JP2016036651A - 光音響画像化装置用の穿刺針および光音響画像化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の光量が比較的小さい場合にも、穿刺針を画像化するために十分な音響波を確保することが困難になるのを抑制することが可能な光音響画像化装置用の穿刺針および光音響画像化装置を提供する。【解決手段】この光音響画像化装置用の穿刺針１は、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射された光を吸収するとともに、吸収した光に応じた音響波Ａを発生する穿刺針本体部２と、穿刺針本体部２の表面２ａのうちの少なくとも一部に設けられ、穿刺針本体部２の音響インピーダンスＺ１と被検体１０の音響インピーダンスＺ２とを整合するように構成された音響整合層３とを備える。【選択図】図２

Description

この発明は、光音響画像化装置用の穿刺針および光音響画像化装置に関し、特に、被検体内に穿刺される光音響画像化装置用の穿刺針、および、被検体内に穿刺される光音響画像化装置用の穿刺針を備える光音響画像化装置に関する。

従来、被検体内に穿刺される光音響画像化装置用の穿刺針、および、被検体内に穿刺される光音響画像化装置用の穿刺針を備える光音響画像化装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、被検体内に穿刺される音響用穿刺針が開示されている。この音響用穿刺針は、金属により構成される穿刺針本体と、光散乱材料が穿刺針本体にコーティングされた光散乱コーティング部分とにより構成されている。そして、光散乱コーティング部分は、レーザ光源からの光を散乱させるとともに、穿刺針本体により発生される光音響信号の強度を小さくするように構成されている。これにより、光音響画像化被検体と穿刺針本体との光吸収係数の差の大きさに起因する実在しない像（画像アーチファクト）が生じるのを抑制することが可能に構成されている。

特開２０１３−２７５１３号公報

しかしながら、上記特許文献１の音響用穿刺針では、レーザ光源（光源部）からの光量が比較的小さい場合には、音響波の強度も小さくなるため、光音響画像化装置は、音響用穿刺針を画像化するために十分な音響波を確保することが困難になるという問題点があると考えられる。特に、光源として発光ダイオード素子を用いる場合は、光量が比較的小さいため、上記問題点が顕著になる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、光源の光量が比較的小さい場合にも、穿刺針を画像化するために十分な音響波を確保することが困難になるのを抑制することが可能な光音響画像化装置用の穿刺針および光音響画像化装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針は、光源部から照射された光を吸収するとともに、吸収した光に応じた音響波を発生する穿刺針本体部と、穿刺針本体部の表面のうちの少なくとも一部に設けられ、穿刺針本体部の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスとを整合するように構成された音響整合層とを備える。

ここで、被検体は、たとえば、生体であり、生体の音響インピーダンスは比較的小さい。一方、穿刺針は、一般的に、金属などにより形成されており、金属の音響インピーダンスは比較的大きい。また、物体同士で音響インピーダンスの差が大きい場合には、物体同士の境界（被検体と穿刺針との境界）において音響波が反射されることが知られている。このため、穿刺針が光を吸収して音響波を発生させた場合でも、音響波が穿刺針内で留まり、被検体に伝達されない場合がある。

本願発明者は上記現象に着目して、本発明を想到するに至った。すなわち、この発明の第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針では、上記のように、音響整合層を、穿刺針本体部の表面のうちの少なくとも一部に設けて、穿刺針本体部の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスとを整合するように構成する。これにより、穿刺針本体部が光を吸収することにより発生する音響波を、音響整合層を介して、効率よく被検体に伝達させることができる。その結果、光源の光量が比較的小さい場合にも、穿刺針を画像化するために十分な音響波を確保することが困難になるのを抑制することができる。この効果は、光音響画像化装置に、光量が比較的小さい発光ダイオード素子を用いた場合に、特に有効である。

上記第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針において、好ましくは、音響整合層は、音響整合層の音響インピーダンスの大きさが、生体の音響インピーダンスの大きさと穿刺針本体部の音響インピーダンスの大きさとの間の大きさを有するように構成されている。このように構成すれば、音響インピーダンスを、生体側から穿刺針本体部側に向かって次第に大きくすることができるので、容易に、音響整合層を、穿刺針本体部の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスとを整合させるように構成することができる。

上記第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針において、好ましくは、穿刺針本体部の表面と音響整合層との間に設けられ、光源部から照射された光を吸収することが可能に構成された光吸収層をさらに備える。このように構成すれば、穿刺針本体部の表面に設けられた光吸収層により音響波が発生されるので、穿刺針の外形をより鮮明に画像化させることができる。

上記第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針において、好ましくは、音響整合層は、光源部から照射される光を透過するように構成されている。このように構成すれば、音響整合層が光源部から照射される光を透過しないように構成する場合と異なり、光源部からの光が音響整合層を透過して、穿刺針本体部によって、光がより吸収されるので、穿刺針本体部の形状をより鮮明に画像化させることができる。

上記第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針において、好ましくは、音響整合層の外周面に設けられるマーキング部をさらに備える。このように構成すれば、穿刺針のカット面の向きや、音響整合層が設けられている方向（面）などを、操作者に視認させることができる。

上記第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針において、好ましくは、穿刺針本体部の先端部には、カット面が設けられており、音響整合層は、穿刺針本体部の表面のうちのカット面側の表面に設けられている。このように構成すれば、穿刺針本体部の表面のうちの全てに音響整合層を設ける場合と異なり、穿刺針の径を小さくすることができる。その結果、被検体（生体）に穿刺針を刺す際における被検体の苦痛を軽減させることができる。また、カット面側を光音響画像化装置側（検出部側）に向けて被検体に穿刺される場合には、検出部側に効率よく音響波を伝達することができるとともに、検出部側とは異なる方向（音響整合層を設けていない方向）には、音響波は伝達されにくいので、不要な方向への音響波が伝達されるのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、穿刺針本体部の表面のうちの少なくともカット面側とは反対側の表面に設けられ、光源部から照射された光を吸収することが可能に構成された光吸収層をさらに備える。このように構成すれば、カット面側を光音響画像化装置側（検出部側）に向けて被検体に穿刺される場合には、音響整合層により、検出部側に効率よく音響波を伝達することができるとともに、音響整合層を設けていない方向（カット面側とは反対側）には、音響波は伝達されにくいので、不要な方向への音響波が伝達されるのを抑制することができる。また、光吸収層をカット面側とは反対側（光音響画像化装置側（光源部側）とは反対側）に設けることにより、穿刺針本体部に照射される光源部からの光を遮ることなく、音響波の強度を大きくすることができるので、穿刺針本体部および穿刺針の外形を、より鮮明に画像化させることができる。

上記第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針において、好ましくは、光源部は、発光ダイオード素子を含む。このように構成すれば、発光ダイオード素子は、レーザ光を発する発光素子に比べて指向性が低く、位置ずれが生じた場合でも、比較的光の照射範囲は変化しにくい。これにより、レーザ光を発する発光素子を用いる場合と異なり、光学部材の精密なアライメント（位置合わせ）が不要であるとともに、光学系の振動による特性変動を抑制するための光学定盤や強固な筐体が不要となる。その結果、光学部材の精密なアライメントが不要で、かつ、光学定盤や強固な筐体が不要な分、光音響画像化装置の大型化および光音響画像化装置の構成の複雑化を抑制することができる。また、一般的に、発光ダイオード素子は、レーザ光よりも光量が小さく、穿刺針を画像化するための十分な音響波を確保することが困難になりやすいので、発光ダイオード素子を含む光音響画像化装置に音響整合層が設けられた穿刺針を用いることにより、より効果的に、穿刺針を画像化するために十分な音響波を確保することが困難になるのを抑制することができる。

上記第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針において、好ましくは、光源部は、半導体レーザ素子を含む。このように構成すれば、発光ダイオード素子と比べて、比較的指向性の高いレーザ光を被検体に照射することができるので、半導体レーザ素子からの光の大部分を確実に被検体に照射することができる。

上記第１の局面による光音響画像化装置用の穿刺針において、好ましくは、光源部は、有機発光ダイオード素子を含む。このように構成すれば、薄型化容易な有機発光ダイオード素子を用いることにより、有機発光ダイオード素子を含む光源部を容易に小型化することができる。

この発明の第２の局面による光音響画像化装置は、被検体に照射する光を発生する光源部と、光源部から被検体に照射された光を、被検体の内部の検出対象物が吸収することにより発生する音響波を検出する検出部と、光源部から照射された光を吸収するとともに、吸収した光に応じた音響波を発生する穿刺針本体部と、穿刺針本体部の表面のうちの少なくとも一部に設けられ、穿刺針本体部の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスとを整合するように構成された音響整合層とを含む穿刺針とを備える。

この発明の第２の局面による光音響画像化装置では、上記のように、音響整合層を、穿刺針本体部の表面のうちの少なくとも一部に設けて、穿刺針本体部の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスとを整合するように構成する。これにより、第２の局面による光音響画像化装置においても、穿刺針を画像化するために十分な音響波を確保することが困難になるのを抑制することができる。

上記第２の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、光源部は、発光ダイオード素子を含む。これにより、第２の局面による光音響画像化装置においても、発光ダイオード素子を含む光音響画像化装置に音響整合層が設けられた穿刺針を用いることにより、より効果的に、穿刺針を画像化するために十分な音響波を確保することが困難になるのを抑制することができる。

上記第２の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、光源部は、半導体レーザ素子を含む。これにより、第２の局面による光音響画像化装置においても、発光ダイオード素子と比べて、比較的指向性の高いレーザ光を被検体に照射することができるので、半導体レーザ素子からの光の大部分を確実に被検体に照射することができる。

上記第２の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、光源部は、有機発光ダイオード素子を含む。これにより、第２の局面による光音響画像化装置においても、薄型化容易な有機発光ダイオード素子を用いることにより、有機発光ダイオード素子を含む光源部を容易に小型化することができる。

本発明によれば、上記のように、光源の光量が比較的小さい場合にも、穿刺針を画像化するために十分な音響波を確保することが困難になるのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態による光音響画像化装置の全体構成を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態による穿刺針の構成を示した断面図である。 本発明の第１実施形態によるプローブ部を説明するための分解斜視図である。 本発明の第１実施形態によるプローブ部および穿刺針の使用時における配置関係を説明するための断面図である。 本発明の第２実施形態による穿刺針の構成を示した断面図である。 本発明の第３実施形態によるプローブ部および穿刺針の使用時における配置関係を説明するための断面図である。 本発明の第３実施形態による穿刺針の構成を示した断面図である。 本発明の第４実施形態による穿刺針の構成を示した断面図である。 本発明の第５実施形態による穿刺針の構成を示した断面図である。 本発明の第６実施形態による穿刺針の構成を示した断面図である。 本発明の第１実施形態（第３実施形態）の第１変形例による穿刺針の構成を示した図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例および第３変形例による光源部の構成を示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による光音響画像化装置１００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態による光音響画像化装置１００には、図１に示すように、被検体１０（たとえば、生体）に挿入された穿刺針１が設けられている。

また、光音響画像化装置１００には、プローブ部２０が設けられている。プローブ部２０は、リニア型（図３参照）に形成されている。そして、操作者によりプローブ部２０（矢印Ｚ２方向側）が被検体１０に接触されることにより、後述する光の照射と、被検体１０および穿刺針１が光を吸収することにより発生する音響波Ａの伝達とを行うことが可能なように構成されている。そして、プローブ部２０は、被検体１０および穿刺針１からの音響波Ａを検出して、ケーブル５０ａを介して、受信信号として後述する装置本体部３０に伝達するように構成されている。

また、光音響画像化装置１００には、装置本体部３０が設けられている。装置本体部３０は、プローブ部２０により検出された受信信号を処理して画像化するように構成されている。

また、光音響画像化装置１００には、画像表示部４０が設けられている。画像表示部４０は、装置本体部３０により処理された画像を取得して、表示することが可能に構成されている。

ここで、第１実施形態では、図２に示すように、穿刺針１は、後述する発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射された光を吸収するとともに、吸収した光に応じた音響波Ａを発生する穿刺針本体部２と、穿刺針本体部２の表面２ａに設けられた音響整合層３とを備える。なお、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂは、本発明の「光源部」の一例である。

具体的には、穿刺針本体部２は、金属（たとえば、ステンレス）により形成されており、円柱形状（または、円筒形状）を有する。そして、穿刺針本体部２の先端部分には、径方向（Ｚ方向）に対して傾斜角を有するカット面２ｂが設けられている。そして、カット面２ｂは、穿刺針１を被検体１０に進入させる際に、被検体１０の一部を切り開くことにより、穿刺針１が被検体１０に進入するのを容易にするように構成されている。また、穿刺針本体部２のカット面２ｂを除く表面２ａ（穿刺針本体部２の外周面の全体）には、音響整合層３がコーティングされている。

