JP2016059768A5

JP2016059768A5 -

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Publication number: JP2016059768A5
Application number: JP2014192805A
Authority: JP
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2017-11-02

Description

本発明に係る光音響装置は、
被検体に対して複数波長の光を照射可能な光照射手段と、前記光を照射された被検体から発生する音響波を受信し、電気信号に変換する受信手段と、前記電気信号に基づいて、前記被検体内の情報を取得する情報取得手段と、を有し、前記受信手段が第一の測定位置にある場合に、前記光照射手段が第一の波長で光の照射を行い、前記受信手段が受信した音響波を第一の電気信号に変換し、前記受信手段が前記第一の測定位置とは異なる第二の測定位置にある場合に、前記光照射手段が第二の波長で光の照射を行い、前記受信手段が受信した音響波を第二の電気信号に変換し、前記情報取得手段が、前記第一および第二の電気信号に基づいて、前記被検体内の構造情報を取得し、かつ、前記第一および第二の電気信号に基づいて、前記被検体内の機能情報を取得することを特徴とする。

また、本発明に係る光音響装置の制御方法は、
被検体に対して複数波長の光を照射可能な光照射手段と、前記光を照射された被検体から発生する音響波を受信し、電気信号に変換する受信手段と、を有する光音響装置の制御
方法であって、前記受信手段が第一の測定位置にある場合に、前記光照射手段から第一の波長で光の照射を行い、前記受信手段によって受信した音響波を第一の電気信号に変換する第一の測定ステップと、前記受信手段が前記第一の測定位置とは異なる第二の測定位置にある場合に、前記光照射手段から第二の波長で光の照射を行い、前記受信手段によって受信した音響波を第二の電気信号に変換する第二の測定ステップと、前記第一および第二の電気信号に基づいて、前記被検体内の構造情報を取得する第一の情報取得ステップと、前記第一および第二の電気信号に基づいて、前記被検体内の機能情報を取得する第二の情報取得ステップと、を含むことを特徴とする。

<被検体の測定方法>
次に、本実施形態に係る光音響測定装置によって、被検体である生体（特に乳房）を測定する方法について説明する。
まず、光源１から発せられた特定波長のパルス光を被検体に照射する。パルス光は、例えばレンズ、ミラー、光ファイバ、拡散板などからなる光学系１１によって所望の形状に加工されながら被検体の表面に導かれ、照射される。そして、被検体２１の内部を伝播した光のエネルギーの一部が血管などの光吸収体２２に吸収されると、当該光吸収体２２の熱膨張により光音響波（典型的には超音波）が発生する。
発生した音響波は、被検体内を伝播し、支持体１３に配置された複数の音響波受信素子１２で受信され、アナログの電気信号に変換される。

実施例１では、当該ファントムに、２台のＴｉ：ｓａレーザを用いて、波長７５６ｎｍと７９７ｎｍの光を１０Ｈｚで交互に照射し、測定位置パターンが、図４に示したものとなるように、支持体１３をそれぞれ走査した。具体的には、波長７５６ｎｍに対応する測定位置パターンが、図４（ａ）に示したものとなり、波長７９７ｎｍに対応する測定位置パターンが、図４（ｂ）に示したものとなるようにし、それぞれ得られた複数の光音響信号を制御部３に保存した。

Claims

被検体に対して複数波長の光を照射可能な光照射手段と、
前記光を照射された被検体から発生する音響波を受信し、電気信号に変換する受信手段と、
前記電気信号に基づいて、前記被検体内の情報を取得する情報取得手段と、
を有し、
前記受信手段が第一の測定位置にある場合に、前記光照射手段が第一の波長で光の照射を行い、前記受信手段が受信した音響波を第一の電気信号に変換し、
前記受信手段が前記第一の測定位置とは異なる第二の測定位置にある場合に、前記光照射手段が第二の波長で光の照射を行い、前記受信手段が受信した音響波を第二の電気信号に変換し、
前記情報取得手段が、前記第一および第二の電気信号に基づいて、前記被検体内の構造情報を取得し、かつ、前記第一および第二の電気信号に基づいて、前記被検体内の機能情報を取得する
ことを特徴とする、光音響装置。
前記第一の測定位置は、第一の測定位置パターンに含まれ、
前記第二の測定位置は、前記第一の測定位置パターンとは異なる第二の測定位置パターンに含まれる
ことを特徴とする、請求項１に記載の光音響装置。
前記第一の測定位置パターン及び前記第二の測定位置パターンのそれぞれは、らせん上あるいは直線上に複数の測定位置が配置された測定位置パターンである
ことを特徴とする、請求項２に記載の光音響装置。
前記第一の測定位置パターン及び前記第二の測定位置パターンのそれぞれは、互いに異なる複数の測定位置を含む
ことを特徴とする、請求項２または３のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記第一の測定位置パターンに含まれる、隣接した測定位置間の最大距離をｄとした場合に、
前記第一の測定位置パターンに含まれる測定位置と、当該測定位置に対応する、前記第二の測定位置パターンに含まれる測定位置との距離がｄ以内である
ことを特徴とする、請求項２から４のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記第二の測定位置パターンは、前記第一の測定位置パターンを回転移動させて得られるパターンである
ことを特徴とする、請求項２から５のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記第二の測定位置パターンは、前記第一の測定位置パターンを平行移動させて得られるパターンである
ことを特徴とする、請求項２から５のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記情報取得手段は、前記構造情報を表す画像および前記機能情報を表す画像を取得し、表示手段に出力する
ことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記受信手段は、複数の受信素子と、
前記複数の受信素子のうち、少なくとも一部の受信素子の指向軸が集まるように前記複数の受信素子を支持する支持体と、を含む
ことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記第一の測定位置及び前記第二の測定位置に前記受信手段を移動させる移動手段を更に有する
ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記情報取得手段は、前記第一の電気信号、前記第二の電気信号、及びスペクトル情報に基づいて、前記機能情報を取得する
ことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記情報取得手段は、
前記第一の電気信号を用いた再構成により、前記第一の波長に対応する第一の画像情報を取得し、
前記第二の電気信号を用いた再構成により、前記第二の波長に対応する第二の画像情報を取得し、
前記第一の画像情報、前記第二の画像情報、及び前記スペクトル情報に基づいて、前記機能情報を取得する
ことを特徴とする、請求項１１に記載の光音響装置。
前記情報取得手段は、
前記第一の画像情報と前記第二の画像情報との比を算出し、
前記比と前記スペクトル情報とに基づいて、前記機能情報を取得する
ことを特徴とする、請求項１２に記載の光音響装置。
前記機能情報は、前記被検体内の物質濃度に関する情報である
ことを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記情報取得手段は、
前記第一の電気信号を用いた再構成により、前記第一の波長に対応する第一の画像情報を取得し、
前記第二の電気信号を用いた再構成により、前記第二の波長に対応する第二の画像情報
を取得し、
前記第一の画像情報と前記第二の画像情報とを加算し、加算された画像情報に基づいて前記構造情報を取得する
ことを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載の光音響装置。
前記構造情報は、初期音圧、光吸収エネルギー密度、または吸収係数に関連した情報である
ことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか１項に記載の光音響装置。
被検体に対して複数波長の光を照射可能な光照射手段と、
前記光を照射された被検体から発生する音響波を受信し、電気信号に変換する受信手段と、
を有する光音響装置の制御方法であって、
前記受信手段が第一の測定位置にある場合に、前記光照射手段から第一の波長で光の照射を行い、前記受信手段によって受信した音響波を第一の電気信号に変換する第一の測定ステップと、
前記受信手段が前記第一の測定位置とは異なる第二の測定位置にある場合に、前記光照射手段から第二の波長で光の照射を行い、前記受信手段によって受信した音響波を第二の電気信号に変換する第二の測定ステップと、
前記第一および第二の電気信号に基づいて、前記被検体内の構造情報を取得する第一の情報取得ステップと、
前記第一および第二の電気信号に基づいて、前記被検体内の機能情報を取得する第二の情報取得ステップと、
を含む
ことを特徴とする、光音響装置の制御方法。