光声成像设备、光声成像方法和用于光声成像设备的探测器技术

为了实现使得被配置成也获取超声图像的光声成像设备能够有效地检测超声波和声波两者，并且获取高图像质量超声图像和光声图像。一种用于光声成像设备的探测器，配备有：光照射单元(74)，该光照射单元输出要被照射到被检体上的光以生成声波；超声波生成装置(28)，该超声波生成装置发出要被照射到被检体上的超声波；第一压电体(28)，该第一压电体检测被被检体反射的超声波；以及，第二压电体(30)，该第二压电体检测因为光的照射而从被检体生成的声波。在探测器中，从无机材料获得的压电体用于第一压电体(28)，并且从有机材料获得的压电体用于第二压电体(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】为了实现使得被配置成也获取超声图像的光声成像设备能够有效地检测超声波和声波两者，并且获取高图像质量超声图像和光声图像。一种用于光声成像设备的探测器，配备有：光照射单元(74)，该光照射单元输出要被照射到被检体上的光以生成声波；超声波生成装置(28)，该超声波生成装置发出要被照射到被检体上的超声波；第一压电体(28)，该第一压电体检测被被检体反射的超声波；以及，第二压电体(30)，该第二压电体检测因为光的照射而从被检体生成的声波。在探测器中，从无机材料获得的压电体用于第一压电体(28)，并且从有机材料获得的压电体用于第二压电体(30)。【专利说明】光声成像设备、光声成像方法和用于光声成像设备的探测器
本专利技术涉及光声成像设备，即，在诸如活组织的被检体上照射光并且基于伴随光的照射生成的声波而将被检体成像的设备。更具体地，本专利技术涉及也具有获得超声图像的功能的光声成像设备。另外，本专利技术也涉及光声成像方法。而且，本专利技术涉及要被光声成像设备采用的探测器。
技术介绍
传统上，已知利用光声效应来将生物体的内部成像的光声成像设备，如在专利文献I和非专利文献I中公开的。光声成像设备向生物体内照射脉冲光，诸如脉冲激光束。吸收脉冲光的能量的生物组织通过由于热而导致的其体积扩张来生成声波(声信号)。该声波被超声探测器等检测到，并且所检测的信号被用来基于声波实现生物体的可视化。同时，传统上也已知采用超声探测器的超声成像设备，如在专利文献2中公开的。这样的超声探测器在其前端配备有超声换能器(以下，简称为“UT”)。在许多情况下，通过基底材料、压电体、其间夹着压电体的电极、声匹配层、声透镜等来构成探测器。在超声成像设备中，从UT向被检体(人体)照射超声波，并且UT接收来自被检体的反射的声波。通过电处理所检测到的反射的声波的信号来获得超声图像。注意，也可以通过扫描和照射超声波来获得超声层析图像。用于获得超声层析图像的已知方法包括:机械扫描方法，其中，机械地旋转、摇摆或滑动UT ;以及，电子扫描方法，其中，多个UT被设置为阵列(以下，称为“UT阵列”)，并且通过电子开关等来选择性地转换要驱动的UT。`这样的超声探测器能够检测声波以及超声波。因此，正在提出能够获得光声图像和超声图像两者的设备。即，向该类型的设备的超声探测器加上向被检体上照射光的光照射部，并且，由于光的照射导致的由被检体生成的声波被超声探测器的UT检测到。日本未审查专利公布N0.2005-21380日本未审查专利公布Νο.Η06-148154A High Speed Photoacoustic Tomography System based on a CommercialUltrasound and a Custom Transducer Array(基于商用超声和定制换能器阵列的高速声光断层摄影系统)，Xueding Wang, Jonathan Cannata, Derek DeBusschere, ChanghongHu, J.Brian Fowlkes, and Paul Carson, Proc.SPIE, Vol.7564, 756424(Feb.23, 2010).
技术实现思路
本专利技术的一个目的是通过下述方式使得能够获得高质量超声图像和光声图像:在被配置成也获得超声图像的光声成像设备中有效地检测超声波和声波。本专利技术的另一个目的是提供一种能够有效地检测超声波和声波的用于光声成像设备的探测器。本专利技术的一种用于光声成像设备的探测器包括:光照射部，所述光照射部输出要被照射到被检体上的光，使得生成光声波；声波生成装置，用于生成和输出要被照射到所述被检体上的声波；第一压电体，所述第一压电体检测被所述被检体反射的所述声波；以及第二压电体，所述第二压电体检测由于所述光的照射而导致的在所述被检体内生成的光声波；由无机材料制成的压电体被用作所述第一压电体；并且由有机材料制成的压电体被用作所述第二压电体。期望在所述第一压电体和第二压电体之间形成也充当对于所述第一压电体和第二压电体公共的电极的声匹配层。也期望朝向所述被检体提供的所述第二压电体比所述第一压电体多。在此，期望所述声匹配层包含金属。另外，期望所述声匹配层是有机材料和金属的复合物。也期望所述声匹配层的这样的有机材料具有粘结属性。而且，优选的是，所述金属是金属纳米微粒。替代地，所述声匹配层可以是具有相对低导电属性的材料或没有导电属性的材料之一，所述材料的表面被覆盖有具有导电属性的材料。同时，本专利技术的一种光声成像方法是配备有本专利技术的用于光声成像设备的探测器的光声成像方法。另外，本专利技术的一种光声成像方法是采用本专利技术的用于光声成像设备的探测器来基于由所述第一压电体输出的信号而获得声图像，并且基于由所述第二压电体输出的信号来获得光声图像的光声成像方法。通常，被照射到诸如活组织的被检体以获得超声图像的超声波的频率在从1MHz至40MHz的范围内的有限范围内(例如，在6dB处的部分带宽的大约80%，诸如从2MHz至5MHz的范围、从4MHz至1OMHz的范围或5MHz至12MHz的范围)。相反，虽然由于光的照射而导致在由诸如活组织的被检体生成的声波的频率在从IMHz至40MHz的范围内，但是所述声波的所述频率均匀的扩展在从IMHz至40MHz的整个频率范围上。同时，通过无机材料形成的压电体在较窄的带宽(在6dB处的部分带宽的大约80%)内具有极高的检测灵敏度，而由有机材料形成的压电体在探测器的结构中不展现清楚的谐振点，并且因此在极宽的频率带宽上具有较高的检测灵敏度。本专利技术的用于光声成像设备的所述探测器利用由具有上面的属性的无机材料制成的所述第一压电体来检测具有低水平的组织衰减的较低频率超声波。另外，由具有上面的属性的无机材料制成的所述第二压电体检测声波。因此，本专利技术的所述探测器能够在检测在宽频率范围上的声波的同时有效地检测反射的超声波。采用本专利技术的探测器的本专利技术的光声成像设备有效地检测反射的超声波和声波。因此，本专利技术的光声成像设备能够获得具有高的图像质量的超声图像和光声图像。【专利附图】【附图说明】图1是图示根据本专利技术的一个实施例的光声成像设备的整体的立体图。图2是图示根据本专利技术的所述实施例的用于光声设备的探测器的部分截面立体图。图3是图示光声成像设备的电配置的框图。【具体实施方式】以下，将参考附图详细描述本专利技术的一个实施例。图1是图示根据本专利技术的一个实施例的光声成像设备的整体的立体图。图2是图示由光声成像设备采用的探测器的部分截面立体图。图3是图示本实施例的光声成像设备的电配置的框图。本实施例的设备被配置为超声诊断设备2。如图1中所示，超声诊断设备2 —般由下述部分构成:便携超声波观察装置10 ;外部超声探测器(用于光声成像设备的探测器)11 ;以及，脉冲激光器单元70。 便携超声波观察装置10包括设备被检体12和外盖13。在设备被检体12的上表面上设置了操作部14，操作部14具有用于向便携超声波观察装置10内输入各种操作命令的多个按钮和跟踪球。在外盖13的内表面上设置了除了超声图像之外也显示各种操作屏幕的监视器15。外盖13经由铰链16被安装到设备被检体12，并且能够在打开位置和闭合位置(未示出)之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田隆亚，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：
国别省市：