JP7227049B2 - Photoacoustic wave measurement device - Google Patents
Photoacoustic wave measurement device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7227049B2 JP7227049B2 JP2019058979A JP2019058979A JP7227049B2 JP 7227049 B2 JP7227049 B2 JP 7227049B2 JP 2019058979 A JP2019058979 A JP 2019058979A JP 2019058979 A JP2019058979 A JP 2019058979A JP 7227049 B2 JP7227049 B2 JP 7227049B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoacoustic wave
- unit
- pulsed light
- output end
- display
- 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
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0093—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy
- A61B5/0095—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy by applying light and detecting acoustic waves, i.e. photoacoustic measurements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/4887—Locating particular structures in or on the body
- A61B5/489—Blood vessels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
- A61B8/0891—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of blood vessels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4416—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to combined acquisition of different diagnostic modalities, e.g. combination of ultrasound and X-ray acquisitions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/1702—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids
- G01N2021/1706—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with opto-acoustic detection, e.g. for gases or analysing solids in solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N2021/178—Methods for obtaining spatial resolution of the property being measured
- G01N2021/1785—Three dimensional
- G01N2021/1787—Tomographic, i.e. computerised reconstruction from projective measurements
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
本発明は、光音響波の測定に関する。 The present invention relates to measurement of photoacoustic waves.
従来より、光音響波測定装置が知られている(例えば、特許文献1、2および3を参照)。光音響波測定装置を移動させることで、光音響波測定装置が有する音響レンズの焦点の被測定物に対する位置を変化させること(例えば、特許文献1を参照)や、光音響波による測定結果を画像として表示すること(例えば、特許文献2、3を参照)が知られている。
Photoacoustic wave measurement devices have been known for some time (see
しかしながら、上記の従来技術のような光音響波測定装置によれば、音響レンズの焦点の被測定物に対する位置を変化させることができても、所望の位置に音響レンズの焦点の被測定物に対する位置を合わせることは難しい。それは、そもそも、音響レンズの焦点の位置が分かりにくいからである。 However, according to the photoacoustic wave measurement apparatus such as the above-described conventional technology, even if the position of the focal point of the acoustic lens with respect to the object to be measured can be changed, the position of the focal point of the acoustic lens with respect to the object to be measured can be changed to a desired position. Alignment is difficult. This is because the position of the focal point of the acoustic lens is difficult to understand in the first place.
そこで、本発明は、光音響波測定装置において、音響レンズの焦点の位置を分かりやすくすることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to make it easier to understand the position of the focal point of an acoustic lens in a photoacoustic wave measuring apparatus.
本発明にかかる第一の光音響波測定装置は、パルス光を出力するパルス光出力部と、前記パルス光により測定対象において発生した光音響波を受けて電気信号に変換するレンズと、前記電気信号を測定する測定部と、前記測定部の測定結果の波形を表示する波形表示部と、前記波形における前記レンズの焦点の位置を表示する焦点位置表示部とを備えるように構成される。 A first photoacoustic wave measurement apparatus according to the present invention includes a pulsed light output unit that outputs pulsed light, a lens that receives a photoacoustic wave generated in a measurement target by the pulsed light and converts it into an electrical signal, the electrical A measurement unit for measuring a signal, a waveform display unit for displaying the waveform of the measurement result of the measurement unit, and a focus position display unit for displaying the focus position of the lens in the waveform.
上記のように構成された第一の光音響波測定装置によれば、パルス光出力部が、パルス光を出力する。レンズが、前記パルス光により測定対象において発生した光音響波を受けて電気信号に変換する。測定部が、前記電気信号を測定する。波形表示部が、前記測定部の測定結果の波形を表示する。焦点位置表示部が、前記波形における前記レンズの焦点の位置を表示する。 According to the first photoacoustic wave measurement device configured as described above, the pulsed light output unit outputs pulsed light. A lens receives a photoacoustic wave generated in the measurement target by the pulsed light and converts it into an electrical signal. A measurement unit measures the electrical signal. A waveform display section displays the waveform of the measurement result of the measurement section. A focus position display displays the position of the lens focus in the waveform.
なお、本発明にかかる第一の光音響波測定装置は、前記パルス光出力部の出力端を移動させる出力端移動部と、前記焦点位置表示部により表示された表示図形を、前記出力端の移動量に応じて、前記波形に対して移動させる表示図形移動部とを備えるようにしてもよい。 The first photoacoustic wave measurement apparatus according to the present invention includes an output end moving unit that moves the output end of the pulsed light output unit, and a display figure displayed by the focus position display unit that is displayed on the output end. A display figure moving unit for moving the waveform according to the amount of movement may be provided.
なお、本発明にかかる第一の光音響波測定装置は、前記表示図形移動部が、前記出力端の前記パルス光の出力方向への移動量に応じて、前記波形において前記パルス光の出力方向に対応する方向へ前記表示図形を移動させるようにしてもよい。 In addition, in the first photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the display figure moving unit moves the output direction of the pulsed light in the waveform according to the amount of movement of the output end in the output direction of the pulsed light. You may make it move the said display figure to the direction corresponding to.
なお、本発明にかかる第一の光音響波測定装置は、前記焦点位置表示部が、前記波形において、前記出力端に対応する座標に、前記出力端と前記焦点との距離を加えた座標を、前記焦点の位置として、前記焦点の位置の表示を行うようにしてもよい。 In the first photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the focal position display unit displays coordinates obtained by adding the distance between the output end and the focal point to the coordinates corresponding to the output end in the waveform. , the position of the focus may be displayed as the position of the focus.
なお、本発明にかかる第一の光音響波測定装置は、前記波形表示部が、前記出力端の初期位置から所定の距離の範囲内における前記波形を表示するようにしてもよい。 In addition, in the first photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the waveform display section may display the waveform within a range of a predetermined distance from the initial position of the output end.
本発明にかかる第二の光音響波測定装置は、パルス光を出力するパルス光出力部と、前記パルス光により測定対象において発生した光音響波を受けて電気信号に変換するレンズと、前記電気信号を測定する測定部と、前記測定部の測定結果に基づき、前記測定対象の断層画像を表示する断層画像表示部と、前記断層画像における前記レンズの焦点の位置を表示する焦点位置表示部とを備えるように構成される。 A second photoacoustic wave measurement apparatus according to the present invention includes a pulsed light output unit that outputs pulsed light, a lens that receives a photoacoustic wave generated in a measurement target by the pulsed light and converts it into an electric signal, and the electric A measurement unit that measures a signal, a tomographic image display unit that displays the tomographic image of the measurement target based on the measurement result of the measurement unit, and a focus position display unit that displays the focal position of the lens in the tomographic image. is configured to include
上記のように構成された第二の光音響波測定装置によれば、パルス光出力部が、パルス光を出力する。レンズが、前記パルス光により測定対象において発生した光音響波を受けて電気信号に変換する。測定部が、前記電気信号を測定する。断層画像表示部が、前記測定部の測定結果に基づき、前記測定対象の断層画像を表示する。焦点位置表示部が、前記断層画像における前記レンズの焦点の位置を表示する。 According to the second photoacoustic wave measurement device configured as described above, the pulsed light output unit outputs pulsed light. A lens receives a photoacoustic wave generated in the measurement target by the pulsed light and converts it into an electrical signal. A measurement unit measures the electrical signal. A tomographic image display unit displays a tomographic image of the measurement object based on the measurement result of the measurement unit. A focal position display unit displays the focal position of the lens in the tomographic image.
