公开了超声探头和包括超声探头的光声装置。超声探头包括：光照射单元，被配置成用光照射被检体；声波接收单元，被配置成接收在用光照射被检体时生成的声波并将声波转换成电信号；模数转换单元，被配置成转换电信号成数字信号；积分单元，被配置成对当用光多次照射被检体时获得的多个数字信号进行积分并输出积分信号；和通信单元，被配置成执行积分信号的通信。
Ultrasound Probes and Photoacoustic Devices Including Ultrasound Probes
An ultrasonic probe and a photoacoustic device including an ultrasonic probe are disclosed. The ultrasonic probe includes: a light illumination unit configured to illuminate a subject with light; a sound wave receiving unit configured to receive sound waves generated when illuminating a subject with light and convert them into electrical signals; an analog-to-digital conversion unit configured to convert electrical signals into digital signals; and an integration unit configured to input multiple digital signals obtained when illuminating the subject with light multiple times. Line integral and output integral signal; and communication unit, configured to execute communication of integral signal.
【技术实现步骤摘要】
超声探头和包括超声探头的光声装置
本专利技术涉及超声探头和包括超声探头的光声装置。
技术介绍
到目前为止，已经研究了通过使用光声效应对被检体内部的形态和机能进行成像的光声装置。在上述相关技术的光声装置中，当接收到用户的指令时，光声装置内部的控制器将信号发送到光源的驱动电路，并且光源生成脉冲光。当用此脉冲光照射被检体时，生成光声波。此光声波由探头接收并被转换成电信号(光声信号)。控制器对此光声信号执行诸如图像重构之类的信号处理，并将获得的图像呈现给用户。日本专利特开No.2017-006161描述了一种光声成像装置。根据日本专利特开No.2017-006161，对于每个波长，通过探头多次获得光声信号，并通过线缆将光声信号发送到主体侧。在主体侧执行多个光声信号的相加平均以实现光声信号的信噪(S/N)比的改善。同时，近年来，无线通信技术已经发展，并且通信速度的提高和通信设备的小型化已经得到了发展。PCT日文翻译专利公开No.2002-530142示出超声探头的示例，其中在主体和探头之间执行数据通信。在日本专利特开No.2017-006161中描述的光声装置中，随着探头中的超声波接收元件的数量增大以获得更高的图像质量，线缆中的线路数量增大。因此，增大了线缆直径和线缆重量。因此，已经发现变得难以操纵探头的问题。即使基于在PCT日文翻译专利公开No.2002-530142中描述的超声探头中使用的无线通信技术来处理日本专利特开No.2017-006161中发现的问题时，也会发生光声装置所特有的问题。也就是说，当要多次获得光声信号以获得降噪效果时，通信数据量显著增大，并且出现通信频带被挤压从而减小帧速率的问题。鉴于上述问题做出了本专利技术，并且本专利技术的目的在于提供如下的光声装置，该光声装置能够减小在通过多次获得光声信号来执行光声测量时的通信数据量并且抑制帧速率的减小。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面的超声探头包括：光照射单元，被配置成用光照射被检体；声波接收单元，被配置成接收在用光照射被检体时生成的声波并将声波转换成电信号；模数转换单元，被配置成转换电信号成数字信号；积分单元，被配置成对当用光多次照射被检体时获得的多个数字信号进行积分并输出积分信号；和通信单元，被配置成执行积分信号的通信。参考附图，根据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是用于描述根据本专利技术示例性实施例的光声探头的示意框图。图2是用于描述根据本专利技术示例性实施例的光声探头的操作流程图。图3是用于描述根据本专利技术示例性实施例的光声探头的操作流程图。图4示出用于描述根据本专利技术示例性实施例的光声探头的任务存储器的内容。图5示出用于描述根据本专利技术示例性实施例的光声探头的操作定时。具体实施方式在下文中，将参考附图描述本专利技术的示例性实施例。然而，应该注意，下面将描述的构成部分的尺寸、材料和形状、其相对布置等将依赖于应用本专利技术示例性实施例的装置的配置和各种条件而适当地改变，并且本专利技术的范围不限于以下描述。此外，下面描述的本专利技术每个实施例可以在必要时单独实现或者作为多个实施例或其特征的组合实现；或者在单单个实施例中来自各个实施例的元件或特征的组合是有益的。根据本示例性实施例的光声装置是使用光声效应的装置，其中，当用光(电磁波)照射被检体时在被检体内部生成的声波被接收，并且被检体内部的特征信息被获得。此时获得的特征信息指示出通过光照射生成的声波的生成源分布、被检体内部的初始声压分布或从初始声压导出的光能吸收密度分布或吸收系数分布、构成组织的物质的浓度分布等。另外，特征信息通常是图像数据，但是也可以使用数值信息等，只要可以理解被检体的内部状态即可。物质的浓度分布包括例如氧饱和度分布、氧合血红蛋白/脱氧血红蛋白浓度分布等。由于上述特征信息也被称为被检体信息，因此根据本专利技术示例性实施例的光声装置也可以被称为被检体信息获得装置。在本专利技术的示例性实施例中提到的声波(acousticwave)通常是超声波(ultrasoundwave)，并且包括音波、超声波和被称为声波的弹性波。在一些情况下，由光声效应生成的声波也被称为光声波(photoacousticwave)或光学超声波。被检体信息获得装置的探头接收在被检体内部生成的声波。第一示例性实施例根据本示例性实施例，光声装置的探头单元(超声探头)多次获得光声信号，并将那些光声信号进行积分以被传送到主体部分(信号处理单元)。光声装置图1是示出根据本示例性实施例的光声装置的示意框图。根据本示例性实施例的光声装置包括超声探头101和信号处理单元102。根据本示例性实施例，超声探头101被配置成获得主要源自被检体的光声信号并执行无线数据通信。信号处理单元102被配置成主要接收从超声探头发送的数据并获得被检体的信息。在下文中，将详细描述每个部件。超声探头在图1中，超声探头101用光照射被检体103并且还接收在被检体103中生成的声波以将声波转换成被称为光声信号的电信号。根据本示例性实施例的超声探头还包括将超声波发送到被检体103并接收从被检体103内部的组织反射和返回的超声波以将超声波转换成被称为超声信号的电信号的功能。超声探头101也可以被称为光声装置的探头单元101。应当注意，照射被检体的光通常是脉冲光。可以在超声探头101和信号处理单元102之间执行无线数据通信，并且可以使诸如由探头单元生成的控制信号、光声信号或超声信号之类的信号数字化以被发送到主体部分102。根据本示例性实施例，数字化的光声信号被称为光声信号数据。类似地，数字化的超声信号被称为超声信号数据。信号处理单元图1中的信号处理单元102也可以被称为光声装置的主体部分。信号处理单元102通过无线数据通信接收从超声探头101发送的光声信号数据和超声信号数据，并执行诸如噪声去除之类的信号处理。另外，通过执行所获得数据的图像重构处理来执行成像，并且将所获得的图像呈现给用户。根据本示例性实施例，信号处理单元包括用户接口(UI)120，其被配置成输入用户的指令。被检体被检体103是要由光声装置获得信息的目标并且是被测试的人的身体的一部分。在此，以乳房为例进行描述。声波接收单元声波接收单元104从被检体接收光声波和超声波，光声波和超声波将被分别转换成被称为光声信号和超声信号的电信号。根据本示例性实施例的声波接收单元104优选地被配置成能够向被检体103发送超声波。根据本示例性实施例，声波接收单元具有100个或更多个通道的声波接收单元104以一维阵列方式或二维阵列方式被布置在超声探头与被检体接触的平面中。通过包括一个或多个声学元件来构成声波接收单元104。声学元件的示例是包括多个压电元件或电容型换能器的配置。当电信号被施加到声波接收单元104中的声学元件时，超声波被发送到超声探头101的外部。当从超声探头101的外部接收到光声波和超声波时，电信号被输出。声波接收单元104可以在超声波发送和接收时以及在光声波接收时使用相同的元件或相互不同的元件。切换电路切换电路105被配置成切换超声波的发送和接收，并且由模拟开关、多路复用器、保护二极管等构成。切换电路105被连接到同步控制单元112，并且在超声波发送时、超声波接收时和光声波接收时分别切换相应的声波接收单元和周围电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声探头，包括：光照射单元，被配置成用光照射被检体；声波接收单元，被配置成接收在用光照射被检体时生成的声波并将声波转换成电信号；模数转换单元，被配置成转换电信号成数字信号；积分单元，被配置成对当用光多次照射被检体时获得的多个数字信号进行积分并输出积分信号；和通信单元，被配置成执行积分信号的通信。
【技术特征摘要】
2017.08.30 JP 2017-1651271.一种超声探头，包括：光照射单元，被配置成用光照射被检体；声波接收单元，被配置成接收在用光照射被检体时生成的声波并将声波转换成电信号；模数转换单元，被配置成转换电信号成数字信号；积分单元，被配置成对当用光多次照射被检体时获得的多个数字信号进行积分并输出积分信号；和通信单元，被配置成执行积分信号的通信。2.根据权利要求1所述的超声探头，其中，通信单元被配置成执行积分信号的无线通信。3.根据权利要求1所述的超声探头，其中，积分单元被配置成能够执行用于对积分信号执行除法的除法处理。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：铃木纮一，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
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