光声装置制造方法及图纸

技术编号:15035900 阅读:99 留言:0更新日期:2017-04-05 11:33
本发明专利技术涉及一种光声装置。该光声装置设定光照射定时,使得在从基于心电图信号中的R波的产生定时确定的开始定时延伸到经过了从心电图信号中的R波的产生定时延伸到心电图信号中的T波的产生定时的第一时间的点的时间段内,用脉冲光照射被检体至少一次,并且设定光照射定时,使得在从开始定时延伸到经过了第一时间的点的时间段以外的时间段中不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
光声成像是利用光的成像技术中的一种。在光声成像中,使用由光源产生的脉冲光照射被检体。照射光在被检体内传播和散射并在被检体内的多个部位处被吸收,并且相应地产生光声波。光声波通过换能器被转换成电信号,并且,通过处理设备分析和处理该电信号。因此,获取与指示被检体内的光学特性的值有关的信息。从被检体内的光吸收体产生的光声波的产生的声压(下文也被称为初始声压)P0可通过下式表达:P0=Γ·μa·Φ(1)本文中,Γ表示Gruneisen系数,并且是通过将体积膨胀系数β与声速c的平方的积除以恒定压力下的比热Cp而获得的。符号Φ表示给定位置(局部区域)处的光的量(即,已经到达吸收体的光的量,也被称为光通量)。可通过使用从已接收了光声波的探测器输出的接收信号(PA信号)来获得初始声压P0。众所周知,Gruneisen系数对每个给定的组织取基本上恒定的值,并因此可以通过在多个部位处测量和分析PA信号随时间的变化来获得光学吸收系数μa和光的量Φ的积,或者,换句话说,来获得光学能量吸收密度。日本专利公开No.2013-248077公开了一种基于从光产生的光声波来产生血管的光声图像的光声图像产生装置。在血红蛋白用作要被测量的光吸收体的情况下,在血管内的血容量小的区域中血红蛋白的量少,因此,该区域中的光学吸收系数相对低。因此,根据式(1)产生的光声波的声压趋于低。换句话说,在血容量小的区域中产生的光声波的接收信号的S/N比率趋于相对低。因此,当要通过光声装置获得目标区域的被检体信息时,在血容量小的区域中,获取的被检体信息的精度可能劣化。
技术实现思路
本公开的一个方面提供一种光声装置,该光声装置包括:被配置为设定光照射定时的控制单元;被配置为在光照射定时处用脉冲光照射被检体的光照射单元;被配置为接收当用来自光照射单元的脉冲光照射被检体时产生的光声波并且输出信号的接收单元;被配置为获取被检体的心电图信号的心电图获取单元;和被配置为基于该信号获取被检体信息的被检体信息获取单元。控制单元被配置为:设定光照射定时,从而使得在从基于心电图信号中的R波的产生定时而确定的开始定时延伸到经过了从心电图信号中的R波的产生定时延伸到心电图信号中的T波的产生定时的第一时间的点的时间段内,用脉冲光照射被检体至少一次;和设定光照射定时,从而使得在从开始定时延伸到经过了第一时间的点的时间段以外的时间段中不用脉冲光照射被检体。根据以下参考附图对示例性实施例的说明,本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1示出根据示例性实施例的光声装置的配置。图2是根据示例性实施例的用于获取被检体信息的方法的流程图。图3A、图3B、图3C、图3D和3E示出根据示例性实施例的各种序列。图4A、图4B、图4C、图4D和4E示出根据示例性实施例的各种序列的另一例子。具体实施方式以下将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。应当注意,相同的构成元件一般被赋予相同的附图标记,并且将省略其描述。第一示例性实施例根据本示例性实施例的光声装置基于光声波的接收信号来获取被检体信息。根据本示例性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、与被检体有关的信息。具体而言,该被检体信息包含产生的声压(初始声压)、光学能量吸收密度、光学吸收系数和构成组织的物质的浓度等。物质的浓度的例子包括氧饱和度、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和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也可用作被检体信息。基本配置将参照图1描述根据本示例性实施例的光声装置的基本配置。图1示意性地示出根据本示例性实施例的光声装置的配置。根据本示例性实施例的光声装置包括光照射单元110、声波接收单元130、心电图获取单元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。将在后面详细描述光源110和光学系统113的配置。光源111发射脉冲光112,并且由光学系统113引导脉冲光112。从光学系统113发射的脉冲光112入射在被检体120上,并然后到达被检体120内的光吸收体121。光吸收体121可典型地是血管,或者特别地是存在于生物体或肿瘤等内的血管中的物质(诸如血红蛋白)。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在被检体120内传播并且到达声波接收单元130。声波接收单元130接收光声波122并且相应地输出时序接收信号。处理单元190依次接收从声波接收单元130输出的接收信号。处理单元190基于输入的时序接收信号来产生目标区域中的被检体信息。处理单元190然后向显示单元180传送产生的被检体信息的数据,并且在显示单元180上显示目标区域中的被检体信息的图像和数值等。目标区域可被事先设定并且可由用户通过输入单元170输入。目标区域被设定为包括被检体120的至少一部分。将在后面详细描述用于获取被检体信息的方法。在血红蛋白用作光吸收体的情况下,在其中血管内的血容量小的区域中,血红蛋白的量小,因此,该区域中的光学吸收系数相对低。因此,根据式(1)产生的光声波的声压趋于低。换句话说,在血容量小的区域中产生的光声波的接收信号的S/N比率相对低。另外,在血容量极小的情况下,光声波的接收信号可能被噪声淹没。因此,当要通过光声装置获得目标区域中的被检体信息时,在血容量小的区域中,获取的被检体信息的精度可能劣化。鉴于这种问题,根据本示例性实施例的光声装置包括被配置为获取被检体120的心电图信号的心电图获取单元150。可从由心电图获取单元150获取的心电图信号的波形估计被检体120的心脏的条件,并且可由此估计被检体120的血流条件。因此,处理单元190基于由心电图获取单元150获取的被检体120的心电图信号来设定光照射单元110的光照射定时,从而使得在目标区域中的血容量小的同时光照射单元110不用脉冲光112照射被检体120。另外,处理单元190设定光照射单元110的光照射定时,从而使得在目标区域中的血容量大的同时光照射单元110用脉冲光112照射被检体120。以这种方式设定光照射定时使得可以在血容量大的同时(或者本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光声装置,其特征在于,包括:控制单元,被配置为设定光照射定时;光照射单元,被配置为在光照射定时处用脉冲光照射被检体;接收单元,被配置为接收响应来自光照射单元的脉冲光对被检体的照射而产生的光声波并且输出信号;心电图获取单元,被配置为获取被检体的心电图信号;和被检体信息获取单元,被配置为基于所述信号来获取被检体信息,其中,控制单元被配置为:设定光照射定时,从而使得在从基于心电图信号中的R波的产生定时而确定的开始定时延伸到经过了从心电图信号中的R波的产生定时延伸到心电图信号中的T波的产生定时的第一时间的点的时间段期间,用脉冲光照射被检体至少一次;和设定光照射定时,从而使得在从开始定时延伸到经过了第一时间的点的时间段以外的时间段中不用脉冲光照射被检体。

【技术特征摘要】
2014.11.28 JP 2014-2424551.一种光声装置,其特征在于,包括:
控制单元,被配置为设定光照射定时;
光照射单元,被配置为在光照射定时处用脉冲光照射被检体;
接收单元,被配置为接收响应来自光照射单元的脉冲光对被检体
的照射而产生的光声波并且输出信号;
心电图获取单元,被配置为获取被检体的心电图信号;和
被检体信息获取单元,被配置为基于所述信号来获取被检体信息,
其中,控制单元被配置为:
设定光照射定时,从而使得在从基于心电图信号中的R波的
产生定时而确定的开始定时延伸到经过了从心电图信号中的R波
的产生定时延伸到心电图信号中的T波的产生定时的第一时间的
点的时间段期间,用脉冲光照射被检体至少一次;和
设定光照射定时,从而使得在从开始定时延伸到经过了第一
时间的点的时间段以外的时间段中不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,控制单元基于心电图
信号确定心电图信号中的R波的产生定时和T波的产生定时。
3.根据权利要求1或2所述的光声装置,其中,控制单元设定光
照射定时,从而使得在从基于心电图信号中的R波的产生定时而确定
的开始定时延伸到经过了大于等于0.3秒且小于等于0.45秒的持续期
的点的时间段期间,用脉冲光照射被检体至少一次。
4.根据权利要求1或2所述的光声装置,还包括:
输入单元,被配置为接收目标区域中的部位的类型的输入;和
存储单元,被配置为存储限定目标区域中的部位的类型与从R波
的产生定时延伸到开始定时的第二时间之间的关系的关系表,
其中,控制单元:
从关系表读出与通过输入单元输入的目标区域中的部位的类
型对应的第二时间;和
基于心电图信号中的R波的产生定时和从关系表读出的第二
时间,来设定开始定时。
5.根据权利要求1或2所述的光声装置,其中,控制单元基于心
电图信号中的R波的产生定时、关于被检体的心脏与目标区域之间的
距离的信息和关于血流速度的信息,来设定开始定时。
6.根据权利要求1或2所述的光声装置,
其中光照射单元包含被配置为发射脉冲光的光源,以及
其中控制单元通过基于心电图信号设定光源的发光定时来设定光
照射定时。
7.根据权利要求1或2所述的光声装置,
其中光照射单元包含:
光源,被配置为发射脉冲光;和
光学系统,被配置为控制来自光源的脉冲光的...

【专利技术属性】
技术研发人员:大古场稔长永兼一冈一仁
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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