(57)【要約】      （修正有）【課題】適当な光学特性情報同士を合成することのできる被検体情報取得装置を提供する。【解決手段】被検体情報取得装置は、光を発する光源１１０と、光が被検体１００に照射されることにより発生した光音響波を受信して光音響信号を出力する光音響波受信部と、被検体に音響波を送信する音響波送信部と、音響波のエコーを受信してエコー信号を出力するエコー受信部と、光音響信号に基づき被検体の複数の光学特性情報を取得し、エコー信号に基づき被検体の複数の形態情報を取得する信号処理部１５０とを有し、信号処理部は、複数の形態情報の類似度を取得し、類似度が所定の値以上であるときに、複数の形態情報に対応する複数の光学特性情報を合成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、
前記光が被検体に照射されることにより発生した光音響波を受信して光音響信号を出力する光音響波受信部と、
前記被検体に音響波を送信する音響波送信部と、
前記音響波のエコーを受信してエコー信号を出力するエコー受信部と、
前記光音響信号に基づき前記被検体の複数の光学特性情報を取得し、前記エコー信号に基づき前記被検体の複数の形態情報を取得する信号処理部と、を有する被検体情報取得装置であって、
前記信号処理部は、
前記複数の形態情報の類似度を取得し、
前記類似度が所定の値以上であるときに、前記複数の形態情報に対応する前記複数の光学特性情報を合成することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、前記類似度が所定の値より小さいときに、前記複数の形態情報に対応する前記複数の光学特性情報を合成しないことを特徴とする請求項１に記載の被検体情報取得装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記複数の形態情報の相関係数を取得し、該相関係数に基づいて前記類似度を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、ＳＡＤ、ＳＳＤ、ＣＣ、ＮＣＣ、およびＺＮＣＣのいずれか１つの処理により前記相関係数を取得することを特徴とする請求項３に記載の被検体情報取得装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記類似度が所定の値以上であるときに、前記複数の形態情報の変位量を取得し、
前記複数の形態情報の変位量に基づいて前記複数の形態情報に対応する前記複数の光学特性情報の座標を補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項６】
前記信号処理部は、前記複数の形態情報の相関係数を取得し、該相関係数に基づいて前記変位量を取得することを特徴とする請求項５に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
前記信号処理部は、相加平均処理、相乗平均処理、および調和平均処理のいずれか１つの処理を行うことにより、前記複数の光学特性情報を合成することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項８】
前記光源は複数の波長の光をそれぞれ発し、
前記信号処理部は、前記複数の波長の光のそれぞれに基づいて前記複数の光学特性情報を取得し、
前記複数の光学特性情報を合成することにより前記被検体内の物質の濃度を取得することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項９】
前記音響波送信部、および、前記エコー受信部は共通のトランスデューサで構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１０】
前記光音響波受信部、前記音響波送信部、および前記エコー受信部は共通のトランスデューサで構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１１】
光が被検体に照射されることにより発生した光音響波を受信して光音響信号を取得する工程と、
前記被検体に音響波を送信する工程と、
前記音響波のエコーを受信してエコー信号を取得する工程と、
前記光音響信号に基づき前記被検体の複数の光学特性情報を取得する工程と、
前記エコー信号に基づき前記被検体の複数の形態情報を取得する工程と、
前記複数の形態情報の類似度を取得する工程と、
前記類似度が所定の値以上であるときに、前記複数の形態情報に対応する前記複数の光学特性情報を合成する工程とを有することを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の被検体情報取得装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
光を発する光源と、
前記光が被検体に照射されることにより発生した光音響波を受信して光音響信号を出力する光音響波受信部と、
前記光音響信号に基づき前記被検体の複数の光学特性情報を取得する信号処理部と、を有する被検体情報取得装置であって、
前記信号処理部は、
前記複数の光学特性情報の類似度を取得し、
前記類似度が所定の値以上であるときに前記複数の光学特性情報を合成することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項１４】
光を発する光源と、
前記光が被検体に照射されることにより発生した光音響波を受信して光音響信号を出力する光音響波受信部と、
前記被検体に音響波を送信する音響波送信部と、
前記音響波のエコーを受信してエコー信号を出力するエコー受信部と、
前記光音響信号に基づき前記被検体の複数の光学特性情報を取得し、前記エコー信号に基づき前記被検体の複数の形態情報を取得する信号処理部と、を有する被検体情報取得装置であって、
前記信号処理部は、
前記光音響波受信部が第１の期間に光音響波を受信して出力した第１の光音響信号、に基づき前記被検体の第１の光学特性情報を取得し、
前記エコー受信部が前記第１の期間に音響波のエコーを受信して出力した第１のエコー信号、に基づき前記被検体の第１の形態情報を取得し、
前記光音響波受信部が前記第１の期間とは異なる第２の期間に光音響波を受信して出力した第２の光音響信号、に基づき前記被検体の第２の光学特性情報を取得し、
前記エコー受信部が前記第２の期間に音響波のエコーを受信して出力した第２のエコー信号、に基づき前記被検体の第２の形態情報を取得し、
前記第１の形態情報と前記第２の形態情報との類似度を取得し、
前記類似度が所定の値以上であるときに、前記第１の光学特性情報と前記第２の光学特性情報とを合成することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項１５】
前記光源は、前記第１の期間に第１の光を照射し、前記第２の期間に第２の光を照射し、
前記音響波送信部は、前記第１の期間に前記第１の音響波を送信し、前記第２の期間に前記第２の音響波を送信することを特徴とする請求項１４に記載の被検体情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音響波を用いて被検体の情報を取得する被検体情報取得装置、被検体情報取得装置の制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザなどの光源から生体に光を照射し、入射した光に基づいて得られる生体内の情報を画像化する光イメージング装置の研究が医療分野で進められている。この光イメージング技術の一つとして、Ｐｈｏｔｏ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ（ＰＡＩ：光音響イメージング）が挙げられる。光音響イメージングでは、光源から発生したパルス光を生体に照射し、生体内を伝播・拡散したパルス光のエネルギーを吸収した生体組織から発生した光音響波が受信される。そして、この光音響波の受信信号に基づき生体内の光学特性情報を画像化する。
【０００３】
ここで、光学特性情報とは、例えば、初期音圧分布、光吸収エネルギー密度分布、光吸収係数分布などである。また、これらの情報は、様々な波長の光で計測することにより、被検体内の物質の濃度（例えば血液中に含まれるヘモグロビン濃度や血液の酸素飽和度など）の計測にも利用できる。
【０００４】
ところが、光音響波の受信信号には、様々な要因によるノイズが含まれている。その結果、受信信号のＳＮ比が低下するため、この受信信号を用いて画像化された光学特性情報の定量性は低くなってしまう。
【０００５】
そこで、非特許文献１は、複数の光学特性情報を相加平均することにより、光学特性情報の定量性を向上させる手法を開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｄｅｅｐ  ｏｐｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ−ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  ａｖｅｒａｇｉｎｇ：ｂｒｅａｓｔ  ｔｕｍｏｕｒ  ｐｈａｎｔｏｍ  ｓｔｕｄｉｅｓ，Ｍ  Ｊａｅｇｅｒ  ｅｔ  ａｌ  ２０１１  Ｐｈｙｓ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．５６  ５８８９
【非特許文献２】山田幸生  他，「医学・生物学における光と生体組織の相互作用および光によるイメージング」，機械技術研究所所報，１９９５年１月，ｖｏｌ．４９，ｎｏ．１，ｐｐ．１−３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、非特許文献１のように複数の光学特性情報を相加平均する被検体情報取得装置には更なる改善が望まれている。
そこで、本発明は、適当な光学特性情報同士を合成することのできる被検体情報取得装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書が開示する被検体情報取得装置は、光を発する光源と、光が被検体に照射されることにより発生した光音響波を受信して光音響信号を出力する光音響波受信部と、被検体に音響波を送信する音響波送信部と、音響波のエコーを受信してエコー信号を出力するエコー受信部と、光音響信号に基づき被検体の複数の光学特性情報を取得し、エコー信号に基づき被検体の複数の形態情報を取得する信号処理部とを有し、信号処理部は、複数の形態情報の類似度を取得し、類似度が所定の値以上であるときに、複数の形態情報に対応する複数の光学特性情報を合成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、適当な光学特性情報同士を合成することのできる被検体情報取得装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る被検体情報取得装置を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係る信号処理部の詳細を示す図。
【図３】本発明の実施形態に係る被検体情報取得方法のフローを示す図。
【図４】本発明の実施形態に係るデータ取得のシーケンスを示す図。
【図５】本発明の実施形態に係る別の被検体情報取得方法のフローを示す図。
【図６】非特許文献１に係る光学特性情報を観察するときの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
光音響イメージングにおける測定においては、測定中にプローブが動いてしまう場合がある。この場合、プローブが動く前と後とで測定して得られる光学特性情報の観察領域は異なってしまう。そのため、非特許文献１に記載されたように複数の光学特性情報を相加平均するときに、異なる領域における光学特性同士を相加平均してしまうこととなる。なお、上記課題は、測定中に被検体が動いた場合にも同様に生じる。
【００１２】
ここで、図６は、非特許文献１に係る被検体情報取得装置を用いて光学特性情報を観察するときの模式図である。
【００１３】
例えば、図６に示したように観察領域６１０の光学特性情報を観察しているときにエレベーション方向６２０にプローブまたは被検体が動いた場合、光学特性情報が得られる領域は観察領域６１０から観察領域６１１へと変わる。この場合、観察領域６１０に存在した光音響波源６００は、観察領域６１１内には存在しないこととなる。そのため、観察領域６１０と観察領域６１１とを相加平均すると、異なる領域の光学特性情報同士を合成することになる。これにより、合成された光学特性情報の定量性が低下してしまう。
【００１４】
なお、プローブまたは被検体の動きがエレベーション方向の場合に限らず、動きの前後で観察領域が異なってしまう場合に、合成された光学特性情報の定量性は低下してしまう。
【００１５】
（第１の実施形態）
そこで、本実施形態に係る被検体情報取得装置は、まず第１の期間に光音響波を受信して得られた光音響信号データから光学特性情報を取得する。さらに、本実施形態に係る被検体情報取得装置は、第１の期間に音響波を送受信することにより得られたエコー信号データから形態情報を取得する。ここで形態情報とは、音響波の送受信により得られたエコー信号データから得られる情報のことを指す。例えば、形態情報としては、送信された音響波のエコー強度を分布として表わしたＢモード画像、被検体内の構造の速度分布を表すドップラー画像、被検体内の構造の弾性分布（ひずみ率、せん断波速度、ヤング率）を表すエラスト画像、被検体内での散乱に起因するスペックルパターンデータなどが挙げられる。
【００１６】
続いて、本実施形態に係る被検体情報取得装置は、第２の期間に光音響波を受信して得られた光音響信号データから光学特性情報を取得する。さらに、本実施形態に係る被検体情報取得装置は、第２の期間に音響波を送受信することにより得られたエコー信号データから形態情報を取得する。
【００１７】
続いて、本実施形態に係る被検体情報取得装置は、各期間で得られた複数の形態情報の類似度を取得する。そして、本実施形態に係る被検体情報取得装置は、この類似度が所定の値以上であるときに、それぞれの形態情報と同じ期間に取得した光学特性情報同士を合成する。
【００１８】
ここで、「類似度が高い」とは、複数の形態情報が同じ領域から得られたエコー信号データに基づいたものである可能性が高いことを示している。そして、複数の形態情報と同じ期間に得られた複数の光学特性情報の類似度は、複数の形態情報の類似度と同様である。
【００１９】
ところで、典型的には、音響波の反射波であるエコーの強度のほうが光音響波の強度よりも大きいため、エコー信号データの強度のほうが光音響信号データの強度よりも大きい。
【００２０】
また、光音響波を発生させるための光照射の繰り返し周波数は、ＭＰＥ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｅｒｍｉｓｓｉｂｌｅ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）により制限されている。そのため、典型的には、光照射の繰り返し周波数は音響波の送受信の繰り返し周波数と比べて小さくなる。そのため、一定時間に得られるデータ数はエコー信号データのほうが光音響信号データよりも多くなる。
【００２１】
以上より、一定時間に取得したデータから得られる情報の定量性を比較すると、形態情報の定量性のほうが光学特性情報の定量性よりも典型的には高くなる。そのため、典型的には、複数の形態情報同士の類似度のほうが、複数の光学特性情報同士の類似度よりも精度が高くなる。すなわち、複数の形態情報同士の類似度の信頼性は高い。
【００２２】
以上、本実施形態に係る被検体情報取得装置によれば、複数の形態情報の類似度に基づいて、合成する光学特性情報を選択することができる。そのため、本実施形態に係る被検体情報取得装置によれば、同じ領域からの光音響信号データに基づいた複数の光学特性情報同士を合成することのできる可能性が高くなる。
【００２３】
（被検体情報取得装置の基本構成）
図１は、本実施形態に係る被検体情報取得装置を模式的に図示したものである。図１に示す被検体情報取得装置は、光源１１０、光学系１２０、トランスデューサ１３０、コンピュータとしての信号処理部１５０、表示部１６０を有する。
【００２４】
なお、本実施形態のトランスデューサ１３０は、被検体１００の内部で発生する光音響波を受信する光音響波受信部としての機能を備える。また、トランスデューサ１３０は、被検体１００に音響波を送信する音響波送信部として機能と、被検体１００の内部で反射したエコーを受信するエコー受信部としての機能とを備える。
【００２５】
また、図２は、信号処理部１５０の詳細、および、信号処理部１５０の周辺の構成を示す模式図である。信号処理部１５０は、演算部１５１、記憶部１５２、および制御部１５３を備えている。
【００２６】
制御部１５３は、バス２００を介して被検体情報取得装置を構成する各構成の動作を制御している。また、制御部１５３は、記憶部１５２に保存された後述する被検体情報取得方法が記述されたプログラムを読み出し、被検体情報取得装置に被検体情報取得方法を実行させている。
【００２７】
以下、本実施形態に係る被検体情報取得装置に関する構成について説明する。
【００２８】
（被検体１００、および、光吸収体１０１）
これらは本発明の被検体情報取得装置の一部を構成するものではないが、以下に説明する。本発明の被検体情報取得装置は、人や動物の悪性腫瘍や血管疾患などの診断や化学治療の経過観察などを主な目的とする。よって、被検体としては生体、具体的には人体や動物の乳房や頸部、腹部などの診断の対象部位が想定される。
【００２９】
また、被検体内部にある光吸収体としては、被検体内部で相対的に光吸収係数が高いものとする。例えば、人体が測定対象であればオキシヘモグロビンあるいはデオキシヘモグロビンやそれらを含む多く含む血管あるいは新生血管を多く含む悪性腫瘍が光吸収体の対象となる。その他、頸動脈壁のプラークなどもその対象となる。
【００３０】
（光源１１０）
光源としては、数ナノから数マイクロ秒オーダーのパルス光を発生可能なパルス光源が好ましい。具体的には効率的に光音響波を発生させるため、１０ナノ秒程度のパルス幅の光を発生可能であることが好ましい。使用する光源の波長は、被検体内部まで光が伝搬する波長を使うことが望ましい。具体的には、被検体が生体の場合、５００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下である。
【００３１】
また、光源としてはレーザや発光ダイオードを用いることができる。例えば、レーザとしては、固体レーザ、ガスレーザ、色素レーザ、半導体レーザなど様々なレーザを使用することができる。
【００３２】
（光学系１２０）
光源１１０から出射された光は、光学系１２０により、所望の光分布形状に加工されながら被検体に導かれることができる。光学系１２０としては、例えば、光を反射するミラー、光を集光や拡大させることによりビーム形状を変化させるレンズ、光を拡散させる拡散板、光を伝播させる光ファイバなどの光学部品を採用することができる。このような光学部品は、光源１１０から発せられた光を被検体に所望の光として照射することができるのであれば、どのようなものを用いてもかまわない。
【００３３】
なお、光源１１０が発する光を所望の光として被検体に導くことができる場合、光学系１２０を用いる必要はない。
【００３４】
（トランスデューサ１３０）
トランスデューサ１３０は、光音響波やエコーなどの音響波を受信し、アナログ信号である電気信号に変換するものである。また、トランスデューサ１３０は、音響波の送信を行うこともできる。トランスデューサ１３０は、圧電現象、光の共振、静電容量の変化等を用いたものなど、音響波の送受信をできるものであれば、どのような素子であってもよい。
【００３５】
なお、トランスデューサ１３０は、アレイ上に配列された複数のトランスデューサで構成されてもよい。
【００３６】
また、トランスデューサ１３０は、被検体の内部で発生する光音響波を受信する光音響波受信部としての機能と、被検体に音響波を送信する音響波送信部として機能と、被検体の内部で反射したエコーを受信する超音波受信部としての機能とを兼ねてもよい。これにより、同一領域での音響波の受信や省スペース化などが容易となる。
【００３７】
また、複数のトランスデューサのそれぞれが上記機能をそれぞれ備えていてもよい。この場合、それぞれの機能を有する複数のトランスデューサを総称して、本実施形態に係るトランスデューサとしてもよい。
【００３８】
（入力部１４０）
