被检体信息获取装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种被检体信息获取装置及其控制方法。根据本发明专利技术的被检体信息获取装置包括：探测器，其将包括来自测量对象的声波转换为电信号的多个换能器；位置信息获取器，其获取关于换能器的位置信息；以及特性信息获取器，其基于电信号和位置信息获取关于测量对象的特性信息，其中，所述位置信息获取器获取作为第一位置与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第一数据组，计算作为点声源与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第二数据组。

Subject information acquisition device and control method thereof

The present invention provides an examinee information acquisition device and a control method thereof. According to the present invention is obtaining specimen information device comprises a detector, which will include the sound waves from the measured object to convert multiple transducers into electrical signal; position information acquisition device, acquires position information about the transducer; and the characteristics of the information access device, which is based on the signal characteristic information and position information acquisition, measurement of object among them, the location information is obtained as the first data set between the first position transducer and the plurality of transducer in the distance calculation, second groups of data between each transducer as a point source and a plurality of transducers in the distance.

【技术实现步骤摘要】
被检体信息获取装置及其控制方法
本专利技术涉及一种被检体信息获取装置及其控制方法。
技术介绍
近年来，正在研究使用光声成像对被检体的内部进行成像。光声层析成像(PAT，Photoacoustictomography)是光声成像的一种形式。当利用由光源产生的脉冲光照射被检体时，由吸收了光能的被检体内部的组织产生声波。这种现象被称为光声效应。所产生的声波由多个布置在被检体周围的换能器(transducer)检测。另外，可以通过使接收到的信号经过信号处理来获取被检体内部的信息。这是通过光声层析成像进行成像的原理。例如，当将被血红蛋白良好吸收的近红外光用作脉冲光时，可以对血红蛋白进行成像，或者，换句话说，可以对被检体中存在血液的部位进行成像。期望使用血管成像的结果来诊断恶性肿瘤。作为通过光声层析成像进行成像的示例，美国专利说明书第5840023号描述了如下方法：在移动光照射区域和接收声波的换能器的同时接收来自被检体的声波，并且重构被检体信息。专利文献1：美国专利说明书第5840023号。
技术实现思路
当使用由多个换能器接收到的接收信号进行图像重构时，基于关注位置与各换能器之间的距离来进行处理。然而，难以在不影响重构图像的分辨率的情况下在探测器(probe)上精确地、以机械方式布置多个换能器。因此，存在由于机械布置的精度引起的误差导致重构图像的分辨率下降的问题。鉴于上述问题而做出了本专利技术。本专利技术的目的是使用换能器的接收信号来精确地校准多个换能器的位置。本专利技术提供一种被检体信息获取装置，所述被检体信息获取装置包括：多个换能器，其接收从利用光照射的测量对象传播的声波，并将声波转换为电信号；探测器，在所述探测器上布置有所述多个换能器，使得所述多个换能器的至少一部分的指向轴会聚；位置信息获取器，其获取关于所述多个换能器的位置的位置信息；以及特性信息获取器，其基于电信号和位置信息获取关于测量对象的特性信息，其中所述位置信息获取器：针对点声源位于点声源和探测器采取预定的相对位置的第一位置的情况，获取作为第一位置与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第一数据组；针对测量对象是点声源的情况，基于源自实际上已从点声源传播的声波的电信号，计算作为点声源与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第二数据组；并且基于第一数据组和第二数据组来计算位置信息。本专利技术还提供一种被检体信息获取装置的控制方法，所述被检体信息获取装置包括：多个换能器，其接收从利用光照射的测量对象传播的声波，并将声波转换为电信号；探测器，在所述探测器上布置有所述多个换能器，使得所述多个换能器的至少一部分的指向轴会聚；位置信息获取器，其获取关于所述多个换能器的位置的位置信息；以及特性信息获取器，所述控制方法包括：操作所述位置信息获取器以针对点声源位于点声源和探测器采取预定的相对位置的第一位置的情况，获取作为第一位置与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第一数据组；操作所述位置信息获取器以针对测量对象是点声源的情况，基于源自实际上已从点声源传播的声波的电信号，计算作为点声源与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第二数据组；操作所述位置信息获取器以基于第一数据组和第二数据组来计算位置信息；以及操作所述特性信息获取器以基于电信号和位置信息获取关于测量对象的特性信息。根据本专利技术，可以使用换能器的接收信号来精确地校准多个换能器的位置。根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图说明图1是示出被检体信息获取装置的示意图；图2是由被检体信息获取装置获取被检体信息的流程图；图3是获取校准数据的流程图；图4是在获取校准数据期间虚拟点声源和多个换能器的示意图；图5是在获取校准数据期间点声源和多个换能器的示意图；图6是半球形探测器的示意图；以及图7A和图7B示出了校准之前的重构图像与校准之后的重构图像之间的比较。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的优选实施例。然而，应当理解，下面描述的部件的尺寸、材料、形状、相对布置等旨在根据本专利技术所适用的装置的构造和各种条件而在适当时被改变。因此，本专利技术的范围并不旨在局限于下述实施例。本专利技术涉及一种用于检测从被检体传播的声波、并生成和获取被检体内部的特性信息的技术。因此，本专利技术可以被认为是一种被检体信息获取装置或其控制方法，或者一种被检体信息获取方法和信号处理方法。本专利技术还可以被认为是使包括诸如CPU和存储器的硬件资源的信息处理装置执行这些方法的程序、或存储该程序的存储介质。根据本专利技术的被检体信息获取装置包括利用光声效应的装置，其中，接收通过利用光(电磁波)照射被检体而在被检体内部产生的声波，并且获取被检体的特性信息作为图像数据。在这种情况下，特性信息是指：使用通过接收光声波而获得的接收信号生成的、关于与被检体内部的多个位置中的各个位置相对应的特性值的信息。通过光声测量获得的特性信息是反映光能的吸收率的值。例如，特性信息包括通过光照射产生的声波的发生源、被检体内部的初始声压、源自初始声压的光能量吸收密度或吸收系数、或构成组织的物质的浓度或量。另外，可以通过获得氧合血红蛋白的浓度和还原血红蛋白的浓度作为物质的浓度来计算氧饱和度的分布。此外，还获得总血红蛋白浓度、葡萄糖浓度、胶原浓度，黑色素浓度、脂肪或水的体积分数等。基于在被检体中的各位置处的特性信息，获得二维或三维特性信息分布。分布数据可以被生成为图像数据。特性信息可以作为被检体内部的各个位置的分布信息而不是作为数值数据来获得。换句话说，可以获得如下分布信息：例如，初始声压的分布、能量吸收密度的分布、吸收系数的分布和氧饱和度的分布。根据本专利技术的声波通常是超声波，并且包括也被称为声音波或声波的弹性波。通过探测器等从声波转换的电信号也被称为声信号。然而，本说明书中的超声波或声波的描述并不旨在限制这些弹性波的波长。由光声效应产生的声波被称为光声波或光学超声波。源自光声波的电信号也被称为光声信号。原则上，在以下描述和附图中，相同的部件将由相同的附图标记表示，并且将省略详细描述。在以下描述中，作为被检体信息获取装置的示例，将解释能够获取被检体内部的特性信息并生成图像数据的光声装置。(装置构造)图1是根据本实施例的被检体信息获取装置的装置构造的示意图。根据本实施例的被检体信息获取装置包括探测器102、接收声波的多个换能器103、信号接收单元104、信号处理单元105、位置控制单元106、光源107、系统控制单元109、特性信息获取器110和显示单元111。被检体101是测量对象。根据本专利技术的被检体信息获取装置目的在于诊断活体中的恶性肿瘤或血管疾病。因此，假设诸如人乳房的活体作为测量对象。另外，在验证装置性能等时，还假设模拟活体的特性的模型(phantom)作为测量对象。活体的特性表示声波特性和光学特性。此外，在校准稍后描述的换能器的位置时使用的点声源也被包括在测量对象中。被检体101由保持单元112保持。保持单元112被安装到安装单元113。保持单元112的尺寸或形状可以根据测量对象而改变。另外，可以在不安装保持单元112的情况下进行测量。保持单元112期望具有使光和声波透过的特性。当被检体101是乳房时，以面朝下姿势支撑受检者的床可以配设有用于插入乳房的开口，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被检体信息获取装置，所述被检体信息获取装置包括：多个换能器，其接收从利用光照射的测量对象传播的声波，并将声波转换为电信号；探测器，在所述探测器上布置有所述多个换能器，使得所述多个换能器的至少一部分的指向轴会聚；位置信息获取器，其获取关于所述多个换能器的位置的位置信息；以及特性信息获取器，其基于电信号和位置信息，获取关于测量对象的特性信息，其中所述位置信息获取器：针对点声源位于点声源和探测器取预定的相对位置的第一位置的情况，获取作为第一位置与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第一数据组；针对测量对象是点声源的情况，基于源自实际上已从点声源传播的声波的电信号，计算作为点声源与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第二数据组；并且基于第一数据组和第二数据组来计算位置信息。

【技术特征摘要】
2015.12.17 JP 2015-2466181.一种被检体信息获取装置，所述被检体信息获取装置包括：多个换能器，其接收从利用光照射的测量对象传播的声波，并将声波转换为电信号；探测器，在所述探测器上布置有所述多个换能器，使得所述多个换能器的至少一部分的指向轴会聚；位置信息获取器，其获取关于所述多个换能器的位置的位置信息；以及特性信息获取器，其基于电信号和位置信息，获取关于测量对象的特性信息，其中所述位置信息获取器：针对点声源位于点声源和探测器取预定的相对位置的第一位置的情况，获取作为第一位置与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第一数据组；针对测量对象是点声源的情况，基于源自实际上已从点声源传播的声波的电信号，计算作为点声源与所述多个换能器中的各个换能器之间的距离的第二数据组；并且基于第一数据组和第二数据组来计算位置信息。2.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，其中所述特性信息获取器基于所述多个换能器中的各个换能器的位置与设计值的偏差，来校准由所述多个换能器中的各个换能器输出的电信号。3.根据权利要求2所述的被检体信息获取装置，其中所述位置信息获取器基于位置信息将点声源移动到第一位置，并且获取与在第一位置处的点声源相关的第二数据组，并且所述特性信息获取器使用与在第一位置处的点声源相关的第二数据组来实施校准。4.根据权利要求3所述的被检体信息获取装置，所述被检体信息获取装置还包括：支撑点声源的夹具，其中所述位置信息获取器通过改变所述夹具与所述探测器的相对位置来移动点声源。5.根据权利要求2所述的被检体信息获取装置，其中针对测量对象的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木翔也，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP