光声装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了光声装置。根据本发明专利技术的光声装置包括：电刺激单元，该电刺激单元被配置为向被检体施加电压；和处理单元，该处理单元被配置为：设定光照射定时，使得在从根据所述电压的施加开始定时而确定的照射开始定时到从所述施加开始定时开始且在所述电压的施加结束定时结束的第一时间段经过时的时段中、利用脉冲光照射被检体至少一次，并且设定光照射定时，使得在从所述照射开始定时到所述第一时间段经过时的时段之外不利用脉冲光照射被检体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用光声效应的光声装置。
技术介绍
使用光的成像技术中的一种是光声成像技术。在光声成像中，首先利用从光源产生的脉冲光照射被检体。照射光通过被检体传播和扩散并且在被检体内的多个位置处被吸收，由此产生光声波。换能器将该光声波转换成电信号，并且处理装置通过对电信号执行分析处理来获取关于被检体内部的光学性能值的信息。从被检体内的光吸收体产生的光声波的产生的声压P0(以下，也称为初始声压)可由以下表达式表达。P0＝Γ·μa·Φ.........(1)这里，Γ表示通过将体积膨胀系数β与声音的速度c的平方的乘积除以恒压比热Cp所获得的Grüneisen系数。Φ表示某一位置(局部区域(area))处的光强度(已到达光吸收体的光的强度，并且该光的强度也可被称为光通量(fluence))。初始声压P0可通过使用从已接收光声波的搜索单元输出的接收信号(PA信号)来获得。在组织的类型被设定时，已知组织的Grüneisen系数具有几乎恒定的值。因此，通过对于多个位置测量并分析每个位置处的PA信号的时间变化，可获得光学吸收系数μa与光强度Φ的乘积，即光学能量吸收密度。日本专利公开No.2013-248077公开了根据由于光而产生的光声波产生血管的光声图像的光声图像产生装置。在假定血红蛋白是作为待测量对象的光吸收体的情况下，由于在血管中的血液的量小的区域中血红蛋白的量小，因此该区域的光学吸收系数相对低。因此，根据表达式(1)产生的光声波的声压低。即，在血液的量小的区域处产生的光声波的接收信号的信号与噪声(S/N)比相对低。因此，在通过光声装置获取目标区域的被检体信息时，在血液的量小的区域处被检体信息的精度(accuracy)可能低。
技术实现思路
本专利技术提供一种光声装置，该光声装置包括：光照射单元，该光照射单元被配置为利用脉冲光照射被检体；接收单元，该接收单元被配置为接收通过利用从所述光照射单元发射的脉冲光照射被检体而产生的光声波并输出信号；电刺激(stimulation)单元，该电刺激单元被配置为向被检体施加电压；以及处理单元，该处理单元被配置为设定所述光照射单元利用脉冲光照射被检体的光照射定时，并根据所述信号获取被检体信息。所述处理单元设定光照射定时，使得在从根据所述电压的施加开始定时而确定的照射开始定时到从所述施加开始定时开始且在所述电压的施加结束定时结束的第一时间段经过时的时段中、利用脉冲光照射被检体至少一次，并且设定光照射定时，使得在从所述照射开始定时到所述第一时间段经过时的时段之外不利用脉冲光照射被检体。从以下参照附图的示例性实施例的描述，本专利技术的进一步特征将变得清楚。附图说明图1是根据第一实施例的光声装置的配置的示图。图2是示出根据第一实施例的被检体信息获取方法的流程图的示图。图3包括示出根据第一实施例的各种类型的序列的示图。图4包括示出根据第一实施例的各种类型的序列的其它示图。图5包括示出根据第一实施例的各种类型的序列的其它示图。图6示出根据第二实施例的被检体信息获取方法的流程图。图7示出根据第三实施例的被检体信息获取方法的流程图。具体实施方式以下，将参照附图更详细地描述本专利技术。注意，作为一般规则，相同的结构要素由相同的附图标记表示，并且将省略其描述。[第一实施例]根据本实施例的光声装置是根据光声波的接收信号获取被检体信息的装置。根据本实施例的被检体信息是从通过光声效应产生的光声波的接收信号获得的关于被检体的信息。具体而言，被检体信息包括例如产生的声压(初始声压)、光学能量吸收密度、光学吸收系数和构成某一组织的物质的浓度。这里，物质的浓度包括例如氧饱和度、氧合血红蛋白浓度、还原血红蛋白浓度和总血红蛋白浓度。总血红蛋白浓度是氧合血红蛋白浓度与还原血红蛋白浓度的和。另外，诸如光学吸收系数分布和氧饱和度分布的分布数据可被视为被检体信息。(基本配置)将参照图1描述根据本实施例的光声装置的基本配置。图1是示出根据本实施例的光声装置的配置的示意图。根据本实施例的光声装置包括光照射单元110、声波接收单元130、电刺激单元150、输入单元170、显示单元180和处理单元190。光照射单元110包括光源111和光学系统113。注意，这些要素的配置将在后面详细描述。首先，从光源111发射的脉冲光112通过光学系统113引导。被检体120被利用从光学系统113发射的脉冲光112照射，并且脉冲光112到达被检体120内的光吸收体121。作为光吸收体121，通常使用活体中的血管，并且特别地，例如，使用存在于血管中的血红蛋白。光吸收体121吸收光的能量并且产生光声波122。产生的光声波122通过被检体120传播并且到达声波接收单元130。声波接收单元130通过接收光声波122来输出时序接收信号。从声波接收单元130输出的接收信号被依次输入到处理单元190。处理单元190通过使用输入的时序接收信号来产生目标区域的被检体信息。然后，处理单元190将产生的被检体信息的数据传送到显示单元180，并且使显示单元180显示基于目标区域的被检体信息的图像或数值。注意，目标区域可被预设，或者也可由用户通过使用输入单元170输入。目标区域被设定为包括被检体120的至少一部分。注意，被检体信息获取方法将在后面详细描述。在假定血红蛋白是光吸收体时，由于血红蛋白的量在血管中的血液的量小的区域中小，因此该区域的光学吸收系数相对低。因此，根据表达式(1)产生的光声波的声压低。即，在血液的量小的区域处产生的光声波的接收信号的信号与噪声(S/N)比相对低。另外，在血液的量显著小的情况下，光声波的接收信号可能丢失在噪声中。因此，在通过光声装置获取目标区域的被检体信息时，被检体信息的精度在血液的量小的区域处可能低。已知驻留在血管中的血液通过例如作为小腿肌肉的肌肉泵(肌肉收缩)被泵送(pump)，并且血液流动。然而，在通过某一肌肉泵执行的泵送的效果小且肌肉收缩的强度低的活体中，考虑被泵送的血液的量小且因此可能存在具有小量的血液的血管。另外，由于通过诸如小腿肌肉的肌肉泵而泵送的血液的量不是恒定的，因此血液的量按时间顺序改变。鉴于上述问题，根据本实施例的光声装置包括给予电刺激的电刺激单元150。电刺激单元150可通过对刺激目标部位(region)给予电刺激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光声装置，其特征在于，包括：光照射单元，该光照射单元被配置为利用脉冲光照射被检体；接收单元，该接收单元被配置为接收通过利用从所述光照射单元发射的脉冲光照射被检体而产生的光声波并输出信号；电刺激单元，该电刺激单元被配置为向被检体施加电压；以及处理单元，该处理单元被配置为设定所述光照射单元利用脉冲光照射被检体的光照射定时，并根据所述信号获取目标区域的被检体信息，其中，所述处理单元设定光照射定时，使得在从根据所述电压的施加开始定时而确定的照射开始定时到从所述施加开始定时开始且在所述电压的施加结束定时结束的第一时间段经过时的时段中、利用脉冲光照射被检体至少一次，并且设定光照射定时，使得在从所述照射开始定时到所述第一时间段经过时的时段之外不利用脉冲光照射被检体。

【技术特征摘要】
2014.11.28 JP 2014-2424521.一种光声装置，其特征在于，包括：
光照射单元，该光照射单元被配置为利用脉冲光照射被检体；
接收单元，该接收单元被配置为接收通过利用从所述光照射单元
发射的脉冲光照射被检体而产生的光声波并输出信号；
电刺激单元，该电刺激单元被配置为向被检体施加电压；以及
处理单元，该处理单元被配置为设定所述光照射单元利用脉冲光
照射被检体的光照射定时，并根据所述信号获取目标区域的被检体信
息，其中，
所述处理单元
设定光照射定时，使得在从根据所述电压的施加开始定时而确定
的照射开始定时到从所述施加开始定时开始且在所述电压的施加结束
定时结束的第一时间段经过时的时段中、利用脉冲光照射被检体至少
一次，并且
设定光照射定时，使得在从所述照射开始定时到所述第一时间段
经过时的时段之外不利用脉冲光照射被检体。
2.根据权利要求1所述的光声装置，其中，
所述处理单元设定光照射定时，使得在从所述照射开始定时到比
所述第一时间段短的时间经过时的时段之外不利用脉冲光照射被检
体。
3.根据权利要求1或2所述的光声装置，其中，
所述处理单元设定光照射定时，使得在从所述照射开始定时到所
述第一时间段的一半经过时的时段中比在从自所述照射开始定时经过
所述第一时间段的一半时的时段中，利用其强度更高的脉冲光照射被
检体。
4.根据权利要求1或2所述的光声装置，还包括：
输入单元，该输入单元被配置为能够至少输入所述目标区域的解
剖部位的类型，其中，
所述处理单元
存储关于所述目标区域的解剖部位的类型与从所述施加开始定时
开始且在所述照射开始定时结束的第二时间段的关系表，
从所述关系表读出与由所述输入单元输入的目标区域的解剖部位
的类型对应的第二时间段，和
根据所述施加开始定时和从所述关系表读出的第二时间段确定所
述照射开始定时。
5.根据权利要求1或2所述的光声装置，其中，
所述处理单元根据所述施加开始定时、关于电刺激目标部位与目
标区域之间的距离的信息、以及关于血液流动的速度的信息确定所述
照射开始定时。
6.根据权利要求1或2所述的光声装置，其中，
所述电刺激单元通过将大于或等于10ms但不大于1000ms的时间
视为所述第一时间段来施加电压。
7.根据权利要求1或2所述的光声装置，其中，
所述电刺激单元被配置为能够改变所述施加开始定时或施加结束
定时。
8.根据权利要求1或2所述的光声装置，其中，
所述光照射单元包括光源和光学系统，该光源被配置为发射脉冲
光，该光学系统被配置为能够控制从所述光源发射的脉冲光的衰减量，
并...

【专利技术属性】
技术研发人员：大古场稔，冈一仁，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP