JP2010035806A - 生体情報イメージング装置、画像構成方法 - Google Patents
生体情報イメージング装置、画像構成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010035806A JP2010035806A JP2008201902A JP2008201902A JP2010035806A JP 2010035806 A JP2010035806 A JP 2010035806A JP 2008201902 A JP2008201902 A JP 2008201902A JP 2008201902 A JP2008201902 A JP 2008201902A JP 2010035806 A JP2010035806 A JP 2010035806A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- time domain
- imaging apparatus
- biological information
- signal
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
【解決手段】生体情報イメージング装置が、生体1に光2を照射する光源4と、光吸収によって発生する超音波7を受信し信号を出力する超音波検出器8と、超音波検出器8から出力される信号からタイムドメイン法により第1の画像を再構成するタイムドメイン処理部61と、超音波検出器から出力される信号からフーリエドメイン法により第2の画像を再構成するフーリエドメイン処理部62と、第1の画像と第2の画像とから診断画像を生成する画像演算部63と、を備える。
【選択図】図1
Description
Jonathan I. Sperl et al., "Photoacoustic Image Reconstruction - A Quantitative Analysis", SPIE-OSA Vol. 6631, 663103, 2007
る。このような制約がある場合には、例えば人体の片側に音波検出器を配置し、信号を測定することになる。しかし、光吸収体と音波検出器との間の距離が大きくなるほど、音波検出器と光吸収体とがなす立体角は小さくなることになり、この場合も取得する情報の不確実性が増すことになる。
やCBP(Circular Back Projection)法、HTA(Hough Transform Algorithm)法と
いった手法がある。
に信号を観測する辺の座標を、縦軸に時間をとった時空間内においては、点音源の信号は符号101の様な2次曲線を描くことになる。
る。
図1を参照して、本発明の実施形態に係る生体情報イメージング装置の概要について説明する。図1は、本実施形態に係る生体情報イメージング装置の構成例を示す図である。
光源4は、生体を構成する成分のうち特定の成分に吸収される特定の波長の光を照射する。また、光源4は、数ナノから数百ナノ秒オーダーのパルス光を発生可能なパルス光源であることが望ましい。光源としてはレーザーが好ましいが、レーザーのかわりに発光ダイオードなどを用いることも可能である。レーザーとしては、固体レーザー、ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなど様々なレーザーを使用することができる。光学特性値分布、特に、光吸収係数値分布の波長による違いを測定するために、単一波長の光のみ発振するものではなく、異なる波長の光を発振できる光源を用いても良い。そのときの光源としては、発振する波長を変更可能な色素、OPO(Optical Parametric Oscillators)、チタンサファイヤ、アレキサンドライトなどの光学結晶を用いたレーザーなどが使
用できる。使用する波長に関しては、生体内において吸収が少ない700nmから1100nmの領域が好ましい。比較的生体表面付近の生体組織の光学特性値分布を求める場合は、上記の波長領域よりも範囲の広い、例えば400nmから1600nmの波長領域を使用することも可能である。
超音波検出器8は、生体内を伝播した光のエネルギーの一部を吸収した光吸収体9が発生する超音波7を検出し、電気信号に変換する必要がある。そのため、超音波検出器8の受信可能な周波数帯は、生体内にある光吸収体9の大きさに応じて最適化されることが望ましい。超音波検出器8としては、圧電現象を用いたトランスデューサー、光の共振を用いたトランスデューサー、容量の変化を用いたトランスデューサーなど音響波信号を検知できるものであれば、どのような音波検出器を用いてもよい。様々な大きさの光吸収体から発生した超音波を受信する場合には、検出周波数帯の広い、容量の変化を用いたトランスデューサーが好ましい。
信号処理装置6は、超音波検出器8から出力される電気信号から画像構成を行い、これにより生体の光学特性値分布に関する情報(特に光吸収特性値分布に関する情報)を導くことができる。
画像表示装置5としては、超音波信号を解析して得られた画像を表示できればよく、液晶ディスプレイなど様々なものを使用することができる。
学特性値分布、例えば、光吸収係数値分布に関係する情報を算出できる。それらの値と生体組織を構成する物質(グルコース、コラーゲン、酸化・還元ヘモグロビンなど)固有の波長依存性とを比較することによって、生体を構成する物質の濃度分布を画像化することも可能である。
次に、図3を用いて、本実施形態の生体情報イメージング装置による画像構成方法について説明する。図3は、生体内の光学特性値分布である光吸収係数値分布に関係する情報を画像化する処理のフローチャートである。以下の(S1)から(S5)は、図3に示されたフローチャートの各処理S1〜S5にそれぞれ対応させたものである。この番号順に各処理を説明する。
フローチャートの処理に限定されるものではない。本発明の本質は、アーティファクトの性質の異なる複数の画像再構成手法を用いて超音波信号から複数の画像を生成し、その複数の画像を組み合わせることによりアーティファクトを低減することにある。すなわち、本実施形態では2つの画像から最終的な診断画像を構成したが、3つ以上の画像から診断画像を構成してもよい。また画像の演算としては、和と積に限らず、他の演算処理を適用してもよい。
本発明の一実施例を説明する。生体中の光吸収係数値の分布に関する情報を表す画像を求めることを目的とした生体情報イメージング装置の例について説明する。なお、ここでは生体を模擬したファントムをイメージングした実験例を示す。
2:パルス光
3:光伝播装置
4:光源
5:画像表示装置
6:信号処理装置
7:光吸収体から発生した超音波
8:超音波検出器
9:光吸収体
61:タイムドメイン処理部
62:フーリエドメイン処理部
63:画像演算部
101:点音源の信号
102:音波源
103、104:アーティファクト
Claims (12)
- 生体に光を照射する光源と、
光吸収によって発生する超音波を受信し信号を出力する超音波検出器と、
前記超音波検出器から出力される信号からタイムドメイン法により第1の画像を再構成するタイムドメイン処理部と、
前記超音波検出器から出力される信号からフーリエドメイン法により第2の画像を再構成するフーリエドメイン処理部と、
前記第1の画像と前記第2の画像とから診断画像を生成する画像演算部と、
を備えることを特徴とする生体情報イメージング装置。 - 前記タイムドメイン処理部は、前記フーリエドメイン処理部が前記第2の画像を再構成するために用いる信号よりも少ないデータ点数の信号から、前記第1の画像を再構成することを特徴とする請求項1に記載の生体情報イメージング装置。
- 前記画像演算部は、前記第1の画像と前記第2の画像との和または積をとることにより、前記診断画像を生成することを特徴とする請求項1または2に記載の生体情報イメージング装置。
- 前記タイムドメイン処理部は、DnS法により前記第1の画像を再構成することを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の生体情報イメージング装置。
- 前記タイムドメイン処理部は、CBP法により前記第1の画像を再構成することを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の生体情報イメージング装置。
- 前記タイムドメイン処理部は、HTA法により前記第1の画像を再構成することを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の生体情報イメージング装置。
- 生体に光を照射し、光吸収によって発生する超音波を受信し、画像化する生体情報イメージング装置における、画像構成方法であって、
前記超音波を受信して得られる信号からタイムドメイン法により第1の画像を再構成する工程と、
前記超音波を受信して得られる信号からフーリエドメイン法により第2の画像を再構成する工程と、
前記第1の画像と前記第2の画像とから診断画像を生成する工程と、
を備えることを特徴とする画像構成方法。 - 前記第1の画像を再構成する工程では、前記第2の画像を再構成するために用いられる信号よりも少ないデータ点数の信号から前記タイムドメイン法により前記第1の画像が再構成されることを特徴とする請求項7に記載の画像構成方法。
- 前記診断画像を生成する工程では、前記第1の画像と前記第2の画像との和または積をとることにより、前記診断画像が生成されることを特徴とする請求項7または8に記載の画像構成方法。
- 前記第1の画像を再構成する工程では、DnS法により前記第1の画像が再構成されることを特徴とする請求項7〜9のうちいずれか1項に記載の画像構成方法。
- 前記第1の画像を再構成する工程では、CBP法により前記第1の画像が再構成されることを特徴とする請求項7〜9のうちいずれか1項に記載の画像構成方法。
- 前記第1の画像を再構成する工程では、HTA法により前記第1の画像が再構成されることを特徴とする請求項7〜9のうちいずれか1項に記載の画像構成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008201902A JP5197217B2 (ja) | 2008-08-05 | 2008-08-05 | 生体情報イメージング装置、画像構成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008201902A JP5197217B2 (ja) | 2008-08-05 | 2008-08-05 | 生体情報イメージング装置、画像構成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010035806A true JP2010035806A (ja) | 2010-02-18 |
JP5197217B2 JP5197217B2 (ja) | 2013-05-15 |
Family
ID=42008946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008201902A Expired - Fee Related JP5197217B2 (ja) | 2008-08-05 | 2008-08-05 | 生体情報イメージング装置、画像構成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5197217B2 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012056651A1 (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 富士フイルム株式会社 | 光音響撮像装置およびその作動方法 |
JP2012143547A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-08-02 | Canon Inc | 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 |
JP2012231878A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Fujifilm Corp | 光音響画像化方法および装置 |
EP2638851A1 (en) | 2012-03-13 | 2013-09-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoacoustic imaging facilitating distinction between optical absorber images and artifacts |
EP2638850A1 (en) | 2012-03-13 | 2013-09-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Subject information obtaining device, subject information obtaining method, and program |
JP2014140717A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Canon Inc | 被検体情報取得装置、表示方法、およびプログラム |
US9629557B2 (en) | 2012-08-17 | 2017-04-25 | Fujifilm Corporation | Photoacoustic image generation apparatus and method |
WO2018116594A1 (ja) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 富士フイルム株式会社 | 光音響画像生成装置および方法並びにプログラム |
CN111135483A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-12 | 上海明湖科技有限公司 | 全息调频健胸仪 |
JP2021173537A (ja) * | 2020-04-20 | 2021-11-01 | 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 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03165257A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-17 | Aloka Co Ltd | 光音響映像装置 |
JP2008527321A (ja) * | 2004-12-30 | 2008-07-24 | アート アドヴァンスド リサーチ テクノロジーズ インコーポレイテッド | 混濁媒質の光学特性を決定するための方法 |
JP2008531104A (ja) * | 2005-02-23 | 2008-08-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 関心物体の撮像 |
JP2009068962A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Canon Inc | 測定方法及び測定装置 |
JP2009538418A (ja) * | 2006-05-25 | 2009-11-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光音響撮像方法 |
JP2009540904A (ja) * | 2006-06-23 | 2009-11-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光音響及び超音波合成撮像器のタイミング制御装置 |
-
2008
- 2008-08-05 JP JP2008201902A patent/JP5197217B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03165257A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-17 | Aloka Co Ltd | 光音響映像装置 |
JP2008527321A (ja) * | 2004-12-30 | 2008-07-24 | アート アドヴァンスド リサーチ テクノロジーズ インコーポレイテッド | 混濁媒質の光学特性を決定するための方法 |
JP2008531104A (ja) * | 2005-02-23 | 2008-08-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 関心物体の撮像 |
JP2009538418A (ja) * | 2006-05-25 | 2009-11-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光音響撮像方法 |
JP2009540904A (ja) * | 2006-06-23 | 2009-11-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光音響及び超音波合成撮像器のタイミング制御装置 |
JP2009068962A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Canon Inc | 測定方法及び測定装置 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012105963A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-06-07 | Fujifilm Corp | 光音響撮像装置およびその作動方法 |
CN103200875A (zh) * | 2010-10-27 | 2013-07-10 | 富士胶片株式会社 | 光声成像装置和用于操作光声成像装置的方法 |
WO2012056651A1 (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 富士フイルム株式会社 | 光音響撮像装置およびその作動方法 |
US9649034B2 (en) | 2010-10-27 | 2017-05-16 | Fujifilm Corporation | Photoacoustic imaging apparatus and method for operating a photoacoustic imaging apparatus |
JP2017104752A (ja) * | 2010-12-24 | 2017-06-15 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 |
JP2012143547A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-08-02 | Canon Inc | 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 |
US9741111B2 (en) | 2010-12-24 | 2017-08-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Subject information acquiring device and subject information acquiring method |
JP2012231878A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Fujifilm Corp | 光音響画像化方法および装置 |
EP2638851A1 (en) | 2012-03-13 | 2013-09-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoacoustic imaging facilitating distinction between optical absorber images and artifacts |
EP2638850A1 (en) | 2012-03-13 | 2013-09-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Subject information obtaining device, subject information obtaining method, and program |
US9629557B2 (en) | 2012-08-17 | 2017-04-25 | Fujifilm Corporation | Photoacoustic image generation apparatus and method |
US10709336B2 (en) | 2012-08-17 | 2020-07-14 | Fujifilm Corporation | Photoacoustic image generation apparatus and method |
JP2014140717A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Canon Inc | 被検体情報取得装置、表示方法、およびプログラム |
US10429233B2 (en) | 2012-12-28 | 2019-10-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Object information obtaining device, display method, and non-transitory computer-readable storage medium |
WO2018116594A1 (ja) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 富士フイルム株式会社 | 光音響画像生成装置および方法並びにプログラム |
US11333599B2 (en) | 2016-12-22 | 2022-05-17 | Fujifilm Corporation | Photoacoustic image generation apparatus, photoacoustic image generation method, and photoacoustic image generation program |
CN111135483A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-12 | 上海明湖科技有限公司 | 全息调频健胸仪 |
JP2021173537A (ja) * | 2020-04-20 | 2021-11-01 | 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 |
JP7422970B2 (ja) | 2020-04-20 | 2024-01-29 | 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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5197217B2 (ja) | 2013-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5197217B2 (ja) | 生体情報イメージング装置、画像構成方法 | |
JP5284129B2 (ja) | イメージング装置、及び解析方法 | |
JP5837115B2 (ja) | 被検体情報取得装置 | |
US8260403B2 (en) | Photoacoustic imaging apparatus and photoacoustic imaging method | |
US9615751B2 (en) | Object information acquiring apparatus and object information acquiring method | |
JP4469903B2 (ja) | 生体情報イメージング装置 | |
JP6366272B2 (ja) | 被検体情報取得装置、被検体情報取得装置の制御方法、およびプログラム | |
EP2382917B2 (en) | Display data obtaining apparatus and display data obtaining method | |
JP2010088627A5 (ja) | ||
JP5675390B2 (ja) | 測定装置 | |
JP6132466B2 (ja) | 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 | |
JP2010088627A (ja) | 生体情報処理装置および生体情報処理方法 | |
JP6222936B2 (ja) | 装置および画像生成方法 | |
JP5645637B2 (ja) | 被検体情報取得装置および被検体情報取得方法 | |
KR20130131422A (ko) | 측정 장치 | |
Bychkov et al. | Toroidally focused sensor array for real-time laser-ultrasonic imaging: The first experimental study | |
JP2013188489A (ja) | 被検体情報処理装置およびその作動方法 | |
JP6513121B2 (ja) | 処理装置、被検体情報取得装置、光音響画像の表示方法、及びプログラム | |
Deán-Ben et al. | Statistical weighting of model-based optoacoustic reconstruction for minimizing artefacts caused by strong acoustic mismatch | |
Deán-Ben et al. | Measurement of the acoustic scatterers distribution within the imaged sample in an optoacoustic tomographic setup | |
Déan-Ben et al. | Weighted reconstruction methodology for optoacoustic tomographic imaging of heterogeneous acoustic samples | |
Bu et al. | Adaptive depth compensation algorithm for photoacoustic tomography |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110413 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130205 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5197217 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |