专利名称：被检体信息分析装置以及被检体信息分析方法
技术领域：
本发明涉及一种接收来自被照射超声波的被检体中的检查对象部位的散射光来进行生成用于辨别组织性状的特征信息等的分析的被检体信息分析装置以及被检体信息分析方法。
背景技术：
近年来，作为实现生物体的光断层成像的技术，提出了光学CT、光学相干断层扫描法(Optical Coherence Tomography 下面称作OCT)、光声影像断层扫描法等各种技术。例如，在日本特开2008-170363号公报中公开了如下的分析装置以及方法对作为被检体的生物体照射超声波和光，通过检测在生物体粘膜内部因光和超声波的相互作用所产生的散射光的多普勒频移量，检测作为正常组织和癌组织的特征信息的散射系数的差
已在上述公报的现有例中，通过光检测器来检测来自被检体的通过超声波振动得到的调制光、即超声波调制光，分析所检测出的信号的频率、波长来获得多普勒频移量，并将它们转换为散射系数。因而，为了描绘出微小的散射系数的差异，需要分析对于频率分辨率来说微小的多普勒频移量的变化。在上述现有例中，为了提高频率分辨率，必须提高信号检测的采样速率。在这种情况下，导致在描绘出微小的散射系数的差异的信号处理中耗费时间。另外，在提高采样率的情况下，需要以更高的速度(高的频率)来进行精度高的信号处理，为此导致需要更昂贵的
直ο因此，希望出现不需要提高频率分辨率就能够生成构成检查对象部位的结构组织的特征信息、或能够进行是正常组织还是病变组织等的组织性状的辨别等的分析的被检体信息分析装置及其方法。在这种情况下，作为结构组织的特征信息，希望是适于通过该特征信息来诊断或者辨别结构组织是正常组织还是病变组织等的信息、或者在诊断时有效利用的与结构组织的组织比率有关的信息。本发明是鉴于上述的点而完成的，其目的在于提供一种不需要对经频率调制的光设置高的频率分辨率就能够实现与被检体中的检查对象部位的结构组织的组成比率有关的特征信息的生成等的被检体信息分析装置以及被检体信息分析方法。
发明内容
用于解决问题的方案本发明的一个方式所涉及的被检体信息分析装置，其特征在于，具备受光单元， 其从被照射第一频率的超声波和第二频率的照射光的被检体中的检查对象部位接收作为上述照射光的散射光的经频率调制的光；信息提取单元，其提取上述经频率调制的光中的频移了上述第一频率的整数倍的特定频率的信息；以及特征信息生成单元，其根据通过上述信息提取单元提取出的上述特定频率的信息生成与构成上述检查对象部位的结构组织的组成比率有关的特征信息。另外，本发明的一个方式所涉及的被检体信息分析装置，其特征在于，具有光照射单元，其向被检体内的检查对象部位照射规定频率的光；受光单元，其从被照射第一频率的超声波而进行超声波振动的上述检查对象部位接收作为上述光的散射光的经频率调制的光；信息提取单元，其通过光学方式或者电方式提取上述经频率调制的光中的频移了上述第一频率的整数倍的特定频率的信息；以及辨别单元，其根据使用通过上述信息提取单元提取出的上述特定频率的信息计算出的与构成上述检查对象部位的结构组织的组成比率有关的特征信息，来辨别上述结构组织的性状。另外，本发明的一个方式所涉及的被检体信息分析方法，其特征在于，具备受光步骤，通过受光单元从被照射第一频率的超声波和第二频率的照射光的被检体中的检查对象部位接收作为上述照射光的散射光的经频率调制的光；信息提取步骤，通过信息提取单元从上述经频率调制的光的信息中提取频移了上述第一频率的整数倍的特定频率的信息； 体积分数计算步骤，通过体积分数计算单元根据通过上述信息提取步骤提取出的上述特定频率的信息计算表示构成上述检查对象部位的结构组织的两种组织中的一个组织所占的体积的比例的体积分数，来作为与结构组织的组成比率有关的特征信息；以及显示步骤，通过显示单元显示用于根据通过上述体积分数计算步骤计算出的上述体积分数来辨别上述结构组织的组织性状的特征信息。
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的生物体信息分析装置的结构的框图。图2是表示体积分数和核/细胞质比(N/C比)的关系的图。图3是第一实施方式的动作说明用的时序图。图4是表示第一实施方式的处理过程的代表例的流程图。图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的生物体信息分析装置的结构的框图。图6是表示第二实施方式的处理过程的代表例的流程图。图7是表示第二实施方式的变形例所涉及的生物体信息分析装置的结构的框图。
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的实施方式。(第一实施方式)在说明本发明的实施方式之前，说明其原理。当使超声波朝向被检体内部的检查对象部位入射时，与超声波的传输相应地对构成被检体内部的检查对象部位的粒子(在后述的实施方式中是构成生物体组织的细胞核) 引起振动。能够以(1)式来表示时刻t的粒子的振动速度ν(t)。v(t) = VmaxCos (ω ust) (1)在此，Vmax是粒子的振动速度的最大值，《us是超声波的角频率。另一方面，当使光向被检体内部入射时，通过上述粒子发生散射。并且，所入射的光受到基于粒子振动的多普勒效应，与入射的光相比散射光的角频率ω (t)发生变化，能够以(2)式来表示该角频率ω (t)。ω (t) = ω0 *c/ (c~v (t) *cos α ) = ω0 ·c/ (c-vmaxcos ( ωust) *cos α ) ω0[1+ν maxcos(coust) · cosa/C](2)在此，Oci是入射的光的角频率，c是被检体中的光速度，α是光和超声波的前进方向所形成的角度，在( 式的最后进行Vmax << C这样的近似。受到多普勒效应的散射光的强度I如( 式那样进行频率调制。
权利要求
1.一种被检体信息分析装置，其特征在于，具备受光单元，其从被照射第一频率的超声波和第二频率的照射光的被检体中的检查对象部位接收作为对于上述照射光的散射光的经频率调制的光；信息提取单元，其提取上述经频率调制的光中的频移了上述第一频率的整数倍的特定频率的信息；以及特征信息生成单元，其根据通过上述信息提取单元提取出的上述特定频率的信息生成与构成上述检查对象部位的结构组织的组成比率有关的特征信息。
2.根据权利要求1所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述特征信息生成单元使用上述特定频率的信息生成表示设为上述结构组织由细胞核和细胞质组成时的上述细胞核所占的体积的比例的体积分数、或者设为由细胞核和细胞质组成时的细胞核/细胞质比的计算值，来作为上述特征信息。
3.根据权利要求1所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述信息提取单元进一步使用上述经频率调制的光的信息中的频移了上述第一频率的整数倍的至少两个不同的特定频率的强度信息，来计算用于生成上述特征信息的上述经频率调制的光的调制度。
4.根据权利要求2所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述特征信息生成单元使用上述特定频率的信息生成表示设为上述结构组织由细胞核和细胞质组成时的上述细胞核所占的体积的比例的体积分数、或者设为由细胞核和细胞质组成时的细胞核/细胞质比的计算值，来作为上述特征信息。
5.根据权利要求1所述的被检体信息分析装置，其特征在于，还具备扫描单元，其对被照射上述第一频率的超声波、并且被照射上述第二频率的照明光的上述检查对象部位进行扫描；以及显示处理单元，其将构成被扫描的各扫描位置的上述检查对象部位的结构组织的上述体积分数或者上述细胞核/细胞质比的计算值显示为图像。
6.根据权利要求1所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述受光单元由接收干涉光的干涉光受光单元构成，该干涉光是使作为来自上述超声波会聚而照射的上述检查对象部位的上述散射光的经频率调制的光与反射上述照射光而不伴随频率调制的参照光发生干涉而得到的光。
7.根据权利要求1所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述受光单元由接收干涉光的干涉光受光单元构成，该干涉光是使作为来自上述超声波会聚而照射的上述检查对象部位的上述散射光的经频率调制的光与来自上述检查对象部位的周围中几乎没有照射超声波的部分的几乎不伴随频率调制的散射光发生干涉而得到的光。
8.根据权利要求3所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述信息提取单元根据上述调制度的信息来计算被照射上述超声波的状态下的构成上述结构组织的上述细胞核的振动速度的最大值。
9.一种被检体信息分析装置，其特征在于，具有光照射单元，其向被检体内的检查对象部位照射规定频率的光；受光单元，其从被照射第一频率的超声波而进行超声波振动的上述检查对象部位接收作为上述光的散射光的经频率调制的光；信息提取单元，其通过光学方式或者电方式提取上述经频率调制的光中的频移了上述第一频率的整数倍的特定频率的信息；以及辨别单元，其根据使用上述信息提取单元提取出的上述特定频率的信息计算出的与构成上述检查对象部位的结构组织的组成比率有关的特征信息，来辨别上述结构组织的性状。
10.根据权利要求9所述的被检体信息分析装置，其特征在于，使用通过上述信息提取单元提取出的上述特定频率的信息计算出的上述特征信息是表示设为上述结构组织由细胞核和细胞质组成时的上述细胞核所占的体积的比例的体积分数、或者设为由细胞核和细胞质组成时的细胞核/细胞质比的计算值。
11.根据权利要求10所述的被检体信息分析装置，其特征在于，还具有超声波照射单元，该超声波照射单元照射上述第一频率的超声波使得超声波沿着规定的超声波传送轴到达上述被检体内的上述检查对象部位，上述受光单元接收通过向上述检查对象部位照射上述第一频率的超声波而进行频率调制得到的光。
12.根据权利要求10所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述辨别单元通过将上述特征信息的计算值与预先计算的阈值进行比较来辨别上述结构组织的性状。
13.根据权利要求10所述的被检体信息分析装置，其特征在于，还具有扫描单元，其对被上述照明光照射单元照射规定频率的照明光、并且被上述超声波照射单元照射第一频率的超声波的上述检查对象部位进行扫描；以及显示处理单元，其将辨别构成被扫描的各扫描位置的上述检查对象部位的结构组织中的组织性状而得到的辨别结果的信息显示为图像。
14.根据权利要求9所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述受光单元由接收干涉光的干涉光受光单元构成，该干涉光是使作为来自上述超声波会聚而照射的上述检查对象部位的上述散射光的经频率调制的光与反射上述照射光的不伴随频率调制的参照光发生干涉而得到的光。
15.根据权利要求9所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述受光单元由接收干涉光的干涉光受光单元构成，该干涉光是使作为来自上述超声波会聚而照射的上述检查对象部位的上述散射光的经频率调制的光与来自上述检查对象部位的周围中几乎没有照射超声波的部分的几乎不伴随频率调制的散射光发生干涉而得到的光。
16.根据权利要求10所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述信息提取单元进一步使用上述经频率调制的光的信息中的频移了上述第一频率的整数倍的至少两个不同的特定频率的强度信息，来计算用于计算上述特征信息的上述经频率调制的光的调制度。
17.根据权利要求16所述的被检体信息分析装置，其特征在于，上述信息提取单元根据上述调制度的信息来计算被照射上述超声波的状态下的构成上述结构组织的上述细胞核的振动速度的最大值。
18.一种被检体信息分析方法，其特征在于，具备受光步骤，通过受光单元从被照射第一频率的超声波和第二频率的照射光的被检体中的检查对象部位接收作为对于上述照射光的散射光的经频率调制的光；信息提取步骤，通过信息提取单元从上述经频率调制的光的信息中提取频移了上述第一频率的整数倍的特定频率的信息；体积分数计算步骤，通过体积分数计算单元根据通过上述信息提取步骤提取出的上述特定频率的信息计算表示构成上述检查对象部位的结构组织的两种组织中的一个组织所占的体积的比例的体积分数，来作为与上述结构组织的组成比率有关的特征信息；以及显示步骤，通过显示单元显示用于根据通过上述体积分数计算步骤计算出的上述体积分数来辨别上述结构组织的组织性状的特征信息。
19.根据权利要求18所述的被检体信息分析方法，其特征在于，在上述信息提取步骤中，根据上述经频率调制的光的信息中的频移了上述第一频率的整数倍的至少两个不同的特定频率的强度信息，来提取用于计算上述体积分数的上述经频率调制的光的调制度的信息。
20.根据权利要求18所述的被检体信息分析方法，其特征在于，在上述显示步骤中，将根据上述体积分数在设为上述结构组织由细胞核和细胞质组成时计算出的细胞核/细胞质比显示为上述特征信息。
全文摘要
被检体信息分析装置具有光检测器，其从被照射第一频率的超声波的被检体中的检查对象部位接收作为对于第二频率的照射光的散射光的经频率调制的光；信息提取部，其提取经频率调制的光中的频移了第一频率的整数倍的特定频率的信息；以及特征信息生成部，其根据所提取的特定频率的信息来生成与构成检查对象部位的结构组织的组成比率有关的特征信息。
文档编号G01N29/00GK102439418SQ20108000793
公开日2012年5月2日 申请日期2010年6月2日 优先权日2009年6月12日
发明者五十岚诚, 印南岳晴 申请人:奥林巴斯医疗株式会社, 奥林巴斯株式会社