KR20170068388A - 광음향 장치, 표시 제어 방법 및 기억매체 - Google Patents

광음향 장치, 표시 제어 방법 및 기억매체 Download PDF

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타쿠로 미야사토
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코타 나카노
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Abstract

광음향 장치는, 광을 피검체에 조사하는 광조사부와, 상기 피검체로부터 발생된 음향파를 전기신호로 변환하는 수신부와, 상기 전기신호를 사용해서 화상 데이터를 취득하는 처리부와, 표시 제어부를 구비한다. 상기 처리부는, 상기 전기신호를 사용하여, 제1의 화상생성 방법에 의해 제1의 화상 데이터를 취득하고, 상기 전기신호를 사용하여, 상기 제1의 화상생성 방법과는 다른 제2의 화상생성 방법에 의해 제2의 화상 데이터를 취득한다. 상기 표시 제어부는, 상기 제1의 화상 데이터와 상기 제2의 화상 데이터간의 차이화상 데이터의 화상값이 소정의 수치범위내인 영역을 차이영역으로서 설정하고, 상기 차이영역과 그 밖의 영역을 서로 구별할 수 있는 화상 데이터를 표시부에 표시시킨다.

Description

광음향 장치, 표시 제어 방법 및 기억매체{PHOTOACOUSTIC APPARATUS, DISPLAY CONTROL METHOD, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 피검체에 광을 조사함에 의해 발생한 광음향파에서 유래하는 화상 데이터를 취득하는 광음향 장치에 관한 것이다.
피검체로부터의 음향파에 근거해서 피검체 정보를 취득하는 기술로서, 광음향 이미징(ＰＡＩ)이라고 하는 기술이 있다. 광음향 이미징은, 펄스 광이 피검체에 조사되는 것에 의해, 피검체내에서 광의 흡수로 인해 음향파(광음향파)가 발생하는 광음향 효과를 이용하여, 피검체내를 영상화하는 기술이다.
일반적으로, 광음향 이미징에서는, 영상화하는 영역에 대하여 음향파의 측정 영역이 불충분할 경우, 여과후 역투영법이나 푸리에 변환법등 해석적 화상 재구성법에서는, 음파발생원의 형상을 완전히 재현할 수 없는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 피검체의 모든 주위방향으로부터 아닌 어떤 특정한 방향으로부터만 음향파를 수신할 수 있는 경우("제한 뷰(Ｌｉｍｉｔｅｄ Vｉｅｗ)조건"이라고 불린다)에 음향파의 측정 영역이 불충분하다고 할 수 있다.
상술한 과제를 해결하는 방법으로서, 일본 특허공개 2014-180492호 공보에는, 피검체의 구조에 관한 정보(피검체의 특징적인 구조에서 유래하는 특성정보)에 근거해서 화상 데이터를 생성하는 것이 개시되어 있다. 이 방법에 의하면, 제한 뷰 조건하에서도, 광음향파를 발생하는 음향원의 형상을 한층 더 충실하게 재현할 수 있다.
그렇지만, 일본 특허공개 2014-180492호 공보에 기재된 방법에서는, 음파발생원의 구조특성이 화상 데이터의 생성에 사용한 피검체의 구조에 관한 정보와는 다른 경우에, 실제의 구조와는 다른 구조를 나타내는 화상 데이터를 생성할 위험을 포함한다. 달리 말하면, 일본 특허공개 2014-180492호 공보에 기재된 방법으로 취득된 화상 데이터는, 신뢰도가 높은 영역(실제의 구조와 일치한 화상영역)과 신뢰도가 낮은 영역(실제의 구조와는 다른 구조를 나타내는 화상영역)의 양쪽을 포함하여도 된다.
본 발명은, 화상 데이터의 신뢰도가 낮은 영역을 유저가 구별할 수 있도록, 화상 데이터를 표시시킬 수 있는 광음향 장치를 대상으로 삼는다.
본 발명의 일 측면에 따른 광음향 장치는, 광을 피검체에 조사하는 광조사부와, 광이 조사되는 것에 의해 피검체로부터 발생된 음향파를 전기신호로 변환하는 수신부와, 상기 전기신호에 근거하여 화상 데이터를 취득하는 처리부와, 표시 제어부를 구비한다. 상기 처리부는 피검체의 구조에 관한 정보를 사용하지 않고 상기 전기신호에 근거하여 제1의 화상 데이터를 취득하고, 상기 처리부는 상기 전기신호와 상기 피검체의 구조에 관한 정보에 근거하여 제2의 화상 데이터를 취득한다. 상기 표시 제어부는, 상기 제1의 화상 데이터와 상기 제2의 화상 데이터에 근거하여, 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터간의 차이영역과 그 밖의 영역을 구별할 수 있는 화상 데이터를 표시부에 표시시킨다.
본 발명의 또 다른 특징들은, 첨부도면을 참조하여 이하의 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 제1의 실시예에 따른 광음향 장치를 도시하는 모식도다.
도 2는 제1의 실시예에 따른 컴퓨터의 구체 예를 도시하는 블록도다.
도 3은 제1의 실시예에 따른 신호 처리를 도시하는 흐름도다.
도 4는 제1의 실시예에 따른 시뮬레이션 모델을 도시한 도면이다.
도 5a, 5b, 5c, 5d는 제1의 실시예에 따른 광흡수체의 모델도 및 화상 데이터를 도시한 도면이다.
도 6a, 6b, 6c는 제1의 실시예에 따른 그래픽 유저 인터페이스(ＧＵＩ)를 각각 도시한 도면이다.
도 7은 제2의 실시예에 따른 혈관 모델을 도시한 도면이다.
도 8a, 8b, 8c는 제2의 실시예에 따른 ＧＵＩ를 각각 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 한층 더 상세하게 설명한다. 동일한 구성 요소에는 원칙적으로 동일한 참조 번호로 식별되고, 그에 대한 중복 설명을 생략한다. 이하에 설명된 본 발명의 실시예 각각은, 필요한 경우, 또는 단일의 실시예에서 개개의 실시예들로부터 구성 요소들이나 특징들의 조합이 이로울 경우, 하나만 또는, 상기 실시예들 또는 그 특징들의 복수의 조합으로서 구현될 수 있다.
<기본적 구성>
도 1을 참조하여, 본 발명의 제1의 실시예에 따른 피검체 정보 취득 장치로서의 광음향 장치의 구성을 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 광음향 장치를 도시한 개략도다. 광음향 장치는, 광조사부(100), 수신부(400), 신호 데이터 수집부(600), 컴퓨터(700), 표시부(800), 입력부(900) 및 보유부(1200)를 구비한다. 측정 대상은, 피검체(1000)다.
광조사부(100)가 펄스 광(130)을 피검체(1000)에 조사하고, 피검체(1000)내에서 음향파가 발생한다. 광에 기인해서 광음향 효과에 근거하여 발생된 음향파를, 광음향파라고 부른다. 수신부(400)는, 광음향파를 수신하여서 아날로그 신호로서의 전기신호를 출력한다. 신호 데이터 수집부(600)는, 수신부(400)로부터 출력된 아날로그 신호로서의 전기신호를 디지털 신호로 변환하여, 컴퓨터(700)에 출력한다. 컴퓨터(700)는, 신호 데이터 수집부(600)로부터 출력된 디지털 신호를, 광음향파에서 유래하는 신호 데이터로서 기억한다. 광을 조사하고 나서 신호 데이터로서 기억되는 디지털 신호를 출력할 때까지의 과정을 「광음향 측정」이라고 부른다.
컴퓨터(700)는, 기억된 디지털 신호에 대하여 신호 처리를 행하는 것에 의해, 피검체(1000)에 관한 정보(피검체 정보)를 가리키는 화상 데이터를 생성한다. 또한, 컴퓨터(700)는, 취득된 화상 데이터에 대하여 화상 처리를 실시한 후에, 화상 데이터를 표시부(800)에 출력한다. 표시부(800)에는, 피검체(1000)에 관한 정보의 화상을 표시한다. 유저인 의사는, 표시부(800)에 표시된 피검체에 관한 정보의 화상을 확인하여서 진단할 수 있다.
본 실시예에 따른 광음향 장치에 의해 취득된 피검체 정보는, 광음향파의 발생 음압(초기 음압), 광흡수 에너지 밀도, 광흡수 계수, 및 피검체(1000)를 구성하는 물질의 농도에 관한 정보 등의 적어도 1개다. 물질의 농도에 관한 정보는, 예를 들면, 옥시헤모글로빈 농도, 디옥시헤모글로빈 농도, 총 헤모글로빈 농도, 산소포화도다. 총 헤모글로빈 농도는, 옥시헤모글로빈 농도와 디옥시헤모글로빈 농도의 합에 해당한다. 산소포화도는, 총 헤모글로빈 양에 대한 옥시헤모글로빈의 비율에 해당한다. 본 실시예에 따른 광음향 장치는, 피검체(1000)내의 각 위치(2차원 또는 3차원의 공간의 각 위치)에 있어서의 상기 정보의 값을 가리키는 화상 데이터를 취득한다.
이하, 본 실시예에 따른 광음향 장치의 각 부에 대해서 설명한다.
<광조사부 100>
광조사부(100)는, 펄스 광(130)을 방출하는 광원(110)과, 광원(110)으로부터 사출된 펄스 광(130)을 피검체(1000)에 이끄는 광학계(120)를 구비한다.
