JP2020018466A - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
光音響波に関するデータに対する処理を行う情報処理装置に関する。 The present invention relates to an information processing apparatus that performs processing on data related to photoacoustic waves.
生体情報を可視化する技術の1つに、光音響イメージング(Photoacoustic Imaging:PAI)がある。可視光や近赤外光などのパルス光を生体組織に照射すると、生体内部の光吸収物質、特に血液中のヘモグロビンなどの物質が、パルス光のエネルギーを吸収して瞬間的に膨張した結果、光音響波(典型的には超音波)を発生させる。この現象を光音響効果と呼び、PATは、その光音響波を測定することで生体組織の情報を可視化するものである。 One technique for visualizing biological information is photoacoustic imaging (PAI). When pulsed light such as visible light or near-infrared light is irradiated on living tissue, light absorbing substances inside the living body, especially substances such as hemoglobin in blood, absorb the energy of the pulsed light and instantaneously expand, A photoacoustic wave (typically an ultrasonic wave) is generated. This phenomenon is called a photoacoustic effect, and PAT visualizes information on a living tissue by measuring the photoacoustic wave.
特許文献1は、被検体に対する複数回の光照射のそれぞれによって発生した光音響波を受信することにより、複数回の光照射に対応する受信信号データを取得することを開示する。また、特許文献1は、複数回の光照射に対応する受信信号データを用いて再構成処理を行うことにより、画像データを生成することを開示する。
ところで、複数回の光照射を行う光音響イメージングにおいて、複数回のいずれかの光照射に対応する光音響波に関するデータが欠落していると、画像データの画質の低下などの問題が生じる場合がある。 By the way, in photoacoustic imaging in which light irradiation is performed a plurality of times, if data on a photoacoustic wave corresponding to any one of the plurality of light irradiations is missing, a problem such as deterioration in image quality of image data may occur. is there.
そこで、本発明は、複数回の光照射によって発生する光音響波に関するデータ群において、いずれかの光照射に対応するデータが欠落しているかどうかを判定することのできる情報処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an information processing apparatus capable of determining whether or not data corresponding to any of light irradiation is missing in a data group related to photoacoustic waves generated by a plurality of light irradiations. With the goal.
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本明細書の開示の他の目的の一つとして位置付けることができる。 The present invention is not limited to the above-described object, and it is an operation effect derived from each configuration shown in the embodiment for carrying out the invention described later, and also has an operation effect that cannot be obtained by the conventional technology. It can be positioned as one of the other purposes.
本発明の一実施形態に係る情報処理装置は、被検体への複数回の光照射により発生する光音響波に関する複数のデータ種別のデータ群を取得するデータ取得手段と、データ群に含まれる、複数のデータ種別のそれぞれのデータ数を示すデータ数情報を取得するデータ数取得手段と、データ数情報に基づいて、複数のデータ種別のそれぞれのデータ数を比較し、データ群におけるデータ欠落の有無を示すエラー情報を生成するエラー情報生成手段と、を有する。 An information processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a data acquisition unit that acquires a data group of a plurality of data types related to a photoacoustic wave generated by a plurality of light irradiations on a subject, which is included in the data group. A data number acquisition unit for acquiring data number information indicating the number of data of each of the plurality of data types, and comparing the number of data of each of the plurality of data types based on the information on the number of data to determine whether or not data is missing in the data group And error information generating means for generating error information indicating the following.
本発明によれば、複数回の光照射によって発生する光音響波に関するデータ群において、いずれかの光照射に対応する光音響波に関するデータが欠落しているかどうかを判定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be determined whether the data regarding the photoacoustic wave corresponding to any one of the light irradiation is missing in the data group regarding the photoacoustic wave generated by a plurality of light irradiations.
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。よって、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described below should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. Therefore, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following description.
本発明は、被検体から伝搬する音響波を検出し、被検体内部の特性情報を生成し、取得する技術に関する。よって本発明は、光音響装置またはその制御方法、あるいは被検体情報取得方法や信号処理方法として捉えられる。本発明はまた、被検体内部の特性情報を示す画像を生成し表示する表示方法として捉えられる。本発明はまた、これらの方法をCPUやメモリ等のハードウェア資源を備える情報処理装置に実行させるプログラムや、そのプログラムを格納した、コンピュータにより読み取り可能な非一時的な記憶媒体としても捉えられる。 The present invention relates to a technology for detecting an acoustic wave propagating from a subject, generating and acquiring characteristic information inside the subject. Therefore, the present invention is considered as a photoacoustic apparatus or a control method thereof, or a subject information acquiring method or a signal processing method. The present invention is also considered as a display method for generating and displaying an image indicating characteristic information inside a subject. The present invention can also be regarded as a program for causing an information processing apparatus having hardware resources such as a CPU and a memory to execute these methods, and a computer-readable non-transitory storage medium storing the program.
本発明の光音響装置には、被検体に光(電磁波)を照射することにより被検体内で発生した音響波を受信して、被検体の特性情報を画像データとして取得する光音響効果を利用した装置を含む。この場合、特性情報とは、光音響波を受信することにより得られる受信信号を用いて生成される、被検体内の複数位置のそれぞれに対応する特性値の情報である。 The photoacoustic apparatus of the present invention utilizes a photoacoustic effect of receiving an acoustic wave generated in a subject by irradiating the subject with light (electromagnetic waves) and acquiring characteristic information of the subject as image data. Included equipment. In this case, the characteristic information is information of a characteristic value corresponding to each of a plurality of positions in the subject, generated using a reception signal obtained by receiving the photoacoustic wave.
本発明に係る光音響装置によって得られる光音響画像データは、光照射により発生した光音響波に由来するあらゆる画像データを含む概念である。例えば、光音響画像データは、光音響波の発生音圧(初期音圧)、吸収エネルギー密度、及び吸収係数、被検体を構成する物質の濃度(酸素飽和度など)などの少なくとも1つの被検体情報の空間分布を表す画像データである。なお、互いに異なる複数の波長の光照射により発生する光音響波に基づいて、被検体を構成する物質の濃度などの、分光情報を示す光音響画像データが得られる。分光情報を示す光音響画像データは、酸素飽和度、酸素飽和度に吸収係数等の強度を重み付けした値、トータルヘモグロビン濃度、オキシヘモグロビン濃度、またはデオキシヘモグロビン濃度であってもよい。また、分光情報を示す光音響画像データは、グルコース濃度、コラーゲン濃度、メラニン濃度、または脂肪や水の体積分率であってもよい。 Photoacoustic image data obtained by the photoacoustic apparatus according to the present invention is a concept including all image data derived from photoacoustic waves generated by light irradiation. For example, the photoacoustic image data includes at least one object such as a generated sound pressure (initial sound pressure) of a photoacoustic wave, an absorption energy density, an absorption coefficient, and a concentration of a substance constituting the object (oxygen saturation or the like). This is image data representing the spatial distribution of information. It should be noted that photoacoustic image data indicating spectral information, such as the concentration of a substance constituting the subject, is obtained based on photoacoustic waves generated by light irradiation with a plurality of different wavelengths. The photoacoustic image data indicating the spectral information may be an oxygen saturation, a value obtained by weighting the oxygen saturation with an intensity such as an absorption coefficient, a total hemoglobin concentration, an oxyhemoglobin concentration, or a deoxyhemoglobin concentration. Further, the photoacoustic image data indicating the spectral information may be a glucose concentration, a collagen concentration, a melanin concentration, or a volume fraction of fat or water.
被検体内の各位置の特性情報に基づいて、二次元または三次元の特性情報分布が得られる。分布データは画像データとして生成され得る。特性情報は、数値データとしてではなく、被検体内の各位置の分布情報として求めてもよい。すなわち、特性情報分布とは、初期音圧分布、エネルギー吸収密度分布、吸収係数分布や酸素飽和度分布などの分布情報である。 A two-dimensional or three-dimensional characteristic information distribution can be obtained based on the characteristic information of each position in the subject. Distribution data can be generated as image data. The characteristic information may be obtained not as numerical data but as distribution information of each position in the subject. That is, the characteristic information distribution is distribution information such as an initial sound pressure distribution, an energy absorption density distribution, an absorption coefficient distribution, and an oxygen saturation distribution.
本発明でいう音響波とは、典型的には超音波であり、音波、音響波と呼ばれる弾性波を含む。トランスデューサ等により音響波から変換された電気信号を音響信号とも呼ぶ。ただし、本明細書における超音波または音響波という記載は、それらの弾性波の波長に権利範囲を限定する意図ではない。光音響効果により発生した音響波は、光音響波または光超音波と呼ばれる。光音響波に由来する電気信号を光音響信号とも呼ぶ。分布データは、光音響画像データや再構成画像データとも呼ばれる。 The acoustic wave referred to in the present invention is typically an ultrasonic wave, and includes an elastic wave called a sound wave and an acoustic wave. An electric signal converted from an acoustic wave by a transducer or the like is also called an acoustic signal. However, the description of an ultrasonic wave or an acoustic wave in this specification is not intended to limit the scope of the right to the wavelength of those elastic waves. The acoustic wave generated by the photoacoustic effect is called a photoacoustic wave or a photoacoustic wave. An electric signal derived from a photoacoustic wave is also called a photoacoustic signal. The distribution data is also called photoacoustic image data or reconstructed image data.
なお、以下の実施形態における光音響装置は、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、被検体としては生体の一部、具体的には人や動物の一部位(乳房、臓器、循環器、消化器、骨、筋肉、脂肪等)の検査対象が想定される。また、検査対象の物質としては、ヘモグロビン、グルコース、また、体内に存在する水、メラニン、コラーゲン、脂質などを含む。さらには、体内に投与されたICG(インドシアニン・グリーン)等の造影剤等、光の吸収スペクトルが特徴的な物質であればよい。また、ファントムなどの無生物を被検体としてもよい。 The main purpose of the photoacoustic apparatus in the following embodiments is to diagnose a malignant tumor or a vascular disease of a human or an animal, or to monitor the progress of a chemotherapy. Therefore, it is assumed that the subject is a part of a living body, specifically, an object to be tested on one part of a human or animal (breast, organ, circulatory organ, digestive organ, bone, muscle, fat, etc.). The substances to be tested include hemoglobin, glucose, and water, melanin, collagen, lipids, and the like that exist in the body. Further, any substance having a characteristic light absorption spectrum, such as a contrast agent such as ICG (indocyanine green) administered into the body, may be used. An inanimate object such as a phantom may be used as the subject.
光音響イメージングでは、複数回の光照射により発生する光音響波の受信信号データ群において、いずれかの光照射に対応する受信信号データの欠落が生じると、その欠落したデータの分だけ情報量は減ってしまう。それにより、これらの受信信号データ群を用いて生成される画像データの画質が低下してしまう。そこで、本発明者は、光音響波の所定の測定により得られる予定の受信信号データの見込みデータ数を利用して、複数回の光照射によって得られた光音響波の受信信号データ群の中にデータの欠落があるかどうかを判定する本発明を着想した。なお、複数回の光照射に対応する受信信号データ群とは、複数回の光照射のそれぞれに対応する受信信号データの総称である。 In photoacoustic imaging, if a reception signal data group corresponding to any of the light irradiations is missing in a reception signal data group of photoacoustic waves generated by a plurality of light irradiations, the information amount is reduced by the missing data. Will decrease. As a result, the image quality of image data generated using these received signal data groups is reduced. Therefore, the present inventor uses the expected number of received signal data to be obtained by the predetermined measurement of the photoacoustic wave, and uses the expected number of data of the received signal data in the photoacoustic wave received signal data group obtained by performing the light irradiation multiple times. The present invention conceived of the present invention for determining whether or not there is data loss. Note that the reception signal data group corresponding to a plurality of light irradiations is a general term for the reception signal data corresponding to each of the plurality of light irradiations.
また、受信信号データと、光音響波の受信位置情報や照射光情報などの付帯情報とを関連付けた取得データを生成する場合に、受信信号データや付帯情報が欠落すると、それらの取得データを用いた画像データの生成において不都合が生じる場合がある。そこで、本発明者は、光音響波の所定の測定により得られる予定の受信信号データの見込みデータ数を利用して、受信信号データの欠落でなく、付帯情報の欠落を検出する発明についても着想した。 In addition, when generating acquired data in which received signal data is associated with incidental information such as photoacoustic wave reception position information and irradiation light information, if the received signal data and incidental information are missing, the acquired data is used. In some cases, inconvenience may occur in the generation of the corrupted image data. Therefore, the present inventor has also conceived an invention that detects not the missing of the received signal data but the missing of the supplementary information by using the expected number of the received signal data to be obtained by the predetermined measurement of the photoacoustic wave. did.
図9(a)は、光音響波の測定により得られる取得データの概念図(比較例)を示す。図9(a)に示す取得データ群のデータ種別は、パルス発光1〜Mに対応づいた受信信号データ群、受信位置情報群、及び照射光情報群の3つである。なお、複数回の光照射に対応する取得データ群とは、複数回の光照射のそれぞれに関連づけられて取得されたデータの総称である。また、複数回の光照射に対応する受信位置情報群または照射光情報群とは、複数回の光照射のそれぞれに対応する受信位置情報または照射光情報の総称である。なお、取得データ群は、光音響波に関する少なくとも2つのデータを含んでいる。
FIG. 9A is a conceptual diagram (comparative example) of acquired data obtained by measuring a photoacoustic wave. The data type of the acquired data group shown in FIG. 9A is a received signal data group, a reception position information group, and an irradiation light information group corresponding to
図9(a)に示す取得データにおいては、受信信号データの一部(N番目のパルス発光Nに対応する受信信号データN)が欠落している。また、図9(a)に示す取得データにおいては、取得した受信信号データが番号の若いパルス発光に対応するデータ位置(アドレス)に格納される。そのため、受信信号データNが欠落しているにもかかわらず、N+1番目の受信信号データN+1がパルス発光Nに対応づいて格納されてしまう。これにより、この取得データから画像データを生成すると、パルス発光Nのときの撮影条件(受信位置情報、照射光情報)を前提として受信信号データN+1が画像化されるため、画像データの画質が低下してしまうなどの不都合が生じうる。例えば、受信位置情報が正しくない場合、受信信号データを再構成する領域が本来の位置からずれてしまうため、再構成により生成される画像データの位置が正しい位置からずれてしまう。また、照射光情報としての照射光の強度が正しくない場合、受信信号データから生成された画像データを照射光の強度により補正する処理において、正しく補正することができない。また、照射光情報としての照射光の波長が正しくない場合、受信信号データから生成された画像データが実際とは異なる波長の光により得られたものであるとして酸素飽和度などの分光情報の生成に用いられてしまうと、分光情報が正しく算出されない。また、ユーザが画像データを観察するときに、実際の波長とは異なる波長により得られたものであるとして診断に用いてしまうと、誤った判断を行ってしまう可能性がある。以上説明したように、受信信号データや付帯情報に欠落が生じると、以降の処理において不都合が発生する場合がある。 In the acquired data shown in FIG. 9A, a part of the received signal data (received signal data N corresponding to the N-th pulse emission N) is missing. In the acquired data shown in FIG. 9A, the acquired received signal data is stored in the data position (address) corresponding to the pulse emission with the smaller number. Therefore, even though the received signal data N is missing, the (N + 1) th received signal data N + 1 is stored corresponding to the pulse emission N. Accordingly, when image data is generated from the acquired data, the reception signal data N + 1 is converted into an image on the premise of the imaging conditions (reception position information and irradiation light information) at the time of pulse emission N, so that the image quality of the image data deteriorates. Inconvenience such as doing so may occur. For example, if the reception position information is incorrect, the area where the received signal data is reconstructed deviates from the original position, so that the position of the image data generated by the reconstruction deviates from the correct position. Further, when the intensity of the irradiation light as the irradiation light information is not correct, the image data generated from the received signal data cannot be corrected correctly in the process of correcting the image data based on the intensity of the irradiation light. Also, if the wavelength of the irradiation light as the irradiation light information is not correct, it is assumed that the image data generated from the received signal data is obtained by light having a wavelength different from the actual light and the generation of spectral information such as oxygen saturation is performed. If used, spectral information is not correctly calculated. In addition, when a user observes image data and uses it for diagnosis because it is obtained at a wavelength different from the actual wavelength, an erroneous determination may be made. As described above, if a loss occurs in the received signal data or the accompanying information, inconvenience may occur in the subsequent processing.
本発明の一実施形態によれば、光音響波の所定の測定により得られる予定の受信信号データの見込みデータ数を利用して、受信信号データの欠落でなく、付帯情報の欠落を検出することもできる。 According to an embodiment of the present invention, it is possible to detect not missing of received signal data but missing information of incidental information using expected number of received signal data to be obtained by predetermined measurement of a photoacoustic wave. Can also.
<実施形態1>
以下、実施形態1について図面を参照して説明する。
<First embodiment>
Hereinafter,
[各構成の説明]
本実施形態に係るシステムに含まれる装置の構成例を説明する。図1は、本実施形態に係るシステムに含まれる装置の概略ブロック図である。
[Description of each component]
A configuration example of a device included in the system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram of devices included in the system according to the present embodiment.
本実施形態に係る光音響装置は、光照射部110、受信部120、駆動部130、信号データ生成部140、およびコンピュータ150を有する。測定対象は、生体等の被検体180である。駆動部130は、光照射部110と受信部120を駆動し、機械的な走査を行う。光照射部110が光を被検体に照射し、被検体内で音響波が発生する。光に起因して光音響効果により発生する音響波を光音響波とも呼ぶ。受信部120は、光音響波を受信することによりアナログ信号としての電気信号(光音響信号)を出力する。
The photoacoustic apparatus according to the embodiment includes a
信号データ生成部140は、受信部120から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、コンピュータ150に出力する。コンピュータ150は、信号データ生成部140から出力されたデジタル信号を、光音響波に由来する受信信号データとして記憶する。
The
コンピュータ150は、記憶されたデジタル信号に対して信号処理を行うことにより、光音響画像を生成する。また、コンピュータ150は、得られた光音響画像に対して画像処理を施した後に、光音響画像を表示部160に出力する。表示部160は、光音響画像に基づいた画像を表示する。表示画像は、ユーザやコンピュータ150からの保存指示に基づいて、コンピュータ150内のメモリや、モダリティとネットワークで接続されたデータ管理システムなどの記憶装置に保存される。
The
また、コンピュータ150は、光音響装置に含まれる構成の駆動制御も行う。また、表示部160は、コンピュータ150で生成された画像の他にGUIなどを表示してもよい。入力部170は、ユーザが情報を入力できるように構成されている。ユーザは、入力部170を用いて測定開始や終了、作成画像の保存指示などの操作を行うことができる。
The
(光照射部110)
光照射部110は、光を発する光源と、光源から射出された光を被検体180へ導く光学系とを含む。なお、光は、いわゆる矩形波、三角波などのパルス光を含む。
(Light irradiation unit 110)
The
光源が発する光のパルス幅としては、1ns以上、100ns以下のパルス幅であってもよい。また、光の波長として400nmから1600nm程度の範囲の波長であってもよい。血管を高解像度でイメージングする場合は、血管での吸収が大きい波長(400nm以上、700nm以下)を用いてもよい。生体の深部をイメージングする場合には、生体の背景組織(水や脂肪など)において典型的に吸収が少ない波長(700nm以上、1100nm以下)の光を用いてもよい。 The pulse width of the light emitted from the light source may be 1 ns or more and 100 ns or less. Further, the wavelength of the light may be in the range of about 400 nm to 1600 nm. When imaging a blood vessel with high resolution, a wavelength (400 nm or more and 700 nm or less) at which absorption in the blood vessel is large may be used. When imaging a deep part of a living body, light having a wavelength (700 nm or more and 1100 nm or less) that typically absorbs little in a background tissue (water or fat) of the living body may be used.
光源としては、レーザや発光ダイオードを用いることができる。また、複数波長の光を用いて測定する際には、波長の変更が可能な光源であってもよい。なお、複数波長を被検体180に照射する場合、互いに異なる波長の光を発生する複数台の光源を用意し、それぞれの光源から交互に照射することも可能である。複数台の光源を用いた場合もそれらをまとめて光源として表現する。なお、光源は、光波長を連続的に、または複数の光波長を一定の規則に従って切換えられてもよい。パルス発光ごとに光波長を切換えながら被検体情報を収集することで、大きな単位で光波長を切り替える形態に比べて、光波長間での時間間隔が短くなる。そのため、波長間での被検体180の位置ずれや被検体180の状態変化などを可及的に低減することができ、生体の機能情報の算出精度を向上できる。 As the light source, a laser or a light emitting diode can be used. When measuring using light of a plurality of wavelengths, a light source whose wavelength can be changed may be used. When irradiating the subject 180 with a plurality of wavelengths, it is also possible to prepare a plurality of light sources that generate light having different wavelengths from each other and irradiate the light alternately from each light source. When a plurality of light sources are used, they are collectively expressed as a light source. In addition, the light source may switch the light wavelength continuously or switch a plurality of light wavelengths according to a certain rule. By collecting the subject information while switching the light wavelength for each pulse emission, the time interval between the light wavelengths is shorter than in a mode in which the light wavelength is switched in large units. Therefore, the displacement of the subject 180 between wavelengths, a change in the state of the subject 180, and the like can be reduced as much as possible, and the calculation accuracy of functional information of the living body can be improved.
レーザとしては、固体レーザ、ガスレーザ、色素レーザ、半導体レーザなど様々なレーザを使用することができる。例えば、Nd:YAGレーザやアレキサンドライトレーザなどのパルスレーザを光源として用いてもよい。また、Nd:YAGレーザ光を励起光とするTi:saレーザやOPO(Optical Parametric Oscillators)レーザを光源として用いてもよい。また、光源としてフラッシュランプや発光ダイオードを用いてもよい。また、光源としてマイクロウェーブ源を用いてもよい。 Various lasers such as a solid-state laser, a gas laser, a dye laser, and a semiconductor laser can be used as the laser. For example, a pulse laser such as an Nd: YAG laser or an alexandrite laser may be used as a light source. Alternatively, a Ti: sa laser or an OPO (Optical Parametric Oscillators) laser using Nd: YAG laser light as excitation light may be used as a light source. Further, a flash lamp or a light emitting diode may be used as a light source. Further, a microwave source may be used as a light source.
光学系には、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。乳房等を被検体180とする場合、パルス光のビーム径を広げて照射するために、光学系の光出射部は光を拡散させる拡散板等で構成されていてもよい。一方、光音響顕微鏡においては、解像度を上げるために、光学系の光出射部はレンズ等で構成し、ビームをフォーカスして照射してもよい。 Optical elements such as lenses, mirrors, and optical fibers can be used for the optical system. When a breast or the like is used as the subject 180, the light emitting unit of the optical system may be configured with a diffusion plate or the like for diffusing light in order to irradiate the pulsed light with a wider beam diameter. On the other hand, in a photoacoustic microscope, in order to increase the resolution, the light emitting portion of the optical system may be constituted by a lens or the like, and the beam may be focused and irradiated.
本実施形態では図3で示すように、光源と受信部120とが一体化した機械構成で説明するが、光源が大型するなどの場合には別体としてパルス光を光学系により導光する構成でもよい。なお、光照射部110が光学系を備えずに、光源から直接被検体180に光を照射してもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a description will be given of a mechanical configuration in which the light source and the receiving
また、光照射部110は、パルス光の被検体180への照射を検知し、それと同期して光音響波の受信、位置情報の取得を制御するための同期信号を生成してもよい。例えば、同期信号は、パルス発光の制御信号に基づく信号や、光源が生成したパルス光の一部をハーフミラーなどの光学系により分割して光センサへ導光し、光センサが生成した検出信号などである。また、パルス光の導光にバンドルファイバを使用する場合には、ファイバの一部を分岐させて光センサに導光することで同期信号を生成できる。光センサとしては、フォトダイオードやCCDなどを採用することができる。光照射部110は、このようにして生成された同期信号を、コンピュータ150に出力することができる。この同期構成により、実際のパルス発光と光音響波信号の受信の同期をより高精度に実現できる。
In addition, the
(受信部120)
受信部120は、音響波を受信することにより電気信号を出力するトランスデューサと、トランスデューサを支持する支持体とを含む。また、トランスデューサは、音響波を送信する送信手段としてもよい。受信手段としてのトランスデューサと送信手段としてのトランスデューサとは、単一(共通)のトランスデューサでもよいし、別々の構成であってもよい。
(Receiver 120)
The receiving
トランスデューサを構成する部材としては、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)に代表される圧電セラミック材料や、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)に代表される高分子圧電膜材料などを用いることができる。また、圧電素子以外の素子を用いてもよい。例えば、静電容量型トランスデューサ(CMUT:Capacitive Micro−machined Ultrasonic Transducers)を用いたトランスデューサなどを用いることができる。なお、音響波を受信することにより電気信号を出力できる限り、いかなるトランスデューサを採用してもよい。また、トランスデューサにより得られる信号は時間分解信号である。つまり、トランスデューサにより得られる信号の振幅は、各時刻にトランスデューサで受信される音圧に基づく値(例えば、音圧に比例した値)を表したものである。 As a member constituting the transducer, a piezoelectric ceramic material represented by PZT (lead zirconate titanate), a polymer piezoelectric film material represented by PVDF (polyvinylidene fluoride), or the like can be used. Further, an element other than the piezoelectric element may be used. For example, a transducer using a capacitive micro-machined Ultrasonic Transducers (CMUT) or the like can be used. Note that any transducer may be employed as long as an electrical signal can be output by receiving an acoustic wave. The signal obtained by the transducer is a time-resolved signal. That is, the amplitude of the signal obtained by the transducer represents a value based on the sound pressure received by the transducer at each time (for example, a value proportional to the sound pressure).
光音響波を構成する周波数成分は、典型的には100KHzから100MHzであり、トランスデューサとして、これらの周波数を検出することのできるものを採用してもよい。 The frequency component constituting the photoacoustic wave is typically from 100 KHz to 100 MHz, and a transducer capable of detecting these frequencies may be employed.
支持体は、機械的強度が高い金属材料などから構成されていてもよい。照射光を被検体180に多く入射させるために、支持体の被検体側の表面に、鏡面加工もしくは光散乱させる加工が行われていてもよい。本実施形態において支持体は半球殻形状であり、半球殻上に複数のトランスデューサを支持できるように構成されている。この場合、支持体に配置されたトランスデューサの指向軸は半球の曲率中心付近に集まる。そして、複数のトランスデューサから出力された信号を用いて画像化したときに曲率中心付近の画質が高くなる。なお、支持体はトランスデューサを支持できる限り、いかなる構成であってもよい。支持体は、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、複数のトランスデューサを並べて配置してもよい。複数のトランスデューサが複数の受信手段に相当する。 The support may be made of a metal material having high mechanical strength. In order to make a large amount of irradiation light incident on the subject 180, the surface of the support on the subject side may be subjected to mirror finishing or light scattering. In the present embodiment, the support has a hemispherical shell shape, and is configured to support a plurality of transducers on the hemispherical shell. In this case, the directional axes of the transducers arranged on the support are gathered near the center of curvature of the hemisphere. Then, when an image is formed using the signals output from the plurality of transducers, the image quality near the center of curvature becomes high. The support may have any configuration as long as it can support the transducer. The support may have a plurality of transducers arranged side by side in a plane or curved surface such as a 1D array, 1.5D array, 1.75D array, 2D array. A plurality of transducers correspond to a plurality of receiving means.
また、支持体は音響マッチング材を貯留する容器として機能してもよい。すなわち、支持体をトランスデューサと被検体180との間に音響マッチング材を配置するための容器としてもよい。 Further, the support may function as a container for storing the acoustic matching material. That is, the support may be a container for disposing the acoustic matching material between the transducer and the subject 180.
また、受信部120が、トランスデューサ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備えてもよい。また、受信部120が、トランスデューサから出力される時系列のアナログ信号を時系列のデジタル信号に変換するA/D変換器を備えてもよい。すなわち、受信部120が後述する信号データ生成部140を備えてもよい。
In addition, the receiving
受信部120と被検体180との間の空間は、光音響波が伝播することができる媒質で満たす。この媒質には、音響波が伝搬でき、被検体180やトランスデューサとの界面において音響特性が整合し、できるだけ光音響波の透過率が高い材料を採用する。例えば、この媒質には、水、超音波ジェルなどを採用することができる。
The space between the receiving
(駆動部130)
駆動部130は、被検体180と受信部120との相対位置を変更する部分である。駆動部130は、制御部153からの位置と姿勢の制御情報に従って、被検体180に対して受信部120を移動または搖動させることにより、パルス光の照射位置と光音響波の受信位置を変化させる。
(Drive unit 130)
The driving
駆動部130は、駆動力を発生させるステッピングモータなどのモータと、駆動力を伝達させる駆動機構と、受信部120の位置情報を検出する位置センサとを含む。駆動機構としては、リードスクリュー機構、リンク機構、ギア機構、油圧機構、などを用いることができる。また、位置センサとしては、エンコーダー、可変抵抗器、リニアスケール、磁気センサ、赤外線センサ、超音波センサなどを用いたポテンショメータなどを用いることができる。位置センサは、光照射部110からの同期信号に基づいて、発光時に位置センサの検知した受信部120の位置情報を検知し、位置情報をコンピュータ150に出力してもよい。受信部120の位置情報は、光音響波の受信位置情報に相当する。
The driving
駆動部130は被検体180と受信部120との相対位置をXY方向(二次元)に変更させるものに限らず、一次元または三次元に変更させてもよい。
The driving
駆動部130は、被検体180と受信部120との相対的な位置を変更できれば、受信部120を固定し、被検体180を移動させてもよい。被検体180を移動させる場合は、被検体180を保持する保持部を動かすことで被検体180を移動させる構成などが考えられる。また、被検体180と受信部120の両方を移動させてもよい。
The
駆動部130は、相対位置を連続的に移動させてもよいし、ステップアンドリピートによって移動させてもよい。駆動部130は、プログラムされた軌跡で移動させる電動ステージであってもよいし、手動ステージであってもよい。
The
本実施形態では、駆動部130は光照射部110と受信部120を同時に駆動して走査を行っているが、光照射部110だけを駆動したり、受信部120だけを駆動したりしてもよい。
In the present embodiment, the driving
なお、受信部120を含むプローブが、把持部が設けられたハンドヘルドタイプである場合、光音響装置は駆動部130を有していなくてもよい。プローブがハンドヘルドタイプである場合も、磁気センサなどの位置センサが設けられたプローブから、受信部120の位置情報をコンピュータ150に出力することができる。
When the probe including the receiving
ここで、位置情報とは、信号受信時の基準位置に対する受信部120の位置を示す情報を表す。なお、位置情報は、信号受信時の受信部120の指向方向を示す、受信部120の傾き(姿勢)を示す情報を含んでもよい。すなわち、位置情報が、受信部120の位置及び傾き(姿勢)を示す情報であってもよい。
Here, the position information indicates information indicating the position of the receiving
(信号データ生成部140)
信号データ生成部140は、トランスデューサから出力されたアナログ信号である電気信号を増幅するアンプと、アンプから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを含む。信号データ生成部140から出力されるデジタル信号は、コンピュータ150に記憶される。信号データ生成部140は、Data Acquisition System(DAS)とも呼ばれる。本明細書において電気信号は、アナログ信号もデジタル信号も含む概念である。なお、フォトダイオードなどの光検出センサが、光照射部110から光射出を検出し、信号データ生成部140がこの検出結果をトリガーに同期して上記処理を開始してもよい。
(Signal data generator 140)
The signal
(コンピュータ150)
情報処理装置としてのコンピュータ150は、コンピュータ150の演算機能を担う演算部151、コンピュータ150の記憶機能を担う記憶部152、コンピュータ150の制御機能を担う制御部153を含む。
(Computer 150)
The
演算部151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で構成されることができる。演算部151は、単一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。
The
記憶部152は、RAM(Random Access Memory)などの揮発性の媒体であってもよい。なお、プログラムが格納される記憶媒体は、非一時記憶媒体である。なお、記憶部152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。
The
制御部153は、CPUなどの演算素子で構成される。制御部153は、光音響装置の各構成の動作を制御する。制御部153は、入力部170からの測定開始などの各種操作による指示信号を受けて、光音響装置の各構成を制御してもよい。また、制御部153は、記憶機能を担うユニットに格納されたプログラムコードを読み出し、光音響装置の各構成の作動を制御する。例えば、制御部153は、プログラム動作における基本的なリソースの制御と管理などを行うオペレーティングシステム(OS)を稼働させる。また、制御部153は、入力部170を介したユーザからの撮像開始などの各種操作により発生するイベント通知を受けて、光音響装置の動作を管理するとともに、各ハードウェアを制御する。
The
例えば超音波撮像を行う際には、制御部153は、入力部170からの操作に従ってBモード断層像、カラードプラ、パワードプラなど撮影モードの選択や被検体180内のフォーカス設定などの画像化条件を演算部151へ通知する。そして、演算部151がその画像化条件に従い、超音波送受信によって得られた受信信号データを用いて画像生成を行う。また制御部153は、入力部170の操作により光音響波撮像のイベントを受けた場合に、受信部120に超音波の送信制御を停止させて、光源にパルス光を発光させるよう排他制御行う。あるいは、受信部120による超音波の送受信と、光源によるパルス発光と受信部120による光音響波の受信とを時分割で制御する。
For example, when performing ultrasonic imaging, the
(表示部160)
表示部160は、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)などのディスプレイである。また、表示部160は、画像や装置を操作するためのGUIを表示してもよい。なお、表示部160が光音響装置とは別に提供されてもよい。
(Display unit 160)
The
(入力部170)
入力部170は、ユーザからの各種入力を受け付け、入力された情報を制御部153へ送信する。例えば、ユーザは入力部170を操作して、本実施形態では既定の複数の走査パターンからの撮像対象に適した走査パターンを指定する。入力部170によれば、ユーザは光音響波の撮像に関するパラメータ設定や撮像開始の指示、表示輝度を含む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。
(Input unit 170)
The
入力部170としては、ユーザが操作可能な、マウス、キーボード、トラックボールなどで構成される操作コンソールを採用することができる。また、表示部160をタッチパネルで構成し、表示部160を入力部170として利用してもよい。
As the
なお、入力部170が光音響装置とは別に提供されてもよい。
Note that the
図2は、本実施形態に係るコンピュータ150の具体的な構成例を示す。本実施形態に係るコンピュータ150は、CPU210、GPU220、RAM230、ROM240、外部記憶装置250から構成される。また、コンピュータ150には、表示部160としての液晶ディスプレイ260、入力部170としてのマウス271、キーボード272が接続されている。さらに、コンピュータ150は、PACS(Picture Archiving and Communication System)などの記憶装置としての画像サーバと接続されていてもよい。これにより、画像データを画像サーバ上に保存したり、画像サーバ上の画像データを液晶ディスプレイ260に表示したりすることができる。
FIG. 2 shows a specific configuration example of the
被検体180はシステム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目的として使用できる。よって、被検体180としては、生体、具体的には人体や動物の乳房や各臓器、血管網、頭部、頸部、腹部、手指または足指を含む四肢などの診断の対象部位が想定される。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などを光吸収体の対象としてもよい。また、頸動脈壁のプラークなどを光吸収体の対象としてもよい。また、皮膚等に含まれるメラニン、コラーゲン、脂質などを光吸収体の対象としてもよい。被検体180に導入する造影剤を光吸収体とすることができる。光音響イメージングに用いる造影剤としては、インドシアニングリーン(ICG)、メチレンブルー(MB)などの色素、金微粒子、またはそれらを集積あるいは化学的に修飾した外部から導入した物質を採用してもよい。また、生体を模したファントムを被検体180としてもよい。 The subject 180 does not constitute the system, but will be described below. The photoacoustic apparatus according to the present embodiment can be used for the purpose of diagnosing a malignant tumor or a vascular disease of a human or an animal, or monitoring the progress of a chemotherapy. Therefore, the subject 180 is assumed to be a diagnostic target site such as a living body, specifically, a breast of a human body or an animal, each organ, a vascular network, a head, a neck, an abdomen, a limb including a finger or a toe. You. For example, if the human body is a measurement target, oxyhemoglobin or deoxyhemoglobin, a blood vessel containing many of them, a new blood vessel formed near a tumor, or the like may be the target of the light absorber. In addition, plaque of the carotid artery wall or the like may be a target of the light absorber. In addition, melanin, collagen, lipids, and the like contained in the skin and the like may be targeted for the light absorber. The contrast agent introduced into the subject 180 can be a light absorber. As a contrast agent used for photoacoustic imaging, a dye such as indocyanine green (ICG) or methylene blue (MB), fine gold particles, or a substance obtained by accumulating or chemically modifying them and introduced from the outside may be used. Further, a phantom imitating a living body may be used as the subject 180.
なお、光音響装置の各構成はそれぞれ別の装置として構成されてもよいし、一体となった1つの装置として構成されてもよい。また、光音響装置の少なくとも一部の構成が一体となった1つの装置として構成されてもよい。本実施形態に係る光音響装置の各機能は、いかなるハードウェアで構成されていてもよい。 Each configuration of the photoacoustic device may be configured as a separate device, or may be configured as one integrated device. Further, at least a part of the configuration of the photoacoustic apparatus may be configured as one integrated apparatus. Each function of the photoacoustic apparatus according to the present embodiment may be configured by any hardware.
次に、図3に示す光音響装置を用いた被検体情報取得方法について説明する。図3に示す構成のうち、図1に示す構成と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。なお、図3に示す光音響装置の演算部151は、第1データ数取得部320、第2データ数取得部330、エラー情報生成部340、エラーフレーム特定部350、データ訂正部360、及び画像データ生成部370の機能を備える。
Next, a method of acquiring subject information using the photoacoustic apparatus shown in FIG. 3 will be described. 3, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The
ここでは、図4に示すフローチャートを用いて本実施形態に係る被検体情報取得方法を説明する。なお、図4に示すフローチャートには、本実施形態に係る光音響装置の動作を示す工程も、医師等のユーザの動作を示す工程も含まれている。本実施形態では、駆動部130が所定の走査パターンにしたがって受信部120を移動させて、コンピュータ150が受信信号データの取得を行う形態に沿って説明する。すなわち、本実施形態では、光音響装置が、光の照射回数が予め定められた所定の測定を行う形態について説明する。
Here, the subject information acquiring method according to the present embodiment will be described using the flowchart shown in FIG. It should be noted that the flowchart shown in FIG. 4 includes a step indicating an operation of the photoacoustic apparatus according to the present embodiment and a step indicating an operation of a user such as a doctor. In the present embodiment, a description will be given along a mode in which the
ステップS100では、ユーザが入力部170を介して、撮影条件(光音響波の撮像に関するパラメータ)の設定を行う。本実施形態では、複数の既定の走査パターンの中からユーザが入力部170を用いて目的に適う走査パターンを指定する。なお、走査とは、受信部120の位置走査および搖動走査を含む。複数の走査パターンは、スキャンの範囲の広さや、走査速度、すなわち走査線上での光照射の位置の密度(受信信号データ取得の密度)から構成される。複数の走査パターンについては、好適なパターンがあらかじめ決定され、それらが記憶部152にテーブルの形態で記録保持されてもよい。
In step S100, the user sets imaging conditions (parameters relating to photoacoustic wave imaging) via the
ユーザはまた、被検体情報の取得に使用する光波長などの照射光の条件や、静止画や動画といった光音響波画像の表示形態などを被検体情報の取得条件として指定してもよい。 The user may also specify the conditions of the irradiation light such as the light wavelength used to acquire the subject information, the display form of the photoacoustic wave image such as a still image or a moving image, or the like as the subject information acquisition conditions.
ステップS200では、ステップS100で指定された走査パターンにしたがって光音響波の受信データの収集が行われる。まず制御部153が入力部170から走査パターンの指示情報を受けると、ステップS100で指定された走査パターンに必要な制御情報を、記憶部152に記録保持されているテーブルから参照する。そして制御部153は、光照射部110への発光制御、駆動部130への走査制御、および信号データ生成部140への受信信号データの生成制御を指示する。
In step S200, reception data of the photoacoustic wave is collected according to the scanning pattern specified in step S100. First, when the
さらに、第2データ数取得部330が、入力部170から走査パターンの指示情報を受け取ると、走査パターンに対応する収集するデータの見込み数を、記憶部152に記録保持されているテーブルから参照し、見込み数を決定する。第2データ数取得部330は、走査パターンの選択、サイズ、走査パターン上での光照射の位置の密度などのパラメータから、当該撮像で取得が見込まれるデータ数を決定してもよい。そして、見込みデータ数を示す情報をエラー情報生成部340へ送信する。なお、見込み数は、所定の測定における光の照射回数に相当する。この見込み数を示す情報は、後述するエラー検出に用いられる。
Further, when the second data
光照射部110は、光波長や光照射の繰返し回数などの発光制御情報に従ってパルス光の発光を行う。受信部120は、被検体180へのパルス光を照射した結果生じる光音響波を受信し、時系列のアナログ電気信号に変換し、出力する。信号データ生成部140は、光照射部110の光源から送出される同期信号を受けることにより、パルス発光に同期して光音響波の受信信号データの生成を開始する。そして信号データ生成部140は、所定の期間、光音響波の受信信号データを生成し、コンピュータ150へ伝送する。なお、受信信号データの生成期間は、あらかじめ決定されていてもよいし、ユーザが入力部170を介して生成開始と生成終了を指示することにより決定されてもよい。なお、1回のパルス光の照射によって得られる時系列の受信信号データを、本実施形態に係る1つの受信信号データとする。例えば、信号データ生成部140がパルス発光毎に40MHzサンプリング周波数で100μsの期間に光音響波の受信信号をサンプリングする場合、4000サンプルのデータが1回の光照射で得られる1つの受信信号データとして生成される。
The
また、駆動部130に備えられた位置センサは、光照射部110の光源から送出される同期信号を受けて、パルス発光に同期して受信部120の位置情報を生成し、コンピュータ150へ伝送する。位置情報とは、信号受信時(≒光照射時)の基準位置に対する受信部120の位置の情報である。姿勢情報とは、信号受信時(≒光照射時)の受信部120の指向方向を示す受信部120の傾きの情報である。なお、受信部120の向きが一定であるような場合などは、位置センサは姿勢情報を生成せずに、位置情報を生成してコンピュータ150に伝送してもよい。
Further, the position sensor provided in the
また、光情報取得部は、パルス発光に同期して、照射光のエネルギー量、光波長情報、および光分布情報などの少なくとも一つの情報を照射光情報として生成する。例えば、光情報取得部としてのフォトダイオードなどの光検出素子が照射光のエネルギー量を検出し、コンピュータ150に伝送してもよい。また、光情報取得部としての光照射部110のコントローラが、光源に指示した照射光の波長を、光波長情報としてコンピュータ150にも伝送してもよい。また、光情報取得部としてのコンピュータ150が、予め測定された照射光の光分布情報を記憶部152から読み出すことにより、取得してもよい。
Further, the optical information acquisition unit generates at least one information such as an energy amount of the irradiation light, light wavelength information, and light distribution information as irradiation light information in synchronization with the pulse emission. For example, a light detection element such as a photodiode serving as an optical information acquisition unit may detect the amount of energy of irradiation light and transmit the energy amount to the
コンピュータ150のデータ取得部310は、信号データ生成部140から伝送される受信信号データ、位置センサから伝送される受信部120の位置情報、および光情報取得部から伝送される照射光情報の組み合わせを対応づけた情報を生成する。例えば、データ取得部310は、これらの伝送データをパルス発光に対応づけて、データの組合せを維持した情報を生成する。また、データ取得部310は、これらの伝送データに、データ取得部310がデータを受けとった時刻情報を対応付けてもよい。あるいは、時刻情報については、被検体情報取得の動作ログに記録されていてもよい。時刻情報は、取得データの取得時刻情報、あるいは、受信時刻情報とも呼ぶ。なお、この1回のパルス発光に対応づいて定まる伝送データ(受信信号データ、位置情報、照射光情報)の組合せをフレームデータと呼ぶ。また、本明細書において、これらの伝送データを取得データとも呼ぶ。
The
データ取得部310は、これらの伝送データを記憶部152へさらに伝送して、パルス発光に対応づけたデータの組合せを維持して記録保存する。受信信号データそのものを記憶部152で記録保存しておくことで、後工程でより高精度な画像化処理を適用し、より高精細な光音響波画像を生成することができる。
The
ステップS300では、エラー情報生成部340が、記憶部152に保存された取得データ群に基づいて、エラーの有無を判定し、判定結果を示すエラー情報を生成する。すなわち、取得データ群にエラーがあるかないかを示す情報をエラー情報と呼ぶ。取得データ群とは、コンピュータ150に伝送されてきた各種取得データの総称であり、フレームデータ群ともいえる。本実施形態では、受信信号データまたは画像データ、受信部120の位置情報、および照射光情報(強度や波長等)の3つの取得データの組み合わせがフレームデータである。本実施形態におけるエラーは、取得データ群において、これらの情報のうち、少なくとも一つの情報が欠落している状態のことを指す。本ステップの詳細については後述する。
In step S300, error
なお、コンピュータ150が、エラー情報に基づいて、エラーの有無を示す情報を表示部160に表示させてもよい。ユーザにエラーの有無を通知することが目的である場合、以降のステップを実行しなくてもよい。
Note that the
続いて、ステップS300で得られたエラー情報がエラーが存在すると示す場合はステップS500に進み、ステップS300で得られたエラー情報がエラーが存在しないと示す場合はステップS700に進む(ステップS400)。 Subsequently, when the error information obtained in step S300 indicates that an error exists, the process proceeds to step S500, and when the error information obtained in step S300 indicates that no error exists, the process proceeds to step S700 (step S400).
ステップS500では、エラーフレーム特定部350が、記憶部152に保存された取得データ群を用いて、エラーが発生したフレームの情報を特定する。すなわち、エラーフレーム特定部350は、どのパルス光に対応するどの情報が欠落したのかを特定し、それを示すエラーフレーム情報を生成する。本ステップの詳細については後述する。
In step S500, the error
なお、コンピュータ150が、エラーフレーム情報に基づいて、エラーが発生したフレームを表す情報を表示部160に表示させてもよい。ユーザにエラーの発生したフレームを通知することが目的である場合、以降のステップを実行しなくてもよい。
Note that the
ステップS600では、データ訂正部360が、ステップS500で生成されるエラーフレーム情報にしたがって、取得データ群に対する訂正処理を行う。本ステップの詳細については後述する。
In step S600, the
ステップS700では、画像データ生成部370が、データ訂正処理がなされた取得データ群を用いて画像データを生成する。すなわち、画像データ生成部370は、時系列のデータである受信信号データを、二次元または三次元の空間的なデータである被検体情報へ変換して画像データを生成する。また、画像データ生成部370は、受信信号データ、受信部120の位置情報、およびパルス光の照射光情報などのステップS200で取得したデータに基づいて、画像化領域の各位置における被検体情報を生成してもよい。なお、複数位置の被検体情報は、受信信号データに対してフィルタ処理や画像再構成処理を行うことで得られる。画像再構成処理としては、例えば、トモグラフィー技術で一般に用いられるタイムドメインあるいはフーリエドメインでの逆投影、または整相加算処理などが用いられる。なお、音響レンズなどで受信フォーカス機能を備えた受信部120を用いることで、画像再構成を行わずに被検体情報を画像化することもできる。
In step S700, the image
なお、ステップ700をステップS200の直後に実行してもよい。すなわち、ステップS200におけるパルス発光ごとに得られる信号データに対して画像再構成処理を逐次実行して、パルス発光ごとのフレーム画像を生成してもよい。そして、受信部120の位置情報を考慮して三次元の計算空間上でフレーム画像を逐次重ねていくことで、画像データを生成してもよい。この場合、画像データ生成部370は、データ訂正処理が行われる前の受信信号データを用いて画像データを生成する。
Step 700 may be executed immediately after step S200. That is, image reconstruction processing may be sequentially performed on the signal data obtained for each pulse emission in step S200 to generate a frame image for each pulse emission. Then, the image data may be generated by sequentially superimposing the frame images on the three-dimensional calculation space in consideration of the position information of the receiving
ステップS800では、通知制御手段としてのコンピュータ150が、画像データを表示部160に出力し、表示部160に画像データに基づいた画像を表示させる。また、ステップS400において、エラー情報が生成されている場合にはエラーの有無を、ユーザへ通知してもよい。また、ステップS600においてエラーフレームが特定できている場合には、そのエラーフレームを表す情報も併せてユーザへ通知してもよい。なお、エラーの有無やエラーフレームを通知する方法は表示部への表示に限らず、別の手段であってもよい。例えば、通知方法としては、エラーの有無の夫々に対応するパイロットランプを点灯させることやエラーフレームを音声で通知するような方法を採用することができる。
In step S800, the
過去に取得した複数の光音響波画像や、その画像生成に使用した受信信号データを一覧としてユーザへ通知する機能を有していてもよい。この場合、その一覧、または個々の詳細情報として、エラーが発生したデータと、そうでないデータとを、アイコンや色などでユーザが識別可能なように表示してもよい。表示制御手段としてのコンピュータ150が、エラー情報が関連付けられた複数の光音響画像をPACS等の記憶部152から読み出し、エラー情報に基づいてエラーの有無を識別できるように光音響画像のリストを表示させてもよい。
It may have a function of notifying a user of a plurality of photoacoustic wave images acquired in the past and received signal data used for generating the images as a list. In this case, as a list or individual detailed information, data in which an error has occurred and data in which the error has not occurred may be displayed by icons, colors, or the like so that the user can identify them. A
なお、本実施形態ではステップS200において、データ取得部310が受信信号データとその他の取得データとを対応付けて保存する例を説明したが、受信信号データから生成された画像データと、その他の取得データとを対応付けて保存してもよい。すなわち、ステップS200において、データ取得部310は、画像データと、位置情報および照射光情報との組み合わせを対応付けたフレームデータを生成し、保存してもよい。よって、フレームデータに含まれるデータが、受信信号データではなく画像データであってもよい。また、フレームデータに、受信信号データと画像データの両方が含まれていてもよい。この場合、ステップS200において、データ取得部310が、受信信号データに対して上述した画像再構成処理を行うことにより画像データを生成する。ただし、データ取得においてエラーが発生し、受信信号データとその他の取得データとの対応関係が崩れている可能性があるため、エラーが発生した場合、データが訂正された取得データを用いて再度画像データが生成されてもよい。
In the present embodiment, an example has been described in which the
[エラー情報生成処理]
次に、図5に示すフロー図を参照して、エラー情報生成部340が実施する、本実施形態におけるエラー情報生成処理を説明する。
[Error information generation processing]
Next, an error information generation process according to the present embodiment, which is performed by the error
ステップS310では、エラー情報生成部340が、第2データ数取得部330が取得した見込みデータ数を示す情報と、第1データ数取得部320が取得した各種取得データのそれぞれのデータ数とを参照する。本実施形態では、各種取得データは、受信信号データまたは画像データ、位置情報、および照射光情報である。なお、第1データ数取得部320が取得した取得データのデータ数を示す情報を、第1データ数情報とも呼ぶ。また、第2データ数取得部330が取得した見込みデータ数を示す情報を、第2データ数情報とも呼ぶ。
In step S310, the error
ステップS320では、エラー情報生成部340が、見込みデータ数と取得データのそれぞれのデータ数とが一致するかどうかを判定する。例えば、まずエラー情報生成部340は、取得した受信信号データのデータ数と、見込みデータ数とを比較し、データ数が一致しているかを判定する。そして、エラー情報生成部340は、受信信号データについてエラーが存在するか否かを示す情報を生成し、取得データ群に対応づけて記憶部152に保存する。なお、エラー情報生成部340は、見込みデータ数と取得したデータ数とが一致しない場合に、エラー(データ欠落)が存在することを示すエラー情報を生成する。一方、エラー情報生成部340は、見込みデータ数と取得したデータ数とが一致する場合に、エラー(データ欠落)が存在しないことを示すエラー情報を生成する。
In step S320, error
次に、全ての取得データに対してエラー情報を生成していない場合、別の取得データについても同様にエラー情報を生成し、取得データ群に対応づけて記憶部152に保存することができる(ステップS330)。一方、全ての取得データにしてエラー情報を生成したら、本ステップを終了する(ステップS330)。
Next, when the error information has not been generated for all the acquired data, the error information can be similarly generated for another acquired data, and can be stored in the
なお、一つの取得データにでもエラーが検出されたところでステップS300を終了してもよい。すなわち、エラー情報生成部340は、全ての取得データに対してエラーの有無を検出する処理を行わずに、少なくともエラーが検出された取得データについてはエラーが存在することを示すエラー情報を生成してもよい。
Step S300 may be ended when an error is detected in one piece of acquired data. That is, the error
なお、エラー情報は、いずれかの取得データにエラーが存在する、あるいは、いずれの取得データにもエラーが存在しないことを示す情報であってもよい。また、エラー情報は、どの取得データにエラーが存在し、どの取得データにはエラーが存在しないのかを示す情報であってもよい。また、エラー情報は、少なくとも特定の取得データにはエラーが存在し、その他の取得データについてはエラーの有無が不明であることを示す情報であってもよい。 The error information may be information indicating that an error exists in any of the acquired data or that no error exists in any of the acquired data. The error information may be information indicating which acquired data has an error and which acquired data has no error. Further, the error information may be information indicating that at least an error exists in specific acquired data, and the presence or absence of an error is unclear for other acquired data.
[エラーフレーム特定処理]
続いて、図6に示すフロー図を参照して、エラーフレーム特定部350が実施する、本実施形態におけるエラーフレームの特定処理を説明する。
[Error frame identification processing]
Next, with reference to a flowchart illustrated in FIG. 6, an error frame specifying process performed by the error
本実施形態におけるエラーフレームの特定においては、レーザの繰返し発光周期を基準として、時系列の取得データ群の各取得データの取得間隔を比較対象とすることで、エラーフレームを特定する。本実施形態のエラーフレームの特定方法は、光源の特性上、繰返し発光周期が大きくばらつくことはないという知見を着想としている。本実施形態において、時系列の取得データ群とは、パルス発光ごとに時系列に取得した受信信号データ、位置情報、および照射光情報の総称である。 In the specification of the error frame in the present embodiment, the error frame is specified by comparing the acquisition interval of each acquired data of the time-series acquired data group with reference to the repetitive emission cycle of the laser. The method for specifying an error frame according to the present embodiment is based on the finding that, due to the characteristics of the light source, the repetitive light emission cycle does not vary greatly. In the present embodiment, the time-series acquired data group is a general term for received signal data, position information, and irradiation light information acquired in time series for each pulse emission.
ステップS510では、エラーフレーム特定部350が、パルス発光ごとに時系列に取得した受信信号データ、位置情報、照射光情報の、各取得データの取得時刻情報を参照して、時間的に隣り合う取得データ間の取得間隔を算出する。取得間隔とは、M回のパルス発光により取得したM個のデータにおける、N−1番目のデータの取得時刻と、N番目(N≦M)のデータの取得時刻との差分値である。
In step S510, the error
ステップS520では、エラーフレーム特定部350が、ステップS510で算出した各取得間隔が、所定の条件を満たしているデータ位置(アドレス)を特定する。取得間隔が所定の条件を満たしている場合には、ステップS530へ処理を移行する。取得間隔が所定の条件を満たしていない場合にはステップS540へ処理を移行する。
In step S520, the error
エラーフレーム特定部350は、複数回の光照射の繰返し周期(発光周期)を基準とした所定の条件を設定することができる。例えば、エラーフレーム特定部350は、発光周期よりも大きいことを所定の条件としてもよい。なお、発光周期が厳密に一定でないことや取得データの取得時刻が記録されるまでのジッターを考慮して所定の条件を決定してもよい。すなわち、エラーフレーム特定部350は、レーザの繰返し発光周期の1.1倍よりも大きいことを所定の条件としてもよい。さらに、エラーフレーム特定部350は、レーザの繰返し発光周期の1.9倍よりも大きいことを所定の条件としてもよい。
The error
また、エラーフレーム特定部350は、取得間隔が所定の閾値を超えることを所定の条件としてもよい。例えば、エラーフレーム特定部350は、レーザの繰返し発光周期よりも大きく、かつ、レーザの繰返し発光周期の2倍よりも小さい値を、所定の閾値として設定してもよい。また、エラーフレーム特定部350は、レーザの繰返し発光周期の1.9倍を所定の閾値として設定してもよい。このように閾値を設定することにより、データが欠落したフレームを特定することができる。
Further, the error
ただし、上記の場合、2パルス分以上のデータ欠落が発生した場合に、エラーフレームのデータ位置を特定できない可能性がある。そこで、エラーフレーム特定部350は、発光周期よりも大きく、かつ、発光周期の3倍よりも小さいことを所定の条件としてもよい。また、エラーフレーム特定部350は、レーザの繰返し発光周期の1.1倍よりも大きく、かつ、レーザの繰返し発光周期の2.9倍よりも小さいことを所定の条件としてもよい。さらに、エラーフレーム特定部350は、レーザの繰返し発光周期の1.9倍よりも大きく、かつ、レーザの繰返し発光周期の2.1倍よりも小さいことを所定の条件としてもよい。これらの条件によれば、少なくともN−1番目の取得データとN番目の取得データとの間に、1パルス分の取得データの欠落の有無を判定することができる。すなわち、このような条件を満たすか否かを判定することにより、1パルス分だけデータが欠落したフレームを特定することができる。
However, in the above case, when data loss of two or more pulses occurs, the data position of the error frame may not be specified. Therefore, the error
例えば、レーザの繰返し発光周期を10msec、N−1パルス目の時刻を0msecとした場合に、Nパルス目の時刻は10msec、N+1パルス目の時刻は20msec、N+Pパルス目の時刻はP×10+10msecとなる。すなわち、パルス発光に追従して正しくデータ取得ができている場合、時間的に隣り合った取得データの取得時刻の差は10msecとなる。 For example, assuming that the repetitive emission cycle of the laser is 10 msec and the time of the N-1th pulse is 0 msec, the time of the Nth pulse is 10 msec, the time of the N + 1th pulse is 20 msec, and the time of the N + P pulse is P × 10 + 10 msec. Become. That is, when data is correctly acquired following the pulse emission, the difference between acquisition times of acquired data temporally adjacent to each other is 10 msec.
これに対して、時間的に隣り合ったデータ(N−1番目およびN番目の取得データ)の取得時刻の差が20msecの場合は、N−1番目の次の光照射、すなわちN番目の光照射に対応する取得データが欠落していることを特定できる。すなわち、この場合、1つの取得データの欠落を特定できる。 On the other hand, when the difference between the acquisition times of the temporally adjacent data (the (N−1) th and Nth acquisition data) is 20 msec, the N−1th next light irradiation, that is, the Nth light It is possible to specify that the acquired data corresponding to the irradiation is missing. That is, in this case, one missing piece of acquired data can be specified.
一方、この時刻差が30msecの場合には、N番目に加えてN+1番目の光照射に対応する取得データも欠落していることが推測できる。すなわち、時間的に連続する2つの光照射に対応する取得データの欠落を特定できる。以上の通り、エラーフレーム特定部350は、時間的に連続した複数の取得データの欠落を特定することもできる。
On the other hand, when the time difference is 30 msec, it can be estimated that the acquired data corresponding to the (N + 1) th light irradiation in addition to the Nth is also missing. That is, it is possible to specify a lack of the acquired data corresponding to two temporally consecutive light irradiations. As described above, the error
ステップS530では、エラーフレーム特定部350が、ステップS520での結果に基づいて、特定されたエラーフレームを示す情報を生成し、取得データ群と対応付けて保存する。本実施形態では、Nパルス目のフレームをエラーフレームとして説明する。
In step S530, the error
ステップS540では、エラーフレーム特定部350が、全フレーム、すなわち全てのフレームデータについて確認したかを判定する。全てのフレームデータの確認が完了していない場合にはステップS510へ処理を移行してエラーフレーム特定処理を繰り返す。
In step S540, the error
なお、ステップS300において、どのデータ種別の取得データにいくつのデータ欠落が生じているのかを推定している場合、すなわちエラー情報が欠落したデータ数を含む場合、次のようにエラーフレームの特定処理を終了させてもよい。すなわち、エラーフレーム特定部350が、エラー情報に基づいて欠落したデータ数を特定し、このデータ数だけエラーフレームを特定したところでエラーフレームの特定処理を終了してもよい。すなわち、エラーフレーム特定部350は、エラー情報に基づいてデータが欠落していない取得データを特定し、この取得データについてはエラーフレームの特定処理を行わなくてもよい。
In step S300, when it is estimated how many pieces of data are lost in which data type of acquired data, that is, when error information includes the number of missing data, the error frame identification processing is performed as follows. May be terminated. That is, the error
なお、エラーフレーム情報は、対象のフレームについて、いずれかの取得データにエラーが存在する、あるいは、いずれの取得データにもエラーが存在しないことを示す情報であってもよい。また、エラーフレーム情報は、対象のフレームについて、どの取得データにエラーが存在し、どの取得データにはエラーが存在しないのかを示す情報であってもよい。また、エラーフレーム情報は、少なくとも特定の取得データにはエラーが存在し、その他の取得データについてはエラーの有無が不明であることを示す情報であってもよい。 Note that the error frame information may be information indicating that an error exists in any of the obtained data or that no error exists in any of the obtained data for the target frame. Further, the error frame information may be information indicating which acquired data has an error and which acquired data does not have an error in the target frame. Further, the error frame information may be information indicating that at least an error exists in specific acquired data, and the presence or absence of an error is unknown for other acquired data.
[データ訂正処理]
続いて、図7に示すフロー図を参照して、データ訂正部360が実施する、本実施形態におけるデータ訂正の処理を説明する。
[Data correction processing]
Next, a data correction process performed by the
ステップS610では、データ訂正部360が、エラーフレーム情報を参照する。
In step S610, the
ステップS620では、データ訂正部360は、エラーフレームのデータを訂正するデータ訂正処理を行う。図8を参照してフレームデータのデータ訂正処理について説明する。
In step S620,
図8は、記憶部152に保存された各種取得データのデータ配列を表す概念図である。図8は、エラーフレームの無いフレームデータの配列を示している。パルス発光Nに同期して取得した、受信信号データN、位置情報N、および照射光情報Nの、パルス発光Nに対して定まる組合せを正しく保持、記録できている様子を示している。すなわち、全ての取得データについて、実際に取得されたデータ数と、取得される予定のデータの見込み数(光照射の回数)とが一致している。
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a data array of various types of acquired data stored in the
これに対して、図9(a)は、エラーフレームが存在している場合のフレームデータの配列を示している。図9(a)は、パルス発光Nに対応する受信信号データNが欠落した場合の例を示している。この場合、点線で示した受信信号データN+1がパルス発光Nに対応づいたデータとして扱われてしまい、以降の処理に不都合が生じる。 On the other hand, FIG. 9A shows an array of frame data when an error frame exists. FIG. 9A shows an example in which the reception signal data N corresponding to the pulse light emission N is missing. In this case, the reception signal data N + 1 indicated by the dotted line is treated as data corresponding to the pulse light emission N, which causes inconvenience in subsequent processing.
そこで、データ訂正部360は、Nフレーム以後のデータに対してパルス発光に対応付けるデータの組合せ(データ配列)を訂正する。すなわち、データ訂正部360は、パルス発光N+1に対応するフレームデータに対して、受信信号データN+1、位置情報N+1、照射光情報N+1がフレームデータの組合せとなるようにデータ配列を訂正する。
Therefore, the
図9(b)は、受信信号データNが欠落したデータセットに対してNフレーム以後のデータの組み合わせを変更するデータ訂正を行った場合のデータ配列を示す。図9(b)に示すように、データ訂正部360は、N番目の受信信号データを、N+1番目の光照射に対応する受信信号データとするように、取得データ群のデータ配列を訂正する。また、図9(b)に示すように、データ訂正部360は、N+1番目以降の受信信号データを、1パルス分だけ時間的に後ろの光照射によって取得された受信信号データとするように取得データ群のデータ配列を訂正してもよい。なお、データ配列の訂正処理とは、データの移動を伴わずに、対象のデータをいずれのデータと対応付けて以降の処理に用いるのかを変更する処理であってもよい。また、受信信号データに対する訂正に限らず、その他の取得データに対しても同様に上記訂正処理を適用することができる。このようにデータ群のデータ配列の訂正を行うことにより、以降の処理で取得データ間での不整合が生じることが低減される。
FIG. 9B shows a data array when data correction for changing a combination of data after N frames is performed on a data set in which the received signal data N is missing. As shown in FIG. 9B, the
また、図10(a)は、位置情報Nが欠落した場合の例を示している。この場合、位置情報N+1がパルス発光Nに対応づいたデータとして扱われてしまい、以降の処理に不都合が生じる。データ訂正部360は、図10(a)に示す取得データ群に対しても、上記訂正処理と同様に、データ配列の訂正処理を行い、図10(b)に示すデータ配列の組み合わせに訂正する。すなわち、データ訂正部360は、位置情報N+1がパルス発光N+1に対応するようにデータ配列の組み合わせを訂正する。
FIG. 10A shows an example where the position information N is missing. In this case, the position information N + 1 is treated as data corresponding to the pulse light emission N, which causes inconvenience in subsequent processing. The
なお、図9および図10では、1つのフレームデータ(フレームN)の欠落を特定した場合の例について説明した。一方、エラーフレーム特定部350が時間的に連続した2つの取得データの欠落を特定した場合には、データ訂正部360は、N番目の取得データがパルス発光N+2の光照射と対応するように、取得データ群のデータ配列を訂正してもよい。すなわち、エラーフレーム特定部350がN−1番目の取得データとN番目の取得データとの間にL個のデータ欠落が存在すると特定した場合を考える。この場合、データ訂正部360は、N番目の取得データを、N+L番目の光照射に対応する取得データとするようにデータ群のデータ配列を訂正すればよい。また、データ訂正部360は、N+1番目以降の受信信号データを、Lパルス分だけ時間的に後ろの光照射に対応する取得データとするように取得データ群のデータ配列を訂正してもよい。
9 and 10 have been described with respect to an example in which a loss of one frame data (frame N) is specified. On the other hand, when the error
ステップS630では、データ訂正部360が、エラーフレーム情報に基づいてエラーが生じている取得データのデータ種別を判定する。そして、データ訂正部360が、エラーの生じている取得データのデータ種別に応じてデータ配列の組み合わせが訂正された取得データ群に対する追加のデータ訂正処理の方法を決定する。例えば、データ訂正部360は、エラーが生じている取得データのデータ種別に応じて、エラーが含まれるフレームデータを無効化する処理か、欠落しているデータを補間する処理かを決定することができる。それぞれの処理の詳細については後述する。例えば、データ訂正部360は、エラーが生じているデータ種別が受信信号データである場合には、無効化する処理を行い、受信信号データ以外のデータ種別にエラーが生じていると判定した場合には、エラーフレームに対応するデータを補間により生成してもよい。本実施形態では、データ種別が受信信号データであった場合にステップS540に進み、データ種別が受信信号データ以外であった場合にステップS550に進む。
In step S630, the
ステップS540では、データ訂正部360は、エラーフレームであるパルス発光Nに対応するフレームデータについては無効化する。すなわち、データ訂正部360は、パルス発光Nに対応するフレームデータについては以降の処理で用いないことを示す情報を取得データ群に紐づける。その他、データ訂正部360は、パルス発光Nに対応するフレームデータについては以降の処理で用いないように制御できる限り、その制御方法はいかなる方法であってもよい。図9(c)のハッチングされたデータは無効化されたフレームデータを表している。
In step S540, the
前述したように、受信信号データにエラーが生じている場合には、このように無効化する処理を行ってもよい。その理由は、受信信号データが欠落している場合にその前後の受信信号データを使用して補間すると偽信号を生ずる可能性があり、その偽信号から得られる画像データを診断に用いることが好ましくない場合が存在するからである。 As described above, when an error occurs in the received signal data, the invalidation processing may be performed in this manner. The reason is that when the received signal data is missing, a false signal may be generated when interpolation is performed using the received signal data before and after the missing signal data, and it is preferable to use image data obtained from the false signal for diagnosis. This is because there are cases where there is no such case.
ステップS550では、データ訂正部360は、取得データの補間により、エラーフレーム情報が示すエラー位置に対応する補間データを生成する。ここでは、パルス発光Nに対応する位置情報Nが欠落するというエラーが発生した場合を例に説明する。データ訂正部360は、N番目以外の取得データ群の位置情報を補間することにより、パルス発光Nに対応する位置情報N’を生成する。そして、データ訂正部360は、位置情報N’をパルス発光Nに対応するデータとしてデータ配列に挿入することで取得データのデータ配列を訂正する。図10(c)は、位置情報Nが欠落した場合に、補間処理により生成された位置情報N’が挿入されたデータ配列を示す。このように、欠落したエラーを補間によって生成することにより、欠落したデータと同じパルス発光に対応付けられたその他のデータを以降の処理に活用することができる。
In step S550, the
なお、位置情報が欠落した場合については、走査パターンがよほど不連続で急な制御を有するものでない限りは、そのフレーム間での変化量は連続的であって、例えば、その前後の位置情報を使用して線形補間で生成することが可能である。補間の方法に関しては、線形補間法の他に、より多くの周囲データを使用した多次補間などがあり、本実施形態における補間は特定の補間方法に限定されるものではない。 In the case where the position information is missing, unless the scanning pattern is very discontinuous and has abrupt control, the amount of change between the frames is continuous. And can be generated by linear interpolation. Regarding the interpolation method, in addition to the linear interpolation method, there is a multi-order interpolation using more surrounding data and the like, and the interpolation in the present embodiment is not limited to a specific interpolation method.
なお、位置情報に対する補間に限らず、その他の取得データに対しても補間処理を適用することができる。例えば、照射光情報の一例であるパルス光のエネルギーを補間する場合、エラーフレーム以外のエネルギー値の平均値を補完されたエネルギーとしてもよい。また、照射光情報の一例である光波長を補完する場合、パルス発光ごとの光波長が一定規則、例えば光波長λ1と光波長λ2を交互に切り替えて照射する場合には、その規則性を利用して補間することができる。データ配列の訂正後に、パルス発光N−1に対応する光波長がλ1であり、パルス発光N+1に対応する光波長もλ1である場合、データ訂正部360が波長切り替えの規則性に基づいてパルス発光Nに対応する光波長をλ2とする補間処理を行ってもよい。
In addition, the interpolation process can be applied to not only the interpolation for the position information but also other acquired data. For example, when interpolating the energy of the pulse light, which is an example of the irradiation light information, the average value of the energy values other than the error frame may be used as the complemented energy. In addition, when complementing the light wavelength which is an example of irradiation light information, the light wavelength for each pulse emission has a fixed rule, for example, when the light wavelength λ1 and the light wavelength λ2 are alternately switched for irradiation, the regularity is used. Can be interpolated. After correcting the data array, if the light wavelength corresponding to the pulse light emission N-1 is λ1 and the light wavelength corresponding to the pulse light emission N + 1 is also λ1, the
一方、被検体情報のそのものを示す受信信号データNが欠落している場合に、その前後の受信信号データを使用して補間することは偽信号を生ずる可能性もある。そのため、データ訂正部360は、エラーフレーム情報に基づいてエラーが生じているデータ種別を判定し、エラーが生じているデータ種別が受信信号データである場合には、補間処理を行わずに無効化する処理を行ってもよい。一方、データ訂正部360は、エラーフレーム情報に基づいて、受信信号データ以外のデータ種別にエラーが生じていると判定した場合には、エラーフレームに対応するデータを補間により生成してもよい。
On the other hand, when the reception signal data N indicating the subject information itself is missing, performing interpolation using the reception signal data before and after the reception signal data N may generate a false signal. Therefore, the
なお、データ訂正部360は、エラーが発生したデータ種別に関わらずに、データ配列の訂正後にエラーフレームを無効化してもよい。また、データ訂正部360は、エラーが発生したデータ種別に関わらずに、エラーが発生したデータ種別を補間により生成してもよい。
Note that the
ステップS660では、データ訂正部360が、全てのエラーフレームに対して訂正処理が完了したかどうかを判定する。エラーフレームがまだ残っている場合には、ステップS610へ処理を移行してデータ訂正処理を繰り返す。
In step S660,
本実施形態に係る光音響装置によれば、所定の走査パターンごとに決定されている見込みデータ数と実際に収集したデータ数とを比較するエラー情報生成処理により、エラーフレームの存在、すなわちデータ欠落の有無を検出することができる。 According to the photoacoustic apparatus according to the present embodiment, the presence of an error frame, that is, data missing, is performed by the error information generation processing of comparing the expected data number determined for each predetermined scanning pattern with the actually collected data number. Can be detected.
また、本実施形態に係る光音響装置によれば、データの取得時刻を個々のデータと対応付けて保持、記録することができる。さらに、本実施形態に係る光音響装置によれば、各取得データの取得時刻を参照して、パルスごとの取得データの時間間隔とレーザの繰返し周期に対応した時間間隔とを比較するエラーフレーム特定処理により、エラーフレームを特定、記録することができる。 Further, according to the photoacoustic apparatus according to the present embodiment, it is possible to hold and record the data acquisition time in association with each data. Furthermore, according to the photoacoustic apparatus according to the present embodiment, referring to the acquisition time of each acquired data, the error frame identification that compares the time interval of the acquired data for each pulse with the time interval corresponding to the laser repetition cycle. By the processing, an error frame can be specified and recorded.
さらに、本実施形態に係る光音響装置によれば、データ訂正処理により、エラーフレームを訂正することができ、データ欠落の影響を可及的に低減することができる。 Furthermore, according to the photoacoustic apparatus according to the present embodiment, the error frame can be corrected by the data correction processing, and the influence of the data loss can be reduced as much as possible.
<実施形態2>
実施形態2では、光音響波画像を連続的に生成して表示、ユーザがそれらの表示画像を観察しながら、ユーザが必要としたタイミング、期間に対応するデータを保存する形態を説明する。すなわち、データの取得ステップを開始する時点で取得するデータの見込み数を決定しない形態について説明する。本実施形態においても実施形態1で説明した装置を用いて説明する。また、本実施形態では、実施形態1と同様の構成またはステップについては同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、本実施形態では、ユーザが受信部120を把持するハンドヘルド型のプローブを用いる場合を想定して説明する。ただし、本実施形態を適用可能な受信部120はハンドヘルド型のプローブに限らず、据え置き型であってもよい。
<
In the second embodiment, a mode will be described in which a photoacoustic wave image is continuously generated and displayed, and data corresponding to a timing and a period required by the user are stored while the user observes the display image. That is, a mode in which the expected number of data to be acquired at the time of starting the data acquisition step is not determined will be described. This embodiment will also be described using the device described in the first embodiment. Further, in the present embodiment, the same configurations or steps as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Note that the present embodiment will be described on the assumption that a user uses a handheld probe that holds the receiving
以下、実施形態2を説明する。図11は、本実施形態に係る情報処理方法を説明するシーケンス図である。図11では、ユーザ動作シーケンス701と、本実施形態における光音響装置のデータ取得シーケンス702とデータ保存シーケンス703の各オブジェクトを示している。
Hereinafter, the second embodiment will be described. FIG. 11 is a sequence diagram illustrating the information processing method according to the present embodiment. FIG. 11 shows objects of a user operation sequence 701, a
ユーザ動作シーケンス701では、ユーザが入力部170を使用して観察開始操作711、すなわち光音響波画像の取得開始操作を行う。データ取得シーケンス702では、光音響装置は、入力部170を介して観察開始操作の指示情報を受け付けて、ステップS520で説明したデータ取得ステップを開始する。データ取得シーケンス702の活性線722において、光音響装置は、光音響波受信信号データの受信を繰り返すとともに、光音響波画像の生成と表示を逐次行う。
In the user operation sequence 701, the user performs an observation start operation 711, that is, a photoacoustic wave image acquisition start operation, using the
ユーザ動作シーケンス701の活性線721において、ユーザは、逐次表示される光音響波画像を観察しながら、受信部120を含むハンドヘルド型プローブの位置姿勢を調整する。またユーザは、光音響画像を観察しながら、画像化パラメータを調整して、観察または診断など目的に適う光音響画像が得られるように調整する。例えば、ユーザは入力部170を用いて関心領域、フレームレート、ゲイン、音速の少なくとも一つの画像化パラメータを指定し、光音響装置が指定された画像化パラメータにしたがって光音響波画像を生成する。
In the active line 721 of the user operation sequence 701, the user adjusts the position and orientation of the handheld probe including the receiving
ユーザ動作シーケンス701では、目的の光音響波画像が観察できることを確認した後に、ユーザは入力部170を使用してデータ保存開始操作712を行う。データ保存シーケンス703では、光音響装置がデータ保存開始操作712の指示情報を受け付け、活性線723においてパルス発光で得られる受信信号データ、受信部120の位置情報、および発光パルスの照射光情報で構成されるフレームデータを逐次保存する。
In the user operation sequence 701, after confirming that a target photoacoustic wave image can be observed, the user performs a data storage start operation 712 using the
ユーザ動作シーケンス701では、ユーザが目的の光音響波に関するデータが保存されたと判断したところで、データの保存終了操作713を行う。データ保存シーケンス703では、光音響装置が保存終了操作の指示情報を受け付けると、その時点までのフレームデータの保存を行い、次の保存への待機状態へ移行する。
In the user operation sequence 701, when the user determines that the data relating to the target photoacoustic wave has been stored, the user performs a data storage end operation 713. In the data save
ユーザ動作シーケンス701では、ユーザが入力部170を使用して光音響波画像の観察終了操作714を行う。データ取得シーケンス702では、光音響装置が観察終了指示の指示情報を受け付けると、レーザのパルス発光を停止してデータ取得ステップを停止する。なお、光音響装置がデータの保存終了操作713の指示情報を受け取った場合に、レーザのパルス発光を停止してデータ取得ステップを停止してもよい。
In the user operation sequence 701, the user uses the
図11で示す本実施形態におけるデータ取得シーケンスにおいては、任意のタイミングでのユーザの操作によってデータの取得・保存の開始時点と終了時点が決定されるため、あらかじめデータ取得数を見込むことができない。このような場合、実施形態1で説明した、実際に取得されたデータ数と、所定の測定内容から見込まれるデータ数との比較によってエラー情報の生成を行う方法を適用することができない。 In the data acquisition sequence according to the present embodiment shown in FIG. 11, since the start and end times of data acquisition and storage are determined by a user operation at an arbitrary timing, the number of acquired data cannot be estimated in advance. In such a case, the method of generating error information by comparing the number of data actually acquired and the number of data expected from predetermined measurement contents described in the first embodiment cannot be applied.
そこで、本実施形態では、取得データ群を所定の時間間隔ごとに区切ってエラー情報の生成を行う。所定の時間間隔(期間)を決めることで、パルス発光の繰返し周期から、所定の時間間隔ごとの見込みデータ数を決定でき、この見込みデータ数を比較対象としてエラー検出することができる。例えば、パルス発光周期を20Hzとして、1秒ごとにエラー検出を実施する場合、第2データ数取得部330は、その期間での見込みデータ数を20個と算出できる。第1データ数取得部320は、1秒ごとに1秒間に得られた各取得データのデータ数をカウントしてもよい。
Thus, in the present embodiment, error information is generated by dividing the acquired data group at predetermined time intervals. By determining the predetermined time interval (period), the number of expected data at each predetermined time interval can be determined from the repetition period of the pulse emission, and an error can be detected using the expected data number as a comparison target. For example, when the pulse emission period is set to 20 Hz and error detection is performed every second, the second data
エラー情報生成部340は、取得データの各データ種別について、所定期間における見込みデータ数(例えば、20個)と、所定期間に得られたデータ数とを比較する。そして、エラー情報生成部340は、その比較結果に基づいてエラーが存在するか否かを示す情報を生成し、取得データ群に対応づけて記憶部152に保存する。なお、エラー情報生成部340は、見込みデータ数と取得したデータ数とが一致しない場合にエラー(データ欠落)が存在することを示すエラー情報を生成する。一方、エラー情報生成部340は、見込みデータ数と取得したデータ数とが一致する場合にエラー(データ欠落)が存在しないことを示すエラー情報を生成する。なお、データ数をカウントする所定の期間は、常に一定であってもよいし、時間によって変化してもよい。
The error
なお、一つの取得データにでもエラーが検出されたところでエラー情報生成処理を終了してもよい。すなわち、エラー情報生成部340は、全ての取得データに対してエラーの有無を検出する処理を行わずに、少なくともエラーが検出された取得データについてはエラーが存在することを示すエラー情報を生成してもよい。
Note that the error information generation process may be terminated when an error is detected even in one piece of acquired data. That is, the error
なお、エラー情報は、いずれかの取得データにエラーが存在する、あるいは、いずれの取得データにもエラーが存在しないことを示す情報であってもよい。また、エラー情報は、どの取得データにエラーが存在し、どの取得データにはエラーが存在しないのかを示す情報であってもよい。また、エラー情報は、少なくとも特定の取得データにはエラーが存在し、その他の取得データについてはエラーの有無が不明であることを示す情報であってもよい。 The error information may be information indicating that an error exists in any of the acquired data or that no error exists in any of the acquired data. The error information may be information indicating which acquired data has an error and which acquired data has no error. Further, the error information may be information indicating that at least an error exists in specific acquired data, and the presence or absence of an error is unclear for other acquired data.
また、エラー情報生成部340が所定期間ごとにエラーの有無を判定し、エラー検出した場合に、データ訂正部360がそれまでに取得したデータを削除し、再度データを取得し直すリセット処理を実行してもよい。リセット処理とは、例えば、所定の期間光照射110によるパルス発光を停止し、記憶部152に保存された取得データがリフレッシュされたところで、受信信号データ、位置情報、照射光情報の取得を再開することである。ここでのパルス発光を停止する所定の期間は、データ数をカウントする所定の期間とは異なっていてもよい。なお、エラーが検出された時点で、制御部153が各ハードウェアの動作を停止するととともに、表示部160にエラーにより装置の動作を停止した旨の警告をユーザへの通知した上で、ユーザにデータ取得の再開指示を促す形態であってもよい。
In addition, the error
本実施形態では、少なくとも1つのデータ種別、例えば受信信号データのデータ数と、所定期間における見込みデータ数とを比較すればよい。また、受信信号データ、位置情報、および照射光情報の3つのデータ種別のそれぞれについて、所定期間における見込みデータ数と、所定期間に得られたデータ数とを比較してもよい。 In this embodiment, at least one data type, for example, the number of received signal data may be compared with the number of expected data in a predetermined period. Further, for each of the three data types of the received signal data, the position information, and the irradiation light information, the number of expected data in the predetermined period may be compared with the number of data obtained in the predetermined period.
本実施形態に係る光音響装置によれば、あらかじめ取得するデータ数を見込めない場合においても、取得データのエラーの有無を検出することができる。また、所定の時間間隔でエラーの有無を検出することができるため、全測定が完了する前にリアルタイムにエラーの有無を検出することができる。光音響波の測定と光音響画像の生成および表示とをリアルタイムに並行して行う本実施形態のような構成においては、ユーザは光音響画像の観察途中にエラーが生じた場合もエラーを認識できる。 According to the photoacoustic apparatus according to the present embodiment, the presence or absence of an error in acquired data can be detected even when the number of data to be acquired cannot be expected in advance. Further, since the presence / absence of an error can be detected at predetermined time intervals, the presence / absence of an error can be detected in real time before all the measurements are completed. In the configuration according to the present embodiment in which the measurement of the photoacoustic wave and the generation and display of the photoacoustic image are performed in parallel in real time, the user can recognize the error even if an error occurs during the observation of the photoacoustic image. .
<実施形態3>
本実施形態では、図11に示すように任意のタイミングでデータの取得・保存の開始と終了が行われる場合のエラーの検出方法を説明する。本実施形態では、実施形態1で説明した同様の光音響装置を用いて説明する。また、本実施形態では、実施形態1と同様の構成またはステップについては同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、本実施形態では、見込みデータ数を利用せずにエラーを検出するため、本実施形態に係る光音響装置は第2データ数取得部330を有していなくてもよい。
<Embodiment 3>
In the present embodiment, a method for detecting an error when data acquisition / storage starts and ends at an arbitrary timing as shown in FIG. 11 will be described. In the present embodiment, a description will be given using the same photoacoustic device described in the first embodiment. Further, in the present embodiment, the same configurations or steps as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the present embodiment, since the error is detected without using the expected data number, the photoacoustic apparatus according to the present embodiment may not include the second data
以下、図12を参照して、本実施形態に係るエラーの検出方法を説明する。なお、図12に示す各ステップは、図4のエラー情報を生成するステップS300を構成するものである。 Hereinafter, an error detection method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The steps shown in FIG. 12 constitute step S300 of generating the error information in FIG.
