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光声测量用探头及具备该光声测量用探头的光声测量装置

摘要

本发明提供一种在光声测量中,能够抑制产生如会妨碍信号观察的伪影的光声测量用探头及具备该光声测量用探头的光声测量装置。光声测量用探头中,具备朝向受检体射出测定光的光射出部及检测通过测定光的射出而在受检体内产生的光声波的声波检测部,构成为光射出部的射出端面比探头的抵接平面更靠声波检测部侧,上述射出端面中的光轴相对于声波检测部的检测面的法线方向向声波检测部所处一侧的相反侧倾斜。

著录项

  • 公开/公告号CN105939669A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-09-14

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 富士胶片株式会社;

    申请/专利号CN201480074258.4

  • 发明设计人 入泽觉;桥本温之;

    申请日2014-11-20

  • 分类号A61B8/00;A61B8/13;

  • 代理机构北京三友知识产权代理有限公司;

  • 代理人李辉

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-06-19 00:30:14

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-04-30

    授权

    授权

  • 2016-10-19

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61B8/00 申请日:20141120

    实质审查的生效

  • 2016-09-14

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据在受检体内产生的光声信号进行测量的光声测量中使用的探头及具备该探头的光声测量装置。

背景技术

近年来,利用光声效果的非侵入式测量法受到关注。该测量法对受检体照射具有规定波长(例如,可见光、近红外光或中间红外光的波长频带)的脉冲光,检测受检体内的吸收物质吸收该脉冲光能量的结果产生的弹性波即超声波(光声波),定量地测定该吸收物质的浓度。受检体内的吸收物质例如为血液中包含的葡萄糖或血红蛋白等。并且,检测这种光声波并根据该检测信号生成光声图像的技术被称作光声成像(PAI:Photo acoustic Imaging)或者光声层析成像(PAT:Photo Acoustic Tomography)。

在以往的这种光声成像中,提出有使用导光板等导光部件来向振子阵列的两侧附近导光的探头(例如,专利文献1或2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利公开2012-166009号公报

专利文献2:日本专利公开2012-179350号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

但是,本申请发明人等发现使用如上述的排列设置有导光部件与振子阵列的探头时,在入射有测定光的受检体的表面部分的光声波在受检体表面传播而与其他信号一同被振子阵列检测,从而成为伪影(虚像)的产生原因。这种伪影的存在有时会成为观察来自测量对象的光声信号时的障碍。

本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种在光声测量中,能够抑制产生如妨碍信号观察的伪影的光声测量用探头及具备该光声测量探头的光声测量装置。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述课题,本发明的光声测量用探头,其具备:

光射出部,朝向受检体射出测定光;及

声波检测部,检测通过测定光的射出而在受检体内产生的光声波,

光射出部的射出端面比探头的抵接平面更靠声波检测部侧,

上述射出端面中的光轴相对于声波检测部的检测面的法线方向向声波检测部所处一侧的相反侧倾斜。

本发明中,“抵接平面”表示通过探头的前端(即,与受检体接触的探头表面与声波检测部的中心轴的交点)并与声波检测部的检测面平行的平面。

并且,本发明的光声测量用探头中,优选上述射出端面中的光轴通过测定光的反射和/或折射而倾斜。

并且,本发明的光声测量用探头中,优选声波检测部为由多个声波检测元件构成的振子阵列,光射出部包含沿着振子阵列的阵列方向扩大测定光的传播范围的第1导光部件。

光射出部包含第1导光部件时,优选第1导光部件中的光轴与上述法线方向平行。

并且,可采用上述射出端面中的光轴通过从第1导光部件射出时的测定光的折射而倾斜的结构。

或者,本发明的光声测量用探头中,光射出部可具有通过从第1导光部件射出的测定光的反射或折射来使上述射出端面中的光轴倾斜的光学部件。

并且,上述光轴通过第1导光部件或上述光学部件而倾斜时,优选光射出部包含具有光射出部的上述射出端面的第2导光部件,该第2导光部件具有使测定光扩散的扩散部。

或者,本发明的光声测量用探头中,可采用光射出部包含具有光射出部的上述射出端面的第2导光部件,第2导光部件的上述端面通过从该第2导光部件射出时的测 定光的折射来使上述射出端面中的光轴倾斜的结构。此时,第2导光部件优选具有使测定光扩散的扩散部。