入力部１４０は、ユーザーが信号処理部１５０に所望の情報を入力するために所望の情報を指定できるように構成された部材である。入力部１４０としては、キーボード、マウス、タッチパネル、ダイヤル、およびボタンなどを用いることができる。入力部１４０としてタッチパネルを採用する場合、ディスプレイ１６０が入力部１４０を兼ねるタッチパネルであってもよい。
【００３９】
（信号処理部１５０）
信号処理部１５０は、図２に示すように演算部１５１、記憶部１５２、および制御部１５３を備えている。
【００４０】
演算部１５１は、典型的にはＣＰＵ、ＧＰＵ、増幅器、Ａ／Ｄ変換器、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、およびＡＳＩＣなどの素子から構成される。なお、演算部１５１は、１つの素子から構成されるだけではなく、複数の素子から構成されていてもよい。また、本実施形態に係る被検体情報取得方法で行うそれぞれの処理は、どの素子により行われてもよい。
【００４１】
記憶部１５２は、典型的にはＲＯＭ、ＲＡＭ、およびハードディスクなどの媒体から構成される。なお、記憶部１５２は、１つの媒体から構成されるだけでなく、複数の媒体から構成されていてもよい。
【００４２】
制御部１５３は、典型的にはＣＰＵなどの素子から構成される。
【００４３】
演算部１５１は、トランスデューサより得られた電気信号を増幅し、その電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してもよい。
【００４４】
また、演算部１５１は、光音響信号データに対して画像再構成アルゴリズムに基づく処理を施すことにより、被検体の光学特性情報を取得してもよい。
【００４５】
例えば、光学特性情報を取得するための画像再構成アルゴリズムとしては、例えば、トモグラフィー技術で通常に用いられるタイムドメインあるいはフーリエドメインでの逆投影などが用いられる。なお、再構成の多くの時間を要することが可能な場合は、繰り返し処理による逆問題解析法などの画像再構成手法を用いることもできる。
【００４６】
ただし、光音響イメージングにおいては、音響レンズなどを有するトランスデューサを用いて受信フォーカスする場合、画像再構成なしに被検体内の光学特性情報を取得することができる。そのような場合には、演算部１５１は、画像再構成アルゴリズムに基づく処理を行わなくてもよい。
【００４７】
また、演算部１５１は、エコー信号データに対して画像再構成アルゴリズムに基づく処理を施すことにより、被検体の形態情報を取得してもよい。例えば、Ｂモード画像を取得するための画像再構成アルゴリズムとしては、信号の位相を整合するための遅延加算処理などが挙げられる。また、ドップラー画像を取得するための画像再構成アルゴリズムとしては、送信波と受信波の周波数の変化を算出する処理などが挙げられる。また、エラスト画像を取得するための画像再構成アルゴリズムとしては、組織の変形の前後で取得したデータの音線ごとの歪を算出する処理などが挙げられる。
【００４８】
また、演算部１５１は、同時に複数のデータをパイプライン処理できるように構成されていることが好ましい。これにより、被検体情報を取得する時間を短縮することができる。
【００４９】
なお、被検体情報取得方法において行われる処理を、制御部１５３に実行させるプログラムとして記憶部１５２に保存しておくことができる。ただし、プログラムが保存される記憶部１５２は、ＲＯＭなどの非一時的な記録媒体である。
【００５０】
また、信号処理部１５０およびトランスデューサ１３０は、共通の筺体に収められた構成で提供されてもよい。ただし、トランスデューサと共通の筺体に収められた信号処理部で一部の信号処理を行い、残りの信号処理を筺体の外部に設けられた信号処理部で行ってもよい。この場合、トランスデューサが収められた筺体の内部および外部に設けられた信号処理部を総称して、本実施形態に係る信号処理部とすることができる。
【００５１】
（表示部１６０）
表示部１６０は、信号処理部１５０から出力される光学特性情報または形態情報を表示する装置である。典型的には液晶ディスプレイなどが利用されるがプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤなど他の方式のディスプレイが用いられる。なお、表示部１６０は、本発明に係る被検体情報取得装置とは別の装置として提供されてもよい。
【００５２】
（被検体情報取得方法）
次に、図１、図２に示す被検体情報取得装置を用いた本実施形態に係る被検体情報取得方法を図３、図４を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る被検体情報取得方法のフローを示す。図４は、本実施形態に係る光音響信号データおよびエコー信号データの取得のシーケンスを示す。なお、図３に示すフローおよび図４に示すシーケンスは、制御部１５３によって実行される。
【００５３】
（Ｓ０００：測定パラメータを設定する工程）
この工程では、測定パラメータが設定され、測定パラメータは記憶部１５２に保存される。ここで、測定パラメータとは、被検体情報の取得に係るすべての測定環境に関するパラメータを含む。
【００５４】
なお、ユーザーが入力部１４０により測定パラメータを任意に設定してもよい。また、出荷時に予め測定パラメータが設定されていてもよい。
【００５５】
例えば、測定パラメータとしては、測定に用いる光の照射条件（波長、パルス幅、出力など）、取得する光学特性情報の種類、および、取得する形態情報の種類などが設定されてもよい。
【００５６】
また、測定パラメータとしては、１フレームの光学特性情報を取得するのに用いる光音響信号データの数、および、１フレームの形態情報を取得するのに用いるエコー信号データの数が設定されてもよい。すなわち、測定パラメータとして、後述するＳ１１０、Ｓ１２０、Ｓ２１０、Ｓ２２０のそれぞれでの測定回数が設定されることができる。
【００５７】
また、測定パラメータとして、取得する光学特性情報のフレーム数、および、取得する形態情報のフレーム数が設定されてもよい。すなわち、測定パラメータとして、後述するＳ３１０、Ｓ４１０のそれぞれの繰り返し回数が設定されることができる。なお、本実施形態においては、それぞれの工程を２回行い、２フレームの光学特性情報および形態情報を取得する。
【００５８】
また、測定パラメータとして、類似度に対するしきい値として所定の値が設定されてもよい。なお、しきい値はエレベーション方向の音響レンズなどの特性を含めたスライス幅などにより決定されることが好ましい。
【００５９】
また、測定パラメータとして、合成する光学特性情報のフレーム数が設定されてもよい。すなわち、測定パラメータとして、後述するＳ６００において類似度が高いと判断され合成に用いられた光学特性情報のフレーム数が設定されることができる。
【００６０】
（Ｓ１１０：第１の期間において第１の光音響信号データを取得する工程）
この工程では、まず、第１の期間Ｔ１において、光源１１０から出射された第１の光としての光１２１が、光学系１２０を介して被検体１００に照射される。そして、照射された光１２１が光吸収体１０１に吸収され、光吸収体１０１が瞬間的に膨張することにより第１の光音響波としての光音響波１０３を発生させる。本実施形態においては、図４の発光シーケンス４０１に示すように、光音響波を発生させるために光源１１０がパルス幅５０ｎｓの光１２１を発するように、制御部１５３が光源１１０を制御している。
【００６１】
続いて、トランスデューサ１３０が、この光音響波１０３を受信して第１の光音響信号としての電気信号に変換し、電気信号を信号処理部１５０に出力する。本実施形態においては、図４の光音響波受信シーケンス４０２に示すように、トランスデューサ１３０が３０μｓの間光音響波を受信するように、制御部１５３がトランスデューサ１３０を制御している。なお、この受信時間は、光学特性情報を観察したい深さなどに応じて決定される。
【００６２】
続いて、演算部１５１は、トランスデューサ１３０から出力された電気信号に対して増幅、Ａ／Ｄ変換などの所定の処理を施し、所定の処理が施された信号を第１の光音響信号データとして記憶部１５２に格納する。
【００６３】
ここで、本実施形態における光音響信号データとは、後述する光学特性情報を取得するために用いられるデータのことを指す。なお、本実施形態における光音響信号データは、トランスデューサ１３０から出力された電気信号に処理を施さずに記憶部１５２に記憶されたデータも含む概念である。
【００６４】
本実施形態においては、図４の発光シーケンス４０１が示すように、光源１１０による光照射の繰り返し周波数が１０Ｈｚとなるように、制御部１５３が光源１１０を制御している。そして、本実施形態においては、繰り返し周波数の１周期が第１の期間Ｔ１として設定されているため、第１の期間Ｔ１は１００ｍｓである。
【００６５】
また、第１の期間に複数回光を照射して得られた複数の光音響信号データを総称して第１の光音響信号データとしてもよい。この場合、本工程で取得した複数の光音響信号データを加算して第１の光音響信号データとしてもよい。一方、本工程において複数の光音響信号データを取得したときに、後述するＳ３１０において、演算部１５１が複数の光音響信号データから複数の光学特性情報を取得してもよい。この場合、この複数の光学特性情報を加算して、その加算された光学特性情報を第１の光学特性情報としてもよい。
【００６６】
（Ｓ１２０：第１の期間において第１のエコー信号データを取得する工程）
この工程では、第１の期間Ｔ１において、トランスデューサ１３０が、被検体１００に対して第１の音響波としての超音波１０２ａを送信する。そして、送信された超音波１０２ａが被検体１００内で反射することにより、第１のエコーとしてのエコー１０２ｂが発生する。
【００６７】
続いて、トランスデューサ１３０は、エコー１０２ｂを受信して、第１のエコー信号としての電気信号に変換し、電気信号を信号処理部１５０に出力する。本実施形態においては、図４の音響波送信シーケンス４０３およびエコー受信シーケンス４０４に示すように、トランスデューサ１３０が音響波を送信し、６０μｓの間音響波を受信するように、制御部１５３がトランスデューサ１３０を制御している。なお、この受信時間は、エコーから得られる形態情報を観察したい深さや超音波の安全性の指標などに応じて決定される。
【００６８】
ここで、安全性の指標としては、例えばＦＤＡ（米国食品医薬品局）の規格では、ＩＳＰＴＡ（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｐｅａｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｌ  Ａｖｅｒａｇｅ  ［＜７２０ｍＷ／ｃｍ２］）などが挙げられる。これは送信される音響波の強度の最大値の時間平均で規定されるため送信時間の間隔に比例する。したがって、本実施形態のように超音波の送受信を同一のトランスデューサで行う場合は、安全性を満たした十分な送信間隔（ＰＲＦ）内で受信時間が設定されることが好ましい。
【００６９】
続いて、演算部１５１が電気信号に対して増幅、Ａ／Ｄ変換などの処理を行い、処理が施された信号を第１のエコー信号データとして記憶部１５２に格納する。
【００７０】
ここで、本実施形態におけるエコー信号データとは、後述する形態情報を取得するために用いられるデータのことを指す。なお、本実施形態におけるエコー信号データは、トランスデューサ１３０から出力された電気信号に処理を施さずに記憶部１５２に記憶されたデータも含む概念である。
【００７１】
なお、第１の期間に複数回音響波を送受信して得られた複数のエコー信号データを第１のエコー信号データとしてもよい。この場合、演算部１５１は、取得できる複数のエコー信号データをそれぞれ記憶部１５２に格納してもよいし、複数のエコー信号データを加算して記憶部１５２に格納してもよい。
【００７２】
また、Ｓ１１０における光の照射とＳ１２０における超音波の送信とが同時に行われるように、制御部１５３が光源１１０およびトランスデューサ１３０を制御してもよい。典型的に被検体内での光の速度は超音波の速度に比べて早いため、この場合、光の照射により発生した光音響波がトランスデューサに到達した後に、送信された超音波の反射波であるエコーがトランスデューサに到達する。そのため、ある特定の位置で発生した光音響波とエコーとを異なる時刻に受信することができるため、受信時刻からそれぞれの受信信号を区別することができる。さらに、光と音響波とを同時に照射することができるため、限られた時間の中で光音響波とエコーとを効率よく受信することができる。
【００７３】
また、光音響波とエコーとを同時に受信する場合、それぞれの受信信号を分離する必要がある。この信号の分離は、光音響波とエコーとの周波数の違いを利用して、バンドパスフィルタ等のハードウェアや信号処理部１５０が実行するソフトフェアによる周波数分離処理によって行われることができる。
【００７４】
（Ｓ２１０：第２の期間において第２の光音響信号データを取得する工程）
この工程では、第２の期間Ｔ２において、第２の光が被検体に照射されることにより発生した第２の光音響波を受信して、第２の光音響信号データを取得する。この工程においても、Ｓ１１０と同様の工程で第２の光音響信号データを取得する。
【００７５】
なお、第１の光音響信号データと第２の光音響信号データとを用いて被検体内の物質の濃度（例えば血液中に含まれるヘモグロビン濃度や血液の酸素飽和度など）を求める場合、第１の光と第２の光とは異なる波長で照射される必要がある。この場合、光源１１０は、それぞれの波長において共通であってもよいし、それぞれの波長に対応する複数の光源であってもよい。
【００７６】
（Ｓ２２０：第２の期間において第２のエコー信号データを取得する工程）
この工程では、第２の期間Ｔ２において、第２の音響波を送信し、被検体内で第２の音響波が反射されることによって発生した第２のエコーを受信して、第２のエコー信号データを取得する。この工程においても、Ｓ２１０と同様の工程で第２のエコー信号データを取得する。
【００７７】
なお、Ｓ２１０における光の照射とＳ２２０における超音波の送信とが同時に行われるように、制御部１５３が光源１１０およびトランスデューサ１３０を制御してもよい。
【００７８】
（Ｓ３１０：第１の光音響信号データに基づいて第１の光学特性情報を取得する工程）
この工程では、演算部１５１が、第１の光音響信号データに対して画像再構成を行うことにより、被検体１００内の第１の光学特性情報としての第１の初期音圧分布を取得する。
【００７９】
なお、この工程において、演算部１５１が第１の光学特性情報として光吸収係数分布を取得する場合は、画像再構成を行うことによって得られた第１の初期音圧分布の他に、被検体１００内の第１の光の光量分布を取得する必要がある。この場合、例えば演算部１５１が非特許文献２に記された光伝播モデルを解析することにより光量分布を算出してもよいし、演算部１５１が記憶部１５２に予め格納された光量分布のテーブルを読み出してもよい。このとき、演算部１５１は、測定パラメータとして記憶部１５２に格納された照射光の照射条件を参照してもよい。
【００８０】
また、Ｓ１１０において複数の光音響信号データを取得する場合、演算部１５１が複数の光音響信号データのそれぞれから複数の光学特性情報を取得してもよい。そして、演算部１５１がこの複数の光学特性情報を加算して、加算された光学特性情報を第１の光学特性情報としてもよい。
【００８１】
（Ｓ３２０：第２の光音響信号データに基づいて第２の光学特性情報を取得する工程）
この工程では、演算部１５１が、記憶部１５２に格納された第２の光音響信号データ対して画像再構成を行うことにより、被検体１００内の第２の光学特性情報としての第２の初期音圧分布を取得する。
【００８２】
なお、Ｓ３２０においては、Ｓ３１０と同様の工程で第２の光学特性情報を取得することができる。
【００８３】
（Ｓ４１０：第１のエコー信号データに基づいて第１の形態情報を取得する工程）
この工程では、演算部１５１が、記憶部に格納された第１のエコー信号データに対して画像再構成を行うことにより、被検体１００内の第１の形態情報としての第１のＢモード画像を取得する。
【００８４】
なお、Ｓ１２０において複数のエコー信号データを取得する場合、演算部１５１が複数のエコー信号データのそれぞれに基づき、複数の形態情報を取得してもよい。そして、演算部１５１がこの複数の形態情報をコンパウンドして、コンパウンドされた形態情報を第１の形態情報としてもよい。
【００８５】
（Ｓ４２０：第２のエコー信号データに基づいて第２の形態情報を取得する工程）
この工程では、演算部１５１が、記憶部に格納された第２のエコー信号データに対して画像再構成を行うことにより、被検体１００内の第２の形態情報としての第２のＢモード画像を取得する。
【００８６】
なお、Ｓ４２０においては、Ｓ４１０と同様の工程で第２の形態情報を取得することができる。
【００８７】
（Ｓ５００：第１の形態情報と第２の形態情報との類似度を取得する工程）
この工程では、演算部１５１が、後述する手法により、Ｓ４１０で取得した第１の形態情報とＳ４２０で取得した第２の形態情報との類似度を取得する。取得された類似度は記憶部１５２に格納される。なお、本実施形態においては、第１の形態情報を基準フレームとして、類似度を算出する。
【００８８】
類似度は、典型的には相関係数を取得することにより求められる。
【００８９】
ここで、相関係数を取得する手法としては、ＳＡＤ（Ｓｕｍ  Ｏｆ  ＡｂｓｏｌｕｔｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＳＳＤ（Ｓｕｍ  Ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＣＣ（Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）、ＮＣＣ（ＮｏｒｍａｌｉｚｅｄＣｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）、ＺＮＣＣ（Ｚｅｒｏ−ｍｅａｎ  Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）などの種々の公知の手法が挙げられる。
【００９０】
例えば、ＳＡＤ（Ｓｕｍ  Ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を用いる場合、両画像のブロック内の各画素をｆ（ｉ，ｊ）、ｇ（ｉ，ｊ）とすると、演算部１５１は下記の式で相関係数ＳＳＡＤを求めることができる。
【００９１】
【数１】
2014140716.tif 000003
【００９２】
なお、演算部１５１は、第１の形態情報ｆ（ｉ，ｊ）を基準として位置をずらした複数の第２の形態情報ｇ（ｉ＋ｘ，ｊ＋ｙ）、−５＜＝ｘ＜＝５、−５＜＝ｙ＜＝５などに対してフルサーチアルゴリズムを適用して相関係数を取得してもよい。また、演算部１５１は、計算時間を短縮するために第１の形態情報の一部を基準として第２の形態情報に対して公知のサーチアルゴリズムを適用して相関係数を取得してもよい。
【００９３】
複数算出された相関係数ＳＳＡＤのうち、相関係数ＳＳＡＤが０に近づくほど、第１の形態情報と第２の形態情報との類似度が高いため、最も０に近い値をそのブロック領域での指標値とする。ＳＡＤを用いた場合、類似度の値はＳＳＡＤの逆数としてもよい。
【００９４】
次に、例えば、ＳＳＤ（Ｓｕｍ  Ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を用いる場合、両画像のブロック内の各画素をｆ（ｉ，ｊ）、ｇ（ｉ，ｊ）とすると、演算部１５１は下記の式で相関係数ＳＳＳＤを求めることができる。この場合、相関係数ＳＳＳＤが０に近くほど、第１の形態情報と第２の形態情報との類似度が高い。ＳＳＤを用いた場合、類似度の値はＳＳＳＤの逆数としてもよい。
【００９５】
【数２】
2014140716.tif 000004
【００９６】
次に、例えば、ＣＣ（Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を用いる場合、両画像のブロック内の各画素をｆ（ｉ，ｊ）、ｇ（ｉ，ｊ）とすると、演算部１５１は下記の式で相関係数ＳＣＣを求めることができる。この場合、相関係数ＳＣＣが大きいほど、第１の形態情報と第２の形態情報との類似度が高い。ＣＣを用いた場合、類似度の値はＳＣＣの値としてもよい。
【００９７】
【数３】
2014140716.tif 000005
【００９８】
次に、例えば、ＮＣＣ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を用いる場合、両画像のブロック内の各画素をｆ（ｉ，ｊ）、ｇ（ｉ，ｊ）とすると、演算部１５１は下記の式で相関係数ＳＮＣＣを求めることができる。この場合、相関係数ＳＮＣＣが１に近づくほど、第１の形態情報と第２の形態情報との類似度が高い。ＮＣＣを用いた場合、類似度の値はＳＮＣＣの値としてもよい。
【００９９】
【数４】
2014140716.tif 000006
【０１００】
次に、例えば、ＺＮＣＣ（Ｚｅｒｏ−ｍｅａｎ  Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を用いる場合、両画像のブロック内の各画素をｆ（ｉ，ｊ）、ｇ（ｉ，ｊ）とすると、演算部１５１は下記の式で相関係数ＳＺＮＣＣを求めることができる。ここで、式５におけるｆ（上線付き）は領域ｆ（ｉ，ｊ）内の平均値を表し、ｇ（上線付き）は領域ｇ（ｉ，ｊ）内の平均値を表す。この場合、相関係数ＳＺＮＣＣが１に近づくほど、第１の形態情報と第２の形態情報との類似度が高い。ＺＮＣＣを用いた場合、類似度の値はＳＺＮＣＣとしてもよい。
【０１０１】
【数５】
2014140716.tif 000007
【０１０２】
なお、演算部１５１は、第１の形態情報を基準として第２の形態情報に対してフルサーチアルゴリズムを適用して相関係数を取得してもよい。また、演算部１５１は、計算時間を短縮するために第１の形態情報の一部を基準として第２の形態情報に対して公知のサーチアルゴリズムを適用して相関係数を取得してもよい。
【０１０３】
また、計算の高速化のために相関係数を直接計算せずにフーリエ変換法を用いて計算してもよい。例えば、演算部１５１は、まず両画像信号をフーリエ変換し、フーリエ変換された一方の信号については複素共役をとる。そして、演算部１５１は、フーリエ変換された各信号同士の乗算を行い、生成されたクロススペクトルに逆フーリエ変換を行って相関係数を求めることができる。
【０１０４】
また、相関係数としては統計的検定値を採用してもよく、例えば位置をずらした画像データ群のχ二乗検定のＰ値などを両画像の各ブロック間の類似度として用いてもよい。
【０１０５】
また、演算部１５１は、近傍領域の相関係数同士で補完や補正を行うことにより相関係数を取得してもよい。さらに、近傍領域の相関係数同士で補完や補正を行うことにより、所定のピクセル（３次元の場合はボクセル）の大きさよりも小さい領域における相関係数を取得してもよい。
【０１０６】
（Ｓ６００：類似度がしきい値以上であるときに、第１の光学特性情報と第２の光学特性情報とを合成する工程）
この工程では、まず、演算部１５１は、Ｓ５００で取得した類似度が、Ｓ０００で設定されたしきい値以上であるかどうかを判断する。そして、類似度がしきい値以上である場合、演算部１５１は、Ｓ３１０で取得した第１の光学特性情報とＳ３２０で取得した第２の光学特性情報とを合成する。そして、合成された光学特性情報は記憶部１５２に保存される。
【０１０７】
続いて、演算部１５１は、合成された光学特性情報に輝度変換等の画像データ化処理を施し、画像データに変換する。そして、演算部１５１は、画像データを表示部１６０に出力し、合成された光学特性情報を画像として表示部１６０に表示させる。ただし、本実施形態に係る被検体情報取得方法において、合成された光学特性情報を表示部１６０に表示する工程は必須の工程ではない。
【０１０８】
なお、本実施形態において「光学特性情報を合成する」とは、複数の光学特性情報から新たな１つの光学特性情報を取得することを指す。
【０１０９】
例えば、複数の光学特性情報に対して相加平均処理、相乗平均処理、および調和平均処理などの処理を行うことにより、複数の光学特性情報を合成してもよい。
【０１１０】
また、第１の光と第２の光の波長が異なる場合、演算部１５１は、第１の光学特性情報と第２の光学特性情報とを合成して被検体内の物質の濃度を取得してもよい。すなわち、本実施形態において「光学特性情報を合成する」とは、このように複数の光学特性情報から被検体内の物質の濃度を取得することも含む。
【０１１１】
また、演算部１５１は、複数のフレームの光学特性情報に対して、それぞれに対応する加重値を乗じた後に合成して、合成された光学特性情報を取得してもよい。
【０１１２】
また、類似度がしきい値よりも低い場合、第１の光学特性情報と第２の光学特性情報は合成に用いられない。この場合、記憶部１５２に保存された合成に用いられなかった光学特性情報は削除されてもよい。また、合成に用いられなかった光学特性情報は、新たな光学特性情報を記憶部１５２に保存するときに上書きされてもよい。このように、記憶部１５２から不要な光学特性情報を削除することにより、記憶部１５２のメモリ容量を節約することができる。
【０１１３】
また、演算部１５１は、合成に用いられた光学特性情報のフレーム数を表示部１６０に表示させてもよい。また、Ｓ０００において合成に用いる光学特性情報のフレーム数が設定された場合、演算部１５１は、設定されたフレーム数と実際に合成に用いられたフレーム数との差や割合を表示部１６０に表示させてもよい。
【０１１４】
また、演算部１５１は、１フレームの光学特性情報のうち、類似度がしきい値より小さい領域は合成の対象とせず、類似度がしきい値以上の領域のみを合成の対象としてもよい。その結果、合成された光学特性情報の各領域において、合成の対象となったフレームが異なっていてもよい。この場合、表示部１６０には、各領域における合成に用いられたフレームやフレーム数などが表示されてもよい。
【０１１５】
また、表示部１６０は、合成される前のそれぞれの光学特性情報と、合成された後の光学特性情報とを切り替えて表示できるように構成されてもよい。
【０１１６】
以上、本実施形態に係る被検体情報取得方法を行うことにより、同じ領域から得られた可能性の高い光音響信号データに基づく光学特性情報を選択的に合成することができるため、取得される光学特性情報の定量性が高くなる可能性が高い。
【０１１７】
本実施形態においては、Ｓ１１０を行った後にＳ１２０を行い、Ｓ２１０を行った後にＳ２２０を行う形態を説明した。そのため、本実施形態における第１の期間とは、第１の光音響波を発生させるための第１の光の照射が行われる時刻から、第２の光音響波を発生させるための第２の光の照射が行われる時刻までの期間のことを指す。
【０１１８】
なお、本実施形態において第１の期間とは、第１の光学特性情報および第１の形態情報を取得するための測定を行うための期間のことを指す。すなわち、第１の光を照射して第１の光音響波を受信するための期間と、第１の音響波を送信して第１のエコーを受信するための期間とを合わせた期間のことを指す。
【０１１９】
また、本実施形態において第２の期間とは、第２の光学特性情報および第２の形態情報を取得するための測定を行うための期間のことを指す。すなわち、第２の光を照射して第２の光音響波を受信するための期間と、第２の音響波を送信して第２のエコーを受信するための期間とを合わせた期間のことを指す。
