JP2020081031A - Information processing device, treatment device, notification method, and program - Google Patents

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紘一 鈴木
Koichi Suzuki
紘一 鈴木
剛史 諏訪
Takashi Suwa
剛史 諏訪
一仁 岡
Kazuhito Oka
一仁 岡
靖浩 伊藤
Yasuhiro Ito
靖浩 伊藤
福谷 和彦
Kazuhiko Fukutani
和彦 福谷
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13Tomography

Abstract

To provide an information processing device for providing a user with information that allows a progress of optical treatment to be grasped.SOLUTION: An information processing device for supporting optical treatment in which treatment light is irradiated to a subject includes: progress information generation means for generating information indicating a progress of optical treatment on the basis of a reception signal of a photoacoustic wave generated when excitation light is irradiated to the subject; and notification control means for notifying of the progress of the optical treatment by notification means on the basis of the information indicating the progress of the optical treatment.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光照射による光学治療を支援する情報処理装置に関する。 The present invention relates to an information processing device that supports optical treatment by light irradiation.

医療分野で、光照射によりほくろやシミの除去、脱毛などの治療を行う光学治療が提案されている。特許文献1には、母斑、皮膚腫瘍、血管腫などの病変組織の治療のために、病変組織にレーザを照射するレーザー治療装置が記載されている。 In the medical field, optical treatment has been proposed in which treatments such as removal of moles and stains and hair loss are performed by light irradiation. Patent Document 1 describes a laser treatment apparatus that irradiates a lesion tissue with a laser in order to treat a lesion tissue such as a nevus, skin tumor, or hemangioma.

特表2006−030622号公報Japanese Patent Publication No. 2006-030622

しかしながら、光学治療において光照射の過不足が生じると、治療効果が低下してしまう可能性がある。 However, if the light irradiation is excessive or insufficient in the optical treatment, the therapeutic effect may be reduced.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、使用者に光学治療の進捗を把握できる情報を提供する情報処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an information processing device that provides a user with information that allows the user to grasp the progress of optical therapy.

本発明に係る情報処理装置は、被検体に治療光を照射する光学治療の支援を行う情報処理装置であって、被検体に光音響波の励起用の励起光を照射することにより発生する光音響波の受信信号に基づいて、光学治療の進捗を示す情報を生成する進捗情報生成手段と、光学治療の進捗を示す情報に基づいて、光学治療の進捗を通知手段に通知させる通知制御手段とを有する。 An information processing apparatus according to the present invention is an information processing apparatus that supports optical therapy for irradiating a subject with therapeutic light, and is light generated by irradiating the subject with excitation light for exciting a photoacoustic wave. Based on the received signal of the acoustic wave, progress information generating means for generating information indicating the progress of the optical treatment, and notification control means for notifying the notifying means of the progress of the optical treatment based on the information indicating the progress of the optical treatment. Have.

本発明に係る情報処理装置によれば、使用者に光学治療の進捗を把握できる情報を提供することができる。 According to the information processing apparatus of the present invention, it is possible to provide the user with information that allows the user to know the progress of optical therapy.

第一または第三の実施形態に係る治療装置のブロック図Block diagram of a treatment apparatus according to the first or third embodiment 第一の実施形態における光音響信号データを示す図The figure which shows the photoacoustic signal data in 1st embodiment. 第一または第三の実施形態における治療装置の動作フローチャートOperation flowchart of the treatment apparatus in the first or third embodiment 第一の実施形態に係る治療装置の一部の模式図Schematic diagram of a part of the treatment apparatus according to the first embodiment 第二の実施形態に係る治療装置のブロック図Block diagram of a treatment apparatus according to a second embodiment 第二の実施形態における治療装置の動作フローチャートOperation flowchart of the treatment apparatus in the second embodiment 第二の実施形態におけるディスプレイ画面を示す図The figure which shows the display screen in 2nd embodiment 第三の実施形態における光音響信号データの周波数成分を示す図The figure which shows the frequency component of the photoacoustic signal data in 3rd embodiment. 第三の実施形態におけるディスプレイ画面を示す図The figure which shows the display screen in 3rd embodiment 情報処理部およびその周辺機器の具体例のブロック図Block diagram of specific examples of information processing unit and its peripherals

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、形状及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り、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, the dimensions, materials, shapes, and their relative arrangements of the components described below should be appropriately changed according to the configuration of the device to which the invention is applied and various conditions, and the scope of the present invention is not limited. It is not intended to be limited to the following description.

<第1実施形態>
光学治療において、使用者は目視では被検体内部の治療対象部位の状態を把握しにくいため、光学治療の適切な完了タイミングを把握することは困難である。その結果、光照射の過不足が生じると再発やダウンタイムの長期化などの治療効果の低下につながる可能性がある。本実施形態は、被検体から発生した光音響波の受信信号を解析することにより光学治療の進捗を把握する装置に関するものである。
<First Embodiment>
In optical treatment, it is difficult for the user to visually recognize the state of the treatment target site inside the subject, and thus it is difficult to grasp the appropriate completion timing of the optical treatment. As a result, if the light irradiation is excessive or deficient, there is a possibility that the therapeutic effect may be reduced, such as recurrence or prolonged downtime. The present embodiment relates to an apparatus for grasping the progress of optical therapy by analyzing a received signal of a photoacoustic wave generated from a subject.

図1は本実施形態に係る治療装置を示すブロック構成図である。図1に示す治療装置は、光源101、筐体103、光伝送部104、音響センサ105、情報処理部106、通知部107、電源部108、および信号データ生成部109を備える。使用者が把持可能な筐体103は、光伝送部104、音響センサ105、信号データ生成部109、情報処理部106、通知部107、および電源部108を格納している。 FIG. 1 is a block configuration diagram showing a treatment apparatus according to this embodiment. The treatment apparatus shown in FIG. 1 includes a light source 101, a housing 103, a light transmission unit 104, an acoustic sensor 105, an information processing unit 106, a notification unit 107, a power supply unit 108, and a signal data generation unit 109. The housing 103 that can be held by the user stores an optical transmission unit 104, an acoustic sensor 105, a signal data generation unit 109, an information processing unit 106, a notification unit 107, and a power supply unit 108.

光源101は、治療用の治療光としての光を発する。また、光源101は、光音響波の励起用の励起光としての光を発生する。治療光は、光照射による治療に用いられる光の条件を満たすことが望ましい。光音響波の励起光としては、熱閉じ込め条件と応力閉じ込め条件を満たすパルス光であることが望ましい。例えば、効率的な光音響波の発生のために励起光としてのパルス光のハルス幅はナノ秒オーダーであってもよい。例えば、光源101には、YAGレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザなどのレーザ、LD、LEDを採用することができる。使用者が治療装置のユーザインターフェースを操作することにより、照射光量、周波数、波長などの照射パラメータを設定可能になっていてもよい。また、治療装置が、照射を開始、停止させるための制御用のインタフェースも備えていてもよい。また、光源101には、パルス光以外にガイド光として目視可能な強度の連続光を発生させることができる光源も含まれていてもよい。ガイド用の光源としてはヘリウムネオンレーザ、半導体レーザ、LEDなどが用いられる。被検体102上でのガイド光と治療光の照射位置は略一致しており、使用者はガイド光を被検体上の治療対象部位に合わせてから治療光を照射する。なお、治療光を発する光源と、光音響波の励起光を発する光源とは、本実施形態のように単一の光源で構成されていてもよいし、別々の光源で構成されていてもよい。単一の光源が治療光と励起光の両方を発することにより、光源に要するコストを低下させることができる。 The light source 101 emits light as treatment light for treatment. Further, the light source 101 generates light as excitation light for exciting the photoacoustic wave. The treatment light desirably satisfies the condition of light used for treatment by light irradiation. The excitation light of the photoacoustic wave is preferably pulsed light that satisfies the heat confinement condition and the stress confinement condition. For example, the pulse width of the pulsed light as the excitation light may be on the order of nanoseconds for efficient generation of photoacoustic waves. For example, as the light source 101, a laser such as a YAG laser, a ruby laser, an alexandrite laser, an LD, or an LED can be used. The user may be able to set irradiation parameters such as irradiation light quantity, frequency, wavelength, etc., by operating the user interface of the treatment apparatus. The treatment device may also include a control interface for starting and stopping the irradiation. In addition to the pulsed light, the light source 101 may also include a light source capable of generating continuous light with a visually observable intensity as the guide light. A helium neon laser, a semiconductor laser, an LED, or the like is used as the light source for the guide. The irradiation positions of the guide light and the treatment light on the subject 102 are substantially coincident with each other, and the user irradiates the treatment light after adjusting the guide light to the treatment target site on the subject. The light source that emits the treatment light and the light source that emits the excitation light of the photoacoustic wave may be configured by a single light source as in the present embodiment, or may be configured by separate light sources. .. Since a single light source emits both therapeutic light and excitation light, the cost of the light source can be reduced.

被検体102は光学治療装置の治療対象であり、被検者の体の一部である。治療対象部位は、被検者の皮膚であるが、特に、皮膚のほくろ、しみ、あざ、毛根などが挙げられる。被検体102に励起光を照射すると、治療対象102に含まれるメラニン、あるいはヘモグロビンなどの光吸収体が励起光を吸収して、光音響波が発生する。 The subject 102 is a treatment target of the optical treatment apparatus and is a part of the body of the subject. The site to be treated is the skin of the subject, and in particular, a mole of the skin, a spot, a bruise, a hair root and the like can be mentioned. When the subject 102 is irradiated with excitation light, a light absorber such as melanin or hemoglobin contained in the treatment target 102 absorbs the excitation light and a photoacoustic wave is generated.

筐体103は、光伝送部104、音響センサ105、信号データ生成部109、情報処理部106、通知部107、および電源部108を格納する。筐体103は使用者が把持可能に構成されている。使用者が筐体103を把持し、筐体103の位置を被検体102に対して規定することにより、光伝送部104の出射端と音響センサ105の受信面、および被検体102の位置関係を規定することができる。これにより、被検体102の所望の位置に光を照射でき、かつ、被検体102の所望の位置からの光音響波を音響センサ105で受信することができる。このために、筐体103は、少なくとも音響センサ105と、光伝送部104の光射出部とを格納していればよい。 The housing 103 stores the optical transmission unit 104, the acoustic sensor 105, the signal data generation unit 109, the information processing unit 106, the notification unit 107, and the power supply unit 108. The housing 103 is configured to be held by a user. The user holds the housing 103 and defines the position of the housing 103 with respect to the subject 102, so that the positional relationship between the emitting end of the optical transmission unit 104, the receiving surface of the acoustic sensor 105, and the subject 102 is determined. Can be defined. As a result, the desired position of the subject 102 can be irradiated with light, and the photoacoustic wave from the desired position of the subject 102 can be received by the acoustic sensor 105. For this reason, the housing 103 only needs to house at least the acoustic sensor 105 and the light emitting unit of the light transmitting unit 104.

光伝送部104は、光源101からの光を被検体102に導光する。光伝送部104は、ビームを適切な大きさに拡大あるいは縮小するための光学系を備えていてもよい。なお、被検体に所望の光を照射できる限り、光伝送部104はいかなる構成であってもよい。また、光源101から直接被検体102へ光を照射する場合、光伝送部104は不要である。 The light transmission unit 104 guides the light from the light source 101 to the subject 102. The optical transmission unit 104 may include an optical system for expanding or contracting the beam to an appropriate size. Note that the optical transmission unit 104 may have any configuration as long as the subject can be irradiated with desired light. Further, when the light source 101 directly irradiates the subject 102 with light, the light transmission unit 104 is not necessary.

なお、光音響波の励起用の励起光を被検体102に照射するための光源101および光伝送部104を総称して第1光照射手段と呼ぶ。一方、光学治療のための治療光を被検体102に照射するための光源101および光伝送部104を総称して第2光照射手段と呼ぶ。なお、第1光照射手段および第2光照射手段は、本実施形態のように共通の光源および光伝送部から構成されていてもよいし、それぞれの光照射手段が異なる光源及び光伝送部を有していてもよい。また、各光照射手段は、共通の光源を有し、異なる光伝送部を有していてもよい。 The light source 101 and the light transmission unit 104 for irradiating the subject 102 with the excitation light for exciting the photoacoustic wave are collectively referred to as a first light irradiation unit. On the other hand, the light source 101 and the light transmission unit 104 for irradiating the subject 102 with the treatment light for optical treatment are collectively referred to as a second light irradiation unit. The first light irradiating means and the second light irradiating means may be composed of a common light source and a light transmitting section as in the present embodiment, or each light irradiating means may have a different light source and light transmitting section. You may have. Moreover, each light irradiation means may have a common light source and may have different light transmission parts.

受信手段としての音響センサ105は光音響波を受信し、電気信号に変換する音響センサである。本明細書において、受信部としての音響センサ105から出力された電気信号としての光音響波の受信信号を、光音響信号とも呼ぶ。音響センサ105には、ピエゾ素子あるいはCMUTなどの電気機械変換素子を採用することができる。また、音響センサ105には、非接触で音響波を検出できる光学式電気機械変換素子を採用することができる。 The acoustic sensor 105 as a receiving unit is an acoustic sensor that receives a photoacoustic wave and converts it into an electric signal. In the present specification, the reception signal of the photoacoustic wave as the electric signal output from the acoustic sensor 105 as the receiving unit is also referred to as a photoacoustic signal. The acoustic sensor 105 can employ an electromechanical conversion element such as a piezo element or a CMUT. Further, the acoustic sensor 105 may employ an optical electromechanical conversion element capable of non-contact detection of acoustic waves.

信号データ生成部109は音響センサ105からの光音響信号を受信し、増幅、A/D変換、デジタル信号処理を行う回路ブロックである。信号データ生成部109の行うデジタル信号処理としては、ノイズ除去のためのフィルタ処理や、音響センサの周波数応答補正処理を行う。デジタル信号処理後の光音響信号データはメモリに保存される。信号データ生成部109は、増幅回路、A/D変換器、FPGA、メモリ、マイクロプロセッサなどから構成される。 The signal data generation unit 109 is a circuit block that receives a photoacoustic signal from the acoustic sensor 105 and performs amplification, A/D conversion, and digital signal processing. As the digital signal processing performed by the signal data generation unit 109, filter processing for noise removal or frequency response correction processing of the acoustic sensor is performed. The photoacoustic signal data after digital signal processing is stored in the memory. The signal data generation unit 109 includes an amplifier circuit, an A/D converter, an FPGA, a memory, a microprocessor, and the like.

本実施形態では、例えば、信号データ生成部109のA/D変換器のサンプリング周波数500MHzとする。そして信号データ生成部109は、パルス光の発光から10μsの期間のデータをメモリに保存する。被検体内部の音速を1500m/sとすると、10μsの間に15mmまでの深さからの光音響信号を保存することができる。信号データ生成部109は、発光タイミングを検出するために不図示の光センサを備える。そして、光センサが発光タイミングを検出したタイミングから10μsの期間のデータをサンプリングし内部のメモリに保存する。 In the present embodiment, for example, the sampling frequency of the A/D converter of the signal data generator 109 is 500 MHz. Then, the signal data generation unit 109 stores the data for the period of 10 μs from the emission of the pulsed light in the memory. When the sound velocity inside the subject is 1500 m/s, photoacoustic signals from a depth of up to 15 mm can be stored within 10 μs. The signal data generation unit 109 includes an optical sensor (not shown) for detecting the light emission timing. Then, the data for a period of 10 μs from the timing when the light sensor detects the light emission timing is sampled and stored in the internal memory.

情報処理装置としての情報処理部106はメモリに保存された光音響信号データに対して、治療の進捗に関する情報を生成する処理を行う。 The information processing unit 106 as an information processing device performs a process of generating information regarding the progress of treatment on the photoacoustic signal data stored in the memory.

通知部107は、情報処理部106で生成された治療の進捗に関する情報を使用者に通知するものである。情報処理部106は、通知部107による通知を制御する通知制御手段に相当する。例えば、通知部107は、LEDなどの発光手段で構成される。情報処理部106内のマイクロプロセッサは、治療完了などの治療の進捗に応じて、通知部107と通信を行い、LEDを点灯させる、あるいはLEDの色を変える制御を行う。また、通知部107として複数のLEDを採用し、治療の進捗に応じてLEDの点灯数を変更させてもよい。なお、ここでは発光手段としてLEDの例を示したが、光により使用者に結果を通知するものならばどのようなものでも構わない。光学治療中は使用者がレーザ光から眼を保護するために保護眼鏡をかけている場合がある。LEDは保護眼鏡をかけた状態でも視認しやすい色を使用する。 The notification unit 107 notifies the user of the information regarding the progress of the treatment generated by the information processing unit 106. The information processing unit 106 corresponds to a notification control unit that controls the notification by the notification unit 107. For example, the notification unit 107 includes a light emitting unit such as an LED. The microprocessor in the information processing unit 106 communicates with the notification unit 107 in accordance with the progress of the treatment such as the completion of the treatment, and controls to turn on the LED or change the color of the LED. Further, a plurality of LEDs may be adopted as the notification unit 107, and the number of lit LEDs may be changed according to the progress of treatment. Although an LED is shown as an example of the light emitting means here, any means may be used as long as it notifies the user of the result by light. During optical therapy, the user may wear protective glasses to protect his eyes from laser light. The LED uses a color that is easily visible even when wearing protective glasses.

また、通知部107として音を発する音発生手段を採用してもよい。例えば、通知部107としてスピーカを設け、治療完了時に音を出すことにより治療完了を使用者に通知してもよい。音を使用することにより、保護眼鏡をかけた状態で治療中にLEDを見なくても治療完了タイミングを知ることができ、使用者の作業性が向上する。 Further, a sound generating means for generating a sound may be adopted as the notification unit 107. For example, a speaker may be provided as the notification unit 107, and a sound may be output when the treatment is completed to notify the user of the treatment completion. By using the sound, the treatment completion timing can be known without looking at the LED during the treatment while wearing the protective glasses, and the workability of the user is improved.

また、通知部107としてバイブレータ(振動手段)を採用してもよい。情報処理部106は、治療の進捗に応じた振動をバイブレータに実行させる。例えば、治療完了時に、使用者が把持する部分に振動を出すことにより治療完了を使用者に通知してもよい。振動を使用することにより、保護眼鏡をかけた状態で治療中にLEDを見なくても治療完了を知ることができる。また、治療時には高圧電源やファンなどからの音が大きいことが想定されるため、音による通知では聞き漏らす恐れがある。その場合も、通知方法として振動を使用すれば、騒音が大きい場合にも治療完了タイミングを把握することができる。 A vibrator (vibrating means) may be used as the notification unit 107. The information processing unit 106 causes the vibrator to perform vibration according to the progress of the treatment. For example, when the treatment is completed, the user may be notified of the treatment completion by vibrating the portion gripped by the user. By using the vibration, it is possible to know the treatment completion without looking at the LED during the treatment while wearing the protective glasses. In addition, since it is assumed that the sound from the high-voltage power supply, the fan, etc. is loud during the treatment, there is a possibility that the sound notification may be missed. Even in that case, if vibration is used as the notification method, the treatment completion timing can be grasped even when the noise is large.

また、通知部107は、光音響信号データの強度自体を使用者に通知してもよい。この場合、情報処理部106は光音響信号データに基づいて治療の進捗を示す情報を生成しなくてもよい。例えば、通知部107として複数のLEDを採用し、光音響信号データの強度に応じて点灯するLEDの数を変更させることにより、使用者に通知してもよい。使用者は光音響信号の強度の低下を確認しながら光学治療を行うことができるので、正しく照射されているか、あとどのくらいの照射が必要かについて、見通しよく治療を行うことができる。 Further, the notification unit 107 may notify the user of the intensity itself of the photoacoustic signal data. In this case, the information processing unit 106 does not have to generate the information indicating the progress of the treatment based on the photoacoustic signal data. For example, a plurality of LEDs may be adopted as the notification unit 107, and the number of LEDs to be turned on may be changed according to the intensity of the photoacoustic signal data to notify the user. Since the user can perform the optical treatment while confirming the decrease in the intensity of the photoacoustic signal, it is possible to perform the treatment with good visibility as to whether the irradiation is correct or how much irradiation is required.

符号108は情報処理部106、通知部107、信号データ生成部109の電源である。電源部108には小型の電池等を用いることができる。 Reference numeral 108 is a power source for the information processing unit 106, the notification unit 107, and the signal data generation unit 109. A small battery or the like can be used for the power supply unit 108.

図10は、本実施形態に係る情報処理部106の具体的な構成例を示す。本実施形態に係る情報処理部106は、CPU1310、GPU1320、RAM1330、ROM1340、外部記憶装置1350から構成される。また、情報処理部106には、通知手段としての液晶ディスプレイ1410、入力手段としてのマウス1510、キーボード1520が接続されている。さらに、情報処理部106は、PACS(Picture Archiving and Communication System)などの記憶装置としての画像サーバ1210と接続されている。これにより、画像データを画像サーバ1210上に保存したり、画像サーバ1210上の画像データを液晶ディスプレイ1410に表示したりすることができる。 FIG. 10 shows a specific configuration example of the information processing unit 106 according to this embodiment. The information processing unit 106 according to this embodiment includes a CPU 1310, a GPU 1320, a RAM 1330, a ROM 1340, and an external storage device 1350. Further, a liquid crystal display 1410 as a notification unit, a mouse 1510 as an input unit, and a keyboard 1520 are connected to the information processing unit 106. Further, the information processing unit 106 is connected to an image server 1210 as a storage device such as a PACS (Picture Archiving and Communication System). Thereby, the image data can be stored in the image server 1210 and the image data in the image server 1210 can be displayed on the liquid crystal display 1410.

図3は、本実施形態に係る治療装置の動作フローを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing an operation flow of the treatment apparatus according to this embodiment.

ステップS301にて、設定手段としての情報処理部106は、被検体102の治療内容に応じた光照射パラメータを設定する。光照射パラメータには照射光の光量、周波数、波長、照射時間などの情報を含む。使用者は光源101のインタフェースを操作し、光照射パラメータを指示してもよい。また、情報処理部106は、治療回数情報、治療内容、光源の種類などの治療条件を設定する。治療条件は、使用者によって手動で指定されてもよいし、情報処理部106により自動で設定されてもよい。また、情報処理部106は、治療条件に応じて光照射パラメータを自動で設定してもよい。 In step S301, the information processing unit 106 as a setting unit sets the light irradiation parameter according to the treatment content of the subject 102. The light irradiation parameter includes information such as the amount of irradiation light, frequency, wavelength, irradiation time. The user may operate the interface of the light source 101 to instruct the light irradiation parameters. The information processing unit 106 also sets treatment conditions such as information on the number of treatments, treatment details, and types of light sources. The treatment condition may be manually designated by the user or may be automatically set by the information processing unit 106. Further, the information processing unit 106 may automatically set the light irradiation parameter according to the treatment condition.

続いてステップS302にて、治療装置は被検体102へ光照射を行う。使用者は被検体102に音響マッチング用のジェル等を塗布し、光伝送部104および音響センサ105の前面に位置決めする。続いて使用者は光源101のインタフェースを操作し、レーザ照射開始指示を行う。光音響波を音響センサまで効率よく伝搬させるためには使用者は音響センサ105と被検体102に音響的に密着させる必要がある。なお、音響センサ105が被検体102と非接触で音響波を検出できる構成であれば、音響センサ105と被検体102との間での音響マッチングは不要である。 Subsequently, in step S302, the treatment apparatus irradiates the subject 102 with light. The user applies gel or the like for acoustic matching to the subject 102 and positions it on the front surfaces of the optical transmission unit 104 and the acoustic sensor 105. Then, the user operates the interface of the light source 101 to give a laser irradiation start instruction. In order to efficiently propagate the photoacoustic wave to the acoustic sensor, the user needs to acoustically contact the acoustic sensor 105 and the subject 102. Note that if the acoustic sensor 105 can detect an acoustic wave without contacting the subject 102, acoustic matching between the acoustic sensor 105 and the subject 102 is unnecessary.

続いてステップS303にて、光源101は使用者からの制御指示を確認する。照射開始指示が行われている場合にはステップS304に進む。レーザ停止指示が行われている場合にはステップS308に進む。何も指示が行われていない場合には、使用者が制御指示を行うまで治療装置は待機する。 Then, in step S303, the light source 101 confirms the control instruction from the user. If the irradiation start instruction has been issued, the process proceeds to step S304. If the laser stop instruction has been issued, the process proceeds to step S308. If no instruction is given, the treatment apparatus waits until the user gives a control instruction.

続いてステップS304にて、光源101は、ステップS301で設定された照射パラメータに基づいて治療光を発生し、光伝送部104を介して被検体102に照射する。 Subsequently, in step S304, the light source 101 generates treatment light based on the irradiation parameter set in step S301, and irradiates the subject 102 via the optical transmission unit 104.

続いてステップS305にて、光源101は、光音響波の励起光を発生し、光伝送部104を介して被検体102に照射する。被検体102内部の光吸収部位にてパルス光が吸収され、光音響波が発生する。なお、治療光と励起光とが共通の光である場合、ステップS304とステップS305とは同時に実行されることとなる。また、治療光の1回の照射に対して励起光を1回照射してもよいし、治療光を複数回照射した後に励起光を照射してもよい。治療光を何回照射した後に励起光を照射するかについては、使用者が回数を指示する方法や、情報処理部106が治療条件に基づいて回数を決定する方法を採用することができる。 Subsequently, in step S305, the light source 101 generates excitation light of a photoacoustic wave and irradiates the subject 102 via the optical transmission unit 104. The pulsed light is absorbed at the light absorption site inside the subject 102, and a photoacoustic wave is generated. When the treatment light and the excitation light are common light, step S304 and step S305 are executed at the same time. Further, the excitation light may be irradiated once for each irradiation of the treatment light, or the excitation light may be irradiated after the treatment light is irradiated plural times. Regarding how many times the therapeutic light is irradiated and then the excitation light is irradiated, a method in which the user indicates the number of times or a method in which the information processing unit 106 determines the number of times based on the treatment condition can be adopted.

続いてステップS306にて、音響センサ105は被検体102から発生した光音響z波を受信し、光音響信号を信号データ生成部109へ出力する。信号データ生成部109は光音響信号を増幅、A/D変換し、光音響信号データとよばれるデジタルデータをメモリに格納する。 Subsequently, in step S306, the acoustic sensor 105 receives the photoacoustic z-wave generated from the subject 102 and outputs the photoacoustic signal to the signal data generation unit 109. The signal data generation unit 109 amplifies and A/D converts the photoacoustic signal and stores digital data called photoacoustic signal data in a memory.

