JP2016101419A - 光音響装置、被検体情報取得方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、血管内の血液量による、取得される被検体情報の精度への影響を抑制することのできる光音響装置を提供することを目的とする。【解決手段】 本発明に係る光音響装置は、複数回の光照射が行われている間に、被検体に電圧を印加する電気刺激部と、複数の信号のうち、電圧の印加開始タイミングに基づいて決定される開始タイミングから、印加開始タイミングから電圧の印加終了タイミングまでの第一の時間が経過するまでの期間に発生した光音響波に対応する信号の少なくとも一部を使用し、開始タイミングから第一の時間が経過するまでの期間以外に発生した光音響波に対応する信号を使用せずに、被検体情報を取得する処理部を有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、光音響効果を利用した光音響装置に関するものである。

光を用いたイメージング技術の一つとして、光音響イメージング技術がある。光音響イメージングでは、まず、光源から発生したパルス光が被検体に照射される。照射光は被検体内で伝播・拡散し、被検体内の複数の箇所で吸収されることにより、光音響波が発生する。トランスデューサはこの光音響波を受信し、処理装置が受信信号を解析処理することで、被検体内部の光学特性値に関する情報を取得する。

被検体内の光吸収体から発生する光音響波の発生音圧（以下、初期音圧とも呼ぶ）Ｐ_０は次式で表すことができる。
Ｐ_０＝Γ・μ_ａ・Φ・・・・・・・・・・（１）
ここで、Γはグリューナイセン（Ｇｒｕｎｅｉｓｅｎ）係数であり、体積膨張係数βと音速ｃの二乗との積を定圧比熱Ｃ_ｐで除したものである。Φはある位置（局所的な領域）での光量（吸収体に到達した光量であり、光フルエンスとも言う）である。

初期音圧Ｐ_０は、光音響波を受信した探触子から出力される受信信号（ＰＡ信号）を用いて求めることができる。

グリューナイセン係数は組織が決まれば、ほぼ一定の値をとることが知られているので、ＰＡ信号の時間的変化を複数の個所で測定及び解析することにより光吸収係数μ_ａと光量Φの積、すなわち、光エネルギー吸収密度を得ることができる。

特許文献１は、光に起因して発生した光音響波に基づいて、血管の光音響画像を生成する光音響画像生成装置を開示する。

特開２０１３−２４８０７７号公報 特開２０１４−１３３１２３号公報

Ｂｉｎ Ｌｕｏ ａｎｄ Ｓａｉｌｉｎｇ Ｈｅ，Ｏｐｔｉｃｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．１５，Ｉｓｓｕｅ １０，ｐｐ．５９０５−５９１８（２００７）

ところで、測定対象となる光吸収体としてヘモグロビンを想定する場合、血管内の血液量が少ない領域についてはヘモグロビンの量が少ないため、その領域における光吸収係数は比較的低い。そのため、式（１）にしたがって発生する光音響波の音圧は小さくなる。すなわち、血液量が少ない領域で発生した光音響波の受信信号のＳ／Ｎは比較的小さくなる。そのため、光音響装置によって関心領域の被検体情報を取得するときに、血液量が少ない領域においては取得される被検体情報の精度が低下してしまう可能性がある。

そこで、本発明は、血管内の血液量による、取得される被検体情報の精度への影響を抑制することのできる光音響装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光音響装置は、被検体にパルス光を複数回、照射する光照射部と、光照射部からのパルス光が被検体に照射されることにより発生した光音響波を受信し、複数回の光照射に対応する複数の信号を出力する受信部と、複数回の光照射が行われている間に、被検体に電圧を印加する電気刺激部と、複数の信号に基づいて、関心領域における被検体情報を取得する処理部と、を有し、処理部は、複数の信号のうち、電圧の印加開始タイミングに基づいて決定される開始タイミングから、印加開始タイミングから電圧の印加終了タイミングまでの第一の時間が経過するまでの期間に発生した光音響波に対応する信号の少なくとも一部を使用し、開始タイミングから第一の時間が経過するまでの期間以外に発生した光音響波に対応する信号を使用せずに、被検体情報を取得する。

本発明に係る光音響装置によれば、血管内の血液量による、取得される被検体情報の精度への影響を抑制することができる。

第一の実施形態に係る光音響装置の構成図 第一の実施形態に係る被検体情報取得方法のフローを示す図 第一の実施形態に係る各種シーケンスを示す図 第一の実施形態に係る別の各種シーケンスを示す図 第一の実施形態に係る別の各種シーケンスを示す図 第二の実施形態に係る被検体情報取得方法のフローを示す図 第三の実施形態に係る被検体情報取得方法のフローを示す図

以下、図面を参照しつつ本発明をより詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の符号を付して、説明を省略する。

［実施形態１］
本実施形態に係る光音響装置は、光音響波の受信信号に基づいて被検体情報を取得する装置である。本実施形態に係る被検体情報とは、光音響効果により発生した光音響波の受信信号から得られる被検体に関する情報のことを指す。具体的に被検体情報は、発生音圧（初期音圧）、光エネルギー吸収密度、光吸収係数、および組織を構成する物質の濃度等である。ここで、物質の濃度とは、酸素飽和度、オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度、および総ヘモグロビン濃度等である。総ヘモグロビン濃度とは、オキシヘモグロビン濃度およびデオキシヘモグロビン濃度の和である。また、光吸収係数分布や酸素飽和度分布などの分布データを被検体情報としてもよい。

（基本的構成）
図１を参照しながら本実施形態に係る光音響装置の基本的構成を説明する。

図１は本実施形態の光音響装置の構成を示す模式図である。本実施形態の光音響装置は、光照射部１１０、音響波受信部１３０、電気刺激部１５０、入力部１７０、表示部１８０、および処理部１９０を備える。光照射部１１０は、光源１１１と光学系１１３を備えている。なお、これらの構成の詳細については後述する。

まず、光源１１１からのパルス光１１２は、光学系１１３によりに導かれる。光学系１１３から出射されたパルス光１１２は被検体１２０に照射され、被検体１２０内の光吸収体１２１に到達する。光吸収体１２１としては、典型的には生体内における血管、特に血管内に存在するヘモグロビン等である。光吸収体１２１は、光のエネルギーを吸収して、光音響波１２２を発生する。発生した光音響波１２２は、被検体内を伝搬し音響波受信部１３０に到達する。

音響波受信部１３０は、光音響波１２２を受信することにより時系列の受信信号を出力する。処理部１９０には、音響波受信部１３０から出力された受信信号が順次入力される。以上のステップを複数回の光照射行うことにより、複数回の光照射に対応する複数の時系列の受信信号を取得することができる。

処理部１９０は、入力された複数の時系列の受信信号を用いて、関心領域における被検体情報を生成する。そして、処理部１９０は、生成された被検体情報のデータを表示部１８０に送信し、表示部１８０に関心領域における被検体情報の画像や数値を表示させる。なお、関心領域は予め設定されてもよいし、ユーザーが入力部１７０を用いて関心領域を入力してもよい。関心領域は被検体１２０の少なくとも一部を含むように設定される。なお、被検体情報の取得方法の詳細については後述する。

ところで、光吸収体としてヘモグロビンを想定する場合、血管内の血液量が少ない領域についてはヘモグロビンの量が少ないため、その領域における光吸収係数は比較的低い。そのため、式（１）にしたがって発生する光音響波の音圧は小さくなる。すなわち、血液量が少ない領域で発生した光音響波の受信信号のＳ／Ｎは比較的小さい。また、血液量が極めて少ない場合、光音響波の受信信号がノイズに埋もれてしまう可能性もある。そのため、光音響装置によって関心領域の被検体情報を取得するときに、血液量が少ない領域においては取得される被検体情報の精度が低下してしまう可能性がある。

ところで、血管内の貯留血液は、ふくらはぎの筋肉などの筋ポンプ運動（筋収縮）により押し出され、血流が形成されることが知られている。しかしながら、筋ポンプ運動の作用が小さく筋収縮強度が弱い生体においては、押し出される血液量が少ないため、血液量が少ない血管が存在してしまうことが考えられる。また、ふくらはぎなどの筋ポンプ運動による血流量は一定ではないため、時系列に血液量が変化してしまう。

上記課題を鑑みて、本実施形態に係る光音響装置は、電気刺激を与える電気刺激部１５０を有する。電気刺激部１５０は、刺激対象部位に電気刺激を与えることにより、刺激対象部位に強制的に筋ポンプ運動を生じさせることができる。そして、電気刺激部１５０によって生じた筋ポンプ運動によって、静脈や末梢血管などの血流量を増加させることができる。すなわち、電気刺激部１５０が刺激対象部位に電気刺激を与えた後は、血流が変化し、関心領域における血液量が一時的に増加するものと考えられる。

そこで、処理部１９０は、電気刺激部１５０が刺激対象部位に電気刺激を与えた後に関心領域における血液量が増大したときに発生した光音響波の受信信号の少なくとも一部を使用して、関心領域における被検体情報を取得する。すなわち、処理部１９０は、電気刺激部１５０が刺激部位に電気刺激を与えた後に関心領域における血液量が少ないときに発生した光音響波の受信信号を使用せずに、関心領域における被検体情報を取得する。 このようにして、血液量の多いとき、すなわち、光吸収体としてのヘモグロビンの量が多い状態であるときに発生した、Ｓ／Ｎの高い光音響波の受信信号を多く使用して被検体情報を取得することができる。また、本実施形態によれば、血液量の少ない状態で発生した、Ｓ／Ｎの低い光音響波の受信信号を使用せずに被検体情報を取得することができる。これらによって、Ｓ／Ｎの高い受信信号を選択的に使用して、関心領域における被検体情報を精度よく取得することができる。なお、信号の抽出タイミングの詳細については後述する。

以下、本実施形態に係る光音響装置の各構成ブロックについて説明する。

（光源１１１）
光源１１１は、ナノ秒からマイクロ秒オーダーのパルス光を発生可能なパルス光源が好ましい。具体的なパルス幅としては、１〜１００ナノ秒程度のパルス幅であることが好ましい。また、波長としては４００ｎｍから１６００ｎｍ程度の範囲の波長であることが好ましい。特に、生体表面近傍の血管を高解像度でイメージングする際は可視光領域の波長（４００ｎｍ以上、７００ｎｍ以下）の光であることが好ましい。一方、生体の深部をイメージングする際には、生体の背景組織において吸収が少ない波長（７００ｎｍ以上、１１００ｎｍ以下）の光を用いることが好ましい。ただし、テラヘルツ波、マイクロ波、ラジオ波領域の使用も可能である。

具体的な光源１１１としては、レーザーが好ましい。また、複数波長の光を用いて測定する際には、発振する波長の変換が可能なレーザーがより好ましい。なお、複数波長を被検体１２０に照射する場合、互いに異なる波長の光を発振する複数台のレーザーを、それぞれ発振切り替えを行いながら、もしくは交互に照射しながら用いることも可能である。複数台のレーザーを用いた場合もそれらをまとめて光源として表現する。

レーザーとしては、固体レーザー、ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなど様々なレーザーを使用することができる。特に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーやアレキサンドライトレーザーなどのパルスレーザーが好ましい。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー光を励起光とするＴｉ：ｓａレーザーやＯＰＯ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｓ）レーザーを用いてもよい。また、レーザーの代わりに発光ダイオードなどを用いることも可能である。

（光学系１１３）
光学系１１３は、光源１１１から被検体１２０までパルス光１１２を伝達させる。光学系１１３には、レンズ、ミラー、光ファイバ等の光学素子を用いることができる。また、本実施形態に係る光学系１１３は、パルス光１１２の進行方向を変更するための光学ミラー１１４、調光部１１５、拡散板１１６を備えている。

乳房等を被検体とする生体情報取得装置においては、光学系１１３の光出射部は拡散板１１６等によりパルス光のビーム径を広げて照射することが好ましい。一方、光音響顕微鏡においては、解像度を上げるために、光学系１１３の光出射部はレンズ等で構成し、ビーム径をフォーカスして照射することが好ましい。

また、光学系１１３は、光源１１１から発せられたパルス光１１２の減衰量を調整することのできる調光部１１５を含むことができる。調光部１１５としては、メカニカルシャッターや液晶シャッターなど、パルス光１１２の減衰量を調整することのできるあらゆる手段を用いることができる。

また、光学系１１３を被検体１２０に対して移動してもよく、これにより被検体１２０の広い範囲のイメージングが可能になる。

なお、光学系１１３を用いずに、光源１１１から直接被検体１２０に光を照射することも可能である。

（被検体１２０）
被検体１２０は本発明の光音響装置の一部を構成するものではないが、以下に説明する。本実施形態に係る光音響装置は、人や動物の悪性腫瘍や血管疾患などの診断や化学治療の経過観察などを主な目的とする。よって、被検体１２０としては生体、具体的には人体や動物の乳房や頸部、腹部などの診断の対象部位が想定される。

また、被検体１２０の内部にある光吸収体１２１としては、被検体１２０の内部で相対的に光吸収係数が高いものが好ましい。例えば、人体が測定対象であればオキシヘモグロビンあるいはデオキシヘモグロビンやそれらを含む多く含む血管あるいは腫瘍の近傍に形成される新生血管が光吸収体１２１の対象となる。

（音響波受信部１３０）
音響波受信部１３０は、１つ以上の変換素子と筺体とを備える。変換素子は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電現象を用いた圧電素子、光の共振を用いた変換素子、ＣＭＵＴ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）等の静電容量型の変換素子など、音響波を受信して電気信号に変換できるものであればどのような変換素子を用いてもよい。複数の変換素子を備える場合は、１Ｄアレイ、１．５Ｄアレイ、１．７５Ｄアレイ、２Ｄアレイ、と呼ばれるような平面又は曲面内に並ぶように配置されることが好ましい。

また、広い範囲の被検体情報を取得するために、音響波受信部１３０は、走査機構（不図示）により、被検体１２０に対して機械的に移動するよう構成されていることが好ましい。また、光学系１１３（パルス光１１２の照射位置）と音響波受信部１３０とは同期して移動することが好ましい。

また、ハンドヘルド型の音響波受信部１３０の場合は、ユーザーが音響波受信部１３０を把持する把持部を有する。また、音響波受信部１３０の受信面には音響レンズが設けられていてもよい。また、音響波受信部１３０には変換素子が複数設けられていてもよい。

また、音響波受信部１３０に、変換素子から出力される時系列のアナログ信号を増幅する増幅器を設けてもよい。

（電気刺激部１５０）
電気刺激部１５０は、刺激対象部位に電気刺激を与え、刺激対象部位に筋ポンプ運動をせしめる装置である。典型的に、電気刺激部１５０は、刺激用の電極と、刺激用の電極に電圧を印加する電源とから構成される。電源からの電圧が刺激用の電極に印加されて、刺激用の電極から刺激対象部位へ電気刺激が与えられる。例えば、電気刺激部１５０としては、特許文献２に記載されたような電気刺激システムを採用することができる。

電気刺激部１５０は、周期性のない単発の電気刺激を印加することも、周期的な電気刺激を印加することもできる。

（入力部１７０）
入力部１７０は、ユーザー（主に医療従事者などの検査者）からの各種入力を受け付け、入力された情報をシステムバスを介して処理部１９０などの構成に送信する。例えば、入力部１７０により、ユーザーが撮像に関するパラメータ設定や撮像開始の指示、そして関心領域の範囲や形状などの観察パラメータ設定など、その他、画像に関する画像処理操作を行うことができる。

入力部１７０は、マウスやキーボード、タッチパネルなどで構成され、ユーザーの操作に従って制御部１９３上で動作しているＯＳなどのソフトウェアに対するイベント通知を行う。また、ハンドヘルド型光音響装置には、光照射部１１０の駆動を指示するための入力部１７０を設けることが好ましい。このような入力部１７０としては、プローブに設けられたボタン型のスイッチやフットスイッチなどを採用することができる。

（表示部１８０）
表示部１８０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイを用いることができる。なお、表示部１８０は、本実施形態の光音響装置が備える構成とはせずに、別に用意して光音響装置に接続してもよい。

（処理部１９０）
コンピュータとしての処理部１９０は、演算部１９１、記憶部１９２、および制御部１９３を備える。

演算部１９１は、音響波受信部１３０から出力される時系列のアナログ受信信号を収集し、受信信号の増幅や、アナログの受信信号のＡＤ変換、デジタル化された受信信号の記憶等の信号処理を行う。このような処理を行う演算部１９１としては、一般的にＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる回路を用いることができる。具体的に、演算部１９１は、受信信号を増幅する増幅器、アナログの受信信号をデジタル化するＡＤ変換器などから構成される。

また、演算部１９１は、受信信号を用いて、被検体内の各位置の発生音圧情報を取得することができる。被検体内の各位置の発生音圧情報のことを、被検体内の初期音圧分布とも呼ぶ。なお、光音響装置が光音響トモグラフィー装置の場合、演算部１９１は、得られた受信信号を用いて画像再構成を行うことにより、２次元又は３次元の空間座標上の位置に対応する発生音圧のデータを求めることができる。演算部１９１は、画像再構成手法として、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ（ＵＢＰ）や、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ（ＦＢＰ）、モデルベース法等の公知の再構成手法を用いることができる。また、演算部１９１は、画像再構成手法として、整相加算（Ｄｅｌａｙ ａｎｄ Ｓｕｍ）処理を用いてもよい。

また、演算部１９１は、得られた受信信号を包絡線検波した後、包絡線検波後の信号における時間軸方向の振幅値を、変換素子の指向方向（典型的には奥行き方向）にプロットしてもよい。演算部１９１は、これを変換素子の位置毎に行うことにより、初期音圧分布データを取得することができる。特に光音響装置が光音響顕微鏡である場合に、本手法を用いることが好ましい。

発生音圧情報を取得する処理を行う演算部１９１としては、ＣＰＵやＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）チップ等の演算回路を用いることができる。なお、演算部１９１は、１つのプロセッサや演算回路から構成されるだけでなく、複数のプロセッサや演算回路から構成されていてもよい。

記憶部１９２は、ＡＤ変換後の受信信号、各種分布データ、表示画像データ、各種測定パラメータ等を保存することができる。また、後述する被検体情報取得方法で行われるそれぞれの処理を、処理部１９０内の制御部１９３に実行させるプログラムとして記憶部１９２に保存しておくことができる。なお、プログラムが保存される記憶部１９２は、非一時的な記録媒体である。記憶部１９２は、典型的にはＦＩＦＯメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびハードディスクなどの記憶媒体から構成される。なお、記憶部１９２は、１つの記憶媒体から構成されるだけでなく、複数の記憶媒体から構成されていてもよい。

また、処理部１９０は、光音響装置の各構成ブロックの作動を制御するための制御部１９３を備える。制御部１９３は、バスを介して光音響装置の各構成ブロックに必要な制御信号やデータを供給する。具体的には、制御部１９３は、光源１１１へ発光を指示する発光制御信号や音響波受信部１３０内の変換素子の受信制御信号などを供給する。制御部１９３には、典型的にＣＰＵが用いられる。