なお、本発明にかかる第二の光音響波測定装置は、前記パルス光出力部の出力端を移動させる出力端移動部と、前記焦点位置表示部により表示された表示図形を、前記出力端の移動量に応じて、前記断層画像に対して移動させる表示図形移動部とを備えるようにしてもよい。 The second photoacoustic wave measurement apparatus according to the present invention includes an output end moving unit that moves the output end of the pulsed light output unit, and a display figure displayed by the focus position display unit that is displayed on the output end. A display figure moving unit for moving the tomographic image according to the amount of movement may be provided.
なお、本発明にかかる第二の光音響波測定装置は、前記表示図形移動部が、前記出力端の前記パルス光の出力方向への移動量に応じて、前記断層画像において前記パルス光の出力方向に対応する方向へ前記表示図形を移動させるようにしてもよい。 In the second photoacoustic wave measuring apparatus according to the present invention, the display figure moving unit outputs the pulsed light in the tomographic image according to the amount of movement of the output end in the output direction of the pulsed light. The display graphic may be moved in a direction corresponding to the direction.
なお、本発明にかかる第二の光音響波測定装置は、前記焦点位置表示部が、前記断層画像において、前記出力端に対応する座標に、前記出力端と前記焦点との距離を加えた座標を、前記焦点の位置として、前記焦点の位置の表示を行うようにしてもよい。 In the second photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the focal position display unit displays coordinates obtained by adding the distance between the output end and the focal point to the coordinates corresponding to the output end in the tomographic image. may be used as the focal position to display the focal position.
なお、本発明にかかる第二の光音響波測定装置は、前記断層画像表示部が、前記出力端の初期位置から所定の距離の範囲内における前記断層画像を表示するようにしてもよい。 In addition, in the second photoacoustic wave measurement apparatus according to the present invention, the tomographic image display section may display the tomographic image within a range of a predetermined distance from the initial position of the output end.
なお、本発明にかかる第二の光音響波測定装置は、前記出力端が、前記パルス光の出力方向を法線方向とする平面内を移動し、前記出力端の位置の各々についての前記測定部の測定結果を合成することにより、前記断層画像を得るようにしてもよい。 In the second photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the output terminal moves in a plane normal to the output direction of the pulsed light, and the measurement is performed at each position of the output terminal. The tomographic image may be obtained by synthesizing the measurement results of the parts.
なお、本発明にかかる第一の光音響波測定装置は、前記焦点位置表示部が、前記パルス光の出力方向についての前記焦点の座標を表示するようにしてもよい。 In the first photoacoustic wave measuring device according to the present invention, the focal position display section may display coordinates of the focal point in the output direction of the pulsed light.
なお、本発明にかかる第二の光音響波測定装置は、前記焦点位置表示部が、前記パルス光の出力方向についての前記焦点の座標を表示するようにしてもよい。 In the second photoacoustic wave measurement device according to the present invention, the focus position display section may display coordinates of the focus with respect to the output direction of the pulsed light.
なお、本発明にかかる第一および第二の光音響波測定装置は、前記レンズが圧電素子であるようにしてもよい。 In addition, in the first and second photoacoustic wave measurement apparatuses according to the present invention, the lens may be a piezoelectric element.
なお、本発明にかかる第一および第二の光音響波測定装置は、前記レンズが、前記測定対象に対向する凹面を有するようにしてもよい。 In addition, in the first and second photoacoustic wave measurement apparatuses according to the present invention, the lens may have a concave surface facing the measurement target.
なお、本発明にかかる第一および第二の光音響波測定装置は、前記レンズが、超音波を出力し、さらに前記超音波が前記測定対象により反射された反射超音波を受けて反射電気信号に変換し、前記反射電気信号の測定結果が表示されるようにしてもよい。 In the first and second photoacoustic wave measuring apparatuses according to the present invention, the lens outputs an ultrasonic wave, and the ultrasonic wave receives a reflected ultrasonic wave reflected by the measurement object to produce a reflected electric signal , and the measurement result of the reflected electrical signal may be displayed.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第一の実施形態
図1は、本発明の第一の実施形態にかかる測定用ヘッド10の断面図である。図2は、本発明の第一の実施形態にかかる光音響波測定装置1の構成を示す機能ブロック図である。
First Embodiment FIG. 1 is a sectional view of a
第一の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、測定対象2(例えば、人体であるが、それに限定されない)を測定するためのものである。測定対象2には血管2aがある。
A photoacoustic
第一の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、測定用ヘッド10、XY方向移動部12、Z方向移動部(出力端移動部)14、測定部16、焦点位置記録部18、波形表示部20、焦点位置表示部22、表示図形移動部24を備える。
The photoacoustic
測定用ヘッド10は、光ファイバ(パルス光出力部)10a、光ファイバ保持部10b、レンズ10cを有する。
The
光ファイバ(パルス光出力部)10aは、出力端10dから、パルス光Pを出力する。なお、パルス光Pの出力方向をZ方向とする。また、測定対象2の血管2aがパルス光Pを受けると、光音響波AWを発生する。
An optical fiber (pulsed light output unit) 10a outputs pulsed light P from an
光ファイバ保持部10bは、光ファイバ10aの周囲に配置され、光ファイバ10aを保持する。
The optical
レンズ10cは、パルス光Pにより測定対象2において発生した光音響波AWを受けて電気信号に変換する音響レンズである。レンズ10cは、圧電素子である。レンズ10cは、測定対象2に対向する凹面を有する。なお、測定領域MAは、レンズ10cにより測定可能な光音響波AWの存在する領域である。また、測定用ヘッド10と測定対象2との間には、図示省略した超音波を伝達する部材(例えば、プラスチック容器に収容した水)を配置しておく。光音響波AWは、超音波を伝達する部材を介して、レンズ10cに到達する(他の実施形態も同様)。
The
Z方向移動部(出力端移動部)14は、光ファイバ10aの出力端10dをZ方向(パルス光Pの出力方向)に移動させる。Z方向移動部14の実装の一例としては、測定用ヘッド10ごと手動(例えば、ツマミを回す)によりZ方向に上下させることが考えられる。もちろん、手動は一例であり、例えば電動でもよい。
The Z-direction moving unit (output end moving unit) 14 moves the
XY方向移動部12は、光ファイバ10aの出力端10dを、Z方向に直交するX方向およびY方向に移動させる。
The XY-
測定部16は、レンズ10cから受けた電気信号を測定する。
The
焦点位置記録部18は、出力端10dとレンズ10cの焦点fpとの距離fd(図3および図6参照)を記録する。ただし、出力端10dとレンズ10cの焦点fpとの間を音波が往復する時間t1を記録しておいてもよい。音速をVsとすると、(1/2)×Vs×t1=fdとなる。なお、出力端10dとレンズ10cの焦点fpとの間を超音波が往復する時間をデジタルオシロスコープなどにより測定した結果が、時間t1である。
The focal
波形表示部20は、測定部16の測定結果の波形AWを表示する(図4および図7参照)。
The
焦点位置表示部22は、波形AWにおけるレンズ10cの焦点の位置を表示する(図4および図7のマーカMを参照)。焦点位置表示部22は、波形AWにおいて、出力端10dに対応する座標0に、距離fdを加えた座標を、焦点fpの位置として、焦点fpの位置の表示を行う。
The focal
表示図形移動部24は、焦点位置表示部22により表示されたマーカ(表示図形)Mを、出力端10dの移動量d1、d2(図5および図8参照)に応じて、波形AWに対して移動させる(図4および図7参照)。
The display
より詳細には、表示図形移動部24は、出力端10dのパルス光Pの出力方向(Z方向)への移動量d1、d2(図5および図8参照)に応じて、波形AWにおいてパルス光Pの出力方向(Z方向)に対応する方向(図4および図7の横軸を参照)へマーカ(表示図形)Mを移動させる。
More specifically, the display
次に、第一の実施形態の動作を説明する。 Next, operation of the first embodiment will be described.
光ファイバ10aの出力端10dからパルス光Pが出力されると、血管2aがパルス光Pを受け、光音響波AWを発生する。光音響波AWは、レンズ10cにより電気信号に変換され、測定部16により測定される。測定結果は波形AWとして、波形表示部20により表示される(図4および図7参照)。波形AWの表示にあわせて、焦点位置表示部22により焦点fpの位置が表示される(マーカM)。さらに、マーカMが表示図形移動部24により、出力端10dの移動量に応じて、波形AWに対して移動される。
When the pulsed light P is output from the
(1)焦点fpが血管2aよりも浅すぎる状態における動作
図3は、焦点fpが血管2aよりも浅すぎる状態における、第一の実施形態にかかる測定用ヘッド10の断面図である。図4は、焦点fpが血管2aよりも浅すぎる状態(図4(a))および焦点fpを血管2aに合わせた状態(図4(b))における、波形表示部20、焦点位置表示部22および表示図形移動部24の表示態様を示す図である。図5は、Z方向移動部(出力端移動部)14による出力端10dをZ方向(下方)へ移動させ焦点fpを血管2aに合わせた状態を示す図である。ただし、図5においては、測定用ヘッド10のうち、レンズ10cおよび出力端10dのみ図示している。
(1) Operation in a state where the focus fp is too shallow than the
図3を参照して、焦点fpが血管2aよりもd1だけ浅すぎる。焦点fpが血管2aに合わないと、血管2aのXY平面画像がぼやける。そこで、焦点fpを血管2aに合わせる必要がある。
Referring to FIG. 3, the focal point fp is too shallow by d1 from the
図4(a)を参照して、焦点fpが血管2aよりも浅すぎる状態における波形表示部20、焦点位置表示部22および表示図形移動部24の表示態様を説明する。なお、図4(a)において、座標0、t0、(fd)は、説明の便宜上図示しているので、必ずしも表示する必要は無い(図4(b)も同様)。
With reference to FIG. 4(a), the display modes of the
図4(a)における横軸は時間であり、光音響波の波形AWが図示されている。座標0は、出力端10dからのパルス光Pの出力タイミングである。座標t0は、出力端10dからパルス光Pが出力されてから、レンズ10cにより光音響波AW(ただし、焦点fpにおいて発生したもの)を受けるまでの時間である。なお、パルス光Pの速度(光速)は非常に速いので、パルス光Pが出力されてから焦点fpに到達するまでの時間は無視できる。よって、t0=(1/2)×t1となる。
The horizontal axis in FIG. 4A is time, and the waveform AW of the photoacoustic wave is illustrated. Coordinate 0 is the output timing of the pulsed light P from the
なお、上述のとおり、(1/2)×Vs×t1=fdなので、Vs×t0=fdとなる。このことから、図4(a)における横軸の座標は、音速Vsを乗じることにより、出力端10dの初期位置からのZ方向の距離(「深さ」という)に換算することができる(図4(b)も同様)。図4において、深さに換算した座標をカッコ書きで図示する。
As described above, (1/2)*Vs*t1=fd, so Vs*t0=fd. Therefore, the horizontal coordinate in FIG. 4A can be converted to a Z-direction distance (referred to as "depth") from the initial position of the
図4(a)においては、波形AWにおいて、出力端10dの初期位置に対応する座標0に、出力端10dと焦点fpとの距離fdを加えた座標(fd)を、焦点fpの位置として、焦点位置表示部22が焦点fpの位置の表示を行う。具体的には、座標t0(fd)の真上にマーカ(表示図形)Mを表示する。なお、マーカMは、長方形の領域B内に位置する。領域Bは、横軸方向に延伸する長方形の領域である。
In FIG. 4A, in the waveform AW, the coordinate (fd) obtained by adding the distance fd between the
なお、血管2aは焦点fpよりも深い位置にあるので、波形AWの位置する座標は、座標t0(fd)よりも大きい。
Since the
ここで、ユーザは、Z方向移動部14により、測定用ヘッド10ごと出力端10dをZ方向の座標が増大する方向(図5において下方)に動かして、焦点fpを血管2aに合わせようとする。
Here, the user moves the
すると、マーカMが、出力端10dのZ方向への移動量に応じて、Z方向に対応する方向(横軸方向)に移動する。例えば、出力端10dを、Z方向の座標が増大する方向(図5において下方)に動かすと、マーカMは、領域B内を右側(Z方向の座標が増大する方向)に移動する。
Then, the marker M moves in the direction corresponding to the Z direction (horizontal axis direction) according to the amount of movement of the
図4(b)を参照して、出力端10dをd1だけ、Z方向の座標が増大する方向(図5において下方)に動かすと、焦点fpの座標t0(fd)が、波形AWの座標に重なる。このとき、図5を参照して、焦点fpが血管2aに合っている。
Referring to FIG. 4B, when the
(2)焦点fpが血管2aよりも深すぎる状態における動作
図6は、焦点fpが血管2aよりも深すぎる状態における、第一の実施形態にかかる測定用ヘッド10の断面図である。図7は、焦点fpが血管2aよりも浅すぎる状態(図7(a))および焦点fpを血管2aに合わせた状態(図7(b))における、波形表示部20、焦点位置表示部22および表示図形移動部24の表示態様を示す図である。図8は、Z方向移動部(出力端移動部)14による出力端10dをZ方向(上方)へ移動させ焦点fpを血管2aに合わせた状態を示す図である。ただし、図8においては、測定用ヘッド10のうち、レンズ10cおよび出力端10dのみ図示している。
(2) Operation when the focus fp is too deep than the
図6を参照して、焦点fpが血管2aよりもd2だけ深すぎる。焦点fpが血管2aに合わないと、血管2aのXY平面画像がぼやける。そこで、焦点fpを血管2aに合わせる必要がある。
Referring to FIG. 6, the focal point fp is too deep by d2 than the
図7(a)を参照して、焦点fpが血管2aよりも深すぎる状態における波形表示部20、焦点位置表示部22および表示図形移動部24の表示態様を説明する。なお、図7(a)において、座標0、t0、(fd)は、説明の便宜上図示しているので、必ずしも表示する必要は無い(図7(b)も同様)。
With reference to FIG. 7(a), the display modes of the
図7(a)における横軸は時間であり、光音響波の波形AWが図示されている。座標0は、出力端10dからのパルス光Pの出力タイミングである。座標t0は、出力端10dからパルス光Pが出力されてから、レンズ10cにより光音響波AW(ただし、焦点fpにおいて発生したもの)を受けるまでの時間である。なお、パルス光Pの速度(光速)は非常に速いので、パルス光Pが出力されてから焦点fpに到達するまでの時間は無視できる。よって、t0=(1/2)×t1となる。
The horizontal axis in FIG. 7A is time, and the waveform AW of the photoacoustic wave is illustrated. Coordinate 0 is the output timing of the pulsed light P from the
なお、上述のとおり、(1/2)×Vs×t1=fdなので、Vs×t0=fdとなる。このことから、図7(a)における横軸の座標は、音速Vsを乗じることにより、出力端10dの初期位置からのZ方向の距離(「深さ」という)に換算することができる(図7(b)も同様)。図7において、深さに換算した座標をカッコ書きで図示する。
As described above, (1/2)*Vs*t1=fd, so Vs*t0=fd. Therefore, the horizontal coordinate in FIG. 7(a) can be converted to a distance in the Z direction (referred to as "depth") from the initial position of the
図7(a)においては、波形AWにおいて、出力端10dの初期位置に対応する座標0に、出力端10dと焦点fpとの距離fdを加えた座標(fd)を、焦点fpの位置として、焦点位置表示部22が焦点fpの位置の表示を行う。具体的には、座標t0(fd)の真上にマーカ(表示図形)Mを表示する。なお、マーカMは、長方形の領域B内に位置する。領域Bは、横軸方向に延伸する長方形の領域である。
In FIG. 7A, in the waveform AW, the coordinate (fd) obtained by adding the distance fd between the
なお、血管2aは焦点fpよりも浅い位置にあるので、波形AWの位置する座標は、座標t0(fd)よりも小さい。
Since the
ここで、ユーザは、Z方向移動部14により、測定用ヘッド10ごと出力端10dをZ方向の座標が減少する方向(図8において上方)に動かして、焦点fpを血管2aに合わせようとする。
Here, the user moves the
すると、マーカMが、出力端10dのZ方向への移動量に応じて、Z方向に対応する方向(横軸方向)に移動する。例えば、出力端10dを、Z方向の座標が減少する方向(図8において上方)に動かすと、マーカMは、領域B内を左側(Z方向の座標が減少する方向)に移動する。
Then, the marker M moves in the direction corresponding to the Z direction (horizontal axis direction) according to the amount of movement of the
図7(b)を参照して、出力端10dをd2だけ、Z方向の座標が減少する方向(図8において上方)に動かすと、焦点fpの座標t0(fd)が、波形AWの座標に重なる。このとき、図8を参照して、焦点fpが血管2aに合っている。
Referring to FIG. 7B, when the
第一の実施形態にかかる光音響波測定装置1によれば、音響レンズであるレンズ10cの焦点fpの位置が、マーカMにより表示されるので、分かりやすい。
According to the photoacoustic
しかも、マーカMが、出力端10dの移動量に応じて、波形AWに対して移動するため(図4および図7参照)、測定用ヘッド10ごと出力端10dをZ方向に上下させたときに焦点fpが血管2aに合っているか否かが分かりやすい。
Moreover, since the marker M moves with respect to the waveform AW in accordance with the amount of movement of the
なお、第一の実施形態においては、波形AWの表示範囲に制限を設けなかったが、波形AWの表示範囲に制限を設けてもよい。 Note that although the display range of the waveform AW is not limited in the first embodiment, the display range of the waveform AW may be limited.
図9が、第一の実施形態の変形例にかかる波形表示部20および焦点位置表示部22の表示態様を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing display modes of the
図9を参照して、出力端10dの初期位置0から所定の距離の範囲内(ta~tbにVsを乗じて距離に換算した範囲Za~Zb)における波形AWが表示される。これは、測定用ヘッド10のレンズ10cから取得された電気信号(アナログ信号)を所定の範囲内だけデジタル信号に変換して、波形表示部20により表示させることにより可能である。あるいは、測定用ヘッド10のレンズ10cが、所定の範囲内だけ、電気信号(アナログ信号)を取得するようにしてもよい。
Referring to FIG. 9, a waveform AW within a predetermined distance range from the
なお、範囲Za~Zb(ta・Vs~tb・Vs)は、出力端10dの初期位置と皮膚表面との距離に、血管2aの皮膚表面からの深さを加えた値に応じて定める。
The range Za to Zb (ta·Vs to tb·Vs) is determined according to the sum of the distance between the initial position of the
第二の実施形態
第二の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、波形表示部20にかえて断層画像表示部30を備える点が、第一の実施形態と異なる。
Second Embodiment A photoacoustic
図10は、本発明の第二の実施形態にかかる光音響波測定装置1の構成を示す機能ブロック図である。なお、第二の実施形態にかかる測定用ヘッド10は、第一の実施形態と同じものであるため、説明を省略する(図1参照)。
FIG. 10 is a functional block diagram showing the configuration of the photoacoustic
第二の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、第一の実施形態と同じく、測定対象2(例えば、人体であるが、それに限定されない)を測定するためのものである。測定対象2には血管2aがある。
A photoacoustic
第二の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、測定用ヘッド10、XY方向移動部12、Z方向移動部(出力端移動部)14、測定部16、焦点位置記録部18、断層画像表示部30、焦点位置表示部22、表示図形移動部24を備える。
A photoacoustic
XY方向移動部12、Z方向移動部(出力端移動部)14、測定部16および焦点位置記録部18は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
The XY-
断層画像表示部30は、測定部16の測定結果に基づき、測定対象2の断層画像を表示する(図11および図12参照)。なお、XY方向移動部12により、出力端10dが、パルス光Pの出力方向(Z方向)を法線方向とする平面(XY平面)内を移動する。そのときの出力端10dの位置の各々についての測定部16の測定結果を、断層画像表示部30が合成(例えば、開口合成)することにより、断層画像を得る。
The tomographic
図11および図12を参照して、出力端10dの初期位置0から所定の距離の範囲内(ta~tbにVsを乗じて距離に換算した範囲Za~Zb)における断層画像が断層画像表示部30により表示される。これは、測定用ヘッド10のレンズ10cから取得された電気信号(アナログ信号)を所定の範囲内だけデジタル信号に変換して、波形表示部20により表示させることにより可能である。あるいは、測定用ヘッド10のレンズ10cが、所定の範囲内だけ、電気信号(アナログ信号)を取得するようにしてもよい。
11 and 12, a tomographic image within a predetermined distance range (range Za to Zb obtained by multiplying ta to tb by Vs) from the
焦点位置表示部22は、断層画像におけるレンズ10cの焦点の位置を表示する(図11および図12のマーカMを参照)。焦点位置表示部22は、断層画像において、出力端10dに対応する座標0に、距離fdを加えた座標を、焦点fpの位置として、焦点fpの位置の表示を行う。
The focal
表示図形移動部24は、焦点位置表示部22により表示されたマーカ(表示図形)Mを、出力端10dの移動量d1、d2(図5および図8参照)に応じて、断層画像に対して移動させる(図11および図12参照)。
The display
より詳細には、表示図形移動部24は、出力端10dのパルス光Pの出力方向(Z方向)への移動量d1、d2(図5および図8参照)に応じて、断層画像においてパルス光Pの出力方向(Z方向)に対応する方向(図11および図12の縦軸を参照)へマーカ(表示図形)Mを移動させる。
More specifically, the display graphic moving
次に、第二の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be explained.
