被检体信息获取装置制造方法
【专利摘要】本公开内容涉及被检体信息获取装置。包括如下的被检体信息获取装置被使用：光源；光纤束，包含多个光纤；以及处理器，使用当光从光纤束的输出单元照射于被检体的照射表面上时产生的声波，并且获取来自被检体的信息，其中多个子束的输出边缘被布置在光纤束的输出单元中，每个子束包含多个光纤，所述多个子束包含布置在输出单元的中心部分中的第一子束和布置在输出单元的周边部分中的第二子束，以及第一子束的单位面积的光纤的数量比第二子束的单位面积的光纤的数量少。
【专利说明】被检体信息获取装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及被检体信息获取装置。
【背景技术】
[0002]获得活体中的光学特性值的一种方法是利用超声波在活体中的散射比光少的性能的光声断层成像术(PAT)(非专利文献1:M.Xu, L.Wang〃Photoacoustic imaging inbiomedicine", Review of scientific instruments, 77, 041101 (2006))。当由光源产生的脉冲光照射于活体上时，光在活体中传播同时被扩散(diffuse)。当包含于活体中的吸收体吸收传播的光时，由于光声效应，产生诸如超声波的声波。通过用探测器接收超声波并分析接收的信号，可以获得活体中的光学特性值分布，特别是光吸收密度分布。
[0003]根据 M.Xu, L.Wang〃Photoacoustic imaging in biomedicine", Review ofscientific instruments, 77, 041101 (2006),根据PAT通过光吸收从活体中的吸收体获得的超声波的声压P可由下式(I)表达。
[0004]P= gamma.μ a.Φ...(I)
[0005]在式(I)中，gamma表示通过将体积膨胀系数β和音速c的平方的积除以比热Cp获得的作为弹性特性值的Gruneisen系数。μ a表示吸收体的吸收系数，Φ表示由吸收体吸收的光通量。
[0006]从式(I)可以清楚地看出，根据PAT的超声波的声压与到达被检体的光量成比例。因此，为了获得强的信号，必须增加照射在被检体上的光量。
[0007]另一方面，作为施加到活体的照射密度的最大值的最大容许曝光量(MPE)被规定为关于激光器的安全相关标准(JISC6802)。在考虑MPE的同时，为了增加照射在活体上的光量，需要均匀的照射。
[0008]另外，对于PAT，为了在宽范围的活体上进行测量，希望通过照射单元和接收器扫描活体。在诸如固态激光器的大的光源的情况下，难以使用光源本身执行扫描。因此，优选地，通过光纤传送从光源发射的光，并且使用光纤的输出单元执行扫描。当光量大并且不能通过单个光纤传送光时，优选使用作为一束光纤的光纤束(bundle fiber)。
[0009]由于光纤束的性能是光在被输出之后展开，因此周边部分具有比中心部分少的光量。虽然可设想可通过在光纤束与活体之间使用透镜等产生均匀的射束，但是这不利地增加装置尺寸。特别地，对于使用手持式照明单元的PAT，为了减轻重量，希望由最少数量的部分构成操作单元。
[0010]在图像显示装置的领域中，公开了光纤束的输出单元分支成多个等同的子束的例子(专利文献1:日本专利申请公开N0.2002-214707)。因此，通过其输出单元分支成多个子束的光纤来传送从光源发射的光，并且通过将这些子束布置在与相应显示元件对应的位置处并照射显示元件，显示元件之间的光量的变化减少，并获得高质量的图像。
[0011]专利文献1:日本专利申请公开N0.2002-214707
[0012]非专利文献1:M.Xu, L.Wang〃Photoacoustic imaging in biomedicine"，Reviewof scientific instruments, 77, 041101 (2006)
【发明内容】
[0013]在日本专利申请公开N0.2002-214707中公开的方法具有如下问题:当光纤的输出单元与照射区域相互接近时，在被子束照射的区域之间产生不被照射的暗部，并且不能实现均匀照射。另外，当光纤的输出单元与照射区域相互远离时，存在光的重叠在照射区域的中心部分中比在照射区域的周边部分中强并且不能实现均匀照射的问题。
[0014]考虑到这些问题提出了本发明，并且其目的是提高从光纤束照射于被检体上的光的均匀性。
[0015]本发明提供一种被检体信息获取装置，该被检体信息获取装置包括:
[0016]光源； [0017]光纤束，包含多个光纤；以及
[0018]处理器，使用当来自光源的光从光纤束的输出单元照射于被检体的照射表面上时产生的声波，并且获取来自被检体的信息，其中
[0019]多个子束的输出边缘被布置在光纤束的输出单元中，每个子束包含多个光纤，
[0020]所述多个子束包含布置在输出单元的中心部分中的第一子束和布置在输出单元的周边部分中的第二子束，以及
[0021]第一子束的单位面积的光纤的数量比第二子束的单位面积的光纤的数量少。
[0022]本发明还提供一种被检体信息获取装置，该被检体信息获取装置包括:
[0023]光源；
[0024]光纤束，包含多个光纤；以及
[0025]处理器，使用当来自光源的光从光纤束的输出单元照射于被检体的照射表面上时产生的声波，并且获取来自被检体的信息，其中
[0026]多个子束的输出边缘被布置在光纤束的输出单元中，每个子束包含多个光纤，
[0027]所述多个子束包含布置在输出单元的中心部分中的第一子束和布置在输出单元的周边部分中的第二子束，以及
[0028]第一子束的输出边缘的面积比第二子束的输出边缘的面积小。
[0029]本发明还提供一种被检体信息获取装置，该被检体信息获取装置包括:
[0030]光源；
[0031]光纤束，包含多个光纤；以及
[0032]处理器，使用当来自光源的光从光纤束的输出单元照射于被检体的照射表面上时产生的声波，并且获取来自被检体的信息，其中
[0033]多个子束的输出边缘被布置在光纤束的输出单元中，每个子束包含多个光纤，
[0034]所述多个子束包含布置在输出单元的中心部分中的第一子束和布置在输出单元的周边部分中的第二子束，以及
[0035]在输出单元中，第一子束的输出边缘比第二子束的输出边缘更稀疏地布置。
[0036]本发明还提供一种被检体信息获取装置，该被检体信息获取装置包括:
[0037]光源；
[0038]光纤束，包含多个光纤；以及[0039]处理器，使用当来自光源的光从光纤束的输出单元照射于被检体的照射表面上时产生的声波，并且获取来自被检体的信息，其中
[0040]所述多个光纤被布置为使得当光被照射时在照射表面上单位面积的光量是大致均匀的。
[0041 ] 根据本发明，可提高从光纤束照射到被检体上的光的均匀性。
[0042]参照附图从示例性实施例的以下描述中，本发明的其它特征将变得清晰。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是示出本发明的典型的实施例的示图；
[0044]图2A~2E是不出从子束输出的光的不图；
[0045]图3A~3E是示出根据第一例子的照射密度分布的示图；
[0046]图4A~4D是示出常规方法的示图；
[0047]图5A~5E是示出第二例子的示图；
[0048]图6A~6D是不出第二例子的不图；
[0049]图7A~7D是示出第四例子的示图；
[0050]图8A~8D是示出根据常规方法的照射密度分布的示图；
[0051]图9是示出第五例子的示图；以及
[0052]图1OA和图1OB是示出第六例子的示图。
【具体实施方式】
[0053]以下，将参照附图描述本发明的优选实施例。但是，以下描述的部件的尺寸、材料、形状、相对布置等要根据本发明被应用到的装置的各种条件和配置被适当地修改，并且不旨在将本发明的范围限于以下的描述。
[0054]本发明可有利地被应用于使用光纤束照射光的照明装置。特别地，通过将本发明应用于包括这种照明装置的被检体信息获取装置，可提高照射于被检体上的光的均匀性。这种被检体信息获取装置包括如下装置，所述装置在被检体上照射光(电磁波)并接收在被检体内产生的声波，并且获取图像数据的形式的被检体信息。
[0055]通过利用光声效应的装置获取的被检体信息代表通过光照射产生的声波的产生源分布、被检体内的初始声压分布、或者从初始声压分布导出的光能量吸收密度分布、吸收系数分布或组织形成物质的浓度分布。物质的浓度分布的例子包括氧饱和分布和氧化/还原血红蛋白浓度分布。
[0056] 在本发明中描述的声波一般是超声波，并且包含被称为音波、超声波或声波的弹性波。通过光声效应产生的声波被称为光声波或光超声波。声学检测器(例如，探测器)接收在被检体内产生或反射的声波。
[0057]以下，将描述根据本发明的实施例的被检体信息获取装置，特别是作为本发明的特征的照明装置的配置。
[0058]图1是示出根据本发明的典型实施例的照明装置的总体配置的示图。照明装置包括光源101、光纤束102和子束103。子束103包含由大量的光纤组成的子束103a和由少量的光纤组成的子束103b。出射光104从子束照射于光照射表面105上。另外,被检体信息获取装置包括照明装置以外的各种部件。以下，将描述各部件。
[0059](光源)
[0060]当被检体是活体时，光源照射具有如下波长的光，该波长被构成活体的成分之中的特定成分吸收。光源可一体化地具有根据本实施例的活体图像获取装置，或者光源可被分开并作为单体被设置。为了以有效的方式产生光声波，脉冲宽度优选为约10~50纳秒。
[0061]虽然可有利地使用能够产生大的输出的激光器作为光源，但是替代于激光器，可使用发光二极管、闪光灯等。可以使用各种激光器，包括固态激光器、气体激光器、染料激光器和半导体激光器。照射的定时、波形、强度等由光源控制器控制。
[0062]并且，光源控制器可与光源一体化。希望在本发明中使用的光源的波长是允许光传播到被检体内部的波长。具体地，当被检体是活体时，波长大于或等于500nm且小于或等于 1200nm。
[0063](光纤束)
[0064]通过将多个光纤捆在一起构成光纤束。光纤具有由娃玻璃等制成的芯部。具体地，例如，芯部具有190 μ m的直径。来自光源的光从光纤束的入射部分进入，并且通过各光纤被传送。
[0065]光纤束 的输出侧分支成多个子束。各子束具有用于输出传送的光的输出边缘(edge)。各子束的输出边缘被固定，使得在输出单元中对准输出边缘的端面。输出单元的在其上对准子束端面的面形成输出面。从输出面上的多个子束端面输出的光相互重叠以照射被检体。中心部分中的子束与第一子束对应，周边部分中的子束与第二子束对应。
[0066]当以相同的间隔对准同一子束时，由于周边部分中的光的重叠比中心部分中的光的重叠弱，因此均匀性低。考虑到这一点，为了增加周边部分中的光量以提高均匀性，根据本发明的光纤束被配置为使得在输出单元中周边部分(子束103a)中的光纤的密度比中心部分(子束103b)中的光纤的密度大。但是，如果子束的输出边缘和光照射面相互太接近，那么光不重叠并且不能产生本发明的效果。
[0067]考虑到这一点，将参照图2描述可产生本发明的效果的范围。图2A示出从两个子束201a和201b输出的光202a和光202b如何在光照射表面203上相互重叠。点A代表光照射表面203上的点，该点处于子束201a和201b之间的正前方。在这种情况下，L表示从子束的输出端面到照射表面的距离，P表示两个相邻的子束之间的最小节距，W表示子束的览度。
[0068]图2B示出作为角度与强度之间的对比的从单个光纤输出的光的分布(光强度的角度分布)。在这种情况下，从光纤输出的光的展开角度被定义为角度Θ，在该角度Θ上，强度从最大强度下降到Ι/e2。从子束201a和201b输出的光的重叠程度被表达为照射表面上的最大光强度与点A处的光强度之间的比a。图2C是示出从两个子束输出的光的重叠的示图。图2D是示出W/p从0.2变为0.8时的a与L.tan Θ /p之间的关系的示图。
[0069]另外，图2E是示出a=0.5处的L *tan Θ /p与W/p之间的关系的示图。从图2E可以看出，L.tan Θ /p与W/p之间的关系几乎可被线性近似，并且当本发明变得有意义的范围被假定为a≥0.5时，则该关系可由下式(2)表达。
[0070]L.tan θ ≥ 0.76p-0.63W...(2)
[0071]考虑到这一点，以下的例子被配置以满足该条件。[0072](被检体信息获取装置)
[0073]当活体是被检体时，根据本实施例的被检体信息获取装置是计算来自活体的信息作为图像数据的活体图像获取装置。但是，可在活体以外的被检体上使用被检体信息获取装置。作为基本的硬件部件，被检体信息获取装置包括光源、光纤束、接收声波的探测器和执行图像重构的处理器。
[0074]从光源发射的脉冲光通过光纤束被传送并照射于活体上。当在活体内传播的光的能量的一部分被诸如血液的光吸收体(最终变为声源)吸收时，通过光吸收体的热膨胀产生声波。声波被探测器接收并且变为电信号，该电信号然后被传送到处理器。基于电信号，处理器产生来自活体的光学特性值分布信息(图像重构)。光学特性值分布信息不限于特定的格式。可基于测量目标、装置配置等任意地确定光学特性值分布信息的格式，包含二维格式和三维格式。
[0075](探测器)
[0076]探测器接收由于脉冲光在活体的表面上或活体内产生的声波。因此，探测器能够将声波转换成作为模拟信号的电信号(接收信号)。可以使用任意类型的探测器(包括利用压电现象的探测器、利用光的共振的探测器和利用电容变化的探测器)，只要探测器能够接收声波信号即可。有利地，根据本实施例的探测器通常具有一维或二维布置的多个接收元件。使用这种多维布置的元件使得能够同时在多个位置处接收声波以减少测量时间。当仅存在一个接收元件时，可使用探测器执行扫描以接收多个位置处的声波。
[0077]希望被检体信息获取装置包括将通过探测器获得的电信号从模拟信号转换成数字信号的转换器和放大电信号的电路。当从探测器获得多个接收信号时，希望同时处理多个信号。因此，可减少形成图像所需要的时间。转换的信号存储于存储器中。
[0078](处理器)
[0079]处理器使用存储于存储器中的信号来形成与诸如声波的初始声压分布之类的光学特性值分布信息有关的数据。例如，可以使用时域背投影来形成光学特性值分布。例如，通过程序操作的电路或信息处理设备可被用作处理器。
[0080]<第一例子>
[0081]在本例子中，将描述包含于中心部分中的子束中的光纤的密度比包含于周边部分中的子束中的光纤的密度小的例子。
[0082]图3A是根据本例子的包含光源和光纤束的照明装置的整体示图。图3B是示出根据本例子的光纤输出单元的形状的示图。照明装置使用光纤束302传送来自光源301的光，该光源301是具有800nm的发光波长的固态激光器。钛-蓝宝石激光器被用作光源301。
[0083]光纤股线的芯部的直径为190 μ m。在入射部分中,光纤股线大致为密排六方。光纤束302的输出单元分支成9个lmm[平方]的子束303。9个子束在两个相邻子束之间的节距P为6mm的状态下以等节距布置于3X3阵列中。
[0084]本例子的特征在于，包含于各子束中的光纤的数量在中心部分和周边部分之间不同。具体地，如果包含于周边部分中的子束303a的单位面积中的光纤的数量为1，那么包含于中心部分中的子束303b的单位面积中的光纤的数量为0.3。从各光纤输出的光可近似为高斯分布。在本例子中，来自单个光纤的光的展开角度Θ的测量导致tan Θ =0.1。在这种情况下，强度从最大强度下降到 Ι/e2的角度被定义为Θ。[0085]图3C示出从中心子束到光照射表面的距离L为IOOmm时在光照射表面处的照射密度分布。另外，图3D示出通过在横向方向上切割图3C所示的照射密度分布的中心取得的断面的照射密度分布。
[0086]另一方面，在图4中示出了作为用于比较的对象的常规照明装置的例子。图4A示出包含于9个子束401中的单位面积的光纤的数量均等的情况。另外，图4B示出图4A的情况下的光照射表面处的照射密度分布。并且，图4C示出通过在横向方向上切割图4B的中心取得的断面的照射密度分布。
[0087]示出根据本例子的断面的图3D与示出常规断面的图4C的比较揭示，通过本例子，光的均匀性得到提高并且可获得更均匀的照射分布。这是由于光纤的数量根据各子束的位置被改变了。换句话说，将来自具有高照射密度的周边部分的光布置为甚至斜入射到与中心部分相对的照射表面可补偿中心部分中的低照射密度，并且整体上可实现大致均匀的光照射。
[0088]虽然在以上的描述中给出了以相等的间隔在3X3阵列中布置正方形子束的例子，但是本发明不限于此。作为例子，在图3E中示出了正方形子束的4X4布置。包含于中心部分中的4个子束304b中的光纤的数量比包含于外侧(周边部分)的12个子束304a中的光纤的数量少。即使在这种情况下，来自周边部分的斜入射光也补偿中心部分中的低照射密度，并且照射表面上的光的均匀性得到提高。
[0089]除了如图3所示那样的垂直子束和水平子束的数量相同的子束布置以外，本发明也可被应用于诸如4X5和5X7之类的其它子束布置。即使在这种情况下，通过将输出单元的中心附近的光纤的密度设置为比输出单元的周边部分中的芯部光纤的密度低，也可均匀地照射光。另外，虽然光纤的形状均相同，但是可通过在中心部分中的子束和周边部分中的子束之间使用具有不同的芯部直径的光纤来改变单位面积的芯部面积。并且，即使当子束被圆形布置时，也可在假定中心部分和周边部分的情况下通过相对抑制中心部分中的光量来应用本发明。
[0090]<第二例子>
[0091]在本例子中，将描述即使在周边部分中也可通过根据位置改变包含于子束中的光纤的密度来产生更均匀的照射分布的例子。具体地，当子束阵列是正方形时，包含于与正方形的边对应的子束中的光纤的密度被设置为比包含于正方形的角(顶点)处的子束中的光纤的密度低。
[0092]图5A是根据本例子的包含光源和光纤束的照明装置的整体示图。图5B是示出根据本例子的光纤输出单元的形状的示图。照明装置包括光源501和光纤束502。
[0093]光纤束502的输出单元以与第一例子类似的方式分支成9个lmm[平方]的子束。9个子束在两个相邻子束之间的节距P为6mm的状态下以等节距布置于3X3阵列中。
[0094]本例子的特征在于，包含于各子束中的光纤的数量根据子束的位置改变。换句话说，如果周边部分中且正方形的顶点处的子束503a的单位面积的光纤的数量为5，那么周边部分的边部上的子束503b和中心部分503c的单位面积的光纤的数量分别为3和I。从各光纤输出的光可近似为高斯分布。在本例子中，来自单个光纤的光的展开角度Θ Stane= 0.1。在这种情况下，强度从最大强度下降到Ι/e2的角度被定义为Θ。
[0095]图5C示出从中心子束到光照射表面的距离L为IOOmm时在光照射表面处的照射密度分布。另外，图5D和图5E分别示出通过在横向方向上切割图5C所示的照射密度分布的中心取得的断面的照射密度分布、以及通过在横向方向上切割从图5C所示的照射密度分布的中心向上分开I个节距(6mm)的点取得的断面的照射密度分布。
[0096]作为用于比较的对象，图4D示出通过在横向方向上切割从图4B所示的照射密度分布的中心向上分开I个节距(6mm)的点取得的断面的照射密度分布。当比较图与图4C时，照射密度分布的中心处的断面的照射密度分布类似。此外，当比较图5E与图4D时，在本例子中，从照射密度分布的中心向上分开I个节距(6mm)的点处的断面的照射密度分布具有提高的均匀性。这是由于，通过相对降低周边部分之中接收来自两侧的斜入射光的边部处的照射密度并增加周边部分之中仅接收来自一侧的边部的斜入射光的顶点处的照射密度，照射表面上的光量的均匀性提高。
[0097]从以上可以看出，通过如本例子中那样，即使在周边部分中也根据子束的位置改变包含于子束中的光纤的密度，可以获得更均匀的照射分布。并且，虽然在本例子中描述了以四方形布置正方形子束的阵列的例子，但是本例子不是限制性的。另外，可以以密排六方结构布置子束。 [0098]子束的非正方形布置的例子包括诸如三角形或六角形之类的多边形子束布置。在这些情况下，多边形的中心部分、边部和顶点部分中的子束的单位面积的光纤的数量仅需要满足(中心部分)〈(边部)〈(顶点部分)。
[0099]<第二例子>
[0100]在本例子中，将描述各子束的单位面积的光纤的数量相同并且通过根据位置改变各子束的面积来获得均匀的照射分布的例子。
[0101]图6A是根据本例子的包含光源和光纤束的照明装置的整体示图。图6B是示出根据本例子的光纤输出单元的形状的示图。照明装置包括光源601和光纤束602。
[0102]光纤束602的输出单元分支成9个子束。虽然各子束的单位面积的光纤的数量相同，但是子束的尺寸根据子束的布置改变，并且越接近中心，子束越小。周边部分中的顶点附近的子束603a的尺寸为1.2mm[平方]，周边部分中的边部的子束603b的尺寸为1mm[平方]，以及中心部分中的子束603c的尺寸为0.7mm[平方]。
[0103]图6C示出从中心子束到光照射表面的距离为IOOmm时在光照射表面处的照射密度分布。另外，图6D示出通过在横向方向上切割图6C所示的照射密度分布的中心取得的断面的照射密度分布。从图6D和图4C的比较可以清楚地看出，即使各子束中的单位面积的光纤的数量被设置为相同，通过采用改变子束的尺寸的布置，也可获得更均匀的照射分布。
[0104]根据本例子的照明装置的优点在于，与如第一例子和第二例子中那样改变单位面积的光纤的数量的系统相比，该照明装置是更容易制造的。
[0105]〈第四例子〉
[0106]对于第一到第三例子描述了输出边缘的照射密度或面积在子束之间改变的例子。在本例子中，将描述具有相同的照射密度或面积的子束被布置为使得中心部分中的密度比周边部分中的密度低的例子。
[0107]图7A是根据本例子的包含光源和光纤束的照明装置的整体示图。图7B是示出根据本例子的光纤输出单元的形状的示图。照明装置包括光源701和光纤束702。
[0108]光纤束702的输出单元分支成21个子束703( Imm[平方])。如图7B所示的那样布置21个子束703。点线网格的节距被设置为4_。包含于各子束中的光纤的数量相同。如图所示，输出边缘在中心部分中稀疏并且在周边部分中致密。并且，在周边部分之中，顶点部分比边部致密。
[0109]图7C示出从中心子束到光照射表面的距离为IOOmm时在光照射表面处的照射密度分布。另外，图7D示出通过在横向方向上切割图7C所示的照射密度分布的中心取得的断面的照射密度分布。
[0110]作为用于比较的对象，图8不出等间隔地布置各子束的例子。如图8B所不，图8A所示的照明装置中的输出边缘被布置为使得子束的密度在中心处和在周边部分中相同。另外，图8C示出光照射表面上的照射密度分布，图8D示出通过在横向方向上切割图8C的中心取得的断面的照射密度分布。图8B所示的点线网格的节距被设置为4mm。
[0111]从图7D和图8D的比较可以清楚地看出，通过将子束布置为使得子束的密度在输出单元的中心和周边部分之间不同，可以获得更均匀的照射分布。这是由于，来自与相邻区域对应的光纤束的斜入射光量在中心部分中较大，并且即使在中心部分中稀疏地布置输出边缘，总光量也变得等于周边部分的总光量。相反，在周边部分中，即使致密地布置输出边缘，由于存在更少的入射光量，因此总光量也变得基本上等于中心部分的总光量。
[0112]虽然在本例子中也描述了以正方形形状布置子束的例子，但该布置不是限制性的。具体地，可以以诸如三角形或六边形之类的多边形形状布置子束。在这些情况下，多边形的中心部分、边部和顶点部分中的所布置的子束的输出边缘的数量仅需要满足(中心部分)〈(边部)〈(顶点部分)。
[0113]〈第五例子〉
[0114]虽然在第一到第四例子中描述了照明装置，但是在本例子中，将描述在被检体信息获取装置中在不在光纤束与活体之间插入透镜系统的情况下实现均匀的照射分布的例子。
[0115]图9示出根据本例子的被检体信息获取装置。来自光源901的光通过光纤束902被传送并从子束903a和903b被输出。在这种情况下，以与第一例子类似的方式布置子束。在子束之中，子束903a的单位面积的光纤的数量较多，子束903b的单位面积的光纤的数量较少。
[0116]从子束输出的光904照射被光纤束902 —侧的保持板905a和光纤束902相对侧的保持板905b保持的活体906。希望的是，保持板905a容易透过光，同时保持板905b容易透过声波并具有与活体的声学阻抗接近的声学阻抗。例如，保持板905a可由丙烯酸树脂制成并且保持板905b可由聚甲基戊烯制成。在本例子中，丙烯酸树脂和聚甲基戊烯均具有IOmm的厚度。丙烯酸树脂具有1.49的折射率。为了以与第一例子类似的方式确保从光纤输出边缘到活体的IOOmm的光路长度，从光纤输出边缘到丙烯酸树脂板的距离被设置为85.1mm0
[0117]照射光在活体906中扩散，并且当扩散光被吸收体907吸收时产生声波908。声波908在作为被检体的活体906中传播，并且声波908的一部分被探测器909接收。接收信号910被发送到处理器911，并且活体中的光学特性值分布信息被形成。子束903a和903b以及探测器909可在与保持板905平行的二维方向上移动。
[0118]通过采用上述的配置，可以以与第一例子类似的方式减少不同的光照射位置之间的光强度分布的变化。作为结果，可以更有效地获得光声信号。
[0119]〈第六例子〉
[0120]虽然在第五例子中描述了通过子束和探测器扫描保持板的系统，但是在本例子中，将描述在活体上手动移动子束和探测器的手持式被检体信息获取装置。
[0121]图1OA示出根据本例子的被检体信息获取装置。来自光源1001的光通过光纤束1002被传送并且从子束1003a和1003b被输出。在子束之中，子束1003a的单位面积的光纤的数量较多，子束1003b的单位面积的光纤的数量较少。子束1003a和1003b被一体化于输出单元1004中。
[0122]当执行测量时，使输出单元1004与作为被检体的活体1006接触，并且光1005照射活体1006。照射光在活体1006中扩散，并且当扩散光被吸收体1007吸收时产生声波1008。声波1008在活体1006中传播，并且声波1008的一部分被探测器1009接收。在这种情况下，探测器1009与输出单元1004 —体化，并且可被用于手动扫描活体1006。
[0123]图1OB是从活体1006 —侧观察的一体化的输出单元1004和探测器1009的示图。被探测器1009接收的接收信号1010被发送到处理器1011，并且活体内的光学特性值分布被形成。
[0124] 虽然如之前描述的那样希望照射于活体上的光是均匀的，但是在手持式装置的情况下，为了减轻操作单元的重量，希望使照明系统的部分的数量最少化。由于在本例子中描述的照明系统不在光纤束与活体之间使用用于均匀照明的光学系统，因此可使用最少数量的部分来构造照明系统。并且，虽然在本例子中描述了不在输出单元与活体之间使用透镜的配置，但是可通过使用诸如扩散板的光学部分来获得更均匀的光学系统。另外，也可在光纤束的输出边缘上设置盖板玻璃等。
[0125]虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解的是，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应遵循最宽泛的解释以包含所有这样的变更方式以及等同的结构和功能。
【权利要求】
1.一种被检体信息获取装置，包括: 光源； 光纤束，包含 多个光纤；以及 处理器，使用当来自光源的光从光纤束的输出单元照射于被检体的照射表面上时产生的声波，并且获取来自被检体的信息，其中 多个子束的输出边缘被布置在光纤束的输出单元中，每个子束包含多个光纤， 所述多个子束包含布置在输出单元的中心部分中的第一子束和布置在输出单元的周边部分中的第二子束，以及 第一子束的单位面积的光纤的数量比第二子束的单位面积的光纤的数量少。
2.根据权利要求1的被检体信息获取装置，其中 所述多个子束的输出边缘具有相同的尺寸，并以相同的节距被布置在输出单元中。
3.根据权利要求2的被检体信息获取装置，其中 所述多个子束的输出边缘以多边形形状被布置， 第二子束包含布置在多边形的边上的边子束和布置在多边形的顶点上的顶点子束，以及 所述多个子束的单位面积的光纤的数量按顺序被表达为: 顶点子束〉边子束〉第一子束。
4.根据权利要求3的被检体信息获取装置，其中 当L表示从子束的输出边缘到照射表面的距离、Θ表示从光纤照射的光的强度从最大强度下降到Ι/e2的角度、P表示两个相邻子束之间的最小节距、以及W表示子束的宽度时，满足以下的关系:
L.tan Θ ≥ 0.76p-0.63W。
5.一种被检体信息获取装置，包括: 光源； 光纤束，包含多个光纤；以及 处理器，使用当来自光源的光从光纤束的输出单元照射于被检体的照射表面上时产生的声波，并且获取来自被检体的信息，其中 多个子束的输出边缘被布置在光纤束的输出单元中，每个子束包含多个光纤， 所述多个子束包含布置在输出单元的中心部分中的第一子束和布置在输出单元的周边部分中的第二子束，以及 第一子束的输出边缘的面积比第二子束的输出边缘的面积小。
6.根据权利要求5的被检体信息获取装置，其中 在所述多个子束之间单位面积的光纤的数量是相同的。
7.一种被检体信息获取装置，包括: 光源； 光纤束，包含多个光纤；以及 处理器，使用当来自光源的光从光纤束的输出单元照射于被检体的照射表面上时产生的声波，并且获取来自被检体的信息，其中 多个子束的输出边缘被布置在光纤束的输出单元中，每个子束包含多个光纤，所述多个子束包含布置在输出单元的中心部分中的第一子束和布置在输出单元的周边部分中的第二子束，以及 在输出单兀中，第一子束的输出边缘比第二子束的输出边缘更稀疏地布置。
8.一种被检体信息获取装置，包括: 光源； 光纤束，包含多个光纤；以及 处理器，使用当来自光源的光从光纤束的输出单元照射于被检体的照射表面上时产生的声波，并且获取来自被检体的信息，其中 所述多个光纤被布置为使得当光 被照射时在照射表面上单位面积的光量是大致均匀 的。
【文档编号】A61B8/00GK103654849SQ201310386062
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2012年9月4日
【发明者】山本纮史, 古川幸生 申请人:佳能株式会社