被检体信息获取设备、被检体信息获取方法和存储介质技术

本发明专利技术涉及一种被检体信息获取设备、被检体信息获取方法和存储介质。所述被检体信息获取设备包括：信号获取单元，用于获取通过利用声学元件对从光照射至的被检体产生的声波进行转换所获得的信号；信息获取单元，用于对所获取到的信号进行信号处理，并且使用处理后的信号来获取所述被检体内部的特性信息，其中所述信号处理包括输入阻抗匹配处理、滤波处理、放大处理、减法处理和信号提取处理中的至少任一处理；以及形态获取单元，用于获取所述被检体的形态信息，其中，所述信息获取单元基于所述形态信息，来确定针对与来自对象区域的声波相对应的信号所要进行的信号处理的内容。

Subject information acquisition device, acquired body information acquisition method and storage medium

The invention relates to a body information acquisition device, a method for acquiring the body information and a storage medium. The detected information acquisition device includes a signal acquisition unit for obtaining a signal obtained by converting the sound wave generated by the object irradiated by the light by using the acoustic element; the information acquisition unit is used for signal processing of the acquired signal and uses a processed signal to obtain the said quilt. The characteristic information inside the detection body, in which the signal processing includes at least any processing in the input impedance matching processing, filtering processing, amplification processing, subtraction processing and signal extraction processing; and the form acquisition unit for obtaining the morphological information of the examined body, wherein the information acquisition unit is based on the form. The state information is used to determine the contents of the signal processed for the signal corresponding to the sound wave from the object area.

【技术实现步骤摘要】
被检体信息获取设备、被检体信息获取方法和存储介质
本专利技术涉及用于获取被检体内的信息的设备。
技术介绍
近来，在医疗领域中，针对被检体的内部的诸如构造信息和生理信息等的机能信息的摄像的研究正在进行中。近来，作为这种摄像技术其中之一，正提出光声断层成像(PAT)。在利用诸如激光等的光照射作为被检体的生物体的情况下，在该光被被检体内的活组织吸收时，产生声波(通常为超声波)。该现象被称为光声效应，并且光声效应所产生的声波被称为光声波。由于构成被检体的组织所具有的光能的吸收率分别不同，因此所产生的光声波的声压也不同。利用PAT，通过利用探测器接收所产生的光声波并且以数学方式分析接收信号，可以获取到被检体内的特性信息。利用使用声波来获取被检体信息的设备，优选进行适当的信号处理以确保该信息的精度。例如，日本特开2011-229815公开了用于通过根据被检体的状态适当地调整放大器的增益来提高S/N比的技术。
技术实现思路
利用日本特开2011-229815中所描述的被检体信息获取设备，测量从被检体产生的光声波的最大声压并且设置放大率(增益)，使得声压不会变得饱和。使用光声效应的被检体信息获取设备能够对血管进行测量，并且基于所获得的结果来计算血液的氧饱和度等。然而，实际上，可能存在以下情况：由于在皮肤上产生的声波比在生物体内部的血管处产生的声波强，因而信号饱和，结果无法正确地获取到源自于血管的信号。为了解决该问题，可以想到进行防止从期望区域(例如，血管存在的区域)产生的信号变得饱和的处理。然而，由于皮肤和表面血管彼此靠近地存在，因此难以判断光声信号源自于的部位。如上所述，利用传统的被检体信息获取设备，存在以下问题：由于无法将源自于皮肤的声波和源自于血管的声波区分开，因此增益必须设置得低，以防止所获取到的光声信号变得饱和。另外，相应地，存在不能以足够的精度获得源自于血管的信号的问题。本专利技术是考虑到现有技术的这些问题而作出的，并且本专利技术的目的是提供能够获取高度精确的被检体信息的被检体信息获取设备。本专利技术在其一个方面中提供一种被检体信息获取设备，包括：信号获取单元，用于获取通过利用声学元件对从被光照射的被检体产生的声波进行转换所获得的信号；信息获取单元，用于对所获取到的信号进行信号处理，并且使用处理后的信号来获取所述被检体内部的特性信息，其中所述信号处理包括输入阻抗匹配处理、滤波处理、放大处理、减法处理和信号提取处理中的至少任一处理；以及形态获取单元，用于获取所述被检体的形态信息，其中，所述信息获取单元基于所述被检体的所述形态信息，来确定针对与来自要被获取所述特性信息的对象区域的声波相对应的信号所要进行的信号处理的内容。本专利技术在其另一方面中提供一种被检体信息获取方法，包括以下步骤：信号获取步骤，用于获取通过利用声学元件对从被光照射的被检体产生的声波进行转换所获得的信号；信息获取步骤，用于对所获取到的信号进行信号处理，并且使用处理后的信号来获取所述被检体内部的特性信息，其中所述信号处理包括输入阻抗匹配处理、滤波处理、放大处理、减法处理和信号提取处理中的至少任一处理；以及形态获取步骤，用于获取所述被检体的形态信息，其中，在所述信息获取步骤中，基于所述被检体的所述形态信息，来确定针对与来自要被获取所述特性信息的对象区域的声波相对应的信号所要进行的信号处理的内容。本专利技术在其又一方面中提供一种非暂时性计算机可读存储介质，其记录用于使计算机进行根据上述的被检体信息获取方法的计算机程序。根据本专利技术，可以提供能够获取高度精确的被检体信息的被检体信息获取设备。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是示出根据第一实施例的被检体信息获取设备的结构的框图；图2是详细示出计算机700的结构的图；图3是根据第一实施例的被检体信息获取设备的操作流程图；图4A～4C是示出声波接收元件和被检体之间的位置关系的图；图5示出通过仿真所获得的光声信号的示例；图6是详细示出模拟电路部735的结构的图；图7是示出相对于FIFO716的写使能信号的图；图8A和8B是示出系统噪声的检查方法的图；图9是示出根据第三实施例的被检体信息获取设备的结构的框图；图10是详细示出计算机1700的结构的图；图11是根据第三实施例的声波接收元件的配置图；图12是根据第三实施例的被检体信息获取设备的操作流程图；以及图13是示出进行超声测量和光声测量的时序的图。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、材料、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适当地改变。因此，本专利技术的范围并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，本专利技术可被视为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。本专利技术还可被视为使包括诸如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存储介质或信息处理设备。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设备，其中在该光声效应中，接收到在利用光(电磁波)照射被检体时在被检体内产生的声波，并且获取到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所获得的接收信号而生成的、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。通过光声测量所获取到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所产生的声波的发生源、被检体内的初始声压、根据初始声压所推导出的光能吸收密度或吸收系数、以及构成组织的物质的浓度。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，还获得了葡萄糖浓度、胶原浓度、黑色素浓度以及脂肪或水的体积分数等。根据本专利技术的被检体信息获取设备包括利用超声回波技术的设备，其中该超声回波技术向被检体发送超声波，接收在被检体内部发生反射的反射波(回波)，并且获取被检体信息作为图像数据。在这种情况下，所获取到的被检体信息是反映被检体内部的组织之间的声阻抗的差异的信息。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被检体内的各位置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。本说明书中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。由探测器等从声波变换得到的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其弹性波的波长。光声效应所产生的声波被称为光声波或光超声波。源自于光声波的电气信号还被称为光声信号。另外，源自于超声回波的电气信号还被称为超声信号。第一实施例系统结构图1是示出根据第一实施例的被检体信息获取设备的结构的功能框图。根据第一实施例的被检体信息获取设备是光声设备，并且包括光源100、光检测器120、光学系统200、声波接收元件300、支撑体400、扫描部500和扫描位置传感器510。根据本实施例的被检体信息获取设备还包括形态获取部600、计算机700、液体供给/排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被检体信息获取设备，其特征在于，包括：信号获取单元，用于获取通过利用声学元件对从被光照射的被检体产生的声波进行转换所获得的信号；信息获取单元，用于对所获取到的信号进行信号处理，并且使用处理后的信号来获取所述被检体内部的特性信息，其中所述信号处理包括输入阻抗匹配处理、滤波处理、放大处理、减法处理和信号提取处理中的至少任一处理；以及形态获取单元，用于获取所述被检体的形态信息，其中，所述信息获取单元基于所述被检体的所述形态信息，来确定针对与来自要被获取所述特性信息的对象区域的声波相对应的信号所要进行的信号处理的内容。

【技术特征摘要】
2017.01.12 JP 2017-0033931.一种被检体信息获取设备，其特征在于，包括：信号获取单元，用于获取通过利用声学元件对从被光照射的被检体产生的声波进行转换所获得的信号；信息获取单元，用于对所获取到的信号进行信号处理，并且使用处理后的信号来获取所述被检体内部的特性信息，其中所述信号处理包括输入阻抗匹配处理、滤波处理、放大处理、减法处理和信号提取处理中的至少任一处理；以及形态获取单元，用于获取所述被检体的形态信息，其中，所述信息获取单元基于所述被检体的所述形态信息，来确定针对与来自要被获取所述特性信息的对象区域的声波相对应的信号所要进行的信号处理的内容。2.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，所述信号处理包括用于放大所述信号获取单元所获取到的信号的处理，以及所述信息获取单元基于所述被检体的所述形态信息，在与来自所述对象区域的声波相对应的信号中没有发生信息丢失的范围内确定该信号的放大率。3.根据权利要求1或2所述的被检体信息获取设备，其中，所述对象区域是包括所述被检体内的表面血管的区域，以及所述形态信息是表示所述表面血管的位置的信息。4.根据权利要求1或2所述的被检体信息获取设备，其中，所述形态信息是表示所述被检体的外形的信息。5.根据权利要求4所述的被检体信息获取设备，其中，所述对象区域是包括所述被检体内的表面血管的区域，以及所述信息获取单元基于表示所述被检体的外形的信息来估计所述表面血管的位置。6.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，所述形态获取单元通过向所述被检体发送超声波并且分析被所述被检体所反射的超声波，来获取所述形态信息。7.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，所述信息获取单元基于所述形态信息对来自所述对象区域的声波进行仿真，并且基于所述仿真的结果来提取与来自所述对象区域的声波相对应的信号。8.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，所述信号处理是针对所述声学元件所转换出的模拟信号所进行的输入阻抗匹配处理、滤波处理、放大处理和减法处理其中至少之一。9.根据权利要求1所述的被检体信息获取设备，其中，所述信号处理是针对通过对所述声学元件所转换出的模拟信号进行进一步转换而获得的数字信号所进行的滤波处理、放大处理和信号提取处理其中至少之一。10.一种被检体信息获取方法，其特征在于，包括以下步骤：信号获取步骤，用于获取通过利用声学元件对从被光照射的被检体产生的声波进行转换所...

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