光声测量装置及光声测量装置的信号处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于得到一种能够减少由在测定光所入射的受检体的表面部分产生的光声波引起的伪影的光声测量装置及其信号处理方法。所述光声测量装置(10)具有：区域判别机构(24)，根据光出射部(40)与声波检测部(20)之间的位置关系来判别光声图像中的伪影产生区域和伪影非产生区域；及滤波器机构(24)，对与伪影非产生区域的光声图像相对应的第一光声波检测信号进行第一滤波处理，对与伪影产生区域的光声图像相对应的第二光声波检测信号进行第二滤波处理。与第一滤波处理相比，第二滤波处理减少更多低于规定频率的频率范围的光声波检测信号。

Signal processing method of photoacoustic measuring device and photoacoustic measuring device

The present invention is to obtain a photoacoustic measurement device and a signal processing method which can reduce the artifact caused by the light sound wave produced by the surface part of the subject's surface of the detected light. The photoacoustic measurement device (10) has a region discrimination mechanism (24), which is based on the position relation between the light ejection unit (40) and the acoustic detection unit (20) to distinguish the artifact producing area and the artifact non producing region in the photoacoustic image; and the filter mechanism (24), the first photoacoustic detection of the photoacoustic image corresponding to the non producing region of the artifact. The signal is processed in the first filtering process, and the second optical and acoustic detection signal corresponding to the photoacoustic image of the artifact producing area is processed by second filtering. Compared with the first filtering process, the second filtering process reduces the optical and acoustic detection signals more than the frequency range of the prescribed frequency.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光声测量装置及光声测量装置的信号处理方法
本专利技术涉及一种根据在受检体内产生的光声信号来生成光声图像的光声测量装置及利用于该光声测量装置的信号处理方法。
技术介绍
近年来，利用光声效果的非侵入式测量法受到瞩目。该测量法中，朝向受检体出射具有某一适当的波长(例如，可见光、近红外光或中间红外光的波长带)的脉冲光，并检测受检体内的吸收物质吸收该脉冲光的能量的结果所产生的作为弹性波的光声波来定量测量该吸收物质的浓度。受检体内的吸收物质是例如血液中所包含的葡萄糖或血红蛋白等。并且，检测这种光声波并根据其检测信号来生成光声图像的技术被称作光声成像(PAI：PhotoacousticImaging)或光声层析成像(PAT：PhotoAcousticTomography)。在光声成像中，例如如专利文献1及2所示，多使用探头，所述探头具有：光出射部，朝向受检体出射测定光；及声波检测部，与该光出射部并排设置，检测通过测定光的出射而在受检体内产生的光声波。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-158531号公报专利文献2：日本特表2015-519183号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题本申请专利技术人等发现如下：当使用如上所述那样光出射部和声波检测部并排设置而成的探头时，在测定光所入射的受检体的表面部分产生的光声波沿着受检体表面与其他信号一同被声波检测部检测，成为伪影(伪图像)的产生原因。