[发明专利]光声成像装置和用于操作光声成像装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测光声波的光声成像装置，其检测通过将光辐射在被检体上在被检体的主体内生成的光声波，并且生成光声图像。本发明还涉及用于操作该光声成像装置的方法。

背景技术

超声成像被已知为用于获得被检体的主体的内部的层析图像的传统方法，其中，通过经过超声波在被检体的主体内被照射，检测在被检体的主体内被反射的超声波，生成超声图像，以使得能够显示形态学层析图像。同时，在能够在检验被检体时不仅显示形态学层析图像而且显示功能层析图像的装置的开发中存在近期进步。一种这样的装置在于，其利用光声分析方法。光声分析方法将具有预定波长的光(例如，可见光、近红外光、或中间红外光)照射到被检体上，检测光声波(其是作为在被检体内的特定物质吸收光的能量的结果被生成的弹性波)，并且在数量上测量特定物质的浓度。被检体内的特定物质是包括在血液内的葡萄糖、血红蛋白等。检测光声波并且基于所检测到的信号来生成光声图像的技术被称为PAI(光声成像)或PAT(光声断层摄影术)。

光声成像图像被检体具有比围绕被检体的介质更高的光吸收系数。例如，身体内的血管的光吸收系数大于围绕他们的介质的光吸收系数，并且血管的成像被广泛研究。

例如，已知从诸如血管的具有高光吸收系数的组织系统生成的光声波被检测为如图6A(专利文献1)中所示的N形声信号。通常，直到检测到这些声信号为止的光的照射之间的时间量t是反映血管相对于检测器的位置的值，并且声信号的宽度w是反映血管的尺寸的值。基于上述光声波来计算光吸收的系数，并且光声图像被获得作为光吸收的系数的分布。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]

日本未审查专利公开No.2010-136887

发明内容

在如图6A中所示的连接光声波的正峰值P1和负峰值P2的情况下，没有发生问题。然而，正峰值的位置和负峰值的位置之间的距离对于诸如厚血管的相对大组织系统变得更大，如图6B中所示。在这样的情况下，仅其边界被显示为两条线，并且存在这样的两条线难以被区别为单个组织系统的问题。在一些情况下，这样的两条线可能导致两条线中的每条表示相当小的组织系统(诸如，两条独立薄血管)的错误识别。而且，在存在多条厚血管的情况下，难以区别哪些线是表示单个组织系统的一对线，并且区别各个组织系统的困难变得显著。

鉴于前述情况，开发了本发明。本发明的目的在于提供一种光声成像装置，该光声成像装置甚至在相当大的组织系统和另一个组织系统之间的边界被显示为两条线的情况下，也使得在利用光声效果的光声成像中能够将两条线之间的区域区别为单个组织系统。本发明的另一个目的在于提供一种用于操作光声成像装置的方法。

一种实现以上目的的本发明的光声成像装置，包括：

光照射部，所述光照射部将测量光束照射至被检体的主体中；

电声转换部，所述电声转换部检测光声波并且将所述光声波转换为电信号，其中，通过将所述测量光束辐射在所述被检体的主体上而在所述被检体的主体内生成所述光声波；

图像生成部，所述图像生成部基于所述电信号来生成光声图像；以及

提取部，所述提取部提取位置数据和正/负数据，其中，所述位置数据与所述光声波已被转换成的所述电信号中多个峰值的每个峰值的位置有关，所述正/负数据指示所述峰值是正还是负；

在所述多个峰值中邻接峰值对的所述正/负数据是按照时间序列中的先正后负顺序的情况下，所述图像生成部基于所述峰值的所述位置数据，对与夹在所述邻接峰值对之间的信号区域相对应的图像区域实施色度调节，作为校正处理，所述校正处理促成将所述邻接峰值对和所述信号区域区别为单个组织系统。

在本说明书中，峰值的“正/负数据”是指在将背景作为参考的情况下，表示峰值具有正强度还是负强度的信息。例如，在前者情况下，信息指示“正”，并且在后者情况下，信息指示“负”。

所述“邻接峰值对”是指来自多个被测量峰值当中在时间序列中连续测量的两个峰值的组合。

“在多个峰值中邻接峰值对的所述正/负数据是按照时间序列中的先正后负顺序”是指在邻接峰值对内首先检测到的峰值的正/负数据是正，并且接下来检测到的峰值的正/负数据是负的情况。在此，正和负信号峰值分别是指在检测到声波的正和负压力的情况下的信号。在检测到声波的正和负压力但是由于放大器的极性而导致信号峰值变为负和正的情况下，以下说明中的符号将被反转。

“色度调节”意指色调、光度(亮度)、以及目标图像区域的饱和度中的至少一个被调节。