JP2019042001A - 音響波受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 受信部と被検体との間を音響的に結合するために液槽に収容された音響整合液を液槽から排出する場合に、液槽に音響整合液が残る場合があり、かかる音響整合液の残渣により、音響受信特性が変化する場合があった。【解決手段】 音響整合液が収容される液槽と、前記音響整合液を介して被検体からの音響波を受信する受信部と、を有する音響波受信装置であって、前記液槽は、前記音響整合液を排出する排出口と、前記排出口を囲む環状部と、前記環状部の外側に位置する周辺部と、を有し、前記周辺部から前記環状部に向かって前記音響整合液の排出を促進する排出促進手段を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、受信部と被検体とを音響的に結合する音響整合液を収容する液槽を備える音響波受信装置に関する。

被検体からの音響波を受信する複数の探触子を備えた受信部と、液槽に収容した音響整合液を介して被検体からの音響波を受信し、被検体の音響波画像を取得する音響波受信装置が知られている。

特許文献１には、被検体に近赤外光を照射することにより被検体内で発生する音響波を受信することで、被検体である乳房の光音響画像を得る音響波受信装置が記載されている。なお、特許文献１に記載の音響波受信装置は、被験者を支持するとともに挿入口が設けられた支持台と、かかる挿入口から挿入された被検体と受信部とを音響的に結合可能な液位まで音響整合液を収容する液槽と、を備えることが開示されている。

さらに、特許文献１には、液槽内に音響整合液としての水を供給および排出する給排水口が液槽の底部に設けられていることが開示されている。

特開２０１６−５５１５９号公報

特許文献１に記載されている音響波受信装置において、給排水系の制御により音響整合液の排出制御を行った場合においても、排出口まで到達しない音響整合液が残渣として液槽に残る場合があった。液槽内に残留した音響整合液は、時間の経過とともに、変性し音響特性が劣化したり、液槽の内壁や探触子の受信面にイオンデポジットとして堆積したり、するなどして、音響波受信装置の受信特性が低下する場合があった。また、液槽に残留した音響整合液は、測定環境の衛生性を低下させることが懸念される場合があった。

本発明の音響波受信装置は、音響整合液が収容される液槽と、前記音響整合液を介して被検体からの音響波を受信する受信部と、を有する音響波受信装置であって、
前記液槽は、前記音響整合液を排出する排出口と、前記排出口を囲む環状部と、前記環状部の外側に位置する周辺部と、を有し、前記周辺部から前記環状部に向かって前記音響整合液の排出が促進されるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、液槽内の音響整合液の排出を促進することで音響整合液の残りを低減し、受信特性の低下が軽減した音響波受信装置を提供することができる。

第１の実施形態に係る音響波受信装置を示す断面図（ａ）と液槽の平面図（ｂ）である。 参考形態に係る音響波受信装置を示す断面図（ａ）と液槽を示す平面図（ｂ）である。 固体表面が相違する音響整合液の固液接触角を示す説明図（ａ）―（ｄ）である。 第１の実施形態の変形例に係る液槽の断面図である。 第２の実施形態に係るワイパーを備えた音響波受信装置を示す断面図（ａ）と液槽の平面図（ｂ）である。 第３の実施形態に係るブロワーを備えた音響波受信装置を示す断面図（ａ）（ｂ）である。 第４の実施形態に係る振動機構を備えた音響波受信装置を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。本実施形態は被検体に光を照射し、被検体から発する音響波を受信して被検体を撮影する光音響波受信装置である。ここでは光音響波受信装置について述べるが、音響波を送信し、被検体からの反射波、散乱波を受信する音響波送受信装置についても適用可能である。

［第１の実施形態］
＜音響波受信装置の基本的な構成＞
まず、第１の実施形態に係る音響波受信装置２００の基本的な構成について述べる。図１は、被検体からの光音響波を受信し血中ヘモグロビン、メラニン等の特定成分の分布、血管の走行分布等の生体情報を画像化することが可能な音響波受信装置２００を示す断面模式図である。

支持部１１は、略水平面（ｘｙ平面）に沿って延在し不図示の被験者が腹臥位の撮影姿勢をとることが可能な支持台である。支持部１１は、被験者の一部である被検体１が挿入される挿入口１５が設けられており、さらには、挿入口１５と重なる位置において、被検体１を保持するカップ状の保持部材１２が固定されるように構成されている。挿入口１５は、被検者の上肢、下肢、頭部、乳房等を撮影対象として含むように支持部１１に設けられている。

保持部材１２は、被検体１から伝搬する音響波を受信部２０が受信するための音響波の伝搬性（低減衰性）を有した音響整合材料で構成され、赤外域の光を透過するＩＲゴム、シリコーンゴム、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料が適用される。また、保持部材１２は、後述の液槽２５に収容された音響整合液２と被検体１が直接触れない様に、空間を分離するシール性を有していることが望ましい。保持部材１２のシール性により、液槽２５に収容された音響整合液２に対する衛生性を担保することが可能となる。

液槽２５は、被検体１から伝搬する音響波を受信する受信部２０が受信部として有している。受信部２０は、複数のトランスデューサ２１がボウル状の支持体２２（環状部４１）に所定の配列をなして支持されている。

液槽２５は、被検体へ光を照射する光照射部２３をボウル状の支持体２２（環状部４１）の底部に有している。光照射部２３は、光ファイバーを介して光源３２に光学的に結合されている。光ファイバーは、光源３２から放出した光を光照射部２３まで導光する。

液槽２５は、さらに、保持部材１２を介して被検体１とトランスデューサ２１を音響的に結合するための音響整合液２を収容するために、音響整合液２の液面が少なくとも保持部材の最下点より上まで収容可能な環状の堤部を備えている。

液槽２５は、さらに、音響整合液の交換、液位の上昇、液位の下降に対応するために、音響整合液の供給と排出を可能とする給排出口２４を備えている。給排出口２４は、ボウル状の支持部１１に底部に、光照射部２３と並んで設けられている。給排出口２４は、配管を介して、音響整合液２の供給量および排出量を制御する不図示のポンプ、ゲートバルブを備えた給排出ユニット３１と接続されている。音響整合液２の供給、排出は給排出ユニット３１により制御される。本実施形態の給排出ユニット３１は音響整合液２を収容するための不図示のリザーバタンク備えることができる。給排出口２４は、不図示の給液口を設けることで、音響整合液２の給液は行わない排出口としてもよい。

液槽２５は二次元走査ステージ２６に接続されており、受信部２０と光照射部２３とは、二次元走査ステージ２６により一体的に略水平面内において二次元に走査される。従って、受信部２０と光照射部２３とは、二次元走査ステージ２６により、一体的に保持部材１２または被検体１に対して相対的に二次元に走査される、と換言される。

二次元走査ステージ２６は、回転走査、螺旋走査、ラスター走査等を含む任意の二次元走査パターンで、受信部２０、光照射部２３を二次元に走査することが可能なように構成されている。

給排水ユニット３１やステージ２６の走査を含む光音響波受信装置の駆動操作は、操作ユニット１００によって行われる。操作ユニット１００は図示していないオペレーションパネルや、撮影の状況をモニタリングするためのモニタを有し、ユーザはモニタを見ながらオペレーションパネルにより装置の操作の入力を行うことができる。

＜撮影シーケンス＞
次に、本実施形態における撮影のシーケンスの概略について述べる。

撮影前の準備として、給排出ユニット３１の制御により、受信部２０と保持部材１２とを音響的に結合可能な液位まで音響整合液２を液槽２５に供給する。湾曲しているカップ状の保持部材１２と音響整合液２との接触面積を広くするように、音響整合液２の液位はなるべく高くなるようにすると良い。液槽２５の槽内に液面センサを設けて音響整合液２の液位モニタリングする構成としたり、音響整合液２の槽内への供給時間と供給速度の関係から液位を予測できる構成とすることが、本発明の態様に含まれる。

音響整合液２が保持部材１２と十分に音響的に結合する液位まで供給されたことが判ったら、次に、被検体１を保持部材１２の上に載置し、保持部材１２により被検体１を保持する。被検体１と保持部材１２との音響整合性をとるために、カップ状の保持部材１２の中に水、ジェルを含む音響整合材を入れることが好ましい。保持部材１２の中に音響整合材を入れるタイミングは、音響波を受信する撮影工程より前であればよく、被検体１を保持部材１２上に載置するタイミングより、前でも後でも同時でも良い。

次に、操作ユニット１００を操作して撮影を開始する。撮影を開始すると被検体１に光が照射されると共に、二次元走査ステージ２６が液槽を二次元に走査し、被検体１から伝搬された音響波を受信部２０が受信する。

被検体１に対して所定の関心領域に対応して光音響波の受信を完了した後に、被検体１を保持部材１２から退避させる。この後、撮影終了後の手技として、必要に応じて、被検体１に付着した音響整合材を撮影技師がふき取る。

撮影後に液槽２５の中の音響整合液２を、給排出ユニット３１を駆動させて排出する。

＜液槽に対する音響整合液の排出促進＞
本実施形態に係る音響波受信装置２００は、液槽２５の槽内に音響整合液２ａが表面張力で残ってしまい排出しきれないという問題に対して、周辺部４２から環状部４１に向けて音響整合液２の排出を促す排出促進手段を設けて解決するものである（以下、液槽２５に残留する音響整合液２を残留音響整合液２ａと呼ぶ）。

より具体的には、本実施形態に係る音響波受信装置２００は、排出口２４を囲む環状部４１に向かって、環状部４１より外側に位置する周辺部４２からの音響整合液２の流れを促進させ、周辺部４２に残留する音響整合液２ａを低減するようにしたものである。

図１（ａ）はｚ方向を鉛直方向にとったときに音響波受信装置２００をｙ方向から見た断面図である。図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る音響波受信装置２００の排出口２４、環状部４１および周辺部４２を示す平面図であり、液槽２５を鉛直方向における上方から見た平面図である。環状部４１は、図１（ｂ）において、格子状のハッチングに対応する部分であり、半球状の支持体２２に支持された複数のトランスデューサ２１を備えるアレイ状に配列された受信部２０に重なる部分に相当する。環状部４１は、周辺部４２と環状の境界を経て囲まれており、排出口２４は、環状の境界の内側において、トランスデューサ２１が配置されない非配置領域に設けられていると換言される。

一方、周辺部４２は、図１（ｂ）において、液槽２５のうち環状部４１の外側に位置する部分に相当し、音響整合液２を収容する部分として大勢を占める。すなわち、周辺部４２は、液槽２５の底面のうち音響整合液２を支配的に収容する部分を水平面に投影した流域に該当する。

［参考形態］
図２（ａ）、（ｂ）に示す参考形態は、音響整合液に対する親和性において、排出口２４を囲む環状部３４１と環状領域の外側に位置する周辺部３４２の同等であるか、周辺部３４２が高い点において、第一の実施形態と相違する。周辺部３４２は、周辺部４２と同様にして、液槽３２５の底面のうち音響整合液を支配的に部分に該当する。すなわち、音響整合液２と接する面積において、周辺部３４２は環状部３４１より大きい。このため、音響整合液２に対する親和性において、周辺部３４２が環状部３４１より相対的に高いか同等の場合、音響整合液２が図２（ａ）、（ｂ）のように残渣２ａとして残りやすい。

以下に、第１の実施形態に係る音響波受信装置２００の液槽２５について詳細に説明する。 本実施形態における音響整合液の排出促進効果について図３（ａ）―（ｄ）を用いて説明する。

図３（ａ）、（ｂ）は、音響整合液に対する親和性が相対的に高い環状部４１と音響整合液に対する親和性が相対的に低い周辺部４２、それぞれの固液接触角θ１、θ２を示す断面模式図である。環状部４１上が、周辺部４２より低い固液接触角θ１（＜θ２）を呈している。

一方、図３（ｃ）は、周辺部３４２と境界部３４１の境界上に液溜まりとして音響整合液２ａが存在している状態の固液界面を示す断面模式図であり、図２（ｂ）に示す参考形態に相当する。この状態では、音響整合液２ａのうち排出口２４に近接している側の固液接触角θ２２と排出口２４と離れている側の固液接触角θ２３とは、同等か、θ２２の方が大きくなる。図３（ｃ）に示す音響整合液２ａは、周辺部３４２から環状部３４１へ濡れ広がる力は弱く周辺部３４２と境界部３４１の境界に留まりやすい。

一方、図３（ｄ）は、周辺部４２と境界部４１の境界上に音響整合液２が存在している状態の固液界面を示す断面模式図であり、図１に示す参考形態の音響整合液の排出過程に相当する。この状態では、音響整合液２のうち排出口２４に近接している側の固液接触角θ１０は、排出口２４と離れている側の固液接触角θ２０より低くなっている。図３（ｄ）に示す音響整合液２は、周辺部４２から環状部４１に向かう方向に、差分△Ｌに相当する長さ濡れ広がりやすくなるように界面張力の勾配が発生しており、排出口２４に向かう側に音響整合液２が濡れ広がる駆動力が発生している。

本実施形態の液槽２５は、排出促進手段として、受信部２２と重なる環状部４１と、音響整合液２の大部分を保持する周辺部４２における、音響整合液２に対する親和性の差が与えられている点に特徴を有している。すなわち、本実施形態の液槽２５は、音響整合液２の排出を促進するために、音響整合液２に対する親和性を、環状部４１が周辺部４２より高くした構成となっている。音響整合液２に対する親和性が高いとは、音響整合液２に対する濡れ性が高い、固液接触角が低い、支持する固体の表面張力が高いと言い換えることができる。このように、音響整合液２に対する親和性において、環状部４１を周辺部４２より高くすると、環状部４１と周辺部４２を跨いで位置する排出過程の音響整合液２には、環状部４１から周辺部４２向かう向きに流れようとする駆動力が働く。

なお、音響整合液２が水を主成分とする場合は、環状部４１は、周辺部４２より親水性であると換言される。

表面張力が大きな固体材料は、結晶学的には、構成する原子間の結合エネルギーが大きい材料であると言い換える事が可能である。一般に、大まかな傾向としては、共有結合、イオン結合、金属結合、はこの順で結合エネルギーが大から小に向かう。従って、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等を含む純金属や合金よりも、それらの金属の炭化物、酸化物、窒化物等が高い表面張力合金等が高い表面張力を呈する。

また、表面張力が大きな固体材料は、材料工学的には、高い弾性定数、高い剛性率を有する材料と言える。これは、セラミック材料やガラス材料が、延性、展性を有する金属より、高い弾性定数を有することと対応する。また、表面が１Ｅ−６ｍ（１μｍ）厚以下の薄膜で構成されている場合は、かかる薄膜を支持し薄膜より高い厚みを有する支持層の弾性率で代表させて、表面張力の分布を形成してもよい。

また、親水性が高い固体材料は、表面組成上は、Ｈ、ＯＨ、等の親水基を多く含むか、疎水性を発現するハイドロカーボン等の疎水基が少ないこととして理解される。また、親水性が高い固体材料は、表面の材料が、水和物を形成する材料を多く含むこととして理解される。

従って、環状部４１は、周辺部４２よりも、高い結合エネルギーを有する材料を表面に含むことが好ましい。同様にして、環状部４１と周辺部４２とが同種の金属元素を含有するとき、環状部４１を周辺部４２より酸化物の表面濃度が高くすることで、環状部４１が周辺部４２より高い表面張力を呈するようになる。

また、環状部４１が１Ｅ−６ｍ厚以下の薄膜を表面に有している場合は、環状部４１においてかかる薄膜を支持する支持体２２の弾性が高くすることが好ましい。環状部４１が１Ｅ−６ｍ厚以下の薄膜を表面に有し、かつ、かかる薄膜より低い弾性材料で支持されている場合は、支持体２２を支持する材料の厚さを薄くすることにより、支持体２２が周辺部４２より高い表面張力を呈するようになる。

また、音響整合液の液組成が水を主成分とする場合は、環状部４１は、周辺部４２よりも、親水基の表面濃度を高くすることで、環状部４１が周辺部４２より高い親水性を呈するようになる。同様にして、音響整合液の液組成が水を主成分とする場合は、環状部４１を周辺部４２よりも水和物形成材料の表面濃度を高くすることで、環状部４１が周辺部４２より高い親水性を呈するようになる。水和物形成材料としては、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化クロム、酸化チタン等が含まれる。

同様にして、音響整合液の液組成が水を主成分とする場合は、環状部４１は、周辺部４２よりも、疎水基の表面濃度を低くすることで、環状部４１が周辺部４２より高い親水性を呈するようになる。同様にして、音響整合液の液組成が水を主成分とする場合は、周辺部４２を環状部４１よりも水和物形成材料の表面濃度を低くすることで、環状部４１が周辺部４２より高い親水性を呈するようになる。

なお、液体の表面張力と異なり、固体表面の表面張力は直接定量することはできないが、Ｚｉｓｍａｎプロット法によりこれは解決する。Ｚｉｓｍａｎプロット法は、着目する一種の固体表面に対して異なる種類の液体を用いて接触角測定を行ったプロットを用いて、ｃｏｓθ＝１（完全濡れ状態）の切片が与える臨界表面張力を、固体表面の表面張力とするものである。固体表面の表面張力は、Ｚｉｓｍａｎプロット法と同様にして、複数種類の標準液を用いて、フォーケス法（Ｆｏｗｋｅｓ ｍｅｔｈｏｄ）、拡張フォーケス法（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｆｏｗｋｅｓ ｍｅｔｈｏｄ）等を用いて同定可能である。

特に、音響整合液２を液槽２５から排出する最終段階において。本実施形態に係る構成によれば、液槽２５は、周辺部４２から環状部４１に向かって音響整合液２の排出が促進されるように構成されたものとなる。

また、親和性の制御領域を、環状部４１である環状部４１と周辺部４２である周辺部４２で分けた２つの領域としたが、領域の分け方はこの方法に限らず、連続的な表面エネルギーの傾斜分布、階段状の傾斜分布とする方法も本願発明の態様に含まれる。

さらに周辺部４２から環状部４１への音響整合液２の流れを促進する手段として、周辺部４２の底面に環状部４１に向かって低くなる傾斜を与えた構成としても良い。図４は、周辺部４２の底面に傾斜を付けた傾斜領域を有する液槽２５ａを示す断面図である。

なお、環状部４１は、音響整合液２を排出する排出口２４に導く領域であり、図２（ｂ）で示したように上から見た領域の形状が必ずしも円形で取り囲んでいる必要はない。さらには、支持体２２のように半球状で取り囲んでいる必要もない。

以下に、音響整合液の排出が促進されるように構成された液槽を有する音響波受信装置の実施形態について説明する。

［第２の実施形態］
本実施形態は、残留音響整合液２ａを周辺部４２から環状部４１に向けて、表面張力以外の外力により排出するように構成したものである。

図５は、周辺部４２から環状部４１に向かう方向に、液槽２５の内面と摺動して移動可能なワイパー５１を、周方向に４つ配置した第２の実施形態に係る音響波受信装置２００を示す断面図（ａ）と液槽２５の排出機構を説明する平面図（ｂ）である。

ワイパー５１は回転支持部５２で支持部１１と結合されている。点線で示したワイパー５１ａは、被検体１を撮影する時など液槽２５をワイピングしない場合、つまり収納状態を表している。ワイピングする時に回転支持部５２で回転し、ワイピング可能な状態になる。ワイパーは弾性部材で構成され、ワイピングする場合は、周辺部４２の底面と接触し摺動状態で移動される。

ワイパー５１の移動機構については図示していないが、モーターを動力として、ガイドに沿ってボールねじやベルト等で移動させる公知の技術で構成可能である。また、ワイパー５１は液槽２５の周囲を囲むように配置おり、それぞれのワイパー５１は独立して駆動することが可能である。

本実施形態の構成では液面センサ５３を設けている。液面センサ５３は、操作ユニット１００により液槽２５内の音響整合液２を排出していった時に、液槽２５内の音響整合液２が所定の下限値以下まで排出され、ワイパー５１のワイピング効果が得られる状態となったことを検知するためのセンサである。

給排水ユニット３１は、液槽２５および受信部２０の音響整合液２を排出しきると、図示していないセンサにより排出完了を検知することが可能である。しかし、ワイピングは排出完了後に行う必要はなく、給排水ユニット３１で排出を行いながらワイピングを行うことによりワイピング完了までの時間を短縮することができる。そこで、残留音響整合液２ａをワイパー５１で環状部４１内へ排出しようとしても、環状部４１内に音響整合液２が満水近くたまった状態だと周辺部４２から環状部４１へ排出できないため、液面センサ５３で検知する構成としている。また、ワイピング開始時は、ワイパー５１と液槽２５が所定の開始位置関係となるように、ワイパー５１の初期位置、および液槽２５の位置がプログラムされており、その位置から開始される。

さらに本実施形態では、液槽２５に濡れ検知センサ５４を有している。濡れセンサ５４は、液槽２５に対して残留音響整合液２ａが所定の液量以上となるような量が槽内面に残っていると反応するセンサである。この濡れセンサ５４が、残留音響整合液２ａを検知しなくなるまでワイピング駆動を行うことで、より確実に残留音響整合液２ａを排出することが可能となる。ワイピングが行われている間は、給排水ユニット３１は排出のための駆動を行い続ける。濡れセンサ５４による残留音響整合液２ａの検知がなくなるとワイピングが完了し、その後給排水ユニット３１が排出完了を検知して完了となる。

液面センサ５３で検知した音響整合液２の水位検知方法は、液槽２５の容量と、給排水ユニット３１による単位時間あたりの排出量から、液槽２５内の音響整合液２の水位を算出する方法でも良い。

また、ワイピングの開始タイミングは、上記のシーケンスだけでなく、操作ユニット１００の操作により単独の駆動としても良い。

また、図５で示されたワイピング方法は一例であり、周辺部４２から環状部４１へ残留音響整合液２ａの排出が促進される構成であれば、ワイパーの数や形状、移動方向、ワイパーの相対的な移動手段は上記に限らない。ワイパーの数を増加させることで、残留音響整合液２ａの排出時間を短縮することが可能となる。また、ワイパーの形状を液槽２５の壁面の円弧に近い形状とすることで、より確実に残留音響整合液２ａのワイピングを行うことが可能となる。

［第３の実施形態］
本実施形態は、第２の実施形態と同様に、残留音響整合液２ａを周辺部４２から環状部４１に向けて、表面張力以外の外力により排出するように構成したものである。本実施形態に係る音響波受信装置２００は、図６（ａ）（ｂ）に示す通り、ワイパー５１に変えて、ブロワー６１を備えた点において第２の実施形態と相違する。

第３の実施形態に係る音響波受信装置２００について説明する。図６は送風手段を設けた構成の図である。送風手段による排出の促進は、風を吹きつけて残留音響整合液２ａを環状部へ強制的に排出するものである。図６（ａ）と図６（ｂ）はそれぞれ異なる構成例を示した送風手段の図である。図６（ａ）は前述のワイパーの構成と同様に、支持部１１に風が噴き出る送風口６１が設けてある。点線で示した送風口６１ａは、送風手段を使用しない場合の収納状態を示している。送風口６１はエアポンプ６２と配管６３で接続されている。送風口６１による残留音響整合液２ａの排出は、エアの強弱により排出口２４近傍まで押し流すことが可能であるため、ここでは送風口６１の駆動は構成していない。ただし、この構成に限らず、二次元走査ステージ２６によって液槽２５を走査しても良いし、別途送風口６１の駆動機構を設けても良い。送風口６１と液槽２５を相対的に駆動させることにより、送風口６１を周辺部４２から環状部４１の近傍まで近づけることができるため、吹き出すエアの強度を低く抑えることが可能となる。また、送風口６１の数を増加させることによって、残留音響整合液２ａの排出時間を低減することが可能となる。送風口６１による液槽２５内の音響整合液２の排出タイミングは、ワイパーの構成例と同様である。また、送風口６１の数や送風する向き、移動手段の有無や方法は上記に限らない。

図６（ｂ）は、送風手段を液槽２５側に設けた構成である。この構成では、液槽２５に音響整合液が満たされても送風口６３に音響整合液２が入り込まないように、送風手段を使用しない場合は、送風口カバー６４で水密に密閉される。図６（ｂ）の実線で描かれた送風口カバー６４は開いた状態を表しており、送風手段により音響整合液２を送風可能な状態を表している。点線で描かれた送風口カバー６４ａは閉じた状態を表しており、液槽２５と送風口６１との空間は水密に分離されている。送風口６１とエアポンプ６２とを接続する配管６３ａは、液槽２５を走査した際に配管が過度に引っ張られることが無いように、十分な余長を有している。液槽２５に送風手段を設けることで、液槽２５と送風口６１との位置関係が常に一定となり、液槽２５の位置によらず残留音響整合液２ａの排出を行うことが可能となる。

なお、ブロワー６１の代わりに、液槽２５を加熱して音響整合液２を蒸発させるヒーターを設けてもよい。

［第４の実施形態］
本実施形態の排出促進手段は、液槽２５に振動を与えて、周辺部４２である液槽２５から環状部４１である環状部４１へ音響整合液２を流すものである。

図７は、別の振動を与える手段の例として振動機構７１を設けた構成図である。ここでの振動機構７１は超音波照射による振動であり、支持部１１に設けられている。振動機構７１による超音波照射を行うと、残留音響整合液２ａの接触角が低減し、周辺部４２から環状部４１へ残留音響整合液２ａが流れやすくなる。この振動機構７１は液槽２５に設けて液槽２５を振動させたり、残留音響整合液２ａを振動させたりする構成としても良い。また、音波による振動に限らず、機械的に振動させる機構を設けて液槽２５や残留音響整合液２ａを振動させる構成としても良い。この構成例では、液槽２５や受信部２０の重量が重く、二次元走査ステージ２６への負荷が大となる場合に有効である。

以上の構成によれば、液槽２５から音響整合液２ａの排出を促進させることができるため、液槽２５の槽内に残留する音響整合液２ａを低減することが可能となる。

なお、振動機構７１の代わりに、図１に示された第１の実施形態に係る音響波受信装置２００が備える二次元走査ステージ２６の駆動シーケンスで液槽２５に振動を与えても良い。例えば図１（ｂ）に示したＸ方向またはＹ方向へ液槽２５を往復駆動させることで残留音響整合液２ａを環状部４１へ導くことができる。往復駆動の移動量や加減速度は、音響整合液２の粘度や表面張力により適宜決めると良く、大きくストロークさせたり、小刻みにストロークさせたりすることで可能である。このように二次元走査ステージ２６を利用することで、新たな機構を追加する必要がなくなる。また、駆動方向はＸ方向またはＹ方向の直線の往復駆動に限らず、Ｘ方向とＹ方向を組み合わせた直線駆動でも良いし、曲線駆動でも良い。

２０ 受信部
２２ 支持体
２４ 排出口
２５ 液槽
４１ 環状部
４２ 周辺部
２００ 音響波受信装置

Claims (14)

1. 音響整合液が収容される液槽と、前記音響整合液を介して被検体からの音響波を受信する受信部と、を有する音響波受信装置であって、
   前記液槽は、前記音響整合液を排出する排出口と、前記排出口を囲む環状部と、前記環状部の外側に位置する周辺部と、を有し、
   前記液槽は、前記周辺部から前記環状部に向かって前記音響整合液の排出が促進されるように構成されていることを特徴とする音響波受信装置。
2. 前記音響整合液に対する親和性において、前記周辺部より前記環状部がより大きな親和性を有していることを特徴とする請求項１に記載の音響波受信装置。
3. 前記音響整合液が水を主成分とし、前記環状部は前記周辺部より高い親水性を呈することを特徴とする請求項１または２に記載の音響波受信装置。
4. 前記音響整合液に対する接触角において、前記環状部は前記周辺部より小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の音響波受信装置。
5. 前記周辺部は、前記環状部に向かって鉛直方向に低くなる傾斜領域を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の音響波受信装置。
6. 前記周辺部から前記環状部に向かう方向に前記液槽の内面と摺動して移動可能なワイパー、前記周辺部から前記環状部の側に向けて送風するブロワー及び、液槽を加熱するヒーターの少なくともいずれかが設けら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項に記載の音響波受信装置。
7. 前記音響整合液と接する面積において、前記周辺部は前記環状部より大きいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の音響波受信装置。
8. 前記液槽の槽内面に付着している所定の液量以上の前記音響整合液を検知する濡れセンサをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の音響波受信装置。
9. 前記環状部は、前記液槽を鉛直方向において上から見たとき、前記受信部と重なって位置している部分であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の音響波受信装置。
10. 前記受信部は、複数のトランスデューサがアレイ状に配列されている領域であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の音響波受信装置。
11. 前記環状部は、前記周辺部と環状の境界を経て囲まれており、前記排出口は、前記環状の境界の内側において、前記トランスデューサが配置されない非配置領域に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の音響波受信装置。
12. 前記受信部は、被検体を保持する保持部と前記液槽に収容された前記音響整合液を介して、前記被検体と音響的に結合するように前記液槽に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の音響波受信装置。
13. 前記音響整合液を介して前記被検体に光を照射し光音響波を発生させる光照射部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の音響波受信装置。
14. 前記光照射部は、前記環状部に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の音響波受信装置。

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