광원(110)이 방출하는 광의 펄스 폭은, 1ｎｓ이상, 100ｎｓ이하의 펄스 폭이어도 좋다. 또한, 상기 광(130)의 파장은, 400ｎｍ 내지 1600ｎｍ정도의 범위내에 속하는 파장이어도 좋다. 생체표면 근방에 위치된 혈관을 고해상도로 이미징 할 경우에, 상기 광(130)의 파장은, 혈관에서의 흡수가 큰 파장(400ｎｍ이상, 700ｎｍ이하)으로 설정되어도 좋다. 한편, 생체의 심부(deep portion)를 이미징 할 경우에, 광음향 장치는, 생체의 배경조직(물이나 지방 등)에 있어서 전형적으로 흡수가 적은 파장(700ｎｍ이상, 1100ｎｍ이하)의 광을 이용해도 좋다.
광원(110)으로서는, 레이저나 발광 다이오드를 사용할 수 있다. 또한, 복수의 파장을 각각 갖는 광빔을 사용해서 피검체(1000)를 측정하는 경우에, 광원(110)은 그 파장을 변환 가능한 광원이어도 좋다. 복수의 파장을 피검체에 조사할 경우에 가능한 다른 구성은, 서로 다른 파장의 광빔을 각각 발생하는 복수대의 광원을 준비하고, 각각의 광원으로부터 교대로 또는 차례차례 조사하는 구성이다. 복수대의 광원을 사용했을 경우도, 그것들을 총괄적으로 광원으로서 표현한다. 레이저로서는, 고체 레이저, 가스 레이저, 색소 레이저 및 반도체 레이저 등의 여러 가지 레이저를 사용할 수 있다. 예를 들면, 네오디뮴 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(Ｎｄ:ＹＡＧ) 레이저나 알렉산드라이트 레이저등의 펄스 레이저를 광원(110)으로서 사용해도 좋다. 또한, Ｎｄ:ＹＡＧ레이저광을 여기 광으로서 사용하는 티타늄 사파이어(Ｔｉ:ｓａ)레이저와, 광학 파라미터 오실레이터(ＯＰＯ) 레이저를 광원(110)으로서 사용해도 좋다.
광학계(120)로서는, 렌즈, 미러, 광파이버 등의 광학소자를 사용할 수 있다. 유방 등이 피검체(1000)인 경우에, 펄스 광(130)의 빔 지름을 확장하면서 피검체(1000)를 조사하는 것이 바람직하여서, 광학계(120)의 광 출사부는 광을 확산시키는 확산판 등으로 구성되어도 좋다. 한편, 광음향 장치가 광음향 현미경으로서 기능하는 경우는, 해상도를 상승시키기 위해서, 광학계(120)의 광출사부는 렌즈 등으로 구성되어, 빔을 포커싱 해서 조사해도 좋다.
조사부(100)가 광학계(120)를 구비하지 않고, 광원(110)으로부터 직접 피검체(1000)에 펄스 광(130)을 조사해도 좋다.
<수신부 400>
수신부(400)는, 음향파를 수신하여서 전기신호를 각각 출력하는 수신 소자(411∼414)로 이루어진 수신 소자군(410)과, 수신 소자군(410)을 지지하는 지지체(420)를 구비한다.
각 수신 소자(411∼414)를 구성하는 부재로서는, 티타늄산 지르콘산납(ＰＺＴ)로 대표된 압전 세라믹 재료, 폴리플루오르화 비닐리덴(ＰＶＤＦ)으로 대표된 고분자 압전막 재료 등을 사용할 수 있다. 또한, 압전 소자이외의 소자를 사용해도 좋다. 예를 들면, 정전용량형 트랜스듀서(예를 들면, Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｍｉｃｒｏ-ｍａｃｈｉｎｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ(ＣＭＵＴ)), 파부리 페로(Fabry-Perot) 간섭계를 사용한 트랜스듀서 등을 사용할 수 있다. 이 트랜스듀서가 음향파를 수신하여서 전기신호를 출력할 수 있는 한, 어떠한 트랜스듀서를 각 수신 소자(411∼414)로서 채용해도 좋다. 또한, 각 수신 소자(411∼414)에 의해 취득된 신호는 시간분해 신호다. 달리 말하면, 각 수신 소자(411∼414)에 의해 취득된 신호의 진폭은, 각 시각에서 각 수신 소자(411∼414)로 수신된 음압에 근거하는 값(예를 들면, 음압에 비례한 값)을 가리킨다.
지지체(420)는, 기계적 강도가 높은 금속재료 등으로 구성되어도 좋다. 본 실시예에 있어서, 지지체(420)는, 반구 껍데기 형상이며, 반구 껍데기 위에 수신 소자군(410)을 지지할 수 있도록 구성되어 있다. 이 경우, 수신 소자(411∼414)의 각각의 지향 축은 반구의 곡률중심부근에 모인다. 그리고, 이것들의 수신 소자(411∼414)로부터 출력된 전기신호군을 사용해서 피검체(1000)를 영상화했을 때에 곡률중심부근의 화질이 높아진다. 지지체(420)는, 수신 소자군(410)을 지지할 수 있는 한, 어떠한 방식으로 구성되어도 좋다. 지지체(420)는, 1차원(D) 어레이, 1.5D어레이, 1.75D어레이 또는 2D어레이라고 불리는 어레이와 같은 평면 또는 곡면내에 배열되기 위해서 복수의 수신 소자를 배치하도록 구성되어도 된다.
또한, 본 실시예에 있어서 지지체(420)는 음향 매칭액(1500)을 저장하는 용기로서 기능한다.
또한, 수신부(400)는, 각 수신 소자(411∼414)로부터 출력된 시계열의 아날로그 신호를 증폭하는 증폭기를 구비해도 좋다. 또한, 수신부(400)는, 각 수신 소자(411∼414)로부터 출력된 시계열의 아날로그 신호를 시계열의 디지털 신호로 변환하는 아날로그 대 디지털(A/D)변환기를 구비해도 좋다. 다시 말해, 수신부(400)는 신호 데이터 수집부(600)를 구비해도 좋다.
음향파를 여러 가지 각도로부터 검출할 수 있게 하기 위해서, 이상적으로는 피검체(1000)를 피검체(1000) 전체 주위로부터 둘러싸도록 수신 소자군(410)을 배치하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 피검체(1000)가 크기 때문에 피검체(1000) 전체 주위로부터 피검체(1000)를 넓게 둘러싸도록, 수신 소자(411∼414)를 배치할 수 없는 경우에, 도 1에 도시한 바와 같이 반구형의 지지체(420) 위에 수신 소자군(410)을 배치해서 피검체(1000)를 피검체(1000) 전체 주위를 둘러싸는 상태에 보다 비슷하게 배치해도 좋다.
수신 소자(411∼414)의 배치나 수 및 지지체(420)의 형상은, 피검체(1000)에 따라 최적화하면 다르게 선택될 수 있고, 본 발명에 관해서는 어떠한 종류의 수신부(400)를 채용해도 된다.
<신호 데이터 수집부 600>
신호 데이터 수집부(600)는, 각 수신 소자(411∼414)로부터 출력된 아날로그 신호인 전기신호를 증폭하는 증폭기와, 그 증폭기로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기를 구비한다. 신호 데이터 수집부(600)는, 현장 프로그래머블 게이트 어레이(ＦＰＧＡ) 칩 등을 사용하여 구체화되어도 좋다. 신호 데이터 수집부(600)로부터 출력된 디지털 신호는, 컴퓨터(700)내의 기억부(710)에 기억된다. 신호 데이터 수집부(600)는, 데이터 취득 시스템(ＤＡＳ)이라고도 불린다. 본 명세서에 있어서 전기신호는, 아날로그 신호와 디지털 신호 양쪽을 포함하는 개념이다. 신호 데이터 수집부(600)는, 광조사부(100)의 광사출부에 장착된 광 검출 센서와 접속되어도 되고, 그에 대한 처리는, 광조사부(100)로부터의 펄스 광(130)의 사출에 의해 기동되어서 동기적으로 시작되어도 좋다.
<컴퓨터 700>
컴퓨터(700)는, 기억부(710), 재구성부(730), 화상처리부(750), 및 제어부(770)를 구비한다. 각 부의 기능에 대해서는 처리 플로우의 설명시에 설명한다.
기억부(710)는, 판독전용 메모리(ＲＯＭ), 자기 디스크, 및 플래시 메모리 등의 비일시 기억 매체로 구체화될 수 있다. 또한, 기억부(710)는, 랜덤 액세스 메모리(ＲＡＭ) 등의 휘발성의 매체이어도 좋다. 프로그램을 기억하는 기억 매체는, 비일시 기억 매체다.
재구성부(730) 또는 화상처리부(750) 등의 처리부로서의 연산 기능을 담당하는 유닛은, 중앙처리유닛(ＣＰＵ)이나 그래픽 처리 유닛(ＧＰＵ)등의 프로세서, 또는 ＦＰＧＡ칩 등의 연산 회로를 사용하여 구체화될 수 있다. 이것들의 유닛은 단일의 프로세서나 연산 회로를 사용하여 구체화될 뿐만 아니라, 이것들의 유닛은 복수의 프로세서 및/또는 연산 회로를 사용하여 구체화되어도 좋다.
제어부(770)는, ＣＰＵ등의 연산 소자를 사용하여 구체화된다. 제어부(770)는, 광음향 장치의 각 부의 동작을 제어한다. 제어부(770)는, 입력부(900)로부터의 측정 시작등의 각종 조작에 따라 내려진 지시 신호를 수신하고, 광음향 장치의 각 부를 제어해도 좋다. 또한, 제어부(770)는, 기억부(710)에 기억된 프로그램 코드를 판독하고, 광음향 장치의 각 부의 작동을 제어한다.
컴퓨터(700)는 전용으로 설계된 워크스테이션이어도 좋다. 또한, 컴퓨터(700)의 각 부는, 다른 하드웨어 디바이스를 사용하여 구체화되어도 좋다. 또한, 컴퓨터(700)의 상기 부들의 적어도 일부는, 단일의 하드웨어 디바이스를 사용하여 구체화되어도 좋다.
도 2는, 본 실시예에 따른 컴퓨터(700)의 구체적인 구성을 도시하는 블록도다. 본 실시예에 따른 컴퓨터(700)는, ＣＰＵ 701, ＧＰＵ 702, ＲＡＭ 703, ＲＯＭ 704, 및 외부 기억장치 705로 구성된다. 또한, 컴퓨터(700)에는, 표시부(800)로서의 액정 디스플레이(801), 입력부(900)로서의 마우스(901), 키보드(902)가 접속되어 있다.
<표시부 800>
표시부(800)는, 액정 디스플레이나 유기 일렉트로 루미네슨스(ＥＬ)디스플레이 등의 디스플레이다. 표시부(800)는, 컴퓨터(700)에 의해 취득된 피검체 정보 등에 근거하는 화상이나 특정 위치에서의 수치 등을 표시하는 장치다. 표시부(800)는, 상기 화상이나 상기 장치를 조작하기 위한 그래픽 유저 인터페이스(ＧＵＩ)를 표시해도 좋다.
<입력부 900>
입력부(900)는, 유저가 조작 가능한, 마우스와 키보드로 구성될 수 있다. 또한, 표시부(800)는 터치패널을 사용하여 구성되어서, 표시부(800)를 입력부(900)로서의 역할을 하게도 한다.
광음향 장치의 각 부는 개별적으로 다른 장치로서 구성되어도 좋거나, 일체화된 1개의 장치로서 구성되어도 좋다. 또한, 광음향 장치의 상기 부들 중 적어도 일부는, 일체화된 1개의 장치로서 구성되어도 좋다.
<피검체 1000>
피검체(1000)는, 비록 광음향 장치를 구성하는 구성요소가 아니지만, 이하에 설명한다. 본 실시예에 따른 광음향 장치는, 사람이나 동물의 악성 종양이나 혈관 질환등의 진단, 화학치료, 경과 관찰 등을 목적으로 설계되어도 좋다. 따라서, 피검체(1000)로서는 생체, 구체적으로는 인체나 동물의 유방이나 경부, 복부등의 진단의 대상부위가 취급된다고 상정된다. 예를 들면, 인체가 측정 대상인 경우에, 옥시헤모글로빈, 디옥시헤모글로빈, 대량의 그것들을 포함하는 혈관, 혹은 종양의 근방에 형성된 신생 혈관등은, 광흡수체 대상으로서 취급되어도 좋다.
<보유부 1200>
보유부(1200)는 피검체의 형상을 측정중에 보유하는데 사용된다. 보유부(1200)에 의해 피검체(1000)를 보유하는 것은, 피검체(1000)의 움직임을 억제하고 피검체(1000)의 위치를 보유부(1200)내에 유지할 수 있다. 보유부(1200)의 재료로서는, 글리콜 변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(ＰＥＴ-G)등을 사용할 수 있다.
보유부(1200)가 피검체(1000)를 보유하기에 충분한 경도를 갖는 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 보유부(1200)는, 측정에 사용하는 광(130)을 투과하는 재료로 만들어져도 좋다. 보유부(1200)는, 임피던스가 피검체(1000)와 같은 재료로 만들어져도 좋다. 유방등의 곡면을 가지는 피검체를 피검체(1000)로서 취급하는 경우에, 보유부(1200)는 오목형상으로 형성되어도 좋다. 이 경우, 보유부(1200)의 오목부분에 피검체(1000)를 삽입할 수 있다.
피검체(1000)를 보유할 필요가 없을 경우, 광음향 장치에는 보유부(1200)가 장착되지 않아도 좋다.
<음향 매칭액 1500>
음향 매칭액(1500)은 비록 광음향 장치를 구성하는 구성요소가 아니지만 이하에 설명한다. 음향 매칭액(1500)은, 보유부(1200)와 수신 소자(411∼414)와의 사이에서 음향파의 전파를 용이하게 하는 역할을 한다. 음향 매칭액(1500)로서는, 물, 초음파 젤 등을 사용해도 좋다. 음향 매칭액(1500)은 음향파 감쇠가 적은 액체이어도 좋다. 음향 매칭액(1500)은, 조사 광이 음향 매칭액(1500)을 투과하는 경우, 조사 광에 대하여 투명하여도 좋다. 또한, 피검체(1000)와 보유부(1200) 사이의 공간에도 음향 매칭액(1500)이 충진된다.
본 실시예에 있어서, 지지체(420)는 음향 매칭액(1500)을 저장하는 용기로서도 기능한다. 피검체 정보 취득 장치는, 지지체(420)와는 다른 부재로서, 수신 소자(411∼414)와 피검체(1000)와의 사이에 음향 매칭액(1500)을 저장할 수 있는 용기를 구비하여도 좋다.
피검체(1000)와 보유부(1200)와의 사이에도 음향 매칭액(1500)이 설치되어도 좋다. 본 실시예의 설명은, 피검체(1000)와 보유부(1200) 사이에서 음향 매칭이 이루어진다고 가정하여 계속될 것이다.
다음에, 컴퓨터(700)로 행해지는 광음향 화상 형성 방법의 상세에 관해서, 도 3에 도시된 플로우를 참조하여 설명한다. 도 3에 도시된 흐름도는, 수신부(400)로부터 출력된 전기신호에서 유래하는 신호 데이터가, 컴퓨터(700)의 기억부(710)에 보존된 후의 플로우를 나타낸다.
<단계 S100: 피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용하지 않고 화상 데이터를 생성하는 공정>
이 공정에 있어서, 컴퓨터(700)는, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용하지 않고 화상 데이터를 생성하는 화상생성 방법을 행한다. 이 화상생성 방법은, 본 발명의 제1의 화상생성 방법에 해당하고, 이 방법에 의해 취득된 화상 데이터는 본 발명의 제1의 화상 데이터에 해당한다.
재구성부(730)는, 기억부(710)로부터 판독한 신호 데이터를 사용해서 제1의 화상생성 방법을 행하여서 제1의 화상 데이터를 생성하여, 기억부(710)에 보존한다. 본 실시예에서는, 제1의 화상생성 방법을, 해석적 화상재구성법인 유니버셜 역투영(ＵＢＰ) 재구성을 제1의 화상생성 방법으로서 채용한 예를 참조하여 설명한다. 일반적으로, 해석적 화상 재구성법은, 이하의 광음향 파동 방정식을 해석적으로 푼 식을 사용해서 화상을 재구성할 수 있는 방법이다.
Figure pat00001
이 식에서, p(r0,t)은 검출기의 위치r0에서, 시각t에 검출된 이상적인 광음향 신호, c는 음속, p0(r)은 초기 음압분포다. 또한, δ은 델타 함수다. 해석적 화상재구성법으로서는, 여러 가지 방법이 있고, 그것의 구체적인 예들은, 여과후 역투영법, 푸리에 변환법등이 있다. 예를 들면, 상기 ＵＢＰ라고 불리는 방법은 이하의 식으로 표현될 수 있다.
Figure pat00002
이 식에서, S0은 음원을 둘러싸는 검출 표면, Ω0은 입체각도이고 반무한 평면에서는 2π, 무한원주 및 구면에서는 4π가 된다. 또한, dΩ0은 임의인 관측 점P에 대한 검출기dS0의 입체각이다. []에 나타낸 투영 데이터를 식(2)의 적분에 따라서 역투영 함으로써 초기 음압분포P0(r)을 취득할 수 있다.
해석적 화상재구성법의 사용에 의해, 상기 광음향 장치가, 이상적인 수신 소자(전체 대역과 포인트 검출 가능함)를 무한평면, 무한원주, 또는 구면에 어떠한 공간도 남김없이 배치할 때에 음원을 완전히 재현하는 화상 데이터를 취득할 수 있다.
한편, 도 1에서 도시한 바와 같이 반구형의 지지체(420)에 수신 소자군(410)을 배치한 수신부(400)로부터의 신호를 사용해서 해석적으로 화상을 재구성하면, 음원을 재현할 수 없다. 이 이유를 도 4에 도시된 모델을 사용한 시뮬레이션의 결과를 참조하여 설명한다. 본 시뮬레이션에서는, 수신 소자군이 반구 위에 배치된 수신부(1400)가, 링형상의 광흡수체(1100)(음원 모델)로부터 발생한 광음향파를 수신하는 모델을 가정했다. 이 경우, 링형상의 광흡수체(1100)로부터는 360도 모든 방향에 음향파(1600)가 전파한다. 방향 1600A에 전파된 음향파(1600)는 수신부(1400)로 수신되지만, 방향 1600B에 전파된 음향파는 수신부(1400)로 수신되지 않는다. 그 결과, 해석적 화상 재구성법에 있어서는 음향파(1600)가 수신되지 않고 있는 영역은, 음향파(1600)를 수신하지 않고 있는 수신 소자가 존재하는 영역인 것으로서 간주된다. 또한, 이에 따라, 음원으로부터 음향파(1600)가 발생한다는 사실에도 불구하고 재구성 화상에서 음원을 영상화할 때 불량이 생긴다.