光ファイバ10aの出力端10dからパルス光Pが出力されると、血管2aがパルス光Pを受け、光音響波AWを発生する。光音響波AWは、レンズ10cにより電気信号に変換され、測定部16により測定される。測定結果は断層画像として、断層画像表示部30により表示される(図11および図12参照)。断層画像の表示にあわせて、焦点位置表示部22により焦点fpの位置が表示される(マーカM)。さらに、マーカMが表示図形移動部24により、出力端10dの移動量に応じて、断層画像に対して移動される。
When the pulsed light P is output from the
(1)焦点fpが血管2aよりも浅すぎる状態における動作
焦点fpが血管2aよりも浅すぎる状態は、第一の実施形態と同じである(図3参照)。Z方向移動部(出力端移動部)14による出力端10dをZ方向へ移動させ焦点fpを血管2aに合わせた状態も、第一の実施形態と同じである(図5参照)。
(1) Operation when the focus fp is too shallower than the
図11は、焦点fpが血管2aよりも浅すぎる状態(図11(a))および焦点fpを血管2aに合わせた状態(図11(b))における、断層画像表示部30、焦点位置表示部22および表示図形移動部24の表示態様を示す図である。
FIG. 11 shows the tomographic
図3を参照して、焦点fpが血管2aよりもd1だけ浅すぎる。焦点fpが血管2aに合わないと、血管2aのXY平面画像がぼやける。そこで、焦点fpを血管2aに合わせる必要がある。
Referring to FIG. 3, the focal point fp is too shallow by d1 from the
図11(a)を参照して、焦点fpが血管2aよりも浅すぎる状態における断層画像表示部30、焦点位置表示部22および表示図形移動部24の表示態様を説明する。なお、図11(a)において、縦軸、座標0、t0、(fd)、焦点fpは、説明の便宜上図示しているので、必ずしも表示する必要は無い(図11(b)も同様)。ただし、図11および図12において、焦点fpおよび焦点fpを通る線分(点線)の一方または双方を表示図形として表示させるようにしてもよい。
With reference to FIG. 11(a), display modes of the tomographic
図11(a)における縦軸は時間であり、断層画像が図示されている。座標0は、出力端10dからのパルス光Pの出力タイミングである。座標t0は、出力端10dからパルス光Pが出力されてから、レンズ10cにより光音響波AW(ただし、焦点fpにおいて発生したもの)を受けるまでの時間である。なお、パルス光Pの速度(光速)は非常に速いので、パルス光Pが出力されてから焦点fpに到達するまでの時間は無視できる。よって、t0=(1/2)×t1となる。
The vertical axis in FIG. 11(a) is time, and a tomographic image is illustrated. Coordinate 0 is the output timing of the pulsed light P from the
なお、上述のとおり、(1/2)×Vs×t1=fdなので、Vs×t0=fdとなる。このことから、図11(a)における縦軸の座標は、音速Vsを乗じることにより、出力端10dの初期位置からのZ方向の距離(「深さ」という)に換算することができる(図11(b)も同様)。図11において、深さに換算した座標をカッコ書きで図示する。
As described above, (1/2)*Vs*t1=fd, so Vs*t0=fd. From this, the coordinate of the vertical axis in FIG. 11(a) can be converted into a distance in the Z direction (referred to as "depth") from the initial position of the
図11(a)においては、断層画像において、出力端10dの初期位置に対応する座標0に、出力端10dと焦点fpとの距離fdを加えた座標(fd)を、焦点fpの位置として、焦点位置表示部22が焦点fpの位置の表示を行う。具体的には、座標t0(fd)の真横にマーカ(表示図形)Mを表示する。なお、マーカMは、長方形の領域B内に位置する。領域Bは、縦軸方向に延伸する長方形の領域である。
In FIG. 11A, in the tomographic image, the coordinate (fd) obtained by adding the distance fd between the
なお、血管2aは焦点fpよりも深い位置にあるので、血管2aの断層画像の位置する座標は、座標t0(fd)よりも大きい。
Since the
ここで、ユーザは、Z方向移動部14により、測定用ヘッド10ごと出力端10dをZ方向の座標が増大する方向(図5において下方)に動かして、焦点fpを血管2aに合わせようとする。
Here, the user moves the
すると、マーカMが、出力端10dのZ方向への移動量に応じて、Z方向に対応する方向(縦軸方向)に移動する。例えば、出力端10dを、Z方向の座標が増大する方向(図5において下方)に動かすと、マーカMは、領域B内を下側(Z方向の座標が増大する方向)に移動する。
Then, the marker M moves in the direction corresponding to the Z direction (vertical axis direction) according to the amount of movement of the
図11(b)を参照して、出力端10dをd1だけ、Z方向の座標が増大する方向(図5において下方)に動かすと、焦点fpの座標t0(fd)が、血管2aの断層画像の座標に重なる。このとき、図5を参照して、焦点fpが血管2aに合っている。
Referring to FIG. 11(b), when the
(2)焦点fpが血管2aよりも深すぎる状態における動作
焦点fpが血管2aよりも深すぎる状態は、第一の実施形態と同じである(図6参照)。Z方向移動部(出力端移動部)14による出力端10dをZ方向へ移動させ焦点fpを血管2aに合わせた状態も、第一の実施形態と同じである(図8参照)。
(2) Operation when the focus fp is too deep than the
図12は、焦点fpが血管2aよりも深すぎる状態(図12(a))および焦点fpを血管2aに合わせた状態(図12(b))における、断層画像表示部30、焦点位置表示部22および表示図形移動部24の表示態様を示す図である。
12 shows the tomographic
図6を参照して、焦点fpが血管2aよりもd2だけ浅すぎる。焦点fpが血管2aに合わないと、血管2aのXY平面画像がぼやける。そこで、焦点fpを血管2aに合わせる必要がある。
Referring to FIG. 6, the focal point fp is too shallow by d2 from the
図12(a)を参照して、焦点fpが血管2aよりも深すぎる状態における断層画像表示部30、焦点位置表示部22および表示図形移動部24の表示態様を説明する。なお、図12(a)において、縦軸、座標0、t0、(fd)、焦点fpは、説明の便宜上図示しているので、必ずしも表示する必要は無い(図12(b)も同様)。
With reference to FIG. 12(a), display modes of the tomographic
図12(a)における縦軸は時間であり、断層画像が図示されている。座標0は、出力端10dからのパルス光Pの出力タイミングである。座標t0は、出力端10dからパルス光Pが出力されてから、レンズ10cにより光音響波AW(ただし、焦点fpにおいて発生したもの)を受けるまでの時間である。なお、パルス光Pの速度(光速)は非常に速いので、パルス光Pが出力されてから焦点fpに到達するまでの時間は無視できる。よって、t0=(1/2)×t1となる。
The vertical axis in FIG. 12(a) is time, and a tomographic image is illustrated. Coordinate 0 is the output timing of the pulsed light P from the
なお、上述のとおり、(1/2)×Vs×t1=fdなので、Vs×t0=fdとなる。このことから、図12(a)における縦軸の座標は、音速Vsを乗じることにより、出力端10dの初期位置からのZ方向の距離(「深さ」という)に換算することができる(図12(b)も同様)。図12において、深さに換算した座標をカッコ書きで図示する。