这种伪影损害所显示的光声图像的诊断性能。专利文献1中记载有按受检体的沿深度方向不同的区域，改变对光声波检测信号的处理而抑制伪影的技术。并且，专利文献2中记载有通过对光声波检测信号实施低频截断处理来去除伪影的技术。但是，专利文献1中所记载的技术以弹性成像测定或B模式测定作为前提，在这些测定中，无法检测由在测定光所入射的受检体的表面部分产生的光声波引起的伪影产生区域。因此，专利文献1中所记载的技术中，无法以高精度减少或去除由在测定光所入射的受检体的表面部分产生的光声波引起的伪影。并且，专利文献2中所记载的技术是在不识别产生伪影的区域的状态下进行低频截断处理，因此该技术也无法以高精度减少或去除由在测定光所入射的受检体的表面部分产生的光声波引起的伪影。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够以高精度减少或去除由在测定光所入射的受检体的表面部分产生的光声波引起的伪影的光声测量装置及利用于该光声测量装置的信号处理方法。用于解决技术课题的手段本专利技术的光声测量装置的特征在于，具备：探头，具有：光出射部，向受检体出射测定光；及声波检测部，与光出射部并排设置，检测通过测定光的出射而在受检体内产生的光声波；图像生成部，根据声波检测部所输出的光声波检测信号来生成光声图像；区域判别机构，至少根据光出射部与声波检测部之间的位置关系来判别光声图像中的伪影产生区域和伪影非产生区域；及滤波器机构，对上述光声波检测信号中与区域判别机构所判别的伪影非产生区域的光声图像相对应的第一光声波检测信号进行第一滤波处理，且对上述光声波检测信号中与区域判别机构所判别的伪影产生区域的光声图像相对应的第二光声波检测信号进行第二滤波处理，与第一滤波处理相比，第二滤波处理中减少更多低于规定频率的频率范围的光声波检测信号。另外，上述“光声波检测信号”、“第一光声波检测信号”及“第二光声波检测信号”是指不仅包括检测光声波而从声波检测部输出的信号其本身，而且还包括该信号接受了某种处理之后的信号(也包括经数字化的数据等)。并且，上述“规定频率”并不是指某一值的一定的频率，而是指预先规定的频率，该值本身能够任意设定。本专利技术的光声测量装置中，优选如下：滤波器机构包括进行带通滤波处理的带通滤波器，与作为第一滤波处理的带通滤波处理相比，作为第二滤波处理的带通滤波处理中，将低频率侧的截止频率设定于更高频率侧。并且，本专利技术的光声测量装置中，也可以如下：滤波器机构包括进行高通滤波处理的高通滤波器，与作为第一滤波处理的高通滤波处理相比，作为第二滤波处理的高通滤波处理中，将截止频率设定于更高频率侧。并且，本专利技术的光声测量装置中，优选区域判别机构根据将光出射部与声波检测部之间的位置关系与伪影产生区域及伪影非产生区域的边界建立了对应的对应表来判别伪影产生区域和伪影非产生区域。并且，本专利技术的光声测量装置中，区域判别机构也可以基于光出射部与声波检测部之间的位置关系，通过计算伪影产生区域及伪影非产生区域的边界的计算式来判别伪影产生区域和伪影非产生区域。并且，本专利技术的光声测量装置中，优选区域判别机构按照在光声波被传输的受检体的部位的声速来校正上述判别。并且，本专利技术的光声测量装置中，优选滤波器机构对与设定于包括伪影非产生区域及伪影产生区域的边界的范围内的至少1个边界区域有关的光声波检测信号进行与第一滤波处理及第二滤波处理不同的边界区域用滤波处理。优选上述边界区域用滤波处理为第一滤波处理与第二滤波处理之间的中间的滤波处理。另外，优选上述边界区域用滤波处理的通过特性是根据第一滤波处理的通过特性和第二滤波处理的通过特性，按照边界区域的受检体深度方向位置来规定的。并且，优选本专利技术的光声测量装置还具备由信号构成与设定于包括伪影非产生区域及伪影产生区域的边界的范围内的至少1个边界区域有关的图像，所述信号是按照边界区域的受检体深度方向位置，将接受了第一滤波处理的第一光声波检测信号和接受了第二滤波处理的第二光声波检测信号进行加权相加而得到的。另一方面，本专利技术的光声测量装置的信号处理方法中，所述光声测量装置具备：探头，具有：光出射部，向受检体出射测定光；及声波检测部，与光出射部并排设置，检测通过测定光的出射而在受检体内产生的光声波；及图像生成部，根据声波检测部所输出的光声波检测信号来生成光声图像，所述光声测量装置的信号处理方法的特征在于，至少根据光出射部与声波检测部之间的位置关系来判别光声图像中的伪影产生区域和伪影非产生区域，对上述光声波检测信号中与伪影非产生区域的光声图像相对应的第一光声波检测信号进行第一滤波处理，对上述光声波检测信号中与伪影产生区域的光声图像相对应的第二光声波检测信号进行第二滤波处理，将第二滤波处理设为与第一滤波处理相比减少更多低于规定频率的频率范围的光声波检测信号。另外，本专利技术的光声测量装置的信号处理方法中，优选如下：滤波处理为带通滤波处理，与作为第一滤波处理的带通滤波处理相比，作为第二滤波处理的带通滤波处理中，将低频率侧的截止频率设定于更高频率侧。并且，本专利技术的光声测量装置的信号处理方法中，也可以如下：滤波处理为高通滤波处理，与作为第一滤波处理的高通滤波处理相比，作为第二滤波处理的高通滤波处理中，将截止频率设定于更高频率侧。并且，本专利技术的光声测量装置的信号处理方法中，优选根据将光出射部与声波检测部之间的位置关系与伪影产生区域及伪影非产生区域的边界建立了对应的对应表来判别伪影产生区域和伪影非产生区域。或者，本专利技术的光声测量装置的信号处理方法中，也可以根据光出射部与声波检测部之间的位置关系，通过计算伪影产生区域及伪影非产生区域的边界的计算式来判别伪影产生区域和伪影非产生区域。并且，本专利技术的光声测量装置的信号处理方法中，优选按照在光声波被传输的受检体的部位的声速来校正上述判别。并且，本专利技术的光声测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光声测量装置，其特征在于，具有：探头，具有：光射出部，其向受检体射出测定光；及声波检测部，其与该光射出部并排设置，并检测通过所述测定光的射出而在所述受检体内产生的光声波；图像生成部，其根据所述声波检测部所输出的光声波检测信号来生成光声图像；区域判别机构，其至少根据所述光射出部与所述声波检测部之间的位置关系来判别所述光声图像中的伪影产生区域和伪影非产生区域；及滤波器机构，其对所述光声波检测信号中与所述区域判别机构所判别的伪影非产生区域的光声图像对应的第一光声波检测信号进行第一滤波处理，且对所述光声波检测信号中与所述区域判别机构所判别的伪影产生区域的光声图像对应的第二光声波检测信号进行第二滤波处理，与所述第一滤波处理相比，所述第二滤波处理更多地减少低于规定频率的频率范围的光声波检测信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.29 JP 2015-1917271.一种光声测量装置，其特征在于，具有：探头，具有：光射出部，其向受检体射出测定光；及声波检测部，其与该光射出部并排设置，并检测通过所述测定光的射出而在所述受检体内产生的光声波；图像生成部，其根据所述声波检测部所输出的光声波检测信号来生成光声图像；区域判别机构，其至少根据所述光射出部与所述声波检测部之间的位置关系来判别所述光声图像中的伪影产生区域和伪影非产生区域；及滤波器机构，其对所述光声波检测信号中与所述区域判别机构所判别的伪影非产生区域的光声图像对应的第一光声波检测信号进行第一滤波处理，且对所述光声波检测信号中与所述区域判别机构所判别的伪影产生区域的光声图像对应的第二光声波检测信号进行第二滤波处理，与所述第一滤波处理相比，所述第二滤波处理更多地减少低于规定频率的频率范围的光声波检测信号。2.根据权利要求1所述的光声测量装置，其中，所述滤波器机构包括进行带通滤波处理的带通滤波器，与作为所述第一滤波处理的所述带通滤波处理相比，在作为所述第二滤波处理的所述带通滤波处理中，将低频率侧的截止频率设定于更高频率侧。3.根据权利要求1所述的光声测量装置，其中，所述滤波器机构包括进行高通滤波处理的高通滤波器，与作为所述第一滤波处理的所述高通滤波处理相比，在作为所述第二滤波处理的所述高通滤波处理中，将截止频率设定于更高频率侧。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的光声测量装置，其中，所述区域判别机构根据将所述光射出部与所述声波检测部之间的位置关系与所述伪影产生区域及伪影非产生区域的边界对应起来的对应表来判别所述伪影产生区域和伪影非产生区域。5.根据权利要求1至3中任意一项所述的光声测量装置，其中，所述区域判别机构基于所述光射出部与所述声波检测部之间的位置关系，通过计算所述伪影产生区域及伪影非产生区域的边界的计算式来判别所述伪影产生区域和伪影非产生区域。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光声测量装置，其中，所述区域判别机构按照传播所述光声波的受检体的部位的声速来校正所述判别。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的光声测量装置，其中，所述滤波器机构对与设定于包括所述伪影非产生区域及伪影产生区域的边界的范围内的至少一个边界区域有关的光声波检测信号进行与所述第一滤波处理及所述第二滤波处理不同的边界区域用滤波处理。8.根据权利要求7所述的光声测量装置，其中，所述边界区域用滤波处理为所述第一滤波处理与所述第二滤波处理之间的中间的滤波处理。9.根据权利要求8所述的光声测量装置，其中，所述边界区域用滤波处理的通过特性是根据所述第一滤波处理的通过特性和所述第二滤波处理的通过特性，按照所述边界区域的受检体深度方向位置来规定的。10.根据权利要求1至6中任意一项所述的光声测量装置，其还具备由下述的信号构成与设定于包括所述伪影非产生区域及伪影产生区域的边界的范围内的至少一个边界区域有关的图像的机构，所述信号是按照所述边界区域的受检体深度方向位置，对接受了所述第一滤波处理的所述第一光声波检测信号和接受了所述第二滤波处理的所述第二光声波检测信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本温之，入泽觉，大泽敦，井上知己，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP