圖像信息獲取裝置、圖像信息獲取方法及圖像信息獲取程序的製作方法

2023-06-09 18:15:46 1

專利名稱：圖像信息獲取裝置、圖像信息獲取方法及圖像信息獲取程序的製作方法
技術領域：
本發明涉及圖像信息獲取裝置、圖像信息獲取方法及圖像信息獲取程序。
背景技術：
在醫療領域中，正在對於用於通過使用從光源(例如雷射器)照射的光而獲得諸如活體的被檢體的內部的信息的光學成像設備進行持續的積極研究。光聲層析成像(PAT:Photoacoustic Tomography)是一種這樣的光學成像技術。光聲層析成像是這樣的技術，其中，基於由於光聲效應而由生物組織在吸收了來自在被檢體內部傳播或擴散的光的能量時生成的聲波，可使得與被檢體內部中的光學特性的值相關聯的信息可視化。與光學特性值相關聯的信息是通過在圍繞被檢體的多個部位處檢測聲波並通過對獲得的信號進行數學分析處理而獲得的。可以利用通過光的照射而生成的、按照例如初始聲壓分布或者光吸收密度分布形式的通過以上技術所獲得的信息來例如查明與新血管的增生相關的惡性腫瘤部位。這裡，光聲效應是指照射到被檢體上的脈衝光作為在要被測量的被檢體內的具有高吸收係數的區域的體積膨脹的結果引起超聲波(壓縮波)的現象。以下，作為脈衝光的照射所誘發的體積膨脹的結果而生成的聲波也將被稱為光聲波(photoacoustic wave)。在被檢體的光聲層析成像中，通常，在圍繞整個被檢體的閉合空間表面，特別是球形測量表面上的各點處測量聲波隨時間的變化。如果使用理想的聲檢測器(寬帶/點檢測)能夠執行測量，那麼理論上能夠使作為光照射的結果而生成的初始聲壓分布完全可視化。即使在非閉合空間的情況下，如果能夠以圓柱狀或平板狀測量被檢體，則數學上已知的是，基本上能夠再現作為光照射的結果而生成的初始聲壓分布(非專利文獻I)。被稱為「光聲波方程式」的下式(I)是構成PAT的基礎(foundation)的偏微分方程式。求解該方程式使得能夠描述基於初始聲壓分布的聲波傳播，由此變得能夠在理論上確定如何以及在哪裡能夠檢測聲波。數學式I
權利要求
1.一種圖像信息獲取裝置，包括 聲波檢測器，具有設置在所述聲波檢測器的接收表面上的、檢測與執行圖像重構的重構區域對應的被檢體生成的聲波的多個元件； 聲信號生成器，其從由聲波檢測器檢測的聲波生成在圖像重構中使用的聲信號；元件選擇器，其從所述多個元件之中選擇在圖像重構中使用的元件；以及重構器，其使用基於由元件選擇器選擇的元件檢測的聲波的聲信號來執行重構區域內的關注點的圖像重構， 其中，元件選擇器以如下方式選擇元件，即，對於每個選擇的元件，存在相對於這樣的點而處在對稱位置的另一個選擇的元件在該點處，接收表面與從關注點到接收表面所繪的垂線相交。
2.根據權利要求1所述的圖像信息獲取裝置， 其中，元件選擇器還選擇位於接收表面與從關注點到接收表面所繪的垂線相交的位置處的元件作為用於圖像重構的元件。
3.根據權利要求1或2所述的圖像信息獲取裝置， 其中，元件選擇器基於關注點和元件的位置並且基於元件的方向性，選擇使得能夠以預定有效電平檢測從與關注點對應的被檢體的位置生成的聲波的元件。
4.根據權利要求1到3中任一個所述的圖像信息獲取裝置， 其中元件選擇器按照以下方式選擇元件，即，選擇的元件之中的位於外側的元件被定位在和這樣的點相距基本相同的距離的位置在該點處，接收表面與從關注點到接收表面所繪的垂線相交。
5.根據權利要求1到4中任一個所述的圖像信息獲取裝置，還包括 位置控制器，其移動聲波檢測器的位置， 其中，在組合聲波檢測器移動到的每個位置處的聲波檢測器的接收表面的虛擬接收區域內，元件選擇器從組合當接收表面處於每個位置時的元件的位置的虛擬元件組之中選擇元件，以及 重構器使用基於由接收表面的元件在每個位置處檢測的聲波的聲信號作為虛擬接收區域上的元件的聲信號，來執行圖像重構。
6.根據權利要求5所述的圖像信息獲取裝置， 其中，位置控制器以處於聲波檢測器移動到的位置處的聲波檢測器的接收表面的部分與另一位置處的接收表面的部分重疊的方式移動聲波檢測器，並且 在由元件選擇器選擇的元件被包含在接收表面的重疊部分中的情況下，聲信號生成器確定基於在聲波檢測器處於每個位置時由選擇的兀件檢測的聲波的聲信號的平均作為選擇的兀件的聲信號。
7.根據權利要求1到6中任一個所述的圖像信息獲取裝置， 其中，由聲波檢測器檢測的聲波是通過將光照射到被檢體上而生成的聲波。
8.一種圖像信息獲取方法，包括以下步驟 藉助其中在接收表面上設置了多個元件的聲波檢測器，檢測與執行圖像重構的重構區域對應的被檢體生成的聲波； 從由聲波檢測器檢測的聲波生成在圖像重構中使用的聲信號；從所述多個元件之中選擇在圖像重構中使用的元件；以及 使用基於由在選擇步驟中選擇的元件檢測的聲波的聲信號，執行重構區域內的關注點的圖像重構， 其中，在選擇步驟中，以這樣的方式選擇元件，即，對於每個選擇的元件，存在相對於以下這樣的點而處在對稱位置的另一選擇的元件在該點處，接收表面與從關注點到接收表面所繪的垂線相交。
9.一種圖像信息獲取程序，用於使信息處理設備執行包括以下步驟的圖像信息獲取方法 藉助其中在接收表面上設置了多個元件的聲波檢測器，檢測與執行圖像重構的重構區域對應的被檢體生成的聲波； 從由聲波檢測器檢測的聲波生成在圖像重構中使用的聲信號； 從所述多個元件之中選擇在圖像重構中使用的元件；以及 使用基於由在選擇步驟中選擇的元件檢測的聲波的聲信號，執行重構區域內的關注點的圖像重構， 其中，在選擇步驟中，以這樣的方式選擇元件，即，對於每個選擇的元件，存在相對於以下這樣的點而處在對稱位置的另一選擇的元件在該點處，接收表面與從關注點到接收表面所繪的垂線相交。
10.一種計算機可讀存儲介質，其存儲根據權利要求9的程序。
全文摘要
本發明的圖像信息獲取裝置包括聲波檢測器，具有設置在其接收表面上的、檢測與重構區域對應的被檢體生成的聲波的多個元件；聲信號生成器，其從由檢測的聲波生成在圖像重構中使用的聲信號；元件選擇器，其選擇在圖像重構中使用的元件；以及重構器，其使用基於由選擇的元件檢測的聲波的聲信號，執行關注點的圖像重構，圖像信息獲取裝置被配置為使得，對於每個選擇的元件，存在相對於接收表面與從關注點到接收表面所繪的垂線相交的點而處於對稱位置的另一選擇的元件。
文檔編號A61B8/15GK103025248SQ20118003577
公開日2013年4月3日 申請日期2011年7月8日 優先權日2010年7月22日
發明者椀田浩一郎 申請人:佳能株式會社