光声设备及其控制方法和光声探测器技术

本发明专利技术提供一种光声设备及其控制方法和光声探测器。该光声设备包括：探测器，其被配置为包括光源和用于接收从利用来自所述光源的光所照射的被检体产生的声波的接收单元；温度信息获取单元，其被配置为获取所述探测器的温度；以及控制单元，其被配置为根据所述温度来控制利用所述光源的光的照射。

Photoacoustic device and its control method and photoacoustic detector

The invention provides a photoacoustic device and a control method thereof and a photoacoustic detector. The photoacoustic device includes: a detector configured to include a light source and a receiving unit for receiving sound waves generated from a subject illuminated by light from the light source; a temperature information acquisition unit configured to obtain the temperature of the detector; and a control unit configured to come according to the temperature. Controlling the illumination of the light source.

【技术实现步骤摘要】
光声设备及其控制方法和光声探测器
本专利技术涉及光声设备及其控制方法和光声探测器。
技术介绍
近年来，作为利用光的摄像技术，正在研究和开发使用光声效应来进行被检体内部的摄像的光声设备。该光声设备是如下的设备，其中该设备根据吸收了照射在被检体上的光的能量的光吸收体，使用通过光声效应所产生的超声波(光声波)来生成被检体内部的图像。正在开发和研究如手持式探测器的形状那样的光声设备，其中该光声设备能够以与超声诊断设备同样的方式容易访问观察部位。日本特开2016-047077说明了包括内置有光源单元和接收单元的探测器的光声成像设备。专利文献1：日本特开2016-047077
技术实现思路
向用于发光的光源供给的电力的一部分被转换成热量，并且使光源发热。在光源内置于探测器中的情况下(在光源配置在壳体内的情况下)，存在探测器的温度由于光源的发热而升高的可能性。这种探测器的温度的升高可能引起由于发热而导致的设备中的故障，或者可能导致诸如技师或被检者经历不适感等的不便。本专利技术是有鉴于上述问题而作出的，并且本专利技术的目的是提供用于在光源内置于探测器的设备中抑制由于光源的发热而导致的探测器的温度的升高的技术。本专利技术提供一种光声设备，包括：探测器，其被配置为包括光源和用于接收从利用来自所述光源的光所照射的被检体产生的声波的接收单元；温度信息获取单元，其被配置为获取所述探测器的温度；以及控制单元，其被配置为根据所述温度来对利用所述光源的光的照射进行控制。本专利技术还提供一种光声探测器，包括：光源；接收单元，其被配置为接收从利用来自所述光源的光所照射的被检体产生的声波；温度信息获取单元，其被配置为获取所述光声探测器的温度；以及控制单元，其被配置为根据所述温度来控制利用所述光源的光的照射。本专利技术还提供一种光声设备控制方法，包括以下步骤：操作探测器中所包括的光源，以利用光照射被检体；操作所述探测器中所包括的接收单元，以接收从利用光所照射的被检体产生的声波；操作温度信息获取单元，以获取所述探测器的温度；以及操作控制单元，以根据所述温度来控制利用所述光源的光的照射。根据本专利技术，可以提供用于在光源内置于探测器的设备中抑制由于光源的发热而导致的探测器的温度的升高的技术。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是根据第一实施例的光声设备的框图；图2是根据第一实施例的手持式探测器的示意图；图3是示出根据第一实施例的计算机及其周围结构的框图；图4A至4C是用于说明每单位时间的发热量的时序图；图5是第一实施例的控制的流程图；图6A和6B是用于说明追踪优先保护模式中的光照射控制方法的图；图7A和7B是用于说明追踪优先保护模式中的光照射控制方法的另一图；图8A和8B是用于说明图像质量优先保护模式中的光照射控制方法的图；图9A和9B是用于说明图像质量优先保护模式中的光照射控制方法的另一图；图10A和10B是用于说明正常保护模式中的光照射控制方法的图；图11是第二实施例的控制的流程图；图12A和12B是用于说明根据第二实施例的光照射控制方法的图；图13是第三实施例的控制的流程图；图14是用于基于探测器的速度和按压力来选择特性曲线的图；以及图15A至15D是第七实施例的控制的流程图。具体实施方式以下将参考附图来说明本专利技术的优选实施例。然而，应当理解，以下所述的组件的尺寸、材质、形状和相对配置等意图根据要应用本专利技术的设备的结构和各种条件而进行适当改变。因此，本专利技术的范围不意图局限于以下所述的实施例。本专利技术涉及用于检测从被检体传播来的声波并且生成并获取被检体内部的特性信息的技术。因此，本专利技术可被认为是被检体信息获取设备或其控制方法、或者被检体信息获取方法和信息处理方法。本专利技术还可被认为是用于生成并显示表示被检体内部的特性信息的图像的显示方法。本专利技术还可被认为是使包括诸如CPU和存储器等的硬件资源的信息处理设备执行这些方法的程序、或者用于存储该程序的计算机可读非暂时性存储介质。根据本专利技术的被检体信息获取设备包括利用光声效应的光声成像设备，其中，接收通过利用光(电磁波)照射被检体而在被检体内产生的声波，并且获取被检体的特性信息作为图像数据。在这种情况下，特性信息是指使用源自于所接收到的光声波的信号而生成的、与同被检体内的多个位置中的各个位置相对应的特性值有关的信息。根据本专利技术的光声图像数据是包含源自于光照射所产生的光声波的所有图像数据的概念。例如，光声图像数据是表示诸如产生声压(初始声压)、能量吸收密度、光声波的吸收系数和构成被检体的物质的浓度(例如，氧饱和度)等的特性信息其中至少之一的图像数据。此外，基于通过照射彼此不同的多个波长的光所生成的光声波来获得诸如构成被检体的物质的浓度等的表示光谱信息的光声图像数据。表示光谱信息的光声图像数据可以是氧饱和度、通过利用吸收系数等的强度对氧饱和度进行加权所获得的值、总血红蛋白浓度、氧合血红蛋白浓度或脱氧血红蛋白。可选地，表示光谱信息的光声图像可以是葡萄糖浓度、胶原浓度、黑色素浓度或者脂肪或水的体积分数。基于被检体内的各位置处的特性信息来获得二维或三维的特性信息分布。分布数据可被生成作为图像数据。特性信息可被获得作为与被检体内的各位置有关的分布信息而不是作为数值数据。换句话说，可以获得诸如初始声压分布、能量吸收密度分布、吸收系数分布和氧饱和度分布等的分布信息。根据本专利技术的声波通常是超声波，并且包括还被称为音波或声波的弹性波。由换能器等从声波变换得到的信号(例如，电气信号)还被称为声信号。然而，本说明书中的超声波和声波的描述并不意图限制该弹性波的波长。光声效应所产生的声波被称为光声波或光超声波。源自于光声波的信号(例如，电气信号)还被称为光声信号。分布数据还被称为光声图像数据或重构图像数据。在以下实施例中，将详细说明包括光源和接收单元并且在获取光声信号时所使用的光声探测器。因此，本专利技术还可被认为是光声探测器及其控制方法。另外，尽管在以下实施例中说明了手持式光声探测器，但是根据本专利技术的探测器不限于手持式探测器。在光声测量中，通常，照射光的光量越大，则光声波的强度越高并且光声波的接收信号的S/N越高。结果获得在显示时具有高图像质量的光声图像数据。利用光声设备的手持式探测器，可想到光源配置在探测器壳体内部的结构。即使在这种结构中，为了显示具有高图像质量的光声图像，也期望增加照射光的光量。然而，由于在向光源供给的电力的一部分被转换成热量的情况下光源发热，因此为了增加照射光的光量的目的而向光源供给大量电力也会导致光源的发热量的增加。在本说明中，“光量”将被定义为每脉冲的光能量的总量(单位为J(焦耳))(以下还被称为照射光量)。另外，通过将光量与每秒的发光次数(光照射的重复频率)相乘的乘积将被定义为照射光的平均功率(单位为W(瓦特))。例如，在使用激光二极管作为光源以0.01[J]的光量以0.1秒的间隔发出光的情况下(在一秒内发光10次的情况下)，照射光的平均功率是0.01[J]×10[次/s]＝0.1[W]。在这种情况下，在针对供给电力的光电转换效率为10[％]时，需要1[W]的供给电力来产生0.1[W]的平均功率。在这种情况下，光源每单位时间的发热量是0.9[W]。此外，在这种情况下，假定向光源供给的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光声设备，包括：探测器，其被配置为包括光源和用于接收从利用来自所述光源的光所照射的被检体产生的声波的接收单元；温度信息获取单元，其被配置为获取所述探测器的温度；以及控制单元，其被配置为根据所述温度来对利用所述光源的光的照射进行控制。

【技术特征摘要】
2017.03.17 JP 2017-052902;2017.05.31 JP 2017-107941.一种光声设备，包括：探测器，其被配置为包括光源和用于接收从利用来自所述光源的光所照射的被检体产生的声波的接收单元；温度信息获取单元，其被配置为获取所述探测器的温度；以及控制单元，其被配置为根据所述温度来对利用所述光源的光的照射进行控制。2.根据权利要求1所述的光声设备，其中，所述控制单元被配置为在所述温度超过第一阈值的情况下，通过控制向所述光源供给的电力来控制来自所述光源的发热。3.根据权利要求2所述的光声设备，其中，所述控制单元被配置为对照射光时的光量和重复频率中的至少任一个进行控制。4.根据权利要求3所述的光声设备，其中，所述控制单元能够在用于控制光的照射的多个模式中进行工作，所述多个模式至少包括：对于减少来自所述光源的发热、用于减少所述光量的处理的贡献度大于用于降低所述重复频率的处理的贡献度的模式；以及对于减少来自所述光源的发热、用于降低所述重复频率的处理的贡献度大于用于减少所述光量的处理的贡献度的模式。5.根据权利要求4所述的光声设备，其中，所述控制单元被配置为在所述温度高于所述第一阈值的情况下，从用于减少所述光量的处理和用于降低所述重复频率的处理中，进行在当前工作的模式中贡献度较大的处理，然后，在所述温度等于或高于比所述第一阈值高的第二阈值的情况下，从用于减少所述光量的处理和用于降低所述重复频率的处理中，进行在当前工作的模式中贡献度较小的处理。6.根据权利要求4所述的光声设备，其中，所述控制单元被配置为根据来自用户使用输入单元的输入、或者根据默认设置来确定所述模式。7.根据权利要求3所述的光声设备，其中，还包括：通知单元，其被配置为向用户通知光的光量和重复频率。8.根据权利要求3所述的光声设备，其中，还包括：计算单元，其被配置为通过使用由所述接收单元响应于接收到所述声波而输出的信号，来获取与所述被检体有关的特性信息。9.根据权利要求8所述的光声设备，其中，所述控制单元被配置为使显示单元针对各重复频率显示表示所述特性信息的图像。10.根据权利要求8所述的光声设备，其中，所述光源被配置为针对所述重复频率的各周期进行一次脉冲发光，所述接收单元被配置为接收基于所述一次脉冲发光的声波，并输出信号，以及所述计算单元被配置为针对所述重复频率的各周期，基于所述信号来获取所述特...

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