WO2013108375A9 - 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 - Google Patents

被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013108375A9
WO2013108375A9 PCT/JP2012/050914 JP2012050914W WO2013108375A9 WO 2013108375 A9 WO2013108375 A9 WO 2013108375A9 JP 2012050914 W JP2012050914 W JP 2012050914W WO 2013108375 A9 WO2013108375 A9 WO 2013108375A9
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
region
interest
acoustic wave
sound pressure
light amount
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/050914
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2013108375A1 (ja
Inventor
卓郎 宮里
Original Assignee
キヤノン株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノン株式会社 filed Critical キヤノン株式会社
Priority to JP2013554144A priority Critical patent/JP5871958B2/ja
Priority to CN201280067433.8A priority patent/CN104053402B/zh
Priority to EP12866220.2A priority patent/EP2805676A4/en
Priority to BR112014017377A priority patent/BR112014017377A8/pt
Priority to PCT/JP2012/050914 priority patent/WO2013108375A1/ja
Priority to RU2014133557/14A priority patent/RU2602718C2/ru
Priority to US13/741,711 priority patent/US20130197343A1/en
Publication of WO2013108375A1 publication Critical patent/WO2013108375A1/ja
Publication of WO2013108375A9 publication Critical patent/WO2013108375A9/ja
Priority to US15/699,790 priority patent/US20180028067A1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0093Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy
    • A61B5/0095Detecting, 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/14Coupling media or elements to improve sensor contact with skin or tissue

Definitions

  • the present invention relates to a subject information acquisition apparatus and a subject information acquisition method for acquiring subject information by detecting a photoacoustic wave generated by irradiating a subject with light.
  • Photoacoustic imaging refers to detecting and detecting photoacoustic waves generated by irradiating a subject (living body) with pulsed light generated from a light source and absorbing and propagating light within the subject. This is a technique for visualizing information related to optical characteristics in a subject by analyzing acoustic waves. Thereby, an optical characteristic value distribution in the subject, in particular, an absorption coefficient distribution, an oxygen saturation distribution, and the like can be obtained.
  • gamma is Gurunaizen coefficient is obtained by dividing the product of the square of the volume expansion coefficient ⁇ and sonic c at constant pressure specific heat C P. It is known that ⁇ takes a substantially constant value when the subject is determined. ⁇ a is an absorption coefficient of the region of interest, and ⁇ is an integrated light amount value in the region of interest.
  • Patent Document 1 describes a technique for detecting a temporal change in the sound pressure P of a photoacoustic wave propagating through a subject with an acoustic wave detector and calculating an initial sound pressure distribution in the subject from the detection result.
  • Patent Document 1 by dividing the calculated initial sound pressure in Gurunaizen coefficient gamma, it is possible to obtain a product of mu a and [Phi, i.e. the optical energy absorption density. Then, as shown by the equation (1), in order to obtain the absorption coefficient ⁇ a from the initial sound pressure P 0, it is necessary to divide the light energy absorption density by the light quantity ⁇ .
  • an object of the present invention is to provide a subject information acquisition apparatus and a subject information acquisition method capable of acquiring an optical characteristic value with higher accuracy in photoacoustic imaging.
  • the subject information acquisition apparatus is based on the sensitivity distribution of the plurality of acoustic wave detection elements, and sets a predetermined sensitivity region corresponding to each of the plurality of acoustic wave detection elements;
  • An initial sound pressure acquisition unit that acquires an initial sound pressure in a region of interest without using a detection signal corresponding to the region of interest acquired by an acoustic wave detection element that does not include the region of interest in a predetermined sensitivity region;
  • the light amount value acquisition unit that acquires the integrated light amount value in the region of interest, the initial sound pressure acquired by the initial sound pressure acquisition unit, and the integrated light amount value acquired by the light amount value acquisition unit ,
  • an optical characteristic value acquisition unit that acquires an optical characteristic value in the region of interest.
  • the present invention it is possible to provide a subject information acquisition apparatus and a subject information acquisition method capable of acquiring optical characteristic values with higher accuracy.
  • a detection signal obtained by detecting a photoacoustic wave includes background noise. Therefore, in photoacoustic imaging, it is desirable to acquire the initial sound pressure in the region of interest without using a detection signal with low S / N including background noise.
  • Patent Document 2 although ultrasound imaging is used, if the angle formed between the region of interest and the acoustic wave detection element is equal to or smaller than a predetermined value (the region of interest is in a predetermined sensitivity region corresponding to the acoustic wave detection element). If not, it is described that the acoustic wave detection element prevents the reception of acoustic waves from the region of interest. By performing such a method, an ultrasonic image is acquired without using a detection signal having a low S / N.
  • the present inventor applied the technique described in Patent Document 2 to photoacoustic imaging. Specifically, reconstruction was performed by using a detection signal acquired by an acoustic wave detection element that does not include a region of interest in a predetermined sensitivity region by simulation, and an initial sound pressure in the region of interest was acquired. Since the initial sound pressure obtained in this manner is an initial sound pressure reconstructed without using a detection signal having a low S / N, an error due to noise is small. And this inventor calculated
  • the detection signal to be used is selected based on the sensitivity of the acoustic wave detection element. It was found that the cause was that the sensitivity of the acoustic wave detection element was not taken into account when acquiring the.
  • the present inventor obtains the integrated light amount value based on the sensitivity of the acoustic wave detection element in addition to selecting the detection signal used based on the sensitivity of the acoustic wave detection element when acquiring the absorption coefficient.
  • an absorption coefficient as an optical characteristic value can be obtained with high accuracy.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a subject information acquisition apparatus according to this embodiment.
  • the pulsed light emitted from the light source 10 is guided to the optical system 11 and irradiated onto the subject 30 as the irradiation light 12.
  • the photoacoustic wave 32 generated from the light absorber 31 in the subject 30 is detected by the acoustic wave detector 20 including the acoustic wave detection elements e1, e2, and e3.
  • the plurality of detection signals acquired by the acoustic wave detector 20 are amplified and digitally converted by the signal collector 47 and stored in the memory of the signal processing device 40.
  • the initial sound pressure acquisition module 42 as the initial sound pressure acquisition unit provided in the signal processing device 40 as the signal processing means reconstructs an image using a plurality of detection signals, and thereby interests in the subject 30.
  • the initial sound pressure in the area 33 is acquired.
  • the light quantity value acquisition module 43 as a light quantity value acquisition unit provided in the signal processing device 40 acquires the integrated light quantity value in the region of interest 33.
  • the optical characteristic value acquisition module 44 as an optical characteristic value acquisition unit provided in the signal processing device 40 acquires the optical characteristic value in the region of interest 33 using the initial sound pressure and the light amount value in the region of interest 33. And the acquired optical characteristic value is displayed on the display apparatus 50 as a display means.
  • the region of interest refers to a voxel that is the minimum unit of the region reconstructed by the initial sound pressure acquisition module 42.
  • the initial sound pressure acquisition module 42 can acquire the initial sound pressure distribution of the entire subject by setting the region of interest over the entire region of the subject 30.
  • the light amount value acquisition module 43 and the optical characteristic value acquisition module 44 can acquire the integrated light amount value distribution and the absorption coefficient distribution of the entire subject by setting the region of interest over the entire region of the subject. it can.
  • P d1 (r T ), P d2 (r T ), P d3 (r T ) are detected signals corresponding to the region of interest 33 acquired by each of the acoustic wave detection elements e1, e2, e3 shown in FIG.
  • the conversion efficiency of the photoacoustic wave entering from the front of the acoustic wave detecting element to the detection signal of the photoacoustic wave entering at an angle of ⁇ from the front of the acoustic wave detecting element is A ( ⁇ ).
  • the distance from the acoustic wave detection element to the region of interest 33 is r
  • the propagation speed of the photoacoustic wave in the subject is c
  • a region (predetermined sensitivity region) where the conversion efficiency of the acoustic wave detection element is larger than a predetermined value is indicated by a dotted triangular region.
  • the conversion efficiency A ( ⁇ ) 0.5 is set as a predetermined value.
  • the region of interest 33 is not included in the triangular region (predetermined sensitivity region) corresponding to the acoustic wave detection element e1. Therefore, the initial sound pressure acquisition module 42 does not use the detection signal P d1 (r T ) corresponding to the region of interest 33 acquired by the acoustic wave detection element e1, and the initial sound in the region of interest 33 represented by the expression (3).
  • the pressure P 0 ′ (r T ) is acquired.
  • the light amount acquisition module 43 acquires the integrated light amount value in the subject using the light propagation Monte Carlo method, the transport equation, the light diffusion equation, etc. from the background optical coefficient of the subject.
  • the light quantity value acquisition module 43 includes the light quantity values ⁇ 1 (r T ) and ⁇ in the region of interest 33 corresponding to the detection signals P d1 (r T ), P d2 (r T ), and P d3 (r T ). 2 (r T ) and ⁇ 3 (r T ) are calculated.
  • S100 a step of setting a predetermined sensitivity region based on the sensitivity distribution of the acoustic wave detection element
  • a predetermined sensitivity region corresponding to each of the plurality of acoustic wave detection elements is set based on the sensitivity distribution of the plurality of acoustic wave detection elements.
  • a table of predetermined sensitivity regions corresponding to each acoustic wave detection element is stored in the memory of the signal processing device 40.
  • the setting module 41 as a setting unit provided in the signal processing device 40 may set a region where the sensitivity of the acoustic wave detection element is larger than a predetermined value as the predetermined sensitivity region.
  • the predetermined value may be automatically set by the setting module 41 based on the system noise.
  • the predetermined value may be displayed on the display device 50 as a sensitivity of the acoustic wave detection element as a histogram, and the operator may select the predetermined value based on the histogram. At this time, the predetermined value is preferably selected in consideration of system noise.
  • the image data of the sensitivity distribution of the acoustic wave detection element stored in the memory of the signal processing device 40 is displayed on the display device 50. Then, the worker selects an arbitrary region from the displayed sensitivity distribution image using the PC input device. Then, the setting module 41 can set the selected arbitrary region as a predetermined sensitivity region. At this time, for example, while displaying an image of the sensitivity distribution, an arbitrary region can be selected by connecting from the start point to the end point by recognition with a mouse or a recognition method using a sensor on the touch panel.
  • the setting module 41 may set as a predetermined sensitivity region based on the sensitivity distribution of the selected arbitrary region. For example, a predetermined sensitivity region can be set with the smallest sensitivity as a reference.
  • S200 A step of acquiring the initial sound pressure in the region of interest without using the detection signal acquired by the acoustic wave detection element whose region of interest is not included in the predetermined sensitivity region
  • the detection signal corresponding to the region of interest acquired by the acoustic wave detection element is not used, and the initial value in the region of interest. Get sound pressure. Then, the initial sound pressure data is stored in the memory of the signal processing device 40.
  • the initial sound pressure acquisition module 42 detects the detection signal corresponding to the region of interest acquired by the acoustic wave detection element e1 among the detection signals P d1 (r T ), P d2 (r T ), and P d3 (r T ).
  • the initial sound pressure P 0 ′ (r T ) represented by the equation (4) is acquired.
  • the image reconstruction algorithm performed by the initial sound pressure acquisition module 42 includes, for example, back projection in the time domain or Fourier domain normally used in the tomography technique.
  • a predetermined sensitivity region is included in a part of the region of interest, it can be assumed that the region of interest is included in the predetermined sensitivity region.
  • not using a detection signal is a concept including not using a detection signal at all and acquiring substantially no detection signal when acquiring an initial sound pressure.
  • Step 300 Step of acquiring the integrated light amount value in the region of interest without using the light amount value corresponding to the detection signal not used when acquiring the initial sound pressure
  • the integrated light amount value in the region of interest is acquired without using the light amount value in the region of interest corresponding to the detection signal not used in S200.
  • the integrated light quantity value data is stored in the memory of the signal processing device 40.
  • the light quantity value acquisition module 43 detects the detection signal P d1 (r) that is not used by the initial sound pressure acquisition module 42 among the light quantity values ⁇ 1 (r T ), ⁇ 2 (r T ), and ⁇ 3 (r T ). without using the light quantity value ⁇ 1 (r T) in the region of interest corresponding to T), to obtain the formula (integrated light intensity values in the region of interest indicated by 6) ⁇ '(r T) .
  • the light amount acquisition module 43 acquires the integrated light amount value in the region of interest using the light amount value in the region of interest corresponding to the detection signal used when the initial sound pressure acquisition module 42 calculates the initial sound pressure. ing.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

 光音響イメージングにおいて、光学特性値を精度良く取得することのできる被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法を提供する。 本発明に係る被検体情報取得装置は、複数の音響波検出素子の感度分布に基づき、複数の音響波検出素子のそれぞれに対応する所定の感度領域を設定する設定部と、所定の感度領域に関心領域が含まれていない音響波検出素子が取得した、関心領域に対応する検出信号を用いずに、関心領域における初期音圧を取得する初期音圧取得部と、初期音圧取得部が用いた検出信号に基づき、関心領域における積算光量値を取得する光量値取得部と、初期音圧取得部が取得した初期音圧と、光量値取得部が取得した積算光量値と、を用いて、前記関心領域における光学特性値を取得する光学特性値取得部と、を備える信号処理手段を有する。

Description

被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法
 本発明は、被検体に光を照射することにより発生した光音響波を検出することにより、被検体情報を取得する被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法に関する。
 レーザーなどの光源から被検体に照射した光を被検体内に伝播させ、被検体内の情報を得る光イメージング装置の研究が医療分野を中心に積極的に進められている。このような光イメージング技術の一つとして、光音響イメージング(PAI:Photoacoustic Imaging)がある。光音響イメージングとは、光源から発生したパルス光を被検体(生体)に照射し、被検体内を伝播・拡散した光が被検体内で吸収されて発生する光音響波を検出し、検出した音響波を解析処理することで、被検体内の光学特性に関連した情報を可視化する技術である。これにより、被検体内の光学特性値分布、特に、吸収係数分布、酸素飽和度分布などを得ることができる。
 光音響イメージングでは、被検体内における関心領域から発生する光音響波の初期音圧Pは、次式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、Γはグルナイゼン係数であり、体積膨張係数βと音速cの二乗の積を定圧比熱Cで割ったものである。Γは被検体が決まれば、ほぼ一定の値をとることが知られている。そして、μは関心領域の吸収係数、Φは関心領域における積算光量値である。
 特許文献1には、被検体中を伝搬してきた光音響波の音圧Pの時間変化を音響波検出器で検出し、その検出結果から被検体内の初期音圧分布を算出する技術が記載されている。特許文献1によると、算出された初期音圧をグルナイゼン係数Γで除することにより、μとΦの積、つまり光エネルギー吸収密度を得ることができる。そして、式(1)で示されるように、初期音圧Pから吸収係数μを得るためには、光エネルギー吸収密度を光量Φで除することが必要である。
特開2010-88627号公報 特開2006-51355号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の光音響イメージングにおいては、さらに光学特性値を精度良く取得することが望まれていた。
 そこで、本発明は、光音響イメージングにおいて、光学特性値をより精度良く取得することのできる被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法を提供することを目的とする。
 上記課題に鑑み、本発明に係る被検体情報取得装置は、複数の音響波検出素子の感度分布に基づき、複数の音響波検出素子のそれぞれに対応する所定の感度領域を設定する設定部と、所定の感度領域に関心領域が含まれていない音響波検出素子が取得した、関心領域に対応する検出信号を用いずに、関心領域における初期音圧を取得する初期音圧取得部と、初期音圧取得部が用いた検出信号に基づき、関心領域における積算光量値を取得する光量値取得部と、初期音圧取得部が取得した初期音圧と、光量値取得部が取得した積算光量値と、を用いて、前記関心領域における光学特性値を取得する光学特性値取得部と、を備える信号処理手段を有する。
 本発明によれば、光学特性値をより精度良く取得することのできる被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法を提供することができる。
第1の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図である。 第1の実施形態に係る被検体情報取得方法のフローチャート図である。 第2の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図である。 第2の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図である。 第2の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図である。 第4の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図である。 第4の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図である。 第4の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図である。 第4の実施形態に係る別の被検体情報取得装置の模式図である。 第4の実施形態に係る別の被検体情報取得装置の模式図である。 第4の実施形態に係る別の被検体情報取得装置の模式図である。
 光音響イメージングにおいて、光音響波を検出して取得した検出信号は、バックグランドノイズを含んでいる。そのため、光音響イメージングにおいては、バックグランドノイズを含むS/Nが低い検出信号を用いずに、関心領域における初期音圧を取得することが望ましい。例えば、特許文献2には、超音波イメージングではあるが、関心領域と音響波検出素子とのなす角度が所定の値以下である場合(音響波検出素子に対応する所定の感度領域に関心領域が含まれていない場合)、音響波検出素子が関心領域からの音響波の受信を阻止することが記載されている。このような方法を行うことにより、S/Nが低い検出信号を用いずに超音波画像を取得している。
 そこで、本発明者は、特許文献2に記載の技術を光音響イメージングに適用した。具体的には、シミュレーションにより、所定の感度領域に関心領域が含まれていない音響波検出素子が取得した検出信号を用いずに再構成を行い、関心領域における初期音圧を取得した。このようにして得られた初期音圧は、S/Nが低い検出信号を用いずに再構成された初期音圧であるため、ノイズによる誤差が小さい。そして、本発明者は、この初期音圧を用いて、特許文献1に記載の方法で、関心領域における吸収係数を求めた。しかしながら、上記方法で算出された吸収係数の値は、シミュレーションで設定した吸収係数の値とは異なっていた。
 そこで、上記課題に鑑み、本発明者が鋭意検討した結果、初期音圧を取得する際には、音響波検出素子の感度に基づいて用いる検出信号を選択していたのに対し、積算光量値を取得する際には、音響波検出素子の感度を考慮していなかったことが原因であることがわかった。
 そこで、本発明者は、吸収係数の取得の際に、音響波検出素子の感度に基づいて用いる検出信号を選択することに加え、音響波検出素子の感度に基づいて積算光量値を取得することにより、精度良く光学特性値としての吸収係数を取得できることを見出した。
 以下に、シミュレーションによる本発明に係る実施形態を説明する。
 (第1の実施形態)
 図1は、本実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図である。光源10から発したパルス光は、光学系11に導かれ、照射光12として被検体30に照射される。被検体30内の光吸収体31から発生した光音響波32は、音響波検出素子e1,e2,e3を備えた音響波検出器20で検出される。そして、音響波検出器20が取得した複数の検出信号は、信号収集器47で増幅、デジタル変換され、信号処理装置40のメモリに格納される。そして、信号処理手段としての信号処理装置40に備えられた初期音圧取得部としての初期音圧取得モジュール42は、複数の検出信号を用いて画像再構成することにより、被検体30内の関心領域33における初期音圧を取得する。また、信号処理装置40に備えられた光量値取得部としての光量値取得モジュール43は、関心領域33における積算光量値を取得する。そして、信号処理装置40に備えられた光学特性値取得部としての光学特性値取得モジュール44は、関心領域33における初期音圧及び光量値を用いて、関心領域33における光学特性値を取得する。そして、取得した光学特性値を表示手段としての表示装置50に表示させる。
 ここで、関心領域とは、初期音圧取得モジュール42により再構成される領域の最小単位であるボクセルのことを指す。なお、初期音圧取得モジュール42は、被検体30の全領域にわたって関心領域を設定することにより、被検体全体の初期音圧分布を取得することができる。また、同様に、光量値取得モジュール43および光学特性値取得モジュール44は、被検体の全領域にわたって関心領域を設定することにより、被検体全体の積算光量値分布および吸収係数分布を取得することができる。