本发明的光声测量装置具备:

探头,具有朝向受检体射出测定光的光射出部及检测通过测定光的射出而在受检体内产生的光声波的声波检测部;及

信号处理部,根据通过声波检测部检测出的光声波对光声信号进行处理,

光射出部的射出端面比探头的抵接平面更靠声波检测部侧,

上述射出端面中的光轴相对于声波检测部的检测面的法线方向,向声波检测部所处一侧的相反侧倾斜。

并且,本发明的光声测量装置中,优选上述射出端面中的光轴通过测定光的反射和/或折射而倾斜。

并且,本发明的光声测量装置中,优选声波检测部为由多个声波检测元件构成的振子阵列,光射出部包含沿着振子阵列的阵列方向扩大测定光的传播范围的第1导光部件。

光射出部包含第1导光部件时,优选第1导光部件中的光轴与上述法线方向平行。

并且,上述射出端面中的光轴可采用通过从第1导光部件射出时的测定光的折射而倾斜的结构。

或者,本发明的光声测量装置中,光射出部可具有通过从第1导光部件射出的测定光的反射或折射而使上述射出端面中的光轴倾斜的光学部件。

并且,上述光轴通过第1导光部件或上述光学部件而倾斜时,优选光射出部包含具有光射出部的上述射出端面的第2导光部件,该第2导光部件具有使测定光扩散的扩散部。

或者,本发明的光声测量装置中,可采用光射出部包含具有光射出部的上述射出端面的第2导光部件,第2导光部件的上述端面通过从该第2导光部件射出时的测定光的折射而使上述射出端面中的光轴倾斜的结构。此时,优选第2导光部件具有使测定光扩散的扩散部。

发明效果

本发明的光声测量用探头及具备该光声测量用探头的光声测量装置中,光射出部的射出端面比探头的抵接平面更靠声波检测部侧,上述射出端面中的光轴相对于声波检测部的检测面的法线方向,向声波检测部所处一侧的相反侧倾斜,因此能够抑制射出于声波检测部附近的受检体的区域的测定光光量。由此,能够抑制在声波检测部附近的受检体的表面部分产生光声波。其结果,光声测量中,能够抑制产生如妨碍信号观察的伪影。

附图说明

图1是表示第1实施方式的光声测量装置的结构的示意图。

图2(a)及(b)是表示第1实施方式的探头结构的示意图。

图3(a)及(b)是表示光射出部的射出端面中的光轴及探头的抵接平面的关系的示意图。

图4是表示检测出从血管产生的光声波及在入射有测定光的受检体表面产生的光声波状态的示意图。

图5(a)~(d)是表示产生在受检体表面产生的光声波引起的伪影区域的光声图像的图。并且,图5(e)及图5(f)是分别表示生成图5(a)及(d)的光声图像时的光射出部与振子阵列的位置关系的示意图。

图6是表示光射出部的其他结构例的示意图。

图7(a)~(c)是表示光射出部的其他结构例的示意图。

图8(a)及(b)是表示光射出部的其他结构例的示意图。

图9(a)及(b)是表示光射出部的其他结构例的示意图。

图10是表示使光轴倾斜的其他方法的示意图。

图11是表示第2实施方式的光声测量装置的结构的示意图。

具体实施方式

以下,利用附图对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不限于此。另外,为了便于观察,适当地使图面中的各构成要素的比例尺等与实际构成要素不同。

“第1实施方式”

首先,对第1实施方式的光声测量用探头及具备该光声测量用探头的光声测量装置进行说明。图1是表示本实施方式的光声测量装置的结构的示意图,图2是表示探头的结构的示意图,图2(a)是从正面观察时的探头的剖视图,图2(b)是从侧面观察时的探头的剖视图。

本实施方式的光声测量装置10例如具有根据光声信号生成光声图像的光声图像生成功能。具体而言,如图1所示,本实施方式的光声测量装置10具备探头(probe)11、超声波单元12、激光单元13、显示部14及输入部15。

<探头>

探头11朝向受检体照射超声波,或检测在受检体M内传播的声波U。即,探头11能够进行对受检体M的超声波照射(发送)及从受检体M反射回来的反射超声波(反射声波)的检测(接收)。而且,探头11还能够检测由于受检体M内的吸收体吸收激光束而在受检体M内产生的光声波。另外,本说明书中,“声波”是包含超声波及光声波的含义。其中,“超声波”表示通过探头发送的弹性波及其反射波,“光声波”表示由于基于测定光的照射的光声效果而在受检体M内产生的弹性波。并且,作为吸收体,例如可举出血管、金属部件等。

例如如图1及图2所示,本实施方式的探头11具备振子阵列20、捆绑有多个光纤线41a的光纤束41、以隔着振子阵列20的方式配置的2个光射出部42及包含这些的框体11a。

振子阵列20例如由排列成一维或二维的多个超声波振子(或者声波检测元件)构成。本实施方式中,振子阵列20或超声波振子分别相当于本发明的声波检测部。超声波振子为由例如压电陶瓷或偏氟乙烯(PVDF)的高分子薄膜构成的压电元件。超声波振子具有在接收到声波U时将该接收信号转换为电信号的功能,在超声波振子中产生的电信号输出至后述的接收电路21。探头11从扇区扫描对应、线性扫描对应、凸面扫描对应等中根据拍摄部位选择。

光纤束41将来自激光单元13的激光束引导至光射出部42。光纤束41并无特别限定,可以使用石英光纤等公知的光纤束。光纤束41在射出侧按每个光纤线41a分支而连接于光射出部42。例如,探头11内有光源,能够将测定光直接入射于光射出部等时,无需光纤束41。

光射出部42为将通过光纤束41导光的激光束照射于受检体M的部分。如图1及图2(b)所示,本实施方式中,以2个光射出部42隔着振子阵列20对置的方式配置于振子阵列20的标高方向(与振子阵列的阵列方向垂直且与检测面平行的方向)的两侧。并且,图2(b)中,光射出部42从包含振子阵列20的检测面的抵接平面向上侧(从抵接平面观察时的振子阵列侧)远离配置。由此,能够确保从光射出部射出的测定光的传播距离。另外,射出端面的一部分(例如射出端面的角)可以与抵接平面相接。

而且,光射出部42的射出端形成有与光射出部42内部的光轴倾斜交叉的射出端面42e,测定光在从该射出端面42e射出时折射。在此,“与光轴倾斜交叉的射出端面”表示光轴不与射出端面42e正交且射出端面42e与光轴以测定光沿所希望的方向折射的角度交叉。由此,在上述射出端面中的光轴相对于振子阵列20(声波检测部)的检测面的法线方向,向振子阵列20所处一侧的相反侧倾斜的状态下,从光射出部42射出测定光L。换言之,如图3所示,上述射出端面42e中的光轴La处于如下方向:以振子阵列20的检测面的法线方向A为基准,以该射出端面42e与光射出部42内部的光轴的交点P0为中心,向振子阵列20所处一侧(以下,还称为探头内侧)的相反侧(以下,还称为探头外侧)仅旋转规定角度θ。即,射出端面中的光轴“倾斜”是指,从探头11的侧面观察时,光轴朝向从法线方向A以点P0为中心仅旋转规定角度θ(0°<θ<90°)的方向。图3中,省略了配置于振子阵列20的右侧的光射出部42的图示,但对于右侧的光射出部42,角度θ的方向相反,即,对于右侧的光射出部42,光轴向图3的右方向倾斜。

另外,本发明中,“光轴”从测定光的能量传播观点出发,考虑可成为光路代表的线来规定。例如如图3所示,能够将通过光射出部42的中心的线规定为光射出部42内的光轴。并且,例如如图3所示,能够将连结以高斯分布等使抵接平面S1上的测定光的能量分布EP近似时的分布的中心点P2与点P0的直线规定为上述射出端面42e中的光轴La。如图3(a),检测面上未安装任何部件时,以振子阵列20的中心点P1作为探头的前端,将通过该点P1且与检测面平行的平面S1定义为抵接平面。另一方面,例如如图3(b),在检测面安装有声透镜等声部件19时,以声部件19的前端部分P3作为探头的前端,将与该部分P3相接且与检测面平行的平面S2定义为抵接平面。并且,如本实施方式,声波检测部由多个声波检测元件构成时,针对至少1个声波检 测元件,以侧面观察对剖面进行观察时,射出端面42e中的光轴La相对于该元件的检测面的法线方向,向外侧倾斜即可。另外,如凸状探头那样振子阵列为圆弧状时,观察与各元件的检测面垂直的剖面时,射出端面42e中的光轴La相对于该元件的检测面的法线方向,向外侧倾斜即可。

作为光射出部42,例如可使用导光板。导光板为如下板,即,例如在由树脂或石英构成的板的表面实施特殊加工,使从一个端面入射的光从另一端面均匀地发光。作为树脂,例如可使用丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烃、紫外线固化性树脂或热固化性树脂。为了对振子阵列20两侧的受检体表面均匀地进行照明,优选导光板例如具有尖粗的锥形形状,并且振子阵列20的阵列方向的宽度与导光板的最大宽度为相同程度的长度。由此,能够遍及振子阵列20的阵列方向而扩大测定光的传播范围。并且,优选导光板的光轴方向的最大长度为10~40mm。

<激光单元>

激光单元13例如具有基于发出激光束的Q开关的固体激光型光源,输出激光束作为照射于受检体M的测定光L。激光单元13例如构成为接收来自超声波单元12的控制部34的触发信号来输出激光束。优选激光单元13输出具有1~100nsec的脉冲宽度的脉冲光作为激光束。例如,本实施方式中,激光单元13的光源为使用Q开关的翠绿宝石激光。

激光束的波长根据成为测定对象的受检体内的吸收体的光吸收特性而适当确定。例如,当测定对象为活体内的血红蛋白时(即,拍摄血管时),通常优选其波长为属于近红外波长域的波长。近红外波长域表示约700~850nm的波长域。然而,激光束的波长当然不限于此。并且,激光束可以是单波长,也可包含多个波长(例如,750nm及800nm)。而且,激光束包含多个波长时,这些波长的光可同时照射于受检体M,也可交替切换的同时进行照射。激光单元13除了翠绿宝石激光之外,还能够设为同样可输出近红外波长域的激光束的YAG-SHG-OPO激光或Ti-Sapphire激光。

<超声波单元>

超声波单元12具有接收电路21、AD转换部22、接收存储器23、光声图像生成部24、显示控制部30及控制部34。超声波单元12相当于本发明中的信号处理部。

控制部34控制光声测量装置10的各部,本实施方式中具备触发控制电路(省略图示)。触发控制电路例如在光声测量装置启动时向激光单元13发送光触发信号。 由此,激光单元13中,闪光灯打开,开始激光棒的激发。并且,激光棒的激发状态得到维持,激光单元13成为能够输出脉冲激光束的状态。

并且,控制部34之后从触发控制电路向激光单元13发送Qsw触发信号。即,控制部34根据该Qsw触发信号控制来自激光单元13的脉冲激光束的输出时刻。并且,本实施方式中,控制部34在发送Qsw触发信号的同时向AD转换部22发送采样触发信号。采样触发信号成为AD转换部22中的光声信号的采样开始时刻的信号。如此,通过使用采样触发信号,能够与激光束的输出同步采样光声信号。

接收电路21接收通过探头11检测到的光声信号。通过接收电路21接收的光声信号发送至AD转换部22。

AD转换部22对由接收电路21接收到的光声信号进行采样并转换为数字信号。AD转换部22例如根据从外部输入的规定频率的AD时钟信号,以规定的采样周期对所接收的光声信号进行采样。

接收存储器23存储通过AD转换部22采样的光声信号。并且,接收存储器23向光声图像生成部24输出通过探头11检测到的光声信号的数据。

光声图像生成部24例如以与超声波振子的位置相应的延迟时间相互叠加存储于接收存储器23的上述光声数据来重构1线量的数据,根据各线的光声数据生成断层图像(光声图像)数据。另外,该光声图像生成部24可代替延迟叠加算法,通过CBP法(Circular Back Projection)进行重构。光声图像生成部24向显示控制部30输出如上述那样生成的光声图像数据。

显示控制部30根据通过显示处理部25实施规定显示处理的光声图像数据,将光声图像显示于显示装置等的显示部14。显示控制部30通过探头11具有二维排列的振子阵列或探头扫描获取到多个光声图像时,例如能够根据这些光声图像制作体数据,作为三维图像将合成图像显示于显示部14。

输入部15为用于用户输入光声测量的条件等的部分。

以下,对本实施方式的探头11及光声测量装置10的效果进行说明。本申请发明人等发现,使用排列设置有光射出部与声波检测部的探头时,在入射有测定光的受检体的表面部分产生的光声波在受检体表面传播而与其他信号一同被声波检测部检测,成为伪影(虚像)的产生原因。例如,图4是表示检测到从血管V产生的光声波与在入射有测定光的受检体表面产生的光声波的状态的示意图。将测定光L照射于受检体 M时,理想情况下欲仅检测来自血管V的光声波U1,但实际上还会检测到在入射有测定光L的受检体表面部分35产生的光声波U2。该光声波U2成为伪影(虚像)的原因。产生光声波U2至被检测出为止的时间,依赖于测定光L在抵接平面上的照明区域与声波检测部之间的间隔。即,该间隔越大,光声波U2在受检体中传播的距离越长,因此产生光声波U2至被检测出为止的时间变长。

并且,产生光声波U2至被检测出为止的时间,对光声图像中出现伪影区域的范围产生影响。图5是依赖于光射出部42(导光板)与振子阵列20之间的间隔W1来表示观察区域R1(能够识别来自血管等测量对象的信号并成为主要观察对象的区域)及伪影区域R2的大小变化的图。具体而言,图5(a)~(d)是表示产生有在受检体表面产生的光声波U2引起的伪影区域R2的光声图像P的图。并且,图5(e)及(f)分别是表示生成图5(a)及(d)的光声图像P时的光射出部42与振子阵列20的位置关系的示意图。从图5可知,光射出部42与振子阵列20之间的间隔W1(即,测定光L在抵接平面上的照明区域与声波检测部之间的间隔)越大,观察区域R1及伪影区域R2的边界B越下降。这是因为,光声图像P的上下方向相当于时间轴,光射出部42与振子阵列20之间的间隔W1越大,光声波U2的信号进入的时间越变慢。

因此,本发明中,通过使射出端面42e中的光轴La向探头的外侧倾斜,抑制射出于声波检测部附近的受检体的区域W2(参考图3)的测定光的光量。由此,在区域W2中产生的光声波减少,能够加大相对于图5(a)~(d)所示的光声图像中的伪影区域R2的观察区域R1的比例。测定光L在抵接平面上的照明区域与声波检测部之间的间隔,根据欲确保的观察区域R1的深度适当设定。但是,若过分扩大该间隔,则虽然能够抑制伪影产生至较深的区域,但光量无法充分到达声波检测部正下方的区域,导致原本欲检测的光声波的信号强度也下降。因此,上述间隔优选为约3~20mm,尤其优选为10~15mm。并且,光射出部42的射出端面42e中的光轴的倾斜度,优选在上述间隔满足上述范围的范围来设定。

如以上,本实施方式的光声测量用探头及具备该光声测量用探头的光声测量装置中,光射出部的射出端面比探头的抵接平面更靠声波检测部侧,上述射出端面中的光轴相对于声波检测部的检测面的法线方向,向声波检测部所处一侧的相反侧倾斜,因此能够抑制射出于声波检测部附近的受检体的区域的测定光的光量。其结果,光声测量中,能够抑制产生如妨碍信号观察的伪影。

<设计变更>

上述第1实施方式中,对光射出部42由1个导光部件构成的情况进行了说明,但本发明并不限于此。例如,图6至图9是表示光射出部42的其他结构例的示意图。

图6的光射出部42由第1导光部件43及第2导光部件44构成,通过光纤导光的测定光以依次透射第1导光部件43及第2导光部件44的方式被导光。第1导光部件43以第1导光部件43内部的光轴La与检测面的法线方向A平行的状态设置,第2导光部件44以其射出端面44e远离抵接平面S1的状态设置。在此,“平行”是不仅包含完全的平行,还包含在±10°的范围内倾斜配置的含义。在第1导光部件43的射出端形成有与第1导光部件43内部的光轴La倾斜交叉的射出端面43e,测定光在从该射出端面43e射出时折射。由此,构成为射出端面43e中的光轴La向探头11的外侧倾斜。第2导光部件44接收从第1导光部件43射出的测定光,在维持该测定光入射时的光轴方向的同时,使测定光朝向受检体而从射出端面44e射出。即,本构成例中,第2导光部件44的射出端面44e相当于本发明的光射出部42的射出端面,该射出端面44e中的光轴La的规定倾斜度通过第1导光部件43的射出端面43e中的折射来实现。第1导光部件的最大长度优选为10~40mm,第2导光部件的最大长度优选为2~5mm。通过加长第1导光部件43,例如能够在使测定光扩散之前,更促进测定光的阵列方向的扩散。并且,在第2导光部件44的入射端设置有使测定光扩散的扩散部44a,由此基于测定光的照明的均匀性进一步提高。扩散部44a例如可通过在表面设置配设有多个微小透镜的拡散板,或形成内包有多个散射性微粒的层来形成。另外,设置扩散部44a的位置并无特别限定,可形成于第2导光部件的中间部分或射出端,从确保已扩散的测定光的传播距离来提高照明的均匀性的观点考虑,优选为入射端。

并且,图7(a)的光射出部42由第1导光部件43及棱镜部件45构成,通过光纤导光的测定光以依次透射第1导光部件43及棱镜部件45的方式被导光。棱镜部件45以其射出端面45e远离抵接平面S1的状态配置,关于第1导光部件43的配置和长度,与图6的情况相同。另一方面,如图7所示,在第1导光部件43的射出端并未形成与第1导光部件43内部的光轴La倾斜交叉的射出端面43e,测定光在从该射出端面43e射出时不折射。构成为从第1导光部件43射出的测定光在通过棱镜部件45时折射,棱镜部件45的射出端面45e中的光轴La向探头11的外侧倾斜。即,本结构例中,棱镜部件45的射出端面45e相当于本发明的光射出部42的射出端面,该射出 端面45e中的光轴La的规定倾斜度,通过该棱镜部件45中的折射来实现。图7(b)的光射出部42除了图7(a)的结构之外,在棱镜部件之后还追加有第2导光部件44。关于第2导光部件44,与图6的情况相同。并且,图7(c)的光射出部42中设置有反射部件46(例如,反射膜或反射镜)来代替图7(a)的结构中的棱镜部件45。通过光纤导光的测定光在透射第1导光部件43之后,被反射部件46反射。构成为从第1导光部件43射出的测定光在反射部件46反射,反射部件46的反射面46s中的光轴La向探头11的外侧倾斜。即,本结构例中,反射部件46的射出端面46s相当于本发明的光射出部42的射出端面,该射出端面46s中的光轴La的规定倾斜度通过该反射部件46中的反射来实现。另外,也可在图7(c)的结构中设置第2导光部件44。

并且,图8(a)的光射出部42也由第1导光部件43及第2导光部件44构成,通过光纤导光的测定光以依次透射配置于相同直线上的第1导光部件43及第2导光部件44的方式被导光。图8的光射出部42的结构与图6的结构的不同点在于,第2导光部件44的射出端面44e相对于光轴倾斜加工,而非第1导光部件43。因此,构成为测定光在从第2导光部件射出时在射出端面44e折射,射出端面44e中的光轴La向探头11的外侧倾斜。即,本结构例中,第2导光部件44的射出端面44e相当于本发明中的光射出部42的射出端面,该射出端面44e中的光轴La的规定倾斜度通过该射出端面44e中的折射来实现。图8(b)的光射出部42在图8(a)的结构中,追加有第2导光部件44中的扩散部44a。对于扩散部44a,与图6的情况相同。

图6至图8的结构例中,具有如下优点:以第1导光部件43内部的光轴La与检测面的法线方向A平行的状态设置第1导光部件43,因此有利于探头的小型化;及使用第1导光部件43,因此照明的均匀性较好等。尤其,如图6或图8所示,在第1导光部件43及第2导光部件44的至少一个上形成有相对于光轴的倾斜面(例如射出端面43e或44e)时,无需用于使光轴倾斜的光学部件(例如图7(b)的棱镜部件),因此还有部件的配置调整变得容易的优点。并且,相对于光轴的倾斜面可形成于第1导光部件43及第2导光部件44双方的射出端。此时,通过各射出端面中的测定光的阶段性折射,实现光射出部的射出端面中的光轴的目标倾斜度。

而且,图6至图8的结构例中,对第1导光部件43内部的光轴La与法线方向A平行的情况进行了说明,但本发明并不限于此。例如、图9(a)的光射出部42,由内部的光轴La向探头的内侧倾斜的状态的第1导光部件43、反射部件46及第2导光 部件44构成。构成为通过测定光在反射部件46中反射,反射面中的光轴La向探头11的外侧倾斜。本结构例中,具有如下优点:能够使用低成本的部件;及倾斜配置第1导光部件43,由此能够使用较长的第1导光部件,因此照明的均匀性较好等。并且,图9(b)的光射出部42由第1导光部件43及第2导光部件44构成,构成为倾斜加工第1导光部件43来形成面,通过该面反射在内部传播的测定光。本结构例中,具有如下优点:与图9(a)的光射出部42相比,组件件数减少,部件的配置调整较容易;及倾斜配置第1导光部件43,因此与图6至图8的光射出部42相比,能够使用较长的第1导光部件,因此照明的均匀性较好等。

并且,本发明并不限于通过光射出部42实现规定倾斜度的光轴的情况。例如,如图10所示,可在调整光纤41a的配置来入射于光射出部42之前,将测定光的光轴调整为规定倾斜度。

“第2实施方式”

接着,对第2实施方式的光声测量用探头及具备该光声测量用探头的光声测量装置进行说明。图11是表示本实施方式的光声测量装置的结构的示意图。本实施方式与第1实施方式的不同点在于,除了光声图像之外,还生成超声波图像。因此,对与第1实施方式相同的构成要素,除非有需要,则省略详细说明。

如图11所示,本实施方式的光声测量装置10具备探头11、超声波单元12、激光单元13、显示部14及输入部15。

<超声波单元>

本实施方式的超声波单元12除了图1所示的光声测量装置的结构之外,还具备超声波图像生成部29及发送控制电路33。

本实施方式中,探头11除了检测光声信号之外,还进行对受检体的超声波输出(发送)及相对于所发送的超声波的来自受检体的反射超声波(反射声波)的检测(接收)。作为进行超声波的收发的超声波振子,可使用本发明中的振子阵列20,也可使用为了收发超声波而独立设置于探头11中的新的超声波振子。并且,可分离进行超声波的收发。例如,从不同于探头11的位置进行超声波发送,并通过探头11接收相对于该发送的超声波的反射超声波。

控制部34在生成超声波图像时向发送控制电路33发送命令超声波发送的内容的超声波发送触发信号。发送控制电路33若接收到该触发信号,则使探头11发送超声波。探头11在发送超声波之后,检测来自受检体的反射超声波。

探头11检测出的反射超声波经由接收电路21输入至AD转换部22。控制部34结合超声波发送的时刻,向AD转换部22发送采样触发信号,开始反射超声波的采样。AD转换部22将反射超声波的采样信号存储于接收存储器23。关于光声信号的采样与反射超声波的采样,可先进行任一个。

超声波图像生成部29根据通过探头11的振子阵列20检测出的反射超声波(其采样信号),实施重构处理、检波处理及对数转换处理等信号处理来生成超声波图像的数据。对于图像数据的生成,能够与光声图像生成部24中的图像数据的生成相同地使用延迟叠加算法等。

显示控制部30例如分别将光声图像与超声波图像显示于显示部14,或将它们的合成图像显示于显示部14。显示控制部30例如通过重叠光声图像与超声波图像来进行图像合成。

本实施方式中,光声测量装置除了光声图像之外,还生成超声波图像。因此,除了第2实施方式的效果之外,通过参考超声波图像,还能够观察在光声图像中无法图像化的部分。

符号说明

10 光声测量装置

11 探头

12 超声波单元

13 激光单元

14 显示部

15 输入部

19 声部件

20 振子阵列

21 接收电路

22 转换部

23 接收存储器

24 光声图像生成部

29 超声波图像生成部

30 显示控制部

33 发送控制电路

34 控制部

41 光纤束

42 光射出部

43 第1导光部件

44 第2导光部件

45 棱镜部件

46 反射部件

L 测定光

M 受检体

U 声波

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