なお、処理部１９０が備えるそれぞれの構成は、一体の装置で構成されていてもよいし、それぞれ別の装置で構成されていてもよい。また、演算部１９１と制御部１９３は、単一のデバイスにより構成されていてもよい。すなわち、処理部１９０は、演算部１９１と制御部１９３の機能を担う単一のデバイスを有していてもよい。

［被検体情報取得方法］
次に、本実施形態に係る光音響装置が被検体情報を取得するフローを、図２を用いて説明する。制御部１９３が、記憶部１９２に保存された、被検体情報取得方法が記述されたプログラムを読み出し、光音響装置に以下の被検体情報取得方法を実行させている。

（Ｓ１００：複数回の光照射により光音響波の受信信号を取得するステップ）
本ステップでは、光照射部１１０が被検体１２０にパルス光１１２に照射する。続いて、音響波受信部１３０が、パルス光１１２の照射によって発生した光音響波１２２を受信し、時系列のアナログ受信信号を出力する。演算部１９１は、音響波受信部１３０から出力された時系列のアナログ受信信号を収集し、受信信号の増幅処理や、アナログの受信信号のＡＤ変換処理を行う。そして、演算部１９１は、デジタル化された受信信号を記憶部１９２に保存する。記憶部１９２に保存された時系列の受信信号データを、光音響データとも呼ぶ。本発明において、受信信号とは、アナログ信号もデジタル信号も含む概念である。

また、本ステップでは、光照射部１１０が複数回の光照射を行うことにより、複数回の光照射に対応する複数の時系列の受信信号が記憶部１９２に格納される。

なお、光源１１１が熱の生じやすいランプ励起による固体レーザーなどの場合、光源の安定駆動のために一定の繰り返し周波数で発光し、被検体１２０に複数回の光照射を行うことが好ましい。図３（ａ）は、本実施形態に係る光源１１１の駆動シーケンスを示す。図３（ａ）に示すように、本実施形態では、光源１１１は１０Ｈｚの繰り返し周波数で発光している。

（Ｓ２００：複数回の光照射の間に、電気刺激を与えるステップ）
本ステップでは、電気刺激部１５０が被検体１２０の刺激対象部位に電気刺激を与える。このとき、電気刺激部１５０の印加電圧の情報が処理部１９０に送信され、Ｓ３００での信号抽出のトリガー信号となる。本ステップにおいて、電気刺激部１５０の刺激用電極は、刺激対象部位に電気刺激を与えられる位置に適宜位置される。例えば、関心領域を右の太ももとする場合、電気刺激部１５０の刺激用電極を太ももと同じ右のふくらはぎを挟むように配置することができる。

図３（ｂ）は、電気刺激部１５０が印加する電圧の波形の一例を示す。図３（ｂ）に示す印加電圧は、０．５秒の印加時間ｔ１と０．５秒の非印加時間ｔ３とからなる周期的な印加電圧となっている。電気刺激部１５０が電圧を印加する期間が、刺激対象部位の筋肉の収縮期に相当し、血液が送り出される期間となると考えられる。また、電気刺激部１５０が電圧を印加しない期間が、刺激対象部位の筋肉の弛緩期に相当する。なお、本明細書では、電気刺激部１５０が印加する電圧の印加開始タイミングから印加終了タイミングまでの時間ｔ１のことを、「印加時間」とも呼ぶ。また、本明細書では、電気刺激部１５０が印加する電圧の印加終了タイミングから次の印加開始タイミングまでの時間ｔ３を「非印加時間」とも呼ぶ。

図３（ｃ）は、関心領域における血液量の変化を示すグラフである。図３（ｃ）においては、電気刺激以外の要因による血液量の変化が小さい場合を想定している。

図３（ｃ）から理解されるように、関心領域における血液量は、電圧の印加開始タイミングに増大するのではなく、電圧の印加開始タイミングから、関心領域に電気刺激による血流が到達するまでの時間ｔ２だけ時差をもって増大する。そして、電圧の印加開始タイミングから時間ｔ２が経過後、電圧の印加時間ｔ１だけ、血液量が多い期間が維持されると考えられる。

本明細書では、電圧の印加開始タイミングから、関心領域に電気刺激による血流が到達するまでの時間ｔ２を「遅延時間」とも呼ぶ。

（Ｓ３００：電気刺激部の印加電圧に基づいて関心領域における血液量が多いときに得られた受信信号を抽出するステップ）
本ステップでは、被検体情報取得部としての演算部１９１が、Ｓ１００で得られた複数回の光照射に対応する複数の時系列の受信信号から、Ｓ２００で電気刺激部により印加された電圧に基づいて、被検体情報の取得に用いる信号を抽出する。

演算部１９１は、電気刺激部１５０の印加電圧に基づいて、電気刺激により関心領域における血液量が増大するタイミングを決定し、そのタイミングに発生した光音響波の受信信号を記憶部１９２から読み出す。被検体情報の取得に使用する。一方、演算部１９１は、関心領域における血液量が少ないタイミングに発生した光音響波の受信信号については、記憶部１９２から読み出さず、被検体情報の取得に使用しない。

図３（ｄ）は、本実施形態において演算部１９１が行う信号抽出のシーケンスを示し、「ｒｅａｄ」のときに得られた受信信号を演算部１９１が抽出することを示す。演算部１９１は、Ｓ１００で得られた複数の時系列の受信信号のうち、電圧の印加開始タイミングから遅延時間ｔ２が経過後、電圧印加時間ｔ１が経過するまでの期間に発生した光音響波の受信信号を抽出する。すなわち、演算部１９１は、関心領域に電気刺激による血流が存在する、血液量の多い期間に光照射することにより発生した光音響波の受信信号を、記憶部１９２から読み出す。一方、演算部１９１は、血液量の多い期間以外に光照射することにより発生した光音響波の受信信号を、記憶部１９２から読み出さない。なお、演算部１９１は、電気刺激部１５０からの印加電圧の情報を受信することにより、電圧の印加開始タイミングを検知することができる。

本ステップにおいて抽出される信号は、電気刺激により血液量が増大したタイミングに発生した光音響波の受信信号となる。そのため、抽出された信号には、Ｓ／Ｎの高い信号が多く含まれることとなる。

