[發(fā)明專利]被檢體信息獲取裝置和顯示方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310740109.4
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103908226A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 渡辺匡哉;阿部浩
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B8/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 羅銀燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于基于通過利用光照射被檢體而產(chǎn)生的光聲波來獲得關(guān)于被檢體的信息的技術(shù)。

背景技術(shù)

使用光聲效應(yīng)的光聲成像（PAI）是使用光的光學(xué)成像技術(shù)的一個示例。在光聲成像中，例如，利用脈沖光照射諸如活體的被檢體，并且通過諸如吸收脈沖光的能量的血管的光吸收體產(chǎn)生光聲波。通過該光聲效應(yīng)產(chǎn)生的光聲波被聲波檢測單元檢測。然后，通過對從聲波檢測單元輸出的檢測信號執(zhí)行分析處理來獲取被檢體信息。

這里，通過光聲效應(yīng)產(chǎn)生的光聲波的初始聲壓P由下式1表達(dá)。Γ表示Grüneisen系數(shù)，并且是通過將體積膨脹系數(shù)β與聲音的速度c的平方的積除以恒定壓力下的比熱C_p獲得的。當(dāng)被檢體被設(shè)定時，Γ具有與被檢體對應(yīng)的幾乎恒定的值。μ_a表示關(guān)注的區(qū)域的吸收系數(shù)，Φ表示關(guān)注的區(qū)域的光強度。

P=Γ·μ_a·Φ（式1）

日本專利公開No.2010-088627公開了基于通過光聲效應(yīng)產(chǎn)生的光聲波來獲取活體的內(nèi)部的初始聲壓分布。此外，通過使用式1，日本專利公開No.2010-088627公開了通過將活體的內(nèi)部的初始聲壓分布除以已在活體中傳播的光的光強度分布來獲取活體的內(nèi)部的吸收系數(shù)分布，活體的內(nèi)部的吸收系數(shù)分布用作被檢體信息。

發(fā)明內(nèi)容

在本說明書中所公開的被檢體信息獲取裝置包括光源、聲波檢測單元和處理單元。光源被配置為發(fā)光。聲波檢測單元被配置為檢測通過利用光照射被檢體而產(chǎn)生的光聲波并輸出檢測信號。處理單元被配置為能夠基于檢測信號獲取兩種或更多種類型的被檢體信息，并被配置為使顯示單元顯示由用戶從兩種或更多種類型的被檢體信息中選擇的至少一種類型的被檢體信息。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征從以下參照附圖的示例性實施例的描述將變得清晰。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)示例性實施例和示例的被檢體信息獲取裝置的示圖。

圖2是示出根據(jù)示例性實施例和示例的處理單元的細(xì)節(jié)的示圖。

圖3是示出根據(jù)示例性實施例的被檢體信息獲取方法的流程的示圖。

圖4是示出根據(jù)示例的被檢體信息獲取方法的流程的示圖。

圖5是示出根據(jù)示例的與756nm的光對應(yīng)的初始聲壓分布的示圖。

圖6A是示出根據(jù)示例的氧飽和度分布的示圖。

圖6B是示出根據(jù)示例的另一氧飽和度分布的顯示的示圖。

具體實施方式

在日本專利公開No.2010-088627中，通過使用血紅蛋白吸收更多光的某一波長的光來獲取被檢體的內(nèi)部的吸收系數(shù)分布。該吸收系數(shù)分布在顯示單元上被顯示。

通過使用諸如在日本專利公開No.2010-088627中所描述的一種方法的方法獲取的吸收系數(shù)分布是表示主要由血管執(zhí)行的光吸收的分布。由此，這樣的吸收系數(shù)分布對于確定血管的形狀和位置是有效的。惡性腫瘤消耗大量的氧，并由此在惡性腫瘤周圍形成許多血管。吸收系數(shù)分布的顯示幫助用戶確定血管的形狀和位置，并因此對于診斷惡性腫瘤的存在是有幫助的。

以這種方式，在光聲成像中，可從通過利用單個波長的光執(zhí)行照射而產(chǎn)生的光聲波的檢測信號來獲取諸如吸收系數(shù)分布的形態(tài)信息，該形態(tài)信息使得能夠確定被檢體的形狀。然后，用戶通過檢查顯示的形態(tài)信息可進(jìn)行惡性腫瘤的存在的診斷。

然而，盡管通過使用這樣的形態(tài)信息可確定被檢體的形狀，但難以定量地評價被檢體的狀態(tài)。由此，在使用形態(tài)信息的診斷中，診斷的精度會降低。

相反，在光聲成像中，可從通過利用多個波長的光執(zhí)行照射而產(chǎn)生的光聲波的檢測信號來獲取光譜信息，該光譜信息使得能夠確定被檢體中的物質(zhì)的濃度等。這里，通過利用所述多個波長中的相應(yīng)一個的光執(zhí)行照射來產(chǎn)生光聲波中的每一個。

以下，作為光譜信息的示例，將描述氧飽和度分布。由于惡性腫瘤消耗大量的氧，因此，惡性腫瘤周圍的氧飽和度比正常組織周圍的氧飽和度低。由此，用戶通過檢查顯示的氧飽和度分布可進(jìn)行惡性腫瘤的存在的診斷。

但是，由于通過使用多個波長的光的吸收系數(shù)之間的比來獲得諸如氧飽和度的光譜信息，因此，即使在諸如血管的觀察目標(biāo)以外的區(qū)域中，也由于隨機噪聲等之間的比而顯示光譜信息。這里，吸收系數(shù)中的每一個與所述多個波長中的相應(yīng)一個的光對應(yīng)。由于對于觀察目標(biāo)和除了觀察目標(biāo)以外的區(qū)域均顯示光譜信息，因此，難以相互區(qū)分。作為結(jié)果，當(dāng)通過使用光譜信息進(jìn)行診斷時，診斷的精度會降低。