そして、第１実施形態では、音響整合層３は、音響整合層３の音響インピーダンスＺ３の大きさが、生体（被検体１０）の音響インピーダンスＺ２の大きさと穿刺針本体部２の音響インピーダンスＺ１の大きさとの間の大きさを有するように構成されている。また、音響整合層３は、後述する発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射される光を透過するように構成されている。

具体的には、穿刺針本体部２の音響インピーダンスＺ１は、たとえば、約４５Ｍｒａｙｌｓであり、生体（被検体１０）の音響インピーダンスＺ２は、たとえば、約１．５Ｍｒａｙｌｓである。この場合、音響インピーダンスの比が、約３０倍（Ｚ１／Ｚ２）となり、音響波Ａの反射率が極めて大きくなる。その結果、穿刺針本体部２が発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂからの光を吸収することにより音響波Ａを発生させた場合でも、音響波Ａは、穿刺針本体部２と被検体１０との境界において反射されて、穿刺針本体部２から被検体１０に伝達されにくくなる。

そこで、音響整合層３の音響インピーダンスＺ３は、以下の式（１）により導かれる音響インピーダンスＺ４の近傍の大きさを有する。すなわち、音響インピーダンスＺ４の近傍の大きさの音響整合層３を、上記の音響インピーダンスＺ１を有する穿刺針本体部２と、音響インピーダンスＺ２を有する被検体１０との間に設けることにより、上記の音響インピーダンスＺ１と、音響インピーダンスＺ２とを整合（反射率を低下）させることが可能である。
Ｚ４＝√（Ｚ１×Ｚ２）・・・（１）

たとえば、音響インピーダンスＺ４は、上記の音響インピーダンスＺ１を約４５Ｍｒａｙｌｓ、生体（被検体１０）の音響インピーダンスＺ２を約１．５Ｍｒａｙｌｓとした場合、約８．２Ｍｒａｙｌｓとなる。ここで、音響整合層３は、ガラスにより形成されており、ガラスは、８．８Ｍｒａｙｌｓ以上１４Ｍｒａｙｌｓ以下の音響インピーダンスを有する。したがって、音響整合層３は、約８．２Ｍｒａｙｌｓ近傍（音響インピーダンスＺ４）の大きさの音響インピーダンスＺ３を有するように構成されている。

また、音響整合層３は、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂからの光（たとえば、波長８５０ｎｍの光）に対して、光透過率が９０％以上で、かつ、穿刺針本体部２の屈折率と生体（被検体１０）の屈折率との間の値の屈折率を有するように構成されている。また、音響整合層３は、厚みｔを有する。たとえば、厚みｔは、約２００ｎｍであり、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射される光の波長の４分の１程度の大きさを有する。なお、上記厚みｔは、音響整合層３を穿刺針本体部２にコーティングすることにより、光の波長の４分の１程度の大きさに構成することが可能になる。なお、図２などに示す音響整合層３は、説明のために、音響整合層３の厚みｔを（穿刺針本体部２に対して実際の大きさよりも）大きく記載している。

また、音響整合層３の硬度は、金属により形成されている穿刺針本体部２（カット面２ｂ）の硬度に比べて小さいので、音響整合層３をカット面２ｂ（穿刺針１の先端部）に設けないことにより、穿刺針１の先端部の硬度が小さくなるのを抑制することが可能になる。これにより、穿刺針１が被検体１０に穿刺される際に、穿刺針１が被検体１０に穿刺しにくくなるのを抑制することが可能になる。

また、図３に示すように、プローブ部２０には、プローブ本体部２０ａと、照明部２０ｂおよび２０ｃとが設けられている。プローブ本体部２０ａは、内部に音響波検出部２３を含む。そして、プローブ本体部２０ａを矢印Ｘ１方向側および矢印Ｘ２方向側から挟むように、照明部２０ｂおよび２０ｃが設けられている。なお、音響波検出部２３は、本発明の「検出部」の一例である。

そして、照明部２０ｂには、複数の発光ダイオード素子２１ａと第１光源駆動部２２ａとが設けられている。発光ダイオード素子２１ａは、赤外域の波長（約８５０ｎｍ）を有するパルス光を発光することが可能に構成されており、矢印Ｚ２方向側に向かって、パルス光を照射するように構成されている。また、第１光源駆動部２２ａは、外部電源部（図示せず）から電力を取得するように構成されている。そして、第１光源駆動部２２ａは、後述する制御部３１から、ケーブル５０ｂを介して、光トリガ信号を取得して、取得した光トリガ信号に基づいて、発光ダイオード素子２１ａに電力を供給するように構成されている。

また、照明部２０ｃには、複数の発光ダイオード素子２１ｂと第２光源駆動部２２ｂとが設けられている。そして、第２光源駆動部２２ｂは、第１光源駆動部２２ａと同様に、制御部３１から、ケーブル５０ｃを介して、光トリガ信号を取得して、取得した光トリガ信号に基づいて、発光ダイオード素子２１ｂに電力を供給するように構成されている。

そして、図４に示すように、照明部２０ｂおよび２０ｃは、被検体１０に接触した状態で動作され、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂの被検体１０側に設けられている集光レンズ（図示せず）は、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂからのパルス光を、被検体１０内の測定深度Ｌの領域近傍（穿刺針１が挿入される領域近傍）に、集光するように構成されている。

そして、図４に示すように、照明部２０ｂおよび２０ｃから被検体１０に照射されたパルス光は、被検体１０内の検出対象物（たとえば、ヘモグロビン等）および穿刺針１により吸収される。そして、検出対象物および穿刺針１が、パルス光の照射強度（吸収量）に応じて、膨張および収縮する（膨張した大きさから元の大きさに戻る）ことにより、被検体１０の検出対象物および穿刺針１から音響波Ａが生じる。

また、音響波検出部２３には、音響レンズ２３ａと、プローブ側音響整合層２３ｂと、超音波振動子基板２３ｃと、バッキング材２３ｄとが互いに接合されて設けられており、被検体１０の検出対象部および穿刺針１からの音響波Ａを検出することが可能に構成されている。

