JP2011125406A - 弾性波受信装置、弾性波受信方法、光音響装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被検体101からの弾性波を受信する探触子105と、被検体101を支持し且つ探触子105がその上を走査する板状の圧迫板102と、探触子105を駆動するモータ106と、探触子105が圧迫板102上の目標位置に移動するように駆動信号をモータ106に供給するコントローラ107と、圧迫板102上の探触子105の走査の際に生じる負荷に対応する物理量を予め取得し記憶しておく負荷見積り手段109と、を備え、コントローラ107は、負荷見積り手段109に記憶されている物理量を用いて、探触子105が負荷に拘らず目標位置に移動すべく駆動信号を補正する。
【選択図】図1
Description
探触子を駆動させるためには、より容量の高いアクチュエータが必要となり、装置のコストダウンを妨げてしまう問題があった。
板状の形状を有し、片側の面である支持面において前記被検体を支持するとともに該支持面の逆側の面である走査面を前記探触子が走査して弾性波を受信する板状部材と、
前記探触子を、前記板状部材の前記走査面の上を走査すべく駆動する駆動部と、
前記探触子が前記走査面の上の予め定められた目標位置に移動するように駆動信号を前記駆動部に供給する駆動制御部と、
前記走査面の上を前記探触子が走査する際に前記駆動部に生じる負荷に対応する物理量を予め取得し記憶しておく情報取得部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記情報取得部に記憶されている前記物理量を用いて、前記探触子が前記負荷に拘らず前記目標位置に移動するべく、前記駆動信号を補正することを特徴とする弾性波受信装置である。
前記板状部材の上における、前記探触子の移動に必要な負荷に対応する物理量を予め取得する情報取得工程と、
前記情報取得工程において取得された前記物理量を用いて、前記指令信号を補正する指令信号補正工程と、
前記指令信号補正工程により補正された指令信号によって前記探触子を目標位置に移動させる駆動工程と、
を備えることを特徴とする弾性波受信方法である。
図1は、本実施例に係る弾性波受信装置の概略構成を示すブロック図である。図1において光源104を除いた構成は弾性波受信装置に相当し、光源104を含む構成は光音響装置に相当する。図1において101は被検体である乳房である。被検体101は、板状部材としての板状の形状を有する圧迫板102および103により挟まれて圧迫されることで支持される。圧迫板102は、片側の面の支持面において被検体を圧迫支持する。この状態で、パルスレーザ光源104より被検体101に光音響波を発生させるためのレーザ光Lが照射される。この際パルスレーザ光源104は一定周波数でレーザ光Lをパルス状に変動させつつ被検体101に照射する。そして、照射されたレーザ光のエネルギが被検体101に吸収され、発散されることで発生した光音響波は、探触子105に弾性波Wとして受信され、電気信号に変換される。探触子105は駆動部としてのモータ106によって駆動されることで、被検体101全体にわたって圧迫板102の支持面の逆側の面である走査面の上を2次元的に走査することが可能となっている。
おいて302は、探触子105が被検体101に対して走査すべき領域である走査領域を示している。図3においては、走査領域302の図中左上の隅部を原点とし、水平方向右向きにX軸、垂直方向下向きにY軸を定義している。本実施例では、コントローラ107は矢印301で示すパターンで探触子105に走査領域302を走査させる。ここでは簡単のため探触子105がX軸方向に一回走査する場合を想定して説明する。
探触子105の水平位置Xがとられている。各時刻における探触子105の目標位置f(t)は実線405で示されている。f(t)においてはポイント401の時刻において探触子105が移動を開始し、ポイント402の時刻まで等加速度で加速する。その後、ポイント403で示される時刻まで等速度で移動し、その後ポイント404で示される時刻まで等加速度で減速する。ポイント404で示される時刻において探触子105は走査領域の右端に到達する。
れた正の定数として、負荷補正関数C(t)を以下の式(2)のように定義する。
子の移動および光音響波の受信が繰り返し行われる。探触子105が走査領域の右端Xmaxに到達するとS210において探触子の走査が終了し、弾性波の受信及び記録も終了す
る。
用いてもよい。なお、本実施例において、測定位置と目標位置の差分は、駆動部に生じる負荷に対応する物理量に相当する。
図6は本発明に係る弾性波受信装置の実施例2を示すブロック構成図である。本実施例の弾性波受信装置においては、温度変動による探触子105の移動に係る負荷のばらつきを補正するために、温度センサ601および負荷見積もり手段602を設ける。図6において、被検体101、圧迫板102、圧迫板103、光源104、探触子105、モータ106、コントローラ107、ユーザインタフェース110については実施例1と同様であるので説明を省略する。図7に本発明の実施例2における被検体101を圧迫板102および圧迫板103で挟んで圧迫・支持してから、探触子105で弾性波を受信するまでの、弾性波受信装置を用いた測定フローを示す。
同じである方法を示したが、入力パルス数の変更と併せて加速開始時刻を変化させてもよい。例えば探触子105の移動に係る負荷が大きく見積もられた場合にはパルス入力数を増加させるとともにパルス入力のタイミングを早める(駆動速度および駆動タイミング(または、移動速度と移動タイミング)を早める)ように駆動方法を変更する。このことで、光音響波が発生する前に余裕を持って探触子105を目標位置に移動させることができる。一方、例えば探触子105の移動に係る負荷が小さく見積もられた場合にはパルス入力数を増加させるとともにパルス入力のタイミングを遅くする(駆動速度および駆動タイミング(または、移動速度と移動タイミング)を遅くする)ように駆動方法を変更する。このことで、探触子105を目標位置に移動させることができる。
図8は本発明に係る弾性波受信装置の実施例3を示すブロック構成図である。本実施例の弾性波受信装置においては、被検体101を圧迫板102に固定した際に生じる圧迫板の102の歪みによる摩擦負荷のばらつきを補正するために、歪み検知手段としての歪みセンサ801および情報取得部としての負荷見積もり手段802を設ける。図8において、被検体101、圧迫板102、圧迫板103、光源104、探触子105、モータ106、コントローラ107、ユーザインタフェース110については実施例1と同様であるので説明を省略する。
A=k{(R1003・R1004)/(R1002・R1001)−1}・・・(7)
Claims (16)
- 被検体から発生する弾性波を受信する探触子と、
板状の形状を有し、片側の面である支持面において前記被検体を支持するとともに該支持面の逆側の面である走査面を前記探触子が走査して弾性波を受信する板状部材と、
前記探触子を、前記板状部材の前記走査面の上を走査すべく駆動する駆動部と、
前記探触子が前記走査面の上の予め定められた目標位置に移動するように駆動信号を前記駆動部に供給する駆動制御部と、
前記走査面の上を前記探触子が走査する際に前記駆動部に生じる負荷に対応する物理量を予め取得し記憶しておく情報取得部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記情報取得部に記憶されている前記物理量を用いて、前記探触子が前記負荷に拘らず前記目標位置に移動するべく、前記駆動信号を補正することを特徴とする弾性波受信装置。 - 前記情報取得部は前記探触子の位置を検知する位置検知手段を有し、
予め前記探触子に前記走査面の上を走査させ、その際に前記位置検知手段により検知された前記探触子の位置と前記目標位置との差を、前記負荷に対応する物理量として前記情報取得部が記憶することを特徴とする請求項1に記載の弾性波受信装置。 - 前記物理量を取得する際には、前記被検体から弾性波を発生させない状態で、前記探触子に前記走査面の上を走査させることを特徴とする請求項2に記載の弾性波受信装置。
- 前記情報取得部は前記板状部材の温度を検知する温度検知手段を有し、該温度検知手段が取得した温度を、前記負荷に対応する物理量として前記情報取得部が記憶することを特徴とする請求項1に記載の弾性波受信装置。
- 前記情報取得部は前記板状部材の歪みを検知する歪み検知手段を有し、該歪み検知手段が検知した歪みを、前記負荷に対応する物理量として前記情報取得部が記憶することを特徴とする請求項1に記載の弾性波受信装置。
- 前記情報取得部は、前記物理量に対応する前記負荷が、前記目標位置を予め定めた際に想定した負荷より大きい場合には前記探触子の駆動速度または駆動タイミングを早めることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の弾性波受信装置。
- 前記情報取得部は、前記物理量に対応する前記負荷が、前記目標位置を予め定めた際に想定した負荷より小さい場合には前記探触子の駆動速度または駆動タイミングを遅らせることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波受信装置。
- 探触子を予め定められた目標位置に移動させるべき指令信号によって、被検体を支持する板状部材の上を前記探触子に走査させ、該探触子で前記被検体から発生する弾性波を受信する弾性波受信方法であって、
前記板状部材の上における、前記探触子の移動に必要な負荷に対応する物理量を予め取得する情報取得工程と、
前記情報取得工程において取得された前記物理量を用いて、前記指令信号を補正する指令信号補正工程と、
前記指令信号補正工程により補正された指令信号によって前記探触子を目標位置に移動させる駆動工程と、
を備えることを特徴とする弾性波受信方法。 - 前記情報取得工程においては、前記被検体から弾性波を発生させない状態で前記板状部
材の上を前記探触子に走査させることで、前記物理量を取得することを特徴とする請求項8に記載の弾性波受信方法。 - 前記情報取得工程においては、前記板状部材の上を前記探触子に走査させることで前記探触子の位置情報を前記負荷に対応する物理量として取得するとともに、取得された位置情報と前記探触子の目標位置との差を算出し、
前記指令信号補正工程においては、前記探触子の位置と前記目標位置との差が少なくなるように前記探触子の移動速度または移動タイミングを変化させることを特徴とする請求項8または9に記載の弾性波受信方法。 - 前記情報取得工程においては、前記板状部材の温度を前記負荷に対応する物理量として取得することを特徴とする請求項8記載の弾性波受信方法。
- 前記情報取得工程においては、前記板状部材の歪みを前記負荷に対応する物理量として取得することを特徴とする請求項8に記載の弾性波受信方法。
- 前記情報取得工程において取得した前記物理量に対応する前記負荷が、前記目標位置を予め定めた際に想定した負荷より大きい場合には、
前記指令信号補正工程において、前記探触子の駆動速度または駆動タイミングを早めるように前記指令信号を補正することを特徴とする請求項8から12のいずれか一項に記載の弾性波受信方法。 - 前記情報取得工程において取得した前記物理量に対応する前記負荷が、前記目標位置を予め定めた際に想定した負荷より小さい場合には、
前記指令信号補正工程において、前記探触子の駆動速度または駆動タイミングを遅くするように前記指令信号を補正することを特徴とする請求項8から13のいずれか一項に記載の弾性波受信方法。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の弾性波受信装置と、
前記被検体に光を照射させて弾性波を発生させる光源と、
を備えることを特徴とする光音響装置。 - コンピューターに、請求項8から14のいずれか一項に記載の弾性波受信方法における、情報取得工程、指令信号補正工程および駆動工程を実行させることを特徴とするプログラム。
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