As described above, (1/2)*Vs*t1=fd, so Vs*t0=fd. From this, the coordinate on the vertical axis in FIG. 12(a) can be converted into a distance in the Z direction (referred to as “depth”) from the initial position of the
図12(a)においては、断層画像において、出力端10dの初期位置に対応する座標0に、出力端10dと焦点fpとの距離fdを加えた座標(fd)を、焦点fpの位置として、焦点位置表示部22が焦点fpの位置の表示を行う。具体的には、座標t0(fd)の真横にマーカ(表示図形)Mを表示する。なお、マーカMは、長方形の領域B内に位置する。領域Bは、縦軸方向に延伸する長方形の領域である。
In FIG. 12A, in the tomographic image, the coordinate (fd) obtained by adding the distance fd between the
なお、血管2aは焦点fpよりも浅い位置にあるので、血管2aの断層画像の位置する座標は、座標t0(fd)よりも小さい。
Since the
ここで、ユーザは、Z方向移動部14により、測定用ヘッド10ごと出力端10dをZ方向の座標が減少する方向(図8において上方)に動かして、焦点fpを血管2aに合わせようとする。
Here, the user moves the
すると、マーカMが、出力端10dのZ方向への移動量に応じて、Z方向に対応する方向(縦軸方向)に移動する。例えば、出力端10dを、Z方向の座標が減少する方向(図8において上方)に動かすと、マーカMは、領域B内を上側(Z方向の座標が減少する方向)に移動する。
Then, the marker M moves in the direction corresponding to the Z direction (vertical axis direction) according to the amount of movement of the
図12(b)を参照して、出力端10dをd2だけ、Z方向の座標が減少する方向(図8において上方)に動かすと、焦点fpの座標t0(fd)が、血管2aの断層画像の座標に重なる。このとき、図8を参照して、焦点fpが血管2aに合っている。
Referring to FIG. 12(b), when the
第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。 According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
第三の実施形態
第三の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、パルス光Pのほかに、さらに超音波P1を測定対象2に与えて測定を行うことが、第一の実施形態と異なる。
Third Embodiment The photoacoustic
図13は、本発明の第三の実施形態にかかる測定用ヘッド10の断面図である。図14は、本発明の第三の実施形態にかかる光音響波測定装置1の構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a measuring
第三の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、測定対象2(例えば、人体であるが、それに限定されない)を測定するためのものである。測定対象2には血管2aがある。
A photoacoustic
第三の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、測定用ヘッド10、XY方向移動部12、Z方向移動部(出力端移動部)14、測定部16、焦点位置記録部18、波形表示部20、焦点位置表示部22、表示図形移動部24を備える。
A photoacoustic
測定用ヘッド10は、光ファイバ(パルス光出力部)10a、光ファイバ保持部10b、レンズ10cを有する。光ファイバ10aおよび光ファイバ保持部10bは、第一の実施形態と同じものであり説明を省略する。
The
レンズ10cも第一の実施形態と同じものであるが、さらに超音波P1を出力する。レンズ10cを圧電素子として、レンズ10cに電圧を印加することで、レンズ10cから超音波P1を出力させることができる。レンズ10cは、さらに超音波P1が測定対象2により反射された反射超音波P2(図14参照)を受けて反射電気信号に変換する。なお、超音波P1は、第一の実施形態において説明した超音波を伝達する部材を介して、測定対象2に到達する(第四の実施形態も同様)。反射超音波P2は、第一の実施形態において説明した超音波を伝達する部材を介して、レンズ10cに到達する(第四の実施形態も同様)。
The
測定部16は、レンズ10cから受けた電気信号および反射電気信号を測定する。波形表示部20は、測定部16の測定結果の波形(AWおよびP2)を表示する。
The
XY方向移動部12、Z方向移動部14、焦点位置記録部18、焦点位置表示部22および表示図形移動部24は、第一の実施形態と同じものであり説明を省略する。ただし、反射電気信号の波形P2における焦点fpの座標はt1となる。
The XY-
次に、第三の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the third embodiment will be explained.
光ファイバ10aの出力端10dからパルス光Pが出力されると、血管2aがパルス光Pを受け、光音響波AWを発生する。また、レンズ10cからは超音波P1が出力され、測定対象2により反射され、反射超音波P2がレンズ10cに与えられる。光音響波AWおよび反射超音波P2は、レンズ10cにより電気信号および反射電気信号に変換され、測定部16により測定される。測定結果は波形AW、P2として、波形表示部20により表示される。波形AW、P2の表示にあわせて、焦点位置表示部22により焦点fpの位置が表示される(マーカM)。さらに、マーカMが表示図形移動部24により、出力端10dの移動量に応じて、波形AW、P2に対して移動される。なお、波形P2の表示態様は、波形AWと同様である(図4および図7参照)。
When the pulsed light P is output from the
第三の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。 According to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
第四の実施形態
第四の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、パルス光Pのほかに、さらに超音波P1を測定対象2に与えて測定を行うことが、第二の実施形態と異なる。
Fourth Embodiment The photoacoustic
図15は、本発明の第四の実施形態にかかる光音響波測定装置1の構成を示す機能ブロック図である。なお、第四の実施形態にかかる測定用ヘッド10は、第三の実施形態と同じものであり、説明を省略する。
FIG. 15 is a functional block diagram showing the configuration of the photoacoustic
第四の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、測定対象2(例えば、人体であるが、それに限定されない)を測定するためのものである。測定対象2には血管2aがある。
A photoacoustic
第四の実施形態にかかる光音響波測定装置1は、測定用ヘッド10、XY方向移動部12、Z方向移動部(出力端移動部)14、測定部16、焦点位置記録部18、断層画像表示部30、焦点位置表示部22、表示図形移動部24を備える。
A photoacoustic
測定部16は、レンズ10cから受けた電気信号および反射電気信号を測定する。断層画像表示部30は、測定部16の測定結果から断層画像を表示する。なお、光音響波AWから得られた断層画像は血管2aが明瞭に表示される一方で、反射超音波P2から得られた断層画像は測定対象2(例えば、皮膚)内の構造が明瞭に表示される。なお、光音響波AWから得られた断層画像と、反射超音波P2から得られた断層画像とを重ね合わせて表示してもよい。
The
XY方向移動部12、Z方向移動部14、焦点位置記録部18、焦点位置表示部22および表示図形移動部24は、第三の実施形態と同じものであり説明を省略する。
The XY-
次に、第四の実施形態の動作を説明する。 Next, operation of the fourth embodiment will be described.
光ファイバ10aの出力端10dからパルス光Pが出力されると、血管2aがパルス光Pを受け、光音響波AWを発生する。また、レンズ10cからは超音波P1が出力され、測定対象2により反射され、反射超音波P2がレンズ10cに与えられる。光音響波AWおよび反射超音波P2は、レンズ10cにより電気信号および反射電気信号に変換され、測定部16により測定される。断層画像表示部30が、測定結果から断層画像を取得して表示する。断層画像の表示にあわせて、焦点位置表示部22により焦点fpの位置が表示される(マーカM)。さらに、マーカMが表示図形移動部24により、出力端10dの移動量に応じて、断層画像に対して移動される。なお、断層画像の表示態様は、第二の実施形態と同様である(図11および図12参照)。
When the pulsed light P is output from the
第四の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。 According to the fourth embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
なお、第一~第四の実施形態においては、いずれも表示図形を表示させるようにしていたが、表示図形にかえて、パルス光Pの出力方向(Z方向)についての焦点fpの座標を表示するようにしてもよい。例えば、皮膚表面のZ座標を原点にとった場合の焦点fpの座標(皮膚表面からの深さに相当する)を表示させるようにしてもよい。出力端10dと焦点fpとの距離fd(既知)から、出力端10dと皮膚表面との距離を減算することで、焦点fpの皮膚からの深さが求められる。なお、出力端10dと皮膚表面との距離は、超音波P1(第三および第四の実施形態を参照)の出力から、皮膚表面により反射された反射超音波P2(第三および第四の実施形態を参照)の受信までの時間に基づき求めることができる。
In the first to fourth embodiments, the display figure is displayed, but instead of the display figure, the coordinates of the focal point fp in the output direction (Z direction) of the pulsed light P are displayed. You may make it For example, the coordinates of the focal point fp (corresponding to the depth from the skin surface) may be displayed when the origin is the Z coordinate of the skin surface. By subtracting the distance between the
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。CPU、ハードディスク、メディア(USBメモリ、CD-ROMなど)読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分、例えば、焦点位置記録部18、波形表示部20、断層画像表示部30、焦点位置表示部22および表示図形移動部24を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
Also, the above embodiment can be implemented as follows. A computer equipped with a CPU, a hard disk, a media (USB memory, CD-ROM, etc.) reading device, each of the above parts, for example, the focus
P パルス光
MA 測定領域
AW 光音響波
Vs 音速
fp 焦点
M マーカ(表示図形)
B 領域
d1、d2 移動量
P1 超音波
P2 反射超音波
2 測定対象
2a 血管
1 光音響波測定装置
10 測定用ヘッド
10a 光ファイバ(パルス光出力部)
10b 光ファイバ保持部
10c レンズ
10d 出力端
12 XY方向移動部
14 Z方向移動部(出力端移動部)
16 測定部
18 焦点位置記録部
20 波形表示部
22 焦点位置表示部
24 表示図形移動部
30 断層画像表示部
P pulsed light MA measurement area AW photoacoustic wave Vs speed of sound fp focus M marker (display figure)
B area d1, d2 movement amount P1 ultrasonic wave P2 reflected
10b optical
16
Claims (12)
前記パルス光により測定対象において発生した光音響波を受けて電気信号に変換するレンズと、
前記電気信号を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果の波形を表示する波形表示部と、
前記波形における前記レンズの焦点の位置を表示する焦点位置表示部と、
を備えた光音響波測定装置。 a pulsed light output unit that outputs pulsed light;
a lens that receives a photoacoustic wave generated in a measurement target by the pulsed light and converts it into an electrical signal;
a measuring unit that measures the electrical signal;
a waveform display unit that displays the waveform of the measurement result of the measurement unit;
a focal position display unit that displays the focal position of the lens in the waveform;
A photoacoustic wave measurement device with
前記パルス光出力部の出力端を移動させる出力端移動部と、
前記焦点位置表示部により表示された表示図形を、前記出力端の移動量に応じて、前記波形に対して移動させる表示図形移動部と、
を備えた光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measurement device according to claim 1,
an output end moving unit that moves the output end of the pulsed light output unit;
a display figure moving unit that moves the display figure displayed by the focus position display unit with respect to the waveform in accordance with the amount of movement of the output end;
A photoacoustic wave measurement device with
前記表示図形移動部が、前記出力端の前記パルス光の出力方向への移動量に応じて、前記波形において前記パルス光の出力方向に対応する方向へ前記表示図形を移動させる、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measurement device according to claim 2,
The display figure moving unit moves the display figure in the waveform in a direction corresponding to the output direction of the pulsed light according to the amount of movement of the output end in the output direction of the pulsed light.
Photoacoustic wave measurement device.
前記焦点位置表示部が、
前記波形において、前記パルス光出力部の出力端に対応する座標に、前記出力端と前記焦点との距離を加えた座標を、前記焦点の位置として、前記焦点の位置の表示を行う、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measurement device according to claim 1,
The focus position display unit is
In the waveform, the position of the focus is displayed with the coordinates obtained by adding the distance between the output end and the focus to the coordinates corresponding to the output end of the pulsed light output unit as the position of the focus.
Photoacoustic wave measurement device.
前記波形表示部が、前記パルス光出力部の出力端の初期位置から所定の距離の範囲内における前記波形を表示する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measurement device according to claim 1,
wherein the waveform display section displays the waveform within a range of a predetermined distance from an initial position of the output end of the pulsed light output section ;
Photoacoustic wave measurement device.
前記パルス光により測定対象において発生した光音響波を受けて電気信号に変換するレンズと、
前記電気信号を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果に基づき、前記測定対象の断層画像を表示する断層画像表示部と、
前記断層画像における前記レンズの焦点の位置を表示する焦点位置表示部と、
前記パルス光出力部の出力端を移動させる出力端移動部と、
前記焦点位置表示部により表示された表示図形を、前記出力端の移動量に応じて、前記断層画像に対して移動させる表示図形移動部と、
を備えた光音響波測定装置。 a pulsed light output unit that outputs pulsed light;
a lens that receives a photoacoustic wave generated in a measurement target by the pulsed light and converts it into an electrical signal;
a measuring unit that measures the electrical signal;
a tomographic image display unit that displays a tomographic image of the measurement target based on the measurement result of the measurement unit;
a focal position display unit that displays the focal position of the lens in the tomographic image;
an output end moving unit that moves the output end of the pulsed light output unit;
a display figure moving unit that moves the display figure displayed by the focus position display unit with respect to the tomographic image according to the amount of movement of the output end;
A photoacoustic wave measurement device with
前記表示図形移動部が、前記出力端の前記パルス光の出力方向への移動量に応じて、前記断層画像において前記パルス光の出力方向に対応する方向へ前記表示図形を移動させる、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measurement device according to claim 6 ,
The display figure moving unit moves the display figure in the direction corresponding to the output direction of the pulsed light in the tomographic image according to the amount of movement of the output end in the output direction of the pulsed light.
Photoacoustic wave measurement device.
前記パルス光により測定対象において発生した光音響波を受けて電気信号に変換するレンズと、
前記電気信号を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果に基づき、前記測定対象の断層画像を表示する断層画像表示部と、
前記断層画像における前記レンズの焦点の位置を表示する焦点位置表示部と、
を備え、
前記パルス光出力部の出力端が、前記パルス光の出力方向を法線方向とする平面内を移動し、
前記出力端の位置の各々についての前記測定部の測定結果を合成することにより、前記断層画像を得る、
光音響波測定装置。 a pulsed light output unit that outputs pulsed light;
a lens that receives a photoacoustic wave generated in a measurement target by the pulsed light and converts it into an electrical signal;
a measuring unit that measures the electrical signal;
a tomographic image display unit that displays a tomographic image of the measurement target based on the measurement result of the measurement unit;
a focal position display unit that displays the focal position of the lens in the tomographic image;
with
the output end of the pulsed light output unit moves in a plane whose normal direction is the output direction of the pulsed light;
Obtaining the tomographic image by synthesizing the measurement results of the measurement unit for each of the positions of the output end;
Photoacoustic wave measurement device.
前記焦点位置表示部が、前記パルス光の出力方向についての前記焦点の座標を表示する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measurement device according to claim 1,
the focus position display unit displays the coordinates of the focus in the output direction of the pulsed light;
Photoacoustic wave measurement device.
