JP2010167258A5 - 被検体情報取得装置 - Google Patents
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Description
本発明は被検体の内部から放出された音響波を画像再構成する被検体情報取得装置に関する。
非特許文献１に記載されている従来の被検体情報取得装置としては、乳がんの検診用途に開発された光音響装置がある。非特許文献１の装置は、ガラスプレートと超音波探触子で被検体（乳房）を圧迫し、ガラスプレート越しに、Ｎｄ：ＹＡＧレーザを光源とする照明光（近赤外線）を被検体に照射する。そして被検体内部で発生する音響波としての光音響波を探触子で受信し、被検体内部の組織、特に乳がんにおける血管新生の画像を生成して表示する。このような画像生成のための演算を画像再構成という。なお、探触子表面には１８．６ｍｍの厚さのポリマーが設けられている。ポリマーと被検体とではそれぞれの中を伝播する音速が異なるため、光音響波は探触子で受信する前にポリマーで屈折する。画像再構成において、この屈折を考慮しないと解像度が低下してしまう。
本発明はこのような背景技術の課題解決を目的としており、被検体と被検体保持部材との間に生じる音響波の屈折に伴う解像度低下を抑制させた被検体情報取得装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の被検体情報取得装置は、被検体から放出された音響波を受信して電気信号に変換する素子を複数備えた探触子と、前記被検体と前記探触子との間に設けられた被検体保持部材と、前記電気信号から画像情報を取得する処理部と、を備える被検体情報取得装置であって、前記処理部では、少なくとも前記被検体保持部材の厚さと、前記被検体中及び前記被検体保持部材中を伝播する各音速と、前記被検対中の音響波発生源からの前記音響波の到達時間と、から前記素子毎の電気信号または前記電気信号に相当する仮想的な波面を加算する際の重み付けを決定し、重み付けされた前記電気信号または重み付けされた前記仮想的な波面を加算して画像情報を取得することを特徴とする。
なお、本発明において音響波とは、音波、超音波、光音響波と呼ばれるものを含み、例えば、被検体内部に近赤外線等の光を照射して被検体内部で発生する光音響波や、被検体内部に超音波を送信して反射された超音波を含む。また、被検体から放出された音響波とは、被検対の少なくともある部分で反射した音響波や、当該部分で発生した音響波を含む。すなわち本発明の被検体情報取得装置とは、被検体内部に光を照射して、被検体内部で発生する光音響波を探触子で受信し、被検体内部の組織画像を表示する光音響装置や、被検体内部に超音波を送受信して、被検体内部の組織画像を表示する超音波装置を含む。被検体保持部材としては、被検体と探触子との間に設けられ、被検体の少なくとも一部の形状を保つものであり、圧迫板、平行平板、プレートと呼ばれるものを含み、表面が曲率を持っていてもよい。
以下、実施の形態について説明する。なお、第一の実施形態と第二の実施形態ではＰｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（以下、ＰＡＴと表記）を原理とするＰｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｍａｍｍｏｇｒａｐｈｙ（以下、ＰＡＭと表記）の光音響波の屈折を考慮した被検体情報取得方法とＰＡＭ装置について説明する。特に、第一の実施形態ではｄｅｌａｙ ａｎｄ ｓｕｍ方式における光音響波の屈折を考慮した画像再構成方法とＰＡＭ装置について説明し、第二の実施形態ではｃｉｒｃｕｌａｒ ｂａｃｋ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ方式における光音響波の屈折を考慮した画像再構成方法について説明する。さらに、第三の実施形態では、超音波装置における超音波の屈折を考慮した被検体情報取得方法について説明する。
次に、音響波を探触子５で受信してから、画像再構成を行うまでの構成について説明する。図２（ａ）は探触子５が検出した光音響波から被検体情報を画像化するまでの信号の流れを示したものである。図２（ａ）において、７はＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）で、探触子５が受信したアナログの信号をディジタル化する。なお、探触子５とＡＤＣ７の間には信号を増幅するための増幅器を設けることが好ましく、例えば探触子５に内蔵していてもよい。８はメモリで、ディジタル化した信号を一時的に記憶する手段である。そして、９は処理部であり、ノイズ低減のためのフィルタ処理が施され、探触子スキャンユニット６からの信号取得位置情報に基づき画像再構成を行う。１０は表示部で、処理部９で画像再構成した画像情報を表示する。
Claims (9)
- 被検体から放出された音響波を受信して電気信号に変換する素子を複数備えた探触子と、前記被検体と前記探触子との間に設けられた被検体保持部材と、前記電気信号から画像情報を取得する処理部と、を備える被検体情報取得装置であって、
前記処理部では、少なくとも前記被検体保持部材の厚さと、前記被検体中及び前記被検体保持部材中を伝播する各音速と、前記被検対中の音響波発生源からの前記音響波の到達時間と、から前記素子毎の電気信号または前記電気信号に相当する仮想的な波面を加算する際の重み付けを決定し、
重み付けされた前記電気信号または重み付けされた前記仮想的な波面を加算して画像情報を取得することを特徴とする被検体情報取得装置。 - 前記音響波は、前記被検体に光を照射することにより前記被検体中の音響波発生源から発生した光音響波であり、
前記処理部では、少なくとも前記被検体保持部材の厚さと、前記被検体中及び前記被検体保持部材中を伝播する各音速と、前記音響波発生源からの前記光音響波の到達時間と、から前記素子毎の電気信号または前記電気信号に相当する仮想的な波面を加算する際の重み付けを決定し、
重み付けされた前記電気信号または重み付けされた前記仮想的な波面を加算して画像情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の被検体情報取得装置。 - 前記処理部は、少なくとも前記被検体保持部材の厚さと、前記被検体中及び前記被検体保持部材中を伝播する各音速と、前記画像情報の画素位置と、からスネルの法則に基づき前記音響波発生源からの前記音響波の到達時間を計算することを特徴とする請求項１または２に記載の被検体情報取得装置。
- 前記処理部は、少なくとも前記被検体保持部材の厚さと、前記被検体中及び前記被検体保持部材中を伝播する各音速と、前記画像情報の画素位置と、からスネルの法則に基づき、前記音響波の到達位置を補正することによって前記素子毎の電気信号を加算する際の重み付けを決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
- 前記処理部は、少なくとも前記被検体保持部材の厚さと、前記被検体保持部材中及び前記被検体中を伝播する各音速と、前記音響波発生源からの前記音響波の到達時間と、からスネルの法則に基づき前記素子毎の仮想的な波面を計算することを特徴とする請求項１または２に記載の被検体情報取得装置。
- 前記処理部は、少なくとも前記素子からの角度を変数として前記仮想的な波面に濃淡をつけることによって、前記仮想的な波面を加算する際の重み付けを決定することを特徴とする請求項１または２または５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
- 前記音響波は、前記被検体に送信した超音波が前記音響波発生源によって反射して返ってきた超音波であり、
前記処理部では、少なくとも前記被検体保持部材の厚さと、前記被検体中及び前記被検体保持部材中を伝播する各音速と、前記画像情報の画素位置と、から前記素子毎の電気信号を整相加算する際の重み付け及び遅延時間を決定し、
重み付けされた前記電気信号を整相加算して画像情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の被検体情報取得装置。 - 前記処理部は、少なくとも前記被検体保持部材の厚さと、前記被検体保持部材中及び前記被検体中を伝播する各音速と、前記画像情報の画素位置と、からスネルの法則に基づき整相加算する際の遅延時間を計算することを特徴とする請求項１または７に記載の被検体情報取得装置。
- 前記処理部は、少なくとも前記被検体保持部材の厚さと、前記被検体保持部材中及び前記被検体中を伝播する各音速と、前記画像情報の画素位置と、からスネルの法則に基づき窓関数を補正することによって前記素子毎の電気信号を整相加算する際の重み付けを決定することを特徴とする請求項１または３または８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
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