光声装置、图像显示方法以及程序制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光声装置，通过该光声装置能够减少向用户呈现图像前所需的冗余时间。根据本发明专利技术的光声装置包括：存储单元，被配置为保持通过对从照射到被检体的光发生的光声波的转换而获取的电信号；输入单元，被配置为指定感兴趣区域；以及信息获取单元，被配置为基于感兴趣区域的尺寸来确定体素尺寸、基于保持在存储单元中的电信号通过使用所述体素尺寸来计算感兴趣区域中的被检体信息分布、并使显示单元显示被检体信息分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光声装置、图像显示方法以及程序
本专利技术涉及通过使用光声效应来获取被检体信息的光声装置。
技术介绍
在医疗领域中，已经研究了如下光声装置，该光声装置将脉动光(pulsedlight)照射到被检体、接收由于光而从被检体发生的光声波、并且分析光声波的接收信号以对被检体信息进行成像。PTL1公开了通过使用光声波的接收信号执行基于背投影算法的图像重构来对关于感兴趣区域(ROI)的被检体信息进行成像的装置。引用列表专利文献PTL1：日本特许公开No.2014-113496非专利文献NPL1：Nah,FionaFui-Hoon，“Astudyontolerablewaitingtime:howlongarewebuserswillingtowait？”Behavior&InformationTechnology23.3(2004):153-163。
技术实现思路
问题的解决方案在如PTL1中公开的图像重构中，图像重构所需的时间可能随着ROI内的体素(voxel)的数量增大而增加。因此，当ROI内的体素的数量增大时，在向用户呈现对应的图像之前可能需要更长的时间。根据本专利技术的光声装置包括：存储单元，被配置为保持通过对从照射到被检体的光产生的光声波的转换而获取的电信号；输入单元，被配置为指定感兴趣区域；以及信息获取单元，被配置为基于感兴趣区域的尺寸来确定体素尺寸、基于保持在存储单元中的电信号通过使用所述体素尺寸来计算感兴趣区域中的被检体信息分布、并且使显示单元显示被检体信息分布。参考附图阅读对示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1是根据第一示例性实施例的光声装置的配置图。图2是表示根据第一示例性实施例的图像显示方法的流程图。图3是表示根据示例性实施例的初始声压分布计算方法的流程图。图4A例示了根据第一示例性实施例的第一用户界面示例。图4B例示了根据第一示例性实施例的第一用户界面示例。图4C例示了根据第一示例性实施例的第一用户界面示例。图4D例示了根据第一示例性实施例的第一用户界面示例。图5A例示了根据第一示例性实施例的第二用户界面示例。图5B例示了根据第一示例性实施例的第二用户界面示例。图6例示了根据第一示例性实施例的第三用户界面示例。图7是根据第二示例性实施例的光声装置的配置图。图8是表示根据第二示例性实施例的光吸收系数分布计算方法的流程图。具体实施方式光声装置可以被用来通过分析光声波来对与被检体的光吸收系数相关联的被摄体信息进行成像。术语“光吸收系数”在这里是指生物组织对光能的吸收率。例如，源自由光声装置获取的光声波的被检体信息可以是初始声压、光吸收能量密度、光吸收系数等。可以针对具有多个波长的光获取光吸收系数，并且可以对基于具有多个波长的光而获取的光吸收系数进行分析，以获取被检体的成分的浓度。例如，光声装置可以被用来获取氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白之间的浓度比，使得可以计算生物组织的氧饱和度。这种成分的浓度可以是能由光声装置获取的被检体信息。光声装置可以重构二维或三维的被检体信息分布，并根据需要从所获取的被检体信息分布生成切片图像或MIP图像，使得图像可以被呈现给用户(主要是诸如医务人员的检查者)。可能存在用户需要更详细地观察显示图像的特定区域的情况。在这种情况下，光声装置可以减小构成被检体信息分布的每个体素(voxel)的尺寸，以便以更精细的体素间距重构图像，使得可以呈现更细节的图像。但是，在向用户显示的图像的所有区域中减小的体素尺寸可能增加重构图像的体素的总数。因此，重构处理所需的时间也可能增加。尤其是当要重构三维被检体信息分布时，与二维被检体信息分布的重构相比，减小的体素尺寸可能显著增加体素的数量并因此增加处理时间。因而，根据本专利技术的光声装置基于指定的ROI的尺寸来确定用于重构的体素尺寸。因此，可以减少重构所需的冗余处理时间。术语“体素尺寸”在这里指的是具有相等尺寸并且在空间上紧密展开的每个三维体素的一个边的长度。应注意，即使要重构的区域的每个格点处的最小区域是二维的，最小区域也将被称为体素。换句话说，一般称为像素的二维最小区域将被称为“体素”，其中“像素”的概念被三维地延伸。用于确定体素尺寸的方法将在示例性实施例的描述中详细描述。参考附图，将详细描述本专利技术的示例性实施例。原则上相同的标号统统指代相同的部分，并且将省略重复的描述。第一示例性实施例根据第一示例性实施例的光声装置是重构通过对光声波的转换而获取的电信号并显示初始声压分布的装置。系统配置将参考图1描述根据第一示例性实施例的光声装置的配置。根据第一示例性实施例的光声装置包括光源101、声波探测器102、信号获取单元103、存储单元104、输入单元105、初始声压计算单元106和显示单元107。下面将描述这些部件。光源101光源100可以是能够生成纳秒至微秒级的脉动光111的脉动光源。具体的脉冲宽度可以在大约1至100纳秒的范围内。波长可以在大约400nm至1600nm的范围内。特别地，为了以高分辨率对生物体表面附近的血管进行成像，具有可见光区域(等于或高于400nm并且等于或低于700nm)中的波长的光是优选的。另一方面，为了对活体的深部进行成像，具有活体的背景组织吸收较少的波长(等于或高于700nm并且等于或低于1100nm)的光是优选的。光源101可以是激光器。对于使用具有多个波长的光的测量，可以使用其中激光器所振荡的光的波长可被转换的激光器。在具有多个波长的光被照射到被检体110的情况下，可以通过切换振荡波长或通过交替地照射来使用振荡出具有相互不同的波长的光的多个激光器。多个激光器可以被集体地处理以作为光源。可以使用各种激光器，诸如固体激光器、气体激光器、染料激光器、半导体激光器。特别地，可以使用诸如Nd:YAG激光器和翠绿宝石激光器之类的脉动激光器。可替代地，可以使用由Nd:YAG激光激发的Ti:Sa激光器或OPO(光学参数振荡器)激光器。可以使用发光二极管代替这种激光。声波探测器102声波探测器102将光声波转换为电信号，光声波是通过将从光源101发射的脉动光111照射到被检体110而生成的。声波探测器102具有壳体以及一个或多个声波换能器。声波换能器可以是能够接收声波并将其转换为电信号的任何装置，诸如应用例如锆钛酸铅(PZT)的压电现象的压电元件、应用光的振荡的声波换能器、以及诸如CMUT(电容式微加工超声波换能器)之类的电容式声波换能器。在设有多个声波换能器的情况下，它们可以被布置在平面或曲面内，例如被布置成1D阵列、1.5D阵列、1.75D阵列或2D阵列。为了获取宽范围中的被检体信息，声波探测器102可以被配置为通过使用扫描机构(未示出)在被检体110周围机械移动。在声波探测器102为手持类型的情况下，声波探测器102具有手柄，用户可以利用该手柄抓住声波探测器102。声透镜可以设在声波探测器102的接收表面上。声波探测器102可以具有多个声波换能器。声波探测器102可以具有放大从换能器输出的时序模拟信号的放大器。换句话说，声波探测器102可以具有下面将描述的信号获取单元103。信号获取单元103信号获取单元103是经由信号线连接到声波探测器102并且对由声波探测器102获取的电信号执行AD转换并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光声装置，包括：存储单元，被配置为保持通过对从照射到被检体的光产生的光声波的转换而获取的电信号；信息获取单元，被配置为基于保持在存储单元中的电信号通过使用第一体素尺寸来计算第一感兴趣区域中的第一被检体信息分布，并使显示单元显示第一被检体信息分布的图像；以及输入单元，被配置为在显示单元正在显示第一被检体信息分布的图像的同时指定第二感兴趣区域，其中信息获取单元被配置为基于由输入单元指定的第二感兴趣区域的尺寸来确定第二体素尺寸；基于保持在存储单元中的电信号，通过使用第二体素尺寸来计算第二感兴趣区域中的第二被检体信息分布；以及使显示单元显示第二被检体信息分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.07 JP 2015-0016831.一种光声装置，包括：存储单元，被配置为保持通过对从照射到被检体的光产生的光声波的转换而获取的电信号；信息获取单元，被配置为基于保持在存储单元中的电信号通过使用第一体素尺寸来计算第一感兴趣区域中的第一被检体信息分布，并使显示单元显示第一被检体信息分布的图像；以及输入单元，被配置为在显示单元正在显示第一被检体信息分布的图像的同时指定第二感兴趣区域，其中信息获取单元被配置为基于由输入单元指定的第二感兴趣区域的尺寸来确定第二体素尺寸；基于保持在存储单元中的电信号，通过使用第二体素尺寸来计算第二感兴趣区域中的第二被检体信息分布；以及使显示单元显示第二被检体信息分布。2.如权利要求1所述的光声装置，其中，输入单元被配置为将第一被检体信息分布的图像中的任意区域指定为第二感兴趣区域。3.如权利要求1所述的光声装置，其中，输入单元被配置为指定感兴趣区域的尺寸相对于第一被检体信息分布的图像的尺寸的放大比例；以及信息获取单元被配置为基于通过输入单元指定的放大比例来确定第二体素尺寸。4.如权利要求3所述的光声装置，其中，信息获取单元被配置为通过将第一体素尺寸除以通过输入单元指定的放大比例来确定第二体素尺寸。5.如权利要求1至4中任一项所述的光声装置，其中，信息获取单元被配置为基于第二感兴趣区域的尺寸和显示单元上的第二被检体信息分布的显示区域中的像素数量来确定第二体素尺寸。6.如权利要求1至5中任一项所述的光声装置，其中，信息获取单元被配置为确定第二体素尺寸，使得第二被检体信息分布能够在0.1秒内被计算出。7.如权利要求1至6中任一项所述的光声装置，其中，如果第二感兴趣区域被包含在第一感兴趣区域中，则信息获取单元被配置为：基于所述电信号通过使用第一体素尺寸来计算第一感兴趣区域中的第一初始声压分布；计算第一感兴趣区域中的光的第一光通量分布；基于第一初始声压分布和第一光通量分布，计算第一感兴趣区域中的第一光吸收系数分布作为第一被检体信息分布；基于所述电信号通过使用第二体素尺寸来计算第二感兴趣区域中的初始声压分布；基于第一光通量分布获取第二感兴趣区域中的光的第二光通量分布；以及基于第二初始声压分布和第二光通量分布，计算第二感兴趣区域中的光吸收系数分布作为第二被检体信息分布。8.如权利要求7所述的光声装置，其中，第二光通量分布通过内插第一光通量分布而被获取。9.如权利要求1至8中任一项所述的光声装置，其中，信息获取单元被配置为在第二感...

【专利技术属性】
技术研发人员：关谷岳史，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