(57)【要約】【課題】  外力による押圧が得られない状態においても、被検体との音響的な結合を維持することが可能な探触子ユニットを提供すること。【解決手段】  音響波を受信する受信面１０５を有する探触子１０を有する探触子ユニット１００が、外力が解除されても探触子１０と被検体２０１との音響的結合を維持する固定するための固定部２０、または、探触子１０を被検体２０１に固定する固定部材１７１により押圧される被押圧部９９、を備える。【選択図】  図１
2020081345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響波を受信する受信面を有する探触子と、前記探触子を被検体に押圧する外力を解除しても、前記受信面の前記被検体との音響的結合が維持されるように前記探触子を前記被検体に固定する固定部と、を有する探触子ユニット。
【請求項２】
前記固定部は、粘着力または負圧により前記音響的結合が維持されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の探触子ユニット。
【請求項３】
前記固定部は、粘着剤、または、吸盤を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の探触子ユニット。
【請求項４】
前記固定部は、生体適合材料を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の探触子ユニット。
【請求項５】
前記固定部または前記探触子は、前記被検体の変形に倣う可橈性を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の探触子ユニット。
【請求項６】
前記受信面は、前記固定部を介して前記被検体と音響的に結合されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の探触子ユニット。
【請求項７】
音響波を受信する受信面を有する探触子と、前記探触子を被検体に押圧する外力を解除しても、前記受信面の前記被検体との音響的結合が維持されるように前記探触子を前記被検体に固定する固定部材により押圧される被押圧部と、を有する探触子ユニット。
【請求項８】
前記固定部材は粘着力または負圧により前記探触子を前記被検体に押圧するように構成されており、前記被押圧部は前記受信面と反対側に位置することを特徴とする請求項７に記載の探触子ユニット。
【請求項９】
前記探触子は、前記被検体の変形に倣う可橈性を有することを特徴とする請求項７または８に記載の探触子ユニット。
【請求項１０】
前記探触子からの受信信号を出力する出力部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の探触子ユニット。
【請求項１１】
前記探触子へ給電する給電部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の探触子ユニット。
【請求項１２】
前記受信信号を記憶する記憶部をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の探触子ユニット。
【請求項１３】
前記探触子の動作に関する指令を受ける入力部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の探触子ユニット。
【請求項１４】
前記探触子の動作に関する状態を提示する提示部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の探触子ユニット。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の探触子ユニットと、
前記探触子ユニットからの音響波信号を受信する音響波装置と、
を備えることを特徴とする音響波受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体から伝搬される音響波を受信する探触子ユニット、及び、探触子ユニットを備える音響波受信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚科、審美皮膚科等に適用され、被検体の特定領域を加熱することで治療するレーザ光照射装置が知られている。特許文献１は、しみ、そばかす等の治療を目的としてレーザ光を出射する光出射部を備えた手持ち式のレーザプローブを開示している。特許文献１に記載のレーザプローブは、光出射部を備えるハンドピースと、ハンドピースから被検体に向けて突出し、光出射部と被検体との距離と照射スポットとをガイドする照準ガイドと、を備えている。
【０００３】
一方で、レーザ治療光の被検体に対する影響を光音響信号で音響的にモニタリングし、治療効果を把握する手法が知られている。特許文献２は、探触子と治療用のレーザ光を出射する光ファイバー端とをハンドピースに設けたハンドヘルド型のプローブを記載している。特許文献２は、さらに、モニタリングした光音響信号の変化は治療効果を反映していることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０１７２１１４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／００７１１７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
照射予定領域ＲＴＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｔｏ  ｂｅ  Ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ）は、通常、処置前に決められた施術計画に基づいて設定されるか、または、処置中の被検体の状態に応じて医師が設定する。皮膚科、口腔外科、歯科、消化器外科等においては、照射スポットを離散的または連続的に移動させて、数ｍｍ〜数ｃｍオーダのサイズの照射予定領域ＲＴＩをカバーするように複数回のレーザ光の照射を行う。術者は、複数回のレーザ光の照射毎に、照射後の状態を目視確認したり、次の照射領域を探したり、するために、ハンドピースを被検体から離す動作を行う。また、術者または被験者の体動、術者の疲労等による手技の不安定性から、ハンドピースと被検体とがなす距離、角度等の位置関係は、複数回のレーザ光の照射毎に必ずしも一定ではない。
【０００６】
特許文献２に記載の方法により、複数回のレーザ光の照射毎に照射領域の状態を音響的にモニタリングしようとした場合、照射毎の音響的結合を維持するために術者はハンドピースを所定時間と所定の押圧力で押圧し続けなければならなかった。押圧力が担保されない場合はモニタリングした光音響信号の信頼性が低下する問題につながった。
【０００７】
本発明の目的は、外力による押圧が得られない状態においても、被検体との音響的な結合を維持することが可能な探触子ユニットを提供することにある。これにより、複数回レーザ光を照射する手技に対しても、照射領域の情報を安定してモニタリングすることが可能な探触子ユニットが提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一に係る探触子ユニットは、音響波を受信する受信面を有する探触子と、前記探触子を被検体に押圧する外力を解除しても、前記受信面の前記被検体との音響的結合が維持されるように前記探触子を前記被検体に固定する固定部と、を有する。
【０００９】
また、本発明の第二に係る探触子ユニットは、音響波を受信する受信面を有する探触子と、前記探触子を被検体に押圧する外力を解除しても、前記受信面の前記被検体との音響的結合が維持されるように前記探触子を前記被検体に固定する固定部材により押圧される被押圧部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外力による押圧が得られない状態においても、被検体との音響的な結合を維持することが可能な探触子ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る探触子ユニットの正面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図２】第１の実施形態に係る探触子ユニットと、光照射ユニットとの配置を示す斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図３】第２の実施形態に係る探触子ユニットの正面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図４】第３の実施形態に係る探触子ユニットの正面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図５】第４の実施形態に係る探触子ユニットの被検体上の配置を示す断面である。
【図６】第５の実施形態に係る探触子ユニットの被検体上の配置を示す断面である。
【図７】第６の実施形態に係る探触子ユニットの正面図（ａ）および断面図（ｂ）と、第３の変形形態３を示す断面図（ｃ）である。
【図８】第７の実施形態に係る探触子ユニットの配置を示す平面図である。
【図９】第８の実施形態に係る音響波受信システムの構成要素を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の符号を付して説明を省略する。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る探触子ユニット１００の正面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【００１４】
本実施形態の探触子ユニット１００は、図１（ａ）に示すように、音響波を受信する受信面１０５を有する探触子１０と、探触子１０を被検体に固定する固定部２０と、を有する。探触子１０と固定部２０は、筺体９０に設けられている。探触子１０を被検体２０１に押圧する外力を解除しても、受信面１０５の被検体２０１との音響的結合が維持されるように、探触子１０を被検体２０１に結合する力を発現する。外力は、術者、被験者、等により印加される。
【００１５】
探触子１０は、周方向に配列された複数の変換素子１０４を備えている。変換素子１０４は、音響波を電気信号に変換し音響波信号として出力することができるように構成されている。変換素子１０４は、探触子とも呼ばれ音響波を受信するための受信面１０５を備えている。従って、外力は、術者、被験者、等により、受信面１０５と被検体２０１との間に存在する空隙を少なくするように印加される。
【００１６】
本実施形態の探触子１０は、複数の受信面１０５を有する環状の探触子アレイ１０であると換言される。探触子１０は、受信面１０５を有する変換素子１０４を一つ有する単素子形態（非アレイ形態）としても良い。探触子１０が単素子形態の場合は、被検体２０１に対して音響的に結合する領域は、照射領域ＩＲと並列される形態と、本実施形態のように照射領域ＩＲを囲む形態が含まれる。探触子１０は、受信面１０５を有し、被検部２０２から発生し受信面１０５に伝搬される音響波を受信する。探触子１０は、さらに、受信した音響波を電気信号に変換し、受信信号として出力する。探触子１０は、２０ｋＨｚ〜数百ＭＨｚの周波数帯域に受信感度を有する超音波トランスデューサを適用可能である。探触子１０は、圧電材料を含む圧電素子、静電容量の変化を検出するＣＭＵＴ素子、光干渉により振動を検知するファブリペロー素子等が適用される。
【００１７】
探触子ユニット１００は、図１（ａ）に示すように、筺体６０に配置された提示部４０、出力部５０を備えている。探触子ユニット１００は、筺体６０に配置された各要素と探触子１０とを駆動可能に接続するための伝送部１８５を備えている。伝送部７０は、探触子１０と後述する出力部５０との間の信号の伝送ができる部材が適用され、フレキシブルフラットケーブル、光ファイバー等を用いることができる。
【００１８】
提示部４０は、術者にレーザ光照射手技を支援する情報を提示できるデバイスが適用され、探触子の動作状態、バッテリ残量、通信状態等の情報を術者に提示する。提示部４０は、有機ＬＥＤ、無機ＬＥＤ、液晶ディスプレイ等の表示デバイス、スピーカ、バイブレータ等の振動デバイス、等が適用可能である。提示部４０が提示する情報は、受信信号の強度、受信信号の時間積分強度、受信帯域の中心周波数、照射光の照射開始からの経過時間、被検部２０２に関する情報等が含まれる。被検部２０２に関する情報は、被検部２０２の大きさ、被検体２０１の表面から被検部２０２までの深さ、被検部２０２に含まれる所定の物質の密度、等を含む。
【００１９】
出力部５０は、後述する音響波装置に音響波信号を出力する部分である。音響波装置は、出力部から出力された時系列の音響波信号を演算処理して照射領域ＩＲに関する情報を提供する。出力部５０は、無線送信により音響波信号を送信する形態であって、いずれも不図示の、探触子１０が出力する音響波信号を増幅するプリアンプ、ＡＤコンバータ、音響波装置と相互に通信する送受信部、各デバイス要素に給電するバッテリ、を有する。筺体６０は、探触子１０と同様にして、被検体２０１の側に固定部８０を備えている。
【００２０】
また、筺体９０、筺体６０、伝送部７０に分けられていることにより、被検体２０１の表面凹凸、体動と、に倣って全体がしなることができるため、固定部２０にかかる応力を低減し探触子１０と被検体２０１との音響的結合が安定する。また、筺体９０、筺体６０、伝送部７０の少なくとも一つ、好ましくは全部が可橈性を有することにより、固定部２０にかかる応力を低減し探触子１０と被検体２０１との音響的結合がより一層安定する。なお、出力部５０が備える各要素と、探触子１０は、共通の筺体に設けられる形態も本発明に含まれる。
【００２１】
また、探触子１０を収容する筺体９０は、照射光３０５の照射を受けて光音響波を発生すると、被検体内の照射予定領域ＲＴＩ（２０２）からの光音響信号をマスクするほどの大きなノイズとなる。従って、筺体９０は、照射光３０５に対して反射特性を有することで光音響を発生するような相互作用をしない構成とすることが好ましい。筺体９０またはその表面に金属光沢面、反射面が配置される。筺体９０を照射光３０５に対して透性を有する材料で構成した場合、たとえば、石英ガラス等で構成した場合、筺体９０の内部または内側に照射光３０５を反射する部材を設けて、探触子１０を保護することができる。
【００２２】
また、筺体９０は、照射光３０５による光音響波の発生のみならず、他の要素との接触に伴うスクラッチノイズを発生する場合があるため、探触子１０（変換素子１０４）と筺体９０は、相互に音響的に絶縁された形態が好ましい。探触子１０（変換素子１０４）は筺体９０に、音響的な信号吸収構造を介して支持される形態が本発明の態様に含まれる。
【００２３】
本実施形態の固定部２０は、粘着剤を含む。固定部２０に適用される粘着剤は、国際規格ＩＳＯ  １０９９３−１の生物学的安全性評価ガイドラインに従って、細胞毒性・皮膚感作性（アレルギー反応）・刺激性が十分に低いと確認された生体適合性を有する材料が使用可能である。固定部２０に適用される粘着剤は、張り直しが可能な程度の粘着力を有することが位置合わせの修正の点で好ましい。粘着剤は、絆創膏、電気マッサージ機、電気的筋肉刺激装置（ＥＭＳ）の電極パッドに適用されるアクリル系粘着材料、シリコーン系粘着材料等が利用可能である。固定部２０の粘着力の測定方法は、日本工業標準調査会の粘着テープ・粘着シート試験方法  ＪＩＳ  Ｚ  ０２３７，  ２００９における粘着性が適用される。固定部２０の粘着性は、日本衛生材料工業連合会の救急絆創膏自主基準、第２版の第１法及び第２法が適用される。かかる救急絆創膏の自主基準は、ＩＳＯ  ２９８６２  、ＩＳＯ  ２９８６３、ＩＳＯ  ２９８６４に準拠して定めることができる。
【００２４】
固定部２０の粘着性の好ましい範囲は、第１法に基づく粘着力を、１．４７（Ｎ／１２ｍｍ）以上１４．７（Ｎ／１２ｍｍ）以下とすることが好ましい。固定部２０の粘着力が１．４７（Ｎ／１２ｍｍ）より低いと、体動、発汗等により貼付した位置からの位置ずれが生じるおそれがある。また、固定部２０の粘着力が１４．７（Ｎ／１２ｍｍ）より高い場合、治療、測定の終了、位置合わせの修正の際に皮膚への負担が生じる。さらに、固定部２０の固定をより安定化するためには、固定部２０の粘着力を２．９４（Ｎ／１２ｍｍ）以上とすることが好ましい。固定部２０の粘着力は、多回数の貼り直しが想定される場合、または、皮膚の弱い被検体への負担を軽減する観点から、７．３５（Ｎ／１２ｍｍ）以下とすることがより好ましい。
【００２５】
固定部２０は、受信面１０５の被検体２０１との音響的結合が維持されるように、粘着力により構成されていると換言される。本実施形態の固定部２０が備える粘着剤はシート状であるが、離散的に配置された複数の粘着部材に置換することができる。
【００２６】
固定部２０は、本実施形態では粘着剤の形態であるが、マグネットキャッチ、静電チャック、吸盤、面ファスナー、等の他の固定形態が適用可能である。吸盤は、押圧することにより空気を排出し、大気圧に対して負圧を維持する弾性力と気密性と有する弾性部材で構成する。吸盤を弾性部材とシール部材とを組み合わせて構成することも可能である。
【００２７】
（光照射ユニット）
本実施形態に係る探触子ユニット１００は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、レーザ光の照射を行う光照射ユニット３００と組み合わせることで、レーザ光の照射の被検体に対する影響を音響的に検出する。図２（ａ）は、固定部２０により被検体２０１の手首に貼付された探触子ユニット１００の開口をガイドとして、術者がハンドピース３０２把持することで定めた光軸に沿って光照射ユニット３００から照射光３０５を照射している態様を示す斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の態様を仮想平面Ａ１〜Ａ４の平面に沿って断面図である。図２（ｂ）において、ハンドピース３０２、光出射部３０３は省略されている。
【００２８】
光照射ユニット３００は、レーザ光が出射される光出射部３０３と、術者が把持することで光軸を所定方向に定めることを可能とするハンドピース３０２とを有する。術者は、不図示のフットスイッチを介して、光出射部３０３からの照射光が出射されるタイミングを光照射ユニット３００に指令することができる。これにより、ハンドピース３０２に設けたスイッチを介して照射のタイミングを光照射ユニット３００に指令する場合に比べて、照射光３０５の光軸ブレが低減される。
【００２９】
光照射ユニット３００は、図２（ａ）に示すように、光出射部３０３の脇から光軸に沿って延長された照準ガイド３０４を有する。照準ガイド３０４は、ハンドピース３０２の被検体側の面において、光出射部３０３を避けて配置されていると換言される。
