WO2023243075A1 - 光音響波測定装置、方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

光音響波測定装置、方法、プログラム、記録媒体 Download PDF

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time
photoacoustic wave
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measurement
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Inventor
秀明 岩▲崎▼
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株式会社アドバンテスト
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to measurement of photoacoustic waves.
  • Photoacoustic measurement devices that measure photoacoustic signals obtained by irradiating pulsed light onto an irradiated object are conventionally known.
  • the object to be irradiated is, for example, the skin, in which melanin and blood vessels to be measured coexist.
  • Patent Documents 1 to 3 are known as conventional examples in which photoacoustic signals are mixed.
  • an object of the present invention is to measure a measurement target based on a photoacoustic signal obtained by irradiating pulsed light onto an irradiated object having a measurement target and a mixed substance mixed with the measurement target. .
  • the photoacoustic wave measurement device is a photoacoustic wave measurement device that measures an irradiated object having a measurement target and a contaminant mixed with the measurement target, and has a first wavelength and a second wavelength.
  • a pulsed light output unit that outputs pulsed light; and a photoacoustic wave measurement unit that measures photoacoustic waves generated in the irradiated object by the pulsed light in association with time for each of the first wavelength and the second wavelength.
  • a time-frequency domain conversion unit that converts the measurement result of the photoacoustic wave measurement unit into a time-frequency domain; a conversion result of the time-frequency domain conversion unit for the first wavelength; and the time for the second wavelength.
  • a difference acquisition unit that acquires a difference with the conversion result of the frequency domain conversion unit, and a time domain conversion unit that converts the difference acquired by the difference acquisition unit into a time domain, and the pulsed light of the first wavelength is , the pulsed light of the second wavelength is absorbed by the object to be measured and the object to be measured, and is configured to be absorbed by the object to a greater extent than the object to be measured.
  • an irradiated object having a measurement target and a contaminant mixed with the measurement target is measured.
  • a pulsed light output section outputs pulsed light of a first wavelength and a second wavelength.
  • a photoacoustic wave measurement unit measures photoacoustic waves generated in the irradiated object by the pulsed light in association with time for each of the first wavelength and the second wavelength.
  • a time-frequency domain conversion section converts the measurement result of the photoacoustic wave measurement section into a time-frequency domain.
  • a difference acquisition unit acquires a difference between a transformation result of the time-frequency domain transformation unit regarding the first wavelength and a transformation result of the time-frequency domain transformation unit regarding the second wavelength.
  • a time domain conversion unit converts the difference acquired by the difference acquisition unit into a time domain.
  • the pulsed light of the first wavelength is absorbed by the measurement object and the inclusion.
  • the pulsed light of the second wavelength is absorbed more by the inclusion than by the measurement target.
  • the pulsed light output section outputs the pulsed light while switching the wavelength of the pulsed light between the first wavelength and the second wavelength. Good too.
  • the measurement target may be a blood vessel
  • the contaminant may be an object containing melanin
  • the irradiated object may be skin
  • the first wavelength may be 575 nm and the second wavelength may be 650 nm.
  • the time-frequency domain transform section may perform short-time Fourier transform.
  • the photoacoustic wave measurement device may include an image display unit that displays an image of the measurement target based on the conversion result of the time domain conversion unit.
  • the present invention is a photoacoustic wave measurement method for measuring an irradiated object having a measurement target and a contaminant mixed with the measurement target, the method comprising pulsed light outputting pulsed light of a first wavelength and a second wavelength.
  • an output step a photoacoustic wave measurement step of measuring photoacoustic waves generated in the irradiated object by the pulsed light in association with time for each of the first wavelength and the second wavelength; and the photoacoustic wave measurement.
  • a time-frequency domain conversion step for converting the measurement results of the process into a time-frequency domain; a conversion result of the time-frequency domain conversion step for the first wavelength; and a conversion result of the time-frequency domain conversion step for the second wavelength.
  • the pulsed light of the first wavelength is mixed with the measurement target.
  • the pulsed light of the second wavelength is absorbed more by the inclusion than by the object to be measured.
  • the present invention is a program for causing a computer to execute a photoacoustic wave measurement process for measuring an irradiated object having a measurement target and a contaminant mixed with the measurement target, the photoacoustic wave measurement process including: , a pulsed light output step of outputting pulsed light of a first wavelength and a second wavelength, and a photoacoustic wave generated in the irradiated object by the pulsed light, corresponding to time for each of the first wavelength and the second wavelength.
  • a photoacoustic wave measurement step for measuring the first wavelength
  • a time-frequency domain conversion step for converting the measurement result of the photoacoustic wave measurement step into a time-frequency domain
  • a conversion result of the time-frequency domain conversion step for the first wavelength , a difference acquisition step of acquiring a difference between the second wavelength and the transformation result of the time-frequency domain transformation step, and a time domain transformation step of converting the difference acquired by the difference acquisition step into a time domain.
  • the present invention is a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for causing a computer to execute a photoacoustic wave measurement process for measuring an irradiated object having a measurement target and a contaminant mixed with the measurement target.
  • the photoacoustic wave measurement process includes a pulsed light output step of outputting pulsed light having a first wavelength and a second wavelength, and a photoacoustic wave generated in the irradiated object by the pulsed light at the first wavelength.
  • a photoacoustic wave measurement step of measuring each second wavelength in association with time a time-frequency domain conversion step of converting the measurement results of the photoacoustic wave measurement step into a time-frequency domain, and a time-frequency domain conversion step of converting the measurement results of the photoacoustic wave measurement step into a time-frequency domain; a difference acquisition step of acquiring a difference between the conversion result of the time-frequency domain conversion step and the conversion result of the time-frequency domain conversion step for the second wavelength; the pulsed light of the first wavelength is absorbed by the measurement target and the inclusion, and the pulsed light of the second wavelength is absorbed by the inclusion rather than the measurement target. It is a recording medium that absorbs more.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a photoacoustic wave measurement device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a photoacoustic wave measurement device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • a photoacoustic wave measuring device 1 according to an embodiment of the present invention measures an irradiated object 2 .
  • the irradiated object 2 includes a measurement target 2a and a mixed object 2b mixed with the measurement target 2a.
  • the measurement target 2a is a blood vessel
  • the inclusion 2b is an object containing melanin (for example, body hair and sunburn)
  • the irradiation target 2 is skin.
  • the photoacoustic wave measurement device 1 includes a first pulsed light output section 12a, a second pulsed light output section 12b, a photoacoustic wave measurement section 13, a time frequency domain conversion section 14, a difference acquisition section 16, It includes a time domain conversion section 18 and an image display section 19.
  • the first pulsed light output section 12a outputs the first pulsed light P1, which is pulsed light of a first wavelength (for example, 575 nm).
  • the second pulsed light output section 12b outputs second pulsed light P2 which is pulsed light of a second wavelength (for example, 650 nm).
  • the first pulsed light P1 is absorbed by the measurement object 2a and the inclusions 2b.
  • the second pulsed light P2 is absorbed more by the inclusion 2b than by the measurement target 2a.
  • the pulsed light output section converts the wavelength of the pulsed light (first pulsed light P1 and second pulsed light P2) into a first wavelength (first pulsed light output section 12b). P1) and the second wavelength (second pulsed light P2) while outputting pulsed light.
  • first pulsed light output section 12a and the second pulsed light output section 12b alternately output.
  • the irradiated object 2 is irradiated with pulsed light (first pulsed light P1 and second pulsed light P2). As a result, a photoacoustic wave AW is generated in the irradiated object 2.
  • the photoacoustic wave measuring unit 13 measures the photoacoustic wave AW by associating each first wavelength and second wavelength with time. For example, the photoacoustic wave measurement unit 13 outputs the result of measuring the photoacoustic wave AW generated by the first pulsed light P1 of the first wavelength in association with time as the first photoacoustic signal AW1. Furthermore, for example, the photoacoustic wave measuring unit 13 outputs the result of measuring the photoacoustic wave AW generated by the second pulsed light P2 of the second wavelength in association with time as the second photoacoustic signal AW2.
  • the time-frequency domain conversion unit 14 converts the measurement results of the photoacoustic wave measurement unit 13 (first photoacoustic signal AW1 and second photoacoustic signal AW2) into the time-frequency domain.
  • the time-frequency domain transformation unit 14 performs transformation into the time-frequency domain by performing short-time Fourier transform.
  • the conversion result of the first photoacoustic signal AW1 is referred to as a first time-frequency domain signal TF1
  • the conversion result of the second photoacoustic signal AW2 is referred to as a second time-frequency domain signal TF2.
  • the difference acquisition unit 16 converts the conversion result of the time-frequency domain conversion unit 14 for the first wavelength (first time-frequency domain signal TF1) and the conversion result of the time-frequency domain conversion unit 14 for the second wavelength (second time-frequency domain signal TF1). domain signal TF2) from the time-frequency domain transform unit 14, and obtains the difference between the two.
  • the time domain conversion unit 18 converts the difference acquired by the difference acquisition unit 16 into the time domain.
  • the image display unit 19 displays an image of the measurement target 2a based on the conversion result of the time domain conversion unit 18.
  • the first pulsed light output section 12a and the second pulsed light output section 12b alternately emit pulsed light (first pulsed light P1 and second pulsed light P2) toward the irradiated object 2 (for example, the skin). Output. As a result, a photoacoustic wave AW is generated in the irradiated object 2.
  • the photoacoustic wave AW is measured by the photoacoustic wave measurement unit 13, and a first photoacoustic signal AW1 and a second photoacoustic signal AW2 are output.
  • the first photoacoustic signal AW1 is the result of measuring the photoacoustic wave AW generated by the first pulsed light P1 of the first wavelength in association with time, so it is mixed with a signal representing the measurement object 2a (for example, a blood vessel).
  • the signal is a mixture of signals representing the object 2b (for example, body hair and sunburn).
  • the second photoacoustic signal AW2 is the result of measuring the photoacoustic wave AW generated by the second pulsed light P2 of the second wavelength in relation to time, the inclusion 2b appears more strongly than the measurement target 2a. It becomes a signal.
  • the first photoacoustic signal AW1 and the second photoacoustic signal AW2 are converted into a first time-frequency domain signal TF1 and a second time-frequency domain signal TF2, respectively, by the time-frequency domain conversion unit 14.
  • the first time-frequency domain signal TF1 is a signal in which a signal representing the measurement object 2a and a signal representing the mixed object 2b are mixed.
  • the second time-frequency domain signal TF2 is a signal in which the inclusion 2b appears more strongly than the measurement object 2a.
  • the difference between the first time-frequency domain signal TF1 and the second time-frequency domain signal TF2 is acquired by the difference acquisition unit 16. This difference results in a signal in which the measurement object 2a is strongly expressed because the signals representing the mixed object 2b cancel each other out.
  • a time-frequency domain signal is used, even if the signal representing the measurement object 2a and the signal representing the mixed object 2b exist at the same time, if the frequencies of the two are different, the measurement object 2a will appear more strongly. signals can be obtained. Moreover, even if the signal representing the measurement object 2a and the signal representing the mixed object 2b have the same frequency, if the times when they exist are different, a signal in which the measurement object 2a is strongly expressed can be obtained.
  • the difference acquired by the difference acquisition unit 16 is converted into the time domain by the time domain conversion unit 18. Based on this conversion result, the image display section 19 displays an image of the measurement object 2a (for example, a blood vessel).
  • the measurement object 2a for example, a blood vessel
  • pulsed light is applied to an irradiated object 2 (e.g., skin) having a measurement object 2a (e.g., a blood vessel) and a contaminant 2b (e.g., body hair and sunburn) mixed with the measurement object 2a.
  • a measurement object 2a e.g., a blood vessel
  • a contaminant 2b e.g., body hair and sunburn
  • a computer equipped with a CPU, a hard disk, and a media (USB memory, CD-ROM, etc.) reading device is equipped with the above-mentioned parts, such as the time-frequency domain transform section 14, the difference acquisition section 16, the time domain transform section 18, and the image display section 19. Read the media containing the program that implements this and install it on the hard disk.
  • the above function can also be achieved by such a method.
  • Photoacoustic wave measuring device 2 Irradiated object (skin) 2a Measurement target (blood vessel) 2b Contaminants (hair and sunburn) 12a First pulsed light output section 12b Second pulsed light output section 13 Photoacoustic wave measurement section 14 Time frequency domain conversion section 16 Difference acquisition section 18 Time domain conversion section 19 Image display section P1 First pulsed light P2 Second pulsed light AW Photoacoustic wave AW1 First photoacoustic signal AW2 Second photoacoustic signal TF1 First time-frequency domain signal TF2 Second time-frequency domain signal

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Abstract

測定対象と混在物とを有する被照射体にパルス光を照射することにより得られた光音響信号に基づき、測定対象を測定する。　光音響波測定装置１は、測定対象２ａと混在物２ｂとを有する被照射体２を測定する。光音響波測定装置１は、第一波長および第二波長のパルス光Ｐ１、Ｐ２を出力するパルス光出力部１２ａ、１２ｂと、パルス光Ｐ１、Ｐ２により被照射体２において発生した光音響波ＡＷを、第一波長および第二波長ごとに時間に対応付けて測定する光音響波測定部１３と、光音響波測定部１２の測定結果を時間周波数領域に変換する時間周波数領域変換部１４と、第一波長についての時間周波数領域変換部１４の変換結果ＴＦ１と、第二波長についての時間周波数領域変換部１４の変換結果ＴＦ２との差分を取得する差分取得部１６と、差分取得部１６により取得された差分を時間領域に変換する時間領域変換部１８とを備える。

Description

光音響波測定装置、方法、プログラム、記録媒体
　本発明は、光音響波の測定に関する。
　従来より、パルス光を被照射体に照射することにより得られる光音響信号を測定する光音響測定装置が知られている。被照射体としては、例えば皮膚があり、メラニンと、測定対象である血管とが混在している。
　なお、光音響信号が混在している従来例としては、特許文献１～３が知られている。
特開平１０－１６０７１１号公報 特開２０１０－４６２１５号公報 特開２０１６－１９３号公報
　しかしながら、皮膚から得られた光音響信号を測定すると、測定対象である血管から得られた光音響信号と、メラニンから得られた光音響信号とが混在し、血管の測定が困難である。
　そこで、本発明は、測定対象と、測定対象と混在する混在物とを有する被照射体にパルス光を照射することにより得られた光音響信号に基づき、測定対象を測定することを課題とする。
　本発明にかかる光音響波測定装置は、測定対象と、該測定対象と混在する混在物と、を有する被照射体を測定する光音響波測定装置であって、第一波長および第二波長の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前記被照射体において発生した光音響波を、前記第一波長および前記第二波長ごとに時間に対応付けて測定する光音響波測定部と、前記光音響波測定部の測定結果を時間周波数領域に変換する時間周波数領域変換部と、前記第一波長についての前記時間周波数領域変換部の変換結果と、前記第二波長についての前記時間周波数領域変換部の変換結果との差分を取得する差分取得部と、前記差分取得部により取得された前記差分を時間領域に変換する時間領域変換部とを備え、前記第一波長のパルス光が、前記測定対象と前記混在物とによって吸収され、前記第二波長のパルス光が、前記測定対象よりも前記混在物によってより多く吸収されるように構成される。
　上記のように構成された光音響波測定装置によれば、測定対象と、該測定対象と混在する混在物と、を有する被照射体が測定される。パルス光出力部が、第一波長および第二波長のパルス光を出力する。光音響波測定部が、前記パルス光により前記被照射体において発生した光音響波を、前記第一波長および前記第二波長ごとに時間に対応付けて測定する。時間周波数領域変換部が、前記光音響波測定部の測定結果を時間周波数領域に変換する。差分取得部が、前記第一波長についての前記時間周波数領域変換部の変換結果と、前記第二波長についての前記時間周波数領域変換部の変換結果との差分を取得する。時間領域変換部が、前記差分取得部により取得された前記差分を時間領域に変換する。前記第一波長のパルス光が、前記測定対象と前記混在物とによって吸収される。前記第二波長のパルス光が、前記測定対象よりも前記混在物によってより多く吸収される。
　なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記パルス光出力部が、前記パルス光の波長を、前記第一波長と前記第二波長とに切り替えながら、前記パルス光を出力するようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記測定対象が、血管であり、前記混在物が、メラニンを含有する物体であり、前記被照射体が、皮膚であるようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記第一波長が575nmであり、前記第二波長が650nmであるようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記時間周波数領域変換部が、短時間フーリエ変換を行うようにしてもよい。
　なお、本発明にかかる光音響波測定装置は、前記時間領域変換部の変換結果に基づき、前記測定対象の画像を表示する画像表示部を備えるようにしてもよい。
　本発明は、測定対象と、該測定対象と混在する混在物と、を有する被照射体を測定する光音響波測定方法であって、第一波長および第二波長のパルス光を出力するパルス光出力工程と、前記パルス光により前記被照射体において発生した光音響波を、前記第一波長および前記第二波長ごとに時間に対応付けて測定する光音響波測定工程と、前記光音響波測定工程の測定結果を時間周波数領域に変換する時間周波数領域変換工程と、前記第一波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果と、前記第二波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果との差分を取得する差分取得工程と、前記差分取得工程により取得された前記差分を時間領域に変換する時間領域変換工程とを備え、前記第一波長のパルス光が、前記測定対象と前記混在物とによって吸収され、前記第二波長のパルス光が、前記測定対象よりも前記混在物によってより多く吸収される光音響波測定方法である。
　本発明は、測定対象と、該測定対象と混在する混在物と、を有する被照射体を測定する光音響波測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記光音響波測定処理が、第一波長および第二波長のパルス光を出力するパルス光出力工程と、前記パルス光により前記被照射体において発生した光音響波を、前記第一波長および前記第二波長ごとに時間に対応付けて測定する光音響波測定工程と、前記光音響波測定工程の測定結果を時間周波数領域に変換する時間周波数領域変換工程と、前記第一波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果と、前記第二波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果との差分を取得する差分取得工程と、前記差分取得工程により取得された前記差分を時間領域に変換する時間領域変換工程とを備え、前記第一波長のパルス光が、前記測定対象と前記混在物とによって吸収され、前記第二波長のパルス光が、前記測定対象よりも前記混在物によってより多く吸収されるプログラムである。
　本発明は、測定対象と、該測定対象と混在する混在物と、を有する被照射体を測定する光音響波測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記光音響波測定処理が、第一波長および第二波長のパルス光を出力するパルス光出力工程と、前記パルス光により前記被照射体において発生した光音響波を、前記第一波長および前記第二波長ごとに時間に対応付けて測定する光音響波測定工程と、前記光音響波測定工程の測定結果を時間周波数領域に変換する時間周波数領域変換工程と、前記第一波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果と、前記第二波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果との差分を取得する差分取得工程と、前記差分取得工程により取得された前記差分を時間領域に変換する時間領域変換工程とを備え、前記第一波長のパルス光が、前記測定対象と前記混在物とによって吸収され、前記第二波長のパルス光が、前記測定対象よりも前記混在物によってより多く吸収される記録媒体である。
本発明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。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明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。本発明の実施形態にかかる光音響波測定装置１は、被照射体２を測定する。被照射体２は、測定対象２ａと、測定対象２ａと混在する混在物２ｂとを有する。
　例えば、測定対象２ａは血管であり、混在物２ｂはメラニンを含有する物体（例えば、体毛および日焼け）であり、被照射体２は皮膚である。
　本発明の実施形態にかかる光音響波測定装置１は、第一パルス光出力部１２ａ、第二パルス光出力部１２ｂ、光音響波測定部１３、時間周波数領域変換部１４、差分取得部１６、時間領域変換部１８、画像表示部１９を備える。
　第一パルス光出力部１２ａは、第一波長（例えば、575nm）のパルス光である第一パルス光Ｐ１を出力する。第二パルス光出力部１２ｂは、第二波長（例えば、650nm）のパルス光である第二パルス光Ｐ２を出力する。
　なお、第一パルス光Ｐ１は、測定対象２ａと混在物２ｂとによって吸収される。第二パルス光Ｐ２が、測定対象２ａよりも混在物２ｂによってより多く吸収される。
　パルス光出力部（第一パルス光出力部１２ａおよび第二パルス光出力部１２ｂ）は、パルス光（第一パルス光Ｐ１および第二パルス光Ｐ２）の波長を、第一波長（第一パルス光Ｐ１）と第二波長（第二パルス光Ｐ２）とに切り替えながら、パルス光を出力する。例えば、第一パルス光出力部１２ａと第二パルス光出力部１２ｂとが交互に出力を行う。
　被照射体２が、パルス光（第一パルス光Ｐ１および第二パルス光Ｐ２）の照射を受ける。これにより被照射体２において光音響波ＡＷが発生する。
　光音響波測定部１３は、光音響波ＡＷを、第一波長および第二波長ごとに時間に対応付けて測定する。例えば、光音響波測定部１３は、第一波長の第一パルス光Ｐ１により発生した光音響波ＡＷを時間に対応付けて測定した結果を第一光音響信号ＡＷ１として出力する。さらに、例えば、光音響波測定部１３は、第二波長の第二パルス光Ｐ２により発生した光音響波ＡＷを時間に対応付けて測定した結果を第二光音響信号ＡＷ２として出力する。
　時間周波数領域変換部１４は、光音響波測定部１３の測定結果（第一光音響信号ＡＷ１および第二光音響信号ＡＷ２）を時間周波数領域に変換する。例えば、時間周波数領域変換部１４は、短時間フーリエ変換を行うことにより、時間周波数領域への変換を行う。ここで、第一光音響信号ＡＷ１の変換結果を、第一時間周波数領域信号ＴＦ１といい、第二光音響信号ＡＷ２の変換結果を、第二時間周波数領域信号ＴＦ２という。
　差分取得部１６は、第一波長についての時間周波数領域変換部１４の変換結果（第一時間周波数領域信号ＴＦ１）と、第二波長についての時間周波数領域変換部１４の変換結果（第二時間周波数領域信号ＴＦ２）とを時間周波数領域変換部１４から受け、両者の差分を取得する。
　時間領域変換部１８は、差分取得部１６により取得された差分を時間領域に変換する。
　画像表示部１９は、時間領域変換部１８の変換結果に基づき、測定対象２ａの画像を表示する。
　次に、本発明の実施形態の動作を説明する。
　まず、被照射体２（例えば、皮膚）に向けて、第一パルス光出力部１２ａと第二パルス光出力部１２ｂとが交互にパルス光（第一パルス光Ｐ１および第二パルス光Ｐ２）を出力する。これにより、被照射体２において光音響波ＡＷが発生する。
　光音響波ＡＷは、光音響波測定部１３により測定され、第一光音響信号ＡＷ１および第二光音響信号ＡＷ２が出力される。
　第一光音響信号ＡＷ１は、第一波長の第一パルス光Ｐ１により発生した光音響波ＡＷを時間に対応付けて測定した結果であるため、測定対象２ａ（例えば、血管）を表す信号と混在物２ｂ（例えば、体毛および日焼け）を表す信号とが混在した信号となる。
　第二光音響信号ＡＷ２は、第二波長の第二パルス光Ｐ２により発生した光音響波ＡＷを時間に対応付けて測定した結果であるため、測定対象２ａよりも混在物２ｂの方が強く表れた信号となる。
　第一光音響信号ＡＷ１および第二光音響信号ＡＷ２は、時間周波数領域変換部１４により、それぞれ、第一時間周波数領域信号ＴＦ１および第二時間周波数領域信号ＴＦ２に変換される。第一時間周波数領域信号ＴＦ１は、第一光音響信号ＡＷ１と同様に、測定対象２ａを表す信号と混在物２ｂを表す信号とが混在した信号となる。第二時間周波数領域信号ＴＦ２は、第二光音響信号ＡＷ２と同様に、測定対象２ａよりも混在物２ｂの方が強く表れた信号となる。
　第一時間周波数領域信号ＴＦ１および第二時間周波数領域信号ＴＦ２の差分が、差分取得部１６により取得される。この差分は、両者の混在物２ｂを表す信号が打ち消しあうため、測定対象２ａが強く表れた信号となる。
　しかも、時間周波数領域信号を用いているため、測定対象２ａを表す信号と混在物２ｂを表す信号とが、同じ時間に存在していても、両者の周波数が異なれば、測定対象２ａが強く表れた信号を取得できる。しかも、測定対象２ａを表す信号と混在物２ｂを表す信号とが、同じ周波数であっても、両者の存在する時間が異なれば、測定対象２ａが強く表れた信号を取得できる。
　差分取得部１６により取得された差分は、時間領域変換部１８により、時間領域に変換される。この変換結果に基づき、画像表示部１９により、測定対象２ａ（例えば、血管）の画像が表示される。
　本発明の実施形態によれば、測定対象２ａ（例えば、血管）と、測定対象２ａと混在する混在物２ｂ（例えば、体毛および日焼け）とを有する被照射体２（例えば、皮膚）にパルス光Ｐ１、Ｐ２を照射することにより得られた光音響信号ＡＷに基づき、第一時間周波数領域信号ＴＦ１および第二時間周波数領域信号ＴＦ２を取得して、両者の差分を取得することにより測定対象２ａを測定することができる。
　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、例えば時間周波数領域変換部１４、差分取得部１６、時間領域変換部１８および画像表示部１９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。
　１　光音響波測定装置
　２　被照射体（皮膚）
　２ａ　測定対象（血管）
　２ｂ　混在物（体毛および日焼け）
　１２ａ　第一パルス光出力部
　１２ｂ　第二パルス光出力部
　１３　光音響波測定部
　１４　時間周波数領域変換部
　１６　差分取得部
　１８　時間領域変換部
　１９　画像表示部
　Ｐ１　第一パルス光
　Ｐ２　第二パルス光
　ＡＷ　光音響波
　ＡＷ１　第一光音響信号
　ＡＷ２　第二光音響信号
　ＴＦ１　第一時間周波数領域信号
　ＴＦ２　第二時間周波数領域信号

Claims (9)

  1. 　測定対象と、該測定対象と混在する混在物と、を有する被照射体を測定する光音響波測定装置であって、
    　第一波長および第二波長の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前記被照射体において発生した光音響波を、前記第一波長および前記第二波長ごとに時間に対応付けて測定する光音響波測定部と、
    　前記光音響波測定部の測定結果を時間周波数領域に変換する時間周波数領域変換部と、
    　前記第一波長についての前記時間周波数領域変換部の変換結果と、前記第二波長についての前記時間周波数領域変換部の変換結果との差分を取得する差分取得部と、
    　前記差分取得部により取得された前記差分を時間領域に変換する時間領域変換部と、
    　を備え、
    　前記第一波長のパルス光が、前記測定対象と前記混在物とによって吸収され、
    　前記第二波長のパルス光が、前記測定対象よりも前記混在物によってより多く吸収される、
    　光音響波測定装置。
  2. 　請求項１に記載の光音響波測定装置であって、
    　前記パルス光出力部が、前記パルス光の波長を、前記第一波長と前記第二波長とに切り替えながら、前記パルス光を出力する光音響波測定装置。
  3. 　請求項１に記載の光音響波測定装置であって、
    　前記測定対象が、血管であり、
    　前記混在物が、メラニンを含有する物体であり、
    　前記被照射体が、皮膚である光音響波測定装置。
  4. 　請求項１に記載の光音響波測定装置であって、
    　前記第一波長が575nmであり、
    　前記第二波長が650nmである光音響波測定装置。
  5. 　請求項１に記載の光音響波測定装置であって、
    　前記時間周波数領域変換部が、短時間フーリエ変換を行う光音響波測定装置。
  6. 　請求項１ないし５のいずれか一項に記載の光音響波測定装置であって、
    　前記時間領域変換部の変換結果に基づき、前記測定対象の画像を表示する画像表示部を備えた光音響波測定装置。
  7. 　測定対象と、該測定対象と混在する混在物と、を有する被照射体を測定する光音響波測定方法であって、
    　第一波長および第二波長のパルス光を出力するパルス光出力工程と、
    　前記パルス光により前記被照射体において発生した光音響波を、前記第一波長および前記第二波長ごとに時間に対応付けて測定する光音響波測定工程と、
    　前記光音響波測定工程の測定結果を時間周波数領域に変換する時間周波数領域変換工程と、
    　前記第一波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果と、前記第二波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果との差分を取得する差分取得工程と、
    　前記差分取得工程により取得された前記差分を時間領域に変換する時間領域変換工程と、
    　を備え、
    　前記第一波長のパルス光が、前記測定対象と前記混在物とによって吸収され、
    　前記第二波長のパルス光が、前記測定対象よりも前記混在物によってより多く吸収される、
    　光音響波測定方法。
  8. 　測定対象と、該測定対象と混在する混在物と、を有する被照射体を測定する光音響波測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    　前記光音響波測定処理が、
    　第一波長および第二波長のパルス光を出力するパルス光出力工程と、
    　前記パルス光により前記被照射体において発生した光音響波を、前記第一波長および前記第二波長ごとに時間に対応付けて測定する光音響波測定工程と、
    　前記光音響波測定工程の測定結果を時間周波数領域に変換する時間周波数領域変換工程と、
    　前記第一波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果と、前記第二波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果との差分を取得する差分取得工程と、
    　前記差分取得工程により取得された前記差分を時間領域に変換する時間領域変換工程と、
    　を備え、
    　前記第一波長のパルス光が、前記測定対象と前記混在物とによって吸収され、
    　前記第二波長のパルス光が、前記測定対象よりも前記混在物によってより多く吸収されるプログラム。
  9. 　測定対象と、該測定対象と混在する混在物と、を有する被照射体を測定する光音響波測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
    　前記光音響波測定処理が、
    　第一波長および第二波長のパルス光を出力するパルス光出力工程と、
    　前記パルス光により前記被照射体において発生した光音響波を、前記第一波長および前記第二波長ごとに時間に対応付けて測定する光音響波測定工程と、
    　前記光音響波測定工程の測定結果を時間周波数領域に変換する時間周波数領域変換工程と、
    　前記第一波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果と、前記第二波長についての前記時間周波数領域変換工程の変換結果との差分を取得する差分取得工程と、
    　前記差分取得工程により取得された前記差分を時間領域に変換する時間領域変換工程と、
    　を備え、
    　前記第一波長のパルス光が、前記測定対象と前記混在物とによって吸収され、
    　前記第二波長のパルス光が、前記測定対象よりも前記混在物によってより多く吸収される記録媒体。
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