JP2016101415A5

JP2016101415A5 - 被検体情報取得装置および被検体情報取得方法

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Publication number: JP2016101415A5
Application number: JP2014242447A
Authority: JP
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2034-11-28

Description

本発明は、光源と、互いの受信エリアが重なる領域にフォーカススポットを形成するようにそれぞれの受信面が曲面上に配置され、前記光源から出射された光が照射されることにより被検体から発生する光音響波を受信して時系列の電気信号に変換する複数の受信手段と、前記受信手段を走査させる駆動手段と、前記時系列の電気信号を用いて、前記被検体内部の特性情報を取得する処理手段と、を有し、前記光源は、複数のタイミングで光を出射し、前記受信手段は、前記光の出射に同期した複数のタイミングで光音響波を受信し、前記駆動手段は、前記複数のタイミングに同期して、予め指定された領域内で、前記光音響波を受信するように、前記受信手段を走査し、前記処理手段は、前記指定された領域内の位置座標と前記複数のタイミングの各々に対応する前記時系列の電気信号を積算した信号に基づいて、前記特性情報を取得することを特徴とする被検体情報取得装置を含む。
また、本発明は、光を出射する光学系と、それぞれの受信面が曲面上に配置され電気信号を出力する複数の受信手段と、前記受信手段を走査させる駆動手段と、前記電気信号を用いて前記被検体内部の特性情報を取得する処理手段と、を有する装置を用いた被検体情報の取得方法であって、
前記光学系を用いて、複数のタイミングで光を出射するステップと、
前記受信手段を用いて、前記光の出射に同期した複数のタイミングで光音響波を受信して時系列の電気信号を出力するステップと、
被検体内において前記受信手段が受信する領域を指定するステップと、
前記駆動手段を用いて、前記複数のタイミングに同期して、前記指定された領域内で、前記光音響波を受信するように、前記受信手段を走査するステップ、
前記処理手段を用いて、前記指定された領域内の位置座標と前記複数のタイミングの各々に対応する前記時系列の電気信号を積算した信号に基づいて、前記特性情報を取得するステップと、を有することを特徴とする被検体情報の取得方法を含む。

使用したリング型探触子を、図１０を用いて説明する。リング型探触子１０００には、音響受信器１１０として２５６素子のトランスデューサ１００２（各サイズは０．３５ｍｍ×７ｍｍ）を、曲率半径１．５ｃｍの曲面状の支持体に配置したものを使用した。フォーカススポットは、リング型探触子表面から等距離にあたるリングの中心の空間に形成される。フォーカススポットのエレベーションサイズをさらに小さくして解像度を上げるために、探触子表面には音響レンズを付与した。スキャンピッチは１ｍｍ、走査領域は水平の２次元の１ｃｍ四方の領域と設定し、リング型探触子１０００を水平に走査した際のフォーカスポイントが水平に走査されるように配置した。光源からの光は、導波路を経由して光出射端１００３から被検体１００１に向かって一様に出射光１００４が照射される。測定には、リング型探触子１０００と被検体１００１との間には水を充填し、音響整合を取った。また、被検体１００１内には光吸収体を配置した。

Claims

光を出射する光学系と、
互いの受信エリアが重なる領域にフォーカススポットを形成するようにそれぞれの受信面が曲面上に配置され、前記光学系から出射された光が照射されることにより被検体から発生する光音響波を受信して時系列の電気信号に変換する複数の受信手段と、
前記受信手段を走査させる駆動手段と、
前記時系列の電気信号を用いて、前記被検体内部の特性情報を取得する処理手段と、を有し、
前記光学系は、複数のタイミングで光を出射し、
前記受信手段は、前記光の出射に同期した複数のタイミングで光音響波を受信し、
前記駆動手段は、前記複数のタイミングに同期して、予め指定された領域内で、前記光音響波を受信するように、前記受信手段を走査し、
前記処理手段は、前記指定された領域内の位置座標と前記複数のタイミングの各々に対応する前記時系列の電気信号を積算した信号に基づいて、前記特性情報を取得することを特徴とする被検体情報取得装置。
前記指定された領域は、予め撮影された前記被検体のトモグラフィー画像の一部を選択することにより指定され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。
前記複数の受信手段は、異なる曲率を呈する受信面の組を複数有するように配置されてい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。
前記処理手段は、前記曲率が異なる前記受信面の組に対応する前記複数の受信手段が受信した信号ごとに受信信号を積算することを特徴とする請求項３に記載の被検体情報取得装置。
前記複数の受信手段は、ボウル状、円殻状、円弧状、および、アーク状の少なくともいずれかの支持体に支持されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
前記複数の受信手段は、所定の曲率を有する前記支持体の面上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
前記処理手段は、前記電気信号を積算するときに、空間距離が等しい箇所から伝搬した光音響波に対応する電気信号の位相が一致するように、前記光音響波の音速を調整できることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
前記処理手段は、画像再構成アルゴリズムが実行可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
前記受信手段は、前記駆動手段から着脱が可能であって、操作者が手技によって前記被検体に対する位置を変更可能なハンドヘルド型の探触子であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
前記ハンドヘルド型の探触子は、磁気センサ又は光学センサを有し、
前記処理手段は、前記磁気センサ又は前記光学センサの出力に基づいて、前記複数のタイミングのそれぞれにおける前記受信手段と前記被検体との相対位置座標を検出する
ことを特徴とする請求項９に記載の被検体情報取得装置。
前記ハンドヘルド型の探触子は、前記指定された領域内の位置座標を検出する検出手段をさらに有することを特徴とする請求項９または１０に記載の被検体情報取得装置。
前記光学系は、光源からの光を被検体に向けて出射する光出射部を備えていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
光を出射する光学系と、それぞれの受信面が曲面上に配置され電気信号を出力する複数の受信手段と、前記受信手段を走査させる駆動手段と、前記電気信号を用いて前記被検体内部の特性情報を取得する処理手段と、を有する装置を用いた被検体情報の取得方法であって、
前記光学系を用いて、複数のタイミングで光を出射するステップと、
前記受信手段を用いて、前記光の出射に同期した複数のタイミングで光音響波を受信して時系列の電気信号を出力するステップと、
被検体内において前記受信手段が受信する領域を指定するステップと、
前記駆動手段を用いて、前記複数のタイミングに同期して、前記指定された領域内で、前記光音響波を受信するように、前記受信手段を走査するステップ、
前記処理手段を用いて、前記指定された領域内の位置座標と前記複数のタイミングの各々に対応する前記時系列の電気信号を積算した信号に基づいて、前記特性情報を取得するステップと、を有することを特徴とする被検体情報の取得方法。
前記領域を指定するステップは、予め撮影された前記被検体のトモグラフィー画像の一部を選択することにより行われることを特徴とする請求項１３に記載の被検体情報の取得方法。
前記複数の受信手段は、異なる曲率を呈する受信面の組を複数有するように配置されていることを特徴とする請求項１３または１４に記載の被検体情報の取得方法。
前記特性情報を取得するステップは、前記曲率が異なる前記受信面の組に対応する前記複数の受信手段が受信した信号ごとに受信信号を積算することを特徴とする請求項１５に記載の被検体情報の取得方法。
前記複数の受信手段は、ボウル状、円殻状、円弧状、および、アーク状の少なくともいずれかの支持体に支持されていることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の被検体情報の取得方法。
前記複数の受信手段は、所定の曲率を有する前記支持体の面上に配置されていることを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の被検体情報の取得方法。
前記特性情報を取得するステップは、前記電気信号を積算するときに、空間距離が等しい箇所から伝搬した光音響波に対応する電気信号の位相が一致するように、前記光音響波の音速を調整することを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の被検体情報の取得方法。
前記特性情報を取得するステップは、画像再構成アルゴリズムを実行するサブステップを含むことを特徴とする請求項１３乃至１９のいずれか１項に記載の被検体情報の取得方法。
前記受信手段は、前記駆動手段から着脱が可能であって、操作者が手技によって前記被検体に対する位置を変更可能なハンドヘルド型の探触子に含まれることを特徴とする請求項１３乃至２０のいずれか１項に記載の被検体情報の取得方法。
前記ハンドヘルド型の探触子は、磁気センサ又は光学センサを有し、
前記特性情報を取得するステップは、前記磁気センサ又は前記光学センサの出力に基づいて、前記複数のタイミングのそれぞれにおける前記受信手段と前記被検体との相対位置座標を検出することを特徴とする請求項２１に記載の被検体情報の取得方法。
前記ハンドヘルド型の探触子は、前記指定された領域内の位置座標を検出する検出手段をさらに有することを特徴とする請求項２１に記載の被検体情報の取得方法。
前記光学系は、光源からの光を被検体に向けて出射する光出射部を備えていることを特徴とする請求項１３乃至２３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。