。图2B是图示出从y轴的负方向向正方向观察时的支撑构件102的图。
在支撑构件102的底部部署有光发射口103，并且换能器201以如图2A中所示的径向布置部署。布置不限于此，并且例如，换能器201可以处于螺旋布置，而光发射口103位于螺旋的中心。
光发射口103用作用脉冲光照射被检体的照射单元。光发射口103在从支撑构件102的底部朝着半球的中心的方向210上输出从光源单元104供给的脉冲光。假设脉冲光的发射角度和宽度在本示例性实施例中是固定的，但可以是可改变的。更具体而言，光发射口103提供有光纤发射端控制致动器以改变脉冲光的发射角度。光发射口103的发射端提供有光阑(diaphragm)和用于调节光阑的光阑控制致动器，并且可以通过使用光阑控制致动器调节光阑来改变脉冲光的宽度。在本示例性实施例中，光强度传感器(未示出)与光发射口103一起提供。光强度传感器用作监测从光发射口103输出的脉冲光的能量的量的监测器单元。监测器单元还可以测量被检体部分上用脉冲光照射的区域中的能量的量。
换能器201是将从被检体传播的声波转换成电信号的元件。压电元件或超声换能器(诸如电容式微机械超声换能器(CMUT))可以用于换能器201。一般而言，换能器对于声波的入射角具有定向特点。因此，每个换能器201期望地在朝着由支撑构件102形成的半球的中心的方向上被固定从而是最敏感的。多个换能器201的定向轴不一定相交于单个点，但是期望地集中在半球的中心附近的区域中。
用作图像捕获单元的相机202指向从支撑构件102的底部朝着半球的中心的方向，并且可以捕获静止图像或移动的图像。成像元件(诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器和电荷耦合器件(CCD)传感器)可以用于相机202。可以提供减少脉冲光进入相机202的滤波器(例如，近红外滤波器)。相机202可以通过使用脉冲光(在下面描述)来捕获被检体部分的图像，或者可以利用用脉冲光之外的光照射被检体部分来捕获被检体部分的图像。图像捕获单元不限于光学成像单元，并且例如，可以从从换能器201输出的声波的反射波取得被检体部分的外形。相机202还用作取得关于用朝着被检体发射的光照射的位置的信息的照射位置取得单元。
返回去参考图1，下面进一步描述系统构造。
光源单元104的一个示例是可以发射波长为大约0.7至2.5微米的脉冲近红外光的激光器。这种激光器通常包括钇铝石榴石(YAG)激光器、翠绿宝石激光器和钛-蓝宝石激光器，但不限于这些示例。可替代地，也可以使用除激光器之外的光源(诸如发光二极管(LED)或闪光灯)作为光源单元104。因此，可以适当地选择适于每个应用的光源。光源单元104和光发射口103经由光纤和反射镜彼此连接。脉冲光从支撑构件102的底部在朝着半球的中心的方向上发射。
信号处理单元105是对从换能器201输出的电信号执行信号处理并且将结果信号发送到主控制器108的设备。信号处理单元105可以对从换能器201输出的电信号执行到数字信号的转换、放大以及延迟量控制。期望地，例如，信号处理单元105连接到附连到光发射口103的光检测传感器，并且与激光束发射同步地取得信号。例如，信号处理单元105包括模拟放大器、模数(AD)转换器以及降噪电路。
输入/输出单元106接收由操作者执行的操作并且通知操作者被检体信息取得装置的状态。输入/输出单元106通常是触摸面板显示器，但是可替代地可以是包括输入单元(诸如鼠标和键盘)和显示单元(诸如显示器)的独立设备的集合。只需要提供触摸面板、鼠标和键盘中的至少一个作为输入单元。显示单元可以包括除触摸面板之外的不具有触摸面板功能的设备(诸如液晶显示器和阴极射线管(CRT)显示器)。
驱动单元107是通过使用固定单元(未示出)固定到支撑构件102并且使支撑构件102在xy平面上移动的设备。驱动单元107的一个示例是其中安装有步进马达的电动XY工作台。驱动单元107移动支撑构件102以改变被检体和固定到支撑构件102的元件(包括脉冲光照射单元和换能器201)的相对位置。驱动单元107可以被配置成还能够在z轴方向上移动支撑构件102。
用作控制单元的主控制器108经由接口(诸如通用串行总线(USB))连接到光源单元104、信号处理单元105、输入/输出单元106、驱动单元107和相机202中的每一个。主控制器108是控制这些设备中的每一个的设备，并且通常是内置的个人计算机(PC)。根据本示例性实施例的主控制器108还用作执行用于估计脉冲光的照射位置的估计处理的照射位置估计单元。根据本示例性实施例的主控制器108还用作通过使用从信号处理单元105接收的信号来重构关于被检体内部的特征信息的重构单元。如上所述，特征信息包括在被检体中生成的光声波的初始声压、从初始声压取得的光能吸收率和吸收系数的分布以及形成组织的物质的浓度的分布等。主控制器108以输入/输出单元显示重构的特征信息的方式执行控制。例如，主控制器108可以用PC实现。用于实现主控制器108的设备的其它示例包括专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在执行图像重构处理时，主控制器108使用当照射单元用脉冲光照射被检体时取得的关于XY工作台的坐标信息。坐标信息的取得由来自用作光检测单元的光强度传感器的检测信号触发。但是，光强度传感器可能在由于电噪声(诸如静电)而接收不到光时输出检测信号。这种错误的检测导致主控制器108取得不必要的坐标信息，并且应当被阻止。
为此，在本示例性实施例中，当从光强度传感器接收到指示出接收到具有超过预定阈值的强度的入射光的检测信号时，主控制器108取得关于XY工作台的坐标信息。然后，主控制器108再次取得来自光强度传感器的检测信号，并确定这个检测信号是否指示出已经接收到具有超过预定阈值的强度的入射光。更具体而言，一旦确定检测信号指示出接收到具有超过预定阈值的强度的入射光的检测信号，主控制器108就取得关于XY工作台的坐标信息，然后再次确定检测信号是否指示出接收到具有超过预定阈值的强度的入射光。在主控制器108在第二次确定中确定入射光的强度未超过预定阈值的情况下，主控制器108使得在第一次确定之后取得的关于XY工作台的坐标信息失效。主控制器108可以通过从与主控制器108一起提供的存储器中删除坐标信息或通过提供可以标识坐标信息的标志信息来执行失效。
坐标信息是在两次确定之间的时段中取得的以减小发射脉冲光的定时与取得坐标信息的定时之间的时间差。具体地，在支撑构件102持续移动的同时执行光声测量的情况下，支撑构件102在发射脉冲光的定时与取得坐标信息的定时之间的时段期间移动。这导致脉冲光实际发射时的点的坐标信息与所取得的坐标信息之间的差异。这就是为什么在两次确定之间的时段期间取得坐标信息比在两次确定之后取得坐标信息更好的原因。
下面将描述用于实现这种确定的具体方法的示例。光强度传感器被配置成当光强度传感器接收到具有低于预定阈值的强度的入射光时输出处于低电平的检测信号，并且当光强度传感器接收到具有高于该预定阈值的强度的入射光时输出处于高电平的检测信号达预定的时间段。通过将该预定时段设置为足够长的时段(例如，大约60微秒)，可以将有效检测信号与由噪声或静电引起的检测信号区分开。一般而言，噪音和静电在极短的时间内就会消失。因此，当由于噪声或静电而从光强度传感器输出检测信号时，由主控制器108进行的第二次确定的结果不同于第一次确定的结果。另一方面，从光强度传感器输出的在接收到入射光时生成的检测信号在足够长的时间段内保持高电平，由此在第一次和第二次确定之间的结果相同。利用如上所述执行的两次确定，作为由于噪声或静电引起的错误检测的结果而取得的坐标信息可以被失效。在这个示例中，光强度传感器也用作光检测单元。可替代地，光检测单元可以与光强度传感器分开提供。在所述情况下作为关于XY工作台的坐标信息的、要取得的信息可以是可以取得被检体与照射单元的相对位置的任何信息。
<处理流程>
接下来，下面将参考图3并且还参考图6A、图6B和图6C来详细描述由根据第一示例性实施例的被检体信息取得装置执行的处理。在下面的描述中，被检体是人的乳房。
图3是图示出在光声测量之前执行的处理的流程图。在这里，处理涉及用光照射被检体以及接收由于光照射而在被检体中生成的声波。
在测量之前，首先，由被检体保持杯101固定被检体位置。
在步骤S301中，主控制器108在输入/输出单元106上显示由相机202捕获的图像。
图5A图示出了在这个时候在输入/输出单元106上显示的画面的示例。在本示例性实施例中，显示在输入/输出单元106上的画面包括状态通知区域500、图像显示区域501和操作按钮显示区域502。在图5A中，位于画面的上部的状态通知区域500指示出被检体部分是右乳房还是左乳房、具有该被检体部分的患者所特有的标识(ID)和姓名、被检体信息取得装置的状态以及从光发射口103输出的光的能量。在状态通知区域500中，符号“R”指示被检体部分是右乳房，符号“L”表示被检体部分是左乳房。在这个所述情况下，测量左乳房，并且因此符号“L”的框被突出显示。符号“R”在左侧，这是因为面向患者的医生在左侧看到患者的右乳房。设备的状态显示为“空闲”，因为在这个时候不执行测量。在图像显示区域501上，显示由相机202捕获的预览图像503。预览图像503可以是静止图像或移动的图像。在操作按钮显示区域502上，显示操作按钮。在图5A中，显示捕获按钮504，该捕获按钮504被按下以用相机202捕获由杯子保持的被检体的静止图像。在操作者选择捕获按钮504的情况下，捕获由杯子保持的被检体的静止图像。
在步骤S302中，主控制器108在输入/输出单元106上显示用于提示操作者输入要接受光声测量的感兴趣区域以及用于扫描感兴趣区域的扫描图案的画面。
图5B图示出在那个时候显示在输入/输出单元106上的画面的示例。在这种情况下，感兴趣区域具有圆形形状并且扫描图案是螺旋的。在步骤S301中取得的静止图像511上显示感兴趣区域512、作为感兴趣区域512的中心的中心点513以及扫描图案514。操作按钮显示区域502包括其中输入感兴趣区域的尺寸的区域515、其中选择扫描图案的区域516以及其中显示用于开始扫描的按钮517的区域。在步骤S303中，响应于操作者在区域515中的文本框中输入数值，主控制器在步骤S304中基于该数值更新感兴趣区域512的尺寸。可替代地，感兴趣区域512的尺寸可以通过使用鼠标、触摸面板等直接改变。在这种情况下，指示感兴趣区域512的尺寸的区域515中的数值通过感兴趣区域512的尺寸的改变而被更新。感兴趣区域512的位置可以通过使用鼠标、触摸面板等在图像显示区域501内移动。在区域516中，显示选项以使得可以选择预先设置的扫描图案(在这个示例中为螺旋或条带路径)，或者可以手动设置扫描图案。如图5C中所示，在操作者选择“手动”的情况下，操作者可以指定期望的扫描图案。更具体而言，操作者可以在图像显示区域501中绘制期望的扫描图案。如图5D和图5E中所示，操作者可以指定多个感兴趣区域。在这种情况下，多个感兴趣区域的尺寸随后被输入到区域515。感兴趣区域可以被标记为“ROI1”和“ROI2”以便可识别，并且操作按钮显示区域中的显示可以被切换以使得每个感兴趣区域的尺寸和扫描图案可以如图5D中所示地单独设置。在来自脉冲光发射口103的脉冲光的发射角度或直径可变的构造中，可以在步骤S302中进一步设置这些项。
在步骤S303中，主控制器108确定是否已经检测到通过输入/输出单元106的输入。在检测到输入的情况下(步骤S303中的“是”)，处理前进到步骤S304。在步骤S304中，主控制器108基于如此输入的信息来更新画面的显示。另一方面，在没有检测到输入的情况下(步骤S303中的“否”)，处理前进到步骤S305。
在步骤S305中，主控制器108确定扫描开始按钮“扫描”是否被按下。在确定已经按下扫描开始按钮“扫描”的情况下(步骤S305中的“是”)，处理前进到步骤S306，其中主控制器108开始光声测量处理。在操作者尚未指定感兴趣区域或扫描图案的情况下(步骤S303中的“否”)，在预先设置的缺省条件下执行扫描。另一方面，在没有按下扫描开始按钮“扫描”的情况下(步骤S305中的“否”)，处理返回到步骤S303。下面详细描述光声测量处理。
当步骤S306中的光声测量处理完成时，完成被检体信息的取得。
接下来，详细描述步骤S306中的光声测量处理。
在步骤S401中，主控制器108开始光声测量处理。
在步骤S402中，主控制器108将支撑构件102移动到根据在步骤S302中设置的扫描图案而确定的初始位置。在步骤S302中已经设置了来自脉冲光发射口103的脉冲光的发射角度或直径的情况下，基于这些设置来改变初始位置。
在步骤S403中，主控制器108基于感兴趣区域(光声测量的目标范围)、在步骤302中设置的扫描图案以及脉冲光的发射角度和直径等计算被检体上的用脉冲光照射的位置。
下面参考图7A和图7B描述用于计算光照射位置和范围的方法。在这里，假设发射到被检体上的光形成圆形形状。光照射位置与圆心对应，并且光照射范围使用圆的半径来描述。
图7A和图7B是图示出在y轴上从负方向向正方向观察时用脉冲光照射被检体的状态的示意性截面图。
图7A是图示出脉冲光的发射角度被设置为使得脉冲光的发射方向平行于z轴的情况的示意图。在这里，x和y坐标在光照射位置的中心点与脉冲光发射口103的中心坐标之间是相同的。
在被检体上的光照射范围未知的情况下，可以根据脉冲光的发射角度、脉冲光与作为顶点的脉冲光发射口103的顶角2θ、被检体的表面形状等来计算被检体上以各个照射位置为中心的光照射范围。被检体的表面可以近似成形为被检体保持杯101的形状。在图7A的示例中，x和y坐标在光照射位置的中心点与脉冲光发射口103的中心之间是相同的。光照射范围的半径d可以通过取得在穿过脉冲光发射口103的中心坐标(xc，yc，zc)并且相对于z轴倾斜角度θ的直线与被检体保持杯101的轮廓的交点处的坐标(xi，yi，zi)来计算。可以预先计算以各个光照射位置为中心的脉冲光照射范围，并将计算出的结果存储在存储器等中。
