[發明專利]被檢體信息獲取設備和方法

有效

• 申請號: 201210274444.5
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102908164A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 宮里卓郎
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 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: 李渤

技術領域

本發明涉及通過檢測被檢體內產生的聲波而獲取諸如被檢體的光譜特性的信息的設備和方法。

背景技術

光聲層析成像（PAT）作為獲得獨特地表示由癌形成的新生血管的圖像的技術而受到關注。PAT是一種用脈沖光（近紅外線）照射被檢體，用聲波檢測器檢測被檢體產生的光聲波，并將檢測到的光聲波轉換成圖像的技術。

可以用下面示出的等式（1）表示在被檢體的關注區域內產生的光聲波的初始壓力P₀。

P₀=Γ·μ_a·Φ(1)

在這個等式中，Γ是格林愛森（Gruneisen）系數，它是通過將體積膨脹系數β與聲速c的平方之積除以比熱C_p獲得的。已知的是，當給定被檢體時，Γ對于給定的對象基本上取常數值。μ_a是關注區域的吸收系數，Φ是關注區域中的光強度（照射關注區域的光的光強度，也被稱為光能流（light?fluence））。

被檢體內產生的光聲波傳播穿過被檢體，并且由放置在被檢體表的聲波檢測器檢測。根據檢測結果，信號處理設備通過使用諸如反投影（back?projection）方法等重構方法獲取初始壓力分布P₀。

根據等式（1），通過將初始壓力分布P₀除以格林愛森系數Γ，得到μ_a和Φ之積的分布，即，光學能量密度分布。此外，可以通過將光學能量密度分布除以被檢體內的光強度分布Φ(r)來得到吸收系數分布μ_a(r)。

在論文Functional?Photoacoustic?tomography?for?non-invasiveimaging?of?cerebral?blood?oxygenation?and?blood?volume?in?rat?brain?in?vivo(X.Wang,L.V.Wang?et?al.Proc.of?SPIE?Vol.5697(2005)（用于活體鼠腦內腦血氧含量和血容量的非侵入式成像的功能性光聲層析成像（X.Wang,L.V.Wang等人，SPIE會議文集，5697卷(2005年)））（下文中稱為NPL?1）中，公開了使用針對具有兩個波長的光得到的兩個吸收系數分布來計算氧飽和度分布的技術。

由ε_HbO(mm^-1M^-1)表示氧基血紅蛋白的摩爾吸收系數，并且由ε_Hb(mm^-1M^-1)表示脫氧血紅蛋白的摩爾吸收系數。注意的是，摩爾吸收系數指每1升包括1mol血紅蛋白的樣本的吸收系數。摩爾吸收系數的值由波長唯一確定。

此外，由C_Hbo表示氧基血紅蛋白的摩爾濃度（M），并且由C_Hb表示脫氧血紅蛋白的摩爾濃度（M）。當如上所述給定參數時，在波長λ₁和在波長λ₂處血液的吸收系數μ_a由下面示出的等式（2）示出。