 ここで、図1に示す音響波検出素子e1,e2,e3のそれぞれが取得した関心領域33に対応する検出信号をPd1(r)、Pd2(r)、Pd3(r)とする。また、音響波検出素子の正面から入ってきた光音響波に対して、音響波検出素子の正面からθだけ角度を持って入ってきた光音響波の検出信号への変換効率をA(θ)とする。そして、関心領域33に対してそれぞれの音響波検出素子のなす角度をθ1、θ2、θ3とすると、それぞれの音響波検出素子の指向性による変換効率は、A(θ1),A(θ2),A(θ3)と表現できる。また、検出信号Pd1(r)、Pd2(r)、Pd3(r)のそれぞれに対応する関心領域33における光量値Φ(r)、Φ(r)、Φ(r)とする。ここで、本実施形態では、関心領域33を光吸収体31の位置rに設定している。
 ここで、音響波検出素子から関心領域33までの距離をrとし、被検体内の光音響波の伝搬速度をcとし、被検体30に照射光12を照射した時間をt=0とする。この場合、関心領域に対応する検出信号とは、t=r/cの時間に音響波検出素子が取得した検出信号のことを指す。また、関心領域に対応する検出信号に対応する、関心領域33における光量値とは、t=0の時間に照射された照射光12の関心領域33における光量値のことを指す。
 (一部の検出信号を用いないシミュレーション例)
 以下に、図1を用いて、音響波検出素子の感度に基づき、一部の検出信号を用いずに取得した初期音圧より、吸収係数を取得するシミュレーションの例を説明する。本シミュレーションでは、光吸収体31の吸収係数を、μ=0.088/mmと設定した。
 まず、初期音圧取得モジュール42は、式(2)に示すように検出信号Pd1(r)、Pd2(r)、Pd3(r)と、変換効率A(θ1),A(θ2),A(θ3)を用いて、関心領域33における初期音圧P(r)を取得する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで、シミュレーションにより得られた検出信号、および、シミュレーションで設定した変換効率は、以下のとおりである。
  Pd1(r)=132Pa
  Pd2(r)=231Pa
   Pd3(r)=198Pa
   A(θ1)=0.4
   A(θ2)=0.7
   A(θ3)=0.6
 そして、これらのパラメータを用いて、式(2)より算出した初期音圧は、P(r)=990となる。
 また、図1においては、音響波検出素子の変換効率が所定の値より大きい領域(所定の感度領域)を、点線の三角形の領域で示す。ここでは、変換効率A(θ)=0.5を所定の値として設定している。
 ここで、本実施形態においては、音響波検出素子e1に対応する三角形の領域(所定の感度領域)に関心領域33が含まれていない。そのため、初期音圧取得モジュール42は、音響波検出素子e1が取得した関心領域33に対応する検出信号Pd1(r)を用いずに、式(3)で示される関心領域33における初期音圧P’(r)を取得する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 そして、前述したパラメータを用いて、式(3)から算出される関心領域33における初期音圧は、P’(r)=660となった。
 次に、光量値取得モジュール43は、被検体の背景光学係数などから光伝搬モンテカルロ法・輸送方程式・光拡散方程式等を用いて、被検体内の積算光量値を取得する。
 例えば、光量値取得モジュール43は、検出信号Pd1(r)、Pd2(r)、Pd3(r)のそれぞれに対応する関心領域33における光量値Φ(r)、Φ(r)、Φ(r)を算出する。
 そして、光量値取得モジュール43は、これらを用いて式(4)で示される関心領域33における積算光量値Φ(r)を取得する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 ここで、シミュレーションで得られた関心領域における光量値は、以下のとおりであった。
  Φ(r)=3750mJ/m
  Φ(r)=3750mJ/m
  Φ(r)=3750mJ/m
 そして、これらのパラメータを用いて、式(4)より関心領域における積算光量値を算出すると、Φ(r)=11250mJ/mとなる。
 次に、光学特性値取得モジュール44は、式(3)に示す関心領域33における初期音圧P’(r)と、式(4)に示す関心領域33における積算光量値Φ(r)とを用いて、式(5)に示す関心領域33における吸収係数μ(r)を取得する。
 ここで、グリュナイゼン係数Γ=1としている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 ここで、前述したパラメータを用いて式(5)より算出される、光吸収体の位置rに設定された関心領域33における吸収係数は、μ=0.059/mmとなる。一方、シミュレーションで設定された光吸収体31の吸収係数は、μ=0.088/mmである。これより、式(5)より求めた吸収係数は設定値より小さくなっていることがわかる。すなわち、上記方法により取得した初期音圧を用いて吸収係数を取得する場合には、積算光量値の取得にさらなる工夫が必要である。
 (一部の検出信号および一部の光量値を用いないシミュレーション例)
 そこで、以下に、本発明者が見出した本実施形態に係る被検体情報取得方法を、図2のフローチャートを用いて説明する。以下の番号は、図2に示す処理番号と一致する。
 (S100:音響波検出素子の感度分布に基づいて、所定の感度領域を設定する工程)
 この工程では、複数の音響波検出素子の感度分布に基づいて、複数の音響波検出素子のそれぞれに対応する所定の感度領域を設定する。それぞれの音響波検出素子に対応する所定の感度領域のテーブルを、信号処理装置40のメモリに格納する。
 ここでは、信号処理装置40に備えられた設定部としての設定モジュール41が、音響波検出素子の感度が所定の値より大きい領域を、所定の感度領域として設定してもよい。なお、所定の値は、システムノイズに基づき、設定モジュール41により自動で設定されてもよい。また、所定の値は、音響波検出素子の感度をヒストグラムとして表示装置50に表示させ、作業者がヒストグラムに基づいて所定の値を選択してもよい。このとき、所定の値は、システムノイズを考慮して選択することが好ましい。
 ここで、音響波検出素子の感度とは、例えば、音響波検出素子の変換効率や、関心領域から音響波検出素子までの光音響波の拡散や散乱による減衰を示す減衰率などによって決定される。なお、変換効率は、光音響波が音響波検出素子に入射する角度などにより決定される。また、減衰率は、関心領域と音響波検出素子との距離などにより決定される。
 例えば、上記で示したシミュレーションの例の場合、設定モジュール41は、変換効率A(θ)=0.5を所定の値として設定した。そして、音響波検出素子e1,e2,e3のそれぞれについて、変換効率A(θ)が0.5より大きい領域を三角形の領域で示した。その結果、音響波検出素子e1の変換効率A(θ)が0.5より大きい領域(所定の感度領域)に関心領域33が含まれていなかった。
 また、音響波検出素子の感度分布の画像から選択された任意の領域に基づき、所定の感度領域を設定することもできる。
 例えば、まず、表示装置50に、信号処理装置40のメモリに格納しておいた音響波検出素子の感度分布の画像データを表示させる。そして、作業者が、表示された感度分布の画像からPCの入力デバイスを用いて任意の領域を選択する。そして、設定モジュール41は、選択された任意の領域を、所定の感度領域として設定することができる。このとき、例えば、感度分布の画像を表示しながら、マウスによる認識や、タッチパネル上のセンサによる認識方法で始点から終点までを結んで任意の領域を選択することができる。
 なお、設定モジュール41は、選択された任意の領域の感度分布に基づき、所定の感度領域として設定してもよい。例えば、最も小さい感度を基準として所定の感度領域を設定したりすることができる。
 また、それぞれの音響波検出素子について個別に所定の感度領域を設定してもよいし、あるいは、1つの音響波検出素子について所定の感度領域を設定し、その所定の感度領域と同様の感度領域を、他の音響波検出素子に対して設定してもよい。
 (S200:所定の感度領域に関心領域が含まれない音響波検出素子が取得した検出信号を用いずに、関心領域における初期音圧を取得する工程)
 この工程では、S100で設定した所定の感度領域に、関心領域が含まれない音響波検出素子について、その音響波検出素子が取得した関心領域に対応する検出信号を用いずに、関心領域における初期音圧を取得する。そして、この初期音圧のデータを信号処理装置40のメモリに格納する。
 例えば、上記で示したシミュレーションの例の場合、音響波検出素子e1に対応する所定の感度領域に関心領域33が含まれていなかった。そのため、初期音圧取得モジュール42は、検出信号Pd1(r)、Pd2(r)、Pd3(r)のうち、音響波検出素子e1が取得した関心領域に対応する検出信号Pd1(r)を用いずに、画像再構成を行うことにより、式(4)で示された初期音圧P’(r)を取得する。
 このとき、初期音圧取得モジュール42が行う画像再構成アルゴリズムとしては、例えば、トモグラフィー技術で通常に用いられるタイムドメインあるいはフーリエドメインでの逆投影などがある。
 なお、本発明においては、関心領域の一部にでも所定の感度領域が含まれていれば、所定の感度領域に関心領域が含まれているとすることができる。
 また、本発明において検出信号を用いないとは、初期音圧を取得する際に、検出信号を全く用いないことも、実質的に検出信号を用いていないことも含む概念である。
 (S300:初期音圧を取得する際に用いない検出信号に対応する光量値を用いずに、関心領域における積算光量値を取得する工程)
 この工程では、S200で用いなかった検出信号に対応する、関心領域における光量値を用いずに、関心領域における積算光量値を取得する。そして、この積算光量値のデータを、信号処理装置40のメモリに格納する。
 例えば、光量値取得モジュール43は、光量値Φ(r)、Φ(r)、Φ(r)のうち、初期音圧取得モジュール42が用いなかった検出信号Pd1(r)に対応する関心領域における光量値Φ(r)を用いずに、式(6)で示される関心領域における積算光量値Φ’(r)を取得する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 すなわち、光量値取得モジュール43は、初期音圧取得モジュール42が初期音圧を算出する際に用いた検出信号に対応する、関心領域における光量値を用いて、関心領域における積算光量値を取得している。
 ここで、前述したパラメータを用いて、式(6)から求めた関心領域33における積算光量値は、Φ’(r)=7500mJ/mとなる。
 なお、本発明において光量値を用いないとは、積算光量値を取得する際に、光量値を全く用いないことも、実質的に光量値を用いていないことも含む概念である。
 また、本実施形態では、照射光12の照射条件が一定であるため、関心領域33に照射される光量は一定である。そのため、複数の音響波検出素子が取得した複数の検出信号に対応する光量値も一定となる。このような場合、光量値取得モジュール43は、初期音圧取得モジュール42が初期音圧を取得する際に用いた検出信号の数に、関心領域33に到達した光量を掛けた値を、関心領域33における積算光量値として取得してもよい。本発明において、このように取得した積算光量値も、光量値を用いずに取得した積算光量値、として取り扱う。
 (S400:関心領域における初期音圧および積算光量値を用いて、関心領域における光学特性値を取得する工程)
 この工程では、S200で取得した関心領域における初期音圧と、S300で取得した関心領域における積算光量値とを用いて、関心領域における光学特性値としての吸収係数を取得する。
 例えば、上記で示されたシミュレーションの例の場合、光学特性値取得モジュール44は、式(3)に示す初期音圧P’(r)と、式(6)に示す積算光量値Φ’(r)と、を式(1)に適用させる。そして、式(7)で示される関心領域33における吸収係数μ(r)を取得する。ここで、グリュナイゼン係数Γ=1としている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
[規則91に基づく訂正 17.03.2014] 
 例えば、前述したパラメータを用いて、式(7)より求められた関心領域33における吸収係数は、μ=0.088/mmである。一方、式(5)より求められた関心領域33における吸収係数は、μ=0.059/mmであった。そして、シミュレーションで設定した光吸収体31の吸収係数は、μ=0.088/mmである。すなわち、式(7)によれば、式(5)と比べ、より精度良く吸収係数を求めることができる。
 以上のように、所定の感度領域に関心領域に含まれない音響波検出素子について、その音響波検出素子が取得した関心領域に対応する検出信号と、その検出信号に対応する関心領域における光量値と、を用いないことにより、ノイズによる誤差が少なく、定量性の高い吸収係数を取得することができる。
 なお、以上の工程を複数の波長において行うことにより、波長毎における吸収係数を取得してもよい。そして、これらの吸収係数を用いて、光学特性値としての酸素飽和度などを取得してもよい。
 また、以上の工程を含んだプログラムを、コンピュータとしての信号処理装置40に実行させてもよい。
 (第2の実施形態)
 図3A~3Cは、本実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図である。
[規則91に基づく訂正 17.03.2014] 
 本実施形態に係る被検体情報取得装置は、1つの音響波検出素子を備えた音響波検出器20を有している。また、被検体30と音響波検出器20とを相対的に移動させるための検出器走査機構21を有している。本実施形態において、検出器走査機構21は、1つの音響波検出素子を備えた音響波検出器20を紙面右方向に走査することにより、複数の位置で光音響波を検出可能としている。ここで、図3A、3B、3Cに示すそれぞれの位置における音響波検出素子を、e1,e2,e3とする。また、三角形で示した領域は、音響波検出素子に対応する所定の感度領域を示す。
 本発明において、複数の音響波検出素子とは、音響波検出素子が複数の位置で光音響波を検出可能であることを指す。すなわち、本実施形態のように、音響波検出器20を走査することにより、複数の位置で光音響波を検出可能とした音響波検出素子についても、複数の音響波検出素子とする。
 また、本実施形態に係る被検体情報取得装置は、照射光12を走査するために、光学系11を走査する光学走査機構13が設けられている。そして、本実施形態では、音響波検出器20と照射光12とが同期して走査されている。このように、音響波検出器20と照射光12とを同期して走査することによって、音響波検出素子に対応する所定の感度領域(三角形の領域)に照射光12が常に照射されるため、S/Nの高い検出信号を常に取得することが可能となる。
 本実施形態に係る被検体情報取得装置においても、第1の実施形態と同様に、音響波検出素子e1に対応する所定の感度領域に関心領域33が含まれていない。そのため、初期音圧取得モジュール42は、音響波検出素子e1が取得した関心領域33に対応する検出信号を用いずに、関心領域33における初期音圧を取得する。そして、光量値取得モジュール43は、初期音圧を取得する際に用いない検出信号に対応する関心領域33における光量値を用いずに、関心領域33における積算光量値を取得する。そして、光学特性値取得モジュール44は、この初期音圧と積算光量値とを用いて、式(7)で示される関心領域33における吸収係数を取得する。このように吸収係数を取得することにより、本実施形態においても、高精度に吸収係数を取得することができる。
 (第3の実施形態)
 第1の実施形態および第2の実施形態では、所定の感度領域に関心領域が含まれていない音響波検出素子について、その音響波検出素子が取得した関心領域に対応する検出信号、および、その検出信号に対応する関心領域における光量値を用いずに吸収係数を取得していた。一方、本実施形態では、上記検出信号と、この検出信号に対応する関心領域における光量値とを低減して、吸収係数を取得する。
 以下に、本実施形態に係る被検体情報取得方法を、図1に示す被検体情報取得装置を用いて説明する。
 本実施形態において、初期音圧取得モジュール42は、所定の感度領域に関心領域33が含まれない音響波検出素子e1が取得した、関心領域33に対応する検出信号に、第1の低減係数を掛ける。そして、初期音圧取得モジュール42は、第1の低減係数がかけられた検出信号も用いて、関心領域33における初期音圧を取得する。
 このように、所定の感度領域に関心領域が含まれない音響波検出素子について、この音響波検出素子が取得した関心領域に対応する検出信号に、第1の低減係数を掛けることにより、S/Nが低い検出信号を低減して、初期音圧を取得することができる。そのため、ノイズによる誤差の少ない初期音圧を取得することができる。
 次に、光量値取得モジュール43は、第1の低減係数をかけられた検出信号に対応する関心領域33における光量値に、第2の低減係数を掛ける。そして、光量値取得モジュール43は、第2の低減係数がかけられた光量値も用いて、関心領域33における積算光量値を取得する。
 そして、光学特性値取得モジュール44は、初期音圧取得モジュール42が取得した初期音圧と、光量値取得モジュール43が取得した積算光量値とを用いて、関心領域33における吸収係数を取得する。
 このように、検出信号に第1の低減係数を掛けることに加え、この検出信号に対応する光量値にも第2の低減係数を掛けることにより、吸収係数を高精度に取得することができる。
 なお、第1の低減係数および第2の低減係数は、1より小さい値である。また、関心領域によって別の低減係数を設定してもよい。また、第1の低減係数および第2の低減係数は同一の値であることが好ましい。ここで、同一の値とは、全く同一の値も、吸収係数を取得する際に実質的に同一となるような値も含む概念である。
[規則91に基づく訂正 17.03.2014] 
 (第4の実施形態)
 本発明は、図4A~4Cに示される被検体情報取得装置や、図5A~5Cに示される被検体情報取得装置にも適用可能である。図4A~4Cに示す被検体情報取得装置は、検出器走査機構21が音響波検出器20を被検体30の周囲を回転走査することにより、複数の位置で光音響波を検出可能としている。また、被検体30と音響波検出器20との間の音響インピーダンスマッチングを図るために、被検体30は水槽81に満たされた水80に浸かっている。また、被検体30を走査する被検体走査機構34を有している。このような構成とすることで、保持板等で形状を規定出来ない部位でも測定可能となる。また、被検体に対して多くの方向に検出素子を設置可能となるため、情報量の多いデータの取得が可能となる。
 図4A~4Cに示す被検体情報取得装置では、図4Aの状態から、被検体走査機構34が被検体を紙面下方向に走査することにより、図4Bの状態となる。そして、図4Bの状態から、検出器走査機構21が音響波検出器20を走査することにより、図4Cの状態となる。ここで、図4A、4B、4Cのそれぞれの状態における音響波検出素子を、e1,e2,e3とする。また、点線で示した三角形の領域は、音響波検出素子に対応する所定の感度領域を示す。
 また、図5A~5Cで示された被検体情報取得装置は、音響波検出器20と光学系11とが1つのハウジング70に収めて設けられている。また、このハウジング70はハンドヘルド機構71を備え、作業者がハンドヘルド機構71を把持して、ハウジング70を走査することを可能にしている。このようにハウジング70を走査することによって、音響波検出素子が複数の位置で光音響波を検出可能としている。図5A~5Cにおいては、作業者がハンドヘルド機構71を把持してハウジング70を紙面右方向に走査することにより、音響波検出素子が光音響波を検出している。ここで、図5A、5B、5Cのそれぞれの状態における音響波検出素子を、e1,e2,e3とする。また、点線で示した三角形の領域は、音響波検出素子に対応する所定の感度領域を示す。
 ただし、本実施形態は、他の実施形態と異なり、音響波検出器20を機械的に走査するのではなく、ハンドヘルド機構71を作業者が把持してハウジング70を自由に走査している。そのため、光音響波32を検出した時の音響波検出器20と関心領域33との位置関係を把握することができない。しかし、音響波検出器20が取得した検出信号から関心領域に対応する検出信号を抽出するためには、音響波検出器20と関心領域33との位置関係を把握する必要がある。そこで、本実施形態においては、ハウジング70の位置、すなわちハウジング70に収められた音響波検出器20及び光学系11の位置を検出するための位置検出器72をハウジング70が備えていることが好ましい。
 図4A~4Cおよび図5A~5Cに示す被検体情報取得装置において、音響波検出素子e1に対応する所定の感度領域に関心領域33が含まれていない。そのため、信号処理装置40は、第1および第2の実施形態で説明した被検体情報取得方法や、第3の実施形態で説明した被検体情報取得方法を用いて、関心領域33の吸収係数を取得することができる。このように吸収係数を取得することにより、本実施形態においても、高精度に吸収係数を取得することができる。
 以下、主要な構成について説明する。
[規則91に基づく訂正 17.03.2014] 
 (光源10)
 光源10は、5ナノ秒乃至50ナノ秒のパルス光を発生可能な光源を備えている。光源としては大きな出力が得られるレーザーが好ましいが、レーザー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。レーザーとしては、固体レーザー、ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなど様々なレーザーを使用することができる。理想的には、出力が強く連続的に波長を変えられる、Nd:YAG励起のTi:Saレーザーや、アレキサンドライトレーザーがよい。異なる波長の単波長レーザーを複数で保有していてもよい。
 (光学系11)
 光源10から出射されたパルス光は、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が、光ファイバ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。光学系11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パルス光が被検体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。なお、光はレンズで集光させるより、ある程度の面積に広げる方が被検体への安全性ならびに診断領域を広げられるという観点で好ましい。なお、照射光を走査するために、光学系11に光学走査機構を設けてもよい。
 (音響波検出器20)
 光により被検体表面及び被検体内部で発生する光音響波を検出する検出器である音響波検出器20は、音響波を検知し、アナログ信号である電気信号に変換するものである。以後、単に探触子あるいはトランスデューサということもある。圧電現象を用いたトランスデューサ、光の共振を用いたトランスデューサ、容量の変化を用いたトランスデューサなど音響波信号を検知できるものであれば、どのような音響波検出器を用いてもよい。
 また、音響波検出器20は、複数の音響波検出素子を備えている。この複数の音響波検出素子を1次元、または2次元に並べてアレイ状に配置することにより、複数の位置で光音響波を検出可能としている。このよう多次元配列素子を用いることで、同時に複数の位置で音響波を検出することができ、検出時間を短縮できると共に、被検体の振動などの影響を低減できる。
 なお、複数の位置で光音響波を検出可能とするために、音響波検出器20が検出器走査機構21によって機械的に走査可能に構成されていてもよい。また、作業者が把持して音響波検出器20を自由に走査できるハンドヘルド機構を備えることもできる。
 (信号収集器47)
 音響波検出器20より得られた電気信号を増幅し、その電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する信号収集器47を有することが好ましい。信号収集器47は、典型的には増幅器、A/D変換器、FPGA(Field Programmable Gate Array)チップなどで構成される。音響波検出器から得られる検出信号が複数の場合は、同時に複数の信号を処理できることが望ましい。それにより、画像を形成するまでの時間を短縮できる。なお、本明細書において「検出信号」とは、音響波検出器20から出力されるアナログ信号も、信号収集器47によりAD変換されたデジタル信号も含む概念である。
 (信号処理装置40)
 信号処理装置40は、画像再構成などを行うことにより被検体内部の光学特性値を取得する。信号処理装置40には、典型的にはワークステーションなどが用いられ、画像再構成処理などがあらかじめプログラミングされたソフトウェアにより行われる。例えば、ワークステーションで使われるソフトウェアとしては、設定モジュール41、初期音圧取得モジュール42、光量値取得モジュール43、光学特性値取得モジュール44などがある。
 なお、それぞれのモジュールを、別々のハードウェアとして設けてもよい。この場合、それぞれのハードウェアを総じて信号処理装置40としてもよい。
 また、場合によっては、信号収集器47、信号処理装置40は一体化される場合もある。この場合、ワークステーションで行うようなソフトウェア処理ではなく、ハードウェア処理により被検体の光学特性値を生成することもできる。
 本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
20 音響波検出器
30 被検体
40 信号処理装置
41 設定モジュール
42 初期音圧取得モジュール
43 光量値取得モジュール
44 光学特性値取得モジュール

Claims (10)

  1.  被検体に光を照射することにより発生した光音響波を検出する複数の音響波検出素子を備える音響波検出器と、
     前記複数の音響波検出素子が取得した、前記被検体内の関心領域に対応する複数の検出信号と、前記関心領域における積算光量値と、を用いて前記関心領域における光学特性値を取得する信号処理手段と、
    を有する被検体情報取得装置において、
     前記信号処理手段は、
     前記複数の音響波検出素子の感度分布に基づき、所定の感度領域を設定する設定部と、
     前記所定の感度領域に前記関心領域が含まれていない音響波検出素子が取得した、前記関心領域に対応する検出信号を用いずに、前記関心領域における初期音圧を取得する初期音圧取得部と、
     前記初期音圧取得部が用いない検出信号に対応する、前記関心領域における光量値を用いずに、前記関心領域における積算光量値を取得する光量値取得部と、
     前記初期音圧取得部が取得した初期音圧と、前記光量値取得部が取得した積算光量値と、を用いて、前記関心領域における光学特性値を取得する光学特性値取得部と、
    を備えることを特徴とする被検体情報取得装置。
  2.  前記設定部は、音響波検出素子の感度分布のうち、所定の値より大きい感度の領域を、前記所定の感度領域として設定することを特徴とする請求項1に記載の被検体情報取得装置。
  3.  音響波検出素子の感度分布に基づき、前記音響波検出素子の感度分布の画像を表示する表示手段を有し、
     前記設定部は、前記表示手段に表示された前記音響波検出素子の感度分布の画像から選択された任意の領域に基づいた領域を、前記所定の感度領域として設定することを特徴とする請求項1に記載の被検体情報取得装置。
  4.  前記音響波検出器と、前記被検体とを相対的に移動させる走査機構を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。
  5.  前記音響波検出素子の感度は、前記音響波検出素子の前記光音響波から前記検出信号への変換効率、及び前記関心領域から前記音響波検出素子までの前記光音響波の減衰率のうち少なくとも1つに基づいて設定されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。
  6.  被検体に光を照射することにより発生した光音響波を検出する複数の音響波検出素子を備える音響波検出器と、
     前記複数の音響波検出素子が取得した、前記被検体内の関心領域に対応する複数の検出信号と、前記関心領域における積算光量値と、を用いて前記関心領域における光学特性値を取得する信号処理手段と、
    を有する被検体情報取得装置において、
     前記信号処理手段は、
     前記複数の音響波検出素子の感度分布に基づき、所定の感度領域を設定する設定部と、
     前記所定の感度領域に前記関心領域が含まれていない音響波検出素子が取得した、前記関心領域に対応する検出信号に、第1の低減係数を掛けて、前記関心領域における初期音圧を取得する初期音圧取得部と、
     前記初期音圧取得部が前記第1の低減係数を掛けた検出信号に対応する、前記関心領域における光量値に、第2の低減係数を掛けて、前記関心領域における積算光量値を取得する光量値取得部と、
     前記初期音圧取得部が取得した初期音圧と、前記光量値取得部が取得した積算光量値と、を用いて、前記関心領域における光学特性値を取得する光学特性値取得部と、
    を備えることを特徴とする被検体情報取得装置。
  7.  前記第1の低減係数と、前記第2の低減係数と、は同一の値であることを特徴とする請求項6に記載の被検体情報取得装置。
  8.  被検体に光を照射することにより発生した光音響波を複数の音響波検出素子が検出し、前記被検体内の関心領域における複数の検出信号を取得する工程と、
     前記複数の検出信号と、前記関心領域における積算光量値と、を用いて前記関心領域における光学特性値を取得する工程と、
    を有する被検体情報取得方法において、
     前記複数の音響波検出素子の感度分布に基づき、所定の感度領域を設定する工程と、
     前記所定の感度領域に前記関心領域が含まれていない音響波検出素子が取得した、前記関心領域に対応する検出信号を用いずに、前記関心領域における初期音圧を取得する工程と、
     前記初期音圧を取得する工程で用いない検出信号に対応する、前記関心領域における光量値を用いずに、前記関心領域における積算光量値を取得する工程と、
     前記初期音圧を取得する工程で取得した初期音圧と、前記積算光量値を取得する工程で取得した積算光量値と、を用いて、前記関心領域における光学特性値を取得する工程と、
    を有することを特徴とする被検体情報取得方法。
  9.  被検体に光を照射することにより発生した光音響波を複数の音響波検出素子が検出し、前記被検体内の関心領域における複数の検出信号を取得する工程と、
     前記複数の検出信号と、前記関心領域における積算光量値と、を用いて前記関心領域における光学特性値を取得する工程と、
    を有する被検体情報取得方法において、
     前記複数の音響波検出素子の感度分布に基づき、所定の感度領域を設定する工程と、
     前記所定の感度領域に前記関心領域が含まれていない音響波検出素子が取得した、前記関心領域に対応する検出信号に、第1の低減係数を掛けて、前記関心領域における初期音圧を取得する工程と、
     前記初期音圧を取得する工程で前記第1の低減係数を掛けた検出信号に対応する、前記関心領域における光量値に、第2の低減係数を掛けて、前記関心領域における積算光量値を取得する工程と、
     前記初期音圧を取得する工程で取得した初期音圧と、前記積算光量値を取得する工程で取得した積算光量値と、を用いて、前記関心領域における光学特性値を取得する工程と、
     を有することを特徴とする被検体情報取得方法。
  10.  請求項8または9に記載の被検体情報取得方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
PCT/JP2012/050914 2012-01-18 2012-01-18 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 WO2013108375A1 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013554144A JP5871958B2 (ja) 2012-01-18 2012-01-18 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法
CN201280067433.8A CN104053402B (zh) 2012-01-18 2012-01-18 被检体信息获得设备和关于被检体的信息的获得方法
EP12866220.2A EP2805676A4 (en) 2012-01-18 2012-01-18 DEVICE FOR COLLECTING PERSONNEL INFORMATION AND METHOD FOR DETECTING PERSONNEL INFORMATION
BR112014017377A BR112014017377A8 (pt) 2012-01-18 2012-01-18 aparelho de obtenção de informação de indivíduo e método para obter informação com relação ao indivíduo
PCT/JP2012/050914 WO2013108375A1 (ja) 2012-01-18 2012-01-18 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法
RU2014133557/14A RU2602718C2 (ru) 2012-01-18 2012-01-18 Устройство для получения информации о субъекте и способ получения информации в отношении субъекта
US13/741,711 US20130197343A1 (en) 2012-01-18 2013-01-15 Subject information obtaining apparatus and method for obtaining information regarding subject
US15/699,790 US20180028067A1 (en) 2012-01-18 2017-09-08 Subject information obtaining apparatus and method for obtaining information regarding subject

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/050914 WO2013108375A1 (ja) 2012-01-18 2012-01-18 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2013108375A1 WO2013108375A1 (ja) 2013-07-25
WO2013108375A9 true WO2013108375A9 (ja) 2014-06-19

Family

ID=48798824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/050914 WO2013108375A1 (ja) 2012-01-18 2012-01-18 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20130197343A1 (ja)
EP (1) EP2805676A4 (ja)
JP (1) JP5871958B2 (ja)
CN (1) CN104053402B (ja)
BR (1) BR112014017377A8 (ja)
RU (1) RU2602718C2 (ja)
WO (1) WO2013108375A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013255585A (ja) * 2012-06-11 2013-12-26 Canon Inc 被検体情報取得装置、および、光音響プローブ
JP6358735B2 (ja) 2014-02-26 2018-07-18 オリンパス株式会社 光音響顕微鏡装置
JP6452314B2 (ja) * 2014-05-14 2019-01-16 キヤノン株式会社 光音響装置、信号処理方法、及びプログラム
WO2016103847A1 (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 オリンパス株式会社 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム
JP2017070385A (ja) * 2015-10-06 2017-04-13 キヤノン株式会社 被検体情報取得装置およびその制御方法
JP2018117709A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 キヤノン株式会社 光音響装置
JP6537540B2 (ja) * 2017-01-25 2019-07-03 キヤノン株式会社 処理装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1585440A1 (en) * 2003-01-13 2005-10-19 Glucon Inc. Photoacoustic assay method and apparatus
WO2004112577A2 (en) * 2003-06-20 2004-12-29 U-Systems, Inc. Full-field breast ultrasound system and architecture
US20060058670A1 (en) * 2004-08-10 2006-03-16 General Electric Company Method and apparatus for ultrasound spatial compound imaging with adjustable aperture controls
US7806122B2 (en) * 2007-05-11 2010-10-05 Medtronic, Inc. Septum port locator system and method for an implantable therapeutic substance delivery device
JP4739363B2 (ja) * 2007-05-15 2011-08-03 キヤノン株式会社 生体情報イメージング装置、生体情報の解析方法、及び生体情報のイメージング方法
CN102512175B (zh) * 2007-11-05 2015-12-02 生物传感器公司 用于测定分析物浓度的光学传感器
JP5541662B2 (ja) * 2008-09-12 2014-07-09 キヤノン株式会社 被検体情報取得装置およびその制御方法
JP2010088627A (ja) 2008-10-07 2010-04-22 Canon Inc 生体情報処理装置および生体情報処理方法
US20100094134A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-15 The University Of Connecticut Method and apparatus for medical imaging using near-infrared optical tomography combined with photoacoustic and ultrasound guidance
JP2011005042A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Canon Inc 光音響イメージング装置及び光音響イメージング方法
US8862206B2 (en) * 2009-11-12 2014-10-14 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Extended interior methods and systems for spectral, optical, and photoacoustic imaging
JP5528083B2 (ja) * 2009-12-11 2014-06-25 キヤノン株式会社 画像生成装置、画像生成方法、及び、プログラム
JP5419727B2 (ja) * 2010-01-22 2014-02-19 キヤノン株式会社 画像形成方法及び音響波測定装置
JP5393552B2 (ja) * 2010-03-19 2014-01-22 キヤノン株式会社 測定装置
JP5777358B2 (ja) * 2010-04-27 2015-09-09 キヤノン株式会社 被検体情報取得装置及び信号処理方法
JP5641773B2 (ja) * 2010-04-28 2014-12-17 キヤノン株式会社 測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2602718C2 (ru) 2016-11-20
BR112014017377A8 (pt) 2017-07-04
JP5871958B2 (ja) 2016-03-01
BR112014017377A2 (pt) 2017-06-13
EP2805676A1 (en) 2014-11-26
CN104053402B (zh) 2017-04-19
CN104053402A (zh) 2014-09-17
US20130197343A1 (en) 2013-08-01
WO2013108375A1 (ja) 2013-07-25
RU2014133557A (ru) 2016-03-10
US20180028067A1 (en) 2018-02-01
EP2805676A4 (en) 2015-09-02
JPWO2013108375A1 (ja) 2015-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11357407B2 (en) Photoacoustic apparatus
JP6532351B2 (ja) 被検体情報取得装置および処理方法
JP5871958B2 (ja) 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法
US10408799B2 (en) Apparatus and method for photoacoustic imaging
JP5675142B2 (ja) 被検体情報取得装置、被検体情報取得方法、および被検体情報取得方法を実行するためのプログラム
JP5541662B2 (ja) 被検体情報取得装置およびその制御方法
JP5693043B2 (ja) 被検体情報取得装置、被検体情報取得方法
JP5777358B2 (ja) 被検体情報取得装置及び信号処理方法
JP6399753B2 (ja) 被検体情報取得装置、表示方法、およびプログラム
US9995717B2 (en) Object information acquiring apparatus and object information acquiring method
JP2010088627A5 (ja)
JP6000728B2 (ja) 被検体情報取得装置および被検体情報取得方法
JP2013215236A (ja) 被検体情報取得装置および被検体情報取得方法
JP6168802B2 (ja) 処理装置、処理方法、及びプログラム
JP2013255585A (ja) 被検体情報取得装置、および、光音響プローブ
JP5885437B2 (ja) 光音響装置及び処理方法
JP6049780B2 (ja) 光音響装置
JP6084313B2 (ja) 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法
JP2013188489A (ja) 被検体情報処理装置およびその作動方法
JP6537540B2 (ja) 処理装置
JP6016881B2 (ja) 光音響イメージング装置、光音響イメージング方法および光音響イメージング方法を実行するためのプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12866220

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase in:

Ref document number: 2013554144

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012866220

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase in:

Ref document number: 2014133557

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112014017377

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase in:

Ref document number: 112014017377

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20140715