[发明专利]声学波测量设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及声学波测量设备和声学波测量方法。具体地说，本发明涉及用于接收从被光照射的被检体产生的声学波的声学波测量设备、以及用于控制该设备的方法。

背景技术

光声层析成像(photoacoustic tomography，PAT)是使用近红外光的用于体内成像的技术。在利用PAT的成像中，利用从光源产生的脉冲光照射诸如活体(living organism)的被检体，并且，在被检体中传播和扩散的光被光吸收物质吸收，以产生声学波(典型地，超声波)。产生声学波的机制被称为光声波效应。肿瘤组织与周围组织不同地对近红外光作出反应，它吸收比周围组织多的光从而立即膨胀并产生与吸收了近红外光的区域相对应的声学波。作为声学波测量设备的光声成像设备是这样的设备：该设备利用声学波检测元件接收声学波并分析所接收的信号，以由此计算关于在被检体中产生的声学波的诸如空间初始声压分布的信息，并且基于所计算的信息来形成图像。因为所产生的声压的分布与光吸收系数有关，所以，目前正积极地研究使用与光吸收系数有关的分布的被检体的诊断。

使用光声波效应来获得活体的读数(reading)的声学波测量设备使用具有近红外波长的高输出短脉冲(几十纳秒)光源。活体的光吸收低的近红外波长带被称为生物窗。生物窗中的近红外光可以深入地到达活体而不会导致破坏。然而，在使用PAT技术的声学波测量设备中，需要防止光照射观测者，尤其是眼睛。

为此，例如，由Manohar等人在题为″Region-of-interest breaststudies using the Twente Photoacoustic Mammoscope(PAM)″(Proc.of SPIE Vol.6437643702)的文献中描述的设备使用遮光帘(blackoutcurtain)来将被检体和观测者相互分隔开。

另一方面，为了有效地接收声学波，希望声学波测量设备将作为声学波检测单元的声学波探测器移动到被检体的精确的预定测量位置并检测声学波。此外，为了有效地产生声学波，希望将照射被检体的照射单元也移动到预定测量位置并照射该被检体。出于这些目的，观测者必须检查被检体上的测量位置并将声学波探测器和照射单元移动到希望的测量位置。然而，由于Manohar等人描述的设备用遮光帘将被检体和观测者相互分隔开，所以该设备具有这样的问题：观测者不能视觉地观测到被检体，并且难以按高精度将照射单元移动到测量位置。另一种测量方法在不照射光的情况下，将遮光帘打开并将照射单元移动到测量位置，以便在视觉上将照射单元与被检体对准。然而，在这种情况下，对于每一次测量都执行打开和关闭遮光帘的操作，这可能经常使得观测者忘记关闭遮光帘或者由于遮光帘的不完全关闭而产生间隙。

发明内容

本发明的一个方面涉及声学波测量设备，所述声学波测量设备包括：保持单元，被配置用于保持被检体；照射单元，被配置用于用光照射被检体；声学波检测单元，被配置用于经由保持单元接收由于用光进行照射而在被检体中产生的声学波；图像拾取单元，被配置用于获取被检体的图像；位置指定单元，被配置用于在由图像拾取单元获取的图像上指定测量位置；坐标变换单元，被配置用于将图像上的测量位置的坐标变换为保持单元上的对应位置的坐标；以及位置控制单元，被配置用于将照射单元和声学波检测单元中的至少一个移动到保持单元上的对应位置。

本发明的另一方面涉及声学波测量方法。所述方法包括：使用照射单元用光来照射被检体；以及经由保持单元接收由于用光进行照射而从被检体产生的声学波。更具体地说，所述方法包括：图像拾取步骤，获取被检体的图像；位置指定步骤，在通过图像拾取步骤获取的图像上指定测量位置；坐标变换步骤，将通过图像拾取步骤获取的图像上的测量位置的坐标变换为保持单元上的对应位置的坐标；以及位置控制步骤，将照射单元和声学波检测单元中的至少一个移动到保持单元上的对应位置。

根据参照附图对示例性实施例进行的以下描述，本发明的进一步的特征对于本领域普通技术人员来说将是清晰的。

附图说明

图1A是概要地示出根据第一实施例的声学波测量设备的示意图。

图1B是声学波测量设备的示意图。

图2A是当从照相机观察时的设备的示意图。

图2B是当从照相机观察时的设备的示意图。

图3是用于第一实施例中的测量的示例性过程的流程图。

图4是示出测量位置的像素坐标和可移动保持板上的坐标之间的关系的图。