具体的には、音響レンズ２３ａは、被検体１０の検出対象物および穿刺針１からの音響波Ａを集束させながら、音響波Ａを、プローブ側音響整合層２３ｂに伝達するように構成されている。

そして、プローブ側音響整合層２３ｂは、複数の音響インピーダンスが異なる層により構成されており、後述する超音波振動子２３ｅの音響インピーダンスと被検体１０（音響レンズ２３ａ）の音響インピーダンスとを整合するように構成されている。すなわち、プローブ側音響整合層２３ｂは、被検体１０側から超音波振動子２３ｅに向かって、音響インピーダンスが次第に大きくなるように構成されている。なお、プローブ側音響整合層２３ｂは、超音波振動子２３ｅと被検体１０との略中間の値を有する音響インピーダンスの層（１層）により構成されていてもよい。

そして、超音波振動子基板２３ｃには、複数（たとえば、１２８個）の超音波振動子２３ｅが配置されている。そして、超音波振動子２３ｅは、圧電素子（たとえば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ））などにより構成されており、上記した音響波Ａを取得した場合には、振動して電圧（受信信号）を生じるように構成されている。そして、超音波振動子２３ｅは、取得した受信信号を後述する受信回路３２に伝達するように構成されている。

また、バッキング材２３ｄは、超音波振動子２３ｅの後方（矢印Ｚ２方向側）に配置されており、音響波Ａが後方に伝搬するのを抑制するように構成されている。

また、図１に示すように、装置本体部３０には、制御部３１が設けられている。そして、制御部３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などを含み、各部に制御信号を伝達することによって、光音響画像化装置１００の全体の制御を行うように構成されている。たとえば、制御部３１は、光トリガ信号を第１光源駆動部２２ａおよび第２光源駆動部２２ｂに伝達するように構成されている。これにより、第１光源駆動部２２ａおよび第２光源駆動部２２ｂは、光トリガ信号に基づいた電力を発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂに供給することにより、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから、たとえば、約１５０ｎｓのパルス幅で、かつ、繰り返し周波数が１ｋＨｚのパルス光が照射されるように構成されている。

また、装置本体部３０には、受信回路３２が設けられている。受信回路３２は、カップリングコンデンサ等を含み、音響波検出部２３から受信信号（交流成分）を取得するように構成されている。そして、受信回路３２は、取得した受信信号をＡ／Ｄコンバータ３３に伝達するように構成されている。

また、装置本体部３０には、Ａ／Ｄコンバータ３３が設けられている。Ａ／Ｄコンバータ３３は、受信回路３２から取得した受信信号（アナログ信号）を、制御部３１から取得したサンプリングトリガ信号に対応させて、デジタル信号に変換するように構成されている。そして、Ａ／Ｄコンバータ３３は、受信メモリ３４と接続されており、Ａ／Ｄコンバータ３３は、デジタル信号に変換された受信信号を、受信メモリ３４に伝達するように構成されている。

また、装置本体部３０には、受信メモリ３４が設けられている。受信メモリ３４は、デジタル信号に変換された受信信号を一時的に格納するように構成されている。そして、受信メモリ３４は、データ処理部３５と接続されており、格納された音響波信号をデータ処理部３５に伝達するように構成されている。

また、装置本体部３０には、データ処理部３５が設けられている。データ処理部３５は、音響波画像再構成部３６と接続されており、音響波Ａのデータは、音響波画像再構成部３６に伝達するように構成されている。

また、装置本体部３０には、音響波画像再構成部３６が設けられている。音響波画像再構成部３６は、取得した音響波Ａのデータを、画像として再構成する処理を行うように構成されている。そして、音響波画像再構成部３６は、検波・対数コンバータ３７と接続されており、画像として再構成された音響波Ａのデータを検波・対数コンバータ３７に伝達するように構成されている。

また、装置本体部３０には、検波・対数コンバータ３７が設けられている。検波・対数コンバータ３７は、画像として再構成されたデータの波形処理を行うように構成されている。そして、検波・対数コンバータ３７は、音響波画像構築部３８と接続されており、波形処理されたデータを伝達するように構成されている。

また、装置本体部３０には、音響波画像構築部３８が設けられている。音響波画像構築部３８は、波形処理されたデータに基づいて、被検体１０内の断層画像を構築する処理を行うように構成されている。そして、音響波画像構築部３８は、画像表示部４０と接続されており、音響波Ａに基づいた断層画像を画像表示部４０に伝達するように構成されている。

そして、画像表示部４０は、液晶パネル等により構成されており、装置本体部３０から取得した画像を表示するように構成されている。

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、音響整合層３を、穿刺針本体部２の表面２ａに設けて、穿刺針本体部２の音響インピーダンスＺ１と被検体１０の音響インピーダンスＺ２とを整合するように構成する。これにより、穿刺針本体部２が光を吸収することにより発生する音響波Ａを、音響整合層３を介して、効率よく被検体１０に伝達させることができる。その結果、穿刺針１を画像化するために十分な音響波Ａを確保することが困難になるのを抑制することができる。そして、第１実施形態では、光量が比較的小さい発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂを用いているので、上記の効果が特に有効である。

また、第１実施形態では、上記のように、音響整合層３を、音響整合層３の音響インピーダンスＺ３の大きさが、生体（被検体１０）の音響インピーダンスＺ２の大きさと穿刺針本体部２の音響インピーダンスＺ１の大きさとの間の大きさ（音響インピーダンスＺ４近傍の大きさ）を有するように構成する。これにより、音響インピーダンスＺ３を、被検体１０側から穿刺針本体部２側に向かって次第に大きくすることができるので、容易に、音響整合層３によって、穿刺針本体部２の音響インピーダンスＺ１と被検体１０の音響インピーダンスＺ２とを整合させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、音響整合層３を、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射される光を透過するように構成する。これにより、音響整合層３が発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射される光を透過しない場合と異なり、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂからの光が、音響整合層３を透過して、穿刺針本体部２によって、光がより吸収されるので、穿刺針本体部２の形状をより鮮明に画像化させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、光音響画像化装置１００に、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂを設ける。これにより、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂは、レーザ光を発する発光素子に比べて指向性が低く、位置ずれが生じた場合でも、比較的光の照射範囲は変化しにくい。その結果、レーザ光を発する発光素子を用いる場合と異なり、光学部材の精密なアライメント（位置合わせ）が不要であるとともに、光学系の振動による特性変動を抑制するための光学定盤や強固な筐体が不要となる。したがって、光学部材の精密なアライメントが不要で、かつ、光学定盤や強固な筐体が不要な分、光音響画像化装置１００の大型化および光音響画像化装置１００の構成の複雑化を抑制することができる。また、一般的に、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂは、レーザ光よりも光量が小さく、穿刺針１を画像化するための十分な音響波Ａを確保することが困難になりやすいので、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂを含む光音響画像化装置１００に音響整合層３が設けられた穿刺針１を用いることにより、より効果的に、穿刺針１を画像化するために十分な音響波Ａを確保することが困難になるのを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、図５を参照して、第２実施形態による光音響画像化装置２００の構成について説明する。第２実施形態では、穿刺針には、音響整合層に加えて、発光ダイオード素子から照射された光を吸収することが可能に構成された光吸収層が設けられている。

図５に示すように、第２実施形態による光音響画像化装置２００には、穿刺針２０１が設けられている。

ここで、第２実施形態では、穿刺針２０１は、音響整合層２０３と、穿刺針本体部２０２の表面２０２ａと音響整合層２０３との間に設けられ発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射された光を吸収することが可能に構成された光吸収層２０４とを含む。

具体的には、穿刺針本体部２０２の表面２０２ａに、光吸収層２０４がコーティングされている。そして、光吸収層２０４は、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射された光（たとえば、波長約８５０ｎｍの光）を吸収することが可能に構成されている。また、光吸収層２０４は、穿刺針本体部２０２などと同様に、光を吸収することにより音響波Ａを発する。なお、光吸収層２０４の、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射された光に対する光吸収率は、穿刺針本体部２０２の光吸収率よりも大きくなるように構成されており、光吸収層２０４は、穿刺針本体部２０２よりも大きな音響波Ａを発生させることが可能に構成されている。

また、光吸収層２０４は、穿刺針本体部２０２の音響インピーダンスＺ１と被検体１０の音響インピーダンスＺ２との間の大きさの音響インピーダンスを有するように構成されている。これにより、光吸収層２０４を透過した光が穿刺針本体部２０２に吸収された場合には、光吸収層２０４が音響整合層として機能して、効率よく穿刺針本体部２０２からの音響波Ａを被検体１０側に伝達させることが可能に構成されている。

そして、光吸収層２０４の外周面２０４ａには、音響整合層２０３がコーティングされている。すなわち、光吸収層２０４は、穿刺針本体部２０２の表面２０２ａと音響整合層２０３との間に設けられている。また、音響整合層２０３は、第１実施形態による音響整合層３と同様の材料により形成されており、光吸収層２０４および穿刺針本体部２０２と、被検体１０との音響インピーダンスを整合することが可能に構成されている。また、第２実施形態による光音響画像化装置２００のその他の構成は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、穿刺針２０１に、穿刺針本体部２０２の表面２０２ａと音響整合層２０３との間に設けられ、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射された光を吸収することが可能に構成された光吸収層２０４を含むように構成する。これにより、穿刺針本体部２０２の表面２０２ａに設けられた光吸収層２０４により音響波Ａが発生されるので、穿刺針２０１の外形をより鮮明に画像化させることができる。また、第２実施形態による光音響画像化装置２００のその他の効果は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

（第３実施形態）
次に、図６および図７を参照して、第３実施形態による光音響画像化装置３００の構成について説明する。第３実施形態では、音響整合層が穿刺針本体部の表面のうちの外周面の全体にコーティングされていた穿刺針を有する第１実施形態および第２実施形態による光音響画像化装置１００および２００と異なり、音響整合層が穿刺針本体部の表面のうちのカット面側の表面に設けられている。

図６に示すように、第３実施形態による光音響画像化装置３００は、穿刺針３０１を有する。

ここで、第３実施形態では、穿刺針３０１には、音響整合層３０３が、穿刺針本体部３０２の表面３０２ａのうちのカット面３０２ｂ側（矢印Ｚ１方向側）の表面に設けられている。

具体的には、図７に示すように、穿刺針本体部３０２の表面３０２ａのうちの矢印Ｚ１方向側の外周面３０２ｃ（表面３０２ａの矢印Ｚ１方向側の半分（１８０度分）の領域）に、光吸収層３０４がコーティングされている。光吸収層３０４は、第２実施形態による光吸収層２０４と同様の材料により形成されており、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射された光を吸収することが可能に構成されている。

そして、光吸収層３０４の外周面３０４ａには、音響整合層３０３がコーティングされている。また、音響整合層３０３は、第１実施形態による音響整合層３と同様の材料により形成されており、光吸収層３０４および穿刺針本体部３０２と、被検体１０との音響インピーダンスを整合することが可能に構成されている。

また、図６に示すように、プローブ部２０が被検体１０の矢印Ｚ１方向側に配置された場合には、穿刺針３０１を、音響整合層３０３が設けられたカット面３０２ｂ側を、矢印Ｚ１方向側に向けて使用することにより、プローブ部２０側（音響波検出部２３側）に向かって、より大きな音響波Ａを発生させることが可能になる。また、第３実施形態による光音響画像化装置３００のその他の構成は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記のように、穿刺針３０１に、音響整合層３０３が穿刺針本体部３０２の表面３０２ａのうちのカット面３０２ｂ側（矢印Ｚ１方向側）の表面に設けられている。これにより、穿刺針本体部３０２の表面３０２ａのうちの全てに音響整合層３０３を設ける場合と異なり、穿刺針３０１の径を小さくすることができる。その結果、被検体１０（生体）に穿刺針３０１を刺す際における被検体１０の苦痛を軽減させることができる。また、カット面３０２ｂ側を音響波検出部２３に向けて被検体１０に穿刺される場合には、音響波検出部２３側に効率よく音響波Ａを伝達することができるとともに、音響波検出部２３側とは異なる方向（音響整合層３０３を設けていない方向であり矢印Ｚ２方向側）には、音響波Ａは伝達されにくいので、不要な方向への音響波Ａが伝達されるのを抑制することができる。また、第３実施形態による光音響画像化装置３００のその他の効果は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

（第４実施形態）
次に、図８を参照して、第４実施形態による光音響画像化装置４００の構成について説明する。第４実施形態では、穿刺針本体部の表面のうちのカット面側の表面に音響整合層および光吸収層が設けられていた穿刺針を有する第３実施形態による光音響画像化装置３００と異なり、穿刺針本体部の表面のうちのカット面側の表面に音響整合層が設けられているとともに、カット面側の反対側の表面に光吸収層が設けられている穿刺針を有する。

図８に示すように、第４実施形態による光音響画像化装置４００は、穿刺針４０１を有する。

ここで、第４実施形態では、穿刺針本体部４０２の表面４０２ａのうちのカット面４０２ｂ側（矢印Ｚ１方向側）とは反対側（矢印Ｚ２方向側）の表面４０２ｄに、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射された光を吸収することが可能に構成された光吸収層４０４が設けられている。

具体的には、図８に示すように、穿刺針本体部４０２の表面４０２ａのうちの矢印Ｚ１方向側の外周面４０２ｃ（表面４０２ａの矢印Ｚ１方向側の半分（１８０度分）の領域）に、音響整合層４０３がコーティングされている。また、音響整合層４０３は、第１実施形態による音響整合層３と同様の材料により形成されており、穿刺針本体部４０２と、被検体１０との音響インピーダンスを整合することが可能に構成されている。

また、プローブ部２０が被検体１０の矢印Ｚ１方向側に配置された場合には、穿刺針４０１を、音響整合層４０３が設けられたカット面４０２ｂ側を、矢印Ｚ１方向側に向けて使用される。この場合、穿刺針４０１は、音響整合層４０３により、プローブ部２０側（音響波検出部２３側）に向かって効率よく音響波Ａを伝達させることができるとともに、光吸収層４０４により、より大きな音響波Ａを発生させることが可能になる。また、第４実施形態による光音響画像化装置４００のその他の構成は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第４実施形態では、上記のように、穿刺針４０１に、穿刺針本体部４０２の表面４０２ａのうちのカット面４０２ｂ側とは反対側（矢印Ｚ２方向側）の表面４０２ｄに設けられ、発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂから照射された光を吸収することが可能に構成された光吸収層４０４を設ける。これにより、カット面４０２ｂ側を音響波検出部２３側に向けて被検体１０に穿刺される場合には、音響整合層４０３により、音響波検出部２３側に効率よく音響波Ａを伝達することができるとともに、音響整合層４０３を設けていない方向（カット面４０２ｂ側とは反対側）には、音響波Ａは伝達されにくいので、不要な方向への音響波Ａが伝達されるのを抑制することができる。また、光吸収層４０４をカット面４０２ｂ側とは反対側に設けることにより、穿刺針本体部４０２に照射される発光ダイオード素子２１ａおよび２１ｂからの光を遮ることなく、音響波Ａの強度を大きくすることができるので、穿刺針本体部４０２および穿刺針４０１の外形を、より鮮明に画像化させることができる。また、第４実施形態による光音響画像化装置４００のその他の効果は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

（第５実施形態）
次に、図９を参照して、第５実施形態による光音響画像化装置５００の構成について説明する。第５実施形態では、音響整合層の外周面にマーキング部を有する穿刺針が設けられている。

図９に示すように、第５実施形態による光音響画像化装置５００は、穿刺針５０１を有する。

ここで、第５実施形態では、穿刺針５０１には、音響整合層５０３の外周面５０３ａにマーキング部５０４が設けられている。

具体的には、図９に示すように、穿刺針５０１の穿刺針本体部５０２のカット面５０２ｂ側（矢印Ｚ１方向側）には、音響整合層５０３がコーティングされている。また、音響整合層５０３の材料は、第１実施形態による音響整合層３の材料と同様に構成されている。

そして、音響整合層５０３の表面５０３ａのうちの矢印Ｚ１方向側（カット面５０２ｂ側）で、かつ、穿刺針１の根元側（矢印Ｘ２方向側）に、マーキング部５０４が設けられている。そして、マーキング部５０４は、操作者に視認されることが可能な材料により構成されている。なお、マーキング部５０４は、音響整合層５０３や上記した第２実施形態による光吸収層２０４と同様の材料により構成されてもよい。

また、穿刺針５０１を被検体１０に矢印Ｘ１方向に挿入するように使用する場合には、穿刺針５０１のマーキング部５０４を、被検体１０の外部に配置するように使用することにより、操作者は、マーキング部５０４を視認することが可能になる。この場合、マーキング部５０４は、カット面５０２ｂの向きおよび音響整合層５０３のコーティングされた表面の方向（矢印Ｚ１方向）と対応させるように設けているので、操作者は、マーキング部５０４を視認することにより、カット面５０２ｂの向きおよび音響整合層５０３のコーティングされた表面の方向を確認することが可能になる。また、第５実施形態による光音響画像化装置５００のその他の構成は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

第５実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第５実施形態では、上記のように、穿刺針５０１に、音響整合層５０３の外周面５０３ａに設けられるマーキング部５０４を設ける。これにより、穿刺針５０１のカット面５０２ｂの向きおよび音響整合層５０３のコーティングされた表面の方向などを、操作者に視認させることができる。また、第５実施形態による光音響画像化装置５００のその他の効果は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

（第６実施形態）
次に、図１０を参照して、第６実施形態による光音響画像化装置６００の構成について説明する。第６実施形態では、穿刺針本体部の表面に音響整合層が２層設けられている。

図１０に示すように、第６実施形態による光音響画像化装置６００は、穿刺針６０１を有する。

ここで、第６実施形態では、穿刺針６０１には、穿刺針本体部６０２の表面６０２ａに、生体の音響インピーダンスＺ２と穿刺針本体部６０２の音響インピーダンスＺ１との間の大きさの音響インピーダンスＺ５を有する第１音響整合層６０３が設けられている。また、穿刺針６０１には、第１音響整合層６０３の表面６０３ａに、生体の音響インピーダンスＺ２と第１音響整合層６０３の音響インピーダンスＺ５との間の大きさの音響インピーダンスＺ６を有する第２音響整合層６０４が設けられている。

また、第１音響整合層６０３は、以下の式（２）により導かれる音響インピーダンスＺ７の近傍の大きさを有する材料（たとえば、アルミニウム）により構成されている。そして、第２音響整合層６０４は、以下の式（３）により導かれる音響インピーダンスＺ８の近傍の大きさを有する材料（たとえば、アクリル樹脂）により構成されている。
Ｚ７＝^４√（Ｚ１^３×Ｚ２）・・・（２）
Ｚ８＝^４√（Ｚ１×Ｚ２^３）・・・（３）

