JP2015139507A - 光音響計測用プローブおよびそれを備えた光音響計測装置 - Google Patents
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Abstract
Description
測定光を被検体に向けて出射させる光出射部と、
測定光の出射によって被検体内に生じた光音響波を検出する音響波検出部とを備え、
光出射部の出射端面が、プローブの当接平面よりも音響波検出部側に位置し、
上記出射端面における光軸が、音響波検出部の検出面の法線方向に対して音響波検出部が位置する側の反対側に傾いていることを特徴とするものである。
測定光を被検体に向けて出射させる光出射部と、測定光の出射によって被検体内に生じた光音響波を検出する音響波検出部とを有するプローブ、および
音響波検出部により検出された光音響波に基づいて光音響信号を処理する信号処理部を備え、
光出射部の出射端面が、プローブの当接平面よりも音響波検出部側に位置し、
上記出射端面における光軸が、音響波検出部の検出面の法線方向に対して音響波検出部が位置する側の反対側に傾いていることを特徴とするものである。
まず、第1の実施形態の光音響計測用プローブおよびそれを備えた光音響計測装置について説明する。図1は本実施形態の光音響計測装置の構成を示す概略図であり、図2はプローブの構成を示す概略図であり、図2のaは正面から見たときの断面図およびbは側面から見たときの断面図である。
プローブ11は、被検体に向けて超音波を照射したり、被検体M内を伝搬する音響波Uを検出したりするものである。すなわち、プローブ11は、被検体Mに対する超音波の照射(送信)、および被検体Mから反射して戻って来た反射超音波(反射音響波)の検出(受信)を行うことができる。さらにプローブ11は、被検体M内の吸収体がレーザ光を吸収することにより被検体M内に発生した光音響波の検出も行うことができる。なお本明細書において、「音響波」とは超音波および光音響波を含む意味である。ここで、「超音波」とはプローブにより送信された弾性波およびその反射波を意味し、「光音響波」とは測定光の照射による光音響効果により被検体M内に発生した弾性波を意味する。また吸収体としては、例えば血管、金属部材等が挙げられる。
レーザユニット13は、例えばレーザ光を発するQスイッチ固体レーザ型の光源を有し、被検体Mに照射する測定光Lとしてレーザ光を出力する。レーザユニット13は、例えば、超音波ユニット12の制御部34からのトリガ信号を受けてレーザ光を出力するように構成されている。レーザユニット13は、レーザ光として1〜100nsecのパルス幅を有するパルス光を出力するものであることが好ましい。例えば本実施形態では、レーザユニット13の光源はQスイッチアレキサンドライトレーザである。
超音波ユニット12は、受信回路21、AD変換部22、受信メモリ23、光音響画像生成部24、表示制御部30および制御部34を有する。超音波ユニット12が本発明における信号処理部に相当する。
上記第1の実施形態では、光出射部42が1つの導光部材から構成される場合について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、図6から図9は、光出射部42の他の構成例を示す概略図である。
次に、第2の実施形態の光音響計測用プローブおよびそれを備えた光音響計測装置について説明する。図11は本実施形態の光音響計測装置の構成を示す概略図である。本実施形態は、光音響画像に加えて超音波画像も生成する点で、第1の実施形態と異なる。したがって、第1の実施形態と同様の構成要素についての詳細な説明は、特に必要がない限り省略する。
本実施形態の超音波ユニット12は、図1に示す光音響計測装置の構成に加えて、超音波画像生成部29および送信制御回路33を備える。
11 プローブ
12 超音波ユニット
13 レーザユニット
14 表示部
15 入力部
19 音響部材
20 振動子アレイ
21 受信回路
22 変換部
23 受信メモリ
24 光音響画像生成部
29 超音波画像生成部
30 表示制御部
33 送信制御回路
34 制御部
41 バンドルファイバ
42 光出射部
43 第1の導光部材
44 第2の導光部材
45 プリズム部材
46 反射部材
L 測定光
M 被検体
U 音響波
Claims (18)
- 測定光を被検体に向けて出射させる光出射部と、
前記測定光の出射によって前記被検体内に生じた光音響波を検出する音響波検出部とを備え、
前記光出射部の出射端面が、前記プローブの当接平面よりも前記音響波検出部側に位置し、
前記出射端面における光軸が、前記音響波検出部の検出面の法線方向に対して前記音響波検出部が位置する側の反対側に傾いている光音響計測用プローブ。 - 前記出射端面における光軸が、前記測定光の反射および/または屈折により傾いている請求項1に記載の光音響計測用プローブ。
- 前記音響波検出部が、複数の音響波検出素子からなる振動子アレイであり、
前記光出射部が、前記振動子アレイのアレイ方向に沿って前記測定光の伝搬範囲を広げる第1の導光部材を含む請求項1または2に記載の光音響計測用プローブ。 - 前記第1の導光部材中の光軸が前記法線方向と平行である請求項3に記載の光音響計測用プローブ。
- 前記出射端面における光軸が、前記第1の導光部材を出射する際の前記測定光の屈折により傾いている請求項3または4に記載の光音響計測用プローブ。
- 前記光出射部が、前記第1の導光部材から出射した測定光の反射または屈折により前記出射端面における光軸を傾けている光学部材を有する請求項3または4に記載の光音響計測用プローブ。
- 前記光出射部が、該光出射部の前記出射端面を有する第2の導光部材を含み、
前記第2の導光部材が、前記測定光を拡散させる拡散部を有する請求項5または6に記載の光音響計測用プローブ。 - 前記光出射部が、該光出射部の前記出射端面を有する第2の導光部材を含み、
前記第2の導光部材の前記端面が、当該第2の導光部材を出射する際の前記測定光の屈折により前記出射端面における光軸を傾けている請求項3から5いずれか1項に記載の光音響計測用プローブ。 - 前記第2の導光部材が、前記測定光を拡散させる拡散部を有する請求項8に記載の光音響計測用プローブ。
- 測定光を被検体に向けて出射させる光出射部と、前記測定光の出射によって前記被検体内に生じた光音響波を検出する音響波検出部とを有するプローブ、および
前記音響波検出部により検出された前記光音響波に基づいて光音響信号を処理する信号処理部を備え、
前記光出射部の出射端面が、前記プローブの当接平面よりも前記音響波検出部側に位置し、
前記出射端面における光軸が、前記音響波検出部の検出面の法線方向に対して前記音響波検出部が位置する側の反対側に傾いている光音響計測装置。 - 前記出射端面における光軸が、前記測定光の反射および/または屈折により傾いている請求項10に記載の光音響計測装置。
- 前記音響波検出部が、複数の音響波検出素子からなる振動子アレイであり、
前記光出射部が、前記振動子アレイのアレイ方向に沿って前記測定光の伝搬範囲を広げる第1の導光部材を含む請求項10または11に記載の光音響計測装置。 - 前記第1の導光部材中の光軸が前記法線方向と平行である請求項12に記載の光音響計測装置。
- 前記出射端面における光軸が、前記第1の導光部材を出射する際の前記測定光の屈折により傾いている請求項12または13に記載の光音響計測装置。
- 前記光出射部が、前記第1の導光部材から出射した測定光の反射または屈折により前記出射端面における光軸を傾けている光学部材を有する請求項12または13に記載の光音響計測装置。
- 前記光出射部が、該光出射部の前記出射端面を有する第2の導光部材を含み、
前記第2の導光部材が、前記測定光を拡散させる拡散部を有する請求項14または15に記載の光音響計測装置。 - 前記光出射部が、該光出射部の前記出射端面を有する第2の導光部材を含み、
前記第2の導光部材の前記端面が、当該第2の導光部材を出射する際の前記測定光の屈折により前記出射端面における光軸を傾けている請求項12から14いずれか1項に記載の光音響計測装置。 - 前記第2の導光部材が、前記測定光を拡散させる拡散部を有する請求項17に記載の光音響計測装置。
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