도 5a는, 도 ４에도 도시된 음원 모델인 광흡수체(1100)를 도시한 도면이다. 또한, 도 5b는, 수신부(1400)로부터 출력된 신호를 사용해서 해석적 화상 재구성법(ＵＢＰ재구성)에 의해 취득된 광흡수체(1100)의 제1의 화상 데이터를 도시한 도다. 도 5b로부터 이해되듯이, ＵＢＰ재구성에 의해 취득된 화상에서는, 광흡수체(1100)의 중앙부분에서 화상을 시각적으로 확인할 수 없다. 이 현상은 제한 뷰 문제라고 말하여지고, 해석적 화상 재구성을 사용하여, 실제의 음원 화상을 취득할 수 없는 조건을 제한 뷰 조건이라고 한다. 단, 해석적인 화상 재구성에 의해 취득된 화상 데이터는, 명확히 영상화되어 있는 구조에 관해서는 신뢰도가 높은 데이터가 될 수 있다. 이것은, 후술하는 피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용한 화상생성 방법과 비교하여, 화상 데이터의 취득시의 추정 정도가 작기 때문이다.
제1의 화상 데이터를 취득하는 화상생성 방법은 예로 상기 해석적 화상 재구성을 참조하여 설명했지만, 이 방법이 후술하는 상기 피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용하지 않는 화상생성 방법이면, 어떠한 화상생성 방법에 의해서도 제1의 화상 데이터를 생성해도 좋다. 예를 들면, 제1의 화상 데이터를 취득하기 위한 화상생성 방법으로서 채용 가능한 방법들은, 피검체의 구조에 관한 정보를 고려하지 않는 타임 리버설법이나 Ｔｉｋｈｏｎｏｖ의 정식화 항을 포함하는 모델 베이스 법등을 포함한다.
<단계 S200: 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거하여 화상 데이터를 생성하는 공정>
이 공정에 있어서, 컴퓨터(700)는, 피검체의 구조에 관한 정보에 근거하여 화상 데이터를 생성하는 화상 데이터 생성 방법을 행한다. 이 화상생성 방법은 본 실시예의 제2의 화상생성 방법에 해당하고, 이 방법에 의해 취득된 화상 데이터는 본 실시예의 제2의 화상 데이터에 해당한다. 이하, 이러한 화상생성 방법들에 대해서 상세하게 설명한다.
이 공정에 있어서, 재구성부(730)는, 기억부(710)로부터 판독한 신호 데이터를 사용해서 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거한 화상생성 방법을 행하여서 제2의 화상 데이터를 생성해도 좋다. 다시 말해, 재구성부(730)는, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거한 재구성을 실행해도 좋다. 또한, 화상처리부(750)는, 단계 S100에서 취득된 제1의 화상 데이터와 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거하여, 제2의 화상 데이터를 생성하는 화상생성 방법을 행해도 좋다. 이렇게 취득된 제2의 화상 데이터는 기억부(710)에 보존된다. 이하, 각각의 화상생성 방법에 대해서 설명한다.
<피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거한 재구성>
우선, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 정의한다. 본 실시예에 따른 피검체(1000)의 구조에 관한 정보란, 피검체(1000) 내부의 계측대상의 특징적인 구조에서 유래하는 특성정보다. 예를 들면, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보란, 계측대상이 혈관일 경우, 이 혈관의 구조적인 특성이다. 이들 종류의 특성정보는, 계측 전에 알 수 있기 때문에 사전 취득된 정보라고도 불린다.
피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용한 재구성에서는, 예를 들면, 식(3)을 푸는 것으로 피검체(1000) 내부의 계측대상의 특징적인 구조에서 유래하는 특성정보를 도입한 재구성을 행할 수 있다.
Figure pat00003
이 식에서, E는 비용 함수다. 또한, pd는 수신부(400)의 각 수신 소자(411∼414)로부터 출력된 신호(시간분해 신호)이다. 또한, pc는 피검체(1000)내의 음원 분포(초기 음압분포) 데이터를 임의로 가정했을 때에 거기에서 발생한 음향파로 인해 각 수신 소자(411∼414)로부터 출력된 신호로서 수치계산(시뮬레이션)으로부터 취득된 신호다. 또한, p0은 전술한 가정된 음원 분포 데이터다.
식(3)의 우변의 제1항은 최소 제곱항이다. 우선, 상기 임의로 가정한 피검체(1000)내의 음원 분포(p0)에 있어서 각 수신 소자 위치에서 취득되어야 하는 광음향 신호(pc)를 시뮬레이션으로부터 추정한다. 다음에, 추정한 가정 신호(pc)와 계측으로부터 취득된 실측 신호(pd)를 비교한다. 그리고, 상기 가정 신호와 실측 신호의 차이가 소정의 수치 범위내에서 속하면서, 상기 가정 신호와 실측 신호가 서로 일치하면, 이때에 가정된 음원 분포(p0)는 최적해(
Figure pat00004
)이라고 결정된다. 식(3)의 우변의 제1항은, 이것들의 기능을 위한 항이다.
우변의 제2항의 ｆ(p0)은 정식화 항, 제약 항, 또는 페널티 항이라고 불린다. 정식화 항은, 그 전항인 최소제곱 비용 함수의 해에 제약을 두어서, 보다 적절한 해에 대해 후보들의 범위를 좁히는 항이다. 또한, λ은 임의의 정수이며, 최소 제곱항과 정식화 항과의 밸런스를 잡기 위한 값으로, 통상은 미리 설정된 값이다. 이 경우에, 우변의 제2항에서 정의된 함수(정식화 항)로서, 가정된 음원 분포p0을 변수로 한다. 이 함수에서 평가된 값을 포함하는 비용 함수E가 가능한 한 최소화되도록 피검체(1000)내의 음원 분포(p0)가 최적해의 후보라고 결정된다.
다시 말해, 재구성부(730)는, 상기 실측 신호와 가정 신호와의 차이와, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거한 정식화 항을 포함하는 비용 함수를 최적화법에 의해 푸는 모델 베이스 재구성을 실행하는 것에 의해 제2의 화상 데이터를 취득할 수 있다.
본 실시예에 따른 정식화 항은, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거하여 재구성부(730)에 의해 설정된 항이다. 예를 들면, 광음향 이미징을 생체에 적용했을 경우에, 400 내지 1100ｎｍ의 광을 사용할 경우를 생각한다. 이 경우, 전형적으로 헤모글로빈의 흡수 계수가 지방이나 물등 다른 조성보다도 높기 때문에, 대량의 헤모글로빈을 포함하는 혈관(혈액)이 이미징 된다. 그 때문에, 최적화 문제의 해(최적 추정해)로서는, 혈관구조의 다수의 특징을 포함하는 해를 결정하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 본 실시예에 따른 정식화 항은, 혈관구조와 같은 피검체(1000)의 다수의 특징적인 구조를 포함하는 해를 최적해로서 취득하는 제약을 두는 정식화 항이다.
정식화 항의 결정 방법으로서는, 피검체(1000)의 특징적인 구조의 기계학습에 의거해 정식화 항을 결정해도 좋다. 혈관구조는 조영제를 사용한 X선 컴퓨터 단층촬영(ＣＴ)이나 자기공명영상(ＭＲＩ)로 3차원 혈관구조를 영상화할 수 있는 것이 알려져 있다. ＣＴ나 ＭＲＩ로 여러 가지 혈관을 촬영하고, 신호 처리 기술을 적용함으로써, 이 촬영 화상으로부터 혈관화상의 특징을 기술하는 기저화상(φ)을 생성할 수 있다. 이에 대한 방법의 예들은, 주성분 분석, 독립 주성분 분석, 비부행렬 인수분해, 스파스(sparse) 신호 분해가 있다. 이러한 방법에 의해 화상의 특징을 기술하는 기저화상이 취득될 수 있으면, 광음향 이미징으로 취득된 혈관화상p0,vessel은 기저화상을 사용하여, 이하의 식(4)로 나타낸 것처럼 근사적으로 표현될 수 있다.
Figure pat00005
이 식에서, ai(i=0 ... n)은 각 기저에서의 계수다. 취득된 기저를 배열한 기저행렬을 Φ=(φ0, ..., φn), 취득된 계수를 배열한 계수 벡터를 a=(a0, a1, ..., an)이라고 하면, 식(4)는 행렬을 사용해서 p0,vessel=Φa로서 표현될 수 있다.
