JP5672104B2 - Ultrasonic modulated light measuring device and ultrasonic modulated light measuring method - Google Patents

Ultrasonic modulated light measuring device and ultrasonic modulated light measuring method Download PDF

Info

Publication number
JP5672104B2
JP5672104B2 JP2011069452A JP2011069452A JP5672104B2 JP 5672104 B2 JP5672104 B2 JP 5672104B2 JP 2011069452 A JP2011069452 A JP 2011069452A JP 2011069452 A JP2011069452 A JP 2011069452A JP 5672104 B2 JP5672104 B2 JP 5672104B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
test portion
ultrasonic waves
laser beam
irradiated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011069452A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012200478A (en
Inventor
孝太郎 金森
孝太郎 金森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2011069452A priority Critical patent/JP5672104B2/en
Publication of JP2012200478A publication Critical patent/JP2012200478A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5672104B2 publication Critical patent/JP5672104B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、超音波変調光計測装置および超音波変調光計測方法に関する。   The present invention relates to an ultrasonic modulated light measuring device and an ultrasonic modulated light measuring method.

近年、生体組織を低侵襲計測できる手法として、生体光計測装置の開発が進められている。このような生体光計測装置では、計測された結果から生体組織の形態情報や生理情報を検出することができ、血液中の酸素濃度等を計測することができる可能性を有している。しかし、生体組織が光散乱媒体であるため、生体組織に測定光を照射しても、測定光はせいぜい皮下数mmまでしか直進できず、計測し得る範囲が、生体の表面近傍に限られてしまうという問題があった。   In recent years, development of a biological light measurement device has been promoted as a technique capable of measuring a living tissue with minimal invasiveness. In such a biological light measurement device, it is possible to detect the morphological information and physiological information of the biological tissue from the measured results, and to measure the oxygen concentration and the like in the blood. However, since the biological tissue is a light scattering medium, even if the biological tissue is irradiated with the measuring light, the measuring light can go straight up to a few millimeters at most, and the range that can be measured is limited to the vicinity of the surface of the biological body. There was a problem that.

そこで、近年、上記のような光計測技術と、生体内のより深い位置まで侵入することができる超音波とを組み合わせる超音波変調光計測の技術の開発が進められている(例えば特許文献1、非特許文献1等参照)。   Therefore, in recent years, development of an ultrasonic modulation light measurement technique that combines the above-described optical measurement technique and an ultrasonic wave that can penetrate to a deeper position in a living body has been advanced (for example, Patent Document 1, Non-patent document 1 etc.).

超音波を収束させた状態で生体組織に照射すると、測定光を照射した場合とは異なり、超音波は生体組織でさほど散乱されず、直進する状態で伝播することが知られている。そこで、超音波変調光計測の方法では、この超音波の特性を利用して、超音波で生体組織内における部分(以下、被検部という。)を特定する。   When the living tissue is irradiated in a state where the ultrasonic waves are converged, it is known that the ultrasonic waves are not scattered so much in the living tissue and propagate in a straight line state unlike the case where the measurement light is irradiated. Therefore, in the method of ultrasonic modulation light measurement, a portion (hereinafter referred to as a test portion) in a living tissue is specified by ultrasonic waves using the characteristics of the ultrasonic waves.

超音波が照射された生体組織の被検部では粗密状態が形成される。そして、そこに測定光を照射すると、測定光は生体組織で散乱されながら被検部を含む生体組織内に拡がる。そして、その際に、上記のように超音波により形成された被検部の粗密状態が測定光と相互作用して、測定光が変調される。なお、以下、このように変調された測定光を超音波変調光という。   A coarse / dense state is formed in the test portion of the living tissue irradiated with ultrasonic waves. When the measurement light is irradiated there, the measurement light spreads in the living tissue including the test portion while being scattered in the living tissue. At that time, the density of the test portion formed by ultrasonic waves as described above interacts with the measurement light, and the measurement light is modulated. Hereinafter, the measurement light modulated in this way is referred to as ultrasonic modulation light.

そして、この超音波変調光を例えば生体表面に配置した光検出器で計測し、計測された超音波変調光の信号を解析し、その中から変調された成分のみを抽出することで、被検部での生体組織の情報を得ることが可能となる。超音波変調光計測の方法では、このようにして、超音波と測定光とを用いて、生体組織の形態情報や生理情報等を検出するようになっている。   Then, the ultrasonic modulated light is measured by, for example, a photodetector arranged on the surface of the living body, the signal of the measured ultrasonic modulated light is analyzed, and only the modulated component is extracted from the signal to be detected. It is possible to obtain information on the living tissue at the part. In this way, in the ultrasonic modulation light measurement method, the morphological information, physiological information, and the like of the living tissue are detected using the ultrasonic waves and the measurement light.

ところで、このような超音波変調光計測の方法をさらに発展させた方法として、超音波変調スペックル光計測法が知られている(非特許文献2参照)。レーザ光等の高コヒーレント光を、光を散乱反射する面に対して照射すると、斑点状の模様すなわちスペックルパターンが得られる。   By the way, an ultrasonic modulation speckle light measurement method is known as a further developed method of such an ultrasonic modulation light measurement method (see Non-Patent Document 2). When highly coherent light such as laser light is applied to a surface that scatters and reflects light, a spotted pattern, that is, a speckle pattern is obtained.

超音波変調スペックル光計測法では、この現象を利用して、上記の超音波変調光計測法における測定光としてレーザ光等の高コヒーレント光(以下、単にレーザ光という。)を用い、生体組織の被検部に超音波とレーザ光とを照射して、被検部の生体表面からの任意の深さの位置での反射光を検出して、スペックルパターンを撮影する。   In the ultrasonic modulation speckle light measurement method, using this phenomenon, highly coherent light such as laser light (hereinafter simply referred to as laser light) is used as measurement light in the ultrasonic modulation light measurement method described above, and living tissue. The speckle pattern is photographed by irradiating the test portion with ultrasonic waves and laser light, detecting reflected light at a position at an arbitrary depth from the living body surface of the test portion.

この場合、スペックルパターンは、被検部の生体表面からの任意の深さの位置に微小な面(例えば後述する図6(A)、(B)参照)が存在すると仮定した場合の、当該微小面での反射光によりもたらされる。また、当該微小面での反射光ではなく、当該微小面の透過光を検出しても、同様にスペックルパターンを撮影することができる。   In this case, the speckle pattern is obtained when it is assumed that a minute surface (see, for example, FIGS. 6A and 6B described later) exists at a position at an arbitrary depth from the living body surface of the test portion. It is brought about by the reflected light at the minute surface. Further, the speckle pattern can be similarly photographed by detecting the transmitted light of the minute surface instead of the reflected light of the minute surface.

なお、本明細書では、レーザ光の反射光(或いは透過光)によるスペックルパターンと表現するが、実際には、レーザ光の反射光(或いは透過光)がさらに生体組織内で散乱される等し、その散乱される等した光によるスペックルパターンが検出される。   In this specification, it is expressed as a speckle pattern by reflected light (or transmitted light) of laser light. However, actually, reflected light (or transmitted light) of laser light is further scattered in a living tissue. Then, the speckle pattern due to the scattered light is detected.

そして、例えば非特許文献2に記載されているスペックルパターンの解析方法では、例えば、An,i,jを、被検部の生体表面からの深さz=0.1×n[mm](nは0以上の整数)における、撮影されたスペックルパターン画像上の座標(i,j)の位置の画素における画素値とし、nごとに、すなわち被検部の生体表面からの深さzごとに、下記の数値Sを算出する。 For example, in the speckle pattern analysis method described in Non-Patent Document 2, for example, An n, i, j is expressed as a depth z n = 0.1 × n [mm from the living body surface of the test portion. ] (N is an integer of 0 or more), the pixel value at the pixel at the position of the coordinate (i, j) on the photographed speckle pattern image, and the depth from the living body surface of the test part for each n The following numerical value S n is calculated for each z n .

なお、非特許文献2では、nとして、照射したパルス状の超音波が、生体表面の位置(z=0)を通過する時点をt=0とした場合に、時間t=0.1×n[μs]後に撮影されるスペックルパターンとしているが、生体組織内における超音波の音速をvとすると、被検部の生体表面からの深さzと時間tとはz=v×tで1対1に対応付けられる。そのため、上記のように、深さzで説明しても同じことである。 Note that, in Non-Patent Document 2, when t 0 = 0 when the time point when the irradiated pulsed ultrasonic wave passes through the position (z = 0) on the living body surface is represented by time t n = 0.1. Although the speckle patterns photographed after × n [μs], when the ultrasonic sound speed in the living body tissue and v, and the depth z n and time t n from the living body surface of the subject portion z n = v × t n is associated with one to one. Therefore, as described above, the same applies to the case where the depth z n is used.

そして、被検部の生体表面からの深さzを変えて(すなわち時間tを変えて)スキャンしながら、深さzごとにそれぞれスペックルパターンを撮影する。そして、上記(1)式に従って深さzにおける数値Sをそれぞれ算出すると、血液等のように光を吸収する物体が存在しない位置、すなわち血管等以外の生体組織の位置では、上記の数値Sはほぼ1になる(同文献の図5(b)参照)。 Then, a speckle pattern is imaged for each depth z n while scanning while changing the depth z n from the living body surface of the test portion (that is, changing the time t n ). When the numerical values S n at the depth z n are calculated according to the above equation (1), the above numerical values are obtained at a position where there is no light-absorbing object such as blood, that is, a position of a living tissue other than a blood vessel or the like. Sn is almost 1 (see FIG. 5B of the same document).

これは、被検部の生体表面からの深さzの位置でのスペックルパターンの各画素の画素値An,i,jと深さzの位置での各画素値A0,i,jとの差異の総和(上記(1)式右辺の分子参照)と、深さzの位置での各画素値A1,i,jと深さzの位置での各画素値A0,i,jとの差異の総和(上記(1)式右辺の分母参照)とがほぼ等しいことを表す。 This is because the pixel value A n, i, j of each pixel of the speckle pattern at the position of the depth z n from the living body surface of the test part and each pixel value A 0, i at the position of the depth z 0. , j (see the numerator on the right side of equation (1) above) and each pixel value A 1, i, j at the position of depth z 1 and each pixel value A at the position of depth z 0 This represents that the sum of differences from 0, i, j (see the denominator on the right side of the above equation (1)) is almost equal.

しかし、被検部の生体表面からの深さzが、血液等の光を吸収する物体が存在する位置すなわち血管等の位置になると、上記の数値Sは1より有意に大きな値になる。すなわち、その位置では、深さzの位置での各画素値An,i,jと深さzの位置での各画素値A0,i,jとの差異の総和(上記(1)式右辺の分子参照)が、深さzの位置での各画素値A1,i,jと深さzの位置での各画素値A0,i,jとの差異の総和(上記(1)式右辺の分母参照)よりも有意に大きな値になることを示している。 However, when the depth z n of the test portion from the living body surface is a position where an object that absorbs light, such as blood, is present, that is, a position of a blood vessel or the like, the numerical value S n is significantly larger than 1. . That is, at that position, the sum of differences between the pixel values A n, i, j at the position of the depth z n and the pixel values A 0, i, j at the position of the depth z 0 ((1 ) (See the numerator on the right side of the equation) is the sum of the differences between the pixel values A 1, i, j at the position of the depth z 1 and the pixel values A 0, i, j at the position of the depth z 0 ( (See denominator on right side of equation (1) above).

このように、被検部の生体表面からの深さzを変えてスキャンしながら深さzごとにスペックルパターンを撮影し、例えば上記(1)式に従って数値Sを算出する。そして、深さzごとの数値Sの信号波形を解析することで、被検部においてどの深さzの位置に血管等が存在するかが分かる。 In this way, the speckle pattern is photographed for each depth z n while scanning while changing the depth z n from the living body surface of the test portion, and the numerical value Sn is calculated according to, for example, the above equation (1). Then, by analyzing the signal waveform of numbers S n for each depth z n, or a blood vessel such as the location of any depth z n in the object part is present is known.

そして、生体組織における被検部を、例えば深さz方向に直交する方向(すなわち生体表面に平行な方向)に2次元的にスキャンすることで、生体組織内における血管等の位置を3次元的に検出することが可能となる。 Then, the test unit of the biological tissue, by scanning two-dimensionally, for example, the depth z n a direction perpendicular to the direction (i.e. a direction parallel to the surface of a living body), the three-dimensional position of the blood vessel or the like in the living tissue Can be detected automatically.

特開2010−17375号公報JP 2010-17375 A

Lihong V.Wang, Geng Ku, OPTICS LETTERS, Vol.23, No.12, p.975-977(1998)Lihong V. Wang, Geng Ku, OPTICS LETTERS, Vol.23, No.12, p.975-977 (1998) 笹倉祐、外1名,「研究−反射型超音波変調スペックル光計測法−」,生体医工学,社団法人日本生体医工学会,2007年,第45巻,第4号,p.235-241Yu Sasakura, 1 other, “Research-Reflection-type ultrasonic modulation speckle light measurement method”, Biomedical engineering, Japan Society for Biomedical Engineering, 2007, Vol. 45, No. 4, p.235- 241

ところで、上記の非特許文献2に記載の方法では、生体組織の被検部に、例えば周波数5.4[MHz]のパルス状の超音波を収束させた状態で照射している。すなわち、被検部では超音波により1秒間に5.4×10回の振動(主に縦波)が生じている。そして、そこに250[ns]のパルス幅のレーザ光を照射している。 By the way, in the method described in Non-Patent Document 2 described above, for example, a pulsed ultrasonic wave having a frequency of 5.4 [MHz] is irradiated on a body tissue to be examined in a converged state. That is, 5.4 × 10 6 vibrations (mainly longitudinal waves) are generated per second by the ultrasonic waves in the test portion. Then, a laser beam having a pulse width of 250 [ns] is irradiated there.

すなわち、上記の方法では、パルス状のレーザ光が照射される間に、被検部では、超音波により5.4×10[Hz]×2.5×10−7[s]=1.35回の振動、すなわち1回(すなわち位相が0°〜360°)以上の振動が生じていることになる。 That is, in the above method, while the pulsed laser beam is irradiated, 5.4 × 10 6 [Hz] × 2.5 × 10 −7 [s] = 1. This means that 35 vibrations, that is, one or more vibrations (that is, the phase is 0 ° to 360 °) or more are generated.

そのため、上記のように、被検部の生体表面からの深さzの位置でのスペックルパターンを撮影したとしても、撮影されるスペックルパターンは、深さzで生体組織が一定の振幅の超音波で振動した場合における0°〜360°の各位相ごとのスペックルパターンが平均化されたスペックルパターンになる。また、スペックルパターンの各画素の画素値An,i,jも、各位相ごとの画素値の平均値になる。 Therefore, as described above, even if the speckle pattern at the position of the depth z n from the living body surface of the test part is photographed, the speckle pattern to be photographed has a constant biological tissue at the depth z n . A speckle pattern obtained by averaging the speckle patterns for each phase of 0 ° to 360 ° when vibrated with ultrasonic waves of amplitude is obtained. The pixel value An, i, j of each pixel of the speckle pattern is also an average value of the pixel values for each phase.

そのため、上記(1)式に従って数値Sを算出しても、例えば血管等が存在する位置における数値Sと血管等以外の生体組織の位置における数値Sとで、さほど大きな差が現れなくなっていると考えられる。 Therefore, it is calculated numerically S n according to the above (1), for example, a numerical value S n in the numerical S n and position of the biological tissue other than a blood vessel or the like in a position where a blood vessel or the like is present, no longer less appear large differences It is thought that.

そこで、例えば非特許文献2では、レーザ光照射手段としてフェムト秒のパルス幅でレーザ光を照射できるフェムト秒チタンサファイアレーザを用いること等が提案されているが、フェムト秒チタンサファイアレーザは一般的に高価であり、超音波変調光計測装置のコスト高を招く虞れがある。   Thus, for example, Non-Patent Document 2 proposes using a femtosecond titanium sapphire laser that can irradiate a laser beam with a femtosecond pulse width as a laser beam irradiation means. It is expensive and may increase the cost of the ultrasonic modulation light measuring device.

そのため、超音波変調スペックル光計測法を用いた超音波変調光計測装置では、連続光照射、または数十ナノ秒から数ナノ秒オーダのパルス光照射が可能な比較的安価な通常の半導体レーザ等を用い、しかも、生体組織内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置を的確に特定することができることが望まれる。   For this reason, an ultrasonic modulation light measurement device using the ultrasonic modulation speckle light measurement method is a relatively inexpensive ordinary semiconductor laser capable of continuous light irradiation or pulsed light irradiation on the order of several tens of nanoseconds to several nanoseconds. In addition, it is desirable that the position where an object that absorbs light such as blood is present in the living tissue can be accurately specified.

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、通常の半導体レーザ等を用い、しかも、生体組織内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置を的確に特定することが可能な超音波変調光計測装置および超音波変調光計測方法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 it is possible to accurately specify a position where an object that absorbs light such as blood exists in a living tissue using a normal semiconductor laser or the like. It is an object of the present invention to provide a possible ultrasonic modulated light measuring device and ultrasonic modulated light measuring method.

前記の問題を解決するために、本発明の超音波変調光計測装置は、
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された各々の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する複数の超音波照射手段と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出手段と、
を備え、
前記各超音波照射手段から照射される超音波が互いに異なる周波数とされており、
前記検出手段は、前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅になる複数のタイミングでそれぞれ前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the ultrasonic modulation light measuring device of the present invention is
A plurality of ultrasonic irradiation means for irradiating ultrasonic waves so that each of the irradiated ultrasonic waves intersects at a position at a predetermined depth from the biological surface,
Laser light irradiation means for irradiating the test portion with laser light;
Detecting means for detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or transmitting the position of the test portion;
With
The ultrasonic waves irradiated from each of the ultrasonic irradiation means have different frequencies,
Said detection means, said at a plurality of timings at which the amplitude at the position of the object part of the interference pattern of the composite wave in which each ultrasonic wave is formed by being crossed is different amplitude, the specification of each of the laser beam It is characterized by detecting a blue pattern.

また、本発明の超音波変調光計測装置は、
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された各々の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する複数の超音波照射手段と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記各超音波照射手段から照射される超音波の位相を変えて、前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅となったそれぞれの状態で前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする。
In addition, the ultrasonic modulation light measuring device of the present invention is
A plurality of ultrasonic irradiation means for irradiating ultrasonic waves so that each of the irradiated ultrasonic waves intersects at a position at a predetermined depth from the biological surface,
Laser light irradiation means for irradiating the test portion with laser light;
Detecting means for detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or transmitting the position of the test portion;
With
The detection means changes the phase of the ultrasonic waves emitted from the respective ultrasonic irradiation means, and the amplitude of the interference fringes of the synthetic wave formed by intersecting the ultrasonic waves at the position of the test portion characterized in that in each condition that different amplitudes to detect the speckle pattern of the laser beam.

さらに、本発明の超音波変調光計測装置は、
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された各々の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する複数の超音波照射手段と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記各超音波照射手段から照射される超音波の交差角度を変えて、前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅となったそれぞれの状態で前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする。
Furthermore, the ultrasonic modulation light measuring device of the present invention is
A plurality of ultrasonic irradiation means for irradiating ultrasonic waves so that each of the irradiated ultrasonic waves intersects at a position at a predetermined depth from the biological surface,
Laser light irradiation means for irradiating the test portion with laser light;
Detecting means for detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or transmitting the position of the test portion;
With
The detection means changes the crossing angle of the ultrasonic waves emitted from the respective ultrasonic wave irradiation means, and the interference fringes of the synthetic wave formed by crossing the ultrasonic waves at the position of the test portion. The speckle pattern of the laser beam is detected in each state where the amplitudes are different from each other .

また、本発明の超音波変調光計測方法は、
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する超音波照射工程と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出工程と、
を有し、
前記超音波照射工程で前記位置に照射される超音波が互いに異なる周波数とされており、
前記検出工程では、前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅になる複数のタイミングでそれぞれ前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする。
In addition, the ultrasonic modulation light measurement method of the present invention,
An ultrasonic irradiation step of irradiating ultrasonic waves so that a plurality of irradiated ultrasonic waves intersect each other at a position at a predetermined depth from the surface of the living body in a test portion of the biological tissue;
A laser beam irradiation step of irradiating the test portion with a laser beam;
A detection step of detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or passing through the position of the test portion;
Have
The ultrasonic waves applied to the position in the ultrasonic irradiation step have different frequencies,
Wherein in the detection step, the at a plurality of timings at which the amplitude becomes different amplitude at the position of the object part of the interference pattern of the composite wave in which each ultrasonic wave is formed by being crossed, the specification of each of the laser beam It is characterized by detecting a blue pattern.

さらに、本発明の超音波変調光計測方法は、
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する超音波照射工程と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出工程と、
を有し、
前記超音波照射工程では、前記位置に照射される超音波の位相を変えて、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射し、
前記検出工程では、前記位置に照射される超音波の位相を変えて前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅となったそれぞれの状態で前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする。
Furthermore, the ultrasonic modulation light measuring method of the present invention is:
An ultrasonic irradiation step of irradiating ultrasonic waves so that a plurality of irradiated ultrasonic waves intersect each other at a position at a predetermined depth from the surface of the living body in a test portion of the biological tissue;
A laser beam irradiation step of irradiating the test portion with a laser beam;
A detection step of detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or passing through the position of the test portion;
Have
In the ultrasonic irradiation step, the phase of the ultrasonic wave irradiated to the position is changed, and the ultrasonic waves are irradiated so that the plurality of irradiated ultrasonic waves intersect,
Wherein in the detection step, it is amplitude different from the amplitude at the position of the object part of the ultrasonic interference fringes of the composite wave in which the respective ultrasonic changing the phase is formed by being cross-irradiated to the position in each state, characterized in that it detects the speckle pattern of the laser beam.

さらにまた、本発明の超音波変調光計測方法は、
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する超音波照射工程と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出工程と、
を有し、
前記超音波照射工程では、前記位置に照射される超音波の交差角度を変えて、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射し、
前記検出工程では、前記位置に照射される超音波の交差角度を変えて前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅となったそれぞれの状態で前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする。
Furthermore, the ultrasonic modulation light measuring method of the present invention is:
An ultrasonic irradiation step of irradiating ultrasonic waves so that a plurality of irradiated ultrasonic waves intersect each other at a position at a predetermined depth from the surface of the living body in a test portion of the biological tissue;
A laser beam irradiation step of irradiating the test portion with a laser beam;
A detection step of detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or passing through the position of the test portion;
Have
In the ultrasonic irradiation step, by changing the intersecting angle of the ultrasonic waves irradiated to the position, each of the irradiated ultrasonic waves is irradiated so that the ultrasonic waves cross each other,
Wherein in the detection step, the amplitude of the amplitude at the position of the object part of the ultrasonic interference fringes of the composite wave in which the respective ultrasonic changing the crossing angle is formed by being crossed in the irradiated are different from the positions The speckle pattern of the laser beam is detected in each state .

本発明のような方式の超音波変調光計測装置および超音波変調光計測方法によれば、被検部の所定の位置に、血液等の光を吸収する物体が存在する場合には、血液等がレーザ光を吸収するため、レーザ光の反射光や透過光の強度が弱まる。そのため、当該位置で交差するように照射された超音波の合成波の干渉縞の振幅が大きい場合と小さい場合とで、得られるスペックルパターンの情報に現れる変化が比較的小さくなる。   According to the ultrasonic modulation light measurement device and the ultrasonic modulation light measurement method of the present invention, when an object that absorbs light, such as blood, is present at a predetermined position of the test portion, blood or the like Since the laser beam is absorbed, the intensity of the reflected or transmitted light of the laser beam is weakened. Therefore, the change that appears in the information of the speckle pattern obtained is relatively small depending on whether the amplitude of the interference fringes of the synthesized wave of the ultrasonic waves irradiated so as to intersect at the position is large or small.

また、当該位置に血管以外の光を吸収しにくい生体組織が存在する場合には、各超音波の合成波の干渉縞の振幅が大きい場合と小さい場合とで、得られるスペックルパターンの情報に比較的大きな変化が現れるようになる。   In addition, when there is a living tissue that is difficult to absorb light other than blood vessels at the position, the speckle pattern information obtained depends on whether the amplitude of the interference fringes of the synthesized wave of each ultrasonic wave is large or small. A relatively large change will appear.

そのため、例えば、このようなスペックルパターンの情報に現れる変化の違いを検出することで、生体組織内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置、すなわち血管等が存在する位置を的確に特定することが可能となる。   Therefore, for example, by detecting the difference in change that appears in such speckle pattern information, the position where an object that absorbs light such as blood exists in the living tissue, that is, the position where the blood vessel or the like exists is accurately determined. It becomes possible to specify.

また、本発明のような方式の超音波変調光計測装置では、レーザ光照射手段として、フェムト秒チタンサファイアレーザ等の高価で大型な光源を用いる必要がなく、連続光照射、または数十ナノ秒から数ナノ秒オーダのパルス光照射が可能な比較的安価な通常の半導体レーザ等を用いて上記の構成を実現することができる。そのため、超音波変調光計測装置を低コストで製造することが可能となる。また、通常、半導体レーザは小型であるため、超音波変調光計測装置をより小型に製造することが可能となる。   Further, in the ultrasonic modulation light measuring apparatus of the system as in the present invention, it is not necessary to use an expensive and large light source such as a femtosecond titanium sapphire laser as the laser light irradiation means, continuous light irradiation or several tens of nanoseconds The above configuration can be realized by using a relatively inexpensive ordinary semiconductor laser or the like capable of irradiating pulsed light on the order of several nanoseconds. Therefore, it becomes possible to manufacture the ultrasonic modulation light measurement device at a low cost. In addition, since the semiconductor laser is usually small, it is possible to manufacture the ultrasonic modulation light measuring device in a smaller size.

各実施形態に係る超音波変調光計測装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the ultrasonic modulated light measuring device which concerns on each embodiment. 図1の超音波変調光計測装置を横から見た場合の図である。It is a figure at the time of seeing the ultrasonic modulation light measuring device of Drawing 1 from the side. 干渉縞を有する各超音波の合成波を表すグラフである。It is a graph showing the synthetic wave of each ultrasonic wave which has an interference fringe. 第1の実施形態において被検部の所定の位置に形成される各超音波の合成波に形成された干渉縞を示す図である。It is a figure which shows the interference fringe formed in the synthetic wave of each ultrasonic wave formed in the predetermined position of a to-be-tested part in 1st Embodiment. (A)は図4の拡大図であり、(B)は(A)の状態から所定時間が経過した後の状態を示す図である。(A) is an enlarged view of FIG. 4, (B) is a figure which shows the state after predetermined time passes from the state of (A). (A)所定の位置を含み深さ方向に直交する仮想的な微小面上で当該位置の周囲に形成される合成波の干渉縞を説明する図であり、(B)は(A)の状態から所定時間が経過した後の状態を示す図である。(A) It is a figure explaining the interference fringe of the synthetic wave formed in the circumference | surroundings of the said position on the virtual micro surface orthogonal to a depth direction including a predetermined position, (B) is the state of (A) It is a figure which shows the state after predetermined time passes since. 第2および第3の実施形態において被検部の所定の位置に形成される各超音波の合成波を表すグラフであり、(A)は振幅が大きい場合、(B)は振幅が小さい場合を表す。4 is a graph showing a composite wave of each ultrasonic wave formed at a predetermined position of a test part in the second and third embodiments, where (A) shows a case where the amplitude is large, and (B) shows a case where the amplitude is small. Represent.

以下、本発明に係る超音波変調光計測装置および超音波変調光計測方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an ultrasonic modulation light measurement apparatus and an ultrasonic modulation light measurement method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る超音波変調光計測装置の構成を示すブロック図である。超音波変調光計測装置1は、複数の超音波照射手段2a、2bやレーザ光照射手段3、検出手段4、制御手段5および解析手段6等で構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonically modulated light measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. The ultrasonic modulation light measuring apparatus 1 is composed of a plurality of ultrasonic irradiation means 2a, 2b, laser light irradiation means 3, detection means 4, control means 5, analysis means 6, and the like.

なお、必要に応じて、例えば制御手段5や解析手段6にメモリやプリンタ等の外部装置が接続される。また、例えば制御手段5と解析手段6とを図示しない1つのコンピュータ上に構成することも可能である。さらに、図1や後述する図2に示す超音波照射手段2a、2bやレーザ光照射手段3、検出手段4等を一体的に構成することも可能であり、或いはそれらと制御手段5とを一体的に構成することも可能である。   If necessary, an external device such as a memory or a printer is connected to the control means 5 or the analysis means 6, for example. For example, the control means 5 and the analysis means 6 can be configured on a single computer (not shown). Furthermore, the ultrasonic irradiation means 2a and 2b, the laser light irradiation means 3, the detection means 4 and the like shown in FIG. 1 and FIG. 2 to be described later can be integrated, or they can be integrated with the control means 5. It is also possible to construct it.

また、図1中のδについては、後述する第3の実施形態で説明する。   Further, δ in FIG. 1 will be described in a third embodiment to be described later.