图7B是图示出脉冲光的发射角度相对于z轴成角度θ的情况的示意图。在这种情况下，当以各个照射位置为中心的光照射范围未知时，可以计算光照射范围。距离传感器(诸如超声距离传感器或红外距离传感器)安装在被检体保持杯101或支撑构件102中，并测量被检体轮廓上各个点处的位置坐标。被检体上的脉冲光照射位置具有与穿过脉冲光发射口103的中心坐标并且相对于z轴倾斜角度θ的直线与被检体保持杯101的轮廓的交点的坐标相同的坐标。在激光束是漫射光的情况下，上面参考图7A所述的计算方法与这种情况下的计算结合使用。发射到被检体上的光可以不形成圆形形状，并且可以通过使用射线追踪来计算在这种情况下的光照射范围。在脉冲光的发射方向不平行于z轴的情况下也可以预先计算以各个光照射位置为中心的脉冲光照射范围，并且计算出的结果可以存储在存储器等中。这里计算出的光照射位置不一定由绝对坐标表示，并且可以是任何形式，只要可以粗略地计算被检体上被光照射的位置即可。例如，在被检体部分的区域被划分成多个区域的情况下，可以进行计算以确定多个区域中的哪一个是照射区域。
进一步描述图4中的流程图。
在步骤S404中，主控制器108基于在步骤S403中计算出的脉冲光照射位置的坐标以重叠的方式在静止图像511上显示光照射位置和范围。在这里，支撑构件102和光发射口103的位置也可以以重叠的方式显示在静止图像511上。除脉冲光照射位置之外或者代替脉冲光照射位置，可以显示要用脉冲光照射的区域。此外，不仅仅是最新的照射位置，而且还可以显示照射位置的路径或与下一个以及以后的照射位置对应的估计位置的路径作为脉冲光照射位置。图6A图示出紧接在开始光声测量之后的显示的示例。指示光照射位置的标记521表示在步骤S403中基于形状或尺寸计算出的光照射区域。在这个画面上，在操作按钮显示区域502中显示用于发出停止测量的指示的停止按钮524和指示测量的进展的状态条。例如，操作者可以在测量过程中患者移动的情况下或者在显示出偏离步骤S302中设置的扫描路径的位置要被光照射的情况下停止测量。在从步骤S302中设置的扫描路径偏离预定量或更多的位置要被光照射时，主控制器108可以自动强制终止或暂时停止测量处理。
用于评估与扫描路径的偏离量的方法的一个示例是基于使用光照射位置之间的距离的确定。更具体而言，例如在各自以相邻的光照射位置中的不同光照射位置为中心的光照射范围的中心位置之间的距离大于预定阈值的情况下，确定照射位置从步骤S302中设置的扫描路径偏离了预定量或更多。该阈值可以是常量值，或者可以是基于在步骤S403中计算出的照射范围确定的值。该阈值可以是用户可设置的。此外，在步骤S403中计算出的照射位置与步骤S302中设置的照射位置之间的距离大于步骤S403中计算出的照射范围半径与步骤S302中设置的照射范围中的较大者的情况下，可以确定偏差量等于或大于预定量。
可以基于光照射范围的尺寸来确定与扫描路径的偏差量。更具体而言，在步骤S403中计算出的照射范围与步骤S302中设置的照射范围之间的差异大于阈值的情况下，可以确定偏差量等于或大于预定量。例如，在其中一个范围是另一个范围的1.5倍或更大的情况下，确定偏差量等于或大于预定量。
通过组合使用上述多种确定方法，可以实现更高精度的确定。
此外，主控制单元108也可以对在步骤S403中计算出的照射位置从步骤S302中设置的照射位置偏离了预定量或更多的次数进行计数，并且在计数的次数超过阈值的情况下终止光声测量。这种确定可以基于照射范围而不是照射位置来进行。
可以通过使用用于构建重构图像中的各个体素的声波信号的数量来设置用于确定偏差已经超过阈值的次数的阈值。例如，用少量光声信号计算出的体素值的精度低。因此，可以为用于计算体素值的光声信号的数量设置下限值。当作为照射位置的偏差量已经超过阈值的结果确定可取得的光声信号的数量低于下限值时，主控制器108可以强制终止测量。
在步骤S405中，主控制器108用脉冲光照射被检体。在步骤S406中，主控制器取得光声波信号。
在步骤S407中，主控制器通过使用在步骤S406中接收到的声波来执行用于可视化关于被检体内部的信息的重构处理。
在步骤S408中，主控制器108利用安装在脉冲光发射口103中的光强度传感器来获取脉冲光的强度。
在步骤S409中，主控制器确定在步骤S408中获取的强度是否在基于预先设置的上限值和下限值确定的允许范围内。当脉冲光的强度在预定的允许范围之外时(步骤S409中的“否”)，处理前进到步骤S410。在步骤S410中，主控制器108向操作者显示指示出强度已经超出上限值或已经下降到低于下限值的信息。图6B图示出其中标记551位于画面上与被检体上的如下照射位置对应的位置的画面的示例，在该照射位置处，已经以超出允许范围的强度发射了脉冲光。标记551的颜色可以根据对应照射位置的强度而改变。可以使用弹出窗口、颜色改变等来代替标记551进行通知。在本示例性实施例中，在脉冲光的强度在预定范围之外的情况下，测量处理在标记551以重叠的方式显示的情况下继续。可替代地，主控制器108可以在发射具有在预定范围之外的强度的脉冲光的情况下强制暂时停止或者终止测量处理。此外，接下来要执行的处理在强度超出预定范围的上限值的情况下与在强度降至低于预定范围的下限值的情况下可以是不同的。例如，在强度超出上限值的情况下，可以停止处理以防止患者的身体受到不利影响，而在强度降至低于下限值的情况下，操作者可以确定是继续还是停止测量处理。要在画面上显示的标记的尺寸、形状和颜色中的至少一个可以在强度超出上限值的情况下与在强度降至低于下限值的情况下不同。以这种方式，操作者可以识别脉冲光的强度是超出预定范围还是降至低于预定范围。
将脉冲光的强度超出预定范围通知给操作者的方式不限于标记的显示。可替代地，可以改变图像的显示模式。例如，在脉冲光的强度在预定范围之外的情况下，静止图像上的照射位置的亮度可以以闪烁的方式改变，或者照射位置以与其周边不同的颜色显示。
主控制器108可以对强度在预定的允许范围之外的脉冲光已经被发射的次数进行计数，并且在这样计数的次数超出阈值的情况下强制终止测量处理。例如，可以针对脉冲光的强度超出允许范围的上限值的次数和强度降至低于下限值的次数中的每一个设置阈值，并且主控制器108在超出阈值的情况下终止测量处理。在这种情况下，脉冲光强度超出允许范围的上限值的次数的阈值优选地小于脉冲光强度降至低于下限值的次数的阈值。这是因为脉冲光的强度超出允许范围的上限的次数应当小。在处理的一个具体示例中，主控制器108在确定照射的脉冲光的强度已经超出允许范围的上限值时立即终止测量，并且在强度降至低于允许范围的下限值的情况下继续测量，只要计数值没有超出阈值即可。
在主控制器108确定脉冲光的强度在预定范围内的情况下(步骤S409中的“是”)，或者在步骤S410中主控制器108显示标记之后，处理前进到步骤S411。在步骤S411中，主控制器108确定对于在步骤S302中设置的感兴趣区域中的所有光照射位置是否已经完成测量。在主控制器108确定测量已经完成的情况下(步骤S411中的“是”)，处理前进到步骤S413，其中主控制器108终止测量。另一方面，在主控制器108确定测量未完成的情况下(步骤S411中的“否”)，处理前进到步骤S412。
在步骤S412中，主控制器108判断操作者是否按下了停止按钮524。在没有按下停止按钮的情况下(步骤S412中的“否”)，处理返回到步骤S402。
用于确定停止按钮524是否被按下的处理不限于步骤S411之后的定时，并且可以以事件驱动方式在任何先前的处理步骤期间被执行。更具体而言，在步骤S411之前的处理步骤期间按下停止按钮524的情况下，可以立即停止该处理步骤中的操作，并且处理可以前进到光声测量处理被终止的步骤S413。
在步骤S413中，在光声测量处理终止之后，可以再次测量具有在预定范围之外的强度的脉冲光的位置。更具体而言，在操作者指定标记601并按下重新扫描按钮621的情况下，如图6C中所示，主控制器108仅对与指定的标记601对应的位置执行重新测量(步骤S401至S410中的处理)，然后终止测量处理。在重新测量中，脉冲光发射口103可以以与第一次测量中的扫描图案不同的扫描图案被移动。例如，主控制器108可以计算穿过作为重新测量目标的标记的位置的最短路径，并且可以沿路径执行重新测量。
对于强度在允许范围之外的脉冲光已被发射的次数，光声信号的数量可以通过执行用于在测量范围内发射脉冲光并接收声波的处理来补偿。例如，在采用如图5B中所示的螺旋扫描图案的情况下，螺旋路径可以被延伸，并且可以在延伸的路径上执行用于发射脉冲光并接收声波的处理。
在光声测量处理期间光照射位置或范围或脉冲光强度的偏差量反复在允许范围之外的情况下，主控制器108可以发出用于提示用户调节设备以校正偏差量或强度的通知。通知可以通过在输入/输出单元106上显示消息或通过语音来发出。可替代地，光声设备可以自动校正它们。例如，在光照射位置或范围的偏差量持续处于某个水平或更高的情况下，具有偏移偏差的值的XY向量可以被设置为用于驱动单元107的XY工作台的坐标位置的偏移量。在光照射范围之间的差异持续处于某个水平或更高的情况下，可以重置脉冲光的发射角度和直径。在脉冲光强度持续在允许范围之外的情况下，可以通过使用具有偏移超出量的值的偏移量来调节光量的设置值。
在通过按下停止按钮524而停止正在处理的测量处理之后操作者按下重新扫描按钮621的情况下，可以从先前处理已停止的点恢复测量处理。在测量被停止的情况下，可以显示指示出测量被停止之前的最后照射位置的标记。此外，可以显示指示出重新扫描中的第一照射位置的标记。
步骤S407中的处理不一定需要在步骤S406和S408之间执行，而是可以与步骤S408中及以后的处理并行地执行，或者可以在步骤S413之后执行。可以通过基于如下声波进行重构处理来取得良好的图像，所述声波不包括从光照射位置或范围的偏差量被确定为预定水平或更高的脉冲光照射取得的声波。此外，可以基于不包括当脉冲光没有朝着被检体发射时取得的声波的声波来执行重构处理。也可以通过基于如下声波进行重构处理来取得良好的图像，所述声波不包括从被确定为用具有预定范围之外的强度的脉冲光照射的位置取得的声波。基于在步骤S403中计算出的光照射位置或光照射范围，可以通过基于生成声波的位置进行重构处理来取得良好的图像。
在上述本示例性实施例中，在步骤S404中将光照射位置显示为图像，然后执行步骤S405中的光照射。可替代地，步骤S403和S404中的处理可以与步骤S405中的处理并行地执行，只要在步骤S412之前完成步骤S404和S405中的处理即可。
如上所述，在本示例性实施例中，操作者可以通过在被检体图像上显示脉冲光的照射位置来在光声测量过程中检查脉冲光的照射位置。
操作者可以通过在被检体图像上显示与被检体图像上由操作者指定的感兴趣区域的光照射相关的扫描图案而在测量开始之前检查测量范围和扫描图案。
[第二示例性实施例]
下面将通过主要关注与第一示例性实施例的不同之处来描述本发明的第二示例性实施例。
根据本示例性实施例的被检体信息取得装置包括参照光照射单元(未示出)。被检体信息取得装置用参照光照射被检体、在被参照光照射的状态下捕获被检体的图像并且在图像上显示脉冲光照射位置。
<系统构造>
在本示例性实施例中，利用添加到脉冲光发射口103的参照光的光源单元，可以沿着与用于取得被检体信息的脉冲光相同的光路发射参照光。在这里，脉冲光发射口103也用作参照光照射单元。通过使用光源单元104作为光源单元，参照光也可以沿着与用于取得被检体信息的脉冲光相同的光路发射。光源单元104可以向脉冲光发射口103供给与用于取得被检体信息的脉冲光不同的参照光。参照光可以是波长处于可由相机202检测的范围内的可见光或除可见光之外的任何光。参照光可以沿着与脉冲光的光路不同的光路发射到被检体上，只要参照光和脉冲光可以发射在被检体上的相同位置即可。在这里，其照射区域至少部分地彼此重叠的脉冲光和参照光被认为是发射在相同位置上。
<处理流程>
根据本示例性实施例的处理流程类似于图3中示出的处理流程，但是具有步骤S306，其中执行与第一示例性实施例中不同的光声测量处理。更具体而言，在本示例性实施例中，不需要估计脉冲光照射位置、在图像上显示标记等。因此，从图4所示的流程中省略了步骤S403、S404、S409和S410。本示例性实施例与第一示例性实施例的不同之处还在于，在步骤S405不仅发射脉冲光而且还发射参照光。在发射脉冲光之前发射参照光，从而可以防止发射将发射在偏离所设置的照射位置的位置上的不必要的脉冲光。
在持续发射脉冲光的同时执行根据这个流程的光声测量的情况下，在支撑构件102移动的同时交替地发射参照光和脉冲光。在本示例性实施例中，参照光和脉冲光在相同位置处发射。可替代地，参照光和脉冲光可以在支撑构件102持续移动的同时在不同的位置发射，从而可以减小由于在操作和停止状态之间切换驱动单元107而产生的噪声。在这种情况下，例如通过调节从脉冲光发射口103发射的参照光的发射角度和直径，可以将参照光的照射位置设置为接近脉冲光的实际照射位置。
可替代地，可以同时发射参照光和脉冲光。在这种情况下，通过将参照光和脉冲光设置为具有不同的波长和直径，可以增强可视性。
如上所述，在本示例性实施例中，操作者可以通过在与脉冲光相同的位置处发射参照光来在光声测量过程中检查光照射位置。
[第三示例性实施例]
描述根据本发明的第三示例性实施例。本示例性实施例具有与上述示例性实施例的系统构造类似的系统构造，并且下面主要关注与上述示例性实施例的区别。
根据本示例性实施例的被检体信息取得装置捕获被脉冲光照射的被检体的图像，并且在输入/输出单元106上显示分别与被检体上实际脉冲光照射位置和范围对应的位置和范围。