【００３０】
照準ガイド３０４は、ハンドピース３０２から照射方向に突出する棒状の距離ガイド３０４ａと、距離ガイド３０４ａの先端に配置され照射スポットを囲むように設けられた円弧状の距照射領域ガイド３０４ｂと、を備える。照準ガイド３０４は、被検体２０１上の照射光３０５の照度を大きく変動させないように距離をガイドする目的と、照射予定領域ＲＴＩと照射領域ＩＲとの位置合わせの目的と、のすくなともいずれかにおいて、光照射ユニット３００に設けられている。被検体２０１上の照射光３０５の照度は、照射強度を照射面積で除したものである。
【００３１】
光出射部３０３からは、コリメート光を照射する場合もあるが、拡大光や収束光を照射する場合がある。このため、照準ガイド３０４は、光出射部３０３と被検体２０１との距離ＳＯＤに依存して反比例する照度が、術者の手技により影響を受け難くするために、距離ＳＯＤを術者にガイドするために距離ガイド３０４ａを有する。
【００３２】
距離ガイド３０４ａは、光出射部３０３と被検体２０１との距離ＳＯＤ（Ｓｏｕｒｃｅ  ｔｏ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を術者にガイドする。距離ガイド３０４ａと照射領域ガイド３０４ｂとは一体化されていても良いが、別々の部材で構成されていても良い。もしくは、照準ガイド３０４は、距照射領域ガイド３０４ｂを構成部品とせず、距離ガイド３０４ａのみから構成されていても良い。
【００３３】
出射口３０３を含む照射光学系からの光束３０５の焦点が可変の場合、照射光３０５の焦点位置が変わる。このため、照準ガイド３０４の長さは、焦点位置に応じて自動または手動で調整される構成とする形態が含まれる。出射口３０３を含む照射光学系からの光束３０５の焦点が可変の場合には、光束３０５の波長が可変の場合が含まれる。
【００３４】
光照射ユニット３００の光出射部３０３は、不図示の光源と光学的に結合されている。かかる光源は照射の効果を期待される波長と性状との組み合わせに応じて選択される。しみ、あざに対してはＮｄ：ＹＡＧレーザ（波長５３２ｎｍ）、色素レーザ（波長５８５−６３０ｎｍ）、ルビーレーザ（波長６９４ｎｍ）が挙げられる。色素性皮膚疾患に対しては、アレキサンドライトレーザ（波長７５５ｎｍ）が挙げられる。これらのレーザは、パルス発振を方式が適用される。一方、脱毛または毛根の不活性化の処置に適用されるレーザ光は、数〜数十ミリ秒のパルス幅を有するロングパルスレーザが使われる。ロングパルスレーザとしては、半導体レーザやアレキサンドライトレーザ等があげられる。
【００３５】
（照射影響のモニタリング）
本実施形態に係る探触子ユニット１００は、被検体２０１に対する照射光の影響を音響的にモニタリングすることにより、術者に対して照射条件の過不足に関する情報を提示することが可能となる。探触子ユニット１００が固定部２０を有することにより、術者２０４がハンドピース３０２を移動した場合にも、探触子ユニット１００が受信した音響波信号により光照射ユニット３００による治療効果を確認できる。
【００３６】
レーザ光を照射する対象として照射予定領域２０２（ＲＴＩ）となる性状は、しみ、あざ、黒子、刺青、および、毛根、等の性状を呈する組織となる。かかる組織は、可視光域において、少なくとも周辺の組織とは異なる散乱、反射スペクトルを有することで特有の性状を呈し、周辺の組織と比較して目立つこととなる。光散乱、光反射と光吸収は相補的な関係にあるため、かかる性状の組織は少なくとも可視域に周辺の組織とは異なる吸光スペクトルを有すると換言される。
【００３７】
本願明細書では、照射の対象として割り当てられた領域を、照射予定領域ＲＴＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｔｏ  ｂｅ  ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ）として表記する場合がある。照射予定領域ＲＴＩは、周辺の領域に比較して、メラニン、金属塩等の色素の濃度が相対的に高い組織、サイズが大きな色素塊が含まれる組織が含まれる。照射予定領域ＲＴＩは、電子カルテに記載されている過去画像、治療計画等に基づいてマーキングした被検体上のマーカをガイドとして把握する場合が含まれる。
【００３８】
レーザ光３０５の照射効果は、焼灼による熱変性、熱衝撃による分解、周辺組織への吸収（ターンオーバー）等の素過程が含まれる機序で説明されると考えている。これらの素過程のうち、本実施形態の探触子ユニット１００がモニタリングする対象は、短時間の素過程状態変化が短時間で発生すると考えられる焼灼による熱変性、熱衝撃による分解である。焼灼による組織の熱変性は弾性および吸光スペクトルを、熱衝撃による組織の分解は弾性の振動周波数依存性に影響を及ぼすと考えられる。
【００３９】
探触子ユニット１００は、照射予定領域ＲＴＩに対応して被検体２０１上に貼付される。探触子ユニット１００は、照射領域ＩＲ（Ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ  Ｒｅｇｉｏｎ）から発生した光音響波を受信する探触子ユニット１００で構成される。探触子ユニット１００は、外力が解除されても被検体２０１と探触子１０との音響的結合が維持されるように探触子１０を被検体２０１に固定する固定部２０を有している。本実施形態の固定部２０は、被検体２０１から探触子１０までの音響波の伝搬経路に位置するため、音響波を伝搬する音響透過性を有する。
【００４０】
本実施形態の探触子１０と固定部２０は、開口部を共有する環状形態となっている。開口部は、以下の効果１〜３の少なくともいずれかを発現する。効果１は、治療対象の照射予定領域が目視可能とし、術者が照射前後の状態を観測可能とする。効果２は、照射予定領域を術者にガイドすること。効果３は、治療光の光束３０６を開口部の内径より細くすることで、探触子ユニット１００の破損、モニタリングする音響波信号をマスクするノイズとなる音響波の発生を低減することである。本実施形態と同様の効果１−３は、矩形開口、Ｎ角形開口（Ｎは５以上の整数）の閉環形態、Ｃ字型、Ｕ字型を含む開環形態でも得られる。
【００４１】
探触子ユニット１００による被検体２０１に対する照射光３０５の照射効果は、以下のような方法で、取得される。被検部２０２に含まれる色素が熱衝撃により破壊され、被検部２０２からの光音響波の強度が減少する。また、色素の大きさが変わると光音響波の中心周波数ｆｃ（Ｈｚ）が変化する。中心周波数ｆｃは、被検体２０１内の音響波の伝搬速度である音速ｖ（ｍ／ｓｅｃ）、被検部２０２に含まれる色素塊の径ｄ１を用いて、ｆｃ＝ｖ／ｄ１と定まる。音速ｖは、１．５ｋｍ／ｓｅｃとして良い。色素塊のサイズｄ１が１ｍｍであれば、中心周波数ｆｃは、１．５ＭＨｚとみなせる。このように、中心周波数ｆｃから被検部２０２に含まれる色素のサイズに関する情報の時間変化を確認できる。すなわち、探触子ユニット１００の音響波信号の時間変化をみることで、被検部２０２内に含まれる特定の物質の密度変化が把握できる。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
図３（ａ）は、第２の実施形態に係る探触子ユニット１００の正面図である。図３（ｂ）は、第２の実施形態に係る探触子ユニット１００の断面図であり、図３（ａ）内の断面Ｂ−Ｂ‘において探触子ユニット１００を切り開いて見た断面図に相当する。
【００４３】
本実施形態に係る探触子ユニット１００は、探触子１０と出力部５０とを共通の筺体９０に配置した点、変換素子１０４を筺体に９０に一つ備えた単素子形態である点、受信面１０５と平行な方向において開口部を持たない点において、第１の実施形態と相違する。従って、第２の実施形態は第１の実施形態の変形例である。
【００４４】
固定部２０は、粘着性を有するシート状の部材であり、筺体９０に対する押圧力を解除しても被検体２０１と探触子１０の音響的結合を維持する。出力部５０は探触子１０の上方に配置されており、被検体２０１から近い順に、固定部２０、受信面１０５、出力部５０が配置されている。尚、本実施形態において、光照射ユニットからの照射領域ＩＲは、被検体２０１上に固定された探触子ユニット１００を避けて照射される。本実施形態の探触子ユニット１００は、照射予定領域ＲＴＩを避けて被検体２０１上に固定される。なお提示部４０は省略されている。また、図３（ｂ）において、変換素子１０４の受信面１０５は固定部２０と間隙を介している様に図示してあるが、これは、受信面１０５を固定部２０との重なりによる煩雑さを避けるため示しているものである。本実施形態は受信面１０５と被検体２０１とは音響的に結合された状態にあり、不図示の音響伝搬媒体が受信面１０５と固定部２０との間隙に存在する態様か、受信面１０５は固定部２０に直接音響的に結合されている態様を含まれる。  
【００４５】
＜第３の実施形態＞
図４（ａ）は、第３の実施形態に係る探触子ユニット１００の正面図である。図４（ｂ）は、本実施形態に係る探触子ユニット１００の断面図であり、図４（ａ）内の断面Ｃ−Ｃ‘において探触子ユニット１００を切り開いて見た断面図に相当する。
【００４６】
本実施形態に係る探触子ユニット１００は、吸盤で構成された固定部２２を備えている点において、第２の実施形態と相違する。従って、第３の実施形態は第２の実施形態の変形例である。
【００４７】
固定部２２は、弾性変形可能であり気密性を有するゴムで構成され、探触子１０を取り囲むように配置されている。本実施形態の固定部２２は、接続部９５を介して、筺体９０と一体的に接続されている。従って固定部２２が被検体２０１に押圧されると、筺体９０に収容された探触子１０が被検体２０１に収容されるようになっている。固定部２２は、受け部２５を介して外部から押圧されることにより固定部２２は扁平に弾性変形されるとともに内部空間１０１が大気圧に対して負圧（陰圧）となっている。このような構成により、固定部２２の扁平を解除される方向に復元する弾性力と、内部空間１０１と外部空間１０２との間の圧力差（差圧）とのバランスにより、外力を解除しても受信面１０５と被検体２０１との音響的結合を維持するようになっている。吸盤形態の固定部２２は、第１、第２の実施形態の固定部２０と同様に生体と密着する部材であるため、生体に対する適合性を有する生体適合材料で構成されることが、被験体２０１のアレルギー反応の対策として有用である。生体適合材料としては、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ウレタン系の各樹脂等が選択される。
【００４８】
なお、受信面１０５と被検体２０１との間には、音響整合ジェル、音響整合液等を付与することにより受信面１０５と被検体との実効的な音響インピーダンスを低下することが可能であるが、本図面では省略されている。
【００４９】
＜第４の実施形態＞
図５は、第４の実施形態に係る探触子ユニット１００の被検体２０１への配置を示す断面図である。
【００５０】
本実施形態に係る探触子ユニット１００は、探触子１０（変換素子１０４）を収容する筺体９０が可橈性を有している点において、第１の実施形態と相違する。従って、第４の実施形態は第１の実施形態の変形例である。
【００５１】
固定部２０は、第１の実施形態と同様に生体適合性の粘着材を含むシート状粘着部材であり、筺体９０と同様に、被検体２０１の表面の凹凸、体動に倣う可橈性を有する。被検体２０１は、照射予定領域ＲＴＩ（２０２）に１０μｍから数ｍｍ程度のサイズの色素塊が含まれる場合があり、かかる色素塊の深さ、硬さ等によっては被検体２０１表面に凸部や凹部を形成する場合がある。本実施形態の探触子１０は、このような凹凸や被検体の体動に倣うため、探触子ユニット１００に対する外力が解除されても、広い面積に亘り、受信面１０５と被検体２０１との間の音響的結合を維持することができる。
【００５２】
なお、弾性率の高い硬い材料で筺体９０を構成する場合に、筺体９０に可橈性を持たせる場合は、肉薄部を局所的に有する形態とすることができる。肉薄部を備える態様には、蛇腹が含まれる。
【００５３】
＜第５の実施形態＞
図６（ａ）は、第５の実施形態に係る探触子ユニット１００の正面図である。図６（ｂ）は、本実施形態に係る探触子ユニット１００の断面図であり、図４（ａ）内の断面Ｄ−Ｄ‘において探触子ユニット１００を切り開いて見た断面図に相当する。
【００５４】
本実施形態に係る探触子ユニット１００は、吸盤で構成された固定部材２２と筺体９０とは接続されていない点、筺体９０は、固定部材２２から被検体側に押圧される被押圧部９９を備えている点において、第３の実施形態と相違する。従って、第５の実施形態は第３の実施形態の変形例である。なお、探触子ユニット１００の被押圧部９９は、吸盤以外の部材により押圧されても良い。被押圧部９９は、変換素子１０４からみて受信面１０５と反対側に位置する。
【００５５】
探触子ユニット１００は、音響波を受信する受信面１０４を有する探触子１０と、探触子１０を被検体２０２に固定するための固定部材１７１により押圧される被押圧部９９と、を有する。被押圧部９９は、探触子１０を被検体２０１に押圧する外力を解除しても、受信面１０５の被検体２０１との音響的結合が維持されるように構成されていると換言される。
【００５６】
＜第６の実施形態＞
図７（ａ）は、第６の実施形態に係る探触子ユニット１００と被検体２０１との配置関係を示す断面図である。
【００５７】
本実施形態の探触子ユニット１００は、図７（ａ）に示すように被押圧部９９を備えており、両端に粘着剤が付与された木綿製のテープである固定部材１７１により、被押圧部９９が押圧されている。固定部材１７１は短手方向に可橈性を有する。固定部材１７１の長手方向には弾性変形するもの、伸縮し難いものが選択される。固定部材１７１は、長手方向に、塑性変形しないものが好ましい。
【００５８】
また、図７（ｂ）は、本実施形態の変形例に係る探触子ユニット１００と被検体２０１との配置関係を示す断面図である。本実施形態の固定部材１７１は、表裏に雌雄の面ファスナー１７４、１７５が設けられた布製ベルトである。固定部材１７１の両端が重なるように被検体２０１に周囲に巻き付けることにより、図７（ｂ）のように、探触子ユニット１００は、被押圧部９９への外力が解除された状態においても、探触子１０の受信面１０５と被検体２０１との音響的な結合が維持される。本実施形態の探触子ユニットは、被検体２０１に対する固定に、面ファスナー付きの布製ベルトである固定部材１７１を使用しているので、粘着剤による肌荒れ、吸盤による皮下出血の影響を軽減することができる。
【００５９】
＜第７の実施形態＞
図８は、第７の実施形態に係る探触子ユニット１００ａ〜１００ｄの配置を示す平面図である。本実施形態の探触子ユニット１００ａ〜１００ｄは、照射領域ＩＲを囲んで複数配置されている点と、それぞれが固有の識別信号を音響波信号とともに出力部５０から出力するようになっている点において、第２の実施形態の探触子ユニット１００と相違する。従って、第７の実施形態は、第２の実施形態の変形例である。
【００６０】
識別信号は、各探触子ユニット１００ａ〜１００ｄに固有に振られたＩＤに相当する。各探触子ユニット１００ａ〜１００ｄは、それぞれが、送受信可能な探触子１０ａ〜１０ｄを備えている。このため、探触子ユニット１００ａ〜１００ｄいずれか１ユニットを送信に割り付け、残り３ユニットを受信する校正を、送信ユニットを変更しながら、行うことにより、互いのユニット間の位置関係と被検体との位置関係をあらかじめ求めることができる。
【００６１】
照射領域ＩＲからの光音響波を識別可能な探触子ユニット１００ａ〜１００ｄにより受信することにより、３次元的により確からしく求めた照射領域ＩＲの状態の変化をモニタリングすることができる。本実施形態によれば、各探触子ユニットからの音響波信号を再構成して画像化すること無く、照射領域ＩＲにおける照射光の影響をモニタリングすることができる。
【００６２】
＜第８の実施形態＞
図９は、第８の実施形態に係る音響波受信システム８００の構成要素を示すブロック図である。音響波受信システムは、第１の実施形態に係る探触子ユニット１００と、探触子ユニット１００からの音響波信号を受信する音響波受信装置５００と、を備える。
【００６３】
音響波装置５００は、アナログまたはデジタルの音響波信号を受信して、光照射ユニット３００からの光照射の時刻を基準として、受信した光音響波９０３の伝搬時間、光音響信号の時系列変化を取得することができる。光音響波９０３は、探触子ユニット１００からの照射光３０５により被検体２０１内に形成された照射領域ＩＲに対応して発生した音響波である。
【００６４】
探触子ユニット１００は、探触子１０へ給電する給電部１１０、受信信号を記憶する記憶部１１２、探触子の動作に関する指令を受ける入力部１１３、探触子の動作に関する状態を提示する提示部４０を備えている。
【００６５】
給電部１１０は、変換素子１０４（探触子１０）が音響波を受信可能な動作状態とするために給電する。給電部１１０は、電池、キャパシタ、音響波装置５００等の外部装置からの有線給電、非接触給電を含む。記憶部１１２は、探触子１０からの受信信号を少なくとも記憶する。記憶部１１２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリで構成される。記憶部１０２は、ＡＤ変換する前工程として一次的に音響波信号を記憶するキャッシュメモリ形態、探触子ユニット１００の動作プログラムや設定値を記憶する電磁媒体を含む。
【００６６】
入力部１１３は、探触子１０の動作に関する指令を受ける。入力部１１３が受ける指令は、給電部１１０の制御、提示部４０の提示内容、照射光３０５に関する情報、光照射ユニット３００からの同期信号等を含む。入力部１１３への入力方法は、コンソール、タッチパネルディスプレイ、撮像素子を介したジェスチャー入力、音声入力、を含む。
【００６７】
給電部１１０、記憶部１１２、入力部１１３、提示部４０は、いずれも、探触子ユニット１００が備える形態以外に、音響波装置５００、または、別の装置が備える形態が本発明の態様として含まれる。
【００６８】
光照射ユニット３００は、光制御装置４００により制御される。照射３０５のタイミングの指令を受けるフットスイッチは、光照射ユニット３００、光制御装置４００、または両者の間に配置される。
【符号の説明】
【００６９】
１００  探触子ユニット
１０  探触子
２０  固定部
９９  被押圧部
【図１】
2020081345.tif 000003
【図２】
2020081345.tif 000004
【図３】
2020081345.tif 000005
【図４】
2020081345.tif 000006
【図５】
2020081345.tif 000007
【図６】
2020081345.tif 000008
【図７】
2020081345.tif 000009
【図８】
2020081345.tif 000010
【図９】
2020081345.tif 000011