前記レンズが圧電素子である光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measurement device according to any one of claims 1 to 9 ,
A photoacoustic wave measurement device, wherein the lens is a piezoelectric element.
前記レンズが、
前記測定対象に対向する凹面を有する、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measurement device according to any one of claims 1 to 9 ,
the lens
Having a concave surface facing the measurement object,
Photoacoustic wave measurement device.
前記レンズが、超音波を出力し、さらに前記超音波が前記測定対象により反射された反射超音波を受けて反射電気信号に変換し、
前記反射電気信号の測定結果が表示される、
光音響波測定装置。 The photoacoustic wave measurement device according to any one of claims 1 to 9 ,
The lens outputs ultrasonic waves, and the ultrasonic waves receive reflected ultrasonic waves reflected by the measurement object and convert them into reflected electric signals,
a measurement result of the reflected electrical signal is displayed;
Photoacoustic wave measurement device.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019058979A JP7227049B2 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Photoacoustic wave measurement device |
DE102020201914.2A DE102020201914A1 (en) | 2019-03-26 | 2020-02-17 | DEVICE FOR MEASURING PHOTOACOUSTIC WAVES |
CN202010127047.XA CN111743511B (en) | 2019-03-26 | 2020-02-28 | Photoacoustic wave measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019058979A JP7227049B2 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Photoacoustic wave measurement device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020156737A JP2020156737A (en) | 2020-10-01 |
JP7227049B2 true JP7227049B2 (en) | 2023-02-21 |
Family
ID=72612505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019058979A Active JP7227049B2 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Photoacoustic wave measurement device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7227049B2 (en) |
CN (1) | CN111743511B (en) |
DE (1) | DE102020201914A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2024011846A (en) | 2022-07-15 | 2024-01-25 | 株式会社アドバンテスト | Ultrasonic measurement device, method, program, and storage media |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004024855A (en) | 2002-05-08 | 2004-01-29 | Kuresuto Japan Kk | Optically excited acoustic wave detector and optically excited fluorescein detector suitable for measuring physical property of cartilage tissue |
JP2009261520A (en) | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ultrasonic imaging system |
JP2013022171A (en) | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Fujifilm Corp | Catheter type photoacoustic probe |
US20140356897A1 (en) | 2011-12-08 | 2014-12-04 | The Washington University | In vivo label-free histology by photoacoustic microscopy of cell nuclei |
JP2015073577A (en) | 2013-10-04 | 2015-04-20 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic device, operation method for photoacoustic device and program |
JP2015181659A (en) | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 富士フイルム株式会社 | Acoustic wave processing apparatus, and signal processing method and program for acoustic wave processing apparatus |
US20160150973A1 (en) | 2014-11-28 | 2016-06-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Subject information acquisition apparatus |
JP2016101260A (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | Subject information acquisition device |
JP2017000660A (en) | 2015-06-16 | 2017-01-05 | プレキシオン株式会社 | Photoacoustic imaging apparatus and light source unit |
JP2016101415A5 (en) | 2014-11-28 | 2018-01-11 | Subject information acquisition apparatus and subject information acquisition method |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4772402B2 (en) * | 2005-07-07 | 2011-09-14 | 株式会社東芝 | Ultrasonic diagnostic equipment |
JP5241465B2 (en) * | 2008-12-11 | 2013-07-17 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic imaging apparatus and photoacoustic imaging method |
KR101126184B1 (en) * | 2010-07-07 | 2012-03-22 | 서강대학교산학협력단 | Method of producing ultrasound image using concave array |
US20170049331A1 (en) * | 2011-05-02 | 2017-02-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Object information acquiring apparatus and method of controlling the same |
JP6611428B2 (en) * | 2014-12-09 | 2019-11-27 | キヤノン株式会社 | Mammography system |
-
2019
- 2019-03-26 JP JP2019058979A patent/JP7227049B2/en active Active
-
2020
- 2020-02-17 DE DE102020201914.2A patent/DE102020201914A1/en active Pending
- 2020-02-28 CN CN202010127047.XA patent/CN111743511B/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004024855A (en) | 2002-05-08 | 2004-01-29 | Kuresuto Japan Kk | Optically excited acoustic wave detector and optically excited fluorescein detector suitable for measuring physical property of cartilage tissue |
JP2009261520A (en) | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ultrasonic imaging system |
JP2013022171A (en) | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Fujifilm Corp | Catheter type photoacoustic probe |
US20140356897A1 (en) | 2011-12-08 | 2014-12-04 | The Washington University | In vivo label-free histology by photoacoustic microscopy of cell nuclei |
JP2015073577A (en) | 2013-10-04 | 2015-04-20 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic device, operation method for photoacoustic device and program |
JP2015181659A (en) | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 富士フイルム株式会社 | Acoustic wave processing apparatus, and signal processing method and program for acoustic wave processing apparatus |
JP2016101260A (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | キヤノン株式会社 | Subject information acquisition device |
US20160150973A1 (en) | 2014-11-28 | 2016-06-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Subject information acquisition apparatus |
JP2016101415A5 (en) | 2014-11-28 | 2018-01-11 | Subject information acquisition apparatus and subject information acquisition method | |
JP2017000660A (en) | 2015-06-16 | 2017-01-05 | プレキシオン株式会社 | Photoacoustic imaging apparatus and light source unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111743511A (en) | 2020-10-09 |
JP2020156737A (en) | 2020-10-01 |
CN111743511B (en) | 2023-07-21 |
DE102020201914A1 (en) | 2020-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012150655A1 (en) | Object information acquiring apparatus and method of controlling the same | |
KR101922522B1 (en) | Sound speed imaging using shear waves | |
JP2009521980A (en) | How to acquire ultrasound images | |
JP2017079977A (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound signal processing method | |
JP2006325704A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
EP2702945A1 (en) | Object information acquisition apparatus and display method | |
JP7227049B2 (en) | Photoacoustic wave measurement device | |
JP6397600B1 (en) | POSITION CONTROL DEVICE, POSITION CONTROL METHOD, AND ULTRASONIC VIDEO SYSTEM | |
KR101652727B1 (en) | Ultrasonic doppler imaging apparatus and controlling method thereof | |
JP2009090102A (en) | Ultrasonic diagnostic method and apparatus | |
KR20140071925A (en) | Ultrasonic image display apparatus and control program thereof | |
WO2019058753A1 (en) | Ultrasonic diagnostic device and method for controlling ultrasonic diagnostic device | |
WO2018105366A1 (en) | Ultrasonic diagnosis apparatus and method for controlling ultrasonic diagnosis apparatus | |
KR102206496B1 (en) | Shear wave imaging based on ultrasound with increased pulse repetition interval | |
Latus et al. | An approach for needle based optical coherence elastography measurements | |
JP2005324072A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
CN110710989B (en) | Elasticity imaging method, system and computer readable storage medium | |
US20180296184A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and ultrasound probe | |
JP5313610B2 (en) | Ultrasonic diagnostic method and apparatus | |
US20200085345A1 (en) | Object information acquisition apparatus and method of controlling the same | |
WO2020019254A1 (en) | Shear wave imaging method and system | |
WO2019187647A1 (en) | Ultrasonic diagnostic device and control method for ultrasonic diagnostic device | |
JP2011055902A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and method | |
JPH11299785A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
JP2005058533A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220106 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230106 |
|
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: 20230123 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230209 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7227049 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |