被检体信息获得装置、显示方法、程序和处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及被检体信息获得装置、显示方法、程序和处理装置。本发明特别涉及用于通过接收由光产生的声波获得特性信息的技术。
【背景技术】
[0002]作为用于用来自光源的光照射被检体并且将基于入射光获得的被检体中的特性信息成像的光成像技术中的一种，提出了光声成像。根据光声成像，用从光源产生的脉冲光照射被检体，并且，接收从吸收在被检体中传播和扩散的脉冲光的能量的部位产生的声波(一般是超声波)。然后通过使用接收信号将被检体中的特性信息成像。
[0003]S卩，根据光声成像，能够通过利用诸如肿瘤的被检体部位与其它部位之间的光能量的吸收系数的差值获得与被检体中的各单个位置处的光吸收有关的特性信息的分布(特性分布)。获得的特性分布包含初始声压分布、光吸收系数分布或材料浓度分布等。
[0004]根据NPL 1，通过用光声显微镜获得被检体中的总血红蛋白浓度分布将血管成像。通过根据NPL I的光声显微镜，光在被检体表面上从一个点到另一点(对于各位置)依次聚焦，并且，依次获得从各位置产生的声波。然后，逐个地布置基于来自单个位置的声波的特性信息。根据NPL 1，指出了通过使用光声显微镜获得诸如血液中的氧饱和度的时间过程(time course)的氧代谢数据，并且，描述了上述的氧代谢用作诊断指标的认识。
[0005][引文列表]
[0006][非专利文献]
[0007][NPL I]
[0008]Label-free oxygen-metabolic photoacoustic microscopy in vivo,JournalOf B1medical Optics 16(7)076003(2011)
【发明内容】
[0009][技术问题]
[0010]在肿瘤等的诊断中，如在NPL I中描述的那样，特性信息的时间波动可用作诊断指标。但是，在NPL I的光声显微镜的情况下，没有描述如何向操作人员(用户)呈现特性信息的时间波动。在将上述的装置用于诊断中的情况下，改善向用户呈现数据的方法和易用性是重要的。
[0011]根据NPL I的光声显微镜采用其中光在被检体表面上从一个点到另一点聚焦以进行依次扫描并且逐个布置所获得的特性信息的系统。作为与上述系统不同的系统，提出了其中用光一次照射多个位置且对图像重构使用基于从多个位置产生的声波的多个接收信号的系统。根据在NPL I中描述的光声显微镜的系统，与用于实施上述的图像重构的系统相比，更高的分辨率是有利的，但是这花费时间。特别地，在检查诸如乳房的相对较宽的范围中的被检体的情况下，花费长的时间，并且，出现易用性的问题。
[0012]鉴于以上情况，本发明提供可执行用于诊断的呈现的具有令人满意的易用性的被检体信息获得装置、显示方法、程序和处理装置。
[0013][问题的解决方案]
[0014]根据本发明的一个方面，提供一种被检体信息获得装置，该被检体信息获得装置包括:产生光的光源；被配置为接收在被来自光源的光照射的被检体中产生的声波并且将声波转换成多个接收信号的多个换能器元件；以及被配置为通过使用多个接收信号获得指示分别与被检体中的多个位置对应的特性信息的分布的特性分布的处理单元，其中，处理单元输出用于在显示单元的同一画面内显示通过使用特性分布创建的分布图像和指示分布图像的预定区域中的特性信息的时间波动的数据的图像信息。
[0015]根据本发明的另一方面，提供一种显示方法，通过使用通过接收在被光照射的被检体中产生的声波在被检体信息获得装置中获得的特性分布在显示单元上显示图像，获得的特性分布是通过使用通过接收声波获得的多个接收信号获得的分别与被检体中的多个位置对应的特性信息的分布，显示方法包括在显示单元的同一画面内显示通过使用特性分布创建的分布图像和指示分布图像的预定区域中的特性信息的时间波动的数据。
[0016]参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得清晰。
【附图说明】
[0017]图1A是根据第一实施例的被检体信息获得装置的示意图。
[0018]图1B是根据第一实施例的被检体信息获得装置的示意图。
[0019]图2A是根据第一实施例的声波的接收定时的时序图。
[0020]图2B是根据第一实施例的声波的接收定时的时序图。
[0021]图3A是根据第一实施例的处理装置的示意图。
[0022]图3B是根据第一实施例的处理装置的示意图。
[0023]图4是根据第一实施例的显示方法的流程的流程图。
[0024]图5是根据第一实施例的在显示单元上显示的画面的例子的示意图。
[0025]图6是根据第一实施例的在显示单元上显示的画面的例子的示意图。
[0026]图7是根据第二实施例的在显示单元上显示的画面的例子的示意图。
【具体实施方式】
[0027]以下，通过使用附图描述本发明的实施例。原则上，相同的部件被赋予相同的附图标记，并且，省略它们的描述。
[0028]在以下的描述中，声波包含称为光声波、光学超声波、声波或超声波的弹性波，并且，特别地，通过光照射产生的声波被称为“光声波”。根据以下的实施例的被检体信息获得装置至少接收通过用光(包含可见光或红外光的电磁波)照射被检体在被检体内的多个位置(部位)处产生的光声波，并且，获得指示分别与被检体中的多个位置对应的特性信息的分布的特性分布。
[0029]基于光声波获得的特性信息指示与光吸收有关的特性信息，并且，包含通过光照射产生的光声波的初始声压或反映从初始声压导出的光能量吸收密度、吸收系数或构成组织的材料浓度等的特性信息。材料浓度包含例如氧饱和度、总血红蛋白浓度、或者氧合血红蛋白或还原血红蛋白浓度等。
[0030]在声波之中，从探测器传送的声波可被称为“超声波”，并且，在一些情况下，传送的超声波在被检体中被反射的波可被特别称为“反射波”。以这种方式，根据以下的实施例的被检体信息获得装置可不仅通过接收光声波而且通过接收基于超声回声的反射波获得与被检体中的声学特性有关的分布。与该声学特性有关的分布包含反映被检体中的组织的声学阻抗的差异的分布。但是，根据本发明的实施例，即使不传送或接收超声波或者不获得与声学特性有关的分布，也是足够的。
[0031]此外，根据以下的实施例的被检体信息获得装置主要针对人或动物的恶性肿瘤或血管疾病等的诊断或化疗的进度观察等。因此，假定活体为被检体，并且具体地，假定诸如人或动物的乳房、颈部或腹部的诊断目标。
[0032]被检体中的具有相对较高的吸收系数的组织表示被检体中的光吸收体。例如，当人体的一部分是被检体时，光吸收体包括包含大量的氧合血红蛋白或还原血红蛋白的血管、包含大量的新血管的肿瘤或颈动脉壁的斑块等。此外，通过利用金粒或石墨等与恶性肿瘤等特异性结合的分子探测器、或者运送药剂的胶囊等也是光吸收体。
[0033]第一实施例
[0034]以下，通过使用附图描述第一实施例。首先描述被检体信息获得装置的配置，然后描述显示方法。
[0035][总体配置]
[0036]首先，通过使用图1A和图1B描述根据本实施例的被检体信息获得装置的总体配置。图1A是根据本实施例的被检体信息获得装置的示意图，图1B是探测器130的示意图。根据本实施例的被检体信息获得装置至少包括光源110、具有多个换能器元件131的探测器130和用作处理单元的处理装置140。根据本实施例的探测器130被配置为执行光声波的接收和光声波的传送与接收。处理装置140可获得基于光声波的特性信息和基于超声波回声的反射波的与声学特性有关的分布。
[0037]在图1A中，通过光源110产生的光通过诸如束状纤维的光学部件被引导到探测器130中，并且，光从探测器130中的出射端子120发射到被检体100。发射到被检体100的光在被检体中扩散并且由被检体中的光吸收体101吸收，使得产生光声波。对探测器130设置的多个换能器元件131接收从被检体100产生的光声波，并且，分别将光声波转换成电信号(接收信号)。从探测器130输出的多个接收信号被发送到处理装置140。
[0038]根据本实施例的装置包括这样的配置:用于一次照射的光到达被检体中的多个位置而不是如光声显微镜那样将光聚焦于被检体表面上的单个位置(一个点)。探测器130包含多个换能器元件131。因此，能够接收至少通过一次光照射从被检体中的多个位置产生的光声波。详细地说，能够获得由多个位置(多个点)构成的预定区域中的特性信息组。特性信息组相当于指示各位置的特性信息的分布的特性分布。
[0039]在定时从上述的用于光声波接收的定时偏移的同时，多个换能器元件131还向被检体100传送超声波。传送的超声波在被检体中被反射，并且，多个换能器元件131接收返回的