JP5677044B2 - 光音響測定装置及び方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
本発明の光音響測定装置ないし方法を用いる第1の実施形態を図に従って説明する。図1に示す様に、第1の実施形態の光音響測定システムは、被検体101を保持する保持板102、計測光を照射する照射部103、光照射により生じる光音響波を検出する検出部を成す音響検出素子を含む光音響波検出ユニット104を有する。また、光音響波検出ユニット104が検出した信号を増幅してデジタル信号に変換する光音響計測部105、本実施形態の特徴部である被検体有無判定部106、検出した光音響信号の記録処理などを行う信号処理部107を備える。更に、走査位置を2次元的に制御する走査制御部108、外部処理装置としての画像処理装置120とのインターフェース(以下、I/Fとも表記する)109を含む。
次に、本発明を実現する第2の実施形態を図に従って説明する。第1の実施形態では、光源と探触子が被検体101を挟んで対向する様に配置され、計測光201を探触子の反対側から照射する構成において、被検体101の有無を判定した。これに対して、第2の実施形態の特徴は、光源と探触子が被検体に対して同方向側に配置され、計測光を探触子のある側と同側から照射する構成において、第1の実施形態と同様に被検体の有無を判定することである。また、被検体有無の判定に必要とする界面の光音響信号を、その信号特性を用いて抽出することで、ノイズなどの偶発的な検出信号を除去する。上記特徴を中心に、第2の実施形態を説明する。
本発明の目的は、以下の実施形態によって達成することもできる。即ち、前述した実施形態の機能(特に、解析部や制御部を成す被検体有無判定部の機能)を実現するソフトウェアのプログラムコードを格納した記憶媒体(または記録媒体)を、システム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成することになる。
上記各実施形態の様々な技術を適宜組み合わせて新たなシステムを構成することは当業者であれば容易に想到し得るものであるので、この様な様々な組み合わせによるシステムもまた、本発明の範囲に属するものである。例えば、第1と第2の実施形態では、光源を被検体の片側のみに配置して、片側からの計測光の照射のみで測定を行う光音響測定システムにおいて本発明を適用する例を説明した。しかし、測定深度を向上させると共にコントラストが高く高画質な光音響画像を得るための構成として、光源を被検体の両側に配置して、両側からの計測光を用いて測定する構成も考えられる。この構成では、被検体の有無に応じて生じる光音響信号の特性の変化は、第1の実施形態と第2の実施形態の信号特性の変化の組み合わせで表れる。そのため、この変化情報を上記被検体有無の判定に用いることができる。従って、被検体に対して計測光を両側から照射する構成もまた、本発明の範囲に属するものである。また、光音響検出ユニットを貫通して光ファイバなどの光導入部を配置し、この光導入部から計測光を被検体に向けて照射する形態も同様に上記被検体有無の判定に用いることができ、これも本発明の範囲に属するものである。さらに、A/D変換でデジタル化された光音響信号に基づいて被検体有無の判定を行う構成で説明したが、十分なS/N比をもつ光音響信号が検出できる場合はA/D変換前のアナログ信号に基づいて実施する形でも構わない。
Claims (8)
- 光を照射することにより発生する光音響波を測定する光音響測定装置であって、
被検体を保持する保持部と、
前記保持部を介して被検体に対して光を照射する照射部と、
前記照射部による光照射により生じる光音響波を検出するための検出部と、
前記検出部が前記光音響波を検出した結果生成される光音響信号を解析する解析部と、
を備え、
前記解析部は、前記光音響信号を解析することで、前記検出部と前記保持部との界面と、前記保持部と前記被検体との界面のうちの前記照射部側の該界面との、少なくとも一方で生じる光音響波による光音響信号の成分の信号強度の変化情報を取得して、被検体の有無を判定することを特徴とする光音響測定装置。 - 前記検出部は複数の音響検出素子を含み、
前記複数の音響検出素子のうちの少なくとも一部がそれぞれ検出した光音響波による光音響信号を加算して加算信号を生成する加算演算部を更に備え、
前記解析部は、前記加算演算部が生成した前記加算信号に対して解析を行うことを特徴とする請求項1に記載の光音響測定装置。 - 前記検出部と前記保持部との界面と、前記保持部と前記被検体との界面のうちの前記照射部側の該界面との、少なくとも一方で生じる光音響波による光音響信号の成分の検出時刻と信号強度は、前記照射部、前記保持部、前記被検体、前記検出部の位置関係、及びこれらの光吸収特性の少なくとも1つによって決まり、
前記解析部は、被検体の有無によって前記界面で生じる光音響波による光音響信号の強度が変化することに基づいて被検体の有無を判定することを特徴とする請求項1または2に記載の光音響測定装置。 - 前記検出部の個体差を補正する補正処理、物理的または電気的に欠損した前記検出部の素子の補完処理、光音響信号の記録処理、及びノイズ低減のための光音響信号の積算処理の少なくとも1つを制御する信号処理部を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の光音響測定装置。
- 前記解析部の解析結果に応じて被検体の光音響測定のための動作を制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の光音響測定装置。
- 前記照射部と前記検出部を前記保持部に対して走査させる走査機構を更に備え、
前記制御部は、前記走査機構を制御して、走査速度、走査方向、前記検出部による計測の位置、及び前記検出部による計測の間隔のうちの少なくとも1つを制御することを特徴とする請求項5に記載の光音響測定装置。 - 光を照射することにより発生する光音響波を測定する光音響測定方法であって、
保持部で保持された被検体に対して該保持部を介して光を照射するステップと、
光照射により発生する前記光音響波を検出部により検出するステップと、
前記光音響波を検出した結果生成される光音響信号を解析するステップと、
を有し、
前記解析ステップでは、前記光音響信号を解析することで、前記検出部と前記保持部との界面と、前記保持部と前記被検体との界面のうちの前記照射部側の該界面との、少なくとも一方で生じる光音響波による光音響信号の成分の信号強度の変化情報を取得して、被検体の有無を判定することを特徴とする光音響測定方法。 - 前記解析ステップの解析結果に応じて被検体の光音響測定のための動作を制御する制御ステップを更に有することを特徴とする請求項7に記載の光音響測定方法。
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