(57)【要約】【課題】音響光学トモグラフィを利用して被検体の吸収特性及び散乱特性を高精度に測定することができる測定装置及び測定方法を提供する。【解決手段】測定装置は、被検体内部を伝播した超音波を検出して超音波信号を得る第二トランスデューサアレイ９と、変調光と非変調光を検出して光信号を得る光検出器８と、超音波信号と光信号に基づいて被検体内部の音響特性分布を算出し、当該音響特性分布に基づいて前記被検体の前記被測定領域における音響量を算出する音響量解析部１４と、音響量解析部１４が算出した音響量を変調度に代入することによって散乱特性と吸収特性の少なくとも一方を求める音響光信号解析部１５と、を有する。【選択図】図１
2010183929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波と光を光吸収散乱体である被検体の被測定領域に照射し、前記被測定領域に照射された光が前記超音波による音響光学効果によって変調された変調光の強度を非変調光の強度で割った変調度を求めることによって前記被検体の前記被測定領域における散乱特性と吸収特性の少なくとも一方を算出する測定装置であって、
前記被検体内部を伝播した超音波を検出して超音波信号を得る超音波検出部と、
前記変調光と前記非変調光を検出して光信号を得る光検出器と、
前記超音波信号に基づいて前記被検体内部の音響特性分布を算出し、当該音響特性分布に基づいて前記被検体の前記被測定領域における音響量を算出する音響量解析部と、
前記音響量解析部が算出した前記音響量を前記変調度に代入し、前記光信号に基づいて前記散乱特性と前記吸収特性の少なくとも一方を求める音響光信号解析部と、
を有することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
超音波と光を光吸収散乱体である被検体の被測定領域に照射し、前記被測定領域に照射された光が前記超音波による音響光学効果によって変調された変調光の強度を非変調光の強度で割った変調度を求めることによって前記被検体の前記被測定領域における散乱特性と吸収特性の少なくとも一方を算出する測定装置であって、
前記被検体内部を伝播した超音波を検出して超音波信号を得る超音波検出部と、
前記変調光と前記非変調光を検出して光信号を得る光検出器と、
前記超音波検出部の検出結果に基づいて前記被検体内部の音響特性の分布を算出し、前記音響特性の分布のモデルと前記吸収特性の少なくとも一方である光吸収散乱特性の分布のモデルにおいて計算される前記超音波信号と前記光信号が、前記超音波検出部によって得られた前記超音波信号及び前記光検出器によって得られた前記光信号に一致するように、前記モデルを最適化する逆問題計算を行う音響光信号解析部と、
を有することを特徴とする測定装置。
【請求項３】
超音波と光を光吸収散乱体である被検体の被測定領域に照射し、前記被測定領域に照射された光が前記超音波による音響光学効果によって変調された変調光の強度を非変調光の強度で割った変調度を求めることによって前記被検体の前記被測定領域における散乱特性と吸収特性の少なくとも一方を算出する測定方法であって、
前記被検体内部を伝播した超音波を超音波検出部により検出して超音波信号を得るステップと、
前記変調光と前記非変調光を光検出器により検出して光信号を得るステップと、
プロセッサが、前記超音波信号に基づいて前記被検体内部の音響特性分布を算出するステップと、
プロセッサが、当該音響特性分布に基づいて前記被検体の前記被測定領域における音響量を算出するステップと、
プロセッサが、前記音響量を前記変調度に代入することによって前記光信号に基づいて前記散乱特性と前記吸収特性の少なくとも一方を求めるステップと、
を有することを特徴とする測定方法。
【請求項４】
超音波と光を光吸収散乱体である被検体の被測定領域に照射し、前記被測定領域に照射された光が前記超音波による音響光学効果によって変調された変調光の強度を非変調光の強度で割った変調度を求めることによって前記被検体の前記被測定領域における散乱特性と吸収特性の少なくとも一方を算出する測定方法であって、
前記被検体内部を伝播した超音波を超音波検出部により検出して超音波信号を得るステップと、
前記変調光と前記非変調光を光検出器により検出して光信号を得るステップと、
プロセッサが、前記超音波検出部の検出結果に基づいて前記被検体内部の音響特性の分布を算出し、前記音響特性の分布のモデルと前記吸収特性の少なくとも一方である光吸収散乱特性の分布のモデルにおいて計算される前記超音波信号と前記光信号が、前記超音波検出部によって得られた前記超音波信号及び前記光検出器によって得られた前記光信号に一致するように、前記モデルを最適化する逆問題計算を行うステップと、
を有することを特徴とする測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響光学トモグラフィ（ＡＯＴ：Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）を利用して生体組織内部の光吸収散乱特性（又は分光特性）を測定する測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＯＴは、生体組織内部にコヒーレント光及び超音波を照射し、超音波照射領域（被測定領域）において、光と超音波の相互作用によって光が変調される効果（音響光学効果）を利用する（非特許文献１、特許文献１及び２）。超音波は一般的に集束超音波を使用し、超音波の集束領域が被測定領域となる。ＡＯＴでは、音響光学効果によって変調を受けた光から得られる交流成分と、変調を受けていない直流成分の双方の信号を測定し、両者の比である変調度を取得し、変調度をマッピングすることによって生体組織内部の吸収散乱情報が得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６７３８６５３号明細書
【特許文献２】特開２００４−１４１４４７号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｓａｖａ  Ｓａｋａｄｚｉｃ  ａｎｄ  Ｌ．Ｖ．Ｗａｎｇ，  ”Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍｕｌｔｉｐｌｙ  ｓｃａｔｔｅｒｅｄ  ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｌｉｇｈｔ：  Ａｎ  ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  ｍｏｄｅｌ  ｆｏｒ  ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃａｌｌｙ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｍｅｄｉａ，”    Ｐｈｙｓ．  Ｒｅｖ．  Ｅ６６，  ０２６６０３  （２００２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＡＯＴを利用した測定方法の吸収散乱特性の測定精度は十分ではなかった。本発明者がこの理由を検討した結果、測定誤差は、従来技術が生体組織内部の音響特性（音圧又は光散乱粒子変位量の計算に必要な密度、体積、弾性率、ヤング率、減衰率など）を均一と仮定していることによるものであることを発見した。音響特性は実際には生体組織内部の分布を持ち、変調度は音響特性に依存するため、従来の仮定で得られた吸収散乱情報は誤差を有するからである。
【０００６】
そこで、本発明は、音響光学トモグラフィを利用して被検体の吸収散乱特性を高精度に測定することができる測定装置及び測定方法を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての測定装置は、超音波と光を光吸収散乱体である被検体の被測定領域に照射し、前記被測定領域に照射された光が前記超音波による音響光学効果によって変調された変調光の強度を非変調光の強度で割った変調度を求めることによって前記被検体の前記被測定領域における散乱特性と吸収特性の少なくとも一方を算出する測定装置であって、前記被検体内部を伝播した超音波を検出して超音波信号を得る超音波検出部と、前記変調光と前記非変調光を検出して光信号を得る光検出器と、を有する。一実施例では、測定装置は、前記超音波信号基づいて前記被検体内部の音響特性分布を算出し、当該音響特性分布に基づいて前記被検体の前記被測定領域における音響量を算出する音響量解析部と、前記音響量解析部が算出した前記音響量を前記変調度に代入し、前記光信号に基づいて前記散乱特性と前記吸収特性の少なくとも一方を求める音響光信号解析部と、を有する。他の実施例では、測定装置は、音響特性分布のモデルと、前記散乱特性と前記吸収特性の少なくとも一方である光吸収散乱特性の分布のモデルにおいて計算される前記超音波信号と前記光信号が、前記超音波検出部によって得られた前記超音波信号及び前記光検出器によって得られた前記光信号に一致するように、前記モデルを最適化する逆問題計算を行う音響光信号解析部を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、音響光学トモグラフィを利用して被検体の吸収散乱特性を高精度に測定することができる測定装置及び測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】測定装置の構成のブロック図である。（実施例１）
【図２】測定方法を説明するためのフローチャートである。（実施例１）
【図３】測定装置の構成のブロック図である。（実施例２）
【図４】測定方法を説明するためのフローチャートである。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の測定装置について説明する。測定装置は、被検体内部の吸収散乱特性を、ＡＯＴを利用して測定する。即ち、測定装置は、超音波と光を被検体の被測定領域に照射し、変調度を求めることによって、被測定領域における散乱特性と吸収特性の少なくとも一方を算出する。ここで、変調度は、被測定領域に照射された光が超音波による音響光学効果によって変調された変調光の強度Ｉ１を非変調光の強度Ｉ０で割った値である。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１の測定装置のブロック図である。測定装置は、測定部と、信号処理部１０Ａと、表示部２０と、を有する。
【００１２】
測定部は、超音波と光を被検体１の内部に設定された複数の測定点（被測定領域又は超音波集束点Ｐ）に照射する。測定部は、被測定領域に照射された光が超音波による音響光学効果によって変調された変調光と、非変調光を測定する。測定部は、測定容器２、第一トランスデューサアレイ６、超音波制御部７、光検出器８、第二トランスデューサアレイ９を含む。
【００１３】
被検体１は、乳房などの生体組織であり、光吸収散乱体である。被検体１は測定容器２に収められる。被検体１と測定容器２の間を、マッチング材３で均一に満たす。光源４はレーザ等のコヒーレント光源である。光源４からの光は、光ファイバなどの導光手段５により導光されて測定容器２に入射する。
【００１４】
第一トランスデューサアレイ（超音波発生器）６は、容器側面に設置され、被検体内に超音波集束点（被測定領域）Ｐを形成する。超音波集束点Ｐの位置、大きさ及び音圧の制御は、第一トランスデューサアレイ６の個々の構成素子を超音波制御部７で制御することにより行う。超音波集束点Ｐは１つの測定点（被測定領域）に対応し、被検体１内の測定は、超音波制御部７により超音波集束点Ｐの位置を順次変更（走査）することにより行う。第一トランスデューサアレイ６は、超音波検出部として機能してもよい。
【００１５】
超音波集束点Ｐにおいては、超音波の圧力及び振幅が大きいので媒質屈折率変動と光散乱体変動が大きく生じ、ここを通過した光は位相変調を受ける。この位相変調により、光検出器８において超音波周波数に等しい光変調信号が観測される。光検出器８は、超音波集束点Ｐにおいて変調された変調光と、超音波集束点Ｐにおいて変調を受けなかった非変調光及び、超音波集束点Ｐ以外の領域を通過した非変調光を検出する。光検出器８には、フォトマルチプライヤ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの光電変換素子が適用可能である。
【００１６】
超音波検出部である第二トランスデューサアレイ９は、被検体内部を伝搬した超音波を検出する。
【００１７】
信号処理部１０Ａは、主制御部１１、メモリ１２、光強度解析部１３、音響量解析部１４、音響光信号解析部１５を有する。信号処理部１０Ａはコンピュータのプロセッサとして具体化される。信号処理部１０Ａの複数の構成要素は一体として構成されてもよい。
【００１８】
主制御部１１は、測定装置の各部を制御する。
【００１９】
メモリ１２は、第一トランスデューサアレイ６と第二トランスデューサアレイ９からの測定点ごとの超音波信号と、光検出器８からの測定点毎の光信号を保存する。超音波信号は、第一トランスデューサアレイ６や第二トランスデューサアレイ９の素子毎の発生音圧値と検出音圧値の情報を含む。光信号は、光検出器８で検出された光強度の情報を含む。
【００２０】
光強度解析部１３は、メモリ１２に保存された光信号を解析し、非変調光の光強度ＩＯと、変調光の光強度Ｉ１を算出する。Ｉ１とＩＯの比Ｉ１／ＩＯを変調度Ｍと呼ぶ。
【００２１】