보통, 기저 벡터의 수n과 화상의 차원은 일치하지만, 기저 벡터의 수n을 화상의 차원보다 크게 할 수도 있고, 그러한 경우는 과완비 기저행렬이라고 불린다. 이러한 경우, 기저는 프레임이라고 불릴 수도 있다. 과완비 기저행렬로, 광음향 이미징에서 취득된 혈관화상p0,vessel을 분해했을 경우, 계수 벡터는 유일하게 결정되지 않는다. 또한, 스파스 신호 분해라고 불리는 방법으로, 화상의 기저(프레임)를 생성하면, 계수 벡터a에서 소수의 계수an만이 비제로의 값을 갖고, 나머지의 계수의 대부분은 제로가 되도록 상기 기저를 생성할 수 있다. 이러한 방법으로 생성된 기저를 사용하면, 소수의 기저로 효율적으로 화상을 표현할 수 있다. 달리 말하면, 과완비 기저행렬의 도움으로 계수 벡터에 용장성을 갖게 하고, 또, 소수의 기저로 화상을 표현함으로써, 화상을 보다 우수한 근사 화상으로서 표현할 수 있게 되고, 또, 노이즈에 대하여도 강건성을 개선한다.
본 실시예에 있어서도, 재구성부(730)는, 상기 생성된 기저φ로 효율적으로 화상을 표현할 수 있는 해를 추정하는 정식화 항을 설정함에 의해, 음원 분포(혈관구조)를 정밀하게 재현할 수 있게 된다. 예를 들면, 스파스 신호 분해로 과완비 기저행렬Φ을 생성하고, 가능한 한 적은 기저로 혈관화상이 구성된다고 가정하는(스파스 표현) 경우는, 식(5)로서 표현된 비용 함수E를 최소화함으로써 의도된 해를 취득할 수 있다.
Figure pat00006
달리 말하면, 재구성부(730)는, 소수의 기저로 화상이 구축된다고 하는 제약을 두어서 불필요한 정보를 제거하고, 한층 더 혈관의 특징을 포함하는 화상의 재구성을 용이하게 한다. 본 실시예에서는, 상기 화상생성 방법이 광음향 이미징으로 혈관이 이미징 되는 예를 참조하여 설명하였지만, 사용하는 광(130)의 파장과 계측부위에 따라서는, 혈관이외의 조직 구조를 이미징 할 수 있다. 예를 들면, 대량의 지방질을 포함하는 플라크나 대량의 멜라닌을 포함하는 조직을 이미징 할 수 있다. 이러한 경우에, 상술한 방법은, 대량의 지방질을 포함하는 플라크나 대량의 멜라닌을 포함하는 조직 등의 특징을 표현할 수 있는 기저를 사용하여서 적용될 수 있다.
이하, 구체적인 계산 예를 설명한다. 예를 들면, 공간적으로 이산화를 행하고, 행렬의 형태로 표현함으로써, 식(1)은 이하의 식으로 표현될 수 있다.
Figure pat00007
이 식에서, pd는 각 수신 소자(411∼414)로부터 출력된 신호를 표현하는 열 벡터다. 또한, p0은 이산화한 음원 분포(초기 음압분포)를 표현하는 열 벡터다. 또한, A는 일부의 미소 음원으로부터 발생된 광음향파가 수신 소자 411, 412, 413 또는 414로 수신되어, 신호로 변환되는 것을 표현하는 포워드 모델 행렬(행렬의 형태로 표현한 오퍼레이터)이다. 실제로는, 광음향파의 전파나 각 수신 소자(411∼414)의 수신 특성을 정확하게 모델화한 포워드 모델 행렬을 생성한다. 이를 위해, 각 수신 소자(411∼414)의 사이즈 효과(지향성) 및 임펄스 응답 등의 각 수신 소자(411∼414)의 수신 특성, 입사광의 펄스 폭, 광음향파의 반사나 감쇠 등을 고려한 포워드 모델 행렬A를 미리 생성하고, 기억부(710)에 보존한다. 예를 들면, 피검체(1000)에의 광(130) 조사로 인해 발생한 광음향파를 수신부(400)의 각 수신 소자(411∼414)에서 수신한 신호 군을 열 벡터(pd)로서 기억부(710)에 보존한다. 그리고, 상기 행렬A가 정규 행렬이면, 상기 행렬A는 역 행렬을 갖기 때문에, 초기 음압분포p0은 식(7)로 표현될 수 있다.
Figure pat00008
이 식에서, A-1은 행렬A의 역 행렬이다. 이 식으로부터 알 수 있듯이, 행렬A의 역 행렬을 상기 수신된 음압벡터에 곱하여서, 음원 분포p0을 구할 수 있다. 반대로, 재구성부(730)는, 가정된 음원 분포(행렬 벡터)p0에 포워드 모델 행렬A를 곱하는 것에 의해, 식(3)에 있어서의 pC을 구할 수 있다.
그렇지만, 도 1에 도시된 것처럼 구성된 반구형의 수신부(400)를 사용할 경우, 이 경우는, 상술한 것 같이 제한 뷰 조건이기 때문에, 행렬A는 정규 행렬이 아니다. 이 때문에, 상기 행렬A는 역 행렬을 갖지 않는다. 이 경우, 재구성부(730)는, 식(3)에 나타낸 것 같이 표현된 비용 함수E를 최소한으로 하는 ｐ0을 구하는 조건부 최적화 문제를 푼다.
이제, 혈관구조의 특징으로서는, 혈관의 분기 모델로서 알려져 있는 머레이(Ｍｕｒｒaｙ)의 법칙이 있다. 재구성부(730)는, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거한 정식화 항을 머레이의 법칙에 따라서 설정해도 좋다. 머레이의 법칙에 의하면, 각각, 분기전의 혈관의 굵기를 r0, 분기후의 혈관의 굵기를 r1, r2이라고 하면, 식(8)로 표현된 관계가 된다.
Figure pat00009
또한, 분기후의 분기 각도를 각각 θ1 및 θ2이라고 하면, 식(9) 및 식 (10)으로 표현된 관계가 된다.
Figure pat00010
Figure pat00011
다시 말하면, 머레이의 법칙을 사용해서 수치적으로 여러 가지 혈관화상을 생성하고, 이것들의 화상 데이터를 기계학습 함으로써 혈관의 특징적인 구조를 표현하는 용장적인 기저인 프레임(d)을 생성할 수 있다. 본 실시예에서는, 이것이 피검체(1000)의 구조에 관한 정보로서 사용된다. 그리고, 프레임 행렬(사전)을 D=(d0, ..., dn), 계수 벡터를 α=(α1, ..., αn)이라고 하면, 추정된 음원 분포p0은 이하의 식(11)로 표현된다.
Figure pat00012
다시 말하면, 음원 분포p0은, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보인 사전D의 프레임(d)의 조합으로 표현될 수 있다. 이러한 경우에, 한층 더 소수의 프레임으로 음원 분포p0이 구성된다(스파스 표현)고 하면, 이하의 식(12)을 푸는 것으로, 최적의 음원 분포p0을 구할 수 있다.
Figure pat00013
최적의 음원 분포가 최소 수의 프레임으로 구성된다고 하는 제약을 도입해도 좋다.
재구성부(730)는, 도 5a에 나타낸 링형상의 광흡수체(1100)로부터 발생된 광음향파에서 유래하는 신호 데이터에 대하여 해당 재구성을 실행하여서, 도 5c에 나타낸 화상 데이터를 취득할 수 있다. 달리 말하면, 재구성부(730)는, 해당 재구성에 의해, 도 5b보다도 도 5a에 가까운 화상을 형성할 수 있다. 그런데, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보로 나타낸 구조와 피검체(1000)의 구조가 일치하지 않는 경우, 도 5a에 나타낸 링형상의 광흡수체(1100)는 도 5d와 같이 재구성되어도 된다. 이러한 경우, 도 5d에 나타낸 화상 데이터만을 유저에게 제시하는 것에 의해, 유저는 어느 영역이 신뢰도가 높은 영역인지를 판단할 수 없다.
피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용한 재구성법은, 여기에서 설명한 스파스 표현을 사용한 재구성법에 한정되지 않고, 이 방법이 가정한 음원 분포중에 피검체(1000)의 특징적인 구조가 얼마나 포함되어 있는지의 평가를 도입할 수 있는 재구성이면 어떤 재구성법이어도 좋다.
<피검체 1000의 구조에 관한 정보에 근거한 화상보정처리>
이 방법은, 화상처리부(750)가, 단계 S100에서 재구성부(730)에 의해 구해진 제1의 화상 데이터를 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거한 화상처리를 행하여서 보정하는 방법이다. 우선, 화상처리부(750)는, 기억부(710)에 보존된 제1의 화상 데이터를 판독한다. 상기에서도 서술했지만, 제한 뷰 조건하에서는 도 1과 같이 구성된 장치로는 도 5b와 같이 완전히 음원의 형상을 재현할 수 없는 제1의 화상 데이터가 취득된다. 이러한 완전히 음원의 형상을 재현할 수 없는 제1의 화상 데이터를 g, 보정화상 데이터를
Figure pat00014
이라고 한다. 본 실시예에 따른 피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용한 화상처리 방법은, 예를 들면, 이하의 식(13)으로서 정식화될 수 있다.
Figure pat00015
이 식에서,
Figure pat00016
는 최적의 보정화상 데이터다. 우변의 제1항은 최소 제곱항이며, 제2항의 ｆ(
Figure pat00017
)은 정식화 항, λ은 정식화 항에 할당된 가중치를 가리키는 파라미터다. 피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용한 재구성은, 신호 데이터에 대하여 음원 분포p0을 가정하고, 실측 신호와 가정 신호와의 차이를 포함하는 비용 함수를 최적화하는 최적화 문제를 푸는 방법이었다. 한편, 해당 화상처리는 제1의 화상 데이터에 대하여 보정화상 데이터
Figure pat00018
을 가정하고, 제1의 화상 데이터와 보정화상 데이터(가정 화상 데이터)와의 차이를 포함하는 비용 함수를 최적화하는 최적화 문제를 푸는 것에 의해 보정화상 데이터
Figure pat00019
의 최적해를 취득한다. 화상처리부(750)는, 정식화 항f(
Figure pat00020
)로서, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용한 재구성에 있어서의 정식화 항f(p0)와 같은 항을 설정할 수 있다.
화상처리부(750)는, 해당 화상처리를 행하는 것에 의해, 도 5b에 나타낸 제1의 화상 데이터를 도 5c에 나타낸 보정화상 데이터(제2의 화상 데이터)로 보정할 수 있다. 단, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보가 가리킨 구조와 피검체(1000)의 구조가 일치하지 않는 경우, 도 5d에 나타낸 바와 같이 화상이 재구성될 수도 있다. 이러한 경우, 도 5d에 나타낸 화상 데이터만을 유저에게 제시하는 것에 의해, 유저는 어느 영역이 신뢰도가 높은 영역인지 판단할 수 없다.
피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용한 화상처리는, 스파스 표현을 사용한 화상처리에 한정되지 않고, 그 방법이 제1의 화상 데이터중에 피검체(1000)의 특징적인 구조가 얼마나 함유되는지의 평가를 도입할 수 있는 화상처리법이면 어떤 방법이어도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 컴퓨터(700)가, 수신부(400)로부터 취득된 신호와 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에 근거하여 제2의 화상 데이터를 생성한다.
<단계 S300: 제2의 화상 데이터를 표시하는 공정>
표시 제어부로서의 제어부(770)는, 단계 S200에서 취득된 제2의 화상 데이터를 기억부(710)로부터 판독하여, 표시부(800)에 전송하고, 그 전송된 화상 데이터를 표시부(800)에 표시시킨다. 그렇지만, 이 제2의 화상 데이터는 피검체(1000)의 구조에 관한 정보를 사용해서 추정되어 있다. 이 때문에, 제2의 화상 데이터는, 화상 데이터중의 장소에 따라서는 수신부(400)로부터의 신호에 근거하여 재구성되지 않고 피검체(1000)의 구조에 관한 정보로부터만 형성된 영역을 포함함으로써, 신뢰도가 낮은 영역을 포함할 수도 있다. 또한, 제2의 화상 데이터를 표시한 것만으로는, 유저는 표시된 화상 데이터의 각 위치에 있어서의 신뢰도의 고저를 판별할 수 없다.
<단계 S400: 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터간의 차이영역과 그 밖의 영역을 구별할 수 있게 제2의 화상 데이터를 표시하는 공정>
표시 제어부로서의 제어부(770)는, 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터간의 차이영역과 그 밖의 영역을 구별할 수 있게 제2의 화상 데이터를 표시부(800)에 표시시킨다. 이렇게 제2의 화상 데이터를 표시시킴으로써, 제2의 화상 데이터 중, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에서 유래해서 추정된 영역과, 수신부(400)로부터 출력된 신호에서 유래하는 신뢰도가 높은 영역을 구별할 수 있다.
예를 들면, 제어부(770)는, 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터를 사용해서 상기 차이영역을 추출하고, 이 영역을 다른 표시 방법으로 표시시킬 수 있다. 우선, 제어부(770)는, 기억부(710)로부터 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터를 판독하고, 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터간의 차이를 가리키는 차이 화상 데이터를 생성한다. 제어부(770)는, 차이 화상 데이터의 화상값 중 소정의 수치범위에 포함된 픽셀 또는 복셀을 특정하고, 특정된 픽셀 또는 복셀을 차이영역으로서 설정한다. 예를 들면, 제어부(770)는, 차이화상 데이터의 화상값 중 소정의 역치를 넘는 픽셀 또는 복셀을 특정하고, 그 차이영역을 설정한다. 그리고, 제어부(770)는, 제2의 화상 데이터 중, 차이영역에 포함된 픽셀 또는 복셀의 표시 방법과, 그 밖의 영역에 포함된 픽셀 또는 복셀의 표시 방법을 변경하는 것에 의해, 각 영역을 서로 구별해서 표시시킨다. 예를 들면, 제어부(770)는, 영역마다 색을 변경하거나 점멸방식으로 상기 표시의 유무를 변경하는 것 등에 의해, 제2의 화상 데이터의 영역들을 서로 구별할 수 있게 제2의 화상 데이터를 표시시킬 수 있다.
또한, 혹은 이와는 달리, 제어부(770)는, 제1의 화상 데이터의 화상값을 색상 및 채도 중 적어도 한쪽에 대응시키고, 제2의 화상 데이터의 화상값을 밝기에 대응시켜서 제2의 화상 데이터를 표시부(800)에 표시시켜도 좋다. 이 표시에 의해, 유저는, 제2의 화상 데이터중의, 제1의 화상 데이터에서 규정된 신뢰도가 높은 영역과, 제1의 화상 데이터에는 나타나지 않는 신뢰도가 낮은 영역을 다른 색으로 확인할 수 있다.
또한, 혹은 이와는 달리, 제어부(770)는, 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터를 이들에 할당된 다른 색상으로 중첩하면서 표시시킬 수 있다. 이때, 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터가 서로 중첩하는 영역은, 신뢰도가 높은 제1의 화상 데이터에 할당된 색으로 표시되어도 좋다. 신뢰도가 높은 화상 데이터를 기초로 화상을 표시함에 의해, 오진단으로 이어질 수도 있는 신뢰도가 낮은 영역을 구별하기 쉬워진다. 이와는 달리, 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터가 서로 중첩하는 영역은, 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터에 할당된 색상들 중 어느 하나와 다른 색상으로 표시되어도 좋다. 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터가 제1의 화상 데이터와 제2의 화상 데이터의 표시 방법간에 이루어진 변경으로 표시부(800)에 표시될 경우, 화상간의 비교를 용이하게 하기 위해서 화상을 중첩시키는 것이 바람직하다.
도 6a, 6b, 6c는, 표시부(800)에 표시된 ＧＵＩ의 예를 각각 도시한 도다. ＧＵＩ에는, 표시 화면(810), ＵＢＰ아이콘(821), 구조추정 아이콘(822), 차이영역 아이콘(823) 및 화살표 아이콘(830)이 표시되어 있다. 유저는, 입력부(900)를 조작하여서 화살표 아이콘(830)을 움직이고, 각종 아이콘(821, 822, 823)을 선택할 수 있다.
도 6a는, ＵＢＰ아이콘(821)이 선택되었을 때의 ＧＵＩ를 도시한 도다. ＵＢＰ아이콘(821)이 선택되면, 제어부(770)는 기억부(710)로부터 제1의 화상 데이터를 판독하여, 표시 화면(810)에 표시시킨다. 다시 말해, ＵＢＰ아이콘(821)은, 제1의 화상 데이터와 관련된다.
도 6b는, 구조추정 아이콘(822)이 선택되었을 때의 ＧＵＩ를 도시한 도다. 구조추정 아이콘(822)이 선택되면, 제어부(770)는 기억부(710)로부터 제2의 화상 데이터를 판독하여, 표시 화면(810)에 표시시킨다. 다시 말해, 구조추정 아이콘(822)은, 제2의 화상 데이터와 관련된다.
도 6c는, 차이영역 아이콘(823)이 선택되었을 때의 ＧＵＩ를 도시한 도다. 차이영역 아이콘(823)이 선택되면, 제어부(770)는 기억부(710)로부터 제1의 화상 데이터 및 제2의 화상 데이터를 판독한다. 그리고, 제어부(770)는, 단계 S400에서 설명한 방법에 의해 차이영역과 그 밖의 영역을 구별할 수 있게 제2의 화상 데이터를 표시 화면(810)에 표시시킨다. 여기에서는, 차이영역과 그 밖의 영역간에 변경된 색으로 제2의 화상 데이터가 표시되어 있다. 다시 말해, 차이영역 아이콘(823)은, 제1의 화상 데이터 및 제2의 화상 데이터의 양쪽과 관련된다.
이상과 같이, 제어부(770)는, 제1의 화상 데이터를 표시하는 모드와, 제2의 화상 데이터를 표시하는 모드와, 차이영역을 구별할 수 있게 제2의 화상 데이터를 표시하는 모드를 전환하도록 제어한다. 이렇게 상기 표시된 화상 데이터를 광음향 장치가 전환할 수 있는 것에 의해, 유저가 상기 표시된 정보의 신뢰도를 복수의 화상으로부터 종합적으로 판단하면서 진단을 행할 수 있다.
도 6a, 6b, 6c에 도시된 아이콘들에 첨부된 라벨은 어떠한 라벨이어도 좋다. 또한, 각 표시 모드를 선택하는 방법은, 상기 ＧＵＩ상의 화살표 아이콘(830) 등을 이용하는 방법에 한정되지 않고, 이 방법이 각 표시 모드를 전환할 수 있으면 어떠한 방법이어도 좋다. 예를 들면, 표시 모드의 전환은 버튼 등의 하드웨어 디바이스에 의해 실현된 입력부(900)를 거쳐 행해져도 좋거나, 제어부(770)가 자동으로 전환하여도 좋다.
또한, 상기 광음향 장치는, 차이영역을 구별할 수 있게 제2의 화상 데이터를 표시하는 모드만을 포함하는 장치이어도 좋다. 이 경우에도, 광음향 장치는, 피검체(1000)의 구조에 관한 정보에서 유래해서 추정된 영역을 구별할 수 있게 화상 데이터를 표시할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2의 실시예에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 제2의 화상 데이터를 표시할 때에, 피검체의 구조의 추정 정도를 변경할 수 있다. 본 실시예에서는, 도 7에 도시된 혈관의 화상 데이터를 제1의 실시예에서 설명한 광음향 장치가 취득하는 경우를 설명한다.
도 8a, 8b, 8c는, 본 실시예에 따른 표시부(800)에 표시된 ＧＵＩ의 예를 각각 도시한 도다. 도 6a, 6b, 6c와 같은 구성요소에는 같은 참조부호를 부여하고, 그에 대한 설명을 생략한다. 도 8a, 8b, 8c에 도시된 각 ＧＵＩ에는, 추정도 소 아이콘(841) 및 추정도 대 아이콘(842)이 표시되어 있다. 이것들의 아이콘841 및 842는, 식(3), (5), (12), (13)에 나타낸 λ에 관련된 아이콘이다. 추정도 소 아이콘(841)은 작은 값의 λ에 관련된 아이콘이며, 추정도 대 아이콘(842)은 큰 값의 λ에 관련된 아이콘이다. 추정도 소 아이콘(841)이 선택되었을 경우, 이 선택에 의해 작은 값의 λ를 사용하여 계산이 행해진다. 한편, 추정도 대 아이콘(842)이 선택되었을 경우, 이 선택에 의해, 추정도 소 아이콘(841)이 선택되었을 경우보다 큰 값의 λ를 사용하여 계산이 행해진다. 다시 말해, 본 실시예에서는, 유저는, 피검체의 구조에 관한 정보에 근거한 화상 데이터의 추정의 정도를 설정할 수 있다.
도 8a는, ＵＢＰ아이콘(821)이 선택되었을 때의 ＧＵＩ를 도시한 도다. 도 8a에 도시된 표시 화면(810)에 표시된 제1의 화상 데이터를, 도 7에 도시된 계측대상인 혈관과 비교하면, 영역 811a, 81lb, 811c, 811d의 혈관을 재현할 수 없는 것이 이해된다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 제1의 화상 데이터에 관련된 ＵＢＰ아이콘(821)이 선택되었을 경우는, 아이콘841 및 842는 무효이고 선택할 수 없다.
도 8b는, 차이영역 아이콘(823) 및 추정도 소 아이콘(841)이 선택되었을 때의 ＧＵＩ를 도시한 도다. 추정도 소 아이콘(841)이 선택되면, 재구성부(730) 또는 화상처리부(750)는 기억부(710)에 보존된 추정도 소 아이콘(841)에 대응하는 λ을 판독하고, 제2의 화상 데이터를 생성한다. 그리고, 제어부(770)는, 추정도 소 아이콘(841)에 대응한 λ을 사용해서 취득된 제2의 화상 데이터를 사용하여, 단계 S400에서 설명한 방법으로 제2의 화상 데이터를 표시한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 추정도 소 아이콘(841)에 대응한 λ에 근거하여 구조 812a와 구조 813b를 추정할 수 있다.
도 8c는, 차이영역 아이콘(823) 및 추정도 대 아이콘(842)이 선택되었을 때의 ＧＵＩ를 도시한 도다. 추정도 대 아이콘(842)이 선택되면, 재구성부(730) 또는 화상처리부(750)는 기억부(710)에 보존된 추정도 대 아이콘(842)에 대응한 λ을 판독하고, 제2의 화상 데이터를 생성한다. 그리고, 제어부(770)는, 추정도 대 아이콘(842)에 대응한 λ을 사용해서 취득된 제2의 화상 데이터를 사용하여, 단계 S400에서 설명한 방법으로 제2의 화상 데이터를 표시한다. 도 8c에 도시한 바와 같이, 추정도 대 아이콘(842)에 대응한 λ에 근거하여, 구조 813a 및 813b, 구조 814a, 814b, 814c를 추정할 수 있다. 도 7에 도시된 혈관과 도 8c에 도시된 화상 데이터를 비교하면, 구조 813a 및 813b에 관해서 혈관의 정확한 재현이 성공된다. 그렇지만, 구조 814a, 814b, 814c는, 도 7에 도시된 계측대상인 혈관에는 존재하지 않는 구조이며, 추정으로부터 생성된 가짜상이다.
또한, 이것들로부터 이해되듯이, 상기 구조의 추정 정도를 크게 함에 따라서, 제1의 화상 데이터에서는 존재하지 않는 피검체의 구조를 추정할 가능성은 높아지는 경향이 있다. 한편, 추정 정도를 크게 하면, 실제로는 존재하지 않는 피검체의 구조를 잘못 추정해버릴 가능성도 높아진다. 이 때문에, 광음향 장치는, 본 실시예와 같이, 유저가 입력부(900)에 의해 추정 정도를 설정할 수 있는 것에 의해, 유저의 필요에 맞춘 구조의 화상 데이터를 표시시킬 수 있다. 예를 들면, 제1의 화상 데이터에서도 충분히 피검체의 구조를 추출할 수 있을 경우, 추정 정도를 작게 해서, 가짜상의 수를 감소시킬 수 있다. 한편, 제1의 화상 데이터에서 충분히 피검체의 구조를 추출할 수 없는 경우에는, 유저의 판단에 따라 가짜상의 가능성의 위험을 무릅쓰면서도 추출된 구조의 수를 증가시키도록 큰 추정 정도를 설정할 수 있다.
본 실시예에서는, 대소의 2개의 불연속적인 추정 정도로부터 입력부(900)에 의해 선택하는 예를 참조하여 상기 추정 정도를 설정하는 것에 대해서 설명했지만, 입력부(900)를 거쳐 어떠한 방법으로도 추정 정도를 지정해도 좋다. 예를 들면, 입력부(900)는, 유저에 의해 추정 정도에 대응한 λ을 연속적으로 변경할 수 있도록 구성되어도 좋다.
정상혈관과, 종양 주변 등에 생성된 이상혈관이 그 특징적인 구조면에서 서로 다르다고 여겨지고 있다. 이 때문에, 정상혈관의 구조에 관한 정보에 근거한 구조의 추정으로부터는, 이상혈관의 구조를 정확히 재현할 수 없다. 반대로, 이상혈관의 구조에 관한 정보에 근거한 구조의 추정으로부터는, 정상혈관의 구조를 정확히 재현할 수 없다. 따라서, 본 발명의 제3의 실시예에서는, 제2의 화상 데이터를 표시할 때에, 정상혈관의 특징적인 구조에 근거한 구조를 추정하는 모드와, 이상혈관의 특징적인 구조에 근거한 구조를 추정하는 모드를 변경할 수 있는 경우를 설명한다. 본 실시예에서는, 제1의 실시예에서 설명한 광음향 장치에 의해 화상 데이터를 취득하는 경우를 생각한다.
본 실시예에서는, 기억부(710)에, 정상혈관의 다수의 구조를 포함할 때에 비용 함수를 최적화하도록 설정된 정식화 항과, 이상혈관의 다수의 구조를 포함할 때에 비용 함수를 최적화하도록 설정된 정식화 항이 보존되어 있다. 또한, 입력부(900)는, 유저에 의해 정상혈관 추정 모드 또는 이상혈관 추정 모드를 지정할 수 있게 구성되어 있다. 정상혈관 추정 모드는, 정상혈관의 다수의 구조를 포함할 때에 비용 함수를 최적화하도록 설정된 정식화 항과 관련된다. 이상혈관 추정 모드는, 이상혈관의 다수의 구조를 포함할 때에 비용 함수를 최적화하도록 설정된 정식화 항과 관련된다.
그리고, 유저가 입력부(900)를 사용해서 정상혈관 추정 모드를 선택하면, 재구성부(730) 또는 화상처리부(750)는 기억부(710)에 보존된 정상혈관 추정 모드에 대응한 정식화 항을 판독하고, 제2의 화상 데이터를 생성한다. 한편, 유저가 입력부(900)를 사용해서 이상혈관 추정 모드를 선택하면, 재구성부(730) 또는 화상처리부(750)는 기억부(710)에 보존된 이상혈관 추정 모드에 대응한 정식화 항을 판독하고, 제2의 화상 데이터를 생성한다.
이렇게, 광음향 장치가 복수종의 혈관구조에 대응한 추정 모드를 전할 수 있는 것에 의해, 유저가 주목하고 있는 혈관에 적합한 추정을 행할 수 있다. 이 경우에 가능한 과정이 다음과 같다. 예를 들면, 화상전체에 차지하는 정상혈관에 대한 이상혈관의 비율이 작을 경우, 우선, 광음향 장치는 정상혈관 추정 모드로 혈관의 전체적인 주행을 확인한다. 그리고, 이들 혈관들로부터 이상혈관을 포함한다고 생각되는 영역을 검출할 때에, 광음향 장치는, 정상혈관 추정 모드를 이상혈관 추정 모드로 전환하고, 이상혈관이라고 생각되는 영역을 관찰한다. 이 경우, 구조추정 모드 또는 차이영역 모드를 선택했을 때의 초기 설정으로서는 정상혈관 추정 모드가 설정되는 것이 바람직하다.
제2의 실시예와 제3의 실시예와 같이, 제2의 화상 데이터의 재생성을 대화적으로 지정할 경우, 피검체의 구조에 관한 정보에 근거하여 재구성되면 실시간으로 제2의 화상 데이터를 재표시할 수 없을 가능성이 있다. 이러한 경우, 컴퓨터(700)는, 피검체의 구조에 관한 정보에 근거한 재구성과 비교하여 처리량이 보다 적은, 피검체의 구조에 관한 정보에 근거한 화상보정처리를 행하는 것이 바람직하다. 여기서, 실시간으로 제2의 화상 데이터를 표시하는 것은, 유저에 의한 재생성의 지시로부터 0.1초이내에 제2의 화상데이터를 표시할 수 있는 것을 의미한다.
그 밖의 실시예
또한, 본 발명의 실시예(들)는, 기억매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억매체'라고도 함)에 레코딩된 컴퓨터 실행가능한 명령어들(예를 들면, 하나 이상의 프로그램)을 판독하고 실행하여 상술한 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하는 것 및/또는 상술한 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 회로(예를 들면, 주문형 반도체(ASIC))를 구비하는 것인, 시스템 또는 장치를 갖는 컴퓨터에 의해 실현되고, 또 예를 들면 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를 판독하고 실행하여 상기 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하는 것 및/또는 상술한 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하는 상기 하나 이상의 회로를 제어하는 것에 의해 상기 시스템 또는 상기 장치를 갖는 상기 컴퓨터에 의해 행해지는 방법에 의해 실현될 수 있다. 상기 컴퓨터는, 하나 이상의 프로세서(예를 들면, 중앙처리장치(CPU), 마이크로처리장치(MPU))를 구비하여도 되고, 컴퓨터 실행 가능한 명령어를 판독하여 실행하기 위해 별개의 컴퓨터나 별개의 프로세서의 네트워크를 구비하여도 된다. 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를, 예를 들면 네트워크나 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터에 제공하여도 된다. 상기 기억매체는, 예를 들면, 하드 디스크, 랜덤액세스 메모리(RAM), 판독전용 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)TM등), 플래시 메모리 소자, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 구비하여도 된다.
본 발명을 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형예, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 폭 넓게 해석해야 한다.

Claims (19)

  1. 광을 피검체에 조사하는 광조사부;
    광이 조사되는 것으로 인해 상기 피검체로부터 발생된 음향파를 전기신호로 변환하는 수신부;
    상기 전기신호에 근거하여 화상 데이터를 취득하는 처리부; 및
    표시 제어부를 구비하고,
    상기 처리부는, 상기 전기신호에 근거하여 제1의 화상생성 방법에 의해 제1의 화상 데이터를 취득하고, 상기 전기신호에 근거하여 상기 제1의 화상생성 방법과는 다른 제2의 화상생성 방법에 의해 제2의 화상 데이터를 취득하고,
    상기 표시 제어부는, 상기 제1의 화상 데이터와 상기 제2의 화상 데이터간의 차이화상 데이터의 화상값이 소정의 수치범위내인 영역을 차이영역으로서 설정하고, 상기 제1의 화상 데이터와 상기 제2의 화상 데이터에 근거하여 상기 차이영역과 그 밖의 영역을 서로 구별할 수 있는 화상 데이터를 표시부에 표시시키는, 광음향 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 전기신호에 근거하여 상기 피검체의 구조에 관한 정보를 사용하지 않고 상기 제1의 화상 데이터를 취득하고, 상기 전기신호와 상기 피검체의 구조에 관한 정보에 근거하여 상기 제2의 화상 데이터를 취득하는, 광음향 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 전기신호와 가정 신호간의 차이와, 상기 피검체의 구조에 관한 정보에 근거한 정식화 항을 포함하는 비용 함수를 최적화 방법에 의해 푸는 모델 베이스 재구성을 실행하여서, 상기 제2의 화상 데이터를 취득하는, 광음향 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 전기신호에 근거하여 제3의 화상 데이터를 취득하고, 상기 제3의 화상 데이터를 상기 피검체의 구조에 관한 정보에 근거하여 보정하여서 상기 제2의 화상 데이터를 취득하는, 광음향 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 제3의 화상 데이터와 가정 화상 데이터간의 차이와, 상기 피검체의 구조에 관한 정보에 근거한 정식화 항을 포함하는 비용 함수를 최적화 방법에 의해 푸는 모델 베이스 재구성을 실행하여서 상기 제2의 화상 데이터를 취득하는, 광음향 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 피검체의 구조에 관한 정보는 혈관의 구조에 관한 정보인, 광음향 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 제어부는, 상기 차이영역과 상기 그 밖의 영역을 서로 다른 색상으로 상기 표시부에 표시시키는, 광음향 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 제어부는, 상기 제1의 화상 데이터의 화상값이 색상 및 채도 중 적어도 한쪽에 관련되고 상기 제2의 화상 데이터의 화상값이 밝기에 관련된 상기 화상을, 상기 표시부에 표시시키는, 광음향 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 제어부는, 상기 제1의 화상 데이터를 제1의 색으로, 상기 제2의 화상 데이터를 상기 제1의 색과는 다른 제2의 색으로 상기 표시부에 표시시키는, 광음향 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 표시 제어부는, 상기 제1의 화상 데이터와 상기 제2의 화상 데이터가 서로 중첩하는 영역을, 상기 제1의 색 및 상기 제2의 색과는 다른 제3의 색으로 상기 표시부에 표시시키는, 광음향 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 표시 제어부는, 상기 제1의 화상 데이터와 상기 제2의 화상 데이터가 서로 중첩하는 영역을, 상기 제1의 화상 데이터에 관련된 상기 제1의 색으로 상기 표시부에 표시시키는, 광음향 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 제어부는, 상기 차이영역을 점멸방식으로 상기 표시부에 표시시키는, 광음향 장치.
  13. 광을 피검체에 조사하는 광조사부;
    광이 상기 피검체에 조사되는 것으로 인해 상기 피검체로부터 발생된 음향파를 전기신호로 변환하는 수신부;
    상기 전기신호와 상기 피검체의 구조에 관한 정보에 근거하여 화상 데이터를 취득하는 처리부; 및
    유저로부터의 지시에 근거하여 상기 피검체의 구조에 관한 정보에서 유래된 추정의 정도를 설정하고, 상기 추정 정도에 근거하여, 상기 피검체의 구조에 관한 정보에서 유래해서 추정된 영역과 그 밖의 영역을 서로 구별할 수 있게 상기 화상 데이터를 표시부에 표시시키는 표시 제어부를 구비하는, 광음향 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 피검체의 구조에 관한 정보로서, 정상혈관의 구조에 관한 정보 또는 이상혈관의 구조에 관한 정보를 취득하고, 상기 정상혈관의 구조에 관한 정보 또는 상기 이상혈관의 구조에 관한 정보에 근거하여 상기 화상 데이터를 취득하는, 광음향 장치.
  15. 광이 피검체에 조사되는 것으로 인해 상기 피검체로부터 발생된 광음향파에서 유래된 전기신호에 근거하여 취득된 화상 데이터의 표시 제어 방법으로서,
    상기 전기신호에 근거하여 제1의 화상생성 방법에 의해 취득된 제1의 화상 데이터를 표시하는 단계;
    상기 전기신호에 근거하여 상기 제1의 화상생성 방법과는 다른 제2의 화상생성 방법에 의해 취득된 제2의 화상 데이터를, 상기 제2의 화상 데이터의 표시로서 표시하는 단계; 및
    상기 제1의 화상 데이터와 상기 제2의 화상 데이터간의 차이화상 데이터의 화상값이 소정의 수치범위내인 영역을 차이영역으로서 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 제2의 화상 데이터의 표시는, 상기 차이영역과 그 밖의 영역을 서로 구별할 수 있게 상기 제2의 화상 데이터를 표시하는 모드를 포함하는, 표시 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2의 화상 데이터의 표시는, 상기 차이영역과 그 밖의 영역을 구별할 수 있게 상기 제2의 화상 데이터를 표시하는 모드와, 상기 차이영역과 상기 그 밖의 영역을 구별할 수 없게 상기 제2의 화상 데이터를 표시하는 모드를 포함하는, 표시 제어 방법.
  17. 광이 피검체에 조사되는 것으로 인해 상기 피검체로부터 발생된 음향파에서 유래된 전기신호와, 상기 피검체의 구조에 관한 정보에 근거하여 취득된 화상 데이터의 표시 제어 방법으로서,
    유저로부터의 지시에 근거하여, 상기 피검체의 구조에 관한 정보에서 유래된 추정의 정도를 설정하는 단계; 및
    상기 설정하는 단계에서 설정된 상기 추정의 정도에 근거하여, 상기 피검체의 구조에 관한 정보에서 유래해서 추정된 영역과 그 밖의 영역을 구별할 수 있게 상기 화상 데이터를 표시하는 단계를 포함하는, 표시 제어 방법.
  18. 컴퓨터에 청구항 15에 따른 표시 제어 방법을 실행시키는 프로그램을 기억하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  19. 컴퓨터에 청구항 17에 따른 표시 제어 방법을 실행시키는 프로그램을 기억하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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