JP2006208050A - 生体画像化装置 - Google Patents
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Abstract
本願発明の生体画像化装置では、(1)光音響信号を集音することにより、光音響信号の強度を向上し画像コントラストを高め、(2)逐次検出により解像度の均一性を保ち、(3)生体の深い部分へ到達する波長を使用して、生体の深い位置の画像を得る、ことを目的とする。
【解決手段】
本願発明の生体画像化装置は、前記被検体の内部の測定対象とする部分から全方向へ放射される前記光音響信号のみを前記反射部により反射させて集めることにより、大きい振幅の前記光音響信号として検出し、高解像度で前記被検体の内部の成分の濃度分布の画像を得る
【選択図】図1
Description
第1には、一定距離離れた円周上において光音響信号としての音圧を検出するために、全方向へ放射した光音響信号が超音波検出部に到達した際には、音圧が必然的に小さくなり測定された画像のコントラストが悪化する。
以下に説明する実施の形態は本願発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
図1、図2に本実施の形態の生体画像化装置10の構成を示す。図1は生体画像化装置10の側面からの断面図であり、図2は生体画像化装置10を上側の面から見た透視図である。図1、図2において、図内で可動台35に搭載されているもの以外は形状や配置ではなく、機能と接続を模式的に表したものであって、可動台35に搭載されてもよいし、可動台とは別体で構成されていてもよい。
波形観測器23の入力端子は信号伝達手段により前置増幅器22の出力端子に接続され、波形観測器23の出力端子は信号伝達手段により画像演算器24の入力端子に接続され、また波形観測器23の同期信号入力端子は信号伝達手段により光パルス変調部12の同期信号出力端子に接続されている。
光発生部11は光を発生させ、光信号伝達手段を介して発生させた光を光パルス変調部12へ供給する機能を有する。
光発生部11で発生され、光パルス変調部12で変調された前記パルス光は、光照射部13から、あるいは光ファイバ14を介して、あるいは光ファイバ14及び窓部32を介して、図1、図2に照射光15として示すように、被検体1に照射される。
本実施例の生体画像化装置の構成を図3、図4に示す。図3は本実施例の生体画像化装置10の側面からの断面図であり、図4は本実施例の生体画像化装置10の水平断面図である。本実施例の構成が図1、図2により説明した実施の形態の生体画像化装置10と異なるのは、図3、図4に示す左斜線部分全体で反射部34を構成している点のみであり、各部の動作、各部の機能及び測定原理は図1及び図2で説明した実施の形態の生体画像化装置と同様である。図3、図4において、図内で可動台35に搭載されているもの以外は形状や配置ではなく、機能と接続を模式的に表したものであって、可動台35に搭載されてもよいし、可動台とは別体で構成されていてもよい。
光発生部11と光パルス変調部12は、一体化した構成として半導体レーザを直接変調する構成を採用し、波長800nmでパルス幅10ナノ秒以下のパルス光を発生させている。
図7、図8に本実施の形態の生体画像化装置10の構成を示す。図7は生体画像化装置10の側面からの断面図であり、図8は生体画像化装置10を上側の面から見た透視図である。図7、図8において、図内で可動台35に搭載されているもの以外は形状や配置ではなく、機能と接続を模式的に表したものであって、可動台35に搭載されてもよいし、可動台とは別体で構成されていてもよい。
10 生体画像化装置
11 光発生部
12 光パルス変調部
13 光照射部
14 光ファイバ
15 照射光
16 光音響信号
17 散乱体
21 超音波検出部
22 前置増幅器
23 波形観測器
24 画像演算器
25 支持体
26 支持体
29 信号処理部
31 容器
32 窓部
33 液体
34 反射部
35 可動台
36 吸音材
37 挿入口
38 反射体
39 反射材
41 温度検出部
42 温度調整部
Claims (18)
- 光を発生させる光発生部と、
前記光発生部の発生させた光をパルス変調してパルス光を出力する光パルス変調部と、
前記光パルス変調部からの前記パルス光を被検体に照射する光照射部と、
前記被検体から放射される光音響信号を検出する超音波検出部と、
前記被検体から放射される光音響信号を前記超音波検出部へ反射する反射部と、
少なくとも前記光照射部、前記超音波検出部及び前記反射部を搭載し、内部に液体を充填する容器と、
前記容器を支持し、水平方向及び垂直方向へ移動する可動台と、
を備える生体画像化装置。 - 前記光照射部と前記超音波検出部とは、前記容器の内部で対向するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の生体画像化装置。
- 前記反射部は、少なくとも一部が楕円体曲面の一部をなす形状であり、
前記超音波検出部は、前記楕円体の一方の焦点に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の生体画像化装置。 - 前記容器は、前記被検体を挿入して前記楕円体の他方の焦点に配置するための挿入口を有することを特徴とする請求項3に記載の生体画像化装置。
- 前記反射部は、前記光照射部と前記楕円体の前記他方の焦点との間に、前記光照射部の照射する前記パルス光を通過させる窓部を有することを特徴とする請求項3又は4に記載のいずれかの生体画像化装置。
- 前記反射部は、前記光照射部の照射する前記パルス光に対しても反射特性を有し、
前記光照射部は、前記超音波検出部に隣接して配置されていることを特徴とする請求項3又は4に記載の生体画像化装置。 - 前記反射部は、少なくとも一部が楕円筒の一部をなす形状であり、
前記超音波検出部は、前記楕円筒の一方の焦点に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の生体画像化装置。 - 前記容器は、前記被検体を挿入して前記楕円筒の他方の焦点に配置するための挿入口を有することを特徴とする請求項7に記載の生体画像化装置。
- 前記反射部は、前記光照射部と前記楕円筒の前記他方の焦点との間に、前記光照射部の照射する前記パルス光を通過させる窓部をさらに有することを特徴とする請求項7又は8に記載のいずれかの生体画像化装置。
- 前記反射部は、前記光照射部の照射する前記パルス光に対しても反射特性を有し、
前記光照射部は、前記超音波検出部に隣接して配置されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の生体画像化装置。 - 前記容器の内部で前記容器に充填する液体の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部の検出する温度に応じて前記容器に充填する液体の温度を調整する温度調整部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から10に記載のいずれかの生体画像化装置。 - 前記反射部は、光音響信号を反射する反射材を有する前記容器の内壁であることを特徴とする請求項1から11に記載のいずれかの生体画像化装置。
- 前記容器は、内部の一部に超音波の吸音材を有することを特徴とする請求項1から12に記載のいずれかの生体画像化装置。
- 前記光照射部は、前記パルス光を前記被検体へ照射するための光ファイバを含むことを特徴とする請求項1から13に記載のいずれかの生体画像化装置。
- 前記光発生部は、血液による吸収係数が10cm−1以下となる波長の光を発生させることを特徴とする請求項1から14に記載のいずれかの生体画像化装置。
- 前記光発生部は、水による吸収係数が1cm−1以下となる波長の光を発生させることを特徴とする1から15に記載のいずれかの生体画像化装置。
- 前記容器の内部が前記被検体と略等しい音響インピーダンスを有する液体で充填されていることを特徴とする請求項1から16に記載のいずれかの生体画像化装置。
- 前記液体は、水であることを特徴とする請求項17に記載の生体画像化装置。
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