超音波変調光計測装置1では、超音波照射手段2が複数設けられている。なお、以下では、超音波照射手段2が2つ設けられている場合について説明するが、超音波照射手段2を3つ以上設けることも可能であり、同様に説明される。   In the ultrasonic modulation light measuring apparatus 1, a plurality of ultrasonic irradiation means 2 are provided. In the following, a case where two ultrasonic irradiation means 2 are provided will be described. However, three or more ultrasonic irradiation means 2 may be provided and will be described in the same manner.

図1に示すように、複数の超音波照射手段2a、2bは、生体組織Bの被検部Baにおいて、生体表面Bsからの所定の深さzの位置Pzで、照射された各々の超音波Swa、Swbが交差するように、超音波Swa、Swbをそれぞれ照射するようになっている。   As shown in FIG. 1, the plurality of ultrasonic irradiation means 2 a and 2 b are applied to each ultrasonic wave irradiated at a position Pz at a predetermined depth z from the biological surface Bs in the test portion Ba of the biological tissue B. The ultrasonic waves Swa and Swb are irradiated so that Swa and Swb intersect each other.

本実施形態では、超音波照射手段2a、2bは、超音波Swa、Swbをそれぞれ照射する超音波振動子21a、21bと、超音波振動子21a、21bをそれぞれ駆動する超音波振動子ドライバ22a、22bと、超音波振動子21a、21bから照射する超音波Swa、Swbの周波数fSW[MHz]や位相θ等をそれぞれ設定するファンクションジェネレータ23a、23bとを備えている。 In the present embodiment, the ultrasonic irradiation means 2a and 2b include ultrasonic transducers 21a and 21b that respectively emit ultrasonic waves Swa and Swb, and ultrasonic transducer drivers 22a that drive the ultrasonic transducers 21a and 21b, respectively. 22b and function generators 23a and 23b for setting the frequency f SW [MHz] and the phase θ of the ultrasonic waves Swa and Swb irradiated from the ultrasonic transducers 21a and 21b, respectively.

また、本実施形態では、各超音波照射手段2a、2bには、超音波振動子21a、21bから照射された各超音波Swa、Swbを、上記の被検部Baにおける所定の位置Pzで収束させるための収束器24a、24bがそれぞれ設けられている。   In the present embodiment, the ultrasonic wave irradiation means 2a and 2b converge the ultrasonic waves Swa and Swb irradiated from the ultrasonic transducers 21a and 21b at a predetermined position Pz in the test portion Ba. The converging devices 24a and 24b are provided respectively.

レーザ光照射手段3は、図1に示すように、被検部Baに、測定光であるレーザ光Lbを照射するようになっている。なお、図1や後述する図2では、レーザ光照射手段3が、各超音波照射手段2a、2bから照射された各超音波Swa、Swbが交差する被検部Baの位置Pzに向けて、測定光であるレーザ光Lbを照射するように構成されている場合が示されている。しかし、レーザ光照射手段3から被検部Baにレーザ光Lbが到達するように照射すれば、生体組織B内でレーザ光Lbが散乱して当該位置Pzに到達する。そのため、必ずしも当該位置Pzに向けてレーザ光Lbを照射するように構成する必要はない。   As shown in FIG. 1, the laser beam irradiation means 3 irradiates the test portion Ba with a laser beam Lb that is measurement light. In FIG. 1 and FIG. 2 described later, the laser beam irradiation means 3 is directed toward the position Pz of the test portion Ba where the ultrasonic waves Swa and Swb irradiated from the ultrasonic wave irradiation means 2a and 2b intersect. The case where it is comprised so that the laser beam Lb which is measurement light may be irradiated is shown. However, if the laser beam Lb is irradiated so that the laser beam Lb reaches the test portion Ba from the laser beam irradiation means 3, the laser beam Lb is scattered in the living tissue B and reaches the position Pz. Therefore, it is not always necessary to irradiate the laser beam Lb toward the position Pz.

本実施形態では、レーザ光照射手段3は、レーザ光Lbを照射する光源31と、光源31を駆動する光源ドライバ32と、光源31から照射するレーザ光Lbの周波数f[MHz]等を設定するファンクションジェネレータ33とを備えている。 In the present embodiment, the laser light irradiation means 3 sets a light source 31 that emits the laser light Lb, a light source driver 32 that drives the light source 31, a frequency f L [MHz] of the laser light Lb that is emitted from the light source 31, and the like. The function generator 33 is provided.

本実施形態では、光源31として、フェムト秒チタンサファイアレーザ等の高価で大型な光源ではなく、連続光照射、または数十ナノ秒から数ナノ秒オーダのパルス光照射が可能な比較的安価な通常の半導体レーザ等が用いられている。また、本実施形態では、レーザ光照射手段3には、光源31から照射されたレーザ光Lbを、上記の被検部Baにおける所定の位置Pzに集光するための集光レンズ34が設けられている。   In the present embodiment, the light source 31 is not an expensive and large light source such as a femtosecond titanium sapphire laser, but is a relatively inexpensive ordinary light that can be irradiated with continuous light or pulsed light on the order of several tens of nanoseconds to several nanoseconds. A semiconductor laser or the like is used. In the present embodiment, the laser beam irradiation means 3 is provided with a condensing lens 34 for condensing the laser beam Lb irradiated from the light source 31 at a predetermined position Pz in the test portion Ba. ing.

なお、レーザ光照射手段3から照射したレーザ光Lbは、生体組織B内で拡散するため、集光レンズ34を必ずしも設ける必要はない。しかし、集光レンズ34を用いると、例えば生体表面Bs(図1参照)の近傍(例えば皮下数[mm])の位置の光吸収領域の分布を高空間分解能で検出することが可能となる。そこで、例えば、集光レンズ34をレーザ光照射手段3に着脱可能に取り付けられるように構成することも可能である。   In addition, since the laser beam Lb irradiated from the laser beam irradiation unit 3 is diffused in the living tissue B, the condensing lens 34 is not necessarily provided. However, when the condensing lens 34 is used, for example, the distribution of the light absorption region in the vicinity (for example, subcutaneous number [mm]) of the living body surface Bs (see FIG. 1) can be detected with high spatial resolution. Therefore, for example, the condensing lens 34 can be configured to be detachably attached to the laser light irradiation means 3.

また、図1では、レーザ光照射手段3が、2つの超音波照射手段2a、2bの間の位置に設けられるように表現されているが、被検部Baにレーザ光Lbを照射することができる位置であれば、レーザ光照射手段3は任意の位置に設けることが可能である。   In FIG. 1, the laser beam irradiation unit 3 is expressed so as to be provided at a position between the two ultrasonic beam irradiation units 2 a and 2 b, but it is possible to irradiate the laser beam Lb to the test portion Ba. As long as the position is possible, the laser beam irradiation means 3 can be provided at an arbitrary position.

また、本実施形態では、2つの超音波照射手段2a、2bからそれぞれ照射される各超音波Swa、Swbや、レーザ光照射手段3から照射されるレーザ光Lbは、いずれも連続波(CW:continuous wave)である場合が想定されているが、例えば前述した非特許文献2のように、いずれもパルス波(PW:pulse wave)とすることも可能である。また、超音波Swa、Swbやレーザ光Lbの一方を連続波とし、他方をパルス波とすることも可能である。   In the present embodiment, each of the ultrasonic waves Swa and Swb irradiated from the two ultrasonic irradiation units 2a and 2b and the laser beam Lb irradiated from the laser light irradiation unit 3 are both continuous waves (CW: Although it is assumed that the wave is a continuous wave, any of the above can be a pulse wave (PW) as described in Non-Patent Document 2, for example. Also, one of the ultrasonic waves Swa, Swb and the laser beam Lb can be a continuous wave and the other can be a pulse wave.

さらに、超音波Swa、Swbやレーザ光Lbのいずれか一方或いは両方をパルス波とする場合には、例えば後述する制御手段5からパルス波を照射する超音波照射手段2a、2bやレーザ光照射手段3にトリガ信号を送信するように構成して、照射されるパルス波の同期をとるように構成することが可能である。   Further, when any one or both of the ultrasonic waves Swa and Swb and the laser beam Lb are converted into pulse waves, for example, ultrasonic wave irradiation units 2a and 2b and laser beam irradiation units that emit pulse waves from the control unit 5 described later. 3 can be configured to transmit a trigger signal to synchronize the irradiated pulse wave.

連続波として超音波Swやレーザ光Lbを照射する超音波照射手段2やレーザ光照射手段3は、パルス波として超音波Sw等を照射する超音波照射手段2等に比べて一般的に安価である。そのため、連続波として超音波Swやレーザ光Lbを照射する超音波照射手段2やレーザ光照射手段3を用いれば、超音波変調光計測装置1を低コストで製造することが可能となるといった利点がある。   The ultrasonic irradiation means 2 and the laser light irradiation means 3 that irradiate the ultrasonic wave Sw and the laser light Lb as a continuous wave are generally cheaper than the ultrasonic irradiation means 2 and the like that irradiate the ultrasonic wave Sw as a pulse wave. is there. Therefore, if the ultrasonic wave irradiation means 2 or the laser light irradiation means 3 that irradiates the ultrasonic wave Sw or the laser light Lb as a continuous wave is used, the ultrasonic modulation light measuring device 1 can be manufactured at a low cost. There is.

検出手段4は、図1に示すように、被検部Baの前記位置Pzでレーザ光Lbが反射された反射光Lrによるスペックルパターンを検出するようになっている。   As shown in FIG. 1, the detection means 4 detects a speckle pattern by the reflected light Lr reflected from the laser light Lb at the position Pz of the test portion Ba.

なお、スペックルパターンは、各超音波Swa、Swbが交差する被検部Baの位置Pzに微小面(例えば後述する図6(A)、(B)の微小面M参照)が存在すると仮定した場合の、当該微小面での反射光Lrによってももたらされるが、前述したように、当該微小面の透過光(図示省略)を検出しても、同様にスペックルパターンを撮影することができる。そのため、以下では、反射光Lrを検出してスペックルパターンを撮影する場合について説明するが、透過光を検出して透過光によるスペックルパターンを撮影するように構成することも可能である。   In the speckle pattern, it is assumed that a minute surface (see, for example, the minute surface M in FIGS. 6A and 6B described later) exists at the position Pz of the test portion Ba where the ultrasonic waves Swa and Swb intersect. In this case, it is also caused by the reflected light Lr on the minute surface, but as described above, the speckle pattern can be similarly photographed even if the transmitted light (not shown) of the minute surface is detected. Therefore, in the following, the case where the speckle pattern is photographed by detecting the reflected light Lr will be described, but it is also possible to detect the transmitted light and photograph the speckle pattern by the transmitted light.

また、検出手段4は、例えば図1に示した構成を図中左側から見た図2に示すように、各超音波照射手段2a、2bから照射される超音波Swa、Swbやレーザ光照射手段3から照射されるレーザ光Lbを遮断しない位置に設けられる。   In addition, the detection unit 4 includes, for example, ultrasonic waves Swa and Swb and laser beam irradiation units irradiated from the ultrasonic irradiation units 2a and 2b as shown in FIG. 3 is provided at a position where the laser beam Lb irradiated from 3 is not blocked.

検出手段4としては、例えば前述した非特許文献2に記載されているような多素子光検出器としてのCCD(Charge Coupled Device)カメラ等を用いてスペックルパターンを撮影するように構成することが可能である。また、検出手段4として、例えば光電子増倍管(Photomultiplier Tube。フォトマルともいう。)を用いるように構成することも可能である。   The detection means 4 may be configured to photograph a speckle pattern using a CCD (Charge Coupled Device) camera or the like as a multi-element photodetector as described in Non-Patent Document 2, for example. Is possible. Further, for example, a photomultiplier tube (also referred to as photomultiplier) can be used as the detection means 4.

本実施形態では、検出手段4は、検出したスペックルパターンの情報(すなわち例えば多素子光検出器としてのCCDカメラを用いた場合には前述した各画素の画素値An,i,j)を後述する解析手段6に送信するようになっている。 In the present embodiment, the detection means 4 uses the detected speckle pattern information (that is, the pixel value A n, i, j of each pixel described above when using a CCD camera as a multi-element photodetector, for example). It transmits to the analysis means 6 mentioned later.

制御手段5は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータや、専用の制御回路で構成されており、各超音波照射手段2a、2bやレーザ光照射手段3、検出手段4等の起動や停止、動作等を制御するようになっている。   The control means 5 includes a computer (not shown), a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface connected to a bus, and a dedicated control circuit. The ultrasonic irradiation means 2a, 2b, the laser light irradiation means 3, the detection means 4 and the like are controlled to start, stop, and operate.

また、制御手段5は、図示しない入力手段を備え、各超音波照射手段2a、2bのファンクションジェネレータ23a、23bに対して、超音波振動子21a、21bから照射する超音波Swa、Swbの周波数fSWや位相θ等をそれぞれ設定したり、レーザ光照射手段3のファンクションジェネレータ33に対して、光源31から照射するレーザ光Lbの周波数f等を設定することができるようになっている。 The control unit 5 includes an input unit (not shown), and the frequency f of the ultrasonic waves Swa and Swb irradiated from the ultrasonic transducers 21a and 21b to the function generators 23a and 23b of the ultrasonic wave irradiation units 2a and 2b. SW , phase θ, and the like can be set, and the frequency f L of the laser light Lb emitted from the light source 31 can be set for the function generator 33 of the laser light irradiation means 3.

なお、制御手段5は、その他、例えば前述したように超音波照射手段2a、2bやレーザ光照射手段3からパルス波の超音波Swa、Swbやレーザ光Lbを照射する場合には、パルス波を照射する超音波照射手段2a、2bやレーザ光照射手段3に対してトリガ信号を送信するなど、各手段に対して適宜の制御を行うように構成されている。   In addition, the control means 5 may emit a pulse wave when the ultrasonic waves Swa, Swb and the laser light Lb are emitted from the ultrasonic wave irradiation means 2a and 2b and the laser light irradiation means 3 as described above. For example, a trigger signal is transmitted to the irradiating ultrasonic wave irradiation means 2a, 2b and the laser light irradiation means 3, and appropriate control is performed on each means.

解析手段6は、コンピュータ等で構成されており、検出手段4が検出し送信してきたスペックルパターンの情報を解析して、生体組織内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置を特定する等の処理を行うようになっている。この解析手段6における処理については、後で説明する。   The analysis means 6 is composed of a computer or the like, and analyzes the speckle pattern information detected and transmitted by the detection means 4 to identify the position where an object that absorbs light such as blood exists in the living tissue. The process of doing is performed. The processing in the analyzing means 6 will be described later.

[本実施形態に特徴的な構成等について]
以下、本実施形態に特徴的な構成等について説明する。また、本実施形態に係る超音波変調光計測装置1および超音波変調光計測方法の作用についてもあわせて説明する。
[Configurations Characteristic of the Embodiment]
Hereinafter, a characteristic configuration and the like of the present embodiment will be described. The operation of the ultrasonic modulated light measurement device 1 and the ultrasonic modulated light measurement method according to this embodiment will also be described.

本実施形態に係る超音波変調光計測装置1では、図1に示したように、レーザ光照射手段3から被検部Baに測定光であるレーザ光Lbを照射する(レーザ光照射工程)。そして、上記のように、複数の超音波照射手段2a、2bからそれぞれ超音波Swa、Swbを照射する。そして、生体組織Bの被検部Baにおいて、生体表面Bsからの所定の深さzの位置Pzで、照射された各々の超音波Swa、Swbが交差するように、超音波Swa、Swbをそれぞれ照射するようになっている(超音波照射工程)。   In the ultrasonic modulated light measuring apparatus 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the laser light irradiation means 3 irradiates the test portion Ba with the laser light Lb that is measurement light (laser light irradiation step). Then, as described above, the ultrasonic waves Swa and Swb are irradiated from the plural ultrasonic irradiation units 2a and 2b, respectively. Then, in the test portion Ba of the biological tissue B, the ultrasonic waves Swa and Swb are respectively applied so that the irradiated ultrasonic waves Swa and Swb intersect at a position Pz at a predetermined depth z from the biological surface Bs. Irradiation (ultrasonic irradiation process).

その際、本実施形態では、各超音波照射手段2a、2bからそれぞれ照射する各超音波Swa、Swbの周波数fa、fbとして、互いに僅かに異なる周波数になるように設定されるようになっている。   At this time, in the present embodiment, the frequencies fa and fb of the ultrasonic waves Swa and Swb irradiated from the ultrasonic irradiation units 2a and 2b are set to be slightly different from each other. .

いま、各超音波Swa、Swbの周波数をそれぞれfa、fbとし、各超音波Swa、Swbの波形が仮にsin(2πfat)、sin(2πfbt)で表されるとした場合、被検部Baの位置Pzでの各超音波Swa、Swbの合成波は、
sin(2πfat)+sin(2πfbt)
=2cos{2π(fa−fb)t/2}×sin{2π(fa+fb)t/2}…(2)
と表される。
Now, assuming that the frequencies of the ultrasonic waves Swa and Swb are fa and fb, respectively, and the waveforms of the ultrasonic waves Swa and Swb are expressed by sin (2πfat) and sin (2πfbt), the position of the test portion Ba The combined wave of each ultrasonic wave Swa and Swb at Pz is
sin (2πfat) + sin (2πfbt)
= 2 cos {2π (fa−fb) t / 2} × sin {2π (fa + fb) t / 2} (2)
It is expressed.

そして、上記のように各超音波Swa、Swbの周波数fa、fbが互いに僅かに異なる周波数である場合、図3に破線で示すように、それらの合成波に、ビート周期Tbが1/(fa−fb)[s](ビート周波数はその逆数のfa−fb[Hz])の干渉縞が現れる。   When the frequencies fa and fb of the ultrasonic waves Swa and Swb are slightly different from each other as described above, the beat period Tb is 1 / (fa -Fb) [s] (the beat frequency is the reciprocal of fa-fb [Hz]) interference fringes appear.

このように、本実施形態では、各超音波照射手段2a、2bからそれぞれ互いに僅かに周波数fa、fbが異なる超音波Swa、Swbを、被検部Baの所定の位置Pzで交差するように照射させるように構成することにより、図4に示すように、生体組織Bの被検部Baの所定の位置Pzに形成される各超音波Swa、Swbの合成波に干渉縞を形成するようになっている。   As described above, in this embodiment, the ultrasonic waves Swa and Swb having slightly different frequencies fa and fb are irradiated from the ultrasonic irradiation units 2a and 2b so as to intersect at the predetermined position Pz of the test portion Ba. As shown in FIG. 4, the interference fringes are formed in the combined wave of the ultrasonic waves Swa and Swb formed at the predetermined position Pz of the test portion Ba of the biological tissue B. ing.

なお、図4や後述する図5(A)、(B)、図6(A)、(B)では、各超音波Swa、Swbの干渉縞の振幅Am(図3参照)の大小を濃淡で表しており、黒く表されている部分では振幅Amが小さく、白くなるほど振幅Amが大きいことを表している。また、図4や図5(A)、(B)、図6(A)、(B)では、超音波Swa、Swbが連続波である場合が示されているが、超音波Swa、Swbがパルス波である場合にも、位置Pzでの合成波に干渉縞が現れる。   Note that in FIG. 4 and FIGS. 5A, 5B, 6A, and 6B described later, the amplitude Am (see FIG. 3) of the interference fringes of the ultrasonic waves Swa and Swb is shaded. In the portion shown in black, the amplitude Am is small, and the whiter the amplitude Am is, the larger the amplitude Am is. 4 and 5A, 6B, 6A, and 6B show the cases where the ultrasonic waves Swa and Swb are continuous waves, but the ultrasonic waves Swa and Swb are the same. Even in the case of a pulse wave, interference fringes appear in the combined wave at the position Pz.

また、超音波は、気体中や液体中では縦波(すなわち波の伝搬方向と振動方向が同一方向)のみであるが、固体中では縦波と横波(すなわち波の伝搬方向と振動方向が直角方向)或いはさらにはねじり波や表面波等を含む波になる。また、本実施形態では、2つの超音波Swa、Swbを交差させるように照射しているため、各超音波Swa、Swbの伝搬方向は同じではない。   Ultrasonic waves are only longitudinal waves in gas or liquid (that is, the same wave propagation direction and vibration direction), but in solids, longitudinal waves and transverse waves (that is, the wave propagation direction and vibration direction are at right angles). Direction) or even waves including torsional waves, surface waves, and the like. In the present embodiment, since the two ultrasonic waves Swa and Swb are irradiated so as to intersect, the propagation directions of the ultrasonic waves Swa and Swb are not the same.

そのため、実際には、各超音波Swa、Swbの合成波を上記(2)式のように簡単に表すことができないが、以下では、説明を簡単にするために、上記(2)式に基づいて説明する。   Therefore, in practice, the combined wave of each of the ultrasonic waves Swa and Swb cannot be simply expressed as in the above equation (2). However, in the following, based on the above equation (2) in order to simplify the explanation. I will explain.

さらに、各超音波Swa、Swbの周波数fa、fbが互いに近接した値になるほど、それらの合成波の干渉縞のビート周波数fa−fb[Hz]が小さくなり、その逆数であるビート周期Tb(=1/(fa−fb)[s])は長くなる。そして、ビート周期Tbが長くなり緩慢に増減を繰り返す干渉縞の中で、図3に実線で示した合成波自体が、元の超音波Swaの周波数fa(或いは元の超音波Swbの周波数fb)と同様に、MHzオーダで激しく振動する状態になる。   Further, as the frequencies fa and fb of the ultrasonic waves Swa and Swb become closer to each other, the beat frequency fa-fb [Hz] of the interference fringes of those combined waves becomes smaller and the beat cycle Tb (= 1 / (fa−fb) [s]) becomes longer. Then, among the interference fringes in which the beat period Tb becomes longer and slowly increases and decreases, the synthesized wave itself shown by the solid line in FIG. 3 is the frequency fa of the original ultrasonic wave Swa (or the frequency fb of the original ultrasonic wave Swb). As with, it vibrates violently on the order of MHz.

なお、図3および後述する図7(A)、(B)において、縦軸は、被検部Baの位置Pzに形成される合成波における伝搬方向の変位を表す。従って、上記の振幅Amは、合成波における伝搬方向の振幅を表している。   In FIG. 3 and FIGS. 7A and 7B described later, the vertical axis represents the displacement in the propagation direction in the composite wave formed at the position Pz of the test portion Ba. Therefore, the amplitude Am represents the amplitude in the propagation direction of the composite wave.

一方、図3や上記(2)式(右辺の2cos{2π(fa−fb)t/2}の項参照)に示すように、被検部Baの位置Pzにおける各超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amは、時間tに応じて変化する。   On the other hand, as shown in FIG. 3 and the above equation (2) (refer to the term 2cos {2π (fa−fb) t / 2} on the right side), the synthesis of the respective ultrasonic waves Swa and Swb at the position Pz of the test portion Ba. The amplitude Am of the wave interference fringes changes with time t.

すなわち、異なる時刻tにおける干渉縞の振幅Amの大小を濃淡で表した図5(A)、(B)の拡大図に示すように、被検部Baの位置Pzでは、時刻tに応じて各超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amが変わる。なお、図5(B)は、図5(A)の状態から所定時間が経過した後の状態を示している。   That is, as shown in the enlarged views of FIGS. 5A and 5B in which the magnitudes of the amplitudes Am of the interference fringes at different times t are expressed in shades, at the position Pz of the portion Ba to be examined, The amplitude Am of the interference fringes of the synthesized wave of the ultrasonic waves Swa and Swb changes. Note that FIG. 5B shows a state after a predetermined time has elapsed from the state of FIG.

また、被検部Baの位置Pzを含み、深さz方向に直交する前述した仮想的な微小面について見た場合、各超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞は、図6(A)に示すように、微小面M上の位置Pzの周囲の部分にも形成される。そして、微小面M上の干渉縞も、図6(B)に示すように、時刻tに応じて変化する。   Further, when the above-described virtual minute surface that includes the position Pz of the test portion Ba and is orthogonal to the depth z direction is viewed, the interference fringes of the combined wave of the ultrasonic waves Swa and Swb are shown in FIG. As shown in FIG. 5, the portion is also formed around the position Pz on the minute surface M. Then, the interference fringes on the minute surface M also change according to the time t as shown in FIG.

なお、図6(B)は、図6(A)の状態から所定時間が経過した後の状態を示している。また、図6(A)、(B)では、微小面M上の干渉縞が見やすくなるように、微小面Mを大きく表現しているが、実際には、この微小面Mは、被検部Baの位置Pzに収束された各超音波Swa、Swbのフォーカスサイズ程度のごく微小な大きさの面として仮想される。   Note that FIG. 6B shows a state after a predetermined time has elapsed from the state of FIG. 6 (A) and 6 (B), the minute surface M is represented large so that the interference fringes on the minute surface M can be easily seen. It is virtually assumed as a very small surface having a focus size of each of the ultrasonic waves Swa and Swb converged at the position Pz of Ba.

そこで、本実施形態では、上記のように、各超音波照射手段2a、2bからそれぞれ互いに僅かに周波数fa、fbが異なる超音波Swa、Swbを、被検部Baの所定の位置Pzで交差するように照射して、位置Pzで合成波に干渉縞を形成させる。そして、干渉縞の位置Pzにおける干渉縞の振幅Am(図3参照)が異なる振幅になる複数のタイミングで(すなわち複数の異なる時刻tで)、それぞれ検出手段4でスペックルパターンを検出するように構成される(検出工程)。   Therefore, in the present embodiment, as described above, the ultrasonic waves Swa and Swb having slightly different frequencies fa and fb from the ultrasonic irradiation units 2a and 2b intersect at the predetermined position Pz of the test portion Ba. The interference fringes are formed in the synthesized wave at the position Pz. Then, the speckle pattern is detected by the detection means 4 at a plurality of timings (that is, at a plurality of different times t) at which the interference Am amplitude Am (see FIG. 3) at the interference fringe position Pz becomes different amplitudes. Configured (detection step).

すなわち、本実施形態では、被検部Baの所定の位置Pzからの反射光Lrによるスペックルパターンを、検出手段4でタイミングをずらしてそれぞれ検出することで、位置Pzにおける干渉縞の振幅Amが大きい場合のスペックルパターンの情報と、干渉縞の振幅Amが小さい場合のスペックルパターンの情報を、それぞれ検出するようになっている。   That is, in this embodiment, the speckle pattern by the reflected light Lr from the predetermined position Pz of the part Ba to be detected is detected by the detection means 4 at different timings, so that the amplitude Am of the interference fringes at the position Pz is obtained. Information on the speckle pattern when it is large and information on the speckle pattern when the amplitude Am of the interference fringes is small are detected.

そして、各スペックルパターンには、このように、位置Pzにおける干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合の差のみならず、図6(A)、(B)に示したような微小面Mに照射される合成波の干渉縞の変化も反映される。   In each speckle pattern, not only the difference between the case where the amplitude Am of the interference fringes at the position Pz is large and the case where it is small, but also the minute surface M as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B). The change of the interference fringes of the synthetic wave irradiated on is also reflected.

このように構成すると、以下のような作用効果が得られる。   If comprised in this way, the following effects will be acquired.

上記の非特許文献2に記載の方法では、生体組織Bの被検部Baに、パルス状の超音波とパルス状のレーザ光を照射しているが、パルス状のレーザ光が被検部Baの位置Pzに照射される間に、当該位置Pzでは、超音波により1周期以上の振動が生じている。そのため、検出されるスペックルパターンの情報は、当該位置Pzにおいて超音波により生じた生体組織や血液等の振動の1周期分以上の平均化されたデータになる。   In the method described in Non-Patent Document 2 described above, pulsed ultrasonic waves and pulsed laser light are applied to the test portion Ba of the living tissue B, but the pulsed laser light is applied to the test portion Ba. During the irradiation of the position Pz, vibrations of one cycle or more are generated at the position Pz by the ultrasonic waves. Therefore, the detected speckle pattern information is averaged data for one cycle or more of vibrations of biological tissue or blood generated by the ultrasonic waves at the position Pz.

そのため、それらの情報に基づいて上記(1)式に従って数値Sを算出しても、例えば血液が流れる血管等が存在する位置における数値Sと、血管等以外の生体組織の位置における数値Sとで、さほど大きな差が現れなくなると考えられた。 Therefore, numerical values in their be calculated numerically S n in accordance with the equation (1) based on the information, for example, a numerical S n at a position such as a blood vessel is present which blood flows, the position of the biological tissue other than a blood vessel such as S It was thought that no big difference appeared with n .

一方、本実施形態においても、照射する超音波Swa、Swbやレーザ光Lb(図1等参照)が連続波であってもパルス波であっても、やはり被検部Baの位置Pzに超音波Swa、Swbとレーザ光Lbが照射されて検出されるスペックルパターンの情報は、当該位置Pzにおいて超音波により生じた生体組織や血液等の振動の1周期分以上の平均化されたデータになる。   On the other hand, also in the present embodiment, the ultrasonic waves Swa and Swb and the laser beam Lb (see FIG. 1 and the like) to be irradiated are ultrasonic waves at the position Pz of the test portion Ba, whether they are continuous waves or pulse waves. The speckle pattern information detected by irradiation with the Swa, Swb and the laser beam Lb is averaged data for one period or more of vibrations of the living tissue or blood generated by the ultrasonic waves at the position Pz. .

しかし、本実施形態では、上記のように、当該位置Pzにおける干渉縞の振幅Amが大きい場合のスペックルパターンの情報と、干渉縞の振幅Amが小さい場合のスペックルパターンの情報とをそれぞれ検出することができる。なお、各スペックルパターンの情報に、図6(A)、(B)に示したような微小面Mに照射される合成波の干渉縞の変化も反映されていることは前述した通りである(以下も同様)。   However, in the present embodiment, as described above, the speckle pattern information when the interference Am amplitude Am is large at the position Pz and the speckle pattern information when the interference Am amplitude Am is small are detected. can do. As described above, the information of each speckle pattern also reflects the change in the interference fringes of the composite wave irradiated on the minute surface M as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B). (The same applies to the following).

そのため、被検部Baの当該位置Pzにおいて、超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞により生体組織や血液等が大きく揺さぶられた場合(すなわち干渉縞の振幅Amが大きい場合)のスペックルパターンの情報と、干渉縞により生体組織や血液等の揺さぶられ方が小さい場合(すなわち干渉縞の振幅Amが小さい場合)のスペックルパターンの情報とを、それぞれ別々に検出することが可能となる。   Therefore, a speckle pattern when the biological tissue or blood is greatly shaken by the interference fringes of the synthesized waves of the ultrasonic waves Swa and Swb at the position Pz of the test portion Ba (that is, when the amplitude Am of the interference fringes is large). And the speckle pattern information when the way in which the biological tissue or blood is shaken by the interference fringes is small (that is, when the amplitude Am of the interference fringes is small) can be detected separately.

そして、被検部Baの位置Pzにおいて、上記のように、生体組織や血液等の揺さぶられ方が異なる複数のスペックルパターンの情報が得られるため、後述するように、それらを的確に用いることで、生体組織B内において血管等が存在する位置を的確に特定することが可能となるのである。   In addition, as described above, information on a plurality of speckle patterns with different ways of shaking, such as living tissue or blood, can be obtained at the position Pz of the test portion Ba. Thus, the position where the blood vessel or the like is present in the living tissue B can be accurately specified.

解析手段6では、上記のようにして検出手段4で複数回検出されたスペックルパターンの情報、すなわち位置Pzにおける干渉縞の振幅Amが大きい場合および小さい場合のスペックルパターンの各情報を解析して、生体組織内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置を特定する等の処理を行うようになっている(解析工程)。   The analyzing means 6 analyzes the speckle pattern information detected a plurality of times by the detecting means 4 as described above, that is, the speckle pattern information when the amplitude Am of the interference fringes at the position Pz is large and small. Thus, processing such as specifying a position where an object that absorbs light, such as blood, is present in the living tissue is performed (analysis step).

解析手段6では、例えば、前述した非特許文献2に記載されているスペックルパターンの解析方法を用い、上記(1)式に従って、生体組織Bの被検部Baにおける、生体表面Bsからの所定の深さzの位置Pzでの数値Sを算出するように構成することが可能である。 In the analysis means 6, for example, using the speckle pattern analysis method described in Non-Patent Document 2 described above, the predetermined part from the biological surface Bs in the test portion Ba of the biological tissue B according to the above equation (1). The numerical value S n at the position Pz of the depth z n can be calculated.

本実施形態では、上記のように、スペックルパターンの情報として、位置Pzにおける干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合の少なくとも2種類のスペックルパターンの情報(すなわち前述した生体組織や血液等の揺さぶられ方が異なる複数のスペックルパターンの情報)が得られる。そのため、所定の深さzの位置Pzでの数値Sとして、各場合に対応して、位置Pzにおける干渉縞の振幅Amが大きい場合のスペックルパターンの情報に基づく数値Sと、干渉縞の振幅Amが小さい場合のスペックルパターンの情報に基づく数値Sとがそれぞれ算出される。 In the present embodiment, as described above, as speckle pattern information, information on at least two types of speckle patterns when the amplitude Am of the interference fringes at the position Pz is large and small (that is, the aforementioned biological tissue, blood, etc.) Information on a plurality of speckle patterns with different ways of shaking. Therefore, as a numerical value S n at position Pz of predetermined depth z n, in response to each case, and numbers S n based on the information of the speckle pattern when the amplitude Am of the interference fringes at the position Pz is large, interference and numerical S n based on the information of the speckle pattern when fringe amplitude Am is small are calculated.

そして、各超音波照射手段2a、2bから照射させた各超音波Swa、Swbを交差させる生体表面Bsからの深さzを種々に変えてスキャンし、検出手段4で、被検部Baの各位置Pzについて、それぞれ複数のスペックルパターンの情報が検出される。なお、各超音波Swa、Swbのスキャンは、深さz方向に直交する方向(すなわち生体表面に平行な方向)にも行われる。 Then, scanning is performed by changing the depth z n from the living body surface Bs where the ultrasonic waves Swa and Swb irradiated from the ultrasonic irradiation units 2a and 2b intersect with each other. A plurality of speckle pattern information is detected for each position Pz. Each ultrasonic Swa, scan Swb is performed also in the direction perpendicular to the depth z n direction (i.e. a direction parallel to the surface of the living body).

そして、解析手段6は、検出手段4から位置Pzにおける複数のスペックルパターンの情報が送信されてくるごとに、当該位置Pzにおける干渉縞の振幅Amが大きい場合のスペックルパターンの情報に基づく数値Sと、干渉縞の振幅Amが小さい場合のスペックルパターンの情報に基づく数値Sとをそれぞれ算出していく。 Then, each time the information on a plurality of speckle patterns at the position Pz is transmitted from the detection means 4, the analysis means 6 is a numerical value based on the information on the speckle pattern when the amplitude Am of the interference fringes at the position Pz is large. and S n, continue to calculate the numerical value S n, respectively, based on the speckle pattern information when the amplitude Am of the interference fringes is small.

そのため、本実施形態では、被検部Baの深さz方向の数値Sの各信号波形(非特許文献2の図5(b)参照)が、位置Pzにおける干渉縞の振幅Amが大きい場合のスペックルパターンの情報に基づく数値Sと、干渉縞の振幅Amが小さい場合のスペックルパターンの情報に基づく数値Sとで、2種類ずつ得られることになる。 Therefore, in the present embodiment, the signal waveform of the depth z n direction numbers S n of the subject portion Ba (see FIG. 5 in Non-Patent Document 2 (b)) is large amplitudes Am of the interference fringes at the position Pz and numerical S n based on the speckle pattern information in the case, in the numeric S n based on the speckle pattern information when the amplitude Am of the interference fringes is small, will be obtained by two kinds.

そこで、例えば、各場合の情報に基づいて得られた数値Sの各信号波形を対比して、被検部Baの各位置Pzに血管等が存在するか否かを的確に判断することが可能となる。そして、このように複数の検出結果に基づいて血管等の存在位置を検出することで、血管等の存在位置の検出の精度をより向上させることが可能となる。 Therefore, for example, by comparing the signal waveforms of numbers S n obtained on the basis of the information in each case, it is accurately determined whether the blood vessel or the like is present in each position Pz of the test portion Ba It becomes possible. In addition, by detecting the existence position of a blood vessel or the like based on a plurality of detection results in this way, it is possible to further improve the accuracy of detection of the existence position of the blood vessel or the like.

一方、解析手段6で、上記のようにして異なるタイミングで複数回検出されたスペックルパターンの情報に基づいて各回ごとに検出されたスペックルパターンの情報の変化を解析することによって、生体組織B内において血管等が存在する位置を特定するように構成することも可能である。   On the other hand, the analyzing means 6 analyzes the change in the speckle pattern information detected each time based on the speckle pattern information detected a plurality of times at different timings as described above. It is also possible to configure so as to specify a position where a blood vessel or the like is present.

すなわち、例えば、位置Pzにおける干渉縞の振幅Amが小さい場合のスペックルパターンの情報と、干渉縞の振幅Amが大きい場合のスペックルパターンの情報とを比較して、それらがどのように変化したかを見比べて、生体組織B内において血管等が存在する位置を特定するように構成することも可能である。   That is, for example, the speckle pattern information when the amplitude Am of the interference fringes at the position Pz is small and the information of the speckle pattern when the amplitude Am of the interference fringes is large are compared, and how they change. It is also possible to configure such that the position where the blood vessel or the like exists in the living tissue B is identified.

具体的には、被検部Baの位置Pzに血液等の光を吸収する物体が存在する場合に比べて、当該位置Pzに血管以外の光を吸収しにくい生体組織が存在する場合には、超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合とで(すなわち前述した揺さぶられ方が異なる各場合で)、得られるスペックルパターンの情報に比較的大きな変化が現れる。   Specifically, when there is a living tissue that hardly absorbs light other than blood vessels at the position Pz as compared to the case where an object that absorbs light such as blood exists at the position Pz of the test portion Ba, A relatively large change appears in the speckle pattern information obtained depending on whether the amplitude Am of the interference fringes of the synthesized wave of the ultrasonic waves Swa and Swb is large or small (that is, in each case where the shaking is different). .

それに対して、被検部Baの位置Pzに血液等の光を吸収する物体が存在する場合には、血液等がレーザ光Lbを吸収してしまうため、レーザ光Lbの反射光Lr(或いは透過光)の強度が弱まる。そのため、当該位置Pzに光を吸収しにくい生体組織が存在する場合に比べて、超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合とで、得られるスペックルパターンの情報に現れる変化が比較的小さくなる。或いは、ほとんど同じようなデータになる。   On the other hand, when there is an object that absorbs light such as blood at the position Pz of the test portion Ba, the blood or the like absorbs the laser light Lb, and thus the reflected light Lr (or transmitted light) of the laser light Lb. The intensity of light is weakened. Therefore, the speckle pattern obtained by the case where the amplitude Am of the interference fringes of the combined wave of the ultrasonic waves Swa and Swb is large and small as compared with the case where a living tissue that hardly absorbs light exists at the position Pz. Changes that appear in information are relatively small. Or almost the same data.

そのため、例えば、前述した非特許文献2に記載されているスペックルパターンの解析方法を用いて上記の各場合について数値Sを算出し、数値Sの各信号波形を対比する。そして、超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amが小さい場合に比べて振幅Amが大きい場合に数値Sが大きく変化する部分を血管以外の生体組織が存在する部分として特定し、数値Sがさほど変化しない部分を血管等が存在する部分として特定するように構成することが可能である。 Therefore, for example, using an analysis method of the speckle pattern that is described in Non-Patent Document 2 described above to calculate the numerical value S n for each of the foregoing cases, comparing the signal waveforms of numbers S n. Then, identify ultrasound Swa, a portion numeric S n changes greatly when a large amplitude Am than when the amplitude Am of the interference fringes of the composite wave of Swb is small as a portion there is biological tissue other than a blood vessel, a portion numeric S n is not significantly changed can be configured to identify a portion of a blood vessel or the like is present.

このように構成すれば、光を吸収する血液等と光を吸収しにくい生体組織との特性に違いに基づいて、生体組織B内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置、すなわち血管等が存在する位置を的確に特定することが可能となる。   If comprised in this way, based on the difference in the characteristic of the blood tissue etc. which absorb light, and the biological tissue which hardly absorbs light, the position where the object which absorbs light, such as blood, exists in the biological tissue B, ie, blood vessel It becomes possible to specify the position where etc. exist exactly.

なお、このように構成する場合、上記のように、非特許文献2に記載されている解析方法を用いたり、検出手段4として多素子光検出器であるCCDカメラ等を用いたりしなくてもよい。例えば、検出手段4として1つの素子からなる光電子増倍管等を用いるように構成することも可能である。   In the case of such a configuration, as described above, it is not necessary to use the analysis method described in Non-Patent Document 2 or use a CCD camera or the like that is a multi-element photodetector as the detection means 4. Good. For example, it is possible to use a photomultiplier tube composed of one element as the detection means 4.

検出手段4として多素子光検出器であるCCDカメラ等を用いる場合、前述したように、生体表面Bsからの深さzの位置Pzにおけるスペックルパターンが各画素ごとに受光され、各画素ごとに画素値An,i,jが検出される。一方、検出手段4として1つの素子からなる光電子増倍管等を用いる場合には、いわば多素子光検出器の各画素ごとのスペックルパターンの画素値An,i,jの合計値に相当する値(以下、合計値Aという。)が検出されることになる。 When a CCD camera or the like, which is a multi-element photodetector, is used as the detection means 4, as described above, the speckle pattern at the position Pz at the depth z n from the biological surface Bs is received for each pixel, and for each pixel. The pixel value A n, i, j is detected. On the other hand, when a photomultiplier tube made up of one element is used as the detection means 4, it is equivalent to the total value of the pixel values An, i, j of the speckle pattern for each pixel of the multi-element photodetector. value (hereinafter, referred to as the total value a n.) so that is detected.

しかし、この場合も、光電子増倍管等で検出される合計値Aは、被検部Baの位置Pzに血液等の光を吸収する物体が存在する場合には、当該位置Pzでの干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合とで合計値Aの変化は小さくなり、当該位置Pzに血管等以外の生体組織が存在する場合には、当該位置Pzでの干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合とで合計値Aの変化が大きくなる。 However, also in this case, the total value A n detected by the photomultiplier tubes and the like, when the object that absorbs light such as blood at a position Pz of the object part Ba is present, interference in the position Pz change of the total value a n with the case and the case fringe amplitude Am is large or small decreases, when the living body tissue other than a blood vessel or the like is present in the position Pz, the amplitude Am of the interference fringes in the position Pz change of the total value a n is increased in the case when large and small.

そのため、上記と同様にして、超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amが小さい場合に比べて振幅Amが大きい場合に合計値Aが大きく変化する部分を血管以外の生体組織が存在する部分として特定し、合計値Aがさほど変化しない部分を血管等が存在する部分として特定することで、生体組織B内における血管等が存在する位置を的確に特定することが可能となる。 Therefore, in the same manner as described above, a living tissue other than a blood vessel has a portion where the total value An greatly changes when the amplitude Am is larger than when the amplitude Am of the interference fringes of the combined waves of the ultrasonic waves Swa and Swb is small. identified as a partial present, a portion where the total value a n is not significantly changed by specifying a portion where a blood vessel or the like is present, it is possible to identify to accurately position the blood vessel or the like is present in the living body tissue B .

以上のように、本実施形態に係る超音波変調光計測装置1および超音波変調光計測方法によれば、複数の超音波照射手段2a、2bから、周波数fa、fbが互いに僅かに異なる超音波Swa、Swbを、生体組織Bの被検部Baの生体表面Bsからの所定の深さzの位置Pzで交差するように照射し、レーザ光照射手段3から被検部Baにレーザ光Lbを照射し、しかも、各超音波Swa、Swbが交差されることにより形成される合成波の干渉縞の上記位置Pzにおける振幅Amが、異なる振幅になる複数のタイミングでそれぞれレーザ光Lbの反射光Lr(或いは透過光)によるスペックルパターンを検出するように構成した。   As described above, according to the ultrasonic modulated light measurement device 1 and the ultrasonic modulated light measurement method according to the present embodiment, the ultrasonic waves having slightly different frequencies fa and fb from the plurality of ultrasonic irradiation units 2a and 2b. Swa and Swb are irradiated so as to intersect at a position Pz at a predetermined depth z from the living body surface Bs of the test portion Ba of the living tissue B, and the laser beam Lb is applied from the laser light irradiation means 3 to the test portion Ba. The reflected light Lr of the laser beam Lb is irradiated at a plurality of timings when the amplitude Am at the position Pz of the interference fringes of the synthesized wave formed by irradiation and the intersecting ultrasonic waves Swa and Swb are different from each other. A speckle pattern by (or transmitted light) is detected.

被検部Baの上記位置Pzに、血液等の光を吸収する物体が存在する場合には、血液等がレーザ光Lbを吸収するため、レーザ光Lbの反射光Lr(或いは透過光)の強度が弱まる。そのため、超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合とで(すなわち前述した揺さぶられ方が異なる各場合で)、得られるスペックルパターンの情報に現れる変化が比較的小さくなる。   When an object that absorbs light, such as blood, is present at the position Pz of the test portion Ba, blood or the like absorbs the laser light Lb, and therefore the intensity of the reflected light Lr (or transmitted light) of the laser light Lb. Is weakened. Therefore, the changes appearing in the information of the speckle pattern obtained are compared between the case where the amplitude Am of the interference fringes of the combined wave of the ultrasonic waves Swa and Swb is large and the case where the amplitude Am is small (that is, in each case where the shaking is different). Become smaller.

一方、当該位置Pzに血管以外の光を吸収しにくい生体組織が存在する場合には、超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合とで、得られるスペックルパターンの情報に比較的大きな変化が現れる。   On the other hand, when there is a living tissue that hardly absorbs light other than blood vessels at the position Pz, speckles obtained depending on whether the amplitude Am of the interference fringes of the combined wave of the ultrasonic waves Swa and Swb is large or small are obtained. A relatively large change appears in the pattern information.

また、この場合、前述したように、スペックルパターンの情報の変化には、微小面M(図6(A)、(B)参照)に照射される合成波の干渉縞の変化も反映されるが、これに起因するスペックルパターンの変化も、被検部Baの上記位置Pzに血液等の光を吸収する物体が存在する場合には変化の影響が大きく現れるが、当該位置Pzに血管以外の光を吸収しにくい生体組織が存在する場合には、現れる変化の影響が小さくなる。   In this case, as described above, the change in the speckle pattern information also reflects the change in the interference fringes of the composite wave irradiated on the minute surface M (see FIGS. 6A and 6B). However, the change in the speckle pattern due to this also appears to be greatly affected when there is an object that absorbs light such as blood at the position Pz of the test portion Ba. When there is a living tissue that hardly absorbs light, the influence of changes that appear is reduced.

そのため、例えば、このようなスペックルパターンの情報に現れる変化の違いを検出することが可能となり、生体組織B内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置、すなわち血管等が存在する位置を的確に特定することが可能となる。   Therefore, for example, it is possible to detect a difference in change appearing in such speckle pattern information, and a position in the living tissue B where an object that absorbs light such as blood exists, that is, a position where a blood vessel or the like exists. Can be accurately identified.

また、その際、レーザ光照射手段3として、フェムト秒チタンサファイアレーザ等の高価で大型な光源を用いる必要がなく、連続光照射、または数十ナノ秒から数ナノ秒オーダのパルス光照射が可能な比較的安価な通常の半導体レーザ等を用いて上記の構成を実現することができる。そのため、超音波変調光計測装置1を低コストで製造することが可能となる。また、通常、半導体レーザは小型であるため、超音波変調光計測装置1をより小型に製造することが可能となる。   In this case, it is not necessary to use an expensive and large light source such as a femtosecond titanium sapphire laser as the laser light irradiation means 3, and continuous light irradiation or pulsed light irradiation on the order of several tens of nanoseconds to several nanoseconds is possible. The above configuration can be realized by using a relatively inexpensive ordinary semiconductor laser or the like. Therefore, it becomes possible to manufacture the ultrasonic modulation light measuring device 1 at a low cost. Moreover, since the semiconductor laser is usually small, the ultrasonic modulated light measuring device 1 can be manufactured in a smaller size.

なお、本実施形態や後述する下記の実施形態では、生体組織Bの被検部Baの各位置Pzごとに、当該位置Pzにおける合成波の干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合の2回のタイミングで、それぞれ検出手段4でスペックルパターンを検出する場合を前提にして説明したが、各位置Pzにおけるスペックルパターンの検出は2回に限定されず、3回以上行うように構成することも可能である。   In the present embodiment and the following embodiments described later, for each position Pz of the test portion Ba of the biological tissue B, twice when the amplitude Am of the interference fringe of the synthesized wave at the position Pz is large and small. However, the detection of the speckle pattern at each position Pz is not limited to two times, but is configured to be performed three or more times. Is also possible.

[第2の実施の形態]
上記の第1の実施形態では、生体組織Bの被検部Baの所定の位置Pzで交差させる超音波Swa、Swbの周波数fa、fbを互いに僅かに異なる周波数とし、当該位置Pzに形成される各超音波Swa、Swbの合成波に干渉縞を生じさせて、干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合とで、それぞれスペックルパターンを検出するように構成されている場合について説明した。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the frequencies fa and fb of the ultrasonic waves Swa and Swb that intersect at the predetermined position Pz of the test portion Ba of the biological tissue B are slightly different from each other, and are formed at the position Pz. The case has been described in which interference fringes are generated in the combined wave of each of the ultrasonic waves Swa and Swb, and the speckle pattern is detected when the amplitude Am of the interference fringes is large and when the amplitude Am is small.

本実施形態および後述する第3の実施形態では、各超音波照射手段2a、2bから同じ周波数fの超音波Swa、Swbを照射して、被検部Baの位置Pzで交差させる場合について説明する。   In the present embodiment and a third embodiment to be described later, a case will be described in which ultrasonic waves Swa and Swb having the same frequency f are irradiated from the ultrasonic irradiation units 2a and 2b and intersected at the position Pz of the test portion Ba. .

上記(2)式のような式による説明を省略するが、この場合も、超音波Swa、Swbが交差する被検部Baの所定の位置Pzの各超音波Swa、Swbの合成波に干渉縞を形成される。しかし、この場合、超音波Swa、Swbの周波数fが同じであるため、位置Pzでの干渉縞の振幅Amは、上記の第1の実施形態の場合のように時間的に変化しない。   Although description by the equation such as the equation (2) is omitted, in this case as well, interference fringes are generated in the combined wave of the ultrasonic waves Swa and Swb at the predetermined position Pz of the test portion Ba where the ultrasonic waves Swa and Swb intersect. Formed. However, in this case, since the frequencies f of the ultrasonic waves Swa and Swb are the same, the amplitude Am of the interference fringes at the position Pz does not change with time as in the case of the first embodiment.

すなわち、本実施形態の場合、上記の第1の実施形態で示した上記(2)式での振幅Amに相当する2cos{2π(fa−fb)t/2}のように、振幅Amが時間的に変化することはない。そのため、干渉縞は、例えば前述した図5(A)に示した状態から図5(B)に示した状態に時間的に変化することがなく、位置Pzに例えば図5(A)に示した状態の干渉縞が形成されると、その干渉縞が図5(A)に示した状態のまま続く状態になる。   That is, in the case of the present embodiment, the amplitude Am is the time as shown by 2 cos {2π (fa−fb) t / 2} corresponding to the amplitude Am in the above equation (2) shown in the first embodiment. There is no change. Therefore, the interference fringes do not change with time from the state shown in FIG. 5A to the state shown in FIG. 5B, for example, and are shown at the position Pz in FIG. 5A, for example. When the interference fringes in the state are formed, the interference fringes continue to be in the state shown in FIG.

すなわち、本実施形態では、合成波に現れた干渉縞は、その振幅Amが時間的に変化せず、位置Pzで見た場合、例えば図7(A)に示すように、同じ振幅Amの状態が維持される。そのため、第1の実施形態のように、合成波の干渉縞の時間的変化を利用して干渉縞の振幅Amが大きい場合と小さい場合とでそれぞれスペックルパターンを検出するという構成をとることができない。   That is, in the present embodiment, the interference fringes that appear in the combined wave have the same amplitude Am as shown in FIG. 7A, for example, as shown in FIG. Is maintained. Therefore, as in the first embodiment, the speckle pattern may be detected when the amplitude Am of the interference fringe is large and when the amplitude Am of the interference fringe is small using the temporal change of the interference fringe of the synthesized wave. Can not.

そこで、本実施形態では、各超音波照射手段2a、2bから照射される各超音波Swa、Swbの位相θを変えて、各超音波Swa、Swbが交差されることにより形成される合成波の前記被検部Baの位置Pzにおける振幅Amが異なる振幅になるようにして、スペックルパターンを複数回検出するように構成される。   Therefore, in the present embodiment, the synthesized wave formed by intersecting the ultrasonic waves Swa and Swb by changing the phase θ of the ultrasonic waves Swa and Swb irradiated from the ultrasonic wave irradiation means 2a and 2b. The speckle pattern is detected a plurality of times such that the amplitude Am at the position Pz of the test portion Ba has different amplitudes.

具体的には、各超音波Swa、Swbの位相θをθa、θbと表すと(周波数はともにf)、各超音波Swa、Swbの波形はそれぞれsin(2πft+θa)、sin(2πft+θb)で表されるため、位置Pzでの合成波は、仮に上記(2)式に従うと、
sin(2πft+θa)+sin(2πft+θb)
=2cos{(θa−θb)/2}×sin{2πft+(θa+θb)/2}…(3)
と表される。
Specifically, when the phase θ of each ultrasonic wave Swa and Swb is expressed as θa and θb (both frequencies are f), the waveform of each ultrasonic wave Swa and Swb is expressed as sin (2πft + θa) and sin (2πft + θb), respectively. Therefore, if the combined wave at the position Pz follows the above equation (2),
sin (2πft + θa) + sin (2πft + θb)
= 2 cos {(θa−θb) / 2} × sin {2πft + (θa + θb) / 2} (3)
It is expressed.

この場合、2cos{(θa−θb)/2}の項は時間tを含まない。そして、この2cos{(θa−θb)/2}が、被検部Baの位置Pzでの合成波の干渉縞の振幅Amを表すことになる。すなわち、
Am=2cos{(θa−θb)/2} …(4)
In this case, the term 2cos {(θa−θb) / 2} does not include time t. Then, 2cos {(θa−θb) / 2} represents the amplitude Am of the interference fringe of the composite wave at the position Pz of the test portion Ba. That is,
Am = 2 cos {(θa−θb) / 2} (4)

また、上記(4)式は、超音波Swaの位相θaや、超音波Swbの位相θb、或いはその両方を変化させて、θa−θbを変化させることで、各超音波Swa、Swbの被検部Baの位置Pzでの合成波の干渉縞の振幅Amを、例えば図7(A)、(B)に示すように変化させることができることも表している。   In addition, the above equation (4) is obtained by changing the phase θa of the ultrasonic wave Swa, the phase θb of the ultrasonic wave Swb, or both, and changing θa−θb, thereby detecting the ultrasonic waves Swa and Swb. This also shows that the amplitude Am of the interference fringes of the combined wave at the position Pz of the part Ba can be changed as shown in FIGS. 7A and 7B, for example.

そこで、本実施形態では、まず、所定の位相θa、θb(周波数はともにf)の各超音波Swa、Swbが被検部Baの位置Pzで交差する状態になるように各超音波照射手段2a、2bから各超音波Swa、Swbを照射する(超音波照射工程)。そして、被検部Baにレーザ光照射手段3からレーザ光Lbを照射する(レーザ光照射工程)。そして、そのスペックルパターンを検出手段4で検出する(検出工程)。   Therefore, in the present embodiment, first, each ultrasonic irradiation means 2a is set so that the ultrasonic waves Swa and Swb having predetermined phases θa and θb (both frequencies are f) intersect each other at the position Pz of the test portion Ba. 2b, the respective ultrasonic waves Swa and Swb are irradiated (ultrasonic irradiation step). Then, the laser beam Lb is irradiated from the laser beam irradiation means 3 to the test portion Ba (laser beam irradiation step). And the speckle pattern is detected by the detection means 4 (detection process).

続いて、各超音波Swa、Swbが被検部Baの位置Pzで交差する状態を保ったまま、超音波Swa、Swbの位相θa、θbのいずれか一方或いはその両方を変化させてθa−θbを変化させた状態で、再度、各超音波照射手段2a、2bから各超音波Swa、Swbを照射する(超音波照射工程)。そして、被検部Baにレーザ光照射手段3からレーザ光Lbを照射し(レーザ光照射工程)、検出手段4でそのスペックルパターンを検出する(検出工程)。   Subsequently, while maintaining the state in which the ultrasonic waves Swa and Swb intersect at the position Pz of the test portion Ba, one or both of the phases θa and θb of the ultrasonic waves Swa and Swb are changed to make θa−θb. Then, again, the respective ultrasonic waves Swa and Swb are irradiated from the respective ultrasonic irradiation means 2a and 2b (ultrasonic irradiation step). Then, the laser beam Lb is irradiated from the laser beam irradiation means 3 (laser light irradiation process) to the test portion Ba, and the speckle pattern is detected by the detection means 4 (detection process).

なお、この場合も、上記のように、超音波Swa、Swbの位相θa、θbを変えてスペックルパターンを2回検出する場合に限定されず、3回以上変化させてスペックルパターンをそれぞれ検出するように構成することも可能である。   Also in this case, as described above, the speckle pattern is not limited to detecting the speckle pattern twice by changing the phases θa and θb of the ultrasonic waves Swa and Swb, and the speckle pattern is detected by changing it three times or more. It is also possible to configure so as to.

上記のように構成すれば、上記の第1の実施形態の場合と同様に、被検部Baの位置Pzでの各超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amが大きい場合(図7(A)の場合)と小さい場合(図7(B)の場合)のそれぞれの場合について、当該位置Pzからの反射光Lr(或いは透過光)によるスペックルパターンを検出することが可能となる。   When configured as described above, as in the case of the first embodiment, the amplitude Am of the interference fringes of the combined wave of the ultrasonic waves Swa and Swb at the position Pz of the test portion Ba is large (see FIG. 7 (A)) and small case (FIG. 7B), it is possible to detect a speckle pattern by reflected light Lr (or transmitted light) from the position Pz. .

また、この場合も、超音波Swa、Swbの位相θa、θbのいずれか一方或いはその両方を変化させることで、前述した、被検部Baの位置Pzを含み深さz方向に直交する仮想的な微小面Mにおける干渉縞も、例えば図6(A)に示した状態から図6(B)に示した状態に変化する。そして、その変化が、各スペックルパターンの情報に反映される。   Also in this case, by changing either one or both of the phases θa and θb of the ultrasonic waves Swa and Swb, the virtual position that includes the position Pz of the test portion Ba and is orthogonal to the depth z direction described above. For example, the interference fringes on the minute surface M also change from the state shown in FIG. 6A to the state shown in FIG. The change is reflected in the information of each speckle pattern.

そのため、第1の実施形態の場合と同様に、本実施形態に係る超音波変調光計測装置1や超音波変調光計測方法においても、それらの情報に基づいて、生体組織B内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置、すなわち血管等が存在する位置を的確に特定することが可能となる。   Therefore, as in the case of the first embodiment, in the ultrasonic modulated light measurement device 1 and the ultrasonic modulated light measurement method according to the present embodiment, blood or the like in the living tissue B based on such information. It is possible to accurately specify a position where an object that absorbs light exists, that is, a position where a blood vessel or the like exists.

また、本実施形態においても、レーザ光照射手段3として、フェムト秒チタンサファイアレーザ等の高価で大型な光源を用いる必要がなく、連続光照射、または数十ナノ秒から数ナノ秒オーダのパルス光照射が可能な比較的安価な通常の半導体レーザ等を用いて上記の構成を実現することができる。そのため、超音波変調光計測装置1を低コストで製造することが可能となる。また、通常、半導体レーザは小型であるため、超音波変調光計測装置1をより小型に製造することが可能となる。   Also in this embodiment, it is not necessary to use an expensive and large light source such as a femtosecond titanium sapphire laser as the laser light irradiation means 3, and continuous light irradiation or pulsed light on the order of several tens of nanoseconds to several nanoseconds. The above-described configuration can be realized using a relatively inexpensive ordinary semiconductor laser that can be irradiated. Therefore, it becomes possible to manufacture the ultrasonic modulation light measuring device 1 at a low cost. Moreover, since the semiconductor laser is usually small, the ultrasonic modulated light measuring device 1 can be manufactured in a smaller size.

[第3の実施の形態]
上記の第2の実施形態では、各超音波照射手段2a、2bから同じ周波数fの超音波Swa、Swbを照射して被検部Baの位置Pzで交差させ、各超音波Swa、Swbの位相θa、θbを変えることで、当該位置Pzでの合成波の干渉縞の振幅Amを変える場合について説明した。
[Third Embodiment]
In the second embodiment described above, the ultrasonic waves Swa and Swb having the same frequency f are irradiated from the ultrasonic irradiation units 2a and 2b and intersected at the position Pz of the test portion Ba, and the phases of the ultrasonic waves Swa and Swb are intersected. The case where the amplitude Am of the interference fringe of the composite wave at the position Pz is changed by changing θa and θb has been described.

しかし、各超音波Swa、Swbの周波数fが同じであり、しかも、位相θa、θbを変えなくても、各超音波照射手段2a、2bから照射される各超音波Swa、Swbの相対的な交差角度δ(図1参照)を変えることで、各超音波Swa、Swbが交差されることにより形成される合成波の干渉縞の被検部Baの位置Pzにおける振幅Amを、図7(A)、(B)に示したように変化させることができる。   However, the frequencies f of the ultrasonic waves Swa and Swb are the same, and the relative ultrasonic waves Swa and Swb irradiated from the ultrasonic wave irradiation means 2a and 2b can be compared without changing the phases θa and θb. By changing the crossing angle δ (see FIG. 1), the amplitude Am at the position Pz of the interference fringes of the composite wave formed by crossing the ultrasonic waves Swa and Swb is shown in FIG. ) And (B).

この場合、上記(2)式等のように数式で説明することが必ずしも容易でないため数式を用いた説明は省略する。また、この場合も、上記の第2の実施形態の場合と同様に、被検部Baの位置Pzにおける各超音波Swa、Swbの合成波には干渉縞が現れるが、その干渉縞の位置Pzでの振幅Amは、時間的に変化しない状態になる。   In this case, since it is not always easy to explain with mathematical formulas such as the above formula (2), explanation using mathematical formulas is omitted. Also in this case, as in the case of the second embodiment, an interference fringe appears in the combined wave of the ultrasonic waves Swa and Swb at the position Pz of the test portion Ba, but the interference fringe position Pz. In this state, the amplitude Am does not change with time.

本実施形態では、例えば、図1に示した各超音波照射手段2a、2bのいずれか一方或いはその両方に図示しない位置可変手段を設けておき、まず、各超音波照射手段2a、2bの位置が、照射された各超音波Swa、Swbの交差角度δが所定の角度になるような位置に固定される。   In this embodiment, for example, position changing means (not shown) is provided in either one or both of the ultrasonic irradiation means 2a and 2b shown in FIG. 1, and first, the position of each ultrasonic irradiation means 2a and 2b. Is fixed at a position such that the intersection angle δ of the irradiated ultrasonic waves Swa and Swb becomes a predetermined angle.

そして、その状態で、各超音波Swa、Swbが被検部Baの位置Pzで交差するように、各超音波照射手段2a、2bから各超音波Swa、Swbを照射する(超音波照射工程)。そして、被検部Baにレーザ光照射手段3からレーザ光Lbを照射する(レーザ光照射工程)。そして、その反射光Lr(或いは透過光)によるスペックルパターンを検出手段4で検出する(検出工程)。   In this state, the ultrasonic waves Swa and Swb are irradiated from the ultrasonic wave irradiation means 2a and 2b so that the ultrasonic waves Swa and Swb intersect at the position Pz of the test portion Ba (ultrasonic irradiation process). . Then, the laser beam Lb is irradiated from the laser beam irradiation means 3 to the test portion Ba (laser beam irradiation step). And the speckle pattern by the reflected light Lr (or transmitted light) is detected by the detection means 4 (detection process).

続いて、各超音波照射手段2a、2bのいずれか一方或いはその両方の位置を可変させて、各超音波照射手段2a、2bの位置が、照射された各超音波Swa、Swbの交差角度δが別の所定の角度になるような位置に固定される。そして、各超音波Swa、Swbが被検部Baの当該位置Pzで交差するように、再度、各超音波照射手段2a、2bから各超音波Swa、Swbを照射する(超音波照射工程)。そして、被検部Baにレーザ光照射手段3からレーザ光Lbを照射し(レーザ光照射工程)、検出手段4でその反射光Lr(或いは透過光)によるスペックルパターンを検出する(検出工程)。   Subsequently, by changing the position of one or both of the ultrasonic irradiation means 2a and 2b, the position of each of the ultrasonic irradiation means 2a and 2b is determined by the intersection angle δ of the irradiated ultrasonic waves Swa and Swb. Is fixed at a position such that is at another predetermined angle. And each ultrasonic wave Swa and Swb are again irradiated from each ultrasonic irradiation means 2a and 2b so that each ultrasonic wave Swa and Swb cross | intersect at the said position Pz of to-be-tested part Ba (ultrasonic irradiation process). Then, the laser beam Lb is irradiated from the laser beam irradiation means 3 (laser light irradiation process) to the test portion Ba, and the speckle pattern by the reflected light Lr (or transmitted light) is detected by the detection means 4 (detection process). .

なお、この場合も、上記のように、各超音波照射手段2a、2bの位置を1回だけ可変させる場合に限定されず、各超音波照射手段2a、2bの位置を2回以上可変させて、スペックルパターンをそれぞれ検出するように構成することも可能である。   Also in this case, as described above, the present invention is not limited to the case where the position of each ultrasonic irradiation means 2a, 2b is changed only once, but the position of each ultrasonic irradiation means 2a, 2b is changed twice or more. It is also possible to configure to detect each speckle pattern.

このように構成すれば、上記の第2の実施形態の場合と同様に、被検部Baの位置Pzでの各超音波Swa、Swbの合成波の干渉縞の振幅Amが大きい場合(図7(A)の場合)と小さい場合(図7(B)の場合)のそれぞれの場合について、当該位置Pzからのスペックルパターンを検出することが可能となる。   With this configuration, as in the case of the second embodiment, the amplitude Am of the interference fringes of the combined wave of the ultrasonic waves Swa and Swb at the position Pz of the test portion Ba is large (FIG. 7). In each case (in the case of (A)) and small case (in the case of FIG. 7B), it is possible to detect the speckle pattern from the position Pz.

また、この場合も、照射される各超音波Swa、Swbの相対的な交差角度δ(図1参照)を変化させることで、前述した、被検部Baの位置Pzを含み深さz方向に直交する仮想的な微小面Mにおける干渉縞も、例えば図6(A)に示した状態から図6(B)に示した状態に変化する。そして、その変化が、各スペックルパターンの情報に反映される。   Also in this case, the relative crossing angle δ (see FIG. 1) of each of the irradiated ultrasonic waves Swa and Swb is changed to include the position Pz of the test portion Ba described above in the depth z direction. The interference fringes on the virtual micro surface M orthogonal to each other also change, for example, from the state shown in FIG. 6A to the state shown in FIG. The change is reflected in the information of each speckle pattern.

そのため、第1の実施形態や第2の実施形態の場合と同様に、本実施形態に係る超音波変調光計測装置1や超音波変調光計測方法においても、それらの情報に基づいて、生体組織B内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置、すなわち血管等が存在する位置を的確に特定することが可能となる。   Therefore, as in the case of the first embodiment and the second embodiment, in the ultrasonic modulated light measuring device 1 and the ultrasonic modulated light measuring method according to the present embodiment, the living tissue is based on the information. It is possible to accurately specify the position where an object that absorbs light such as blood exists in B, that is, the position where a blood vessel or the like exists.

また、本実施形態においても、レーザ光照射手段3として、フェムト秒チタンサファイアレーザ等の高価で大型な光源を用いる必要がなく、連続光照射、または数十ナノ秒から数ナノ秒オーダのパルス光照射が可能な比較的安価な通常の半導体レーザ等を用いて上記の構成を実現することができる。そのため、超音波変調光計測装置1を低コストで製造することが可能となる。また、通常、半導体レーザは小型であるため、超音波変調光計測装置1をより小型に製造することが可能となる。   Also in this embodiment, it is not necessary to use an expensive and large light source such as a femtosecond titanium sapphire laser as the laser light irradiation means 3, and continuous light irradiation or pulsed light on the order of several tens of nanoseconds to several nanoseconds. The above-described configuration can be realized using a relatively inexpensive ordinary semiconductor laser that can be irradiated. Therefore, it becomes possible to manufacture the ultrasonic modulation light measuring device 1 at a low cost. Moreover, since the semiconductor laser is usually small, the ultrasonic modulated light measuring device 1 can be manufactured in a smaller size.

[第4の実施の形態]
ところで、上記の第1〜第3の実施形態では、レーザ光照射手段3から、単一の波長のレーザ光を被検部Baの位置Pzに照射することを前提として説明した。
[Fourth Embodiment]
By the way, in said 1st-3rd embodiment, the laser beam irradiation means 3 demonstrated on the assumption that the laser beam of a single wavelength was irradiated to the position Pz of to-be-tested part Ba.

しかし、例えば、図1や図2に示したレーザ光照射手段3から波長が異なるレーザ光Lbをそれぞれ照射したり、或いは、図示を省略するが、波長が異なるレーザ光Lbを照射するレーザ光照射手段3を複数備えるように構成して、被検部Baに、波長が異なるレーザ光Lbを照射する。そして、検出手段4で各レーザ光Lbの反射光Lr(或いは透過光)によるスペックルパターンをそれぞれ検出するように構成することも可能である。   However, for example, the laser beam irradiation unit 3 shown in FIGS. 1 and 2 irradiates the laser beam Lb having a different wavelength, or the laser beam irradiation that irradiates the laser beam Lb having a different wavelength although not shown. A plurality of means 3 are provided, and the laser beam Lb having a different wavelength is irradiated onto the test portion Ba. And it is also possible to comprise so that the speckle pattern by the reflected light Lr (or transmitted light) of each laser beam Lb may each be detected by the detection means 4.

例えば、血液中のヘモグロビン(hemoglobin)は、酸素と結合している場合(以下、この状態のヘモグロビンを酸素化ヘモグロビンという。)と結合していない場合(以下、この状態のヘモグロビンを還元ヘモグロビン(脱酸素化ヘモグロビンともいう。)という。)とで、近赤外線領域での吸収スペクトルが変化することが知られている。   For example, hemoglobin in blood is bound to oxygen (hereinafter, this state is referred to as oxygenated hemoglobin) and is not bound (hereinafter referred to as reduced hemoglobin (deoxygenated hemoglobin)). It is also known as oxygenated hemoglobin.))) And the absorption spectrum in the near infrared region is known to change.

すなわち、波長が約800[nm]の近傍の近赤外線領域において、波長が約800[nm]以上の領域では、酸素化ヘモグロビンの方が還元ヘモグロビンよりも吸光度が高く、波長が約800[nm]以下の領域では、逆に、還元ヘモグロビンの方が酸素化ヘモグロビンよりも吸光度が高くなるという特徴がある。   That is, in the near-infrared region where the wavelength is about 800 [nm], in the region where the wavelength is about 800 [nm] or more, oxygenated hemoglobin has higher absorbance than reduced hemoglobin, and the wavelength is about 800 [nm]. In the following regions, conversely, reduced hemoglobin has a feature that the absorbance is higher than oxygenated hemoglobin.

そこで、上記の超音波変調光計測装置1において、被検部Baに、例えば、波長が760[nm]前後のレーザ光Lbと、波長が840[nm]前後のレーザ光Lbとをそれぞれ照射して、各レーザ光Lbについてそれぞれ反射光Lr(或いは透過光)によるスペックルパターンを検出する。そして、レーザ光Lbの各波長ごとに、解析手段6で上記のようにスペックルパターンの情報を解析する。   Therefore, in the ultrasonic modulation light measuring apparatus 1 described above, for example, the laser beam Lb having a wavelength of around 760 [nm] and the laser beam Lb having a wavelength of around 840 [nm] are respectively irradiated to the test portion Ba. Thus, a speckle pattern by the reflected light Lr (or transmitted light) is detected for each laser light Lb. Then, the speckle pattern information is analyzed by the analysis means 6 as described above for each wavelength of the laser beam Lb.

このように構成すれば、上記の第1〜第3の実施形態の場合と同様に、本実施形態に係る超音波変調光計測装置1や超音波変調光計測方法においても、それらの情報に基づいて、生体組織B内において血液等の光を吸収する物体が存在する位置、すなわち血管等が存在する位置を的確に特定することが可能となる。また、それだけでなく、特定した血管中において、酸素化ヘモグロビンが多く存在する部分や還元ヘモグロビンが多く存在する部分等の情報をも得ることが可能となる。   If comprised in this way, similarly to the case of said 1st-3rd embodiment, also in the ultrasonic modulation light measuring device 1 and ultrasonic modulation light measurement method which concern on this embodiment, it is based on those information. Thus, it is possible to accurately specify the position where an object that absorbs light such as blood exists in the living tissue B, that is, the position where the blood vessel or the like exists. In addition, it is possible to obtain information such as a portion where a lot of oxygenated hemoglobin is present and a portion where a lot of reduced hemoglobin is present in the specified blood vessel.

例えば、生体組織B内に癌を発症している場合、癌の部分には、血管が新生されている場合がある。また、癌の部分では、酸素が多く消費されることから、癌の部分の血管や新生血管中には、酸素化ヘモグロビンよりも還元ヘモグロビンの方が多く存在することが知られている。   For example, when cancer has developed in the living tissue B, a blood vessel may be newly formed in the cancer portion. Further, since a large amount of oxygen is consumed in the cancer portion, it is known that more reduced hemoglobin is present than oxygenated hemoglobin in the blood vessels and new blood vessels in the cancer portion.

従って、超音波変調光計測装置1や超音波変調光計測方法を本実施形態のように構成すれば、超音波変調光計測装置1を、生体組織Bに癌が発症しているか否かの診断等に用いることも可能となる。   Therefore, if the ultrasonic modulation light measurement device 1 and the ultrasonic modulation light measurement method are configured as in this embodiment, the ultrasonic modulation light measurement device 1 is used to diagnose whether or not cancer has occurred in the living tissue B. It is also possible to use for such as.

1 超音波変調光計測装置
2a、2b 超音波照射手段
3 レーザ光照射手段
31 光源
34 集光レンズ
4 検出手段
6 解析手段
Am 振幅
B 生体組織
Ba 被検部
Bs 生体表面
fa、fb 周波数
Lb レーザ光
Pz 位置
Swa、Swb 超音波
z、z 深さ
δ 交差角度
θa、θb 位相
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic modulation light measuring device 2a, 2b Ultrasonic irradiation means 3 Laser light irradiation means 31 Light source 34 Condensing lens 4 Detection means 6 Analysis means Am Amplitude B Biological tissue Ba Test part Bs Living body surface fa, fb Frequency Lb Laser light Pz Position Swa, Swb Ultrasound z, z n Depth δ Crossing angle θa, θb Phase

Claims (13)

生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された各々の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する複数の超音波照射手段と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出手段と、
を備え、
前記各超音波照射手段から照射される超音波が互いに異なる周波数とされており、
前記検出手段は、前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅になる複数のタイミングでそれぞれ前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする超音波変調光計測装置。
A plurality of ultrasonic irradiation means for irradiating ultrasonic waves so that each of the irradiated ultrasonic waves intersects at a position at a predetermined depth from the biological surface,
Laser light irradiation means for irradiating the test portion with laser light;
Detecting means for detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or transmitting the position of the test portion;
With
The ultrasonic waves irradiated from each of the ultrasonic irradiation means have different frequencies,
Said detection means, said at a plurality of timings at which the amplitude at the position of the object part of the interference pattern of the composite wave in which each ultrasonic wave is formed by being crossed is different amplitude, the specification of each of the laser beam An ultrasonically modulated light measuring device characterized by detecting a laser pattern.
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された各々の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する複数の超音波照射手段と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記各超音波照射手段から照射される超音波の位相を変えて、前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅となったそれぞれの状態で前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする超音波変調光計測装置。
A plurality of ultrasonic irradiation means for irradiating ultrasonic waves so that each of the irradiated ultrasonic waves intersects at a position at a predetermined depth from the biological surface,
Laser light irradiation means for irradiating the test portion with laser light;
Detecting means for detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or transmitting the position of the test portion;
With
The detection means changes the phase of the ultrasonic waves emitted from the respective ultrasonic irradiation means, and the amplitude of the interference fringes of the synthetic wave formed by intersecting the ultrasonic waves at the position of the test portion It is different for each condition that the amplitude, the ultrasonic modulated light measuring device, characterized in that the detect the speckle pattern of the laser beam.
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された各々の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する複数の超音波照射手段と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段は、前記各超音波照射手段から照射される超音波の交差角度を変えて、前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅となったそれぞれの状態で前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする超音波変調光計測装置。
A plurality of ultrasonic irradiation means for irradiating ultrasonic waves so that each of the irradiated ultrasonic waves intersects at a position at a predetermined depth from the biological surface,
Laser light irradiation means for irradiating the test portion with laser light;
Detecting means for detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or transmitting the position of the test portion;
With
The detection means changes the crossing angle of the ultrasonic waves emitted from the respective ultrasonic wave irradiation means, and the interference fringes of the synthetic wave formed by crossing the ultrasonic waves at the position of the test portion. An ultrasonic-modulated light measuring apparatus , wherein the speckle pattern of the laser light is detected in each state where the amplitudes are different from each other .
前記レーザ光照射手段は、光源から照射されたレーザ光を集光する集光レンズを備え、
前記光源から照射された前記レーザ光は、前記集光レンズで集光された状態で前記被検部に照射されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の超音波変調光計測装置。
The laser light irradiation means includes a condenser lens that condenses the laser light emitted from the light source,
The said laser beam irradiated from the said light source is irradiated to the said to-be-tested part in the state condensed with the said condensing lens, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Ultrasound modulated light measurement device.
前記超音波照射手段は、照射する各超音波が、前記被検部の前記所定の位置において収束するようにそれぞれ超音波を照射することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の超音波変調光計測装置。   5. The ultrasonic irradiation unit according to claim 1, wherein the ultrasonic irradiation unit irradiates each ultrasonic wave so as to converge at the predetermined position of the test portion. The ultrasonic modulation light measuring device according to item. 前記レーザ光は、連続波であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の超音波変調光計測装置。   The ultrasonic-modulated light measurement apparatus according to claim 1, wherein the laser light is a continuous wave. 前記各超音波は、それぞれ連続波であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の超音波変調光計測装置。   The ultrasonic-modulated light measurement apparatus according to claim 1, wherein each of the ultrasonic waves is a continuous wave. 前記被検部の位置における振幅が異なる振幅になるようにして複数回検出された前記スペックルパターンの情報に基づいて、各回ごとに検出された前記情報の変化を解析する解析手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の超音波変調光計測装置。   Analyzing means for analyzing a change in the information detected each time based on the information of the speckle pattern detected a plurality of times so that the amplitude at the position of the test part is different. The ultrasonic-modulated light measuring device according to claim 1, wherein the ultrasonic-modulated light measuring device is characterized in that 前記レーザ光照射手段から波長が異なる前記レーザ光をそれぞれ照射し、または、波長が異なる前記レーザ光を照射する前記レーザ光照射手段を複数備え、
前記検出手段は、前記波長が異なるレーザ光について、前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られる前記スペックルパターンをそれぞれ検出することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の超音波変調光計測装置。
Irradiating each of the laser beams having different wavelengths from the laser beam irradiating means, or comprising a plurality of the laser beam irradiating means for irradiating the laser beams having different wavelengths,
The said detection means detects the said speckle pattern obtained by reflecting at the position of the said to-be-tested part, or permeate | transmitting the position of the to-be-tested part about the laser beam from which the said wavelength differs, It is characterized by the above-mentioned. The ultrasonic-modulated light measuring device according to any one of claims 1 to 8.
少なくとも前記複数の超音波照射手段と前記レーザ光照射手段と前記検出手段とが一体的に構成されていることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の超音波変調光計測装置。   The ultrasonic modulation according to any one of claims 1 to 9, wherein at least the plurality of ultrasonic irradiation units, the laser beam irradiation unit, and the detection unit are integrally configured. Optical measuring device. 生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する超音波照射工程と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出工程と、
を有し、
前記超音波照射工程で前記位置に照射される超音波が互いに異なる周波数とされており、
前記検出工程では、前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅になる複数のタイミングでそれぞれ前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする超音波変調光計測方法。
An ultrasonic irradiation step of irradiating ultrasonic waves so that a plurality of irradiated ultrasonic waves intersect each other at a position at a predetermined depth from the surface of the living body in a test portion of the biological tissue;
A laser beam irradiation step of irradiating the test portion with a laser beam;
A detection step of detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or passing through the position of the test portion;
Have
The ultrasonic waves applied to the position in the ultrasonic irradiation step have different frequencies,
Wherein in the detection step, the at a plurality of timings at which the amplitude becomes different amplitude at the position of the object part of the interference pattern of the composite wave in which each ultrasonic wave is formed by being crossed, the specification of each of the laser beam An ultrasonically modulated light measuring method characterized by detecting a laser pattern.
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する超音波照射工程と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出工程と、
を有し、
前記超音波照射工程では、前記位置に照射される超音波の位相を変えて、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射し、
前記検出工程では、前記位置に照射される超音波の位相を変えて前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅となったそれぞれの状態で前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする超音波変調光計測方法。
An ultrasonic irradiation step of irradiating ultrasonic waves so that a plurality of irradiated ultrasonic waves intersect each other at a position at a predetermined depth from the surface of the living body in a test portion of the biological tissue;
A laser beam irradiation step of irradiating the test portion with a laser beam;
A detection step of detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or passing through the position of the test portion;
Have
In the ultrasonic irradiation step, the phase of the ultrasonic wave irradiated to the position is changed, and the ultrasonic waves are irradiated so that the plurality of irradiated ultrasonic waves intersect,
Wherein in the detection step, it is amplitude different from the amplitude at the position of the object part of the ultrasonic interference fringes of the composite wave in which the respective ultrasonic changing the phase is formed by being cross-irradiated to the position in each state, the ultrasonic modulated optical measurement method characterized in that it detects the speckle pattern of the laser beam.
生体組織の被検部において、生体表面からの所定の深さの位置で、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射する超音波照射工程と、
前記被検部にレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
前記レーザ光が前記被検部の位置で反射されまたは前記被検部の位置を透過して得られるスペックルパターンを検出する検出工程と、
を有し、
前記超音波照射工程では、前記位置に照射される超音波の交差角度を変えて、照射された複数の超音波が交差するようにそれぞれ超音波を照射し、
前記検出工程では、前記位置に照射される超音波の交差角度を変えて前記各超音波が交差されることにより形成される合成波の干渉縞の前記被検部の位置における振幅が異なる振幅となったそれぞれの状態で前記レーザ光の前記スペックルパターンを検出することを特徴とする超音波変調光計測方法。
An ultrasonic irradiation step of irradiating ultrasonic waves so that a plurality of irradiated ultrasonic waves intersect each other at a position at a predetermined depth from the surface of the living body in a test portion of the biological tissue;
A laser beam irradiation step of irradiating the test portion with a laser beam;
A detection step of detecting a speckle pattern obtained by reflecting the laser beam at the position of the test portion or passing through the position of the test portion;
Have
In the ultrasonic irradiation step, by changing the intersecting angle of the ultrasonic waves irradiated to the position, each of the irradiated ultrasonic waves is irradiated so that the ultrasonic waves cross each other,
Wherein in the detection step, the amplitude of the amplitude at the position of the object part of the ultrasonic interference fringes of the composite wave in which the respective ultrasonic changing the crossing angle is formed by being crossed in the irradiated are different from the positions An ultrasonically modulated light measuring method , wherein the speckle pattern of the laser light is detected in each state .
JP2011069452A 2011-03-28 2011-03-28 Ultrasonic modulated light measuring device and ultrasonic modulated light measuring method Active JP5672104B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011069452A JP5672104B2 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Ultrasonic modulated light measuring device and ultrasonic modulated light measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011069452A JP5672104B2 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Ultrasonic modulated light measuring device and ultrasonic modulated light measuring method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012200478A JP2012200478A (en) 2012-10-22
JP5672104B2 true JP5672104B2 (en) 2015-02-18

Family

ID=47182052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011069452A Active JP5672104B2 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Ultrasonic modulated light measuring device and ultrasonic modulated light measuring method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5672104B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014107261A1 (en) * 2014-05-22 2015-11-26 Nirlus Engineering Ag Method for the noninvasive optical measurement of properties of flowing blood
WO2020019345A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 合刃科技(深圳)有限公司 Coherent light-based obstacle avoidance device and method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2643142B2 (en) * 1987-04-03 1997-08-20 松下電器産業株式会社 Ultrasound blood flow meter
JPH03194470A (en) * 1989-12-22 1991-08-26 Yokogawa Medical Syst Ltd Flow velocity measuring instrument
JPH0812049B2 (en) * 1991-10-29 1996-02-07 浜松ホトニクス株式会社 Optical displacement measuring device
GB9619693D0 (en) * 1996-09-20 1996-11-06 Johnson & Johnson Medical Apparatus and method for non-invasive measurement of a substance
EP2260754A1 (en) * 2009-06-10 2010-12-15 Universiteit Twente Device and method for photon absorption coefficient measurement

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012200478A (en) 2012-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10413193B2 (en) Photoacoustic apparatus
JP5235586B2 (en) Biological information processing apparatus and biological information processing method
US9116111B2 (en) Acoustic signal receiving apparatus and imaging apparatus
US8289502B2 (en) Measurement apparatus and measurement method
JP2009066110A (en) Measurement apparatus
JP5586977B2 (en) Subject information acquisition apparatus and subject information acquisition method
US20110201914A1 (en) Reflection-Mode Photoacoustic Tomography Using A Flexibly-Supported Cantilever Beam
JP5009058B2 (en) Sample information analyzer
JP2009068977A (en) Measurement apparatus
EP3287080B1 (en) Photoacoustic wave detecting device, and photoacoustic imaging device
US10064558B2 (en) Subject information acquisition device, method for controlling subject information acquisition device, and storage medium storing program therefor
JP2007097654A (en) Blood information measuring device
JP4704519B2 (en) SUBJECT INFORMATION ANALYSIS DEVICE AND SUBJECT INFORMATION ANALYSIS METHOD
US10034611B2 (en) Subject information obtaining apparatus and subject information obtaining method
JP5672104B2 (en) Ultrasonic modulated light measuring device and ultrasonic modulated light measuring method
EP2027814B1 (en) Biological observation apparatus and method for obtaining information indicative of internal state of an object using sound wave and light
JP2018061725A (en) Subject information acquisition device and signal processing method
JP4763095B2 (en) Biological observation device
WO2013183247A1 (en) Acoustooptic imaging device
JP2007195780A (en) Biological light measuring apparatus and method
JP6598528B2 (en) Subject information acquisition apparatus and subject information acquisition method
EP3138501A1 (en) Object information acquiring apparatus
JP2010115414A (en) Biological information measuring apparatus and method
JP5376910B2 (en) Biological information measuring device and biological information measuring method
JP2016152879A (en) Subject information acquisition apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130416

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141125

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5672104

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150