<处理流程>
下面参考图4中所示的处理流程来描述根据本示例性实施例的处理流程。在步骤S405中，在光发射之后利用相机202来捕获被检体的图像。因此，可以捕获被脉冲光照射的被检体的图像。由相机202捕获的图像可以是静止图像或移动的图像。
然后，基于捕获的图像可以取得被检体上的光照射位置和光照射范围。例如，可以从图像中提取具有各自在预定范围内的像素值(一个或多个像素值)的区域，并且可以将该区域的中心确定为光照射位置。具有各自在预定范围内的像素值的区域近似成形为圆形或椭圆形，并且其中心可以被确定为光照射位置。类似地，光照射范围可以近似成形为圆形或椭圆形。在区域被提取的情况下，可以通过除了上述方法之外的方法(诸如提取以对比度大的位置作为边界的区域的方法)取得实际测得的位置/范围。
然后，主控制器108将从图像取得的光照射位置和光照射范围与通过射线追踪等估计的光照射位置和光照射范围进行比较，以确定光照射位置的偏差量。当偏差量等于或大于预定值时，主控制器108强制终止或暂时停止测量处理。
下面描述用于评估偏差量的方法。
在用于评估与扫描路径的偏差量的一种方法中，可以使用光照射位置之间的距离。在例如各自以相邻的光照射位置中的不同光照射位置为中心的光照射范围的中心位置之间的距离等于或大于预定阈值的情况下，确定照射位置偏离了在步骤S302中设置的扫描路径。阈值可以是常量值或者可以基于在步骤S403中计算出的照射范围来确定。可替代地，阈值可以由用户设置。在步骤S403中计算出的照射位置与步骤S302中设置的照射位置之间的距离大于步骤S403中计算的照射范围和步骤S302中设置的照射范围中较大者的半径的情况下，偏差量也可以被确定为等于或大于预定值。
可以基于光照射范围的尺寸来确定与扫描路径的偏差量。更具体而言，在步骤S403中计算出的照射范围与步骤S302中设置的照射范围之间的差异大于阈值的情况下，偏差量可以被确定为等于或大于预定量。例如，当其中一个照射范围是另一个照射范围的1.5倍或更大时，偏差量被确定为等于或大于预定量。
通过组合使用上述的多个确定方法，可以增强确定的精度。
主控制器108可以对步骤S403中计算的照射位置已经偏离步骤S302中设置的照射位置的次数进行计数，并且在计数的次数超出阈值的情况下终止光声测量。照射范围可以代替照射位置用于此确定。
在与偏差量超出阈值的次数相关的确定中，可以通过使用构建在重构图像上的各个体素的声波信号的数量来设置阈值。例如，通过使用少量光声信号计算出的体素值的精度低。因此，设置用于计算体素值的光声信号的数量的下限值。主控制器108可以在确定由于照射位置的偏差超出阈值的次数所以可以取得的光声信号的数量小于下限值的情况下强制终止测量。
通过基于根据从图像计算出的实际的光照射位置和光照射范围而取得的声波的生成源的位置进行重构处理，可以取得良好的图像。
用相机202捕获的图像可以显示在输入/输出单元106上，同时以重叠的方式在图像上显示指示出照射位置的标记。主控制器108可以基于相机202和光发射口103之间的位置关系以及被检体保持杯101的形状和支撑构件102的位置来确定指示出照射位置的标记的显示位置。
指示出照射位置的标记可以仅在测量处理期间或者在脉冲光被发射的同时显示，并且可以持续地显示以使得操作者可以检查用脉冲光照射的位置的历史。
指示出照射位置的标记的颜色可以根据由相机202捕获的图像的色调而变化。特别地，可以根据在显示指示出照射位置的标记的位置周围的移动的图像的颜色来设置指示出照射位置的标记的颜色。在附加地提供照亮被检体保持杯101的照明单元(未示出)的情况下，指示出照射位置的标记的颜色可以根据照明的颜色来设置。标记的颜色可以由主控制器108自动设置，或者可以由操作者通过输入/输出单元106设置。
在本示例性实施例中，操作者可以在光声测量过程中检查脉冲光的照射位置和范围。此外，通过基于脉冲光的照射位置和范围进行图像重构处理，可以期望得到具有高图像质量的重构图像。
[第四示例性实施例]
下面将描述本发明的第四示例性实施例，主要关注与第一示例性实施例的不同之处。
根据本示例性实施例的被检体信息取得装置包括改变朝着被检体发射的脉冲光的波长的测量光改变单元(未示出)。例如，测量光改变单元是被配置成根据来自主控制器108的指令改变要生成的脉冲光的波长的分光镜。可替代地，被检体信息取得装置可以包括多个光源，每个光源生成不同波长的光。在提供多个光源的情况下，提供用于在具有不同波长的不同种类的光中切换要作为测量光朝着被检体发射的光的机制，并且这种机制可以用作测量光改变单元。
根据本示例性实施例的被检体信息取得装置根据各个光照射位置处脉冲光的波长来设置指示出光照射位置的标记的外观。这里的术语“外观”包括标记的颜色、尺寸、形状、透明度、闪烁图案等，并且至少一个列出的方面可以根据脉冲光的波长来设置。可以根据在图4所示的处理流程中的步骤S408中取得的脉冲光的能量的量来设置标记的外观。
<处理流程>
图8A图示出根据本示例性实施例的在测量处理期间的显示的示例。在图8A所示的示例中，操作者操作滑块802以改变脉冲光的波长。响应于脉冲光的波长随着滑块802的移动而改变，在区域801上显示要朝着被检体发射的脉冲光的结果波长。标记803的外观是根据已经设置的脉冲光的波长来设置的。记录按钮804是用于将在图4所示的处理流程中在步骤S403中取得的光照射位置和光照射范围与脉冲光的波长相关联地存储在存储介质(未示出)中的按钮。所存储的数据可以用于图像重构。
在另一个实施例中，可以在沿着路径执行光声测量的同时切换脉冲光的波长。例如，可以使用两个波长的测量来取得被检体中的氧饱和度。参考图4中所示的光声测量处理的流程并参考图8B至图8D来描述此处理。
在图4的步骤S402中，主控制器108控制支撑构件102的位置，然后在步骤S405中，主控制器108用第一波长的光照射被检体。然后，在步骤S410中，主控制器108以重叠的方式在被检体的图像上显示与具有第一波长的光对应的标记。然后，在步骤S412中，在确定没有按下停止按钮的情况下(在步骤S412中为“否”)，处理返回至步骤S402，并且测量光改变单元将要朝着被检体发射的光切换为具有第二波长的光。因此，在步骤S405中，主控制器108用具有第二波长的光照射被检体。在这种情况下，在步骤S410中，主控制器108以重叠的方式在被检体的图像上显示与具有第二波长的光对应的标记。根据该处理，在例如使用具有不同波长的两种类型的脉冲光的情况下，交替地发射具有不同波长的两种类型的光。
取决于脉冲光发射的间隔与探头在该间隔期间移动的距离之间的关系，标记可以显示在图像上基本上相同的位置处。在这种情况下，如图8B中所示，可以将单个标记划分成两个区域，每个区域具有在其中显示的对应波长。在标记813中显示的数字可以是由操作者设置的波长的值。可替代地，在提供测量实际朝着被检体发射的脉冲光的波长的波长测量单元的情况下，可以显示测得的波长的值。在图8B中，提供了两个滑块812以使得可以改变用于脉冲光的两种类型的波长。
图8C是图示出在测得的具有第二波长的脉冲光的波长与设置值不同的情况下的显示的示例的图。在这里，例如，在设置值与测得的值之间的差异大于15nm的情况下，向操作员做出通知。主控制器108响应于波长测量单元向主控制器108通知测得的波长与设置值相差大于阈值(在这种情况下是15nm)而在被检体的图像上显示消息821。在本示例性实施例中，消息821以图标的形式显示。可替代地，可以显示文本消息。在测得的值与设置值之间的差异大于阈值的情况下，主控制器108可以暂时停止或终止测量处理。
随着测量的进行，显示标记的位置被更新。当测量结束时，如图8D中所示，标记不再显示在被检体的图像上。在图8D中，显示具有与记录按钮804的图标不同的图标的按钮831。响应于操作者按下按钮831，基于诸如在测量处理期间存储的光照射位置、光照射范围和波长之类的信息而在被检体的图像上显示标记。在这里，可以同时显示各自与多个光照射位置中的不同光照射位置相关的标记，或者标记的位置可以被移动以追踪测量处理的进展。
在上述本示例性实施例中，操作者不仅可以检查脉冲光的照射位置，而且可以在具有不同波长的不同类型的光可用作脉冲光的情况下被呈现更大量的信息，从而增强了可用性。
[其它示例性实施例]
本发明还可以通过以下处理来实现：将用于实现上述示例性实施例的一个或多个功能的程序经由网络或存储介质提供给系统或装置，并且使系统或装置的计算机的一个或多个处理器读取并执行程序。此外，本发明也可以用实现至少一个功能的电路(例如，专用集成电路(ASIC))来实现。
上述示例性实施例仅仅是示例，并且可以在不背离本发明的主旨的情况下进行修改。例如，可以使用通过仅提取被检体部分的轮廓而取得的图像或单色图像作为在显示单元上显示的被检体的图像，而不是照原样使用由相机202捕获的图像。在上述示例性实施例中，脉冲光被用作测量光。测量光不限于具有矩形脉冲波形的脉冲光，并且可以是可用于光声测量的任何光(诸如具有相对于时间三角形地改变的光强度的光)。
本发明的(一个或多个)实施例还可以通过读出并执行记录在存储介质(其也可以被更完整地称为“非暂态计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或多个程序)以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或包括用于执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能一个或多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机来实现，以及通过例如从存储介质读出并执行计算机可执行指令以执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能和/或控制一个或多个电路执行上述(一个或多个)实施例中的一个或多个实施例的功能而通过由系统或装置的计算机执行的方法来实现。计算机可以包括一个或多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括单独计算机或单独处理器的网络以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储装置、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD))、闪存设备、存储卡等。
在根据上述本发明的示例性实施例中，操作者可以检查光照射位置。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应当被赋予最宽泛的解释以涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。
本申请要求于2015年8月31日提交的日本专利申请No.2015-170585和于2016年5月18日提交的日本专利申请No.2016-099906的优先权，这两个申请通过引用整体上并入本文。

Claims (54)

1.一种被检体信息取得装置，被配置成基于声波取得关于被检体的内部的信息，该被检体信息取得装置包括：
照射单元，被配置成用测量光照射被检体；
探头，被配置成接收从被检体传播的声波；
驱动单元，被配置成移动照射单元以使得照射单元相对于被检体的相对位置改变；
图像捕获单元，被配置成捕获被检体的图像；以及
控制单元，
其中，控制单元被配置成以如下方式控制显示单元，所述方式是将测量光的照射位置显示在由图像捕获单元捕获的图像上的方式。
2.如权利要求1所述的被检体信息取得设备，还包括：照射位置估计单元，被配置成估计测量光的照射位置；
其中，控制单元还被配置成控制显示单元以在图像上显示作为所述照射位置的所估计的测量光的照射位置。
3.如权利要求2所述的被检体信息取得装置，其中，照射位置估计单元被配置成基于被检体和探头的相对位置来计算测量光的照射位置。
4.如权利要求2或3所述的被检体信息取得装置，还包括：照射位置取得单元，该照射位置取得单元被配置成取得关于作为所述照射位置的、被检体上已经用测量光照射的位置的信息，
其中，控制单元被配置成计算由照射位置估计单元计算出的所估计的照射位置与由照射位置取得单元取得的照射位置之间的差异。
5.如权利要求4所述的被检体信息取得装置，其中，在计算出的差异超出预定值的情况下，控制单元停止对关于被检体的内部的信息的取得。
6.如权利要求4或5所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元基于从除了计算出的差异超出预定值的照射位置之外的照射位置取得的声波来取得关于被检体的内部的信息。
7.如权利要求4至6中任一项所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元被配置成基于所述差异来控制驱动单元。
8.如权利要求1至7中任一项所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元被配置成在图像中的测量光的照射位置上显示标记。
9.如权利要求8所述的被检体信息取得装置，还包括监测单元，该监测单元被配置成监测测量光的强度，
其中，控制单元被配置成将标记设置为在所监测的测量光的强度处于预定范围内的情况下与在所监测的测量光的强度在所述预定范围之外的情况下不同。
10.如权利要求9所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元被配置成将标记设置为在所监测的测量光的强度超出所述预定范围的上限值的情况下与在所监测的测量光的强度降至低于所述预定范围的下限值的情况下不同。
11.如权利要求9或10所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元被配置成将标记的尺寸、形状和颜色中的至少一个设置为不同。
12.如权利要求1至7中任一项所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元被配置成将用于图像中的测量光的照射位置的显示模式设置为与未被测量光照射的位置处的显示模式不同。
13.如权利要求12所述的被检体信息取得装置，还包括监测单元，该监测单元被配置成监测测量光的强度，
其中，控制单元被配置成将用于图像中的测量光的照射位置的显示模式设置为在所监测的测量光的强度处于预定范围内的情况下与在所监测的测量光的强度在所述预定范围之外的情况下不同。
14.如权利要求12或13所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元被配置成通过闪烁图像中的测量光的照射位置或改变颜色来改变显示模式。
15.如权利要求1所述的被检体信息取得装置，还包括：参照光照射单元，该参照光照射单元被配置成用参照光照射被检体上的所述照射位置，
其中，通过在用参照光照射被检体的状态下用图像捕获单元捕获被检体的图像，测量光的照射位置被显示在被检体的图像上。
16.如权利要求15所述的被检体信息取得装置，其中，参照光照射单元被配置成通过与测量光的光路相同的光路用参照光照射被检体。
17.如权利要求16所述的被检体信息取得装置，其中，照射单元用作参照光照射单元。
18.如权利要求15至17中任一项所述的被检体信息取得装置，其中，参照光具有比测量光的强度低的强度。
19.如权利要求15至18中任一项所述的被检体信息取得装置，其中，在发射测量光之前发射参照光。
20.如权利要求15至19中任一项所述的被检体信息取得装置，还包括：照射位置取得单元，该照射位置取得单元被配置成取得关于照射在被检体上的光的照射位置的信息，
其中，控制单元被配置成计算通过使用图像捕获单元取得的测量光的照射位置与由照射位置取得单元取得的照射位置之间的差异。
21.如权利要求20所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元在所述差异超出预定值的情况下停止对关于被检体的内部的信息的取得。
22.如权利要求20或21所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元基于从除了所述差异超出预定值的照射位置之外的照射位置取得的声波来取得关于被检体的内部的信息。
23.如权利要求20至22中任一项所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元被配置成基于所述差异来控制驱动单元。
24.如权利要求1至23中任一项所述的被检体信息取得装置，还包括：输入单元，该输入单元被配置成接收用于设置被检体上要用测量光照射的区域以及照射单元移动的路径中的至少一个的输入。
25.如权利要求24所述的被检体信息取得装置，其中，输入单元包括触摸面板、鼠标和键盘中的至少一个。
26.如权利要求1至25中任一项所述的被检体信息取得装置，还包括：重构单元，该重构单元被配置成响应于声波的接收而基于从探头输出的电信号来重构被检体的内部的图像。
27.如权利要求1至26中任一项所述的被检体信息取得装置，还包括：重构单元，该重构单元被配置成基于除了从用具有在预定范围之外的强度的测量光照射的照射位置取得的声波之外的声波来重构被检体的内部的图像。
28.如权利要求1至27中任一项所述的被检体信息取得装置，还包括：支撑构件，该支撑构件被配置成固定照射单元和探头的相对位置。
29.如权利要求1至28中任一项所述的被检体信息取得装置，还包括：所述显示单元。
30.如权利要求1至29中任一项所述的被检体信息取得装置，还包括：光检测单元，该光检测单元被配置成检测从照射单元发射的测量光，
其中，控制单元被配置成当从光检测单元接收到指示出测量光的强度超出预定值的检测信号时取得照射单元相对于被检体的相对位置，然后确定从光检测单元输出的检测信号是否指示出测量光的强度超出所述预定值。
31.如权利要求30所述的被检体信息取得装置，其中，在取得照射单元相对于被检体的相对位置之后控制单元确定从光检测单元输出的检测信号不是指示出测量光的强度超出所述预定值的检测信号的情况下，控制单元使取得的相对位置失效。
32.如权利要求1至31中任一项所述的被检体信息取得装置，其中，所捕获的图像被作为通过提取被检体的轮廓而取得的图像或作为单色图像显示在显示单元上。
33.一种显示方法，包括：
用测量光照射被检体的步骤；
捕获被检体的图像的步骤；以及
在所捕获的被检体的图像上显示测量光的照射位置的步骤。
34.如权利要求33所述的显示方法，还包括：在图像中的测量光的照射位置上显示标记的步骤。
35.如权利要求34所述的显示方法，还包括：监测测量光的强度的步骤，
其中，标记被设置为在测量光的强度处于预定范围内的情况下与在所述强度在所述预定范围之外的情况下不同。
36.如权利要求35所述的显示方法，其中，标记被设置为在测量光的强度高于所述预定范围的上限值的情况下与在所述强度低于所述预定范围的下限值的情况下不同。
37.如权利要求35或36所述的显示方法，其中，改变标记的尺寸、形状和颜色中的至少一个。
38.如权利要求33所述的显示方法，其中，用于图像中的测量光的照射位置的显示模式与用于未被测量光照射的位置的显示模式不同。
39.如权利要求38所述的显示方法，还包括：监测测量光的强度的步骤，
其中，用于图像中的测量光的照射位置的显示模式被设置为在所监测的测量光的强度处于预定范围内的情况下与在所监测的测量光的强度在所述预定范围之外的情况下不同。
40.如权利要求38或39所述的显示方法，其中，通过使图像中的测量光的照射位置闪烁或使颜色改变来改变显示模式。
41.如权利要求33所述的显示方法，还包括：用参照光照射被检体上的所述照射位置的步骤，
其中，测量光的照射位置被显示在被检体被参照光照射的状态下的被检体的图像上。
42.如权利要求41所述的显示方法，在发射测量光之前发射参照光。
43.如权利要求33至42中任一项所述的显示方法，还包括：
接收作为用测量光进行照射的结果而从被检体传播的声波的步骤；
基于声波重构被检体的内部的图像的步骤；以及
显示重构图像的步骤。
44.如权利要求33至43中任一项所述的显示方法，其中，在显示步骤中，所捕获的图像被作为通过提取被检体的轮廓而取得的图像或作为单色图像显示。
45.一种显示装置，包括：
照射单元，被配置成用测量光照射被检体；
图像捕获单元，被配置成捕获被检体的图像；以及
控制单元，
其中，控制单元被配置成以如下方式控制显示单元，所述方式是将测量光的照射位置显示在由图像捕获单元捕获的图像上的方式。
