JP6570373B2

JP6570373B2 - 被検体情報取得装置

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Publication number: JP6570373B2
Application number: JP2015166597A
Authority: JP
Inventors: 山本　毅; 毅山本; ロバートエークルーガー，
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2019-09-04
Anticipated expiration: 2035-08-26
Also published as: JP2016055158A; US20160066793A1; CN105395167A; CN105395167B

Description

本発明は、被検体情報取得装置に関する。

近年、光音響効果を利用して生体の内部を画像化する光音響イメージング装置が研究・開発されている。光音響イメージング装置は、短時間発光するパルスレーザ光（レーザパルス）を生体内に照射し、パルスレーザ光のエネルギーを吸収した生体組織が、発熱による体積膨張時に発生する超音波（光音響波）から、画像を生成する。光音響イメージング装置は、例えば、乳癌の早期発見のために人の乳房を観察する装置として研究開発されている。

光音響イメージング装置の具体的な構成の一例は、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の装置は、被検体と、複数の音響検出素子を配列した音響アレイ検出器を相対的に走査させながら、光照射と音響検出素子による音響波受信とを行う。音響検出素子は音響波を受信することにより信号を出力する。この信号を用いて画像再構成を行うことで、画像データを取得できる。

被検体と音響アレイ検出器の間は、被検体と音響アレイ検出器を音響的に結合させるための音響マッチング剤で満たされている。被検体と音響アレイ検出器は相対的に走査するため、音響マッチング剤は被検体と音響アレイ検出器との間で自由に変形可能な材料（典型的には液体）が好適である。さらに音響マッチング剤の材料は、被検体と音響検出素子に音響インピーダンスが近く、パルス光を透過することのできる液体が好適である。

特開２０１２−１７９３４８号公報特許第４３４１９８７号公報

音響マッチング剤として液体（音響マッチング液）を長期間使用すると、空気中のゴミが液中に混入したり、カビや苔等の有機物が発生したりする可能性がある。このような音響マッチング液の劣化は、衛生的な問題や、画質への悪影響を起こすおそれがある。また、特許文献１に記載の被検体を保持する保持部材や、音響アレイ検出器の表面に苔やカビ等が発生すると、清掃の手間がかかるという課題がある。
ゴミの混入や、有機物の繁殖に関しては、音響マッチング液を頻繁に交換することでも低減効果が得られる。しかし、音響マッチング液をあまり頻繁に交換すると、コストが上昇する。また、交換に手間がかかり、装置の利便性を低下させるおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、音響マッチング液を交換することなく、音響マッチング液の劣化を抑制可能な被検体情報取得装置を提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体からの音響波を受信して電気信号を生成する複数の検出素子、および、前記複数の検出素子を支持する容器状の支持体を備える受信器と、
音響マッチング液を保存するタンクと、
前記タンクと、前記受信器に設けられた注水口および排水口のそれぞれとを接続する流路を備え、前記音響マッチング液の流れを制御する水循環系と、
前記音響マッチング液に紫外線を照射するＵＶ照射装置と、
前記電気信号を用いて前記被検体内部の特性情報を生成する処理部と、
を有し、
前記ＵＶ照射装置は、前記被検体を支持する被検体接触部材の、前記被検体が挿入される開口部をふさぐ蓋状の部材に取り付けられる
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体からの音響波を受信して電気信号を生成する複数の検出素子、および、前記複数の検出素子を支持する容器状の支持体を備える受信器と、
音響マッチング液を保存するタンクと、
前記タンクと、前記受信器に設けられた注水口および排水口のそれぞれとを接続する流路を備え、前記音響マッチング液の流れを制御する水循環系と、
前記音響マッチング液に紫外線を照射するＵＶ照射装置と、
前記電気信号を用いて前記被検体内部の特性情報を生成する処理部と、
を有し、
前記ＵＶ照射装置は、前記受信器の前記支持体に設けられる
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体からの音響波を受信して電気信号を生成する複数の検出素子、および、前記複数の検出素子を支持する容器状の支持体を備える受信器と、
音響マッチング液を保存するタンクと、
前記タンクと、前記受信器に設けられた注水口および排水口のそれぞれとを接続する流路を備え、前記音響マッチング液の流れを制御する水循環系と、
前記音響マッチング液と前記検出素子とに紫外線を照射可能な位置に配置されたＵＶ照射装置と、
前記電気信号を用いて前記被検体内部の特性情報を生成する処理部と、
を有する
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。

本発明によれば、音響マッチング液を交換することなく、音響マッチング液の劣化を抑制可能な被検体情報取得装置を提供できる。
本発明のさらなる特徴は、以降の実施例の記載と添付された図面により明らかになるであろう。

図１は、被検部情報取得装置のブロック図図２は、本発明にかかる装置の概念図図３は、本発明にかかる装置の水循環系を示す図図４は、ＵＶ照射装置の構成を示す図図５は、実施例２の構成を説明するための図図６は、実施例３の構成を説明するための図図７は、実施例４の構成を説明するための図

以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。

本発明は、被検体から伝播する音響波を検出し、被検体内部の特性情報を生成し、取得する技術に関する。よって本発明は、被検体情報取得装置またはその制御方法、あるいは被検体情報取得方法や信号処理方法として捉えられる。本発明はまた、これらの方法をＣＰＵ等のハードウェア資源を備える情報処理装置に実行させるプログラムや、そのプログラムを格納した記憶媒体としても捉えられる。本発明はまた、音響波測定装置やその制御方法としても捉えられる。

本発明は、被検体に光（電磁波）を照射し、光音響効果に従って被検体内または被検体表面の特定位置で発生して伝播した音響波を受信（検出）する、光音響トモグラフィー技術を利用した被検体情報取得装置に適用できる。このような装置は、光音響測定に基づき被検体内部の特性情報を画像データや特性分布情報などの形式で得ることから、光音響撮像装置、光音響イメージング装置、あるいは単に光音響装置とも呼べる。

光音響装置における特性情報は、光照射によって生じた音響波の発生源分布、被検体内の初期音圧分布、あるいは初期音圧分布から導かれる光エネルギー吸収密度分布や吸収係数分布、組織を構成する物質の濃度分布などである。物質の濃度とは、酸素飽和度、オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度、および総ヘモグロビン濃度などである。総ヘモグロビン濃度とは、オキシヘモグロビン濃度およびデオキシヘモグロビン濃度の和である。また、脂肪、コラーゲン、水分の分布なども対象となる。また、特性情報は、数値データとしてではなく、被検体内の各位置の分布情報として求めてもよい。すなわち、吸収係数分布や酸素飽和度分布などの分布情報を被検体情報としてもよい。

本発明は、被検体に超音波を送信し、被検体内部で反射した反射波（エコー波）を受信して、被検体情報を画像データとして取得する超音波エコー技術を利用した装置にも適用できる。超音波エコー技術を利用した装置の場合、取得される被検体情報とは、被検体内部の組織の音響インピーダンスの違いを反映した情報である。

本発明でいう音響波とは、典型的には超音波であり、音波、音響波と呼ばれる弾性波を含む。光音響効果により発生した音響波のことを、光音響波または光超音波と呼ぶ。探触子により音響波から変換された電気信号（受信信号）を音響信号とも呼び、光音響波に由来する音響信号を特に光音響信号と呼ぶ。
本発明における被検体としては、生体の乳房が想定できる。ただし被検体はこれに限られず、生体の他の部位や、非生体材料の検査も可能である。

［実施例１］
（装置全体説明）
図１は本発明の被検体情報取得装置のブロック図である。
被検者は被検体接触部材１の上に伏臥位の姿勢をとり、被検体接触部材１の開口部である乳房挿入口１３から乳房を下垂させて保持部材１１に接触させる。被検体接触部材１は被検者を支持する強度を持つ部材である。本発明の被検体情報取得装置の各構成要素を筐体に格納する場合、当該筐体の上面に開口部を設けることで被検体接触部材１とすればよい。

詳しくは後述するが、測定ユニット３は保持部材１１によって保持された乳房に対して光源５からの光エネルギーを照射する。すると乳房表面や内部の光吸収体から音響波が発生する。測定ユニット３と保持部材１１の間はマッチング液３５で満たされており、乳房から発生した音響波はマッチング液３５を介して測定ユニット３の受信素子により受信され、受信信号（電気信号）として出力される。照射する光の強度や、光の照射と音響波の受信のタイミング、後述する検出部の走査等は制御部２により制御される。受信された音響波に由来する電気信号は、信号処理部４にてデジタルデータ（光音響データ）にＡＤ変換される。画像生成部６は、光音響データを用いて２次元もしくは３次元の光音響画像を生成する。生成された光音響画像およびカメラ３３で取得した画像は、表示部７で表示される。

（保持部材）
乳房に照射した照射光は乳房の中を進むにつれ減衰するため、生体内の深い部位では照射光の強度が低くなる。そこで、保持部材１１に下垂した乳房を押し当てて薄く広く延ばすことで、被検体内部に届く照射光の強度を増すことができる。また、撮影中に乳房を保持部材１１に押しあてることにより、体動の影響を低減し、再構成で得られる画像のぶれを抑制できる。保持部材１１は光を透過する部材であり、また超音波を透過しやすいように薄く（０．１〜０．５ｍｍ）、かつ被検者の体重に耐えうる強度を有する部材で構成されることが好ましい。保持部材１１と乳房の間は、超音波が透過しやすいように音響整合材１２で充填される。音響整合材１２の例としては水、ゲル、ジェル等が挙げられる。保持部材を複数用意しておき、乳房のサイズや形状に合わせて取り替えることも好ましい。受信器が音響マッチング液を満たした容器状であり、被検体を当該容器の開口に挿入する都合上、保持部材１１は図示した通り受信器の上方に設置される。

（光源）
被検体が生体の場合、光源５からは乳房を構成する成分のうち特定の成分に吸収される特定の波長の光を照射する。この光が被検体に吸収されると、被検体から光音響波が発生する。光源は、本実施形態の光音響装置と一体として設けられていても良いし、光源を分離して別体として設けられていても良い。光源としては数ナノから数百ナノ秒オーダーの
パルス光を照射光として発生可能なパルス光源が好ましい。具体的には効率的に光音響波を発生させるため、１０〜１００ナノ秒程度のパルス幅が使われる。光源としては高出力が得られるためレーザが好ましいが、レーザのかわりに発光ダイオードなどを用いることも可能である。レーザとしては、固体レーザ、ガスレーザー、ファイバーレーザー、色素レーザ、半導体レーザなど様々なレーザを使用できる。照射のタイミング、波形、強度などは不図示の光源制御部によって制御される。本発明で使用する光源の波長は、乳房内部まで光が伝搬する波長を使うことが望ましい。具体的には５００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下である。

（測定ユニット）
図２は本発明の測定ユニットの概念図である。測定ユニットは、お椀型受信器３０を被検体に対してＸＹ平面内で２次元移動、あるいはＺ方向を加えた３次元移動させるステージ機構３４を有する。お椀型受信器３０は乳房から発生した超音波を受信する２つ以上の検出素子３２１からなる検出部３２と、音響マッチング液３５を検出部３２と被検体保持部１１の間に満たすことのできる音響整合剤容器３６、およびマッチング液回収部９から構成される。音響整合剤容器３６の被検部（乳房）に正対する位置には、乳房の保持状態を観察する為のカメラ３３および光源５より導光手段５１を用いて導かれたレーザ光を乳房に照射する光照射部３１が配置されている。
上記の構成により、乳房にレーザ光を照射し、熱膨張により発生した光音響波を複数の検出素子３２１から構成される検出部３２で受信する。音響マッチング液３５には空気と比較して音響インピーダンスが人体に近い水などが用いられ、後述する水循環系８によって音響整合剤容器３６に供給される。

（検出素子）
検出素子３２１は、音響波を検出し、アナログ信号である電気信号に変換する。圧電現象を用いた変換素子、光の共振を用いた変換素子、容量の変化を用いた変換素子など音響波を検知できるものであれば、どのような素子を用いてもよい。本実施形態において、検出素子３２１は複数配置され、それぞれの検出素子は最も高い受信感度を持つ方向が互いに異なるように配置される。このような多次元配列素子を用いることで、同時に複数の場所で音響波を検出することができ、検出時間を短縮できる。またＳＮ比を向上させられる。

（検出部・音響整合材容器）
検出部３２は、乳房を取り囲む閉曲面上に複数の検出素子３２１を配置するように構成することが好ましい。しかし、被検部（乳房）を取り囲むすべての閉曲面上に複数の検出素子３２１を配置することは困難である。そこで、本実施形態のように半球状の表面に複数の検出素子３２１を配置することが好ましい。また、その配置方法は、特許文献２に記載されたようなスパイラル状に配置することが好ましい。本実施例の音響整合材容器３６の形状は前記の検出素子配置を可能とする形状となっている。なお、ここでは容器状の部材の代表例としてお椀型の部材を示したが、実際はこれに限られない。

また、音響整合材容器３６は保持部材１１と検出部３２の間に音響マッチング液３５を満たすことのできる形状であり、さらに保持部材１１に対して相対的に走査することが可能な構成となっている。従って音響整合材容器３６は図２に示すように検出部を配置する半球状の部分とそこから外周方向に延長した部分から構成された形状となる。音響整合材容器３６は１つの部品で作っても良いし、複数の部品を組み合わせて作っても良い。
なお、ここでは半球状の部材を用いたが、検出素子の支持体の形状はこれに限られない。例えば、球冠状、球帯状、楕円体の一部を切り取った形状、複数の曲面または平面の組み合わせなどでも良い。液体を保持可能な容器状の部材であれば、検出素子の支持体として使用可能である。受信器を構成する音響整合材容器の形状は、お椀型、カップ型などと
呼ぶこともできる。

音響整合材容器３６には、さらに光照射部３１が配置出来ることが好ましい。これにより、音響波の検出位置と光の照射位置との関係が一定に保たれるため、より均質な光音響波情報を取得できる。乳房へ照射できる照射面積は、ＡｍｅｒｉｃａｎＮａｔｉｏｎａｌＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ（ＡＮＳＩ）の規格で制限される。そのため、乳房内への伝搬する光量を増加させるためには、照射強度と照射面積を大きくすることが好ましいが、光源のコストなどの観点から照射面積は制限される。また、検出素子３２１の持つ指向性から検出感度が小さい領域へ光を照射しても光量の利用効率が低い。そのため、乳房全体へ光照射することは効率的ではない。つまり、複数の検出素子３２１から構成される検出部３２の感度の高い領域にのみ光照射すれば効率が良いため、検出部３２とともに光照射部３１も移動することが望ましい

（信号処理および情報処理系）
制御部２は、照射光の強度、光の照射と音響波の受信のタイミング、検出部と被検体の相対位置の移動などを制御する。制御部はまた、被検体情報取得装置全体を制御可能に構成される。例えば、ＵＶ照射の制御、水循環系の制御、信号処理装置および情報処理装置の制御を行う。
信号処理部４は、検出素子により生成されたアナログの電気信号に対して増幅処理やデジタル変換処理を行う。
画像生成部６は、デジタルの電気信号を用いて被検体内部や表面の特性情報を表す画像データを生成する。その際には、例えば整相加算法やバックプロジェクション法など、任意の画像再構成手法を用いれば良い。生成した画像データは表示部７に表示しても良いし、後に利用するためにデータのままで保存しても良い。表示部７には液晶ディスプレイなどの表示装置を利用できる。表示部７は、必ずしも被検体情報取得装置の構成要素として含まれる必要はなく、装置外部のディスプレイに画像データを送信する形式を採用できる。
制御部２、信号処理部４、画像生成部６は、それぞれの機能を有する回路として構成されても良いし、プログラムに従って動作するＣＰＵ等の処理部を有する情報処理装置の機能として提供されても良い。

（導光手段）
図１における光源５から照射された光は、典型的にはレンズやミラーなどの光学部品により、所望の光分布形状に加工されながら被検体に導かれる。また、照射光を光ファイバやそれを束ねたバンドル光ファイバ、鏡筒にミラーなどを組み込んだＡｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇａｒｍなどの光導波路などを用いて伝搬させることも可能である。導光手段５１は、これらの光学部品や光導波路を含む。導光手段５１としての光学部品とは例えば、光を反射するミラーや、光を集光したり拡大したり形状を変化させるレンズ、光を拡散させる拡散板などである。このような光学部品は、光源から発せられた光が乳房に所望の形状で照射されれば、どのようなものを用いてもかまわない。ただし、光照射部位の最大許容露出光（ＭＰＥ）を超えない範囲で照射する必要がある。なお、光源５から所望のパルス光が乳房へ直接出射可能で、音響整合材容器３６と一緒に走査可能な場合、光音響装置は導光手段５１を備えていなくてもよい。

（水循環系）
図３は本発明の水循環系８の構成の一例を示す図である。水循環系８はポンプ８１と、タンク８２、流路切り替え装置８３、ＵＶ照射装置８４、脱気装置８５、加温装置８６、流量計８７ａ、８７ｂ、配管８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ、８０ｅ、８０ｆ、８０ｇ、液面センサ８８、濾過装置８９を備える。
水循環系８の構成の一例を説明する。音響マッチング液３５はタンク８２に貯留されて
いる。流路切り替え装置８３が所定の動作を行うと、配管８０ｃと配管８０ｄおよび、配管８０ｅと配管８０ｆが接続される。この状態でポンプ８１が動作することにより、タンク８２内に保存された音響マッチング液３５は、配管８０ｃと配管８０ｄを介し、濾過装置８９およびポンプ８１を通り、配管８０ｅと配管８０ｆを通り、ＵＶ照射装置８４に送られ殺菌される。音響マッチング液３５は、さらに、内部に溶け込んだ空気や泡を取り除く脱泡（脱気）装置８５と、音響マッチング液３５を加温する加温装置８６とによる処理を受ける。そして音響マッチング液３５は、配管８０ａを通って、配管８０ａとお椀型受信器３０の接点に設けられた注水口から、容器内部に供給される。

お椀型受信器３０に供給された音響マッチング液３５の量と流速は、流量計８７ａで計測され制御されている。お椀型受信器３０に供給された音響マッチング液３５が常に十分な水位まで満たされているかは液面センサ８８にて監視される。液面センサ８８は、水位が所定の設定値よりも低下した場合、表示部７に計測エラーや警告を出すことが好ましい。
音響マッチング液３５がさらに配管８０ａから供給され続けると、音響整合材容器側壁３６１と被検体接触部材１の間からあふれ出し、音響整合材容器側壁３６１の外側を伝って、外周に構成されたマッチング液回収部９に流入する。そして音響マッチング液３５は、マッチング液回収部９と配管８０ｂの接点に設けられた排水口から、配管８０ｂに流出する。配管８０ｂから流出する音響マッチング液３５の量は流量計８７ｂで計測される。そして音響マッチング液３５は、配管８０ｇを介してタンク８２に再び戻る。

お椀型受信器３０に出入りする音響マッチング液の量は流量計８７ａおよび流量計８７ｂで監視されているため、お椀型受信器３０内の音響マッチング液３５の増減を計測できる。加温されて温まった音響マッチング液３５はお椀型受信器３０内で対流して上昇しようとするため、温度斑を減らすためにはお椀型受信器３０の下部から供給し、上部から排出することが好ましい。このため本発明における音響マッチング液３５の給水口はお椀型受信器３０の底部に形成され、排水はお椀型受信器の上部からあふれさせたマッチング液３５をマッチング液回収部９で回収する構造になっている。

流路切り替え装置８３は、液体の流路を、ポンプによって音響マッチング液３５を吸引する配管と、ポンプを通った音響マッチング液３５を送りだす配管との間で選択的に開閉する機構である。流路切り替え装置８３は、電磁バルブ等を組み合わせて構成できる。例えばお椀型受信器３０の中の音響マッチング液３５を全てタンク８２に戻す際には、音響マッチング液３５を供給するために使用した配管８０ａを排水に使用する必要がある。そこで流路切り替え装置８３によって配管８０ｆと配管８０ｄおよび配管８０ｅと配管８０ｃを接続することにより、ポンプ８１を逆転することなく、お椀型受信器３０の中の音響マッチング液３５をタンク８２に戻すことができる。
ポンプの種類は音響マッチング液３５を流すことの出来るポンプであれば何でもよい。例えば、ギアポンプやチューブポンプなどであれば、モーターを逆転することにより供給と排水の双方向に音響マッチング液３５を流すことができるため、流路切り替え装置８３の切り替え数を少なくできる。
また、被検体情報取得装置は複数のポンプを備えても良い。これにより、例えば配管８０ｂからの音響マッチング液３５が重力だけではタンク８２に戻らない場合に、配管８０ｂからの排水と、配管８０ａを経由して行われるお椀型受信機３０への音響マッチング液３５の供給を、同時に実施できる。

実施例１におけるＵＶ照射装置８４は、図４に示すようにＵＶランプ８４１で発生したＵＶ光を、ガラス管８４２を挟んだ流路を流れる音響マッチング液３５に対して照射する。これにより、音響マッチング液３５を殺菌できるので、音響マッチング液３５の腐敗や、カビや藻、苔などの有機物質の繁殖を防ぐことができる。殺菌作用のあるＵＶ光（紫外
線）は近紫外線のうちＵＶ-Ｃと呼ばれる波長２００ｎｍ〜２８０ｎｍのＵＶ光であり、
特に波長２５３．７ｎｍ付近における殺菌作用が最も強いことが知られている。また放射の大部分の波長が２５３．７ｎｍである殺菌灯が開発、市販されている。この波長は本発明の被検体情報取得装置において使用される光源の波長（５００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下）と一致しないため、測定用の光源と殺菌用の光源は別に用意する必要がある。

流路はＵＶ光が照射される配置ならどのような形状でも良い。例えば、ＵＶランプを囲むように流路を構成し、ＵＶ光を反射するようなチャンバー８４３で覆う構成が考えられる。これにより、音響マッチング液３５にＵＶランプ８４１から出る光を効率良く照射でき、さらにチャンバー８４３で反射したＵＶ光が再び音響マッチング液３５に照射されるため、殺菌の効果が向上する。また、図３の配管８０ａを通ってお椀型受信器３０に送られる音響マッチング液３５は全てＵＶ照射装置８４の流路内を通るため、お椀型受信器３０に送られる音響マッチング液３５にはもれなくＵＶ光を照射できる。また、ポンプが作動して、音響マッチング液３５が流路を流れる間のみＵＶ光を照射すれば良いため、ポンプの動作と連動してＵＶ光を照射することで、ＵＶランプ８４１の消耗を防ぎ、交換頻度の減少とコスト低減が図られる。

音響マッチング液３５に気泡が発生すると、音響波の伝播が気泡によって遮られ受信に影響する。そこで、音響マッチング液３５から、図３の脱泡装置８５によって気泡および溶け込んだ気体成分が取り除かれる。
脱泡装置８５は加温装置８６と接続されており、脱泡（および脱気）された音響マッチング液３５は加温装置８６へ送られる。音響マッチング液３５が過度に冷たいと被検者に不快感を与えるので、音響マッチング液３５は加温装置８６において体温程度まで加温される。また音響マッチング液３５の温度が変わると音速が変わり受信音波に影響するので、常に一定温度に保たれている。
タンク８２はお椀型受信器３０を含め、水循環系８を流れる音響マッチング液３５を全て貯蔵できる容積を持っており、不図示の給水口、排水口を備える。
なお、ポンプ８１、タンク８２、流路切り替え装置８３、ＵＶ照射装置８４、脱気装置８５、および加温装置８６は、必要に応じて接続の順番を変更し、最適化できる。

本実施例にかかる被検体情報取得装置は、音響マッチング液を循環させてゴミを濾過するとともに、ＵＶ（紫外線）を照射することにより音響マッチング液を殺菌し、有機物の発生を抑制する。そのため音響マッチング液循環経路の有機物による汚れを清掃する手間を減らすことができ、衛生的である。また、音響マッチング液や音響アレイ検出器、被検体の保持部材の有機物による汚れが抑制されるため、汚れに起因するノイズ等の画質劣化を低減できる。また、音響マッチング液の交換頻度を減らし、装置の運用コストを低減できる。

［実施例２］
実施例１における水循環系では、ＵＶ照射装置８４、脱気装置８５、加温装置８６をタンク８２からお椀型受信器３０の間に並べる構成を示した。実施例２では、図５に示すように、ＵＶ照射装置８４、脱気装置８５、加温装置８６の機能をタンク８２にもたせている。

タンク８２内には加温装置８６が内蔵され、音響マッチング液３５は体温程度に温度制御されている。また、ＵＶ照射装置８４もタンク８２内に設置されているので、タンク８２内の音響マッチング液３５に対する殺菌効果が得られる。タンク８２の内壁にＵＶ光を反射する表面処理をすると、ＵＶ光の反射により殺菌効果が高くなる。脱気装置８５はタンク８２内に内蔵しても良いし、外部の脱気装置をタンク８２に接続し、タンク８２と脱気装置８５を循環させながら脱気しても良い。
タンク８２内で殺菌、脱気、加温された音響マッチング液３５はポンプ８１によって配管８０ａを通ってお椀型受信器３０に供給される。お椀型受信器３０に供給された音響マッチング液３５は実施例１と同様にマッチング液回収部９を介して、配管８０ｂから流出し、再びタンク８２に回収されて殺菌、脱気、加温される。

実施例１の構成では音響マッチング液３５が流路を通りぬける間のみＵＶ照射、脱気、加温が可能だが、実施例２の構成では音響マッチング液３５をタンク内に保存している間も音響マッチング液３５にＵＶ照射、脱気、加温が可能である。そのため、音響マッチング液３５がタンク８２でＵＶ照射、脱気、加温に必要な時間滞留するように使用することで、単位時間の処理能力の低いＵＶ照射装置８４、脱気装置８５、加温装置８６でも十分効果を得られる。
また、実施例２の構成では流路切り替え装置８３を簡略化することが可能である。さらにポンプ８１として、輸送する音響マッチング液３５の方向を反転可能なものを用いれば、流路切り替え装置８３を無くすことも可能である。

［実施例３］
実施例１ではＵＶ照射装置８４を流路に設置し、実施例２ではタンク８２内に設置する構成を示した。実施例３では、図６に示したように、ＵＶ照射装置８４を保持部材１１の上方に設置する。このとき紫外線は、保持部材を経由して音響マッチング液３５に照射される。

ＵＶ照射装置８４は保持部材１１上に直接置いても良い。
また、図６のように、乳房挿入口１３をふさぐことのできる開口部蓋８４４のような蓋状の部材を設けてもよい。この開口部蓋８４４にＵＶランプ８４１を取り付けることにより、保持部材１１の表面を傷つけることがなくなる。また開口部蓋８４４が遮光性を有していれば、射出した紫外線が装置外部に漏れることがなくなるので、ユーザの目などを保護できる点で好ましい。

本実施例によれば、音響マッチング液に加えて、被検者が直接触れる保持部材１１にもＵＶが照射され、殺菌効果が得られるので衛生的である。一方、ＵＶ照射装置８４が乳房挿入口の上に置かれるので、被検者が乳房を挿入して測定している間はＵＶ照射装置８４を使用できない。従って計測を始める前に音響マッチング液３５を脱気、加温する間に音響マッチング液３５をお椀型受信器３０内に循環させてその間にＵＶ照射をするのが良い。

図６において、開口部蓋８４４のＵＶランプ８４１取り付け面や、お椀型受信器の音響マッチング液３５と接する側の面にＵＶ光を反射する表面処理をすることにより、ＵＶ光が反射してより殺菌効果が高くなる。
なお、水循環の方法は脱気装置８５、加温装置８６を実施例１のようにタンク８２の外に構成して循環させる構成でも、実施例２のようにタンク８２に取り付けて循環させる構成でも構わない。

［実施例４］
実施例３では、ＵＶ照射装置を保持部材１１上部に設置する構成を示した。実施例３では、図７に示すように、ＵＶ照射装置８４をお椀型受信器３０に設置する。
ＵＶ照射装置８４の取り付け位置は、お椀型受信器３０の内部で音響マッチング液３５に直接ＵＶ照射が可能で、走査や被検体からの音響波の妨げにならない位置ならどこでも良い。例えば、お椀型受信器３０の球面形状の上端部周辺などに設置することにより、音響マッチング液３５の殺菌効果に加えて、保持部材１１の殺菌効果や、お椀型受信器３０内に設置された検出部のカビや苔の抑制効果が得られる。

音響マッチング液３５の循環方法は実施例３と同様である。開口部蓋８４４を設置し、計測を始める前の音響マッチング液３５を脱気、加温する間に水をお椀型受信器３０内で循環させてその間にＵＶ照射をするのが好ましい。ＵＶ照射装置８４から照射される紫外線を直視することによりに目を害したり、肌に照射されて日焼けをしたりするリスクを無くすため、装置は、開口部蓋を開けるとＵＶが照射されない不図示のインターロックを備えることが好ましい。
また、実施例３と同様に開口部蓋８４４のＵＶランプ８４１取り付け面や、お椀型受信器の音響マッチング液３５と接する側の面にＵＶ光を反射する表面処理をすることにより、ＵＶ光が反射してより殺菌効果が高くなる。

本発明における被検体情報取得装置は、音響マッチング液を循環させてゴミを濾過するとともに、ＵＶ（紫外線）を照射することにより音響マッチング液を殺菌し、有機物の発生を抑制する。このように本発明によれば、音響マッチング剤として用いる液体の劣化を抑制できる。その結果、音響マッチング液循環経路の有機物による汚れを清掃する手間の削減や、診断装置に求められる衛生的環境の維持が可能になる。また、音響マッチング液や音響アレイ検出器、被検体の保持部材の有機物による汚れが抑制されるため、汚れに起因するノイズ等の画質劣化を抑制できる。また、音響マッチング液の交換頻度を減らせるので、装置の運用コストを低減できる。

［その他の実施形態］
記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。

以上、典型的な実施形態を参照して本発明を記述したが、本発明は典型的な実施形態に開示された範囲に限定されないことは理解されるべきである。後述する請求の範囲は、それら全ての変形や等価な構造および機能を含むような最も広い解釈が許容されるべきである。

３２：検出部、３６：音響整合材容器、８：水循環系、８４：ＵＶ照射装置、４：信号処理部

Claims

被検体からの音響波を受信して電気信号を生成する複数の検出素子、および、前記複数の検出素子を支持する容器状の支持体を備える受信器と、
音響マッチング液を保存するタンクと、
前記タンクと、前記受信器に設けられた注水口および排水口のそれぞれとを接続する流路を備え、前記音響マッチング液の流れを制御する水循環系と、
前記音響マッチング液に紫外線を照射するＵＶ照射装置と、
前記電気信号を用いて前記被検体内部の特性情報を生成する処理部と、
を有し、
前記ＵＶ照射装置は、前記被検体を支持する被検体接触部材の、前記被検体が挿入される開口部をふさぐ蓋状の部材に取り付けられる
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
前記受信器の上方に設置され、前記被検体を保持する保持部材をさらに有し、
前記ＵＶ照射装置は、前記保持部材を経由して前記音響マッチング液に照射される
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。
被検体からの音響波を受信して電気信号を生成する複数の検出素子、および、前記複数の検出素子を支持する容器状の支持体を備える受信器と、
音響マッチング液を保存するタンクと、
前記タンクと、前記受信器に設けられた注水口および排水口のそれぞれとを接続する流路を備え、前記音響マッチング液の流れを制御する水循環系と、
前記音響マッチング液に紫外線を照射するＵＶ照射装置と、
前記電気信号を用いて前記被検体内部の特性情報を生成する処理部と、
を有し、
前記ＵＶ照射装置は、前記受信器の前記支持体に設けられる
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
被検体からの音響波を受信して電気信号を生成する複数の検出素子、および、前記複数の検出素子を支持する容器状の支持体を備える受信器と、
音響マッチング液を保存するタンクと、
前記タンクと、前記受信器に設けられた注水口および排水口のそれぞれとを接続する流路を備え、前記音響マッチング液の流れを制御する水循環系と、
前記音響マッチング液と前記検出素子とに紫外線を照射可能な位置に配置されたＵＶ照射装置と、
前記電気信号を用いて前記被検体内部の特性情報を生成する処理部と、
を有する
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
前記被検体は、伏臥位の被検者を支持する被検体接触部材の開口部から挿入された、前記被検者の乳房である
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
前記注水口は、前記受信器の前記支持体の下部に設けられる
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
前記排水口は、前記受信器の前記支持体の上部に設けられる
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
光源をさらに有し、
前記音響波は、前記光源から光を照射された前記被検体から発したものである
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。