音響量解析部１４は、メモリ１２に保存された超音波信号を解析し、被検体内部の音響量を算出する。音響量は、超音波集束点Ｐ（測定点）の音圧又は光散乱粒子の変位量である。音響量の算出方法の一例を述べる。第一に、メモリ１２に保存された超音波信号（トランスデューサ、超音波検出部による検出結果）の全て又は一部を用いて超音波支配方程式の逆問題計算や特許文献２で示されている逆散乱ＣＴ法などを行い、被検体内部の音響特性分布を算出する。音響特性は、音圧又は光散乱粒子変位量の計算に必要な、密度、体積弾性率、ヤング率、減衰率等である。第二に、音響特性分布を用いて超音波支配方程式の順問題を計算し、超音波集束点Ｐ、即ち、測定点での音響量を算出する。
【００２２】
音響光信号解析部１５は、光強度解析部１３で得られた変調度Ｍに音響量解析部１４で求めた音響量を代入することによって、被検体内部の光吸収散乱特性（散乱特性と吸収特性の少なくとも一方）の分布を算出する。
【００２３】
非特許文献１によると、光検出器８において検出される光の自己相関関数Ｇ１（τ）は次式で表される。なお、μａは吸収係数、μｓは散乱係数、ｇは異方性パラメータ、ＡＱは音響量である。
【００２４】
【数１】
2010183929.tif 000003
【００２５】
数式１で表される自己相関関数を、次式のようにフーリエ変換することで得られる０次成分と１次成分の比が変調度Ｍとなる。
【００２６】
【数２】
2010183929.tif 000004
【００２７】
【数３】
2010183929.tif 000005
【００２８】
但し、Ｔａは超音波の周期（秒）である。数式１及び２より、数式３の変調度Ｍは次式で表される。
【００２９】
【数４】
2010183929.tif 000006
【００３０】
音響量解析部１４で算出した音響量ＡＱを数式４に代入することにより、従来よりも光吸収散乱特性の測定精度を高めることができる。
【００３１】
表示部２０は、被検体内部の光吸収散乱特性を測定点の座標と対応させて表示する。また、表示部２０は、音響特性分布も表示することができる。両者を比較することによって、被検体内部に超音波が伝搬しない領域が存在しても、その領域において音響光信号による測定が行われていないことをユーザーに知らせることができる。これに対して、従来の測定方法は、被検体内部の実際の音響特性分布が不明であるために、音響光信号による測定が行われていない部位の検出は困難である。
【００３２】
以下、図２を参照して、本実施例の測定方法について説明する。同図において、「Ｓ」はステップの略である。
【００３３】
まず、主制御部１１は測定点の位置を設定する（Ｓ１０１）。設定は、主制御部１１がメモリ１２に予め格納されている情報に基づいて自動的に行ってもよいし、不図示の入力装置を介して測定装置のユーザーが入力してもよい。
【００３４】
次に、主制御部１１は、光源４と導光手段５を制御して被検体１に光を照射する（Ｓ１０２）。
【００３５】
次に、主制御部１１は、Ｓ１０１で決定した測定点の位置に、超音波制御部７と第一トランスデューサアレイ６を介して超音波を照射することによって超音波集束点Ｐを形成する（Ｓ１０３）。超音波は、連続超音波でもＳ１０２の光の照射と同期したパルス超音波でもよい。このとき、主制御部１１は、第一トランスデューサアレイ６が照射した超音波の音圧値を、測定点の位置ごとにメモリ１２に保存する（Ｓ１０３）。
【００３６】
次に、主制御部１１は、光検出器８を用いて検出された被検体内部を伝搬した光の光信号をＳ１０１で決定した測定点の位置と対応させてメモリ１２に保存する（Ｓ１０４）。
【００３７】
次に、主制御部１１は、被検体内部を伝播した超音波を第二トランスデューサアレイ９により検出し、得られた超音波信号を、Ｓ１０１で決定した測定点の位置と対応させてメモリ１２に保存する（Ｓ１０５）。なお、主制御部１１は、第一トランスデューサアレイ６を利用して被検体内部で反射した超音波を検出してもよい。
【００３８】
次に、主制御部１１は、被検体１への超音波と光の照射を止める（Ｓ１０６）。
【００３９】
次に、主制御部１１は、被検体内部の全ての被測定領域（測定点）に対して、Ｓ１０２からＳ１０６までの測定が完了したかどうかを判断し、測定していない点があればＳ１０２からの処理を繰り返す（Ｓ１０７）。
【００４０】
全測定点の測定が終了したと判断すると（Ｓ１０７）、主制御部１１は、Ｓ１０３とＳ１０５でメモリ１２に保存した測定点の全部又は一部の超音波信号を音響量解析部１４に読み出し、音響量解析部１４に被検体内部の音響特性分布を算出させる（Ｓ１０８）。
【００４１】
次に、主制御部１１は、Ｓ１０４でメモリ１２に保存したある測定点での光信号を光強度解析部１３に読み出し、光強度解析部１３に変調度Ｍを算出させる（Ｓ１０９）。並行して、主制御部１１は、Ｓ１０５でメモリ１２に保存したある測定点での超音波信号と、Ｓ１０８で算出した音響特性分布を用いて、音響量解析部１４に音響量を算出させる（Ｓ１１０）。次に、主制御部１１は、音響光信号解析部１５に対して、Ｓ１０９で算出した変調度ＭにＳ１１０で算出した音響量を代入することにより、ある測定点における光吸収散乱特性を算出させる（Ｓ１１１）。
【００４２】
ここで、被検体内部に設定された測定点ｉにおける吸収係数μａ、散乱係数μｓ、異方性パラメータｇをそれぞれμａ_ｉ、μｓ_ｉ、ｇｉとし、音響量ＡＱをＡＱｉとし、測定点ｉにおいて観測された変調度ＭをＭｉとする。数式４に（μａ_ｉ，μｓ_ｉ，ｇｉ）、ＡＱｉ、Ｍｉを代入すると次式が得られる。
【００４３】
【数５】
2010183929.tif 000007
【００４４】
数式５を（μａ_ｉ，μｓ_ｉ，ｇｉ）について解くと次式のようになる。
【００４５】
【数６】
2010183929.tif 000008
【００４６】
数式６によれば、（μａ_ｉ，μｓ_ｉ，ｇｉ）は、ＭｉだけでなくＡＱｉにも依存する。被検体１の音響特性を考慮しない従来の測定方法は、被検体内部で音響特性分布が均一であるとし、第一トランスデューサアレイ６の発生する音圧に基づいて超音波支配方程式の順問題を解いて音響量を算出していると考えられる。均一と仮定した音響特性分布は被検体内部の実際の音響特性分布と異なるため、音響量ＡＱｉは、次式のように、誤差ΔＡＱｉを有する音響量ＡＱｉ’として算出される。
【００４７】
【数７】
2010183929.tif 000009
【００４８】
数式７のＡＱｉ’を数式６のＡＱｉに代入すると次式のようになる。
【００４９】
【数８】
2010183929.tif 000010
【００５０】
数式６と数式８を比較すると、測定点ｉにおいて観測される変調度Ｍｉが同じであっても、音響量に誤差ΔＡＱｉが含まれると光吸収散乱特性パラメータは誤差Δμｉを持った値として算出されることが理解される。
【００５１】
被検体１内部の音響特性分布を考慮せずに均一であると仮定することは、全測定点ｉの音響量に誤差ΔＡＱｉを与えることに相当する。この仮定の下で観測された変調度Ｍｉから光吸収散乱特性を求めると、全測定点で誤差（Δμａ_ｉ，Δμｓ_ｉ，Δｇｉ）が発生する。
【００５２】
本実施例の測定装置は、測定点ｉごとにＡＱｉを取得して（Δμａ_ｉ，Δμｓ_ｉ，Δｇｉ）を補正することができるため、誤差ΔＡＱｉによって生じる光吸収散乱特性の誤差を含まない、精度の良い光吸収散乱特性を得ることができる。
【００５３】
以下、吸収特性及び散乱特性の求める一例について説明する。
【００５４】
超音波によって変調された光の自己相関関数は、光路長ｓ［ｍｍ］の確率密度関数Ｐ（ｓ）と散乱電場ＥＳを用いて以下のように表される。
【００５５】
【数９】
2010183929.tif 000011
【００５６】
ここで、確率密度関数ｐ（ｓ）は、光路長ｓの他に、吸収係数μａ［ｍｍ−１］、散乱係数μｓ［ｍｍ−１］、異方性パラメータｇに依存する関数であるので、ｐ（ｓ，μａ，μｓ，ｇ）と記述する。また、電場の相関の部分〈ＥＳ（ｔ）Ｅ*Ｓ（ｔ＋τ）〉は、光路長ｓと時間τの他に、散乱係数μｓ、異方性パラメータｇ、超音波の振幅Ａ［ｎｍ］、超音波の周波数ｆａ［Ｈｚ］に依存した関数となるので、ｈ（ｓ，τ，μｓ，ｇ，Ａ，ｆａ）と記述する。従って、数式９は次式のようになる。
【００５７】
【数１０】
2010183929.tif 000012
【００５８】
数式１０をフーリエ変換して０次成分と１次成分の比をとれば変調度Ｍが得られる。次に、数式１０を超音波の振幅Ａで微分すると、次式が得られる。
【００５９】
【数１１】
2010183929.tif 000013
【００６０】
また、数式１０を超音波の周波数ｆａで微分すると次式のようになる。
【００６１】
【数１２】
2010183929.tif 000014
【００６２】
数式１０から数式１２までの独立の３つの式を用いれば、吸収係数μａ、散乱係数μｓ、異方性パラメータｇの３つのパラメータを連立方程式から算出できる。また、吸収特性と散乱特性とを分離するだけで十分な場合も多く、このときは、数式１０から数式１２までを利用して、吸収係数μａと等価散乱係数μｓ’（＝（１−ｇ）μｓ）［ｍｍ−１］を分離して求めればよい。
【００６３】
本実施例は、音響光学効果による被検体１の測定に用いた超音波を用いて被検体内部の音響特性分布を算出しているが、これとは別の超音波を照射して被検体内部の音響特性分布を取得するステップを設けてもよい。
【００６４】
次に、主制御部１１は、全測定点において光吸収散乱特性を算出したかを判断し、ＮｏであればＳ１０９に戻り、ＹｅｓであればＳ１１３に進む（Ｓ１１２）。
【００６５】
次に、主制御部１１は、Ｓ１１１で算出した全測定点での光吸収散乱特性に基づいて被検体内部の光吸収散乱特性分布を表示部２０に表示する（Ｓ１１３）。
【実施例２】
【００６６】
図３は、実施例２の測定装置のブロック図であり、図１と同一部材に同一の参照符号を付している。本実施例の測定装置は、実施例１の測定装置と同じ測定部と表示部２０を有し、実施例１と異なる信号処理部１０Ｂを有する。信号処理部１０Ｂは、主制御部１１、メモリ１２、光強度解析部１３、音響光信号解析部１５を有し、音響量解析部１４を有しない点で信号処理部１０Ａとは相違する。信号処理部１０Ｂはコンピュータのプロセッサとして具体化される。
【００６７】
音響光信号解析部１５は、被検体内部の光吸収散乱特性（散乱特性と吸収特性の少なくとも一方）の分布を算出する。算出には、光強度解析部１３で得られた変調光の光強度Ｉ１と非変調光の光強度Ｉ０と、メモリ１２から読み出した第一トランスデューサアレイ６と第二トランスデューサアレイ９の発生音圧値と検出音圧値を用いる。読み出した各値を数式８に適用し、光吸収散乱特性（μａ，μｓ，ｇ）について数式８を解く。数式８におけるＡＱは発生音圧値と検出音圧値である。
【００６８】
この計算過程では、内部の光吸収散乱特性に関する逆問題を解くことになる。逆問題を解く手法として数式８で表される被検体１の計算モデルに基づいて、次式に示すように、算出される光強度Ｉ０及びＩ１と発生音圧値と検出音圧値が測定値に一致するように被検体１の計算モデルを最適化することができる。数式８のＡＱを考慮した音響光信号の逆問題を解くことで、ＡＱの値を仮定することによる精度低下を防ぐことができる。これにより、光吸収散乱特性をより高精度に算出することができる。
【００６９】
【数１３】
2010183929.tif 000015
【００７０】
以下、図４を参照して、本実施例の測定方法について説明する。同図において、「Ｓ」はステップの略であり、Ｓ１０１〜Ｓ１０７までは図２と同様であり、図４は、図２に示すＳ１０８〜Ｓ１１３の代わりにＳ２０１〜Ｓ２０３を設けている。
【００７１】
ステップＳ１０７の後で、主制御部１１は、Ｓ１０４でメモリ１２に保存した光信号を読み出し、光強度解析部１３で変調光の光強度Ｉ１非変調光の光強度ＩＯを算出させる（Ｓ２０１）。
【００７２】
次に、主制御部１１は、音響光信号解析部１５に対して、被検体内部の光吸収散乱特性を算出するように命令する（Ｓ２０２）。算出に際し、音響光信号解析部１５は、Ｓ１０３及びＳ１０５でメモリ１２に保存した第一トランスデューサアレイ６と第二トランスデューサアレイ９の発生音圧値と検出音圧値と、Ｓ２０１で算出した変調光の光強度Ｉ１非変調光の光強度ＩＯとを利用する。また、音響光信号解析部１５は、ある光吸収散乱特性分布モデルにおいて計算される超音波信号と光信号が、測定値に一致するように音響特性分布モデルと光吸収散乱特性分布モデルを最適化する逆問題計算を用いることができる。
【００７３】
次に、主制御部１１は、Ｓ２０２で算出された光吸収散乱特性分布を表示部２０に表示する（Ｓ２０３）。
【００７４】
本実施例の測定装置は、超音波信号の測定された音響値ＡＱｉを用いることで音響量に関する誤差を含まない被検体内部の光吸収散乱特性分布を直接かつ精度良く得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
測定装置及び測定方法は、生体イメージングの技術領域において生体内部の画像化、生体構成成分の構成比率、濃度分析、機能イメージングの用途に適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１                被検体
６                第一トランスデューサアレイ
７                第二トランスデューサアレイ
８                光検出器
１０Ａ、１０Ｂ    信号処理部
１１              主制御部
１２              メモリ
１３              光強度解析部
１４              音響量解析部
１５              音響光信号解析部
２０              表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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