続いてステップS307にて、進捗情報生成手段としての情報処理部106は光音響信号データを解析し、治療の進捗を示す情報を生成する。例えば、情報処理部106は、光音響信号データに基づいて、治療を終了すべきか否かを判定する。そして、情報処理部106は、治療を終了すべきと判定した場合、治療の進捗を示す情報として治療の完了を示す情報を生成する。情報処理部106は、光音響信号データが所定の条件を満たす場合に光学治療の完了を示す情報を生成する。各実施形態における所定の条件については後述する。 Subsequently, in step S307, the information processing unit 106 as the progress information generating unit analyzes the photoacoustic signal data and generates information indicating the progress of the treatment. For example, the information processing unit 106 determines whether to end the treatment based on the photoacoustic signal data. Then, when it is determined that the treatment should be ended, the information processing unit 106 generates information indicating the completion of the treatment as the information indicating the progress of the treatment. The information processing unit 106 generates information indicating the completion of optical therapy when the photoacoustic signal data satisfies a predetermined condition. The predetermined condition in each embodiment will be described later.

光学治療において被検体102に光を繰り返し照射していくと、治療部位のメラニン粒子が光によって消失あるいは粉砕されるといわれている。その結果、治療が進むにつれて、治療部位から発せられる光音響波の強度が徐々に低下していくことが想定される。 It is said that, when the subject 102 is repeatedly irradiated with light in the optical treatment, the melanin particles at the treatment site disappear or are crushed by the light. As a result, it is assumed that the intensity of the photoacoustic wave emitted from the treatment site gradually decreases as the treatment progresses.

図2(a)は、治療開始直後の1回の光照射により信号データ生成部109によって生成された光音響信号データの例である。横軸に光照射からの経過時間、縦軸に光音響信号データの強度を示す。符号201は光照射によって音響センサ表面で生じる光音響波の受信信号である。一方、符号202は被検体102内部の治療対象部位(例えば、メラニン粒子を含むほくろやしみ)から生じる光音響波の受信信号である。 FIG. 2A is an example of the photoacoustic signal data generated by the signal data generation unit 109 by one light irradiation immediately after the start of treatment. The horizontal axis shows the elapsed time from the light irradiation, and the vertical axis shows the intensity of the photoacoustic signal data. Reference numeral 201 is a reception signal of a photoacoustic wave generated on the surface of the acoustic sensor by light irradiation. On the other hand, reference numeral 202 is a received signal of a photoacoustic wave generated from a treatment target region (for example, a mole or stain containing melanin particles) inside the subject 102.

図2(b)は、治療光を複数回照射し、治療が進んだ段階での1回のレーザ照射により信号データ生成部109によって生成された光音響信号データの例である。横軸にレーザ照射からの経過時間、縦軸に光音響信号データの強度を示す。符号203は音響センサ表面で生じる光音響波の受信信号である。一方、符号204は被検体102内部の治療対象部位から生じる光音響波の受信信号である。音響センサ表面で生じる光音響波の受信信号201および203は、治療が進んだとしてもほぼ変化がない。一方、治療対象部位から生じる光音響波の受信信号202および204は、治療が進んだ受信信号204のほうが、強度が小さい値になっている。これは被検体内部の光吸収部位であるメラニン粒子がレーザ照射によって分解、消失し、治療対象部位での励起光の吸収量が少なくなるためである。情報処理部106での光音響信号データの解析においては、音響センサで生じる光音響波の受信信号201、203は解析対象外とし、治療対象部位で生じる光音響波の受信信号202、204を解析対象とする。例えば、情報処理部106は、光照射から一定時間後の光音響信号データのうち、強度が最も高くなる信号データを解析対象とする。例えば、解析対象の信号を探索する期間は、光照射タイミングから、音響センサと被検体との距離を光音響波の音速で除算した値(時間)だけ経過した後の期間としてもよい。このほか、時間信号である光音響信号データから治療対象部位で生じる光音響波の受信信号を抽出し、解析対象とできる限り、いかなる方法で信号抽出してもよい。 FIG. 2B is an example of the photoacoustic signal data generated by the signal data generation unit 109 by irradiating the treatment light a plurality of times and performing the laser irradiation once when the treatment is advanced. The horizontal axis represents the elapsed time from laser irradiation, and the vertical axis represents the intensity of photoacoustic signal data. Reference numeral 203 is a received signal of a photoacoustic wave generated on the surface of the acoustic sensor. On the other hand, reference numeral 204 is a received signal of a photoacoustic wave generated from the treatment target site inside the subject 102. The reception signals 201 and 203 of the photoacoustic waves generated on the surface of the acoustic sensor are almost unchanged even if the treatment progresses. On the other hand, regarding the reception signals 202 and 204 of the photoacoustic waves generated from the treatment target region, the reception signal 204 after the treatment has a smaller intensity. This is because the melanin particles, which are the light absorption sites inside the subject, are decomposed and disappeared by the laser irradiation, and the absorption amount of the excitation light at the treatment target site is reduced. In the analysis of the photoacoustic signal data in the information processing unit 106, the reception signals 201 and 203 of the photoacoustic waves generated by the acoustic sensor are excluded from the analysis target, and the reception signals 202 and 204 of the photoacoustic waves generated at the treatment target site are analyzed. set to target. For example, the information processing unit 106 sets, as the analysis target, the signal data having the highest intensity among the photoacoustic signal data after a certain period of time from the light irradiation. For example, the period for searching for the signal to be analyzed may be a period after the light irradiation timing has elapsed by a value (time) obtained by dividing the distance between the acoustic sensor and the subject by the sound velocity of the photoacoustic wave. In addition, the received signal of the photoacoustic wave generated at the treatment target site may be extracted from the photoacoustic signal data that is a time signal, and the signal may be extracted by any method as long as it can be an analysis target.

図2(c)は、治療対象部位で生じる光音響波の受信信号の強度の光照射毎の時間変化を表す。横軸は光照射の順序数(何回目の光照射であるかを示す値)、縦軸は治療対象部位からの光音響波の受信信号の強度を表す。符号205および206は、信号強度に対する閾値である。符号207は、情報処理部106が、治療完了と判定した時間である。光照射の繰り返し周波数を1Hzとすると、1秒周期で信号強度のピーク値がメモリに保存される。図2(c)はこのピーク値を棒グラフで示したものである。光音響信号データの強度が照射回数が増える(治療が経過する)につれて低下していき、閾値205を下回った時に治療完了と判定される。この閾値205は予め固定された値でもよいし、使用者が入力手段を操作して閾値205を指示してもよい。また、情報処理部106が治療開始直後の光音響波の受信信号の強度に基づいて、治療完了の閾値205としてもよい。例えば、治療開始直後の光音響波とは、1回目から10回目のいずれかの光照射によって発生する光音響波のことである。不要な光照射を行わないようにするために、情報処理部106が、1回目の光照射によって発生する光音響波の受信信号の強度に基づいて、閾値205を設定してもよい。例えば、情報処理部106は、治療開始直後の光音響信号データの強度の1/100〜1/3のいずれかを閾値205として設定する。また、情報処理部106は、治療開始直後の光音響信号データの強度の1/10〜1/5のいずれかを閾値205として設定する。また、情報処理部106は、治療光の照射前に実行された励起光の照射によって得られた光音響信号データの強度に基づいて、同様に閾値を設定してもよい。このように実際に被検体から取得された光音響信号データの強度を基準とすることにより、肌および皮膚組織内部の光の透過率の違いや音響センサ105と被検体102の間の音響波の伝送効率の違いによる個体差の影響を少なくすることができる。これにより、治療の完了をより精度よく判定することができる。 FIG. 2C shows a temporal change of the intensity of the received signal of the photoacoustic wave generated at the treatment target site for each light irradiation. The horizontal axis represents the order number of light irradiation (a value indicating how many times the light irradiation is performed), and the vertical axis represents the intensity of the received signal of the photoacoustic wave from the treatment target site. Reference numerals 205 and 206 are thresholds for signal strength. Reference numeral 207 is the time when the information processing unit 106 determines that the treatment is completed. When the repetition frequency of light irradiation is 1 Hz, the peak value of the signal intensity is stored in the memory at a cycle of 1 second. FIG. 2(c) is a bar graph showing this peak value. The intensity of the photoacoustic signal data decreases as the number of irradiations increases (the treatment progresses), and when the intensity falls below the threshold value 205, it is determined that the treatment is completed. The threshold 205 may be a fixed value in advance, or the user may operate the input means to instruct the threshold 205. Further, the information processing unit 106 may set the treatment completion threshold 205 based on the intensity of the received signal of the photoacoustic wave immediately after the treatment is started. For example, the photoacoustic wave immediately after the start of treatment is a photoacoustic wave generated by any one of the first to tenth light irradiation. In order to prevent unnecessary light irradiation, the information processing unit 106 may set the threshold value 205 based on the intensity of the received signal of the photoacoustic wave generated by the first light irradiation. For example, the information processing unit 106 sets any one of 1/100 to 1/3 of the intensity of the photoacoustic signal data immediately after the start of treatment as the threshold 205. In addition, the information processing unit 106 sets any one of 1/10 to 1/5 of the intensity of the photoacoustic signal data immediately after the start of treatment as the threshold 205. Further, the information processing unit 106 may similarly set the threshold value based on the intensity of the photoacoustic signal data obtained by the irradiation of the excitation light performed before the irradiation of the treatment light. As described above, by using the intensity of the photoacoustic signal data actually acquired from the subject as a reference, the difference in light transmittance between the skin and the skin tissue and the acoustic wave between the acoustic sensor 105 and the subject 102 are detected. It is possible to reduce the influence of individual differences due to the difference in transmission efficiency. This makes it possible to more accurately determine the completion of treatment.

なお、閾値205は、治療条件によって変更されてもよい。情報処理部106は、使用者の指示またはカルテ情報に基づいて、治療条件を示す情報を取得することができる。例えば、情報処理部106は、治療条件としての治療の順序数(何回目の治療であるか)に応じて閾値205を変更してもよい。シミ治療の場合、治療の順序数が少ないとメラニン量が多いと想定されるため、閾値が小さいと1回の治療で多くの光照射が必要となりダウンタイムが長くなってしまう可能性がある。一方、治療の順序数が多いとメラニン量は少ないと想定されるため、閾値が高いと1回の治療における光照射が不十分なまま治療が終了してしまう可能性がある。そこで、情報処理部106は、治療の順序数が増えるにつれて、閾値205を小さく設定することが好ましい。また、情報処理部106は、治療条件としての治療対象部位の種類に応じて閾値205を変更してもよい。 The threshold 205 may be changed depending on the treatment condition. The information processing unit 106 can acquire the information indicating the treatment condition based on the user's instruction or the medical record information. For example, the information processing unit 106 may change the threshold value 205 according to the ordinal number of treatments (how many treatments) as the treatment condition. In the case of spot treatment, it is assumed that the amount of melanin is large when the order number of the treatment is small. Therefore, if the threshold value is small, a large amount of light irradiation is required for one treatment, and downtime may be long. On the other hand, since it is assumed that the amount of melanin is small when the order number of the treatment is large, the treatment may end with insufficient light irradiation in one treatment when the threshold value is high. Therefore, the information processing unit 106 preferably sets the threshold value 205 to be smaller as the number of ordinal treatments increases. Further, the information processing unit 106 may change the threshold value 205 according to the type of the treatment target site as the treatment condition.

また、情報処理部106は、光音響信号データの信号強度を解析することにより、残りの治療時間を見積もり、残りの治療時間を示す情報(治療の進捗を示す情報)を生成してもよい。光音響信号データの信号強度の解析により残りの治療時間の推定方法については後述する。 Further, the information processing unit 106 may estimate the remaining treatment time by analyzing the signal intensity of the photoacoustic signal data, and generate information indicating the remaining treatment time (information indicating the progress of treatment). A method for estimating the remaining treatment time by analyzing the signal intensity of the photoacoustic signal data will be described later.

また、音響センサ105と被検体102が音響的に接触していない場合、被検体内部で発生した光音響波が音響センサ105に十分に届かない。これにより光音響信号の強度が小さくなり、閾値205以下になるため治療完了と判定される場合がある。これを防ぐために、情報処理部106は、閾値205よりも低い別の閾値206を設定し、治療開始時に閾値206よりも低い場合、あるいは治療途中に光音響信号の強度が急変し、閾値206以下になった場合には音響センサ205の接触不良と判定してもよい。そして、情報処理部106は、通知部107に接触不良の旨を通知させてもよい。閾値206には、事前に測定したノイズレベル相当あるいはノイズレベルと閾値205との間の値を設定することが望ましい。 Further, when the acoustic sensor 105 and the subject 102 are not in acoustic contact with each other, the photoacoustic wave generated inside the subject does not reach the acoustic sensor 105 sufficiently. As a result, the intensity of the photoacoustic signal becomes smaller and becomes less than or equal to the threshold value 205, so that the treatment may be determined to be completed. In order to prevent this, the information processing unit 106 sets another threshold value 206 lower than the threshold value 205, and when it is lower than the threshold value 206 at the start of treatment, or when the intensity of the photoacoustic signal suddenly changes during the treatment, the threshold value 206 or less is set. When it becomes, it may be determined that the contact of the acoustic sensor 205 is poor. Then, the information processing unit 106 may cause the notification unit 107 to notify that the contact is poor. It is desirable to set the threshold value 206 to a value corresponding to the noise level measured in advance or a value between the noise level and the threshold value 205.

続いてステップS308にて、情報処理部106は通知部107に対して指示を出し、治療の進捗を示す情報に基づいて、治療の進捗を使用者に通知する。使用者は通知を受けて、レーザ光照射(治療)を終了すべきかを判断する。使用者が終了すべきと判断した場合には、光源101のインタフェースを操作し、照射停止指示を行う。なお、使用者が照射停止指示をしなくても、ステップS301で指定した照射時間を経過した場合には、自動的に光源内部で照射停止指示を行ってもよい。また、情報処理部106から治療の完了を示す情報が通知手段に出力されてから所定の時間が経過しても使用者から照射停止指示が行われなかった場合に、情報処理部106が光源に照射停止指示を行ってもよい。 Subsequently, in step S308, the information processing unit 106 issues an instruction to the notification unit 107 to notify the user of the progress of the treatment based on the information indicating the progress of the treatment. The user receives the notification and determines whether or not the laser light irradiation (treatment) should be ended. When it is determined that the user should end, the user operates the interface of the light source 101 to give an irradiation stop instruction. Even if the user does not give an irradiation stop instruction, the irradiation stop instruction may be automatically given inside the light source when the irradiation time designated in step S301 has elapsed. In addition, when the user does not give an irradiation stop instruction even after a predetermined time has elapsed since the information indicating the completion of the treatment was output from the information processing unit 106 to the notification unit, the information processing unit 106 functions as a light source. The irradiation stop instruction may be given.

ステップS309にて、光源101は治療光の照射を停止し、被検体102上の現在の治療位置に対する治療を終了する。使用者は、ほかに治療すべき個所がある場合には、ステップS301に戻り、被検体102上の次の場所に対する治療を継続する。 In step S309, the light source 101 stops the irradiation of the treatment light and ends the treatment for the current treatment position on the subject 102. If there is another place to be treated, the user returns to step S301 and continues the treatment for the next place on the subject 102.

図4(a)は、本実施形態の治療装置および被検体の様子を示した模式図である。符号401は、光源101からのパルス光を伝達するための光伝送部104の一部としてのバンドルファイバーである。符号402は筐体である。筐体402には、通知部107、電源部108、情報処理部106、信号データ生成部109、光伝送部104が格納されている。符号403は筐体402の先端部分であり、ここから被検体102に向けてガイド光およびパルス光が照射される。先端部分403に音響センサ105、光伝送部104の光射出端が格納されている。先端部分403の部材の一部または全体を透明部材にするか、あるいは部材の一部を開けておき、使用者がガイド光を視認できるようにしてもよい。 FIG. 4A is a schematic diagram showing a state of the treatment apparatus and the subject of the present embodiment. Reference numeral 401 is a bundle fiber as a part of the optical transmission unit 104 for transmitting the pulsed light from the light source 101. Reference numeral 402 is a housing. The case 402 stores a notification unit 107, a power supply unit 108, an information processing unit 106, a signal data generation unit 109, and an optical transmission unit 104. Reference numeral 403 denotes a tip portion of the housing 402, from which guide light and pulsed light are emitted toward the subject 102. The acoustic sensor 105 and the light emitting end of the light transmitting unit 104 are stored in the tip portion 403. A part or the whole of the member of the tip portion 403 may be a transparent member, or a part of the member may be opened so that the user can visually recognize the guide light.

図4(b)は、図4(a)の通知部107を拡大したものである。符号404は第一のLED,符号405は第二のLEDである。情報処理部106により光音響信号を解析した結果、光学治療を終了すべきと判定した場合には、LED404を点灯させる。使用者はLED404を治療中に確認することにより、光学治療を終了させるべきか否かを知ることができる。情報処理部106により光音響信号を解析した結果、音響センサの接触不良と判定した場合にはLED405を点灯させる。使用者はLED405を治療中に確認することにより、正しく光音響波を受信できる状態になっているかを確認することができる。 FIG. 4B is an enlarged view of the notification unit 107 of FIG. Reference numeral 404 is a first LED, and reference numeral 405 is a second LED. As a result of analyzing the photoacoustic signal by the information processing unit 106, when it is determined that the optical treatment should be ended, the LED 404 is turned on. By checking the LED 404 during the treatment, the user can know whether or not the optical treatment should be ended. As a result of analyzing the photoacoustic signal by the information processing unit 106, when it is determined that the contact of the acoustic sensor is poor, the LED 405 is turned on. The user can confirm whether or not the photoacoustic wave can be correctly received by confirming the LED 405 during the treatment.

図4(c)は、図4(b)に示す通知部107とは別の形態例である。図4(c)では、通知部107としての液晶画面上に、光音響信号の強度の時系列の変化を示すグラフ406が表示されている。グラフ406は、情報処理部106が光音響信号データを解析し、光照射毎の光音響信号データのピーク強度を時系列に表示したものである。符号407は治療完了を判定するための閾値である。符号408は現在までの光照射数である。情報処理部106は、光源101の発光制御信号をカウントすることにより光照射数408を表示してもよい。また、情報処理部106は、光音響信号の強度を観測することにより光照射数をカウントし、光照射数408を表示してもよい。符号409は治療の進捗を表示する文字列である。ステップS307にて情報処理部106が治療完了と判定した場合には治療完了と表示画面に表示させる。一方、情報処理部106は治療がまだ完了していないと判定した場合には治療中と表示画面に表示させる。また、音響センサ105と被検体102の接触が不良と判定した場合には接触不良と表示することができる。図4(c)の例では、治療の進捗が治療中であり、照射回数が15ショット目であることを示している。また、治療中に光音響波の受信を行う場合、情報処理部106は、光音響信号データを受信するたびに光音響信号データを解析し、グラフ406をリアルタイムに更新していってもよい。 FIG. 4C is an example of a mode different from the notification unit 107 shown in FIG. In FIG. 4C, a graph 406 showing a time series change of the intensity of the photoacoustic signal is displayed on the liquid crystal screen serving as the notification unit 107. In the graph 406, the information processing unit 106 analyzes the photoacoustic signal data and displays the peak intensity of the photoacoustic signal data for each light irradiation in time series. Reference numeral 407 is a threshold for determining the completion of treatment. Reference numeral 408 is the number of light irradiations up to the present. The information processing unit 106 may display the light irradiation number 408 by counting the light emission control signal of the light source 101. Further, the information processing unit 106 may count the number of light irradiations by observing the intensity of the photoacoustic signal and display the number of light irradiations 408. Reference numeral 409 is a character string that displays the progress of the treatment. When the information processing unit 106 determines that the treatment is completed in step S307, the treatment completion is displayed on the display screen. On the other hand, when the information processing unit 106 determines that the treatment has not been completed, the information processing unit 106 displays on the display screen that the treatment is being performed. Further, when it is determined that the contact between the acoustic sensor 105 and the subject 102 is poor, it can be displayed as poor contact. In the example of FIG. 4C, the progress of the treatment is being treated, and the irradiation frequency is the 15th shot. When receiving the photoacoustic wave during the treatment, the information processing unit 106 may analyze the photoacoustic signal data every time the photoacoustic signal data is received and update the graph 406 in real time.

図4(d)は、通知部107の別の形態例である。図4(d)では、通知部107としての液晶画面上に治療の進捗を示すインジケータ410が表示されている。インジケータ410が右端に達したところで治療が完了になることを示している。情報処理部106が光音響信号の強度の変化率を算出し、光音響信号の強度が閾値205以下になるまでに必要な照射回数を見積もる。そして、情報処理部106は、光音響信号データの強度が閾値205以下になるまでに必要な照射回数に光の照射の周期を掛けて残りの治療時間を見積もる。すなわち、情報処理部106は、光音響信号データに基づいて、光学治療の完了予定のタイミングを示す情報を生成し、この情報に基づいて残りの治療時間を推定する。情報処理部106は、治療開始からの経過時間と残りの治療時間とに基づいて、インジケータ410を生成する。また、情報処理部106は、残りの治療時間を数字411として通知部107に表示させる。図4(d)の例では30秒後に治療が完了することを示している。 FIG. 4D shows another example of the form of the notification unit 107. In FIG. 4D, an indicator 410 indicating the progress of treatment is displayed on the liquid crystal screen serving as the notification unit 107. When the indicator 410 reaches the right end, it indicates that the treatment is completed. The information processing unit 106 calculates the change rate of the intensity of the photoacoustic signal and estimates the number of irradiations required until the intensity of the photoacoustic signal becomes equal to or less than the threshold value 205. Then, the information processing unit 106 estimates the remaining treatment time by multiplying the number of irradiations required until the intensity of the photoacoustic signal data becomes equal to or less than the threshold value 205 by the light irradiation cycle. That is, the information processing unit 106 generates information indicating the completion timing of the optical treatment based on the photoacoustic signal data, and estimates the remaining treatment time based on this information. The information processing unit 106 generates the indicator 410 based on the elapsed time from the start of treatment and the remaining treatment time. Further, the information processing unit 106 causes the notification unit 107 to display the remaining treatment time as a numeral 411. The example of FIG. 4D shows that the treatment is completed after 30 seconds.

なお、本実施形態において情報処理部106は、光音響信号データを解析して音響センサ105と被検体102の接触状態を判定していたが、接触状態の判定方法はこれに限らない。例えば、接触状態を確認するための接触センサを筐体に別途設けてもよい。また筐体と被検体の接触状態に応じてガイド光の戻り光の強度が変わることにより、接触状態を判定してもよい。 Although the information processing unit 106 analyzes the photoacoustic signal data to determine the contact state between the acoustic sensor 105 and the subject 102 in the present embodiment, the method for determining the contact state is not limited to this. For example, a contact sensor for confirming the contact state may be separately provided in the housing. Further, the contact state may be determined by changing the intensity of the returning light of the guide light according to the contact state between the housing and the subject.

なお、本実施形態において通知部107を筐体402に配置したが、通知部の場所はこれに限らない。例えば、通知部107を光源101のユーザインタフェース上あるいは使用者が見やすい場所に配置し、情報処理部106からの情報を通知部107にケーブルあるいは無線で転送し、表示してもよい。これにより、通知部107の画面の位置、大きさが筐体に制限されずに済み、視認性の向上が期待される。また、通知部107としてのLEDが光を被検体102上に投影することにより治療の進捗を通知してもよい。これにより、使用者は被検体102から視線を移すことなく治療の進捗を知ることができる。 Although the notification unit 107 is arranged in the housing 402 in the present embodiment, the location of the notification unit is not limited to this. For example, the notification unit 107 may be arranged on the user interface of the light source 101 or in a place where the user can easily see, and the information from the information processing unit 106 may be transferred to the notification unit 107 by cable or wireless and displayed. As a result, the position and size of the screen of the notification unit 107 are not limited to the housing, and improved visibility is expected. Further, the LED as the notification unit 107 may notify the progress of the treatment by projecting light on the subject 102. Thereby, the user can know the progress of the treatment without shifting the line of sight from the subject 102.

なお、本実施形態において、励起光の発光タイミングを検出するために信号データ生成部109が光センサを備える例を用いて説明したが、発光タイミングの検出方法はこの方法に限らない。例えば、信号データ生成部109は常時光音響信号をサンプリングしておき、音響センサ表面で生じた光音響波の受信信号201の検出をもって発光タイミングとしてもよい。これにより、筐体内部の部品点数を少なくし、装置の小型化、ユーザビリティ向上を図ることができる。 In the present embodiment, an example in which the signal data generation unit 109 includes an optical sensor for detecting the emission timing of the excitation light has been described, but the emission timing detection method is not limited to this method. For example, the signal data generation unit 109 may always sample the photoacoustic signal and detect the reception signal 201 of the photoacoustic wave generated on the surface of the acoustic sensor as the light emission timing. As a result, the number of components inside the housing can be reduced, and the device can be downsized and the usability can be improved.

以上説明してきたように本発明の第一の実施形態の治療装置においては、光照射により生じた光音響波の受信信号である光音響信号に基づいて、治療の進捗を示す情報を使用者に通知することができる。例えば、治療を終了すべきかどうかを使用者に通知することができる。これにより、使用者は治療中に適切な治療の完了タイミングを把握でき、照射不足や過度な照射のリスクを低減することができる。 As described above, in the treatment device of the first embodiment of the present invention, based on the photoacoustic signal which is the reception signal of the photoacoustic wave generated by the light irradiation, the user is provided with information indicating the progress of the treatment. You can be notified. For example, the user can be notified if the treatment should be terminated. As a result, the user can grasp the appropriate timing for completing the treatment during the treatment, and reduce the risk of insufficient irradiation or excessive irradiation.

<第二の実施形態>
続いて第二の実施形態について説明する。本実施形態においては、治療の進捗を示す情報を生成し、治療進捗を通知する治療支援のための情報処理を治療装置とは別体の超音波診断装置で行う。
<Second embodiment>
Next, the second embodiment will be described. In the present embodiment, information indicating the progress of treatment is generated and information processing for treatment support for notifying the progress of treatment is performed by an ultrasonic diagnostic apparatus that is separate from the treatment apparatus.

図5は、第二の実施形態に係る治療装置のブロック図である。図5に示す治療装置は、光源501、光伝送部504、発光タイミング検出部511、超音波診断装置507を備える。超音波診断装置507は、使用者が把持可能なプローブ503、情報処理部506、ユーザインタフェース510、および電源部508を備える。プローブ503は、音響センサ505および信号データ生成部509を格納し、これらの構成の筐体としての機能を備える。本実施形態に係る、光源501、被検体502、光伝送部504、音響センサ505、信号データ生成部509、情報処理部506について、第一の実施形態と同一の名称の構成については重複する説明は省略し、異なる部分について主に説明する。 FIG. 5 is a block diagram of a treatment apparatus according to the second embodiment. The treatment apparatus shown in FIG. 5 includes a light source 501, an optical transmission unit 504, a light emission timing detection unit 511, and an ultrasonic diagnostic apparatus 507. The ultrasonic diagnostic apparatus 507 includes a probe 503 that can be held by a user, an information processing unit 506, a user interface 510, and a power supply unit 508. The probe 503 stores the acoustic sensor 505 and the signal data generation unit 509, and has a function as a housing having these configurations. Regarding the light source 501, the subject 502, the optical transmission unit 504, the acoustic sensor 505, the signal data generation unit 509, and the information processing unit 506 according to the present embodiment, the same name configuration as that of the first embodiment will be redundantly described. Will be omitted and different parts will be mainly described.

光伝送部504は、パルス光の一部を分岐し、発光タイミング検出部511へ導く分岐光学系を含む。分岐光学系はビームスプリッタ、レンズあるいは、ファイバーカプラ等で構成される。なお、被検体に所望の光を照射できる限り、光伝送部504はいかなる構成であってもよい。また、光源501から直接被検体502へ光を照射する場合、光伝送部504は不要である。 The optical transmission unit 504 includes a branch optical system that branches a part of the pulsed light and guides it to the light emission timing detection unit 511. The branch optical system is composed of a beam splitter, a lens, a fiber coupler, or the like. Note that the optical transmission unit 504 may have any configuration as long as the subject can be irradiated with desired light. Further, when the light source 501 directly irradiates the subject 502 with light, the light transmission unit 504 is unnecessary.

プローブ503は、ケーブルまたは無線で情報処理部506に接続され、信号データ生成部509で生成された光音響信号データは情報処理部506に送られる。 The probe 503 is connected to the information processing unit 506 by a cable or wirelessly, and the photoacoustic signal data generated by the signal data generation unit 509 is sent to the information processing unit 506.

送信手段としての音響センサ505は、外部から電圧をかけることにより、被検体502に超音波を送信する機能も備える。なお、本実施形態に係る治療装置は、受信機能を有する音響センサと送信機能を有する音響センサの両方を備えていてもよい。また、音響波の受信および送信の少なくとも一方の機能を有するプローブとしては、超音波診断装置507に付属のプローブを用いてもよい。 The acoustic sensor 505 as a transmitting unit also has a function of transmitting ultrasonic waves to the subject 502 by applying a voltage from the outside. The treatment device according to the present embodiment may include both an acoustic sensor having a receiving function and an acoustic sensor having a transmitting function. Further, a probe attached to the ultrasonic diagnostic apparatus 507 may be used as the probe having at least one function of receiving and transmitting acoustic waves.

発光タイミング検出部511は励起光の発光タイミングを検出する回路である。例えば、発光タイミング検出部511は、フォトダイオード、閾値比較回路、パルス信号生成回路で構成される。フォトダイオードが光伝送部で分岐されたパルス幅10ns程度のパルス光を入力し、閾値比較回路が入力光の強度と閾値とを比較し、入力光の強度が閾値よりも高い場合にパルス信号生成回路がパルス幅100μs程度のデジタルパルス信号を出力する。このデジタルパルス信号をトリガ信号と呼ぶ。トリガ信号はケーブルを介して超音波診断装置507の信号データ生成部509に入力される。発光タイミング検出部511の電源は超音波診断装置507からケーブルで供給される。 The light emission timing detection unit 511 is a circuit that detects the light emission timing of the excitation light. For example, the light emission timing detection unit 511 includes a photodiode, a threshold comparison circuit, and a pulse signal generation circuit. The photodiode inputs the pulsed light with a pulse width of about 10 ns branched by the optical transmission unit, the threshold value comparison circuit compares the intensity of the input light with the threshold value, and generates the pulse signal when the intensity of the input light is higher than the threshold value. The circuit outputs a digital pulse signal with a pulse width of about 100 μs. This digital pulse signal is called a trigger signal. The trigger signal is input to the signal data generation unit 509 of the ultrasonic diagnostic apparatus 507 via the cable. The power of the light emission timing detection unit 511 is supplied from the ultrasonic diagnostic apparatus 507 by a cable.

プローブ503は、光伝送部504、音響センサ505、および発光タイミング検出部511を格納する。プローブ503は使用者が把持可能に構成されている。使用者がプローブ503を把持し、プローブ503の位置を被検体502に対して規定することにより、光伝送部504の出射端と音響センサ505の受信面、および被検体502の位置関係を規定することができる。これにより、被検体502の所望の位置に光を照射でき、かつ、被検体502の所望の位置からの光音響波を音響センサ505で受信することができる。 The probe 503 stores the optical transmission unit 504, the acoustic sensor 505, and the light emission timing detection unit 511. The probe 503 is configured so that the user can hold it. The user holds the probe 503 and defines the position of the probe 503 with respect to the subject 502, thereby defining the positional relationship between the emitting end of the optical transmission unit 504, the receiving surface of the acoustic sensor 505, and the subject 502. be able to. Accordingly, light can be emitted to a desired position of the subject 502, and the photoacoustic wave from the desired position of the subject 502 can be received by the acoustic sensor 505.

信号データ生成部509は、プローブ503に格納されているが、プローブ503に設けられてもよい。また、信号データ生成部509の一部をプローブ503に格納し、その他をプローブ503の外部に設けてもよい。例えば、信号データ生成部509の担う機能のうち、A/D変換を行う機能をプローブ503に設け、デジタル信号処理を行う機能と、信号データを保存する機能とをプローブ503の外部に設けてもよい。 The signal data generation unit 509 is stored in the probe 503, but may be provided in the probe 503. Further, a part of the signal data generation unit 509 may be stored in the probe 503 and the other may be provided outside the probe 503. For example, of the functions of the signal data generation unit 509, the probe 503 may be provided with a function of performing A/D conversion, and a function of performing digital signal processing and a function of storing signal data may be provided outside the probe 503. Good.

画像生成手段としての情報処理部506は、複数回の光照射に対応する1回あるいは複数の光音響信号データを読み出し、画像再構成処理を行い、光音響画像を生成する。情報処理部506による画像生成方法については後述する。 The information processing unit 506 as an image generation unit reads out one or a plurality of photoacoustic signal data corresponding to a plurality of times of light irradiation, performs image reconstruction processing, and generates a photoacoustic image. The image generation method by the information processing unit 506 will be described later.

入力手段および通知手段としてのユーザインタフェース510は、使用者が超音波診断装置の動作条件の設定や動作開始指示を行うとともに、情報処理部506が生成した光音響画像を表示したり、治療の進捗を表示したりする。ユーザインタフェース510は、ボタンスイッチ、ディスプレイ、キーボード、マウスなどで構成される。使用者は、治療を開始する前に、ユーザインタフェース510を介して、被検体情報を入力する。被検体情報としては被験者のIDや症例の種類、治療の回数などがある。症例の種類の一例としては、太田母斑、色素性母斑、扁平母斑、老人性色素斑、雀卵斑、などがある。情報処理部506で生成した治療の進捗を示す情報もユーザインタフェース510のディスプレイに表示される。 The user interface 510 as an input unit and a notification unit displays the photoacoustic image generated by the information processing unit 506 and the progress of the treatment while the user sets the operation condition of the ultrasonic diagnostic apparatus and gives an operation start instruction. Or to display. The user interface 510 includes button switches, a display, a keyboard, a mouse, and the like. The user inputs the subject information via the user interface 510 before starting the treatment. The subject information includes the subject's ID, the type of case, the number of treatments, and the like. Examples of types of cases include nevus of Ota, nevus pigmentosa, flat nevus, senile pigment spots, and sporadic egg spots. Information indicating the progress of the treatment generated by the information processing unit 506 is also displayed on the display of the user interface 510.

電源部508は、超音波診断装置507に電力を供給する。電源部508は商用電源に接続され、信号データ生成部509、情報処理部506、ユーザインタフェース510に対して電力を供給する。また、電源部508は、超音波診断装置507を介してその他の構成、例えば発光タイミング検出部511に電力を供給してもよい。 The power supply unit 508 supplies electric power to the ultrasonic diagnostic apparatus 507. The power supply unit 508 is connected to a commercial power supply and supplies power to the signal data generation unit 509, the information processing unit 506, and the user interface 510. Further, the power supply unit 508 may supply power to another configuration, for example, the light emission timing detection unit 511 via the ultrasonic diagnostic apparatus 507.

図6は、第二の実施形態の動作フローを示す。本実施形態においては、ステップS310において光音響画像を生成し、ステップS309において光音響画像に基づいて治療の進捗を判定し、治療の進捗を示す情報を生成する。図3に示す工程と同様の工程には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。 FIG. 6 shows an operation flow of the second embodiment. In the present embodiment, a photoacoustic image is generated in step S310, the progress of treatment is determined based on the photoacoustic image in step S309, and information indicating the progress of treatment is generated. The same steps as those shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

ステップS310において、情報処理部506が、信号データ生成部509によって生成された光音響信号データから光音響画像を生成する。情報処理部506が生成する光音響画像は、光エネルギーの吸収量や吸収率を反映している。光音響画像は、光音響波の発生音圧(初期音圧)、光吸収エネルギー密度、及び光吸収係数などの少なくとも1つの被検体情報の空間分布を表す画像である。光音響画像は、2次元の空間分布を表す画像であってもよいし、3次元の空間分布を表す画像(ボリュームデータ)であってもよい。なお、測定対象の立体構造を把握するために、光音響画像は、被検体表面から深さ方向の2次元の空間分布を表す画像または3次元の空間分布を表す画像であってもよい。 In step S310, the information processing unit 506 generates a photoacoustic image from the photoacoustic signal data generated by the signal data generation unit 509. The photoacoustic image generated by the information processing unit 506 reflects the absorption amount or absorption rate of light energy. The photoacoustic image is an image representing a spatial distribution of at least one piece of object information such as generated sound pressure (initial sound pressure) of photoacoustic wave, light absorption energy density, and light absorption coefficient. The photoacoustic image may be an image showing a two-dimensional spatial distribution or an image (volume data) showing a three-dimensional spatial distribution. In order to grasp the three-dimensional structure of the measurement target, the photoacoustic image may be an image showing a two-dimensional spatial distribution in the depth direction from the surface of the subject or an image showing a three-dimensional spatial distribution.

また、情報処理部506は、複数の波長に対応する複数の光音響画像を用いて被検体の分光画像を生成することができる。本明細書における分光画像は、被検体に互いに異なる複数の波長の光を照射することにより発生した光音響波に基づいた、複数の波長のそれぞれに対応する光音響信号を用いて生成された画像である。なお、分光画像は、複数の波長のそれぞれに対応する光音響信号を用いて生成された、被検体中の特定物質の濃度を示す画像であってもよい。なお、特定物質としては、ヘモグロビン、グルコース、コラーゲン、メラニン、脂肪や水など、被検体を構成する物質が挙げられる。この場合にも、特定物質の光吸収係数スペクトルとは異なる光吸収スペクトルを有する造影剤を選択する必要がある。また、特定物質の種類に応じて、異なる算出方法で分光画像を算出してもよい。 The information processing unit 506 can also generate a spectral image of the subject using a plurality of photoacoustic images corresponding to a plurality of wavelengths. The spectroscopic image in the present specification is an image generated using photoacoustic signals corresponding to each of a plurality of wavelengths, which is based on a photoacoustic wave generated by irradiating a subject with light having a plurality of different wavelengths. Is. The spectral image may be an image showing the concentration of the specific substance in the subject, which is generated using the photoacoustic signals corresponding to each of the plurality of wavelengths. Examples of the specific substance include substances that constitute the subject such as hemoglobin, glucose, collagen, melanin, fat and water. Also in this case, it is necessary to select a contrast agent having a light absorption spectrum different from the light absorption coefficient spectrum of the specific substance. Further, the spectral image may be calculated by different calculation methods depending on the type of the specific substance.

信号データを2次元または3次元の空間分布の光音響画像に変換する再構成アルゴリズムとしては、タイムドメインでの逆投影法やフーリエドメインでの逆投影法などの解析的な再構成法やモデルベース法(繰り返し演算法)を採用することができる。例えば、タイムドメインでの逆投影法として、Universal back−projection(UBP)、Filtered back−projection(FBP)、または整相加算(Delay−and−Sum)などが挙げられる。 As a reconstruction algorithm for converting the signal data into a photoacoustic image having a two-dimensional or three-dimensional spatial distribution, an analytical reconstruction method such as a back projection method in the time domain or a back projection method in the Fourier domain, or a model base. Method (repetitive arithmetic method) can be adopted. Examples of the back projection method in the time domain include Universal back-projection (UBP), Filtered back-projection (FBP), and phased addition (Delay-and-Sum).

情報処理部506は、光音響信号データに対して再構成処理することにより、初期音圧分布情報(複数の位置における発生音圧)を光音響画像として生成する。また、情報処理部506は、被検体502に照射された光の被検体502の内部での光フルエンス分布を計算し、初期音圧分布を光フルエンス分布で除算することにより、吸収係数分布情報を光音響画像として取得してもよい。光フルエンス分布の計算手法については、公知の手法を適用することができる。また、情報処理部506は、複数の波長の光のそれぞれに対応する光音響画像を生成することができる。具体的には、コンピュータ150は、第1波長の光照射により得られた光音響信号データに対して再構成処理を行うことにより、第1波長に対応する第1光音響画像を生成することができる。また、情報処理部506は、第2波長の光照射により得られた光音響信号データに対して再構成処理を行うことにより、第2波長に対応する第2光音響画像を生成することができる。このように、情報処理部506は、複数の波長の光に対応する複数の光音響画像を生成することができる。なお、3波長以上の光を用いて測定を行った場合も同様に、3波長以上の光のそれぞれに対応する3以上の光音響画像を生成することができる。 The information processing unit 506 reconstructs the photoacoustic signal data to generate initial sound pressure distribution information (sound pressures generated at a plurality of positions) as a photoacoustic image. Further, the information processing unit 506 calculates the optical fluence distribution of the light emitted to the object 502 inside the object 502 and divides the initial sound pressure distribution by the optical fluence distribution to obtain the absorption coefficient distribution information. You may acquire as a photoacoustic image. A known method can be applied to the method of calculating the optical fluence distribution. Further, the information processing unit 506 can generate a photoacoustic image corresponding to each of the lights of a plurality of wavelengths. Specifically, the computer 150 can generate a first photoacoustic image corresponding to the first wavelength by performing a reconstruction process on the photoacoustic signal data obtained by the light irradiation of the first wavelength. it can. Further, the information processing unit 506 can generate the second photoacoustic image corresponding to the second wavelength by performing the reconstruction process on the photoacoustic signal data obtained by the light irradiation of the second wavelength. .. In this way, the information processing unit 506 can generate a plurality of photoacoustic images corresponding to lights having a plurality of wavelengths. Even when the measurement is performed using light having three or more wavelengths, three or more photoacoustic images corresponding to light having three or more wavelengths can be similarly generated.

ステップS307において、情報処理部506は、光音響画像に基づいて、治療の進捗を示す情報を生成する。例えば、情報処理部506は、光音響画像を解析して治療を終了すべきか否かを判定する。第一の実施形態で述べたように、治療が進むにつれて、治療部位から発せられる光音響波の強度が徐々に低下していくことが想定される。そのため、光吸収係数を反映した光音響画像の画像値も、治療が進むにつれて小さくなることが想定される。例えば、治療が進むにつれて画像値が小さくなる光音響画像の例としては、光吸収係数に比例する初期音圧、光吸収エネルギー密度、光吸収係数の分布画像が挙げられる。第一の実施形態と同様に、これらの光音響画像を利用した場合も、情報処理部506は、画像値と閾値との比較処理により治療を終了すべきか否かを判定することができる。この閾値は予め固定された値でもよいし、使用者が入力手段を操作して閾値を指示してもよい。また、第一の実施形態と同様に、情報処理部506は、光照射が周期的に繰り返される場合の画像値の時間変化と光照射の繰り返し周波数とに基づいて、治療の完了予定のタイミングを見積もることができる。また、情報処理部506は、分光画像としての光音響画像の画像値に基づいて治療の進捗を示す情報を生成してもよい。 In step S307, the information processing unit 506 generates information indicating the progress of treatment based on the photoacoustic image. For example, the information processing unit 506 analyzes the photoacoustic image and determines whether the treatment should be ended. As described in the first embodiment, it is assumed that the intensity of the photoacoustic wave emitted from the treatment site gradually decreases as the treatment progresses. Therefore, it is assumed that the image value of the photoacoustic image reflecting the light absorption coefficient also becomes smaller as the treatment progresses. For example, examples of the photoacoustic image whose image value decreases as the treatment progresses include a distribution image of the initial sound pressure proportional to the light absorption coefficient, the light absorption energy density, and the light absorption coefficient. Similar to the first embodiment, even when these photoacoustic images are used, the information processing unit 506 can determine whether or not the treatment should be ended by the comparison process of the image value and the threshold value. This threshold value may be a fixed value in advance, or the user may operate the input means to instruct the threshold value. Further, similarly to the first embodiment, the information processing unit 506 determines the timing of the completion of the treatment based on the time change of the image value when the light irradiation is periodically repeated and the light irradiation repetition frequency. You can estimate. The information processing unit 506 may also generate information indicating the progress of treatment based on the image value of the photoacoustic image as the spectral image.

図7に本実施形態のユーザインタフェース510のディスプレイ画面の例を示す。符号801は使用者が入力した、被検体502の患者IDである。符号802は現在までの光学治療の回数である。図7の例では2回目の光学治療であることを示す。符号803は被検体502の治療の内容を示す。使用者が入力した症例の種類が表示される。符号804は光源の種類である。症例の種類によって効果的なレーザの波長が異なる。そこで被検体の照射する光源の種類を合わせて表示する。符号805は情報処理部506で再構成により生成された光音響画像の画像値の時系列の変化を表すグラフである。治療中に光音響波の受信を行う場合、情報処理部506は、光音響信号データを受信するたびに光音響画像を生成し、その光音響画像を解析することにより、グラフ805をリアルタイムに更新していってもよい。 FIG. 7 shows an example of a display screen of the user interface 510 of this embodiment. Reference numeral 801 is a patient ID of the subject 502 input by the user. Reference numeral 802 is the number of optical treatments to date. The example of FIG. 7 shows that it is the second optical treatment. Reference numeral 803 indicates the content of treatment of the subject 502. The type of case entered by the user is displayed. Reference numeral 804 is the type of light source. The effective laser wavelength varies depending on the type of case. Therefore, the type of the light source emitted by the subject is also displayed. Reference numeral 805 is a graph showing a time series change of the image value of the photoacoustic image generated by the reconstruction by the information processing unit 506. When receiving the photoacoustic wave during the treatment, the information processing unit 506 updates the graph 805 in real time by generating a photoacoustic image each time the photoacoustic signal data is received and analyzing the photoacoustic image. You may do it.

第一の実施形態で述べたように、治療が進むにつれて、治療部位から発せられる光音響波の強度が徐々に低下していくことが想定される。そのため、符号805に示したように、光吸収係数を反映した光音響画像の画像値も、治療が進むにつれて小さくなることが想定される。なお、情報処理部506は、閾値806は、使用者が指定した治療回数情報802、治療内容803、光源の種類804に応じて、閾値806を決定してもよい。治療内容によって、光源の種類や治療に必要な回数などが異なる場合がある。例えば、1回目の治療では全体の50%のメラニン粒子を分解し、2回目の治療では全体の25%のメラニン粒子を分解するというように、段階的に治療を行う場合がある。情報処理部506は使用者が入力した治療回数情報802、治療内容803、光源の種類804によって、閾値を変更することで、最適な治療終了判定を行うことができる。第一の実施形態においても、このような閾値の設定を同様に行ってもよい。 As described in the first embodiment, it is assumed that the intensity of the photoacoustic wave emitted from the treatment site gradually decreases as the treatment progresses. Therefore, as indicated by reference numeral 805, it is assumed that the image value of the photoacoustic image reflecting the light absorption coefficient also decreases as the treatment progresses. The information processing unit 506 may determine the threshold value 806 according to the treatment frequency information 802, the treatment content 803, and the light source type 804 specified by the user. The type of light source and the number of times required for treatment may vary depending on the treatment content. For example, treatment may be performed in stages, such that the first treatment degrades 50% of the total melanin particles and the second treatment degrades 25% of the total melanin particles. The information processing unit 506 can determine the optimal treatment end by changing the threshold value according to the treatment frequency information 802, the treatment content 803, and the light source type 804 input by the user. Also in the first embodiment, such a threshold value setting may be similarly performed.

符号806は治療完了の予測時間である。情報処理部506は、信号データ生成部509で生成された光音響画像の画像値の変化率から、光音響画像の画像値が閾値806以下になるまでに必要な照射回数を見積もる。そして、光音響画像の画像値が閾値806以下になるまでに必要な照射回数に光照射の周期を掛けて残りの治療時間を見積もり、治療時間を数字として表示する。なお、情報処理部506は、見積もられた治療時間を数字以外の方法(例えばプログレスバーなど)で通知してもよい。図7の例では、30秒後に治療が完了することを示している。 Reference numeral 806 is a predicted time for completion of treatment. The information processing unit 506 estimates the number of irradiation times required until the image value of the photoacoustic image becomes equal to or less than the threshold value 806 from the rate of change of the image value of the photoacoustic image generated by the signal data generating unit 509. Then, the number of irradiations required until the image value of the photoacoustic image becomes equal to or less than the threshold value 806 is multiplied by the light irradiation cycle to estimate the remaining treatment time, and the treatment time is displayed as a number. The information processing unit 506 may notify the estimated treatment time by a method other than the numerical value (for example, a progress bar). The example in FIG. 7 indicates that the treatment is completed after 30 seconds.

なお、情報処理部506は、治療回数情報、治療内容、光源の種類などの治療条件を示す情報を、患者IDに紐づけてメモリに保存してもよい。これにより、使用者は1回目に治療においては患者ID、治療回数情報、治療内容、光源の種類などの治療条件を示す情報を入力すれば、2回目以降は患者IDのみを入力するだけでそれに紐づけられた治療条件を示す情報を自動的に設定することができる。情報処理部506は、患者IDが入力されると、患者IDと紐づけられた情報を自動的に読み出し、ユーザインタフェース510に表示させることができる。すなわち、履歴情報取得手段としての情報処理部506は、1回目の治療情報(光学治療の履歴を示す情報)を取得し、この履歴情報に基づいて治療条件を設定することができる。さらに、情報処理部506は、履歴情報に基づいて設定された治療条件に基づいて、閾値806を設定してもよい。すなわち、情報処理部506は、履歴情報に基づいて、閾値806を設定してもよい。光音響画像の画像値がこのようにして設定された閾値806を下回る場合を、光音響画像が所定の条件を満たす場合としてもよい。また、情報処理部は、第一または後述する第三の実施形態における光音響信号データに対する閾値についても同様に設定してもよい。なお、使用者はユーザインタフェース510のキーボードを用いて2回目以降に手動で治療回数情報、治療内容、光源の種類などの治療条件を変更することも可能である。 The information processing unit 506 may store information indicating the treatment condition such as the treatment frequency information, the treatment content, and the type of the light source in the memory in association with the patient ID. Therefore, if the user inputs the information indicating the treatment condition such as the patient ID, the treatment frequency information, the treatment content, and the type of the light source in the first treatment, the user only needs to input the patient ID in the second and subsequent treatments. Information indicating the associated treatment condition can be automatically set. When the patient ID is input, the information processing unit 506 can automatically read the information associated with the patient ID and display the information on the user interface 510. That is, the information processing unit 506 as the history information acquisition unit can acquire the first treatment information (information indicating the history of the optical treatment) and set the treatment condition based on the history information. Furthermore, the information processing unit 506 may set the threshold value 806 based on the treatment condition set based on the history information. That is, the information processing unit 506 may set the threshold value 806 based on the history information. The case where the image value of the photoacoustic image falls below the threshold value 806 set in this way may be a case where the photoacoustic image satisfies a predetermined condition. Further, the information processing section may similarly set the threshold value for the photoacoustic signal data in the first or third embodiment described later. It should be noted that the user can manually change the treatment conditions such as the treatment frequency information, the treatment content, and the type of the light source using the keyboard of the user interface 510 after the second treatment.

また、図7には図示していないが、使用者の指示により、ユーザインタフェース510に、情報処理部506によって再構成された被検体502内部の光音響画像を表示させることも可能である。 Although not shown in FIG. 7, the user interface 510 can display the photoacoustic image of the inside of the subject 502 reconstructed by the information processing unit 506 according to a user's instruction.

なお、本実施形態において、パルス光の発光タイミングを検出するために発光タイミング検出部511をプローブ503の内部に配置する例を用いて説明したが、発光タイミングの検出方法はこの方法に限らない。例えば、光源501に発光タイミングを示すパルス信号を出力するコネクタを備え、光源501からのパルス信号を信号データ生成部509へ入力することで、光源と超音波診断装置との同期をとってもよい。これにより、接続部材内部の部品点数を少なくし、接続部材の小型化、ユーザビリティの向上を図ることができる。 In the present embodiment, an example in which the light emission timing detection unit 511 is arranged inside the probe 503 to detect the light emission timing of pulsed light has been described, but the light emission timing detection method is not limited to this method. For example, the light source 501 may be provided with a connector that outputs a pulse signal indicating a light emission timing, and the pulse signal from the light source 501 may be input to the signal data generation unit 509 to synchronize the light source and the ultrasonic diagnostic apparatus. Accordingly, the number of parts inside the connecting member can be reduced, and the connecting member can be downsized and the usability can be improved.

以上説明してきたように第二の実施形態の光学治療装置においては被検体情報に応じて治療完了の判定条件を変更することができる。これにより、使用者は治療内容や治療の計画に応じて適切な治療完了タイミングを把握することができ、照射不足や過度な照射のリスクを低減することができる。 As described above, in the optical treatment apparatus of the second embodiment, the determination condition for the treatment completion can be changed according to the subject information. As a result, the user can grasp the appropriate treatment completion timing according to the treatment content and the treatment plan, and can reduce the risk of insufficient irradiation or excessive irradiation.

<第三の実施形態>
続いて、第三の実施形態について、図1に示す治療装置を参照して説明する。第三の実施形態においては、光音響信号データに基づいて治療の進捗を推定する際に、光音響信号データの周波数成分に基づいて治療の進捗を推定する。本実施形態では、情報処理部106が、例えば光音響信号データに対し時間方向にフーリエ変換処理:FT(Fourier Transform)を行い、時間信号を周波数成分に変換する。そしてある特定の周波数成分の信号強度を解析対象とする。そして、情報処理部106は、解析対象の周波数成分の信号強度に基づいて、治療の進捗を示す情報を生成する。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment will be described with reference to the treatment device shown in FIG. In the third embodiment, when the progress of the treatment is estimated based on the photoacoustic signal data, the progress of the treatment is estimated based on the frequency component of the photoacoustic signal data. In the present embodiment, the information processing unit 106 performs, for example, Fourier transform processing: FT (Fourier Transform) on the photoacoustic signal data in the time direction to convert the time signal into frequency components. Then, the signal strength of a specific frequency component is set as an analysis target. Then, the information processing unit 106 generates information indicating the progress of treatment based on the signal intensity of the frequency component to be analyzed.

光音響信号の周波数解析の例を図8に示す。図8(a)は光音響信号データをFT処理により周波数成分に変換した後の信号強度を示す図である。横軸は周波数、縦軸は信号強度を表す。符号601は光学治療開始直後の光音響信号データの各周波数成分の信号強度を示すグラフである。符号602は光学治療が進んだ後の光音響信号データの各周波数成分の信号強度を示すグラフである。符号603は、周波数に対する閾値である。この閾値は予め固定された値でもよいし、使用者が入力手段を操作して閾値を指示してもよい。信号データ生成部109が生成した光音響信号データのうち、閾値603より低い周波数の成分を低周波成分と呼ぶ。一方、閾値603より高い周波数の成分を高周波成分と呼ぶ。光音響信号データに含まれる信号強度が最大となる周波数成分の目安は、光吸収部位のサイズを音速で割った値である。そのため、治療が進むにつれて治療対象であるメラニンの破砕片のサイズが小さくなるほど、光音響信号データの周波数は高周波側にシフトすると想定される。本実施形態において、光学治療でメラニン粒のサイズを30μmまで破砕したい場合には、50MHzの周波数成分が最大の信号強度となる傾向がある。そこで、光学治療でメラニン粒のサイズを30μmまで破砕したい場合には、50MHzを閾値とし、50MHzよりも小さい周波数を低周波成分、50MHz以上を高周波成分としてもよい。また、光学治療でメラニン粒のサイズを15μmまで破砕したい場合には、100MHzの周波数成分が最大の信号強度となる傾向がある。そこで、光学治療でメラニン粒のサイズを15μmまで破砕したい場合には、100MHzを閾値603とし、100MHzよりも小さい周波数を低周波成分、100MHz以上を高周波成分としてもよい。なお、照射光のパルス幅や音響センサ105などの治療条件によっても、信号強度が最大となる周波数は変わる。このように、治療条件によって閾値603は変更されてもよい。情報処理部106は、使用者により指示された閾値603を設定してもよい。また、情報処理部106は、治療内容、治療回数、または光源の種類などの治療条件を示す情報に基づいて、破砕対象である光吸収部位の破砕後の大きさを推定し、この大きさに応じた信号強度が最大となる周波数を閾値としてもよい。 An example of frequency analysis of a photoacoustic signal is shown in FIG. FIG. 8A is a diagram showing the signal strength after converting the photoacoustic signal data into frequency components by FT processing. The horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents signal strength. Reference numeral 601 is a graph showing the signal intensity of each frequency component of the photoacoustic signal data immediately after the start of optical treatment. Reference numeral 602 is a graph showing the signal intensity of each frequency component of the photoacoustic signal data after the optical treatment has proceeded. Reference numeral 603 is a threshold for the frequency. This threshold value may be a fixed value in advance, or the user may operate the input means to instruct the threshold value. Of the photoacoustic signal data generated by the signal data generation unit 109, a component having a frequency lower than the threshold 603 is called a low frequency component. On the other hand, a component having a frequency higher than the threshold 603 is called a high frequency component. The standard of the frequency component that maximizes the signal intensity included in the photoacoustic signal data is a value obtained by dividing the size of the light absorption site by the speed of sound. Therefore, it is assumed that the frequency of the photoacoustic signal data shifts to the higher frequency side as the size of the fragment of melanin to be treated becomes smaller as the treatment progresses. In this embodiment, when it is desired to crush the size of melanin particles to 30 μm by optical treatment, the frequency component of 50 MHz tends to have the maximum signal intensity. Therefore, when it is desired to crush the size of melanin particles to 30 μm by optical treatment, 50 MHz may be used as a threshold, a frequency lower than 50 MHz may be a low frequency component, and 50 MHz or higher may be a high frequency component. Further, when it is desired to crush the size of melanin particles to 15 μm by optical treatment, the frequency component of 100 MHz tends to have the maximum signal intensity. Therefore, when it is desired to crush the size of melanin particles to 15 μm by optical treatment, 100 MHz may be set as the threshold 603, a frequency smaller than 100 MHz may be a low frequency component, and 100 MHz or more may be a high frequency component. The frequency at which the signal intensity becomes maximum also changes depending on the pulse width of the irradiation light and the treatment conditions such as the acoustic sensor 105. In this way, the threshold value 603 may be changed depending on the treatment condition. The information processing unit 106 may set the threshold value 603 designated by the user. In addition, the information processing unit 106 estimates the size of the light-absorbing site to be crushed after crushing based on the information indicating the treatment condition such as the treatment content, the number of treatments, or the type of the light source. The frequency at which the corresponding signal strength becomes maximum may be used as the threshold.

光学治療開始直後の信号強度601は、低周波成分が多く、高周波成分は少ない。これは、ほくろやシミのメラニン粒のサイズが大きく、治療対象部位で発生する光音響波の周波数が低いためである。一方、光学治療が進んだ後の信号強度602は、高周波成分が多く、低周波成分は少ない。これは、ほくろやシミを構成するメラニン粒の塊が光照射によって分解されて細かくなった結果、治療対象部位で発生する光音響波の周波数が高くなるためである。 The signal intensity 601 immediately after the start of optical treatment has many low frequency components and few high frequency components. This is because the size of the melanin grains of moles and spots is large and the frequency of the photoacoustic wave generated at the treatment target site is low. On the other hand, the signal intensity 602 after the optical treatment has many high-frequency components and few low-frequency components. This is because the lumps of melanin grains that make up the moles and stains are decomposed by light irradiation and become finer, and as a result, the frequency of the photoacoustic wave generated at the treatment target site becomes higher.

図8(b)は、複数回の光照射を行い、光学治療を進めた場合の光音響信号データの低周波成分の時間変化を示したものである。横軸は治療開始からの経過時間、縦軸は信号強度を表す。符号604は、光音響信号データの低周波成分の信号強度を積分値の時間変化を表したグラフである。符号605は低周波成分の強度に対する閾値である。なお、閾値605は、光照射後にターンオーバーされるメラニンの破砕片のサイズを考慮して定めることができる。換言すると、閾値605は、光照射後に破砕されたメラニンの砕片が分解吸収され、審美上有効だと期待される粒度(破砕度)に基づいて決定される。また、閾値605は照射部位の安静期間、治療内容、治療回数、または光源の種類などの治療条件により決められる。情報処理部106は、ステップS307の処理において、低周波成分の信号強度604が閾値605を下回ったところで、十分にメラニンが分解されたと判断し、治療が完了したことを示す情報(治療の進捗を示す情報)を生成する。すなわち、情報処理部106は、タイミングt606に治療が完了したことを示す情報を生成する。また、情報処理部106は、光音響信号データの周波数成分を解析することにより、残りの治療時間を見積もり、残りの治療時間を示す情報(治療の進捗を示す情報)を生成してもよい。光音響信号データの周波数成分により残りの治療時間の推定方法については後述する。 FIG. 8B shows a temporal change of the low frequency component of the photoacoustic signal data when the optical treatment is performed by performing the light irradiation a plurality of times. The horizontal axis represents the elapsed time from the start of treatment, and the vertical axis represents the signal intensity. Reference numeral 604 is a graph showing the change over time of the integrated value of the signal intensity of the low frequency component of the photoacoustic signal data. Reference numeral 605 is a threshold for the intensity of the low frequency component. The threshold value 605 can be determined in consideration of the size of the fragment of melanin that is turned over after light irradiation. In other words, the threshold value 605 is determined based on the particle size (crushing degree) that is expected to be aesthetically effective because the fragments of melanin crushed after light irradiation is decomposed and absorbed. The threshold value 605 is determined according to the treatment conditions such as the rest period of the irradiation site, the treatment content, the number of treatments, and the type of light source. In the process of step S307, the information processing unit 106 determines that the melanin has been sufficiently decomposed when the signal intensity 604 of the low frequency component falls below the threshold 605, and indicates that the treatment has been completed (the progress of the treatment is shown. (Information indicating) is generated. That is, the information processing unit 106 generates information indicating that the treatment is completed at the timing t606. Further, the information processing unit 106 may analyze the frequency component of the photoacoustic signal data to estimate the remaining treatment time and generate information indicating the remaining treatment time (information indicating the progress of treatment). A method for estimating the remaining treatment time based on the frequency component of the photoacoustic signal data will be described later.

そしてステップS309において、情報処理部106は、治療の進捗を示す情報を用いて、通知手段としてのユーザインタフェース510のディスプレイを介して、治療の進捗を使用者に通知させる。 Then, in step S309, the information processing unit 106 uses the information indicating the progress of the treatment to notify the user of the progress of the treatment via the display of the user interface 510 as a notification unit.

図9に本実施形態のユーザインタフェース510のディスプレイ画面の例を示す。符号701、符号702、符号703、符号704は、それぞれ図7の符号801、符号802、符号803、符号804に対応し、それらの詳細な説明を省略する。符号705は、光学治療を進めた場合の光音響信号データの低周波成分の時間変化を表すグラフである。治療中に光音響波の受信を行う場合、情報処理部106は、光音響信号データを受信するたびに光音響信号データを解析し、グラフ705をリアルタイムに更新していってもよい。符号706は、光音響信号データの低周波成分の強度に対する閾値である。閾値706は使用者が指定した治療回数情報702、治療内容703、光源の種類704によって変わる。治療内容によって、光源の種類や治療に必要な回数などが異なる。例えば、1回目の治療では全体の50%のメラニンを分解し、2回目の治療では残ったメラニンの25%を分解するというように、段階的に治療を行う場合がある。情報処理部106は、使用者が入力した治療回数情報702、治療内容703、光源の種類704などの治療条件に基づいて、閾値を変更することで、最適な治療完了判定を行うことができる。符号707は治療完了の予測時間(残りの治療時間)である。情報処理部106は、光音響信号データの低周波成分の時間変化率を算出し、光音響信号データの低周波成分が閾値706以下になるまでに必要な照射回数を見積もる。そして、情報処理部106は、光音響信号データの低周波成分が閾値706以下になるまでに必要な照射回数に光照射の繰返し周期を掛けて、残りの治療時間を見積もり、ウインドウ707に数字として表示する。図9の例では30秒後に治療が完了することを示している。 FIG. 9 shows an example of a display screen of the user interface 510 of this embodiment. Reference numeral 701, reference numeral 702, reference numeral 703, and reference numeral 704 correspond to reference numeral 801, reference numeral 802, reference numeral 803, and reference numeral 804 in FIG. 7, respectively, and detailed description thereof will be omitted. Reference numeral 705 is a graph showing the change over time of the low-frequency component of the photoacoustic signal data when the optical treatment is advanced. When receiving the photoacoustic wave during the treatment, the information processing unit 106 may analyze the photoacoustic signal data every time the photoacoustic signal data is received, and update the graph 705 in real time. Reference numeral 706 is a threshold for the intensity of the low frequency component of the photoacoustic signal data. The threshold value 706 changes depending on the treatment frequency information 702, the treatment content 703, and the light source type 704 specified by the user. The type of light source and the number of times required for treatment vary depending on the treatment content. For example, treatment may be performed in stages, such that the first treatment degrades 50% of the total melanin and the second treatment degrades 25% of the remaining melanin. The information processing unit 106 can perform the optimal treatment completion determination by changing the threshold value based on the treatment conditions such as the treatment frequency information 702, the treatment content 703, and the light source type 704 input by the user. Reference numeral 707 is a predicted treatment completion time (remaining treatment time). The information processing unit 106 calculates the time change rate of the low frequency component of the photoacoustic signal data, and estimates the number of irradiations required until the low frequency component of the photoacoustic signal data becomes equal to or less than the threshold value 706. Then, the information processing unit 106 multiplies the number of times of irradiation required until the low-frequency component of the photoacoustic signal data is equal to or less than the threshold value 706 by the repetition cycle of light irradiation, estimates the remaining treatment time, and displays the window 707 as numbers. indicate. The example in FIG. 9 indicates that the treatment is completed after 30 seconds.

なお、情報処理部106は、光音響信号データから光音響画像を生成し、ユーザインタフェース510に表示させてもよい。情報処理部106は、使用者の指示により、光音響画像の生成や既に生成された光音響画像の表示を開始してもよい。また、情報処理部106は、光音響画像を空間周波数に変換した画像を表示させてもよい。このように、空間周波数に変換した画像を表示することで、治療部位のメラニンの粒度の分布を知ることができる。よって、使用者は治療部位のメラニンの粒度の分布を参照しながら、治療の進捗を把握することができる。 The information processing unit 106 may generate a photoacoustic image from the photoacoustic signal data and display the photoacoustic image on the user interface 510. The information processing unit 106 may start the generation of the photoacoustic image or the display of the already generated photoacoustic image according to the instruction of the user. Further, the information processing unit 106 may display an image obtained by converting the photoacoustic image into a spatial frequency. In this way, by displaying the image converted into the spatial frequency, it is possible to know the distribution of the particle size of melanin at the treatment site. Therefore, the user can grasp the progress of the treatment while referring to the distribution of the particle size of melanin at the treatment site.

以上説明したように、本実施形態に係る情報処理によれば、治療対象部位のメラニン粒のサイズの変化に起因する周波数成分の変化を解析することにより、治療の進捗を把握することができる。これにより、光学治療による効果を確認しながら治療を行うことができる。 As described above, according to the information processing according to the present embodiment, the progress of the treatment can be grasped by analyzing the change in the frequency component caused by the change in the size of the melanin grain in the treatment target site. Thereby, the treatment can be performed while confirming the effect of the optical treatment.

なお、本実施形態では低周波成分604が所定の閾値605を下回ることをもって治療完了の判定を行う例を説明したが、逆に高周波成分が別の閾値を上回ることをもって治療完了と判定してもよい。あるいは両者を組み合わせ、低周波成分が所定の閾値を下回り、かつ高周波成分が別の閾値を上回ることをもって治療完了と判定してもよい。なお、音響センサの中心受信帯域が低周波成分に相当する帯域である場合、受信された光音響信号の強度が所定の閾値を下回る場合に治療完了と判定してもよい。また、音響センサの中心受信帯域が高周波成分に相当する帯域である場合、受信された光音響信号の強度が所定の閾値を上回る場合に治療完了と判定してもよい。 In the present embodiment, an example in which the treatment completion is determined when the low frequency component 604 is below the predetermined threshold value 605 has been described, but conversely, the treatment completion is determined when the high frequency component exceeds another threshold value. Good. Alternatively, the both may be combined, and it may be determined that the treatment is completed when the low frequency component falls below a predetermined threshold and the high frequency component exceeds another threshold. When the central reception band of the acoustic sensor is a band corresponding to the low frequency component, the treatment may be determined to be completed when the intensity of the received photoacoustic signal is below a predetermined threshold. Further, when the central reception band of the acoustic sensor is a band corresponding to a high frequency component, the treatment may be determined to be completed when the intensity of the received photoacoustic signal exceeds a predetermined threshold value.

また、本実施形態では光音響信号の周波数成分を求める際に情報処理部106にてFT処理を行っていたが、周波数成分を求める方法はこれに限らない。時間信号である光音響信号データを時間方向の周波数成分に変換できる限り、FT処理以外のいかなる処理を適用してもよい。例えば、低周波数成分を選択的に取り出すローパスフィルタや、高周波成分を選択的に取り出すハイパスフィルタを用いてもよい。これにより、光音響信号データにFT処理を適用する場合よりも少ない回路規模で実現することができ、光学治療装置の処理部の小型化、低コスト化につながる。 Further, in the present embodiment, the FT processing is performed by the information processing unit 106 when obtaining the frequency component of the photoacoustic signal, but the method of obtaining the frequency component is not limited to this. Any process other than the FT process may be applied as long as the photoacoustic signal data which is a time signal can be converted into frequency components in the time direction. For example, a low-pass filter that selectively extracts low-frequency components or a high-pass filter that selectively extracts high-frequency components may be used. This can be realized with a smaller circuit scale than in the case where FT processing is applied to photoacoustic signal data, which leads to downsizing and cost reduction of the processing unit of the optical therapy apparatus.

また、第二の実施形態のように外部の超音波診断装置の信号データ生成部、情報処理部、通知部に、本実施形態に係る情報処理を適用してもよい。 Further, the information processing according to the present embodiment may be applied to the signal data generation unit, the information processing unit, and the notification unit of the external ultrasonic diagnostic apparatus as in the second embodiment.

以上説明してきたように第三の実施形態に係る治療装置においては、光音響信号データを周波数解析して、治療の進捗を使用者に通知することができる。これにより、使用者は光学治療中に、治療対象部位のメラニンの分解に応じて治療の進捗を把握することができる。そのため、使用者は治療進捗を確認しながら、適切な治療を提供することができ、照射不足や過度な照射を抑制することができる。 As described above, in the treatment apparatus according to the third embodiment, the photoacoustic signal data can be frequency-analyzed to notify the user of the progress of treatment. This allows the user to grasp the progress of the treatment during the optical treatment according to the degradation of melanin at the treatment target site. Therefore, the user can provide an appropriate treatment while confirming the progress of the treatment, and can suppress insufficient irradiation or excessive irradiation.

(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。
(Other embodiments)
The present invention is also realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or device via a network or various storage media, and the computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or device reads the program. This is the process to be executed.

上述の各実施形態における情報処理部は、単体の装置として実現してもよいし、複数の装置を互いに通信可能に組合せて上述の処理を実行する形態としてもよく、いずれも本発明の実施形態に含まれる。共通のサーバ装置あるいはサーバ群で、上述の処理を実行することとしてもよい。情報処理部を構成する複数の装置は所定の通信レートで通信可能であればよく、また同一の施設内あるいは同一の国に存在することを要しない。上述の実施形態を適宜組み合わせた形態も、本発明の実施形態に含まれる。 The information processing unit in each of the above-described embodiments may be realized as a single device, or may be a mode in which a plurality of devices are communicably combined with each other to execute the above-described processing. include. The above-described processing may be executed by a common server device or server group. It suffices that the plurality of devices forming the information processing unit can communicate at a predetermined communication rate, and they do not need to exist in the same facility or in the same country. A form in which the above-described embodiments are appropriately combined is also included in the embodiment of the present invention.

106 情報処理部
107 通知部
106 information processing unit 107 notification unit

Claims (18)

被検体に治療光を照射する光学治療の支援を行う情報処理装置であって、
前記被検体に励起光を照射することにより発生する光音響波の受信信号に基づいて、前記光学治療の進捗を示す情報を生成する進捗情報生成手段と、
前記光学治療の進捗を示す情報に基づいて、通知手段によって前記光学治療の進捗を通知させる通知制御手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
An information processing device for supporting optical therapy of irradiating a subject with therapeutic light,
Based on a received signal of a photoacoustic wave generated by irradiating the subject with excitation light, a progress information generation unit that generates information indicating the progress of the optical treatment,
Notification control means for notifying the progress of the optical treatment by the notifying means, based on information indicating the progress of the optical treatment,
An information processing device comprising:
前記進捗情報生成手段は、前記光学治療の進捗を示す情報として前記光学治療の完了を示す情報を生成し、
前記通知制御手段は、前記通知手段によって前記光学治療の完了を通知させる
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
The progress information generation means generates information indicating completion of the optical treatment as information indicating the progress of the optical treatment,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the notification control unit notifies the completion of the optical treatment by the notification unit.
前記進捗情報生成手段は、前記光音響波の受信信号が所定の条件を満たす場合に、前記光学治療の完了を示す情報を生成する
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 2, wherein the progress information generation unit generates information indicating completion of the optical treatment when the received signal of the photoacoustic wave satisfies a predetermined condition.
前記進捗情報生成手段は、前記光音響波の受信信号の低周波成分の信号強度が所定の閾値を超えた場合に、前記光学治療の完了を示す情報を生成する
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
The said progress information generation means produces|generates the information which shows the completion of the said optical treatment, when the signal strength of the low frequency component of the received signal of the said photoacoustic wave exceeds a predetermined threshold value. The information processing device described in 1.
前記進捗情報生成手段は、前記光音響波の受信信号の高周波成分の強度が所定の閾値を下回った場合に、前記光学治療の完了を示す情報を生成する
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
The said progress information production|generation means produces|generates the information which shows the completion of the said optical treatment, when the intensity|strength of the high frequency component of the received signal of the said photoacoustic wave is less than a predetermined threshold value. Information processing equipment.
前記進捗情報生成手段は、前記光音響波の受信信号の強度が所定の閾値を下回る場合に、前記光学治療の完了を示す情報を生成する
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
The information processing apparatus according to claim 3, wherein the progress information generation means generates information indicating completion of the optical treatment when the intensity of the received signal of the photoacoustic wave is lower than a predetermined threshold value. ..
前記被検体に対する光学治療の履歴を示す情報を取得する履歴情報取得手段を有し、
前記進捗情報生成手段は、前記光学治療の履歴を示す情報に基づいて、前記所定の閾値を設定する
ことを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
Having history information acquisition means for acquiring information indicating a history of optical therapy for the subject,
7. The information processing apparatus according to claim 4, wherein the progress information generation unit sets the predetermined threshold value based on information indicating a history of the optical treatment.
前記進捗情報生成手段は、前記治療光の照射前に実行された前記励起光の照射によって発生する前記光音響波の受信信号の強度に基づいて、前記所定の閾値を設定する
ことを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の情報処理装置。
The progress information generation means sets the predetermined threshold value based on the intensity of the received signal of the photoacoustic wave generated by the irradiation of the excitation light executed before the irradiation of the treatment light. The information processing apparatus according to any one of claims 4 to 6.
前記進捗情報生成手段は、前記光学治療の進捗を示す情報として前記光学治療の完了予定のタイミングを示す情報を生成し、
前記通知制御手段は、前記通知手段によって前記光学治療の完了予定のタイミングまでの時間を通知させる
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
The progress information generation means generates information indicating the timing of completion of the optical treatment as information indicating the progress of the optical treatment,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the notification control unit causes the notification unit to notify the time until the timing at which the optical therapy is scheduled to be completed.
前記進捗情報生成手段は、前記励起光の複数回の照射によって得られた、前記複数回の照射のそれぞれに対応する光音響波の受信信号と、前記励起光の照射の周期とに基づいて、前記光学治療の完了予定のタイミングまでの時間を示す情報を生成する
ことを特徴とする請求項9に記載の情報処理装置。
The progress information generating means, obtained by irradiation of the excitation light a plurality of times, based on the reception signal of the photoacoustic wave corresponding to each of the plurality of times of irradiation, and the cycle of the irradiation of the excitation light, The information processing apparatus according to claim 9, wherein the information generating apparatus generates information indicating a time until a timing at which the optical therapy is scheduled to be completed.
前記進捗情報生成手段は、
前記光音響波の受信信号を用いた画像再構成処理を実行することにより光音響画像を生成し、
前記光音響画像に基づいて、前記被検体内の光吸収体の粒度を示す情報を生成し、
前記粒度を示す情報に基づいて、前記光学治療の進捗を示す情報を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
The progress information generating means,
Generate a photoacoustic image by performing an image reconstruction process using the received signal of the photoacoustic wave,
Based on the photoacoustic image, to generate information indicating the particle size of the light absorber in the subject,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the information indicating the progress of the optical therapy is generated based on the information indicating the granularity.
被検体に治療光を照射して光学治療を行う第1光照射手段と、
前記被検体に励起光を照射する第2光照射手段と、
前記被検体への前記励起光の照射により発生する光音響波を受信し、光音響信号を出力する受信手段と、
前記光音響信号に基づいて、前記光学治療の進捗を示す情報を生成する処理手段と、
を有し、
前記処理手段は、前記光学治療の進捗を示す情報に基づいて、通知手段によって前記光学治療の進捗を通知させる
ことを特徴とする治療装置。
First light irradiating means for irradiating the subject with therapeutic light for optical treatment;
Second light irradiating means for irradiating the subject with excitation light,
Receiving means for receiving a photoacoustic wave generated by irradiation of the excitation light to the subject, and outputting a photoacoustic signal,
Processing means for generating information indicating the progress of the optical therapy based on the photoacoustic signal;
Have
The treatment device, wherein the processing means causes the notification means to notify the progress of the optical therapy based on the information indicating the progress of the optical therapy.
前記第1光照射手段と前記第2光照射手段とは、共通の光源を有し、
前記共通の光源は、前記治療光と前記励起光とを発生する
ことを特徴とする請求項12に記載の治療装置。
The first light emitting means and the second light emitting means have a common light source,
The treatment device according to claim 12, wherein the common light source generates the treatment light and the excitation light.
前記第1光照射手段の光射出部と、前記通知手段としての発光手段とを含む、使用者が把持可能な筐体を有し、
前記処理手段は、前記光学治療の進捗を示す情報に基づいて、前記発光手段の発光を制御する
ことを特徴とする請求項12に記載の治療装置。
A casing that can be held by a user, including a light emitting portion of the first light emitting means and a light emitting means as the notification means,
The treatment device according to claim 12, wherein the processing unit controls light emission of the light emitting unit based on information indicating the progress of the optical treatment.
前記第1光照射手段の光射出部と、前記通知手段としての振動手段とを含む、使用者が把持可能な筐体を有し、
前記処理手段は、前記光学治療の進捗を示す情報に基づいて、前記振動手段の振動を制御する
ことを特徴とする請求項12に記載の治療装置。
A housing that can be held by a user, including a light emitting portion of the first light emitting means and a vibrating means as the notification means,
The treatment device according to claim 12, wherein the processing unit controls vibration of the vibrating unit based on information indicating the progress of the optical treatment.
前記第1光照射手段の光射出部と、前記通知手段としての音発生手段とを含む、使用者が把持可能な筐体を有し、
前記処理手段は、前記光学治療の進捗を示す情報に基づいて、前記音発生手段が発する音を制御する
ことを特徴とする請求項12に記載の治療装置。
A housing that includes a light emitting portion of the first light emitting means and a sound generating means as the notification means, and that can be held by a user;
The treatment apparatus according to claim 12, wherein the processing unit controls a sound emitted by the sound generating unit based on information indicating the progress of the optical treatment.
被検体に治療光を照射する光学治療の進捗を通知する通知方法であって、
前記被検体に励起光を照射することにより発生する光音響波の受信信号に基づいて、前記光学治療の進捗を示す情報を生成し、
前記治療の進捗を示す情報に基づいて、通知手段によって前記光学治療の進捗を通知させる
ことを特徴とする通知方法。
A notification method for notifying the progress of optical therapy for irradiating a subject with therapeutic light,
Based on the received signal of the photoacoustic wave generated by irradiating the subject with excitation light, generating information indicating the progress of the optical treatment,
A notification method characterized in that a notification means notifies the progress of the optical therapy based on information indicating the progress of the therapy.
請求項17に記載の通知方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute the notification method according to claim 17.
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