たとえば、音響インピーダンスＺ７は、音響インピーダンスＺ１を約４５Ｍｒａｙｌｓ、生体（被検体１０）の音響インピーダンスＺ２を約１．５Ｍｒａｙｌｓとした場合、約１９．２Ｍｒａｙｌｓとなる。ここで、第１音響整合層６０３の材料（たとえば、アルミニウム）は、約１７Ｍｒａｙｌｓの音響インピーダンスＺ５を有する。したがって、第１音響整合層６０３は、約１９．２Ｍｒａｙｌｓ近傍（音響インピーダンスＺ７近傍）の大きさの音響インピーダンスＺ５を有するので、穿刺針本体部２により発生した音響波Ａを第２音響整合層６０４に効率よく伝達することが可能である。

そして、音響インピーダンスＺ８は、上記音響インピーダンスＺ７と同様に、音響インピーダンスＺ１を約４５Ｍｒａｙｌｓ、生体（被検体１０）の音響インピーダンスＺ２を約１．５Ｍｒａｙｌｓとした場合、約３．５Ｍｒａｙｌｓとなる。ここで、第２音響整合層６０４の材料（たとえば、アクリル樹脂）は、約３．３Ｍｒａｙｌｓの音響インピーダンスＺ６を有する。したがって、第２音響整合層６０４は、約３．５Ｍｒａｙｌｓ近傍（音響インピーダンスＺ８近傍）の大きさの音響インピーダンスＺ６を有するので、第１音響整合層６０３から伝達された音響波Ａを被検体１０に効率よく伝達することが可能である。また、第６実施形態による光音響画像化装置６００のその他の構成は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

第６実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第６実施形態では、上記のように、穿刺針６０１に、穿刺針本体部６０２の表面６０２ａに、生体の音響インピーダンスＺ２と穿刺針本体部６０２の音響インピーダンスＺ１との間の大きさの音響インピーダンスＺ５を有する第１音響整合層６０３を設ける。また、穿刺針６０１に、第１音響整合層６０３の表面６０３ａに、生体の音響インピーダンスＺ２と第１音響整合層６０３の音響インピーダンスＺ５との間の大きさの音響インピーダンスＺ６を有する第２音響整合層６０４を設ける。これにより、音響整合層を１層設ける場合に比べて、穿刺針本体部６０２の音響インピーダンスＺ１と生体（被検体１０）の音響インピーダンスＺ２とを、より確実に整合することができる。また、第６実施形態による光音響画像化装置６００のその他の効果は、第１実施形態における光音響画像化装置１００と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第６実施形態では、本発明の音響整合層を光源部からの光を透過するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、音響整合層を光源部からの光を透過しないように構成してもよい。たとえば、本発明の音響整合層として穿刺針本体部と被検体（生体）との音響インピーダンスを整合することが可能で、かつ、光源部からの光を吸収することが可能な材料を用いてもよいし、ガラスやアクリル樹脂などの材料に、光源部からの光を吸収することが可能な材料を含有させて用いてもよい。

また、上記第２〜第５実施形態では、本発明の穿刺針に、音響整合層に加えて、光吸収層またはマーキング部を設ける（コーティングする）ように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の穿刺針に、音響整合層に加えて、光吸収層またはマーキング部以外の部材を設ける（コーティングする）ように構成してもよい。たとえば、穿刺針本体部の表面に音響整合層をコーティングして、さらに音響整合層の外周面にＡＲ（Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）コートをコーティングして、音響整合層の光源部により照射される光に対する光透過性を向上させるように構成してもよい。なお、ガラスにより構成される音響整合層にＡＲコートをコーティングした場合、光源部により照射される光に対する透過率は、約９８％にすることが可能になる。

また、上記第３および第４実施形態では、本発明の穿刺針を、光吸収層（穿刺針本体部）の外周面のうちの矢印Ｚ１方向側の半分（１８０度分）の領域に、音響整合層をコーティングするように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の穿刺針を、光吸収層（穿刺針本体部）の外周面のうちの矢印Ｚ１方向側の半分（１８０度分）以外の大きさの領域に、音響整合層をコーティングするように構成してもよい。たとえば、本発明の穿刺針を、光吸収層（穿刺針本体部）の外周面のうちの矢印Ｚ１方向側の４分の１（９０度分）の領域に、音響整合層をコーティングするように構成してもよい。

また、上記第４実施形態では、本発明の穿刺針を、音響整合層が穿刺針本体部の表面のうちのカット面側の表面に設けられ、光吸収層が穿刺針本体部の表面のうちのカット面側とは反対側の表面に設けられるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の穿刺針を、音響整合層が穿刺針本体部の表面のうちのカット面側以外の表面に設けられ、光吸収層が穿刺針本体部の表面のうちのカット面側とは反対側以外の表面に設けられるように構成してもよい。たとえば、図１１に示す変形例のように、穿刺針７０１は、音響整合層７０３が穿刺針本体部７０２の表面７０２ａのうちのカット面７０２ｂ側とは反対側（矢印Ｚ１方向側）の表面７０２ｄに設けられ、光吸収層７０４が穿刺針本体部７０２の表面７０２ａのうちのカット面７０２ｂ側（矢印Ｚ２方向側）の表面７０２ｃに設けられるように構成してもよい。

ここで、第１変形例による穿刺針７０１は、図１１に示すように、音響整合層７０３が穿刺針本体部７０２の表面７０２ａのうちのカット面７０２ｂ側とは反対側（矢印Ｚ１方向側）の表面７０２ｄに設けられ、光吸収層７０４が穿刺針本体部７０２の表面７０２ａのうちのカット面７０２ｂ側（矢印Ｚ２方向側）の表面７０２ｃに設けられるように構成されている。

また、プローブ部２０が矢印Ｚ１方向側に配置された場合には、穿刺針７０１を、音響整合層４０３が設けられたカット面４０２ｂの反対側を、矢印Ｚ１方向側に向けて使用することにより、プローブ部２０側（音響波検出部２３側）に向かって効率よく音響波Ａを伝達させることが可能になる。

また、上記第１〜第６実施形態では、本発明の穿刺針のカット面には、音響整合層を設けない例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の穿刺針のカット面に音響整合層を設けてもよい。

また、上記第１〜第６実施形態では、本発明の第１光源駆動部および第２光源駆動部をプローブ部に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１光源駆動部および第２光源駆動部をプローブ部以外に設けてもよい。たとえば、第１光源駆動部および第２光源駆動部を装置本体部に設けてもよい。

また、上記第１〜第６実施形態では、本発明のプローブ部をリニア型の形状により構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プローブ部をリニア型以外の形状により構成してもよい。たとえば、プローブ部をコンベックス型の形状により構成してもよいし、セクタ型の形状により構成してもよい。

また、上記第１〜第６実施形態では、本発明の音響整合層の音響インピーダンスの大きさを、生体の音響インピーダンスの大きさと穿刺針本体部の音響インピーダンスの大きさとの間の大きさを有するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、音響整合層の音響インピーダンスの大きさを、生体以外の被検体の音響インピーダンスの大きさと穿刺針本体部の音響インピーダンスの大きさとの間の大きさを有するように構成してもよい。たとえば、音響整合層の音響インピーダンスの大きさを、ゲル状の試料（ファントム）の音響インピーダンスの大きさと穿刺針本体部の音響インピーダンスの大きさとの間の大きさを有するように構成してもよい。

また、上記第１〜第６実施形態では、本発明の光源部として発光ダイオード素子からの光を被検体に照射する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光源部として発光ダイオード素子以外の光源を用いて、光を被検体に照射するように構成してもよい。たとえば、光源として固体レーザを設けてもよいし、図１２に示す変形例のように、プローブ部８２０（または９２０）に、半導体レーザ素子８２１ａおよび８２１ｂ（または有機発光ダイオード素子９２１ａおよび９２１ｂ）を設けてもよい。

ここで、第２変形例によるプローブ部８２０には、図１２に示すように、半導体レーザ素子８２１ａおよび８２１ｂが設けられており、被検体１０に光を照射可能に構成されている。この場合、半導体レーザ素子８２１ａおよび８２１ｂは、発光ダイオード素子と比べて、比較的指向性の高いレーザ光を被検体１０に照射することができるので、半導体レーザ素子８２１ａおよび８２１ｂからの光の大部分を確実に被検体１０に照射することができる。

また、第３変形例によるプローブ部９２０には、図１２に示すように、有機発光ダイオード素子９２１ａおよび９２１ｂが設けられており、有機発光ダイオード素子９２１ａおよび９２１ｂから被検体１０に光を照射可能に構成されている。この場合、有機発光ダイオード素子９２１ａおよび９２１ｂは、薄型化が容易であり、プローブ部９２０を容易に小型化することができる。

１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１ 穿刺針
２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２，７０２ 穿刺針本体部
２ａ、２０２ａ、３０２ａ、４０２ａ、５０２ａ、６０２ａ、７０２ａ 穿刺針本体部の表面
２ｂ、２０２ｂ、３０２ｂ、４０２ｂ、５０２ｂ、６０２ｂ、７０２ｂ カット面
３、２０３、３０３、４０３、５０３、７０３ 音響整合層
１０ 被検体
２１ａ、２１ｂ 発光ダイオード素子（光源部）
２３ 音響波検出部（検出部）
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 光音響画像化装置
２０４、３０４、４０４、７０４ 光吸収層
５０４ マーキング部
６０３ 第１音響整合層（音響整合層）
６０４ 第２音響整合層（音響整合層）
８２１ａ、８２１ｂ 半導体レーザ素子（光源部）
９２１ａ、９２１ｂ 有機発光ダイオード素子（光源部）

Claims (14)

1. 光音響画像化装置用の穿刺針であって、
   光源部から照射された光を吸収するとともに、吸収した光に応じた音響波を発生する穿刺針本体部と、
   前記穿刺針本体部の表面のうちの少なくとも一部に設けられ、前記穿刺針本体部の音響インピーダンスと前記被検体の音響インピーダンスとを整合するように構成された音響整合層とを備える、光音響画像化装置用の穿刺針。
2. 前記音響整合層は、前記音響整合層の音響インピーダンスの大きさが、生体の音響インピーダンスの大きさと前記穿刺針本体部の音響インピーダンスの大きさとの間の大きさを有するように構成されている、請求項１に記載の光音響画像化装置用の穿刺針。
3. 前記穿刺針本体部の表面と前記音響整合層との間に設けられ、前記光源部から照射された光を吸収することが可能に構成された光吸収層をさらに備える、請求項１または２に記載の光音響画像化装置用の穿刺針。
4. 前記音響整合層は、前記光源部から照射される光を透過するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光音響画像化装置用の穿刺針。
5. 前記音響整合層の外周面に設けられるマーキング部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光音響画像化装置用の穿刺針。
6. 前記穿刺針本体部の先端部には、カット面が設けられており、
   前記音響整合層は、前記穿刺針本体部の表面のうちの前記カット面側の表面に設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光音響画像化装置用の穿刺針。
7. 前記穿刺針本体部の表面のうちの少なくとも前記カット面側とは反対側の表面に設けられ、前記光源部から照射された光を吸収することが可能に構成された光吸収層をさらに備える、請求項６に記載の光音響画像化装置用の穿刺針。
8. 前記光源部は、発光ダイオード素子を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光音響画像化装置用の穿刺針。
9. 前記光源部は、半導体レーザ素子を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光音響画像化装置用の穿刺針。
10. 前記光源部は、有機発光ダイオード素子を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光音響画像化装置用の穿刺針。
11. 被検体に照射する光を発生する光源部と、
    前記光源部から前記被検体に照射された光を、前記被検体の内部の検出対象物が吸収することにより発生する音響波を検出する検出部と、
    前記光源部から照射された光を吸収するとともに、吸収した光に応じた音響波を発生する穿刺針本体部と、前記穿刺針本体部の表面のうちの少なくとも一部に設けられ、前記穿刺針本体部の音響インピーダンスと前記被検体の音響インピーダンスとを整合するように構成された音響整合層とを含む穿刺針とを備える、光音響画像化装置。
12. 前記光源部は、発光ダイオード素子を含む、請求項１１に記載の光音響画像化装置。
13. 前記光源部は、半導体レーザ素子を含む、請求項１１に記載の光音響画像化装置。
14. 前記光源部は、有機発光ダイオード素子を含む、請求項１１に記載の光音響画像化装置。

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