【０１２０】
本実施形態においては、Ｓ１２０を行った後にＳ１１０を行い、Ｓ２２０を行った後にＳ２１０を行ってもよい。この場合、第１の期間は、第１のエコーを発生させる第１の音響波の送信が行われる時刻から、第２のエコーを発生させる第２の音響波の送信が行われる時刻までの期間のことを指す。
【０１２１】
また、本実施形態においては、第１の期間と第２の期間の２つの期間だけでなく、３つ以上の期間において被検体情報取得方法が実行されてもよい。すなわち、３フレーム以上の形態情報、および、３フレーム以上の光学特性情報を取得してもよい。そして、３フレーム以上の形態情報および光学特性情報が、Ｓ５００およびＳ６００に用いられてもよい。
【０１２２】
また、Ｓ０００で設定された取得するフレーム数に達した場合、演算部１５１はその後得られる情報を記憶部１５２に保存しないようにしてもよい。これにより、不要な情報が記憶部１５２に保存されないため、記憶部１５２のメモリ容量を節約することができる。
【０１２３】
また、本実施形態において、第１の期間と第２の期間とは重複する期間があってもよい。
【０１２４】
また、類似度を取得するための形態情報と、合成対象の光学特性情報とが相関が有する限り、それぞれを本実施形態に係る被検体情報取得方法に用いることができる。すなわち、異なる期間に得られた形態情報と光学特性情報であっても、形態情報に対応する光学特性情報または光学特性情報に対応する形態情報とすることができる。
【０１２５】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る被検体情報取得方法を、図５に示すフローを用いて説明する。なお、図５に示す工程のうち、図２に示す工程と同一の工程については同じ符号を付して、説明を省略する。また、本実施形態においても、第１の実施形態で用いた図１、２に示す被検体情報取得装置を用いる。また、図５に示すフローは、制御部１５３によって実行される。本実施形態において、制御部１５３は、第１の実施形態と同様にＳ０００〜Ｓ５００までのフローを実行する。
【０１２６】
（Ｓ７００：類似度がしきい値以上であるときに、第１の形態情報と第２の形態情報との変位量を取得する工程）
この工程では、演算部１５１は、Ｓ５００で取得した類似度がしきい値以上であるかどうかを判断する。続いて、類似度がしきい値以上である場合、演算部１５１は、Ｓ４１０で取得した第１の形態情報とＳ４２０で取得した第２の形態情報との変位量を取得する。そして、取得された変位量は記憶部１５２に保存される。
【０１２７】
ここで、変位量を算出するアルゴリズムとしては、複数の形態情報に対してブロックマッチングアルゴリズムやアフィン変換アルゴリズムなどの既知の手法を適用してもよい。ブロックマッチングアルゴリズムは、ある基準となるフレームの形態情報を一定の大きさの小領域（ブロック）に分割し、各ブロックが他のフレームのどこに対応するかを探索し、対応するブロックの位置の差を動きベクトルとして算出するアルゴリズムである。
【０１２８】
例えば、ブロックマッチングアルゴリズムを適用する場合、基準フレームのそれぞれのブロックに対して最も類似度の高いブロックとの間の動きベクトルを、各ブロックの変位量として取得してもよい。また、算出された変位量が近傍のブロックの変位量と参照して異なる場合は、近傍のブロックの変位量から補間などして推定される値を代入してもよい。
【０１２９】
なお、演算部１５１は、形態情報のすべてのフレームについて変位量を取得した後に、類似度としきい値とを比較して合成する光学特性情報を決定してよい。ただし、本実施形態のように、演算部１５１は、Ｓ５００にて相関係数を取得した後に、類似度に基づき、変位量を取得するか否かを判断することが好ましい。これにより、合成の対象とならない光学特性情報に対応する形態情報の変位量を取得する工程を低減することができる。すなわち、被検体情報取得方法に要する時間を短くすることができる。
【０１３０】
なお、類似度に基づき変位量を取得する場合、演算部１５１はＳ５００で取得した類似度を利用して変位量を取得してもよい。これによれば、類似度に基づいて変位量を取得するために、Ｓ５００とは別に改めて類似度を取得する工程を省くことができる。
【０１３１】
（Ｓ８００：第１の光学特性情報の座標または第２の光学特性情報の座標を変位量に基づき補正する工程）
この工程では、演算部１５１は、Ｓ３１０で取得した第１の光学特性情報の座標、または、Ｓ３２０で取得した第２の光学特性情報の座標をＳ７００で取得した変位量だけ移動させる。このとき、座標を移動させる方向は、Ｓ７００で取得した変位量の変位方向に基づいて決定される。
【０１３２】
例えば、第１の光学特性情報のフレームを基準としてブロックマッチングアルゴリズムにより第２の光学特性情報のフレームとの変位量を動きベクトルから求めた場合、演算部１５１は、第１の光学特性情報の座標を動きベクトルだけ移動させればよい。
【０１３３】
（Ｓ９００：第１の光学特性情報と第２の光学特性情報とを合成する工程）
この工程では、演算部１５１が、Ｓ８００で補正された後の第１の光学特性情報と第２の光学特性情報とを合成する。なお、本工程においてもＳ６００と同様に、演算部１５１は、相加平均処理、相乗平均処理、および調和平均処理などの処理により複数の光学特性情報を合成することができる。
【０１３４】
以上、本実施形態の被検体情報取得方法によれば、同じ領域から得られた可能性の高い光音響信号データに基づく光学特性情報を選択的に合成することができるため、取得される光学特性情報の定量性が高くなる可能性が高い。
【０１３５】
さらに、本実施形態の被検体情報取得方法によれば、光学特性情報同士を合成するときに、光学特性情報の位置ずれを補正した後に合成することができるので、合成された光学特性情報の定量性が高くなる。
【０１３６】
なお、以上の実施形態のいずれにおいても、複数の形態情報の類似度がしきい値以上のときに対応する光学特性情報を合成する例を説明した。ただし、本発明によれば、複数の光学特性情報の類似度がしきい値以上のときにこれらの光学特性情報を合成してもよい。これにより、同じ領域からの光音響信号データに基づいた複数の光学特性情報同士を合成することのできる可能性が高くなる。
【０１３７】
以上、好適な実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限らず、特許請求の範囲を逸脱しない限りにおいて、種々の変形例、応用例も包含するものである。
【符号の説明】
【０１３８】
１００  被検体
１１０  光源
１３０  トランスデューサ
１５０  信号処理部
【図１】
2014140716.tif 000008
【図２】
2014140716.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014140716.tif 000013