[發明專利]生物信息成像裝置

無效

• 申請號: 200980134816.0
• 申請日: 2009-09-11
• 公開（公告）號: CN102149314A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 中嶌隆夫;福谷和彥
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B8/00;A61B8/08;A61B8/13;G01N21/17
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李穎

技術領域

本發明涉及生物信息成像裝置。

背景技術

近年來，用于通過使用諸如X射線、超聲波的技術從活體的信息獲取圖像的生物信息成像裝置以及磁共振成像(MRI)技術已被廣泛地使用于醫療領域。另外，如下的光學成像裝置已在醫療領域中被積極地研究：在所述光學成像裝置中，從諸如激光器的光源照射的光被允許在活體等中傳播，并且，所傳播的光等被檢測以便獲得關于活體的信息。作為光學圖像技術之一，光聲層析成像(PAT)被提出(例如，參照非專利文獻1)。

在光聲層析成像中，從光源產生的脈沖光被照射到作為被檢體的活體，并且從吸收在活體中傳播和擴散的光的能量的生物組織產生的聲波在多個位置處被檢測。在說明書中，聲波有時被稱為“光聲波”。接著，信號被分析，使得活體的光學特性值的信息被顯示為圖像。因此，可以以容易可見的形式獲取活體的光學特性分布尤其是光學能量吸收密度分布的信息。

根據非專利文獻1，在光聲層析成像中，由于光吸收而從位于被檢體中的特定位置處的光吸收體(absorber)產生的光聲波的初始聲壓P0可用下式(1)表示。

[式1]

P₀＝Γ·μ_a·Φ··········????(1)

這里，Γ是通過將熱膨脹率β與聲速c的平方的乘積除以定壓比熱(aspecific?heat?at?constant?pressure)C_p而獲得的Grüneisen系數。另外，μ_a是光吸收體的光學吸收系數，Φ是局部區域中的光量(照射到位于特定位置中的光吸收體的光量；有時稱為光注量)。由于參數Γ已知為根據活體的組織基本恒定，所以，可通過測量和分析多個位置處的作為聲波的大小的聲壓P的時間變化來獲得被檢體的光學吸收系數μ_a與光量Φ的乘積的分布，即，光學能量吸收密度分布。

引用列表

[非專利文獻]

非專利文獻1：M，Xu，L.V.Wang″Photoacoustic?imaging?inbiomedicine″，Review?of?scientific?instruments，77，041101(2006)

在以上常規的光聲層析成像中，如從式(1)可知的，不能僅通過經由對于聲壓P的時間變化的測量而獲取光學能量吸收密度分布來獲得被檢體的光學吸收系數μ_a的分布。換句話說，需要以某種方式獲得照射到產生光聲波的光吸收體的光量Φ的分布以及光學能量吸收密度分布。

照射到活體的光在活體內衰減。在假定由光源照射的光量Φ₀是恒定的并且光被照射到比光在活體中的傳播長度大的區域從而使得光在活體中像平面波一樣傳播的情況下，活體的光量Φ的分布可被近似為下式(2)。

[式2]

Φ＝Φ₀·exp(-μ_eff·d₁)·······????(2)

這里，μ_eff是活體中的平均有效衰減系數。術語“平均有效衰減系數”意指“在假定光學特性在活體中是空間上均勻的情況下的有效衰減系數”。另外，d₁是從活體的從光源照射光的區域(光照射區域)到活體中的光吸收體的距離(即，深度)。

在這種情況下，所產生的光聲波的初始聲壓P₁可用基于式(1)的下式(3)表示。

[式3]

P₁＝Γ·μ_a·Φ＝Γ·μ_a·Φ₀·exp(-μ_eff·d₁)·····????(3)