JP2017046823A - Photoacoustic imaging apparatus - Google Patents
Photoacoustic imaging apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017046823A JP2017046823A JP2015171313A JP2015171313A JP2017046823A JP 2017046823 A JP2017046823 A JP 2017046823A JP 2015171313 A JP2015171313 A JP 2015171313A JP 2015171313 A JP2015171313 A JP 2015171313A JP 2017046823 A JP2017046823 A JP 2017046823A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- unit
- frequency
- photoacoustic imaging
- absolute value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
この発明は、光音響画像化装置に関し、特に、検出部の検出周波数帯域に基づいて光源部からのパルス光を制御する光源駆動部を備える光音響画像化装置に関する。 The present invention relates to a photoacoustic imaging apparatus, and more particularly, to a photoacoustic imaging apparatus including a light source driving unit that controls pulsed light from a light source unit based on a detection frequency band of a detection unit.
従来、検出部の検出周波数帯域に基づいて光源部からのパルス光を制御する光源駆動部を備えた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)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a photoacoustic imaging apparatus including a light source driving unit that controls pulsed light from a light source unit based on a detection frequency band of a detection unit is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、光源ユニットを備えた光音響画像化装置が開示されている。この光音響画像化装置には、超音波探触子と、画像化部とが設けられている。光源ユニットは、Qスイッチパルスレーザ光源を含む。そして、この光音響画像化装置は、光源ユニットにより、被検体にレーザ光を照射して、超音波探触子により被検体から発生した音響波信号を検出するように構成されている。そして、画像化部は、超音波探触子により検出された音響波信号を画像化するように構成されている。また、この光音響画像化装置は、超音波探触子の周波数帯域に応じて、Qスイッチパルスレーザ光源からのパルス光のパルス幅を調整するように構成されている。
しかしながら、上記特許文献1の光音響画像化装置では、超音波探触子の周波数帯域に応じて、光源からのパルス光のパルス幅を調整するように構成されている。ここで、超音波探触子の周波数帯域によっては、パルス光のパルス幅を制御するだけでは、超音波探触子の周波数帯域に適合するように、検出される音響波の周波数特性を制御することが困難であるという問題点が考えられる。
However, the photoacoustic imaging apparatus of
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、パルス光のパルス幅を制御する方法以外の方法によって、検出部(超音波探触子)の周波数帯域に適合するように、検出される音響波の周波数特性を制御することが可能な光音響画像化装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a detection unit (ultrasonic probe) by a method other than the method for controlling the pulse width of pulsed light. The photoacoustic imaging apparatus is capable of controlling the frequency characteristics of the detected acoustic wave so as to be adapted to the frequency band.
この発明の一の局面による光音響画像化装置では、光源部と、光源部により被検体に光が照射されることに起因して被検体内から発生する音響波を検出する検出部と、光源部に電力を供給して光源部を駆動させる光源駆動部とを備え、光源駆動部は、検出部の検出周波数(周波数帯域)に基づいて、光源部から照射される光のパルス波形の立ち上がりの傾きと立ち下がりの傾きとの比を設定するとともに、検出部の検出周波数の範囲が広いほど、傾きの比の絶対値を大きくするように構成されている。 In the photoacoustic imaging apparatus according to one aspect of the present invention, a light source unit, a detection unit that detects an acoustic wave generated from the inside of the subject due to light being irradiated on the subject by the light source unit, and a light source A light source driving unit that drives the light source unit by supplying power to the unit, and the light source driving unit is configured to start rising of a pulse waveform of light emitted from the light source unit based on a detection frequency (frequency band) of the detection unit. The ratio between the inclination and the falling inclination is set, and the absolute value of the inclination ratio is increased as the detection frequency range of the detection unit is wider.
この発明の一の局面による光音響画像化装置では、検出部の検出周波数に基づいて、光源部から照射される光のパルス波形の立ち上がりの傾きと立ち下がりの傾きとの比を設定するとともに、検出部の検出周波数の範囲が広いほど、傾きの比の絶対値を大きくするように構成されている。ここで、検出される音響波の周波数範囲(周波数特性)は、パルス波形の傾きの比の絶対値を大きくすることによって広げることができる。本発明の構成によれば、検出部の検出周波数の範囲が広い場合でも、パルス波形の傾きの絶対値を大きくすることによって、音響波の周波数範囲と検出部の検出周波数とを適合させることができるので、パルス光のパルス幅を制御する方法以外の方法によって、検出部の周波数帯域に適合するように、検出される音響波の周波数特性を制御することができる。 In the photoacoustic imaging apparatus according to one aspect of the present invention, based on the detection frequency of the detection unit, while setting the ratio of the rising slope and the falling slope of the pulse waveform of the light emitted from the light source unit, The absolute value of the ratio of the inclination is increased as the detection frequency range of the detection unit is wider. Here, the frequency range (frequency characteristics) of the detected acoustic wave can be expanded by increasing the absolute value of the ratio of the slopes of the pulse waveforms. According to the configuration of the present invention, even when the detection frequency range of the detection unit is wide, it is possible to adapt the frequency range of the acoustic wave and the detection frequency of the detection unit by increasing the absolute value of the slope of the pulse waveform. Therefore, the frequency characteristic of the detected acoustic wave can be controlled by a method other than the method of controlling the pulse width of the pulsed light so as to be adapted to the frequency band of the detection unit.
上記一の局面による光音響画像化装置は、好ましくは、光源駆動部は、立ち上がりの傾きの絶対値または立ち下がりの傾きの絶対値のうちの一方が他方の1.5倍以上10倍以下になるように構成されている。このように構成すれば、立ち上がりの傾きの絶対値または立ち下がりの傾きの絶対値のうちの一方を他方の1.5倍以上10倍以下にすることによって、検出される音響波の周波数範囲を容易に広げることができるので、パルス光のパルス幅を制御する方法以外の方法によって、容易に検出部の周波数帯域に適合するように、検出される音響波の周波数特性を制御することができる。 In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, preferably, the light source driving unit is configured such that one of the absolute value of the rising slope or the absolute value of the falling slope is 1.5 times or more and 10 times or less of the other. It is comprised so that it may become. If comprised in this way, the frequency range of the detected acoustic wave is made by making one of the absolute value of the rising slope or the absolute value of the falling slope 1.5 times or more and 10 times or less of the other. Since it can be easily expanded, the frequency characteristic of the detected acoustic wave can be easily controlled so as to be adapted to the frequency band of the detector by a method other than the method of controlling the pulse width of the pulsed light.
上記一の局面による光音響画像化装置は、好ましくは、光源駆動部は、パルス波形の半値幅が12.5nsec以上500nsec以下になるように構成されている。ここで、パルス幅が12.5nsec未満と狭すぎると、傾きの比の絶対値を大きくしても、受信に影響しない広帯域が広がるだけで、ピーク周波数が小さくなる。また、パルス幅が500nsecを超えて広すぎると、ピーク周波数の振幅が小さくなる。そこで、パルス波形の半値幅を12.5nsec以上500nsec以下にするように構成すれば、ピーク周波数の振幅を確保することができるので、効率よく被検体からの音響波を検出することができる。 In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, the light source driving unit is preferably configured such that the half width of the pulse waveform is 12.5 nsec or more and 500 nsec or less. Here, if the pulse width is too narrow, less than 12.5 nsec, even if the absolute value of the slope ratio is increased, only the wide band that does not affect reception spreads and the peak frequency decreases. If the pulse width exceeds 500 nsec and is too wide, the amplitude of the peak frequency becomes small. Therefore, if the half width of the pulse waveform is set to 12.5 nsec or more and 500 nsec or less, the amplitude of the peak frequency can be ensured, so that the acoustic wave from the subject can be detected efficiently.
この場合、好ましくは、パルス波形の半値幅が、50nsec以上200nsec以下になるように構成されている。このように構成すれば、パルス波形の半値幅を50nsec以上200nsec以下にすることによって、ピーク周波数の振幅をより確実に確保することができるので、より効率よく被検体からの音響波を検出することができる。 In this case, it is preferable that the half width of the pulse waveform is 50 nsec or more and 200 nsec or less. With this configuration, the amplitude of the peak frequency can be ensured more reliably by setting the half width of the pulse waveform to 50 nsec or more and 200 nsec or less, so that the acoustic wave from the subject can be detected more efficiently. Can do.
上記一の局面による光音響画像化装置は、好ましくは、光源駆動部は、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値よりも大きくなるように構成されている。ここで、発光素子(たとえば、LED)の応答特性は、一般的に立ち上がりよりも立ち下がりの方が速く、発光素子に流す電流の供給を止めるだけで、急峻に立ち下がる。そこで、上記のように構成することによって、パルス波形の立ち下がりの傾きの絶対値を大きくすることができるので、容易に検出部の周波数帯域に適合するように、検出される音響波の周波数特性を制御することができる。 In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, the light source driving unit is preferably configured such that the absolute value of the falling slope is larger than the absolute value of the rising slope. Here, the response characteristic of the light emitting element (for example, LED) generally falls faster than the rising edge, and falls sharply only by stopping the supply of current flowing through the light emitting element. Therefore, by configuring as described above, the absolute value of the slope of the falling edge of the pulse waveform can be increased, so that the frequency characteristics of the detected acoustic wave can be easily adapted to the frequency band of the detection unit. Can be controlled.
上記一の局面による光音響画像化装置は、好ましくは、光源駆動部は、検出部が検出することが可能な音響波の最大周波数が大きいほど、パルス幅を小さく設定するように構成されている。ここで、被検体から発生する音響波は、被検体に照射されたパルス幅の逆数の値を有する周波数を最大周波数として、最大周波数以下の周波数を有する音響波として発生する。この点に着目して、本発明では、光源駆動部を、検出部が検出することが可能な音響波の最大周波数が大きいほど、パルス幅を小さく設定するように構成することにより、検出部の最大周波数が大きいほど、被検体から発生する音響波の最大周波数を大きくすることができる。その結果、検出部が検出することが可能な音響波の最大周波数と、被検体から発生する音響波の最大周波数とを略一致させることができるので、効率良く、音響波を発生させることができる。なお、本願明細書では、最大周波数とは、検出部が検出することが可能な音響波の周波数成分のピーク値(0dB)に対して、−6dBの値となる周波数のうち、大きい周波数を最大周波数として記載している。 The photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect is preferably configured such that the light source driving unit sets the pulse width to be smaller as the maximum frequency of the acoustic wave that can be detected by the detection unit is larger. . Here, the acoustic wave generated from the subject is generated as an acoustic wave having a frequency equal to or lower than the maximum frequency with a frequency having a reciprocal value of the pulse width irradiated to the subject as a maximum frequency. Focusing on this point, in the present invention, the light source driving unit is configured to set the pulse width to be smaller as the maximum frequency of the acoustic wave that can be detected by the detection unit is larger. The maximum frequency of the acoustic wave generated from the subject can be increased as the maximum frequency is increased. As a result, since the maximum frequency of the acoustic wave that can be detected by the detection unit and the maximum frequency of the acoustic wave generated from the subject can be substantially matched, the acoustic wave can be generated efficiently. . In the specification of the present application, the maximum frequency is the maximum frequency among the frequencies that are -6 dB relative to the peak value (0 dB) of the frequency component of the acoustic wave that can be detected by the detection unit. It is described as a frequency.
上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、検出部が検出することが可能な最大周波数は、1MHz以上20MHz以下である。ここで、検出部の検出周波数が20MHzよりも高くなると、超音波が減衰するので深度が浅くなり、被検体の表層しか観察できない。また、検出周波数が1MHzよりも低くなると、深度は深くなる一方で分解能が悪くなる。そこで、検出部が検出することが可能な最大周波数を、1MHz以上20MHz以下にするように構成すれば、深度および分解能のそれぞれを確保することができる。 In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, the maximum frequency that can be detected by the detection unit is preferably 1 MHz or more and 20 MHz or less. Here, when the detection frequency of the detection unit is higher than 20 MHz, the ultrasonic wave is attenuated, so that the depth becomes shallow and only the surface layer of the subject can be observed. On the other hand, when the detection frequency is lower than 1 MHz, the resolution becomes worse while the depth becomes deeper. Therefore, if the maximum frequency that can be detected by the detection unit is configured to be 1 MHz or more and 20 MHz or less, each of the depth and the resolution can be ensured.
上記一の局面による光音響画像化装置において、好ましくは、光源駆動部は、光源部から照射される光のパルス波形が三角形状または台形状のいずれか一方になるように構成されている。このように構成すれば、光源部から照射される光のパルス波形が三角形状または台形状のいずれか一方になるので、パルス波形の立ち上がりの傾きおよび立ち下がりの傾きを容易に制御することができる。 In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, preferably, the light source driving unit is configured such that a pulse waveform of light emitted from the light source unit is either a triangular shape or a trapezoidal shape. With this configuration, the pulse waveform of the light emitted from the light source unit has either a triangular shape or a trapezoidal shape, so that the rising slope and falling slope of the pulse waveform can be easily controlled. .
上記一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、半導体発光素子を含むように構成されている。このように構成すれば、固体レーザ素子(Qスイッチパルスレーザ光源)を用いる場合と異なり、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必要にならないので、その分、光音響画像化装置の構造が大型化するのを抑制することができる。 In the photoacoustic imaging apparatus according to the above aspect, the light source unit is preferably configured to include a semiconductor light emitting element. If configured in this way, unlike the case of using a solid-state laser element (Q-switch pulse laser light source), an optical surface plate and a strong housing for suppressing characteristic fluctuation due to vibration of the optical system are not required. Therefore, the structure of the photoacoustic imaging apparatus can be prevented from increasing in size.
本発明によれば、上記のように、パルス光のパルス幅を制御する以外の方法によって、検出部(超音波探触子)の周波数帯域に適合するように、検出される光音響波の周波数特性を制御することが可能な光音響画像化装置を提供することができる。 According to the present invention, as described above, the frequency of the photoacoustic wave detected by the method other than controlling the pulse width of the pulsed light so as to conform to the frequency band of the detection unit (ultrasound probe). A photoacoustic imaging apparatus capable of controlling characteristics can be provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
(光音響画像化装置の全体構成)
図1〜図6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の全体構成について説明する。図1に示すように、光音響画像化装置100は、被検体P(人体など)の内部の検出対象物(血液、臓器、および、穿刺針など)から音響波Aを検出して、光音響波信号を画像化する機能を有する。
[First Embodiment]
(Overall configuration of photoacoustic imaging apparatus)
With reference to FIGS. 1-6, the whole structure of the
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、プローブ本体部1と装置本体部2とが設けられている。また、光音響画像化装置100には、プローブ本体部1と装置本体部2とを接続するケーブル3が設けられている。
The
プローブ本体部1は、操作者により把持されながら被検体P(人体の体表など)の表面上に配置されるように構成されている。そして、プローブ本体部1には、光源部11と検出部12とが設けられている。
The probe
そして、光源部11は、被検体Pに光を照射することが可能に構成されている。検出部12は、光源部11により被検体Pに光が照射されることに起因して被検体P内から発生する音響波Aを検出するように構成されている。そして、検出部12は、ケーブル3を介して、音響波Aを光音響波信号として装置本体部2に伝達するように構成されている。
The
装置本体部2には、光源駆動部21と、制御部22と、画像化部23と、画像表示部24と、操作部25とが設けられている。光源駆動部21は、制御部22からの指令に基づいて光源部11に電力を供給して光源部11を駆動させるように構成されている。制御部22は、光音響画像化装置100の各部の制御を行うように構成されている。画像化部23は、プローブ本体部1により検出された光音響波信号を処理して画像化するように構成されている。画像表示部24は、たとえば、液晶モニタからなり、画像化された光音響波信号を表示するように構成されている。操作部25は、たとえば、キーボードなどからなり、操作者からの入力操作を受け付けるように構成されている。
The apparatus
(光音響画像化装置の各部の構成)
〈パルス光の照射に関する構成〉
ここで、第1実施形態では、図2に示すように、光源部11は、複数のLED素子11aを含む。LED素子11aは、たとえば、複数(n個)のLED素子11aが互いに直列に接続された複数の発光素子群11bとして構成されており、発光素子群11bは、光源駆動部21に対して、たとえば、3列並列に接続されている。なお、LED素子11aは、特許請求の範囲の「半導体発光素子」の一例である。
(Configuration of each part of the photoacoustic imaging apparatus)
<Configuration of pulsed light irradiation>
Here, in 1st Embodiment, as shown in FIG. 2, the
そして、光源部11は、光源駆動部21から電力が供給されることにより赤外域の波長(たとえば、600nm以上1000nm以下の波長であり、好ましくは、約850nmの波長)を有するパルス光を放出することが可能に構成されている。そして、光源部11は、複数のLED素子11aから放出された光を被検体Pに照射するように構成されている。
The
そして、図1に示すように、光源部11から被検体Pに照射されたパルス光は、被検体P内の検出対象物(たとえば、ヘモグロビン等)により吸収される。そして、検出対象物が、パルス光の照射強度(光量および吸収量)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、検出対象物(被検体P)から音響波Aが生じる。
As shown in FIG. 1, the pulsed light applied to the subject P from the
制御部22は、光源駆動部21に光トリガ信号を伝達するように構成されている。そして、光源駆動部21は、光トリガ信号に応じて、光源部11から光を照射させるように構成されている。また、制御部22は、光トリガ信号に同期したサンプリングトリガ信号を画像化部23に伝達するように構成されている。
The control unit 22 is configured to transmit an optical trigger signal to the light source driving unit 21. And the light source drive part 21 is comprised so that light may be irradiated from the
図2に示すように、光源駆動部21は、駆動電源部21aとスイッチ部21b〜21dとを含む。
As shown in FIG. 2, the light source drive unit 21 includes a drive power supply unit 21 a and
駆動電源部21aは、たとえば、DC/DCコンバータ等からなり、外部電源(図示せず)から電力を取得するとともに、制御部22から制御信号を取得するように構成されている。そして、駆動電源部21aは、取得した電力を、取得した制御信号に応じた電圧値Vを有する直流の電力に変換するように構成されている。そして、駆動電源部21aは、光源部11の発光素子群11bのアノード側に接続されており、LED素子11aのアノード側に生成した電力を供給する(電圧値Vを印加する)ように構成されている。
The drive power supply unit 21a is formed of, for example, a DC / DC converter or the like, and is configured to acquire power from an external power supply (not shown) and to acquire a control signal from the control unit 22. And the drive power supply part 21a is comprised so that the acquired electric power may be converted into the direct-current electric power which has the voltage value V according to the acquired control signal. The drive power supply unit 21a is connected to the anode side of the light emitting
スイッチ部21b〜21dの、それぞれの一方側は、光源部11のLED素子11aのカソード側に接続されており、それぞれの他方側は接地されている。そして、スイッチ部21b〜21dは、たとえば、FET(Field Effect Transistor)を含み、それぞれ制御部22からのパルス状の光トリガ信号に基づいて、オンとオフとを切り替え可能に構成されている。
One side of each of the
そして、スイッチ部21b〜21dがオンした場合には、LED素子11aのカソード側の電圧値が低下する(接地される)ことにより、LED素子11aのアノード側とカソード側とに電位差(略電圧値V)が生じて、LED素子11aに電流が流れるように構成されている。すなわち、スイッチ部21b〜21dがオンする時間が光源部11から照射されるパルス光のパルス幅twの大きさに対応して、LED素子11aに流れる電流値の大きさが光源部11から照射されるパルス光の光量の大きさに対応する。
When the
〈音響波の検出に関する構成〉
検出部12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いる。そして、検出部12は、上記した音響波Aを取得した場合には、振動して電圧(信号)を生じるように構成されている。そして、検出部12は、図1に示すように、光音響波信号を装置本体部2に伝達するように構成されている。
<Configuration for acoustic wave detection>
The
ここで、図3に示すように、検出部12が検出することが可能な最大周波数fmaxは、検出部12が検出することが可能な音響波Aの周波数特性(検出周波数の特性)から決定される。図3に示す例の場合、検出部12が検出することが可能な最大周波数fmaxは、ピーク値(0dB)を基準として、6dB小さい(−6dBとなる)周波数(7.5MHzおよび2.5MHz)のうちの高い周波数である7.5MHzである。なお、本願明細書では、上記のように、最大周波数fmaxを、検出部12が検出することが可能な音響波Aの周波数成分のピーク値(0dB)に対して、−6dBの値となる周波数のうち、大きい周波数を最大周波数fmaxとして記載している。
Here, as shown in FIG. 3, the maximum frequency fmax that can be detected by the
ここで、第1実施形態では、検出部12は、検出することが可能な最大周波数fmaxが、20MHz以下になるように構成されている。一般的に、音響波Aの周波数は大きくなる程、分解能は大きくなる一方、音響波Aが被検体Pの内部で伝搬する際の減衰率は大きくなる。たとえば、被検体P(たとえば、生体)から20MHzよりも大きな音響波Aが発生した場合に、表層部分よりも深い部分から発生した20MHzよりも大きな音響波Aは、検出部12に到達することが困難になる。すなわち、検出部12が検出することが可能な最大周波数fmaxを20MHzよりも大きくした場合は、検出部12が検出することが可能な最大周波数fmaxを20MHzとした場合と実質的に検出される音響波Aの周波数は同等となる。したがって、検出部12の最大周波数fmaxが20MHz以下になるように、検出部12を構成するのが好ましい。
Here, in the first embodiment, the
また、第1実施形態では、検出部12が検出することが可能な最大周波数fmaxは、1MHz以上になるように構成されている。一般的に、音響波Aの周波数が小さい程、音響波Aが被検体Pの内部を伝搬することが可能な距離(深度)は大きくなる一方、分解能は小さくなる。たとえば、1MHzの音響波Aを用いて画像化する場合、分解能は、約1.5mmとなる。一般的に、音響波Aの画像を診断に用いる場合には、分解能が1.5mm以下であることが望ましい。したがって、検出部12の最大周波数fmaxが1MHz以上になるように構成することにより、光音響画像化装置100を用いた診断が困難になるのを抑制することが可能になる。
In the first embodiment, the maximum frequency fmax that can be detected by the
また、第1実施形態では、光源駆動部21は、光源部11から照射される光のパルス波形が三角形状または台形状のいずれか一方になるように構成されている。具体的には、図4〜図6のパルス波形のグラフに示すように、パルス波形がリニアな傾きにより立ち上がって光強度が最大になった後、リニアな傾きにより立ち下がる。すなわち、パルス波形は三角形状になっている。
In the first embodiment, the light source driving unit 21 is configured such that the pulse waveform of the light emitted from the
また、第1実施形態では、光源駆動部21は、検出部12の検出周波数に基づいて、光源部11から照射される光のパルス波形の立ち上がりの傾きと立ち下がりの傾きとの比を設定するように構成されている。また、検出部12の検出周波数の範囲が広いほど、傾きの比の絶対値を大きくするように構成されている。具体的には、図2に示すように、スイッチ部21b〜21dのFETのゲート電圧を制御することによって、パルス波形の傾きを制御するように構成されている。すなわち、ゲート電圧を急峻に立ち上げることによって、スイッチ部21b〜21dが素早くオンするので、パルス波形の立ち上がりの傾きが大きくなる。また、ゲート電圧を急峻に立ち下げることによって、スイッチ部21b〜21dが素早くオフするので、パルス波形の立ち下がりの傾きが大きくなる。また逆に、ゲート電圧の変化をなまらせることによって、スイッチ部21b〜21dのオンオフの動作が鈍るので、パルス波形の傾きは小さくなる。図4の(a)〜(d)は、それぞれ、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の1倍、2倍、3倍および1.5倍である場合のパルス波形および音響波Aの周波数応答のグラフである。図4の(a)〜(d)の周波数応答のグラフに示すように、パルス波形の傾きの比の絶対値が大きくなるほど、周波数応答のグラフの広帯域の振幅(音響波Aの強度)が大きくなっている。すなわち、図4の(c)、(b)、(d)、(a)の順番で音響波Aの周波数範囲が広い。なお、傾きとは、たとえば、光強度が、光強度(I)の最小値(Imin)に、光強度の最大値(Imax)と最小値との差ΔI(=Imax−Imin)の大きさの10%を加算した大きさ(Imin+0.1×ΔI)になる時間と、90%を加算した大きさ(Imin+0.9×ΔI)になる時間との間における光強度の増加(減少)の傾きである。
In the first embodiment, the light source driving unit 21 sets the ratio between the rising slope and the falling slope of the pulse waveform of the light emitted from the
図5の(a)および(b)は、それぞれ、立ち上がりの傾きの絶対値が立ち下がりの傾きの絶対値の2倍および3倍である場合のパルス波形および音響波Aの周波数応答のグラフである。図4の(b)と図5の(a)との間、および、図4の(c)と図5の(b)との間のそれぞれに大きな差がないことから、パルス波形の立ち上がりの傾きおよび立ち下がりの傾きの関係を逆にしても略同等の周波数応答特性が得られる。 5A and 5B are graphs of the pulse waveform and the frequency response of the acoustic wave A when the absolute value of the rising slope is twice and three times the absolute value of the falling slope, respectively. is there. Since there is no significant difference between FIG. 4B and FIG. 5A and between FIG. 4C and FIG. 5B, the rise of the pulse waveform Substantially equivalent frequency response characteristics can be obtained even if the relationship between the slope and the slope of the fall is reversed.
また、第1実施形態では、パルス波形の立ち上がりの傾きの絶対値または立ち下がりの傾きの絶対値のうちの一方が他方の1.5倍以上10倍以下になるように構成されている。具体的には、図4の(a)〜(d)に示すように、パルス波形の立ち下がりの傾きの絶対値を立ち上がりの傾きの絶対値の1.5倍以上にした場合に、ピーク周波数以上の周波数における音響波Aの強度が増大することによって周波数範囲が広がっている。また、図6の(a)および(b)は、それぞれ、パルス波形の立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の10倍および20倍である場合のパルス波形および周波数応答のグラフである。図6の(a)と(b)の周波数応答のグラフに示すように、パルス波形の立ち下がりの傾きの絶対値と立ち上がりの傾きの絶対値との比を10倍から20倍に増加させたとしても、周波数応答特性に大きな効果は見られない。これらの結果により、パルス波形の立ち上がりの傾きの絶対値または立ち下がりの傾きの絶対値のうちの一方が他方の1.5倍以上10倍以下にすることが望ましい。 In the first embodiment, one of the absolute value of the rising slope and the absolute value of the falling slope of the pulse waveform is configured to be 1.5 to 10 times the other. Specifically, as shown in FIGS. 4A to 4D, the peak frequency is obtained when the absolute value of the falling slope of the pulse waveform is 1.5 times or more the absolute value of the rising slope. The frequency range is expanded by increasing the intensity of the acoustic wave A at the above frequencies. 6A and 6B are graphs of the pulse waveform and the frequency response when the absolute value of the falling slope of the pulse waveform is 10 times and 20 times the absolute value of the rising slope, respectively. It is. As shown in the frequency response graphs of FIGS. 6A and 6B, the ratio between the absolute value of the falling slope and the absolute value of the rising slope of the pulse waveform was increased from 10 times to 20 times. However, there is no significant effect on the frequency response characteristics. Based on these results, it is desirable that one of the absolute value of the rising slope or the falling slope of the pulse waveform be 1.5 to 10 times the other.
また、第1実施形態では、光源駆動部21は、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値よりも大きくなるように構成されている。具体的には、たとえば、図4の(b)〜(d)、図6の(a)および(b)に示すように、それぞれ、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の2倍、3倍、1.5倍、10倍、20倍であり、立ち下がりの傾きの方が大きくなっている。 Further, in the first embodiment, the light source driving unit 21 is configured such that the absolute value of the falling slope is larger than the absolute value of the rising slope. Specifically, for example, as shown in FIGS. 4B to 4D and FIGS. 6A and 6B, the absolute value of the falling slope is the absolute value of the rising slope, respectively. They are 2 times, 3 times, 1.5 times, 10 times, and 20 times, and the slope of falling is larger.
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。 In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、上記のように、光源部11と、光源部11により被検体Pに光が照射されることに起因して被検体P内から発生する音響波Aを検出する検出部12と、光源部11に電力を供給して光源部11を駆動させる光源駆動部21とを備え、光源駆動部21を、検出部12の検出周波数(周波数帯域)に基づいて、光源部11から照射される光のパルス波形の立ち上がりの傾きと立ち下がりの傾きとの比を設定するとともに、検出部12の検出周波数の範囲が広いほど、傾きの比の絶対値を大きくするように構成する。これにより、検出部12の検出周波数の範囲が広い場合でも、パルス波形の傾きの絶対値を大きくすることによって、音響波Aの周波数範囲と検出部12の検出周波数とを適合させることができるので、パルス光のパルス幅twを制御する方法以外の方法によって、検出部12の周波数帯域に適合するように、検出される音響波Aの周波数特性を制御することができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、光源駆動部21を、立ち上がりの傾きの絶対値または立ち下がりの傾きの絶対値のうちの一方が他方の1.5倍以上10倍以下になるように構成する。これにより、立ち上がりの傾きの絶対値または立ち下がりの傾きの絶対値のうちの一方を他方の1.5倍以上10倍以下にすることによって、検出される音響波Aの周波数範囲を容易に広げることができるので、パルス光のパルス幅twを制御する方法以外の方法によって、容易に検出部12の周波数帯域に適合するように、検出される音響波Aの周波数特性を制御することができる。
In the first embodiment, as described above, the light source driving unit 21 is configured such that one of the absolute value of the rising slope or the absolute value of the falling slope is 1.5 to 10 times the other. Configure as follows. Accordingly, the frequency range of the detected acoustic wave A can be easily expanded by setting one of the absolute value of the rising slope and the absolute value of the falling slope to 1.5 times to 10 times the other. Therefore, the frequency characteristic of the detected acoustic wave A can be easily controlled by a method other than the method of controlling the pulse width tw of the pulsed light so as to easily match the frequency band of the
また、第1実施形態では、上記のように、光源駆動部21を、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値よりも大きくなるように構成する。ここで、発光素子(たとえば、LED)の応答特性は、一般的に立ち上がりよりも立ち下がりの方が速く、発光素子に流す電流の供給を止めるだけで、急峻に立ち下がる。これにより、パルス波形の立ち下がりの傾きの絶対値を大きくすることができるので、容易に検出部12の周波数帯域に適合するように、検出される音響波Aの周波数特性を制御することができる。
In the first embodiment, as described above, the light source driving unit 21 is configured such that the absolute value of the falling slope is larger than the absolute value of the rising slope. Here, the response characteristic of the light emitting element (for example, LED) generally falls faster than the rising edge, and falls sharply only by stopping the supply of current flowing through the light emitting element. As a result, the absolute value of the slope of the falling edge of the pulse waveform can be increased, so that the frequency characteristics of the detected acoustic wave A can be easily controlled to match the frequency band of the
また、第1実施形態では、上記のように、検出部12が検出することが可能な最大周波数fmaxは、1MHz以上20MHz以下である。ここで、検出部12の検出周波数が高くなると、超音波が減衰するので深度が浅くなり、被検体Pの表層しか観察できない。また、検出周波数が低くなると、深度は深くなる一方で分解能が悪くなる。そこで、検出部12が検出することが可能な最大周波数fmaxを、1MHz以上20MHz以下にするように構成すれば、深度および分解能のそれぞれを確保することができる。
In the first embodiment, as described above, the maximum frequency fmax that can be detected by the
また、第1実施形態では、上記のように、光源駆動部21を、光源部11から照射される光のパルス波形が三角形状または台形状のいずれか一方になるように構成する。光源部11から照射される光のパルス波形が三角形状または台形状のいずれか一方になるので、パルス波形の立ち上がりの傾きおよび立ち下がりの傾きを容易に制御することができる。
In the first embodiment, as described above, the light source driving unit 21 is configured such that the pulse waveform of the light emitted from the
また、第1実施形態では、上記のように、光源部11を、半導体発光素子を含むように構成する。これにより、固体レーザ素子(Qスイッチパルスレーザ光源)を用いる場合と異なり、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必要にならないので、その分、光音響画像化装置100の構造が大型化するのを抑制することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, as mentioned above, the
[第2実施形態]
次に、図1〜図3、図7および図8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、第1実施形態の構成に加えて、パルス波形の半値幅を12.5nsec以上500ns以下にする例について説明する。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the configuration of the
(光音響画像化装置の全体構成)
図1に示すように、装置本体部22には、光源駆動部221と、制御部222と、画像化部23と、画像表示部24と、操作部25とが設けられている。光源駆動部221は、制御部222からの指令に基づいて光源部11に電力を供給して光源部11を駆動させるように構成されている。制御部222は、光音響画像化装置200の各部の制御を行うように構成されている。
(Overall configuration of photoacoustic imaging apparatus)
As shown in FIG. 1, the apparatus main body unit 22 includes a light source driving unit 221, a control unit 222, an
ここで、第2実施形態では、パルス波形の半値幅が12.5nsec以上500nsec以下になるように構成されている。具体的には、光音響画像化装置200は、図2に示すように、制御部222からの光トリガ信号に基づいて、スイッチ部21b〜21dがオンする時間を制御することによって、パルス波形の半値幅を12.5nsec以上500nsec以下になるように構成されている。
Here, in the second embodiment, the half width of the pulse waveform is configured to be 12.5 nsec or more and 500 nsec or less. Specifically, as shown in FIG. 2, the
図7の(a)は、半値幅が12.5nsecであり、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の1倍であるパルス波形である。図7の(b)は、パルス波形の半値幅が12.5nsecであり、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の4倍であるパルス波形である。図7の(a)および(b)の周波数応答のグラフに示すように、傾きの比の絶対値を大きくすることによって、受信に影響しない広帯域が広がっており、ピーク周波数における振幅(音響波Aの強度)が小さくなっている。さらに半値幅を小さくすると、傾きの比の絶対値を大きくすることによって、ピーク周波数の振幅がさらに低下してしまい、効率よく音響波Aを検出することが困難となる。 FIG. 7A shows a pulse waveform in which the half width is 12.5 nsec and the absolute value of the falling slope is one time the absolute value of the rising slope. FIG. 7B shows a pulse waveform in which the half width of the pulse waveform is 12.5 nsec and the absolute value of the falling slope is four times the absolute value of the rising slope. As shown in the graphs of the frequency response in FIGS. 7A and 7B, by increasing the absolute value of the ratio of the slope, a wide band that does not affect reception spreads, and the amplitude at the peak frequency (acoustic wave A Strength) is small. If the full width at half maximum is further reduced, the absolute value of the ratio of the slope is increased, whereby the amplitude of the peak frequency is further reduced, and it is difficult to efficiently detect the acoustic wave A.
図8の(a)は、パルス波形の半値幅が500nsecであり、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の1倍であるパルス波形である。図8の(b)は、パルス波形の半値幅が500nsecであり、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の4倍であるパルス波形である。図8の(a)および(b)の周波数応答のグラフに示すように、傾きの比の絶対値を大きくすることによって、音響波Aの周波数範囲は広がっている。しかし、図8の(a)および(b)のそれぞれにおいて、半値幅を大きくしたことによって、ピーク周波数の振幅が小さくなっている。さらに半値幅を大きくすることによってピーク周波数の振幅がさらに低下すると、効率よく音響波Aを検出することが困難となる。これらの結果から、パルス波形の半値幅は、12.5nsec以上500nsec以下にすることが好ましい。 FIG. 8A shows a pulse waveform in which the half-value width of the pulse waveform is 500 nsec and the absolute value of the falling slope is one time the absolute value of the rising slope. FIG. 8B shows a pulse waveform in which the half width of the pulse waveform is 500 nsec and the absolute value of the falling slope is four times the absolute value of the rising slope. As shown in the frequency response graphs of FIGS. 8A and 8B, the frequency range of the acoustic wave A is expanded by increasing the absolute value of the ratio of the slopes. However, in each of FIGS. 8A and 8B, the amplitude of the peak frequency is reduced by increasing the half width. Further, if the amplitude of the peak frequency is further reduced by increasing the half width, it becomes difficult to detect the acoustic wave A efficiently. From these results, it is preferable that the half width of the pulse waveform is 12.5 nsec or more and 500 nsec or less.
また、第2実施形態では、光源駆動部221は、検出部12が検出することが可能な音響波Aの最大周波数fmaxが大きいほど、パルス波形の半値幅を小さく設定するように構成されている。具体的には、図7および図8に示すように、パルス波形の半値幅が小さい図7の方が周波数範囲が広い。
In the second embodiment, the light source driving unit 221 is configured to set the half width of the pulse waveform to be smaller as the maximum frequency fmax of the acoustic wave A that can be detected by the
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。
Other configurations of the
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。 In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、上記のように、光源駆動部221は、パルス波形の半値幅が12.5nsec以上500nsec以下になるように構成する。ここで、パルス幅twが狭すぎると、傾きの比の絶対値を大きくしても、受信に影響しない広帯域が広がるだけで、ピーク周波数が小さくなる。また、パルス幅twが広すぎると、ピーク周波数の振幅が小さくなる。これにより、パルス波形の半値幅を12.5nsec以上500nsec以下にするように構成すれば、ピーク周波数の振幅を確保することができるので、効率よく被検体Pからの音響波Aを検出することができる。 In the second embodiment, as described above, the light source driving unit 221 is configured so that the half width of the pulse waveform is 12.5 nsec or more and 500 nsec or less. Here, if the pulse width tw is too narrow, even if the absolute value of the slope ratio is increased, only the wide band that does not affect reception spreads and the peak frequency decreases. Further, if the pulse width tw is too wide, the amplitude of the peak frequency becomes small. Thus, if the half-width of the pulse waveform is configured to be 12.5 nsec or more and 500 nsec or less, the amplitude of the peak frequency can be secured, so that the acoustic wave A from the subject P can be detected efficiently. it can.
また、第2実施形態では、上記のように、光源駆動部221を、検出部12が検出することが可能な音響波Aの最大周波数fmaxが大きいほど、パルス幅twを小さく設定するように構成する。ここで、被検体Pから発生する音響波Aは、被検体Pに照射されたパルス幅twの逆数の値を有する周波数を最大周波数fmaxとして、最大周波数fmax以下の周波数を有する音響波Aとして発生する。この点に着目して、光源駆動部221を、検出部12が検出することが可能な音響波Aの最大周波数fmaxが大きいほど、パルス幅twを小さく設定するように構成することにより、検出部12の最大周波数fmaxが大きいほど、被検体Pから発生する音響波Aの最大周波数fmaxを大きくすることができる。これにより、検出部12が検出することが可能な音響波Aの最大周波数fmaxと、被検体Pから発生する音響波Aの最大周波数fmaxとを略一致させることができるので、効率良く、音響波Aを発生させることができる。
In the second embodiment, as described above, the light source drive unit 221 is configured to set the pulse width tw to be smaller as the maximum frequency fmax of the acoustic wave A that can be detected by the
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。
Other effects of the
[第3実施形態]
次に、図1〜図3、図9および図10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、第2実施形態の構成と異なり、パルス波形の半値幅を50nsec以上200nsec以下にする例について説明する。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, the configuration of the
(光音響画像化装置の全体構成)
図1に示すように、装置本体部32には、光源駆動部321と、制御部322と、画像化部23と、画像表示部24と、操作部25とが設けられている。光源駆動部321は、制御部322からの指令に基づいて光源部11に電力を供給して光源部11を駆動させるように構成されている。制御部322は、光音響画像化装置300の各部の制御を行うように構成されている。
(Overall configuration of photoacoustic imaging apparatus)
As shown in FIG. 1, the apparatus main body unit 32 is provided with a light source driving unit 321, a control unit 322, an
ここで、第3実施形態では、パルス波形の半値幅が50nsec以上200nsec以下になるように構成されている。具体的には、光音響画像化装置300は、図2に示すように、制御部322からの光トリガ信号に基づいて、スイッチ部21b〜21dがオンする時間を制御することによって、パルス波形の半値幅を50nsec以上200nsec以下になるように構成されている。
Here, in the third embodiment, the half width of the pulse waveform is configured to be 50 nsec or more and 200 nsec or less. Specifically, as shown in FIG. 2, the
図9の(a)は、半値幅が50nsecであり、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の1倍であるパルス波形である。図9の(b)は、半値幅が50nsecであり、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の4倍であるパルス波形である。図9の(a)および(b)の周波数応答のグラフに示すように、傾きの比の絶対値を大きくすることによって、図7に比べて受信に影響する低帯域が広がっており、さらに、ピーク周波数の振幅の低下が抑制されている。また、図10の(a)は、半値幅が200nsecであり、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の1倍であるパルス波形である。図10の(b)は、半値幅が200nsecであり、立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値の4倍であるパルス波形である。図10の(a)および(b)の周波数応答のグラフに示すように、傾きの比の絶対値を大きくすることによって周波数範囲は広がっている。また、図10の(a)および(b)のそれぞれにおいて、図8と比べてピーク周波数の振幅の低下が抑制されている。これらの結果から、パルス波形の半値幅は、50nsec以上200nsec以下にすることがより好ましい。 FIG. 9A shows a pulse waveform in which the half-value width is 50 nsec and the absolute value of the falling slope is one time the absolute value of the rising slope. FIG. 9B shows a pulse waveform in which the half width is 50 nsec and the absolute value of the falling slope is four times the absolute value of the rising slope. As shown in the frequency response graphs of FIGS. 9 (a) and 9 (b), by increasing the absolute value of the ratio of the slope, the low band affecting reception is expanded compared to FIG. A decrease in the amplitude of the peak frequency is suppressed. FIG. 10A shows a pulse waveform in which the half-value width is 200 nsec and the absolute value of the falling slope is one time the absolute value of the rising slope. FIG. 10B shows a pulse waveform in which the half width is 200 nsec and the absolute value of the falling slope is four times the absolute value of the rising slope. As shown in the frequency response graphs of FIGS. 10A and 10B, the frequency range is expanded by increasing the absolute value of the ratio of the slopes. Further, in each of (a) and (b) of FIG. 10, a decrease in the amplitude of the peak frequency is suppressed as compared with FIG. From these results, it is more preferable that the half width of the pulse waveform is 50 nsec or more and 200 nsec or less.
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。
The other configuration of the
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。 In the third embodiment, the following effects can be obtained.
第3実施形態では、上記のように、パルス波形の半値幅を、50nsec以上200nsec以下になるように構成する。これにより、パルス波形の半値幅を50nsec以上200nsec以下にすることによって、ピーク周波数の振幅をより確実に確保することができるので、より効率よく被検体Pからの音響波Aを検出することができる。 In the third embodiment, as described above, the half width of the pulse waveform is configured to be 50 nsec or more and 200 nsec or less. Thus, by setting the half-value width of the pulse waveform to 50 nsec or more and 200 nsec or less, the amplitude of the peak frequency can be more reliably ensured, so that the acoustic wave A from the subject P can be detected more efficiently. .
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。
Other effects of the
[変形例]
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(変形例)が含まれる。
[Modification]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1〜第3実施形態では、光源部にLED素子を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、半導体レーザーを用いてもよい。 For example, in the first to third embodiments, the example in which the LED element is used for the light source unit has been described, but the present invention is not limited thereto. In the present invention, a semiconductor laser may be used.
また、上記第1〜第3実施形態では、パルス光のパルス波形が三角形状である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図11に示すように、パルス波形を台形状にしてもよい。図11では、パルス波形の立ち上がりの傾きの絶対値が立ち下がりの傾きの絶対値の2倍および3倍のグラフである。 Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the pulse waveform of pulsed light showed the example which is triangular shape, this invention is not limited to this. In the present invention, the pulse waveform may be trapezoidal as shown in FIG. FIG. 11 is a graph in which the absolute value of the rising slope of the pulse waveform is twice and three times the absolute value of the falling slope.
また、上記第1〜第3実施形態では、パルス波形の立ち下がりの傾きの絶対値が立ち上がりの傾きの絶対値より大きい例を示したが本発明ではこれに限られない。本発明では、図5に示すように、パルス波形の立ち上がりの傾きの絶対値が立ち下がりの傾きの絶対値より大きくてもよい。 In the first to third embodiments, the absolute value of the falling slope of the pulse waveform is larger than the absolute value of the rising slope. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, as shown in FIG. 5, the absolute value of the rising slope of the pulse waveform may be larger than the absolute value of the falling slope.
また、上記第1〜第3実施形態では、パルス光のパルス波形の傾きを制御する方法としてスイッチ部のオンオフを制御することによって行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、駆動電源部(制御部)からの電圧を制御することによって、パルス光のパルス波形の傾きを制御してもよい。 In the first to third embodiments, an example is shown in which the on / off of the switch unit is controlled as a method for controlling the slope of the pulse waveform of the pulsed light. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the slope of the pulse waveform of the pulsed light may be controlled by controlling the voltage from the drive power supply unit (control unit).
また、上記第1〜第3実施形態では、光源駆動部を装置本体部に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、光源駆動部をプローブ本体部に設けてもよい。 Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the example which provides a light source drive part in an apparatus main body part was shown, this invention is not limited to this. For example, the light source driving unit may be provided in the probe main body.
11 光源部
11a LED素子11a(発光素子)
12 検出部
21、221、321 光源駆動部
100、200、300 光音響画像化装置
11
12 detectors 21, 221, 321
Claims (9)
前記光源部により被検体に光が照射されることに起因して前記被検体内から発生する音響波を検出する検出部と、
前記光源部に電力を供給して前記光源部を駆動させる光源駆動部とを備え、
前記光源駆動部は、前記検出部の検出周波数に基づいて、前記光源部から照射される光のパルス波形の立ち上がりの傾きと立ち下がりの傾きとの比を設定するとともに、前記検出部の検出周波数の範囲が広いほど、傾きの比の絶対値を大きくするように構成されている、光音響画像化装置。 A light source unit;
A detection unit for detecting an acoustic wave generated from within the subject due to light being irradiated to the subject by the light source unit;
A light source driving unit that supplies power to the light source unit to drive the light source unit,
The light source driving unit sets a ratio of a rising slope and a falling slope of a pulse waveform of light emitted from the light source unit based on a detection frequency of the detection unit, and a detection frequency of the detection unit. The photoacoustic imaging device is configured to increase the absolute value of the ratio of inclination as the range of is wide.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015171313A JP2017046823A (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Photoacoustic imaging apparatus |
PCT/JP2016/075582 WO2017038906A1 (en) | 2015-08-31 | 2016-08-31 | Photoacoustic imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015171313A JP2017046823A (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Photoacoustic imaging apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017046823A true JP2017046823A (en) | 2017-03-09 |
Family
ID=58187663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015171313A Pending JP2017046823A (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Photoacoustic imaging apparatus |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017046823A (en) |
WO (1) | WO2017038906A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019044593A1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | 富士フイルム株式会社 | Photoacoustic image generation apparatus and photoacoustic image generation method |
WO2019069715A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic device, encoding device, and information processing device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013075000A (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Fujifilm Corp | Photoacoustic image generating apparatus and method |
JP2013128722A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Fujifilm Corp | Method and apparatus for photoacoustic imaging |
JP2015104476A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 船井電機株式会社 | Photoacoustic imaging apparatus |
-
2015
- 2015-08-31 JP JP2015171313A patent/JP2017046823A/en active Pending
-
2016
- 2016-08-31 WO PCT/JP2016/075582 patent/WO2017038906A1/en active Application Filing
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019044593A1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-03-07 | 富士フイルム株式会社 | Photoacoustic image generation apparatus and photoacoustic image generation method |
JPWO2019044593A1 (en) * | 2017-08-29 | 2020-02-27 | 富士フイルム株式会社 | Photoacoustic image generation device and image acquisition method |
WO2019069715A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic device, encoding device, and information processing device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017038906A1 (en) | 2017-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6152136B2 (en) | Photoacoustic imaging device | |
US20100037695A1 (en) | Photoacoustic imaging apparatus | |
JP6152078B2 (en) | Photoacoustic imaging device | |
JP2015104476A (en) | Photoacoustic imaging apparatus | |
US20140107536A1 (en) | Ultrasonic irradiation apparatus and method for irradiating ultrasonic wave | |
WO2017038906A1 (en) | Photoacoustic imaging device | |
JP6542047B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP2017035407A (en) | Photoacoustic sensor and electronic apparatus | |
US20190365347A1 (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic image obtaining apparatus | |
JP6152360B2 (en) | Photoacoustic imaging device | |
US20060293595A1 (en) | System and method for ultrasound pulse shaping and output power adjustment using multiple drive pulses | |
WO2016204303A1 (en) | Photoacoustic imaging device | |
US20210137390A1 (en) | Device and method for optoacoustic sensing | |
US20200187784A1 (en) | Photoacoustic image generation apparatus and image acquisition method | |
JP2017046812A (en) | Photoacoustic imaging apparatus | |
JP2016168088A (en) | Photoacoustic imaging device | |
US20160045185A1 (en) | Photoacoustic Imager | |
JP6139483B2 (en) | Photoacoustic imaging device | |
JP2016047102A (en) | Photoacoustic imaging device | |
JP7034625B2 (en) | Photoacoustic device, control method, program | |
JP6152075B2 (en) | Photoacoustic image generator | |
JP2010088533A (en) | Apparatus and method for stimulating neurocyte | |
JP6864492B2 (en) | Photoacoustic imaging device | |
JP5769677B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image generation method | |
JP2019080814A (en) | Photoacoustic apparatus |