光の速度は、光音響波の速度と比べると桁違いに速いため、パルス光１１２が照射されたタイミングに関心領域内の各位置で同時に光音響波が発生したとみなすことができる。本明細書においては、パルス光１１２を被検体１２０に照射したタイミングを、そのパルス光１１２による光音響波が発生したタイミングとする。

また、典型的に、電圧印加時間ｔ１は、１０ｍｓ以上、１０００ｍｓ以下の時間に設定される。そのため、演算部１９１は、血液量が多い期間として、電圧の印加開始タイミングから遅延時間ｔ２が経過後、１０ｍｓ以上、１０００ｍｓ以下の所定の時間に発生した光音響波の受信信号を記憶部１９２から読み出してもよい。

なお、電圧の印加開始タイミングが検知されてから、刺激対象部位と関心領域との間の血管長を血流速で割った値の時間後に、関心領域に電気刺激による血流が到達する。そのため、演算部１９１は、電圧の印加開始タイミング、刺激対象部位と関心領域との間の血管長の情報、および血流速の情報に基づいて、被検体情報の取得に使用すべき信号の抽出開始タイミングを決定することができる。ただし、上記のように使用すべき信号の抽出開始タイミングを決定するには、被検体毎に刺激対象部位と関心領域との距離や血流速を測定する必要があるため、装置規模が大きくなる可能性がある。ここで、血流とは、電気刺激に伴い発生する血圧の波である脈波の伝搬のことを指す。

そこで、抽出開始のタイミングについては、刺激対象部位および関心領域の部位ごとに予め決定されたものの中から選択することが好ましい。すなわち、記憶部１９２は、刺激対象部位および関心領域の部位の種類と、遅延時間ｔ２との関係テーブルを有することが好ましい。また、光音響装置が、ユーザーが刺激対象部位および関心領域の部位の種類を入力することができるように構成された入力部１７０を有していることが好ましい。例えば、入力部１７０は、表示部１８０に表示された複数種類の部位から、ユーザーが刺激対象部位および関心領域の部位の種類を選択できるように構成することなどができる。そして、演算部１９１は、入力部１７０によって入力された部位の種類に対応する遅延時間ｔ２を記憶部１９２に格納された関係テーブルから読み出すことができる。演算部１９１は、電圧の印加開始タイミングを検知し、そのタイミングから記憶部１９２から読み出した遅延時間ｔ２が経過した後に発生した光音響波の受信信号の中から所望の信号を抽出することができる。なお、ここでは、遅延時間ｔ２を決定するために必要な情報として、刺激対象部位および関心領域の部位の種類を用いて説明したが、遅延時間ｔ２を決定するために必要な情報はこれに限らない。例えば、刺激対象部位および関心領域の部位の種類が同じであっても、被検体の年齢などによっても遅延時間ｔ２は変わると考えられる。そのため、入力部１７０は、部位の種類の他に、被検体の年齢などの情報を入力することができるように構成されていることが好ましい。すなわち、入力部１７０は、少なくとも刺激対象部位および関心領域の部位の種類を入力できるように構成されていることが好ましい。そして、演算部１９１は、入力された被検体の年齢などの情報に対応する遅延時間ｔ２を関係テーブルから読み出すことが好ましい。

また、光音響装置のターゲット部位が予め決まっている場合は、記憶部１９２が、予め求められた遅延時間ｔ２の情報を保存していることが好ましい。

なお、電圧の印加開始タイミングから、関心領域に電気刺激による血流が到達するまでの期間を無視できる場合は、電圧の印加開始タイミングを抽出開始タイミングとしてもよい。すなわち、この場合、遅延時間ｔ２＝０としてもよい。

なお、本実施形態では、電圧の印加開始タイミングから遅延時間ｔ２が経過後の電圧印加時間ｔ１の間、血液量が増大すると考え、受信信号の抽出タイミングを設定したが、抽出タイミングの設定はこの形態に限らない。例えば、電圧印加時間ｔ１は筋肉の収縮期の時間に相当するが、貯留血液量などによっては電圧印加時間ｔ１が経過する前に血液の送り出しの大半が完了する場合が考えられる。すなわち、筋肉の収縮期の時間と血液の送り出しに要する時間とが一致しない場合が考えられる。この場合、図４（ｃ）に示すように、電圧印加時間ｔ１よりも短い時間ｔ4の間だけ、血液量が増大する可能性が考えられる。この場合は、処理部１９０は、図４（ｄ）に示すように、電圧の印加開始タイミングから遅延時間ｔ２が経過後、時間ｔ4が経過するまでに発生した光音響波の受信信号の少なくとも一部を使用して被検体情報を取得することが好ましい。すなわち、処理部１９０は、電圧の印加開始タイミングから遅延時間ｔ２が経過後、電圧印加時間ｔ１が経過するまでに得られた受信信号のうち、電圧印加時間ｔ１の半分の時間が経過するまでに得られた受信信号を多く使用することが好ましい。

また、例えば、電圧の印加開始タイミングから遅延時間ｔ２が経過後の電圧印加時間ｔ１の間であっても、血液量の増大が十分に大きくないタイミングにおいては、取得される受信信号のＳ／Ｎが十分に大きくない場合も考えられる。そこで、演算部１９１は、電圧の印加開始タイミングから遅延時間ｔ２が経過後の電圧印加時間ｔ１の間、かつ、振幅が所定の値よりも大きい受信信号を抽出することが好ましい。

図５（ｃ）は、各タイミングで得られる光音響波の受信信号の振幅を模式的に示した図である。図５（ｃ）に示す振幅の推移は、図３（ｃ）に示す血液量の推移とほぼ一致すると考えられる。図５（ｃ）から理解されるように、受信信号の振幅は、血液量の増大に伴って大きくなり、ある時間ｔ５の期間だけ所定の値Ｐｓよりも大きくなる。

演算部１９１は、図５（ｄ）に示すように、受信信号の振幅が所定の値Ｐｓよりも大きくなるときに発生した光音響波の受信信号を抽出することが好ましい。これにより、血液量が増大する期間の中で、特にＳ／Ｎが高い受信信号を選択的に抽出することができる。

なお、図３（ｄ）に示すシーケンスは、図３（ａ）〜（ｃ）に示すシーケンスと並列してリアルタイムに実行されるだけではなく、全期間における図３（ａ）〜（ｃ）のシーケンスが完了した後に実行されてもよい。このことは、図４（ｄ）または図５（ｄ）に示すシーケンスについても同様である。

本実施形態では、記憶部１９２に保存された複数の時系列の受信信号の中から所望の信号を抽出したが、所望の信号を選択的に使用して被検体情報を取得できる限り、この方法に限らない。例えば、音響波受信部１３０から出力されたアナログの電気信号のうち、血液量の少ないときに発生した光音響波の受信信号に対応するものについては記憶部１９２に保存しないこともできる。その結果、記憶部１９２には、血液量の多いときに発生した光音響波の受信信号が選択的に保存される。そして、演算部１９１は、記憶部１９２に保存された血液量の多いときに発生した光音響波の受信信号を選択的に使用して被検体情報を取得してもよい。

（Ｓ４００：抽出された受信信号に基づいて関心領域における被検体情報を取得するステップ）
本ステップでは、演算部１９１が、Ｓ３００で抽出された受信信号に基づいて、関心領域における被検体情報を取得する。本実施形態では、演算部１９１は、関心領域内の各位置での光音響波の発生音圧情報、すなわち初期音圧分布を被検体情報として算出し、記憶部１９２に保存する。

本ステップで得られた初期音圧分布は、Ｓ３００において抽出されたＳ／Ｎの高い信号に基づいて算出されるため、精度は高い。そのため、演算部１９１が、記憶部１９２に格納された初期音圧分布の画像を表示部１８０に表示させると、解像度やコントラストなどの画質が高い画像をユーザーに提供することができる。

なお、演算部１９１は、関心領域内の各位置に到達したパルス光１１２の光フルエンス、すなわち光量分布を算出してもよい。本実施形態では、演算部１９１は、非特許文献１に記載された光拡散方程式を解くことにより、パルス光１１２の関心領域内の光量分布の情報を取得し、記憶部１９２に保存する。なお、関心領域内の光量分布を取得できる限り、演算部１９１はいかなる手法により光量分布を取得してもよい。

続いて、演算部１９１は、記憶部１９２に保存された、関心領域内の初期音圧分布および光量分布を用いて、式（１）にしたがって関心領域内の光吸収係数分布を被検体情報として取得してもよい。

なお、本ステップにおいて、演算部１９１は、Ｓ３００にて抽出された信号のうち、１パルスの光照射によって得られた時系列の受信信号から１フレームの被検体情報を取得してもよい。また、演算部１９１は、Ｓ３００にて抽出された信号のうち、複数回の光照射によって得られた複数の時系列の受信信号から１フレームの被検体情報を取得してもよい。また、電気刺激を周期的に与える場合、電気刺激の１周期に対応する受信信号を用いて、１つの被検体情報を取得してもよい。すなわち、演算部１９１は、血液量が多いときに発生した光音響波の受信信号の少なくとも一部を使用して被検体情報を取得すればよい。

（Ｓ５００：被検体情報の画像を表示するステップ）
本ステップでは、演算部１９１が、Ｓ４００で取得した被検体情報に基づいて、被検体情報の画像データを生成する。このとき、演算部１９１は、被検体情報に対して輝度値変換などの処理を行い、表示部１８０に表示させるため画像データを生成する。そして、演算部１９１は、生成した被検体情報の画像データを、表示部１８０に送信し、表示部１８０に被検体情報の画像を表示させる。

以上の被検体情報取得方法により、血管内の血液量による、取得される被検体情報の精度への影響を抑制することができる。

なお、本実施形態に係る光音響装置は、異なる波長の光を用いて上記の各ステップを行うことにより、同様に光吸収係数分布を取得することもできる。そして、演算部１９１は、互いに異なる複数の波長の光に対応する複数の光吸収係数分布を用いて、被検体１２０を構成する物質の濃度分布の情報を被検体情報として取得することもできる。

ただし、単一の光源を用いて複数の波長のそれぞれの光を発生させる場合、波長を切り替える際に時間を要する場合がある。ここで、血液量が多い状態のときに波長の切り替えを行うと、血液量が多い状態の間に光照射することのできる回数が低下し、被検体情報の精度の低下を招く可能性がある。そこで、血液量の少ない状態のときに波長の切り替えを行うことが好ましい。例えば、図３（ｂ）に示すように周期的に電気刺激を与えるときに、図３（ｃ）に示すような周期的な血液量の変化のある１つの周期内で、光照射部１１０は、第一の波長λ１の光を被検体１２０に照射する。続いて、その周期内の血液量が少ない期間に、光源１１１内の波長可変機構を駆動して、光源１１１が第二の波長λ２の光を発生できる状態とさせる。続いて、次の周期内で、光照射部１１０は、第二の波長λ２の光を被検体１２０に照射する。

このように、血液量が少なく、受信信号を使用しないと定めている期間に波長の切り替えを行うことが好ましい。これにより、血液量が多く、受信信号を使用すべきと定めている期間における光照射回数を減少させることなく、効率良く複数の波長の光を血液量の多い状態のときに照射することができる。また、本実施形態において、被検体情報の取得のために抽出することのできる信号を効率的に確保することができるため、効率的に被検体情報の取得精度を向上させることができる。

［第二の実施形態］
次に、第一の実施形態と同様の光音響装置を用いた、第二の実施形態に係る被検体情報取得方法を説明する。

印加時間または非印加時間によって電気刺激による筋収縮の態様が変わるため、印加時間または非印加時間を変えると関心領域における血液量の変化の仕方も変わると考えられる。また、被検体によって血管の弾性や構造などが異なるため、被検体毎に印加時間または非印加時間の変化に対する血液量の変化の仕方が異なると考えられる。そのため、被検体の個体差によって、精度良く被検体情報を取得することのできる印加時間または非印加時間は異なると考えられる。

そこで、本実施形態は、印加時間または非印加時間を変更して得られた複数の被検体情報の中から所望の被検体情報を取得する点が、第一の実施形態とは異なる。以下、第一の実施形態と同様の構成または工程には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図６は、第三の実施形態に係る被検体情報の取得フローを示す。

（Ｓ６００：印加時間及び非印加時間の設定値を決定するステップ）
本ステップでは、制御部１９３が、電気刺激部１５０が印加する電圧の印加時間ｔ１と非印加時間ｔ３の設定値を決定する。設定値としては、１回目の測定で印加する電圧の印加時間及び非印加時間の初期値や後述するＳ８００において変更する印加時間及び非印加時間の設定値がある。

制御部１９３は、電気刺激に対する血管運動の反応速度を考慮して、印加時間も非印加時間も、１０ｍｓ以上、１０００ｍｓ以下の範囲から決定することが好ましい。印加時間及び非印加時間の設定値については、出荷時に予め決定されていてもよいし、ユーザーが入力部１７０等を用いて入力してもよい。

また、例えば、ユーザーが入力部１７０を用いて、Ｓ８００における印加時間または非印加時間の変更範囲や設定値のピッチなどの情報を入力してもよい。そして、制御部１９３は入力された変更範囲や設定値のピッチなどの情報に基づいて、印加時間および非印加時間の設定値を決定してもよい。

また、Ｓ８００において非印加時間は固定で、印加時間のみを変更することや、印加時間を固定し、非印加時間のみを変更するように、制御部１９３は印加時間および非印加時間の設定値を決定してもよい。

続いて、Ｓ１００〜Ｓ４００の工程において、電気刺激部１５０がＳ６００で決定された印加時間および非印加時間を電気刺激部１５０に設定し電気刺激を行うことにより、第一の実施形態と同様に被検体情報を取得する。なお、本実施形態では、演算部１９１は、１周期分の電気刺激に対応して得られた受信信号から１つの被検体情報を取得する場合を考える。ただし、１つの被検体情報を取得するために用いる受信信号は任意に設定することができる。

（Ｓ７００：測定を全て完了したか否かを判定するステップ）
本ステップでは、制御部１９３が、Ｓ６００で決定された印加時間及び非印加時間による測定を全て完了したか否かを判定する。そして、全測定が完了していない場合はＳ８００に進み、全測定が完了した場合はＳ９００に進む。

（Ｓ８００：印加時間または非印加時間を変更する）
本ステップでは、制御部１９３が、Ｓ６００で決定された印加電圧または非印加電圧の設定値のうち、これまでの測定で未設定の印加電圧および非印加電圧の設定値を電気刺激部１５０に設定する。

（Ｓ９００：複数の被検体情報の中から所定の条件を満たす被検体情報を選択する）
本ステップでは、制御部１９３が、印加時間または非印加時間を変更して得られた複数の被検体情報の中から条件を満たす被検体情報を選択する。例えば、制御部１９３は、被検体情報の解像度を指標として、複数の被検体情報のうち、最も解像度が高くなる被検体情報を選択することができる。なお、評価の指標としては、コントラストや予め解が分かっている場合は定量性などを指標とすることができる。また、制御部１９３は、印加時間または非印加時間のばらつきに対して指標の変化が小さい範囲の印加時間または非印加時間に対応する被検体情報を選択することが好ましい。

また、演算部１９１が印加時間または非印加時間を変更して得られた複数の被検体情報の画像を表示部１８０に表示させ、ユーザーが入力部１７０を用いて所望の被検体情報を選択してもよい。このようにして選ばれた被検体情報を、所定の条件を満たす被検体情報としてもよい。

そして、演算部１９１は、Ｓ９００で選択した被検体情報の画像を表示部１８０に表示させる（Ｓ５００）。

なお、Ｓ９００で選択した被検体情報を取得する際に設定した印加時間および非印加時間を電気刺激部１５０に設定し、再度Ｓ１００からＳ４００の工程を行ってもよい。また、被検体情報の選択のために行った被検体情報の取得方法とは異なる方法で、被検体情報を取得することが好ましい。例えば、本実施形態では、１周期分の電気刺激で得られた受信信号を用いて被検体情報を取得したが、再度設定した印加時間および非印加時間で複数の周期分の電気刺激を行って得られた受信信号を用いて被検体情報を取得してもよい。これにより、被検体情報の選択のために得られた被検体情報よりも、Ｓ／Ｎの高い被検体情報を取得することができる。また、例えば、再度設定した印加時間および非印加時間で複数の周期の電気刺激を与え、複数の周期分の受信信号から周期毎の被検体情報を取得してもよい。これにより、条件を満たす印加時間または非印加時間の電気刺激を与えたときの時系列の被検体情報を取得することができる。

本実施形態によれば、被検体の個体差がある場合であっても、被検体毎に高い精度で被検体情報を取得することができる。

［第三の実施形態］
次に、第一の実施形態または第二の実施形態と同様の光音響装置を用いた、第三の実施形態に係る被検体情報取得方法を説明する。

前述したように、被検体の個体差によって、精度良く被検体情報を取得することのできる印加時間または非印加時間は異なると考えられる。

そこで、本実施形態は、処理部１９０が、印加時間または非印加時間を、取得された被検体情報の画像データを基に変更する点で、第一の実施形態または第二の実施形態とは異なる。以下、第一の実施形態または第二の実施形態と同様の構成または工程には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図７は、第三の実施形態に係る被検体情報の取得フローを示す。

まず、第二の実施形態と同様に、Ｓ１００〜Ｓ４００の工程において、Ｓ６００で決定された印加時間および非印加時間で電気刺激を行うことにより、被検体情報を取得する。

（Ｓ１０００：被検体情報が所定の条件を満たすか否かを判定する工程）
本ステップでは、まず、制御部１９３が、Ｓ６００で決定された印加時間および非印加時間で電気刺激を行うことにより、得られた被検体情報が所定の条件を満たすか否かを判定する。例えば、制御部１９３が、被検体情報のコントラスト、解像度、定量性などの画質に関する指標を算出する。制御部１９３が算出した画質が所定の範囲内である、すなわち所定の条件を満たすと判定した場合には、Ｓ５００の工程に進む。なお、所定の条件については、出荷時に予め決定されていてもよいし、ユーザーが入力部１７０を用いて入力してもよい。

そして、演算部１９１は、所定の条件を満たすと判定された被検体情報に基づいて画像データを生成し、この画像データを表示部１８０に送信し、表示部１８０に被検体情報の画像を表示させる（Ｓ５００）。

なお、Ｓ４００で得られた被検体情報の画像を表示部１８０に表示させ、ユーザーが入力部１７０を用いて表示された被検体情報の画像が所定の条件を満たすか否かを入力してもよい。この場合、Ｓ５００の後に、Ｓ１０００の工程が行われることとなる。

一方、制御部１９３が、被検体情報が所定の条件を満たさないと判定した場合は、Ｓ８００の工程に進む。そして、制御部１９３は、電気刺激部１５０の印加電圧の印加時間または非印加時間を再設定する（Ｓ８００）。

なお、Ｓ１００〜Ｓ４００を２回以上行っている場合、制御部１９３は、それぞれの被検体情報の画質およびその取得に用いられた印加時間または非印加時間の情報に基づいて、印加時間または非印加時間を変更することが好ましい。例えば、１回目の被検体情報の取得のときよりも、２回目の被検体情報の取得のときの印加時間を長くしたときに、画質が低下してしまったような場合を考える。この場合、制御部１９３は、３回目の被検体情報の取得の際に、印加時間を１回目よりも短くするなどの制御を行うことができる。また、２回目の印加時間を１回目よりも短くした場合や、非印加時間を変更する場合にも、同様に画質が向上すると推定される方に、印加時間または非印加時間を変更することができる。これにより、所望の画質に達するまでの繰り返し回数を少なくすることができる。

また、第二の実施形態と同様に、画質が所定の範囲内である被検体情報を取得する際に設定した印加時間および非印加時間を電気刺激部１５０に設定し、再度Ｓ１００からＳ４００の工程を行ってもよい。

本実施形態によれば、被検体の個体差がある場合であっても、被検体毎に高い精度で被検体情報を取得することができる。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明は上記特定の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で実施形態の修正をすることができる。

１１０ 光照射部
１２０ 被検体
１３０ 音響波受信部
１５０ 電気刺激部
１９０ 処理部

Claims (15)

1. 被検体にパルス光を複数回、照射する光照射部と、
   前記光照射部からのパルス光が前記被検体に照射されることにより発生した光音響波を受信し、複数回の光照射に対応する複数の信号を出力する受信部と、
   前記複数回の光照射が行われている間に、前記被検体に電圧を印加する電気刺激部と、
   前記複数の信号に基づいて関心領域における被検体情報を取得する処理部と、
   を有し、
   前記処理部は、
   前記複数の信号のうち、前記電圧の印加開始タイミングに基づいて決定される抽出開始タイミングから、前記印加開始タイミングから前記電圧の印加終了タイミングまでの第一の時間が経過するまでの期間に発生した光音響波に対応する信号の少なくとも一部を使用し、前記開始タイミングから前記第一の時間が経過するまでの期間以外に発生した光音響波に対応する信号を使用せずに、前記被検体情報を取得する
   ことを特徴とする光音響装置。
2. 前記処理部は、
   前記抽出開始タイミングから前記第一の時間よりも短い時間が経過するまでの期間以外に発生した光音響波に対応する信号を使用せずに、前記被検体情報を取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光音響装置。
3. 前記処理部は、
   前記抽出開始タイミングから前記第一の時間の半分の時間が経過するまでの期間に発生した光音響波に対応する信号を、前記抽出開始タイミングから前記第一の時間の半分の時間が経過した後の期間に発生した光音響波に対応する信号よりも多く使用して、前記被検体情報を取得する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光音響装置。
4. 前記処理部は、
   前記複数の信号のうち、所定の値よりも大きい振幅の信号を使用して前記被検体情報を取得する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光音響装置。
5. 前記関心領域の部位の種類を少なくとも入力できるように構成された入力部を更に有し、
   前記処理部は、
   前記関心領域の部位の種類と、前記印加開始タイミングから前記抽出開始タイミングまでの第二の時間との関係テーブルを保存し、
   前記入力部により入力された前記関心領域の部位の種類に対応する前記第二の時間を、前記関係テーブルから読み出し、
   前記印加開始タイミングと、前記関係テーブルから読み出された前記第二の時間とに基づいて、前記抽出開始タイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光音響装置。
6. 前記処理部は、
   前記印加開始タイミング、電気刺激の対象部位と前記関心領域との距離の情報、および血流速の情報に基づいて、前記抽出開始タイミングを決定する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光音響装置。
7. 前記光照射部は、一定の繰り返し周波数でパルス光を複数回、前記被検体に照射する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光音響装置。
8. 前記光照射部は、互いに異なる複数の波長のそれぞれのパルス光を発することのできる光源を有し、
   前記光源は、前記抽出開始タイミングから前記第一の時間が経過するまでの期間以外に、前記複数の波長を切り替える
   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。
9. 前記処理部は、
   前記受信部から出力された前記複数の信号を保存し、
   保存された前記複数の信号の中から、前記開始タイミングから前記第一の時間が経過するまでの期間に発生した光音響波に対応する信号の少なくとも一部を読み出し、読み出された信号に基づいて前記被検体情報を取得する
   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。
10. 前記処理部は、
    前記複数の信号から出力された前記複数の信号のうち、前記開始タイミングから前記第一の時間が経過するまでの期間に発生した光音響波に対応する信号の少なくとも一部を保存し、前記開始タイミングから前記第一の時間が経過するまでの期間以外に発生した光音響波に対応する信号を保存しない
    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。
11. 前記電気刺激部は、１０ｍｓ以上、１０００ｍｓ以下の時間を前記第一の時間として前記電圧を印加する
    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。
12. 前記電気刺激部は、前記印加開始タイミングまたは前記印加終了タイミングを変更できるように構成されている
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の光音響装置。
13. 被検体にパルス光を複数回、照射する光照射部と、
    前記光照射部からのパルス光が前記被検体に照射されることにより発生した光音響波を受信し、複数回の光照射に対応する複数の信号を出力する受信部と、
    前記複数回の光照射が行われている間に、前記被検体に電圧を印加する電気刺激部と、
    前記複数の信号に基づいて関心領域における被検体情報を取得する処理部と、
    を有し、
    前記処理部は、
    前記電圧の情報に基づいて、前記複数の信号のうち、前記関心領域における血液量が多いときに発生した光音響波に対応する信号の少なくとも一部を使用し、前記関心領域における血液量が少ないときに発生した光音響波に対応する信号を使用せずに、前記関心領域における前記被検体情報を取得する
    ことを特徴とする光音響装置。
14. 被検体に電圧が印加された後に前記被検体にパルス光が複数回、照射されることにより発生した光音響波を受信して得られた、複数の光照射に対応する複数の信号に基づいて、被検体情報を取得する被検体情報取得方法であって、
    前記電圧の印加開始タイミングに基づいて決定される抽出開始タイミングから、前記印加開始タイミングから前記電圧の印加終了タイミングまでの第一の時間が経過するまでの期間に発生した光音響波に対応する信号の少なくとも一部を、前記複数の信号の中から選択的に使用して、前記被検体情報を取得する工程を有する
    ことを特徴とする被検体情報取得方法。
15. 請求項１４に記載の被検体情報取得方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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