被检体信息获取设备和被检体信息获取方法技术

一种被检体信息获取设备，包括：探头，探头包括接收要被转换为电信号的声学波的接收器、以及以脉冲光照射被检体表面上的互相不同区域的第一和第二照射单元；控制单元，控制脉冲光的照射位置以避免以来自第一和第二照射单元的脉冲光对被检体的连续照射；以及信号处理单元，执行对从由第一和第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号的平均或累加，并通过使用平均的信号或累加的信号获得被检体中的特性分布，或者执行对通过使用从由第一和第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号获得的分布的组合，并获得组合的分布作为被检体中的特性分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。特别地，本专利技术涉及一种以脉冲光照射被检体并接收在被检体中生成的声学波以获得内部被检体信息的。
技术介绍
诸如光声层析摄影(下文称为PAT)之类的光声成像作为特别地对由癌症导致的血管新生成像的方法受到关注。PAT为在诸如活体之类的被检体上照射脉冲光(近红外线等)并接收从活体内部生成的光声波以进行成像的技术。 NPLl公开了一种利用光声成像技术的手持型设备。图7A示出了 NPLl中所述的手持型设备的示意图。在图7A中，在光声探头101中，被配置为接收光声波的接收器102被夹在光纤束103的输出端子103a之间并固定。在光源104中生成的脉冲光经由照射光学系统105进入光纤束103的输入端子,并且被检体(未不出)被来自光纤束103的输出端子103a的脉冲光照射。接收器102接收将被转换为接收信号的从被检体内部生成的光声波。然后，超声波设备100的处理设备106执行对接收信号的放大和数字化，并然后执行图像重构。处理设备106将生成的图像数据输出到监视器107并显示光声图像。引文列表非专利文献NPLlPhotons Plus Ultrasound:1maging and Sensing2009,Proc.0f SPIEvol.7177，2009
技术实现思路
在使用光声成像技术的设备中，为了改进对比度，优选改进接收信号的SNR (信噪比)。为此，可以想到，通过增大获得接收信号的次数并执行对接收信号的平均化来减少噪声。然而，如果只是增大获得接收信号的次数，则用于获得接收信号的时段相应地延长。当接收信号获得时段延长时，可能发生由于被检体与光声探头的相对移动导致的位置偏移等，并且图像性能可能下降。为此，可以想到，增大脉冲光的激光发射频率。然而，如图7B所示，日本工业标准(JIS) C6802规定了对皮肤的最大允许曝光(MPE)。根据该规定，当激光发射频率为约IOHz以下时，MPE变为最大。如果将激光发射频率设置为高于10Hz，将反比地减小曝光值。图7B示出当将曝光时段设置为10秒以上并将波长设置为SOOnm时的计算结果。利用该设置，在其中脉冲光的照射区域恒定的情况下，在跟随光声波的初始声压P= μ βΦ ( :格鲁内森(Grueneisen)系数，Pa:吸收系数，Φ:光量)时，到被检体内部的组织(光吸收体)的光量Φ以反比减小，并且光声波的初始声压P也以反比减小。例如，在到被检体的脉冲光的激光发射频率从IOHz变为20Hz的情况中，照射密度(每单位面积的照射光量)将减半。代替通过平均化的噪声减少，减小初始接收声压。在被检体中，由于光以指数方式衰减，特别地，所以光难于到达被检体的深部。从而，未获得改进SNR的效果。考虑上述情况提出本专利技术，并且根据本专利技术的一方面，将缩短用于获取接收信号的时段以改进信噪比。本专利技术提供一种用于获得被检体中的特性分布的被检体信息获取设备，该设备包括:光源，生成脉冲光；探头，包括:接收器，其被配置为接收通过脉冲光在被检体中生成的声学波并将该声学波转换为电信号，以及第一照射单元和第二照射单元，其被配置为使用由光源生成的脉冲光照射被检体的表面上的相互不同区域；信号处理单元，其被配置为通过使用电信号获得被检体中的特性分布；以及控制单元，其被配置为控制脉冲光的照射位置，以避免用来自第一照射单元和第二照射单元中的每一个的脉冲光对被检体的连续照射，其中，所述信号处理单元执行对从由第一照射单元照射的脉冲光得出的电信号和对从由第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号的平均或累加，并通过使用平均的信号或累加的信号获得被检体中的特性分布，或者执行对通过使用从由第一照射单元照射的脉冲光得出的电信号获得的分布和通过使用从由第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号获得的分布的组合，并获得组合的分布作为被检体中的特性分布。另外，本专利技术提供一种被检体信息获取方法，使用由光源生成的脉冲光从第一照射单元和第二照射单元照射被检体、并通过使用从接收器输出的电信号获得被检体中的特性分布，所述接收器接收通过用脉冲光进行照射而在被检体中生成的声学波，所述方法包括:信号处理步骤，通过使用电信号获得被检体中的特性分布；以及控制步骤，控制脉冲光的照射位置，以避免以来自第一照射单元和第二照射单元中的每个的脉冲光对被检体的连续照射，其中，所述信号处理步骤包括执行对从由第一照射单元照射的脉冲光得出的电信号和从由第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号的平均或累加，并通过使用平均的信号或累加的信号获得被检体中的特性分布，或者执行对通过使用从由第一照射单元照射的脉冲光得出的电信号获得的分 布和通过使用从由第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号获得的分布的组合，并获得组合的分布作为被检体中的特性分布。根据本专利技术的方面，可以通过增加获取接收信号的次数而改进SNR，另外，可以缩短接收信号获得时段。【附图说明】图1是用于示出根据本专利技术第一示例性实施例的设备配置的示意图。图2A和2B为描述根据本专利技术第一示例性实施例的光学路径的切换定时的说明图。图3A和3B为用于描述根据本专利技术第一示例性实施例的光学路径的切换方法的说明图。图4A和4B为用于描述根据本专利技术第一示例性实施例的光学路径的切换方法的说明图。图5A和5B为用于描述根据本专利技术第二示例性实施例的光学路径的切换定时的说明图。图6是示出用于根据本专利技术第三示例性实施例的探头配置的示意图。图7A和7B为用于描述相关技术的说明图。【具体实施方式】下文中，将使用附图描述本专利技术的实施例。根据本专利技术的实施例，声学波通常是超声波，并包括称为音波、超音波、光声波或光超声波的弹性波。另外，根据本专利技术的实施例的被检体信息获取设备包括这样的设备:其利用通过用光(包括可见光或红外线的电磁波)照射被检体并接收通过照射在被检体中生成的声学波来获得作为图像数据的被检体信息的光声波效应。所获得的被检体信息包括如下这样的特性分布:通过光照射生成的声学波的声压分布、从声压分布导出的光能吸收密度分布、吸收系数分布、或构成组织的物质的密度分布等。物质的密度分布例如为氧饱和度分布、氧化还原血红素估计分布等。根据本专利技术的实施例，从光源生成的脉冲光传播入一个照射单元，并且来自被检体的声学波被接收器接收。在下一次光发射中，从不同的照射单元照射脉冲光，并且声学波被接收器接收。以这种方式，根据本专利技术的实施例，提供用于脉冲光的多个照射单元，并且被检体不是用连续来自一个照射单元的脉冲光照射。这里，根据本专利技术实施例的“被检体不是用连续来自一个照射单元的脉冲光照射”意思是，当用来自特定照射单元的脉冲光照射一次被检体时，下次用来自不同照射单元的脉冲光照射被检体。换句话说，不是连续两次从同一照射单元照射脉冲光。通过上述配置，在以脉冲光实际照射的被检体表面(皮肤)的位置以低频进行光照射。然而，在被检体内部，由于光漫射，所以产生来自两个照射单元的光到达的区域。因此，例如，在设置两个照射单元的情况下，即使用例如来自两个照射单元的频率为IOHz的脉冲光交替照射被检体表面上的相互不同的区域，但在被检体内部，产生以20Hz频率的脉冲光照射的区域。为此，通过增加获取接收信号的次数并对彼此相关的(mutual)接收信号进行平均处理或累加处理(相加处理)，可以减小噪声分量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获得被检体中的特性分布的被检体信息获取设备，该设备包括：光源，生成脉冲光；探头，包括：接收器，所述接收器被配置为接收通过脉冲光在被检体中生成的声学波并将该声学波转换为电信号；以及第一照射单元和第二照射单元，被配置为使用由光源生成的脉冲光来照射被检体的表面上的相互不同区域；信号处理单元，被配置为通过使用所述电信号来获得被检体中的特性分布；以及控制单元，被配置为控制脉冲光的照射位置，以避免用来自第一照射单元和第二照射单元中的每一个的脉冲光对被检体的连续照射，其中，所述信号处理单元：执行对从由第一照射单元照射的脉冲光得出的电信号和从由第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号的平均或累加，并通过使用平均的信号或累加的信号来获得被检体中的特性分布，或者执行对通过使用从由第一照射单元照射的脉冲光得出的电信号获得的分布和通过使用从由第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号获得的分布的组合，并获得组合的分布作为被检体中的特性分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.12 JP 2011-107254;2012.03.23 JP 2012-06751.一种获得被检体中的特性分布的被检体信息获取设备，该设备包括: 光源，生成脉冲光； 探头，包括:接收器，所述接收器被配置为接收通过脉冲光在被检体中生成的声学波并将该声学波转换为电信号；以及第一照射单元和第二照射单元，被配置为使用由光源生成的脉冲光来照射被检体的表面上的相互不同区域； 信号处理单元，被配置为通过使用所述电信号来获得被检体中的特性分布；以及 控制单元，被配置为控制脉冲光的照射位置，以避免用来自第一照射单元和第二照射单元中的每一个的脉冲光对被检体的连续照射， 其中，所述信号处理单元: 执行对从由第一照射单元照射的脉冲光得出的电信号和从由第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号的平均或累加，并通过使用平均的信号或累加的信号来获得被检体中的特性分布，或者 执行对通过使用从由第一照射单元照射的脉冲光得出的电信号获得的分布和通过使用从由第二照射单元照射的脉冲光得出的电信号获得的分布的组合，并获得组合的分布作为被检体中的特性分布。2.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，第一照射单元和第二照射单元被设置在接收器的侧面。3.根据权利要求1或2所述的被检体信息获取设备，其中，第一照射单元和第二照射单元被设置为关于接收器彼此 对称。4.根据权利要求1至3中任一项所述的被检体信息获取设备，其中，控制单元控制第一照射单元和第二照射单元，以交替地照射脉冲光。5.根据权利要求1至4中任一项所述的被检体信息获取设备，还包括切换设备，所述切换设备被配置为在第一照射单元侧和第二照射单...

【专利技术属性】
技术研发人员：时田俊伸，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：
国别省市：