ステップS340では、エラー情報生成部340は、実際に得られた受信信号データ、位置情報、照射光情報のそれぞれのデータ数を参照する。そして、エラー情報生成部340は、受信信号データのデータ数、位置情報のデータ数、および照射光情報のデータ数、の3つの数値を比較する。そして、エラー情報生成部340は、受信信号データのデータ数、位置情報のデータ数、および照射光情報のデータ数が一致しているか否かを判定する。
In step S340, the error
ステップS350では、エラー情報生成部340は、受信信号データのデータ数、位置情報のデータ数、および照射光情報のデータ数が一致していない場合に、データが欠落している、すなわちエラーが生じていることを示すエラー情報を生成する。一方、エラー情報生成部340は、受信信号データのデータ数、位置情報のデータ数、および照射光情報のデータ数が一致している場合に、データが欠落していない、すなわちエラーが生じていないことを示すエラー情報を生成する。
In step S350, when the number of data of the received signal data, the number of data of the position information, and the number of data of the irradiation light information do not match, the error
なお、エラー情報は、いずれかの取得データにエラーが存在する、あるいは、いずれの取得データにもエラーが存在しないことを示す情報であってもよい。また、エラー情報は、どの取得データにエラーが存在し、どの取得データにはエラーが存在しないのかを示す情報であってもよい。例えば、データ数が一致していない場合に、その他のデータ種別よりもデータ数の少ないデータ種別を、エラーが存在するデータ種別としてもよい。すなわち、エラー情報生成部340は、最もデータ数の多いデータ種別よりもデータ数の少ないデータ種別を、エラーの存在する取得データとして判定してもよい。
The error information may be information indicating that an error exists in any of the acquired data or that no error exists in any of the acquired data. The error information may be information indicating which acquired data has an error and which acquired data has no error. For example, when the number of data does not match, a data type having a smaller number of data than other data types may be set as a data type having an error. That is, the error
本実施形態において、エラー情報生成部340は、全データ取得が完了した後に、受信信号データのデータ数、位置情報のデータ数、および照射光情報のデータ数が一致しているか否かを判定してもよい。また、エラー情報生成部340は、所定の時間間隔(期間)で、受信信号データのデータ数、位置情報のデータ数、および照射光情報のデータ数が一致しているか否かを判定してもよい。このように所定の時間間隔でデータ数の一致を判定することにより、リアルタイムにエラーの有無を検出することができる。なお、所定の時間間隔は、一定の期間であってもよいし、時間によって変化する期間であってもよい。
In the present embodiment, the
また、当然本実施形態に係る方法でエラーが検出された場合に、図4に示すステップS500及びS600が実行されてもよい。 Further, when an error is detected by the method according to the present embodiment, steps S500 and S600 shown in FIG. 4 may be executed.
本実施形態では、受信信号データ、位置情報、および照射光情報の3つのデータ種別のデータ数を比較する例を説明したが、比較対象のデータ種別はこれに限らない。少なくとも受信信号データを含む複数のデータ種別のデータ数を比較しさえすれば、受信信号データのデータ欠落の有無については少なくとも検出することができる。 In the present embodiment, an example has been described in which the numbers of data of the three data types of the received signal data, the position information, and the irradiation light information are compared, but the data types to be compared are not limited thereto. As long as at least the number of data of a plurality of data types including the received signal data is compared, it is possible to at least detect the presence or absence of data loss of the received signal data.
本実施形態に係る光音響装置によれば、それまでに取得した取得データ群に含まれる複数のデータ種別間のデータ数を比較することにより、任意のタイミングでデータの欠落の有無を検出することができる。 According to the photoacoustic apparatus according to the present embodiment, the presence or absence of data loss can be detected at an arbitrary timing by comparing the number of data among a plurality of data types included in a previously acquired data group. Can be.
<実施形態4>
本実施形態では、図6に示すエラーフレーム特定方法をエラー検出に適用する場合を説明する。すなわち、図6に示すステップS510、S520がステップS300を担う例を説明する。本実施形態では、実施形態1で説明した同様の光音響装置を用いて説明する。本実施形態では、実施形態1と同様の構成またはステップについては同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。ただし、本実施形態では、エラー情報生成部340が、エラーフレーム特定部350の機能を担っている。そのため、本実施形態においては、コンピュータ150が、エラーフレーム特定部350を有していなくてもよい。以下、本実施形態に係るエラー検出方法、すなわちエラー情報生成方法を説明する。
<Embodiment 4>
In the present embodiment, a case will be described in which the error frame identification method shown in FIG. 6 is applied to error detection. That is, an example in which steps S510 and S520 shown in FIG. 6 perform step S300 will be described. In the present embodiment, a description will be given using the same photoacoustic device described in the first embodiment. In the present embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations or steps as those in the first embodiment, and the detailed description is omitted. However, in the present embodiment, the error
まずエラー情報生成部340が、パルス発光ごとに時系列に取得した受信信号データ、位置情報、照射光情報の、各取得データの取得時刻情報を参照して、時間的に隣り合う取得データ間の取得間隔を算出する。続いて、エラー情報生成部340が、算出した各取得データの各取得間隔が、所定の条件を満たしているかどうかを判定する。ここで所定の条件は、実施形態1で説明した条件を採用することができる。なお、このとき、エラー情報生成部340が、各取得データにおいて、各取得間隔が所定の条件を満たしているデータ位置(アドレス)を特定してもよい。ただし、エラーフレームのデータ位置まで特定せずにデータ欠落の有無を検知するだけであってもよい。
First, the error
エラー情報生成部340は、取得データの取得間隔が所定の条件を満たしている場合、この取得データにはエラーが存在することを示すエラー情報を生成してもよい。一方、エラー情報生成部340は、取得データの取得間隔が所定の条件を満たしていない場合、この取得データにはエラーが存在しないことを示すエラー情報を生成してもよい。この場合、エラー情報生成部340は、エラーの有無の判定とエラーフレームの特定を合わせて行っているといえる。
When the acquisition interval of the acquired data satisfies a predetermined condition, the error
なお、エラー情報は、対象のフレームについて、いずれかの取得データにエラーが存在する、あるいは、いずれの取得データにもエラーが存在しないことを示す情報であってもよい。また、エラー情報は、対象のフレームについて、どの取得データにエラーが存在し、どの取得データにはエラーが存在しないのかを示す情報であってもよい。また、エラー情報は、少なくとも特定の取得データにはエラーが存在し、その他の取得データについてはエラーの有無が不明であることを示す情報であってもよい。 The error information may be information indicating that an error exists in any of the acquired data or that no error exists in any of the acquired data for the target frame. Further, the error information may be information indicating which acquired data has an error and which acquired data does not have an error in the target frame. Further, the error information may be information indicating that at least an error exists in specific acquired data, and the presence or absence of an error is unclear for other acquired data.
ところで、上記の工程によれば、取得データの取得間隔を算出するため、時系列に取得された少なくとも2以上の取得データが必要となり、N−1パルス目がない先頭の1回目では判定できない。そこで、エラー情報生成部340は、先頭のフレームデータについては、実施形態3で説明した方法を適用し、取得データ間のデータ数を比較することにより、エラーの有無を検出してもよい。
By the way, according to the above-described process, at least two or more acquisition data acquired in time series are required to calculate the acquisition interval of the acquisition data, and the determination cannot be made at the first time without the (N-1) th pulse. Therefore, the error
本実施形態によれば、エラーの検出とエラーフレームの特定を合わせて行うことができるため、少ない処理量でエラーの検出とエラーフレームの特定の両方を実行することができる。 According to the present embodiment, since error detection and error frame identification can be performed together, both error detection and error frame identification can be performed with a small amount of processing.
(その他の実施例)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれたとする。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現されてもよい。
(Other Examples)
The present invention is also realized by executing the following processing. That is, software (program) for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program and reads the program. This is the process to be performed. Further, it is assumed that the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. Thereafter, based on the instructions of the program code, a CPU or the like provided in the function expansion card or function expansion unit may perform part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments may be realized by the processing.
310 データ取得部
320 第1データ数取得部
330 第2データ数取得部
340 エラー情報生成部
310
Claims (16)
前記データ群に含まれる、前記複数のデータ種別のそれぞれのデータ数を示すデータ数情報を取得するデータ数取得手段と、
前記データ数情報に基づいて、前記複数のデータ種別のそれぞれのデータ数を比較し、前記データ群におけるデータ欠落の有無を示すエラー情報を生成するエラー情報生成手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 Data acquisition means for acquiring a data group of a plurality of data types related to photoacoustic waves generated by a plurality of times of light irradiation on the subject,
Data number acquisition means for acquiring data number information indicating the number of data of each of the plurality of data types included in the data group,
Error information generating means for comparing the number of data of each of the plurality of data types based on the data number information, and generating error information indicating the presence or absence of data missing in the data group,
An information processing apparatus comprising:
前記エラー情報生成手段は、前記光音響波の受信信号データ、前記光音響波の受信位置の位置情報、前記複数回の光照射の照射光情報の少なくとも2つのデータ種別のデータ数を比較し、前記データ群におけるデータ欠落の有無を示す前記エラー情報を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 The data group, the reception signal data of the photoacoustic wave, the position information of the reception position of the photoacoustic wave, including a data group of at least one data type of irradiation light information of the plurality of light irradiation,
The error information generating means, the received signal data of the photoacoustic wave, position information of the receiving position of the photoacoustic wave, comparing the number of data of at least two data types of irradiation light information of the plurality of light irradiation, The information processing apparatus according to claim 1, wherein the error information indicating whether data is missing in the data group is generated.
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 The error information generating means generates the error information indicating that a data loss exists in the data group when the number of data among the plurality of data types does not match. An information processing apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 The error information generating means generates the error information as a data type having a smaller number of data than a data type having the largest number of data among the plurality of data types as a data type in which a data loss exists. The information processing apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 1, further comprising: an error frame identification unit that identifies an error frame in which the data loss has occurred when the error information indicates that data is missing.
前記データ群の時間的に隣り合うデータの取得時刻の間隔を算出し、
前記取得時刻の間隔が所定の条件を満たす場合に、前記時間的に隣り合うデータの間に前記エラーフレームが存在することを特定する
ことを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。 The error frame identification unit includes:
Calculate the interval of the acquisition time of the data adjacent in time of the data group,
The information processing apparatus according to claim 5, wherein when the interval between the acquisition times satisfies a predetermined condition, it is specified that the error frame exists between the temporally adjacent data.
ことを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。 The error frame specifying unit may be configured such that, when the predetermined time interval is longer than the repetition cycle of the plurality of light irradiations, the error frame exists between the temporally adjacent data. The information processing apparatus according to claim 6, wherein:
ことを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。 The error frame specifying unit may be configured such that, as the predetermined condition, the interval between the acquisition times is larger than 1.9 times the repetition cycle of the plurality of light irradiations and smaller than 2.1 times the repetition cycle. 7. The information processing apparatus according to claim 6, wherein, in such a case, it is specified that one error frame exists between two temporally adjacent data.
ことを特徴とする請求項5から8のいずれか1項に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 5, further comprising a data correction unit configured to correct data included in the data group.
前記データ訂正手段は、N番目のデータをN+L番目以降の光照射に対応する前記データとするように、前記データ群のデータ配列を訂正する
ことを特徴とする請求項9に記載の情報処理装置。 The two temporally adjacent data are referred to as (N-1) th data and Nth data, respectively. When there are L data missing between the (N-1) th data and the Nth data,
The information processing apparatus according to claim 9, wherein the data correction unit corrects a data array of the data group such that the N-th data is the data corresponding to the (N + L) -th light irradiation. .
前記画像データ生成手段は、前記訂正されたデータ配列のデータ群におけるN番目の光照射に対応する前記データを使用せずに前記画像データを生成する
ことを特徴とする請求項10に記載の情報処理装置。 Having image data generating means for generating image data based on the data group of the corrected data array,
The information according to claim 10, wherein the image data generation unit generates the image data without using the data corresponding to the N-th light irradiation in the data group of the corrected data array. Processing equipment.
ことを特徴とする請求項10に記載の情報処理装置。 The data correction unit uses a plurality of data corresponding to the light irradiation other than the N-th light in the data group of the corrected data array to correspond to the N-th light irradiation in the corrected data array data group. The information processing apparatus according to claim 10, wherein the information processing apparatus generates data.
ことを特徴とする請求項9に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to claim 9, wherein the data correction unit determines a data correction process for the data group based on a data type of the data in which the data loss has occurred.
前記データ欠落が生じているデータのデータ種別が前記照射光の波長である場合、前記データ訂正手段は、前記データ訂正処理として、前記照射光の波長切り替えの規則性に基づいて前記データ欠落が生じた前記エラーフレームの前記照射光の波長を補間する
ことを特徴とする請求項13に記載の情報処理装置。 The data group includes information indicating the wavelength of the irradiation light,
When the data type of the data in which the data loss occurs is the wavelength of the irradiation light, the data correction unit performs the data correction processing based on the regularity of the wavelength switching of the irradiation light as the data correction processing. 14. The information processing apparatus according to claim 13, wherein a wavelength of the irradiation light of the error frame is interpolated.
前記データ群に含まれる、前記複数のデータ種別のそれぞれのデータ数を示すデータ数情報を取得し、
前記データ数情報に基づいて、前記複数のデータ種別のそれぞれのデータ数を比較し、前記データ群におけるデータ欠落の有無を示すエラー情報を生成する
ことを特徴とする情報処理方法。 Obtain a data group of a plurality of data types related to photoacoustic waves generated by multiple times of light irradiation on the subject,
Included in the data group, to obtain data number information indicating the number of data of each of the plurality of data types,
An information processing method, comprising: comparing the number of data of each of the plurality of data types based on the number-of-data information and generating error information indicating presence / absence of missing data in the data group.
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