JP6234518B2 - 情報処理装置および情報処理方法 - Google Patents
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Description
ここで、rは位置、tは時間であり、p(r,t)は音圧の時間変化、p0(r)は初
期音圧分布、cは音速である。δ(t)は光パルスの形状をあらわすデルタ関数である。
ここで、Ω0は任意のボクセル(単位領域)に対する全体の測定エリアS0の立体角である。
ここでb(r0,t)は投影データ、dΩ0は任意の観測点Pに対する検出器dS0の立体角である。この投影データを式(3)の積分に従って逆投影することで初期音圧分布p0(r)を得ることができる。
ータから照射光に関する情報を算出するにも、かなりの手間と時間を要する。
本実施形態の光音響診断装置は、光を被検体に照射して発生させた音響波を検出し、3次元再構成画像を生成する。本実施形態では、1回の撮影において、検出された音響波信号と共に、撮影領域に対して相対的に定まる座標系で利用できる、照射光に関する情報を生成する。さらに、上記の座標系や照射光に関する情報を記録データとして保存することにより、再構成画像のボリュームデータに基づく情報の表示や解析に扱いやすくする。
図1に、光音響診断装置の機能ブロックを示す。光音響診断装置は、情報処理部1000、音響波信号計測部1100によって構成されている。各機能ブロックを実施するための機器構成の例を図2、図3に示している。図2は、情報処理部1000を実施する機器構成の一例である。また、図3は、光音響波信号計測部1100を実施する機器構成の一例である。
に、再構成処理の画質に関わるような音響波取得条件に関するパラメータや、信号の補正方法を決定してもよい。
データ生成部1007は、再構成処理部1006から受信した再構成画像と光音響波信号情報取得部1005から取得した撮影領域に関する光照射に関する情報に基づいて、記録データを生成する。
Communications in Medicine)を利用できる。光音響診断装置に関する情報は標準規格にはないが、光照射に関する情報をPrivate Tagに格納することで、ボリュームデータの汎用性を維持しながら、冗長でなく扱いやすいデータにできる。これにより、DICOM画像に対応するViewerの能力に応じた画像表示、解析機能などの汎用的な機能を利用できる。また、光照射に関する情報に対応したViewerを用いれば、同一のデータファイルで光照射に関する表示、解析が可能である。
データ記録部1008は、記録データを、磁気ディスク103のような記憶媒体に記録データファイル1200として保存する。記憶媒体はどのような方式でも利用可能であり、ネットワーク経由で外部に記録してもよい
データ解析部1010は、受信した記録データから、そのデータフォーマットに基づいて再構成画像や光照射に関する情報を抽出し、表示情報生成部1011に送信する。
表示情報生成部1011は、再構成画像と、光照射に関する情報に基づいた表示情報とを生成する。
表示部1012は、生成した表示情報を表示するためのグラフィックカード、および、液晶やCRTディスプレイのような、表示装置であり、表示情報生成部1011から送られた表示情報を表示する。
の照射光を用いる。
号を、その位置に素子を配置した探触子で検出した音響波信号とみなせれば、どのような移動方法でもよい。例えば、探触子の素子面が長方形の場合は、長方形の縦幅または横幅のサイズずつ探触子を移動し、移動後の各位置で静止して音響波を検出する、ステップアンドリピート方式でもよい。各位置での検出信号を合わせることで、大きいサイズの探触子を使ったとみなすことができる。あるいは連続的に探触子を移動させつつ測定を行なっても良い。
撮影指示情報の例としては、撮影領域、光音響波取得に関する撮影パラメータなどがある。なお、適切な光照射方法をユーザーが設定するのではなく、撮影装置が自動的に設定するようにしてもよい。レーザーの強度や角度等、装置が取り得る範囲で設定を行う。また、画質に関わる音響波信号に関する情報も設定できる。
再構成処理のアルゴリズムやパラメータなどである。また、追加で実施する補正方法(例えば光分布補正)も決定できる。
成処理に必要な光音響波を、再構成すべきボクセルに対してどの範囲から取得するかによる。この設定によっては、走査領域は撮影領域よりもやや大きい、または、やや小さい領域で有り得る。
報と、変換の必要のない照射光に関する情報の両方が含まれる。光の照射位置や方向、照射領域については、撮影領域の座標系で位置情報を生成する。
W=λf/πWο (8)
ここで、W:スポット径、Wο:入射光半径、λ:波長、f:焦点距離である。
P(θ)=Pοexp[(−1/2)・(θ/σ)2] (9)
ここで、P(θ):θ方向の光度または放射輝度、Pο:スペキュラー方向の光度または放射輝度、σ:ガウス分布の標準偏差である。
換する際に平均化や単純化等の処理を施す場合は、再構成画像に対する照射光に関する情報の種類の識別子も記録データに含める。
データ生成部1007は、再構成画像データと再構成画像に対する照射光に関する情報を記録した記録データをデータ記録部1008に送る。
ステップS1202において、データ解析部1010は、記録データから再構成画像データと再構成画像に対する照射光に関する情報を、情報の種類の識別子も含めて抽出し、表示情報生成部1011に送信する。
Claims (25)
- 光源からの照射光を受けた被検体から発生する音響波に基づいた画像データと、前記照射光に関する情報とが関連付けられた記録データを生成するデータ生成手段と、
前記記録データを記録手段に記録する制御手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記音響波を検出することにより得られる信号に基づいて、前記画像データを生成する
ことを特徴とする、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、3次元の前記画像データを含む前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、DICOMのデータフォーマットで前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、DICOM画像データとしての前記画像データのPrivate Tagに前記照射光に関する情報が格納された前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記画像データの複数の領域のそれぞれに、当該領域に対応する前記照射光に関する情報が関連付けられた前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記複数の領域のそれぞれに到達する前記照射光の強度を算出し、当該強度を前記照射光に関する情報として前記記録データを生成する
ことを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、複数回の照射光を受けた前記被検体から発生する音響波に基づ
いた前記画像データと、前記複数回の照射光に関する情報を合成することにより得られる合成情報とが関連づけられた前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記照射光の強度、波長、照射位置、照射角、照射回数、及び照射領域の大きさの少なくとも1つを、前記照射光に関する情報として前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、計測手段を用いた前記照射光の計測に基づいて、前記照射光に関する情報を取得する
ことを特徴とする、請求項1から9のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記制御手段は、前記記録データをネットワーク経由で前記記録手段に記録する
ことを特徴とする、請求項1から10のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記記録手段に記録された前記記録データを用いて、前記画像データに基づいた表示情報と、前記照射光に関する情報に基づいた表示情報とを表示手段に表示させる表示情報生成手段を有する
ことを特徴とする、請求項1から11のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記表示情報生成手段は、前記照射光に関する情報に基づいて、前記照射光の照射領域を示す情報を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする、請求項12に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、複数回の照射光のそれぞれについて、前記画像データと前記照射光に関する情報とが関連づけられた前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項1から13のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記画像データと、当該画像データの撮影領域に対する前記照射光に関する情報と、が関連付けられた前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項1から14のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、撮影領域の座標系によって前記照射光に関する情報を関連付け、前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項1から15のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記照射光に関する情報を、前記画像データの単位領域のピッチに対応させて前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項1から16のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 前記データ生成手段は、前記記録手段に記録された前記記録データを用いて、前記照射光に関する情報に基づいて前記画像データを解析することにより、解析データを生成する
ことを特徴とする、請求項1から17のいずれか1項に記載の情報処理装置。 - 光源からの照射光を受けた被検体から発生する音響波に基づいた画像データと、前記照射光に関する情報とが関連付けられた記録データを生成し、前記記録データを記録手段に記録する
ことを特徴とする情報処理方法。 - 前記音響波を検出することにより得られる信号に基づいて、前記画像データを生成する
ことを特徴とする、請求項19に記載の情報処理方法。 - DICOMのデータフォーマットで前記記録データを生成する
ことを特徴とする、請求項19または20に記載の情報処理方法。 - 前記記録データをネットワーク経由で前記記録手段に記録する
ことを特徴とする、請求項19から21のいずれか1項に記載の情報処理方法。 - 記録された前記記録データを用いて、前記画像データに基づいた表示情報と、前記照射光に関する情報に基づいた表示情報とを表示手段に表示させるステップをさらに含む
ことを特徴とする、請求項19から22のいずれか1項に記載の情報処理方法。 - 前記記録手段に記録された前記記録データを用いて、前記照射光に関する情報に基づいて前記画像データを解析することにより、解析データを生成する
ことを特徴とする、請求項19から23のいずれか1項に記載の情報処理方法。 - 請求項19から24のいずれか1項に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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