JP6012347B2 - 被検体情報取得装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
合に、従来の特許文献1の方法ではスイッチング周波数をずらすことが難しく、診断画像の画質が悪化するおそれがある。特許文献2の方法では蓄電素子を追加する必要があり、装置の高コスト化につながるおそれがある。これらの課題について以下に説明する。
光を照射された被検体から伝播する光音響波を受信する光音響受信手段と、
被検体に送信された超音波が反射した超音波エコーを受信する超音波受信手段と、
スイッチング素子を持つ電源手段と、
前記スイッチング素子のスイッチング周波数を制御する制御手段と、
前記光音響波に基づく信号である光音響信号、および、前記超音波エコーに基づく信号である超音波エコー信号から、スイッチングに由来する周波数成分を低減する低減手段と、を有し、
前記制御手段は、前記光音響波を受信する期間と前記超音波エコーを受信する期間でスイッチング周波数を異ならせる
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
スイッチング素子を持つ電源手段を有する被検体情報取得装置の制御方法であって、
光を照射された被検体から伝播する光音響波に基づく信号である光音響信号、および、被検体に送信された超音波が反射した超音波エコーに基づく信号である超音波エコー信号から、スイッチングに由来する周波数成分を低減する低減ステップ、を有し、
前記光音響波を受信する期間と前記超音波を受信する期間とでスイッチング周波数を異ならせる
ことを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法である。
被検体内部の機能と形態を表わす診断画像を得るために、生体信号受信装置としては光音響信号として1MHzから3MHz,超音波エコー信号として4MHzから10MHz程度の周波数帯域の信号を取得する必要がある。本発明は、周波数が低い光音響信号を受信する時はスイッチング周波数を高くし、周波数が高い超音波エコー信号を受信する時はスイッチング周波数を低くなるように制御し、各信号からスイッチングノイズを各々の周波数フィルタで効率よく除去するものである。
子を備えている。超音波振動子は本発明の超音波受信手段に、光音響振動子は本発明の光音響受信手段に相当する。
構成される。使用者が指定した走査範囲を一定の速度で探触子104が動くようにステッピングモータの制御パルスを生成する。符号118はCPU108からの指示に基づき、光源103を駆動するための回路であり、フラッシュランプ制御回路、Q−スイッチ制御回路などから構成される。一定周期でフラッシュランプを点灯させ、レーザ媒質に励起エネルギーを蓄積した後にQスイッチをONにするとジャイアントパルスと呼ばれる高いエネルギーを持つパルス光が出力される。レーザを複数回照射する場合の周期は数10ミリ秒から数100ミリ秒である。このパルス光は光ファイバを経由して被検体102へ導かれ、被検体102より光音響波を発生させる。
される。
れた超音波ビームは被検体内部で反射され、被検体内部の構造を反映した超音波エコーを発生させる。
また、本実施例では超音波エコー信号の受信回路と光音響信号の受信回路が共通である場合を用いて説明したが、それぞれの信号帯域に合わせた別々の受信回路を備えてもよい。
回路を共有し、フィルタ係数を切り替える構成にしてもよい。
続いて本発明の実施例2を説明する。本実施例が実施例1と異なる点は、光音響信号取得時と超音波エコー信号取得時で、電源回路のスイッチング素子の駆動信号のスルーレートを変更し、スイッチングノイズの高調波成分の影響を低減させることである。本実施例では光音響信号の周波数帯域が1MHzから3MHz,超音波エコー信号の周波数帯域が4MHzから10MHzの場合を考える。ここで、スルーレートとは駆動電圧の変化量を変化にかかった時間で割った値を言う。したがって、スルーレートが大きいほど高速に駆動電圧を変化させていることになる。
FET901およびFET903がオフ状態になり、PWM信号803および804はそれぞれ抵抗902および抵抗904を介してFET203および204に入力される。これにより、低いスルーレートでFET203およびFET204を駆動することができる。
続いて本発明の実施例3について説明する。本発明の実施例3の実施例1および2と異なる点は電源回路115および周波数制御回路116の内部構成である。実施例1および2においては、光音響信号受信時と超音波エコー信号受信時において電力を供給する電源回路は共通であり、外部からスイッチング周波数やスルーレートを切り替えて使用していた。本実施例では、光音響信号受信用と超音波エコー信号受信用でスイッチング周波数やスルーレートの異なる電源回路を用いる。
きは、制御信号1104と制御信号1106の電圧レベルをハイとし、制御信号1105の電圧レベルをローにする。データ種類設定レジスタの値が0のときは、制御信号1104と制御信号1106の電圧レベルをローとし、制御信号1105の電圧レベルをハイにする。光音響信号受信時は、光音響用電源回路1101を用い、超音波エコー信号受信時は超音波エコー用電源回路1102を用いることができる。
続いて本発明の実施例4について説明する。本発明の実施例1から3ではDC−DCコンバータ回路に適用した例を示したが、本実施例ではAC−DCコンバータ回路に適用した場合の例を示す。ブロック構成図およびフローチャートは図1および図4と同じである。
Claims (10)
- 光を照射された被検体から伝播する光音響波を受信する光音響受信手段と、
被検体に送信された超音波が反射した超音波エコーを受信する超音波受信手段と、
スイッチング素子を持つ電源手段と、
前記スイッチング素子のスイッチング周波数を制御する制御手段と、
前記光音響波に基づく信号である光音響信号、および、前記超音波エコーに基づく信号である超音波エコー信号から、スイッチングに由来する周波数成分を低減する低減手段と、を有し、
前記制御手段は、前記光音響波を受信する期間と前記超音波エコーを受信する期間でスイッチング周波数を異ならせる
ことを特徴とする被検体情報取得装置。 - 前記電源手段は、前記被検体情報取得装置が前記被検体内の情報を取得するときに電力を供給するものである
ことを特徴とする請求項1に記載の被検体情報取得装置。 - 前記光音響受信手段および前記超音波受信手段は、それぞれ異なる周波数で感度特性を持つ振動子からなる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の被検体情報取得装置。 - 前記超音波受信手段は、前記光音響受信手段よりも高い周波数で感度特性を持つ
ことを特徴とする請求項3に記載の被検体情報取得装置。 - 前記超音波受信手段は、6MHzから10MHzの範囲で感度特性を持ち、前記光音響受信手段は、1MHzから3MHzの範囲で感度特性を持つ
ことを特徴とする請求項3または4に記載の被検体情報取得装置。 - 前記光音響受信手段および前記超音波受信手段は、共通の振動子からなる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の被検体情報取得装置。 - 前記光音響受信手段および前記超音波受信手段の動作は、時分割で切り替えられる
ことを特徴とする請求項6に記載の被検体情報取得装置。 - 前記制御手段は、光音響波を受信する場合と超音波エコーを受信する場合で、前記スイッチング素子を駆動する際のスルーレートを変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の被検体情報取得装置。 - 前記電源手段は、スイッチング周波数およびスルーレートの異なる電源回路を含み、
前記制御手段は、光音響波を受信する場合と超音波エコーを受信する場合で、前記電源回路を切り替える
ことを特徴とする請求項1に記載の被検体情報取得装置。 - スイッチング素子を持つ電源手段を有する被検体情報取得装置の制御方法であって、
光を照射された被検体から伝播する光音響波に基づく信号である光音響信号、および、被検体に送信された超音波が反射した超音波エコーに基づく信号である超音波エコー信号から、スイッチングに由来する周波数成分を低減する低減ステップ、を有し、
前記光音響波を受信する期間と前記超音波を受信する期間とでスイッチング周波数を異ならせる
ことを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法。
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