46.如权利要求45所述的显示装置，其中，控制单元被配置成在图像中的测量光的照射位置上显示标记。
47.如权利要求46所述的显示装置，还包括：监测单元，该监测单元被配置成监测测量光的强度，
其中，控制单元被配置成将标记设置为在所监测的测量光的强度处于预定范围内的情况下与在所述强度在所述预定范围之外的情况下不同。
48.如权利要求47所述的显示装置，其中，控制单元被配置成将标记设置为在所监测的测量光的强度高于所述预定范围的上限值的情况下与在所述强度低于所述预定范围的下限值的情况下不同。
49.如权利要求45所述的显示装置，其中，控制单元被配置成将显示模式设置为在图像中的测量光的照射位置与未被测量光照射的位置之间不同。
50.如权利要求49所述的显示装置，还包括：监测单元，该监测单元被配置成监测测量光的强度，
其中，控制单元被配置成将用于图像中的测量光的照射位置的显示模式设置为在所监测的测量光的强度处于预定范围内的情况下与在所述强度在所述预定范围之外的情况下不同。
51.如权利要求45所述的显示装置，还包括：参照光照射单元，该参照光照射单元被配置成用参照光照射被检体上用测量光照射的照射位置，
其中，测量光的照射位置被与由图像捕获单元捕获的、在被参照光照射的状态下的被检体的图像一起显示。
52.如权利要求45至51中任一项所述的显示设备，其中，所捕获的图像被作为通过提取被检体的轮廓而取得的图像或作为单色图像显示在显示单元上。
53.如权利要求8所述的被检体信息取得装置，其中，控制单元被配置成将标记的外观设置为根据测量光的波长而不同。
54.如权利要求53所述的被检体信息取得装置，其中，外观是标记的颜色、尺寸、形状、透明度和闪烁图案中的至少一个。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110384480A (zh) * 2018-04-18 2019-10-29 佳能株式会社 被检体信息取得装置、被检体信息处理方法和存储介质

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6645693B2 (ja) * 2015-10-05 2020-02-14 キヤノン株式会社 被検体情報取得装置およびその制御方法
JP2018126389A (ja) * 2017-02-09 2018-08-16 キヤノン株式会社 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
US20220047168A1 (en) * 2018-10-29 2022-02-17 Ithera Medical Gmbh Device for optoacoustic imaging and corresponding control method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012137464A (ja) * 2010-12-28 2012-07-19 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 超音波探傷システム及び超音波探傷方法
CN102843960A (zh) * 2010-03-29 2012-12-26 佳能株式会社 光声成像设备、光声成像方法和用于执行光声成像方法的程序
WO2014013867A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Canon Kabushiki Kaisha Object information acquiring apparatus and control method thereof
CN103687545A (zh) * 2011-03-10 2014-03-26 富士胶片株式会社 光声测量设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8616062B2 (en) 2010-02-16 2013-12-31 Hitachi-Ge Nuclear Energy, Ltd. Ultrasonic inspection system and ultrasonic inspection method
JP4955790B2 (ja) 2010-04-19 2012-06-20 オリンパス株式会社 光源マーカー、光源マーカーアプリケータ及び外科手術用病変部同定システム
RU2435514C1 (ru) 2010-06-01 2011-12-10 Х.Л Хьюман Лазер Лимитед Способ фотоакустического анализа материалов и устройство для его реализации
JP5939786B2 (ja) 2011-02-10 2016-06-22 キヤノン株式会社 音響波取得装置
JP2014069032A (ja) 2012-10-02 2014-04-21 Canon Inc 被検体情報取得装置
JP2014155638A (ja) 2013-02-18 2014-08-28 Olympus Corp 超音波治療装置および超音波治療システム
JP6366379B2 (ja) * 2014-06-20 2018-08-01 キヤノン株式会社 被検体情報取得装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102843960A (zh) * 2010-03-29 2012-12-26 佳能株式会社 光声成像设备、光声成像方法和用于执行光声成像方法的程序
JP2012137464A (ja) * 2010-12-28 2012-07-19 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 超音波探傷システム及び超音波探傷方法
CN103687545A (zh) * 2011-03-10 2014-03-26 富士胶片株式会社 光声测量设备
WO2014013867A1 (en) * 2012-07-17 2014-01-23 Canon Kabushiki Kaisha Object information acquiring apparatus and control method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110384480A (zh) * 2018-04-18 2019-10-29 佳能株式会社 被检体信息取得装置、被检体信息处理方法和存储介质

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