[发明专利]具有可动检测器阵列的光声测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量装置。

背景技术

在医疗领域中，已典型地使用利用X射线、超声和磁共振成像(MRI)的成像器件。并且，在医疗领域中积极开展了光学成像的研究。光学成像通过用来自诸如激光器的光源的光照射诸如活体的样本、使得光在样本中传播并检测传播的光等来获得生物信息。这种光学成像技术的例子可以是光声层析法(PAT)。

光声层析法是如下这样的技术，其用从光源产生的脉冲光照射样本，检测从在样本周围的多个位置处的已吸收了在样本中传播并且分散的光的能量的体组织产生的声波的时间轮廓，数学分析获得的信号并且将与样本内部的光学特性值有关的信息可视化。因此，可以获得初始压力分布或吸收光能量分布、特别是由于样本中的光照射而产生的吸收光能量分布。该分布可被用于例如指定肿瘤的位置。

一般地，通过光声层析法，只要可通过在围绕整个样本的封闭空间的表面上、特别是在球形测量面上的各点处使用理想的声换能器(宽带、点检测)测量声波的时间轮廓，由于光照射产生的初始压力分布就可在理论上被完全可视化。但是，对于实际的样本，难以从围绕整个样本的封闭空间的整个表面获得声波检测信息。鉴于此，在一些情况下，可以使用图1所示的平面测量系统。参照图1，附图标记1表示声换能器，2表示用作声波源的光吸收体，3表示样本，4表示图像重构区域，5表示声波。在这种平板测量系统中，在数学上已知，对于在其中由于脉冲光照射而产生的初始压力分布被可视化的图像重构区域4，只要可在足够大的区域(理想地，无限表面)中测量声波，就可基本上完全重构声波源分布(参见Physical Review E71，016706，2005)。

引用列表

非专利文件

非专利文件1：Physical Review E71,016706,2005

发明内容

当增大声换能器1的尺寸并且增加包含于声换能器1中的元件的数量以扩展声波的测量区域时，用于声换能器1的控制的电子控制系统变大，从而导致电子控制系统为极其昂贵的系统。当要制造具有大量元件的声换能器时，为了更容易制造，声换能器被分成多个元件组，并且，布置该多个元件组。因此，生产大的声换能器。

当元件的数量为明显大的数量时，由于用于向外面传送元件的电信号的布线线缆受限制(或者线缆的直径可增加)，因此可能对于元件中的一些不能提供布线。此外，提供沟槽(边界部分)以减少在分割的元件组之间产生的串扰。在被沟槽占据的区域中检测不到声波。

因此，本发明提供了能够产生图像数据的测量装置，虽然声换能器中的同时可检测的元件的尺寸和数量受到限制，但是该测量装置的最终获得的图像数据更接近实际的声波源分布。

根据本发明的一个方面的测量装置包括：声换能器，在所述声换能器中布置多个元件，各元件被配置用于检测从样本产生的声波并将检测的声波转换成电信号；移动控制单元，被配置用于将声换能器从第一位置移动到第二位置；和处理单元，被配置用于基于电信号产生图像数据。声换能器在元件的布置中具有间隙。声换能器检测第一位置处的声波，被移动控制单元移动使得第一位置处的间隙的位置与第二位置处的元件的位置对应，并然后检测第二位置处的声波。处理单元基于在第一位置处获得的电信号和在第二位置处获得的电信号产生图像数据。

通过本发明的该方面，可以提供如下这样的测量装置，虽然声换能器中的同时可检测的元件的尺寸和数量受到限制，但是该测量装置可产生更接近实际的声波源分布的图像数据。

附图说明

图1示意性地示出根据现有技术的测量装置的示例性配置。

图2示意性地示出根据本发明的实施例的测量装置的示例性配置。

图3示意性地示出根据实施例的测量装置的声换能器的示例性配置。

图4示出根据实施例的测量装置的声换能器的示例性移动方法。

图5A示出声波源的例子。

图5B示出在不移动声换能器的情况下获得的示例性图像。

图5C示出通过根据实施例的测量装置获得的示例性图像。

具体实施方式

以下参照附图描述根据本发明的实施例的测量装置。本实施例的测量装置可将主要用于肿瘤或血管疾病的诊断或化学治疗的疗效的观察的生物信息可视化。这里，生物信息是声波源分布。特别地，生物信息可以是活体内的初始压力分布或从初始压力分布得出的吸收光能量分布。并且，生物信息可以是从上述的信息中的任一个获得的限定体组织的发色团(chromophore)的发色团浓度。例如，发色团浓度可以是氧饱和。