(57)【要約】【課題】光音響画像生成装置及び挿入物において、挿入物の位置情報と周辺の環境情報との双方を取得する。【解決手段】穿刺針（１５）は、少なくとも一部が被検体内に穿刺される。光ファイバ（１５３）は第１の波長の光を導光し、光ファイバ（１５４）は第２の波長の光を導光する。第１の光出射部（１５３ａ）は光ファイバ（１５３）により導光された光を出射し、第２の光出射部（１５４ａ）は光ファイバ（１５４）により導光された光を出射する。光吸収部材（５１）は、第１の光出射部（１５３ａ）から出射した第１の波長の光を吸収して光音響波を発生し、かつ、第２の光出射部（１５４ａ）から出射した第２の波長の光を通過させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が被検体内に挿入される挿入物であって、
第１の波長の光を導光する第１の導光部材と、
前記第１の導光部材により導光された光を出射する第１の光出射部と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を導光する第２の導光部材と、
前記第２の導光部材により導光された光を出射する第２の光出射部と、
前記第１の光出射部及び前記第２の光出射部の双方を少なくとも部分的に覆う光吸収部材であって、前記第１の光出射部から出射した前記第１の波長の光を吸収して光音響波を発生し、かつ、前記第２の光出射部から出射した前記第２の波長の光を通過させる光吸収部材とを備える挿入物。
【請求項２】
前記第１の光出射部を覆う前記光吸収部材の量が、前記第２の光出射部を覆う前記光吸収部材の量よりも多い請求項１に記載の挿入物。
【請求項３】
前記光吸収部材は、前記第１の波長の光を吸収し、かつ前記第２の波長の光を通過させる光吸収体と、該光吸収体を含有する樹脂とを含む請求項１又は２に記載の挿入物。
【請求項４】
前記挿入物は、該挿入物の内部に内腔を有しており、前記光吸収部材は、前記導光部材を前記内腔の内壁に固定する固定部材を兼ねる請求項１から３何れか１項に記載の挿入物。
【請求項５】
少なくとも前記第２の波長の光を透過する透明樹脂を更に有し、前記光吸収部材が前記透明樹脂により覆われる請求項１から３何れか１項に記載の挿入物。
【請求項６】
内部に内腔を有しており、前記第１の導光部材、前記第２の導光部材、及び前記光吸収部材は前記透明樹脂により前記内腔の内壁に固定される請求項５に記載の挿入物。
【請求項７】
前記挿入物は、該挿入物の内部に内腔を有する穿刺針であり、前記第１の導光部材及び前記第２の導光部材を内部に収容する中空の管を更に有する請求項１から３何れか１項に記載の挿入物。
【請求項８】
前記穿刺針が内針と外針とを含み、該内針が前記中空の管を含み、前記内針は前記内腔の少なくとも一部を封止する請求項７に記載の挿入物。
【請求項９】
前記光吸収部材は、前記導光部材を前記中空の管の内壁に固定する固定部材を兼ねる請求項７又は８に記載の挿入物。
【請求項１０】
少なくとも前記第２の波長の光を透過する透明樹脂を更に有し、該透明樹脂により、前記第１の導光部材及び前記第２の導光部材と前記光吸収部材とが前記中空の管の内壁に固定される請求項７又は８に記載の挿入物。
【請求項１１】
前記第１の光出射部は、前記挿入物の幅方向の中央の位置に配置されている請求項１から１０に記載の挿入物。
【請求項１２】
前記第２の光出射部から出射した前記第２の波長の光を、前記第１の波長及び前記第２の波長と異なる第３の波長の光に変換する蛍光体を更に有する請求項１から１１何れか１項に記載の挿入物。
【請求項１３】
前記第１の導光部材と、第１の光源から出射した前記第１の波長の光を導光する光ファイバとを着脱可能に接続する光コネクタ、及び前記第２の導光部材と、第２の光源から出射した前記第２の波長の光を導光する光ファイバとを着脱可能に接続する光コネクタを更に有する請求項１から１２何れか１項に記載の挿入物。
【請求項１４】
第１の波長の光を出射する第１の光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を出射する第２の光源と、
少なくとも一部が被検体内に挿入される挿入物であって、前記第１の波長の光を導光する第１の導光部材と、前記第１の導光部材により導光された光を出射する第１の光出射部と、前記第２の波長の光を導光する第２の導光部材と、前記第２の導光部材により導光された光を出射する第２の光出射部と、前記第１の光出射部及び前記第２の光出射部の双方を少なくとも部分的に覆う光吸収部材であって、前記第１の光出射部から出射した前記第１の波長の光を吸収して光音響波を発生し、かつ前記第２の光出射部から出射した前記第２の波長の光を通過させる光吸収部材とを備える挿入物と、
前記光吸収部材が前記第１の波長の光を吸収することで発生した第１の光音響波、及び前記第２の光出射部から出射した光に起因して前記被検体内で発生した第２の光音響波を検出する音響波検出手段と、
前記第１の光音響波に基づいて第１の光音響画像を生成し、前記第２の光音響波に基づいて第２の光音響画像を生成し、前記第１の光音響波及び前記第２の光音響波の双方に基づいて第３の光音響画像を生成する光音響画像生成手段とを備えた光音響画像生成装置。
【請求項１５】
前記第２の光音響波は、前記被検体が、前記光吸収部材を通過した前記第２の波長の光を吸収することによって発生したものである請求項１４に記載の光音響画像生成装置。
【請求項１６】
前記挿入物は、前記第２の光出射部から出射した前記第２の波長の光を、前記第１の波長及び前記第２の波長と異なる第３の波長の光に変換する蛍光体を更に有し、
前記第２の光音響波は、前記被検体が、前記蛍光体が発する第３の波長の光を吸収することによって発生したものである請求項１４に記載の光音響画像生成装置。
【請求項１７】
前記音響波検出手段は、被検体に向けて送信された音響波に対する反射音響波を更に検出し、
前記反射音響波に基づいて反射音響波画像を生成する反射音響波画像生成手段を更に備えた請求項１４から１６何れか１項に記載の光音響画像生成装置。
【請求項１８】
前記第１の光音響画像、前記第２の光音響画像、及び前記第３の光音響画像の少なくとも１つと前記反射音響波画像とを合成する画像合成手段を更に有する請求項１７に記載の光音響画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光音響画像生成装置に関し、更に詳しくは、光吸収体が光を吸収することで生じた光音響波を検出して光音響画像を生成する光音響画像生成装置に関する。【０００２】
また、本発明は、上記光音響画像生成装置に用いられる穿刺針などの挿入物に関する。
【背景技術】
【０００３】
生体内部の状態を非侵襲で検査できる画像検査法の一種として、超音波検査法が知られている。超音波検査では、超音波の送信及び受信が可能な超音波探触子が用いられる。超音波探触子から被検体（生体）に超音波を送信させると、その超音波は生体内部を進んでいき、組織界面で反射する。その反射超音波を超音波探触子によって受信し、反射超音波が超音波探触子に戻ってくるまでの時間に基づいて距離を計算することで、内部の様子を画像化することができる。【０００４】
また、光音響効果を利用して生体の内部を画像化する光音響イメージングが知られている。一般に光音響イメージングでは、パルスレーザ光を生体内に照射する。生体内部では、生体組織がパルスレーザ光のエネルギーを吸収し、そのエネルギーによる断熱膨張により超音波（光音響波）が発生する。この光音響波を超音波探触子などによって検出し、検出信号に基づいて光音響画像を構成することにより、光音響波に基づく生体内の可視化が可能である。【０００５】
光音響イメージングに関し、特許文献１には、光源から出射した光を、光ファイバなどを用いて穿刺針の先端付近まで導光し、そこから穿刺針の光音響波発生部に光を照射することが記載されている。光音響波発生部は例えば光吸収部材を含む。特許文献１には、光吸収部材に、黒顔料を混合したエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、若しくはフッ素樹脂、シリコーンゴム、又はレーザ光の波長に対して光吸収性が高い例えば黒色の塗料を用いることができると記載されている。また、レーザ光の波長に対して光吸収性を有する金属膜又は酸化物の膜を、光吸収部材として用いることも記載されている。光音響波発生部に光を照射することによって発生した光音響波は超音波探触子によって検出され、その検出信号に基づいて光音響画像が生成される。光音響画像では、光音響波発生部の部分が輝点として現れ、光音響画像を用いて穿刺針の位置の確認が可能となる。【０００６】
また、特許文献２には、発光部を有する穿刺針が記載されている。特許文献２では、光源から出射した光は、例えば光ファイバなどを用いて穿刺針の発光部まで導光され、発光部から外部に出射する。被検体内では、発光部から出射した光を吸収したことに起因する光音響波が発生する。穿刺針の発光部から出射した光を吸収することによって発生した光音響波を超音波探触子によって検出し、その検出信号に基づいて光音響画像を生成することで、穿刺針の位置の確認が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−３７５１９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、針先端に配置された光吸収体において光音響波を発生させており、光音響波発生部に照射された光は光吸収体でほぼ全て吸収される。このため、被検体内の針の穿刺方向の前方に光吸収体が存在している状況でも、その光吸収体において光音響波を発生させることはできない。したがって、特許文献１において取得できるのは針先の位置情報のみであり、針周辺の光吸収体の存在の有無などの周辺の環境情報を取得することはできない。一方、特許文献２では、発光部から出射した光が針の穿刺方向の前方に存在する被検体内の光吸収体に照射されるため、血液（血管）が吸収する波長の光を発光部から出射すれば、光音響画像における輝点の有無により、針先が血管に入ったか否かの判断が可能である。しかしながら、特許文献２では、発光部を針先端部等でむき出しにしており、発光部の先端も適切な部材で覆う必要がある。【０００９】
ここで、特許文献２では、発光部から出射した光が針の穿刺方向の前方に存在する被検体内の光吸収体で吸収されることにより生じた光音響波だけでなく、発光部から出射した光が穿刺針本体を構成する金属などで吸収されることにより生じた光音響波も検出される。しかしながら、特許文献２において金属などで吸収されることにより生じた光音響波は、特許文献１における光吸収体において発生した光音響波よりも弱いと考えられる。このため、特許文献２において取得される針先の位置情報は、特許文献１において取得される針先の位置情報に比べて明確ではないと考えられる。【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、挿入物の位置情報と周辺の環境情報との双方を取得することが可能な光音響画像生成装置を提供することを目的とする。【００１１】
また、本発明は、挿入物の位置情報と周辺の環境情報との双方を取得することが可能となる挿入物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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも一部が被検体内に挿入される挿入物であって、第１の波長の光を導光する第１の導光部材と、第１の導光部材により導光された光を出射する第１の光出射部と、第１の波長とは異なる第２の波長の光を導光する第２の導光部材と、第２の導光部材により導光された光を出射する第２の光出射部と、第１の光出射部及び第２の光出射部の双方を少なくとも部分的に覆う光吸収部材であって、第１の光出射部から出射した第１の波長の光を吸収して光音響波を発生し、かつ、第２の光出射部から出射した第２の波長の光を通過させる光吸収部材と備える挿入物を提供する。【００１３】
上記において、第１の光出射部を覆う光吸収部材の量は、第２の光出射部を覆う光吸収部材の量よりも多いことが好ましい。【００１４】
光吸収部材は、第１の波長の光を吸収し、かつ第２の波長の光を通過させる光吸収体と、その光吸収体を含有する樹脂とを含む構成であってもよい。【００１５】
本発明の挿入物はその内部に内腔を有していてもよく、光吸収部材は、導光部材を穿刺針の内腔の内壁に固定する固定部材を兼ねていてもよい。【００１６】
本発明の挿入物は、少なくとも第２の波長の光を透過する透明樹脂を更に有していてもよい。その場合に、光吸収部材が透明樹脂により覆われていてもよい。【００１７】
本発明の挿入物は内部に内腔を有するものであってもよく、第１の導光部材、第２の導光部材、及び光吸収部材は透明樹脂により挿入物の内腔の内壁に固定されてもよい。【００１８】
本発明の挿入物は、その内部に内腔を有する穿刺針であってもよい。その場合、穿刺針は、第１の導光部材及び第２の導光部材を内部に収容する中空の管を更に有していてもよい。【００１９】
本発明において、穿刺針は内針と外針とを含むものであってもよい。その場合、内針は上記の中空の管を含んでもよく、内針が内腔の少なくとも一部を封止するものであってもよい。【００２０】
本発明において、光吸収部材は、導光部材を上記の中空の管の内壁に固定する固定部材を兼ねてもよい。【００２１】
本発明の挿入物は、少なくとも第２の波長の光を透過する透明樹脂を更に有していてもよく、透明樹脂により、第１の導光部材及び第２の導光部材と光吸収部材とが上記の中空の管の内壁に固定されてもよい。【００２２】
本発明において、第１の光出射部は、挿入物の幅方向の中央の位置に配置されていることが好ましい。【００２３】
本発明の挿入物は、第２の光出射部から出射した第２の波長の光を、第１の波長及び第２の波長と異なる第３の波長の光に変換する蛍光体を更に有していてもよい。【００２４】
本発明の挿入物は、第１の導光部材と、第１の光源から出射した第１の波長の光を導光する光ファイバとを着脱可能に接続する光コネクタ、及び第２の導光部材と、第２の光源から出射した第２の波長の光を導光する光ファイバとを着脱可能に接続する光コネクタを更に有することが好ましい。【００２５】
本発明は、また、第１の波長の光を出射する第１の光源と、第１の波長とは異なる第２の波長の光を出射する第２の光源と、少なくとも一部が被検体内に挿入される挿入物であって、第１の波長の光を導光する第１の導光部材と、第１の導光部材により導光された光を出射する第１の光出射部と、第２の波長の光を導光する第２の導光部材と、第２の導光部材により導光された光を出射する第２の光出射部と、第１の光出射部及び第２の光出射部の双方を少なくとも部分的に覆う光吸収部材であって、第１の光出射部から出射した第１の波長の光を吸収して光音響波を発生し、かつ第２の光出射部から出射した第２の波長の光を通過させる光吸収部材とを備える挿入物と、光吸収部材が第１の波長の光を吸収することで発生した第１の光音響波、及び第２の光出射部から出射した光に起因して被検体内で発生した第２の光音響波を検出する音響波検出手段と、第１の光音響波に基づいて第１の光音響画像を生成し、第２の光音響波に基づいて第２の光音響画像を生成し、第１の光音響波及び第２の光音響波の双方に基づいて第３の光音響画像を生成する光音響画像生成手段とを備えた光音響画像生成装置を提供する。【００２６】
上記において、第２の光音響波は、被検体が、光吸収部材を通過した第２の波長の光を吸収することによって発生したものであってもよい。【００２７】
挿入物は、第２の光出射部から出射した第２の波長の光を、第１の波長及び第２の波長と異なる第３の波長の光に変換する蛍光体を更に有するものであってよい。その場合、第２の光音響波は、被検体が、蛍光体が発する第３の波長の光を吸収することによって発生したものであってもよい。【００２８】
本発明の光音響画像生成装置において、音響波検出手段は、被検体に向けて送信された音響波に対する反射音響波を更に検出してもよい。その場合、光音響画像生成装置は、反射音響波に基づいて反射音響波画像を生成する反射音響波画像生成手段を更に有することが好ましい。【００２９】
本発明の光音響画像生成装置は、第１の光音響画像、第２の光音響画像、及び第３の光音響画像の少なくとも１つと反射音響波画像とを合成する画像合成手段を更に有していてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の光音響画像生成装置及び挿入物は、挿入物の位置情報と周辺の環境情報との双方を取得することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光音響画像生成装置を示すブロック図。
【図２】穿刺針の先端付近を示す斜視図。
【図３】光吸収部材の吸収スペクトルの一例を示すグラフ。
【図４】変形例に係る穿刺針の先端付近を示す断面図。
【図５】光音響画像生成装置の動作手順を示すフローチャート。
【図６】第１の光音響画像生成処理の手順を示すフローチャート。
【図７】第２の光音響画像生成処理の手順を示すフローチャート。
【図８】第３の光音響画像生成処理の手順を示すフローチャート。
【図９】超音波画像生成処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】蛍光体の吸収率の波長特性を示すグラフ。
【図１１】蛍光体の発光強度の波長特性を示すグラフ。
【図１２】本発明の第３実施形態における穿刺針の先端付近を示す断面図。
【図１３】変形例に係る穿刺針の先端付近を示す断面図。
【図１４】更なる変形例に係る穿刺針を示す上面図。
【図１５】別の更なる変形例に係る穿刺針を示す上面図。
【図１６】更なる変形例に係る穿刺針を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る光音響画像生成装置を示す。光音響画像生成装置１０は、プローブ（超音波探触子）１１、超音波ユニット１２、第１の光源（レーザユニット）１３、第２の光源（レーザユニット）１４、及び穿刺針１５を含む。なお、本発明の実施形態では、音響波として超音波を用いるが、超音波に限定されるものでは無く、被検対象や測定条件等に応じて適切な周波数を選択してさえいれば、可聴周波数の音響波を用いても良い。
【００３３】
第１の光源１３は、第１の波長の光を出射する。第２の光源１４は、第２の波長の光を出射する。第１の光源１３及び第２の光源１４は、例えばパルス時間幅１ｎｓ〜１００ｎｓ程度で、パルスエネルギー０．３μＪ〜３０μＪ程度のパルス光を出射する。第１の波長と第２の波長とは相互に異なる。第１の光源１３及び第２の光源１４は、例えば固体レーザ光源である。光源のタイプは特に限定されず、第１の光源１３及び第２の光源１４が、レーザダイオード光源（半導体レーザ光源）であってもよいし、或いはレーザダイオード光源を種光源とする光増幅型レーザ光源であってもよい。レーザ光源以外の光源を用いてもよい。
【００３４】
第１の光源１３から出射した第１の波長の光は、例えば光ファイバ１７などの導光手段と光ファイバ１５３などの導光部材（第１の導光部材）とにより穿刺針１５まで導光される。第２の光源１４から出射した第２の波長の光は、例えば光ファイバ１８などの導光手段と光ファイバ１５４などの導光部材（第２の導光部材）とにより穿刺針１５まで導光される。
【００３５】
穿刺針１５は、被検体に穿刺される針である。穿刺針１５の内部には光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４が挿通される。第１の光源１３側の光ファイバ１７と穿刺針１５に挿通される光ファイバ１５３との間には光コネクタ１９が設けられる。光コネクタ１９は、光ファイバ１７と光ファイバ１５３とを着脱可能に接続する。同様に、第２の光源１４側の光ファイバ１８と穿刺針１５に挿通される光ファイバ１５４との間には光コネクタ２０が設けられる。光コネクタ２０は、光ファイバ１８と光ファイバ１５４とを着脱可能に接続する。光コネクタ１９及び光コネクタ２０の接続を解除することで、光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４は、穿刺針１５と一緒に使い捨てにすることができる。
【００３６】
図２は、穿刺針１５の先端付近を示す。穿刺針１５は、先端の近傍に光吸収部材５１を有する。光ファイバ１５３の先端（光源側から見た遠端側）は、導光された光を出射する光出射部（第１の光出射部）１５３ａを構成する。光ファイバ１５４の先端は、導光された光を出射する光出射部（第２の光出射部）１５４ａを構成する。光吸収部材５１は、例えば第１の光出射部１５３ａ及び第２の光出射部１５４ａを少なくとも部分的に覆っている。光吸収部材５１は、光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４を穿刺針１５の内腔の内壁に固定する固定部材を兼ねていてもよい。光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４は被覆されていてもよい。被覆にはポリイミド、フッ素樹脂、又はアクリル樹脂などを用いることができる。
【００３７】
光吸収部材５１は、第１の光出射部１５３ａから出射した第１の波長の光を吸収して光音響波を発生する。光吸収部材５１は穿刺針１５の先端の近傍に存在しており、穿刺針１５の先端の近傍の一点で光音響波を発生させることができる。光音響波の発生源（音源）の長さは、穿刺針全体の長さに比べて十分に短く、音源は点音源とみなすことができる。また、光吸収部材５１は、第２の光出射部１５４ａから出射した第２の波長の光は吸収せずに、穿刺針１５の先端開口の外部方向へ第２の波長の光を通過させる。光吸収部材５１は、第２の波長の光は吸収しないため、第２の光出射部１５４ａから第２の波長の光が出射した場合でも、光吸収部材５１において光音響波は発生しない。
【００３８】
第１の光出射部１５３ａは穿刺針１５の先端の近傍に配置され、光ファイバ１５３は、第１の光源１３から入射される第１の波長光を、穿刺針１５の先端の近傍まで導光する。第２の光出射部１５４ａも穿刺針１５の先端の近傍に配置され、光ファイバ１５４は、第２の光源１４から入射される第２の波長光を、穿刺針１５の先端の近傍まで導光する。ここで、「先端の近傍」とは、光出射部１５３ａ及び光出射部１５４ａがその位置に配置された場合に、先端に配置される光吸収部材５１において穿刺作業に必要な精度で穿刺針１５の先端の位置を画像化できる光音響波を発生可能な位置をいうものである。例えば、穿刺針１５の先端から基端側へ０ｍｍ〜３ｍｍの範囲内となる。
【００３９】
なお、光吸収部材５１が第２の波長の光を通過させるとは、第２の波長の光を全く吸収しない、つまり光吸収率が０％であることまでは要しない。光吸収部材５１の第２の波長の光に対する吸収と通過の比率は例えば１：９程度であればよい。同様に、光吸収部材５１が第１の波長の光を吸収するとは、第１の波長の光を全て吸収する、つまり光吸収率が１００％であることまでは要しない。光吸収部材５１の第１の波長の光に対する吸収と通過の比率は例えば９：１程度であればよい。第２の波長の光の通過及び第１の波長の光の吸収や、後述する第３の波長の光についても同じ説明が適用される。
【００４０】
光吸収部材５１は、例えば第１の波長の光を吸収し、かつ第２の波長の光を通過させる光吸収体と、その光吸収体を含有する樹脂（例えばエポキシ樹脂など）とを含む。例えば第１の光源１３に波長９０５ｎｍのパルスレーザダイオードを用いた場合、その波長の光を吸収する材料が光吸収体として樹脂に混合される。光吸収体には、例えば、フタロシアニン系である山本化学社のYKR-2900、YKR-2081、山田化学工業社のFDN-004、FDN-005、特許第５２４３０５６号公報に記載されたシアニン系の吸収体である材料、Exciton社のIRA908やIRA912、IRA931、又は、FEWChemicals社のS0433などを用いることができる。これら吸収体を用いる場合、波長８７０ｎｍのパルスレーザダイオードを第１の光源１３として用いてもよい。
【００４１】
上記吸収体を含む樹脂を光吸収部材５１とした場合、第１の光源１３から出射した波長９０５ｎｍの光は音響波に変換される。この音響波は穿刺針１５の先端の位置検出に利用できる。一方、第２の光源１４から出射した光は、光吸収部材５１を通過して穿刺針１５の外部に照射される。この光は、穿刺針１５の先端部分の周辺環境の評価に用いることができる。第２の光源１４が出射する光の波長は、上記吸収体の吸収率の波長特性において吸収が高い波長領域から適宜選択できる。
【００４２】
図３は、光吸収部材５１の吸収スペクトルの一例を示す。横軸は波長を表し、縦軸は吸収率を表す。光吸収部材５１に含まれる吸収体には、アニン系の吸収体材料を用いた。光吸収部材５１は、波長９０５ｎｍ付近の光の吸収率が最も高く、それよりも長波長側及び短波長側では、吸収率が急激に低下する。このような光吸収部材５１を用いた場合、第２の光源１４が出射する光の波長は、４００ｎｍ〜６５０ｎｍ、又は１０００ｎｍ以上の範囲から適宜選択すればよい。
【００４３】
第２の波長は、穿刺針１５が穿刺される箇所の周辺に存在する物質に応じて設定される。別の言い方をすれば、穿刺針１５の周辺環境の評価対象の物質に応じて設定される。第２の光源には、評価対象の物質が吸収して光音響波を発生する波長の光を出射するものが用いられる。例えば、評価対象が血液（血管）であれば、第２の光源１４には、波長５３０ｎｍの光を出射する光源が用いられる。評価対象が神経であれば、波長１２１０ｎｍの光を出射する光源が用いられる。
【００４４】
評価対象が、リンパ節やリンパ管などの造影に用いられる造影剤であれば、第２の光源１４には、その造影剤が吸収して光音響波を発生する波長の光を出射するものを用いればよい。例えば、ＩＣＧ（インドシアニングリーン）造影の場合は、波長７８０ｎｍの光を出射する光源を第２の光源１４として用いればよい。メチレンブルー造影の場合は、波長６６３ｎｍの光を出射する光源を用いればよい。パテントブルーＶ造影の場合は、波長６３８ｎｍの光を出射する光源を用いればよい。
【００４５】
また、がん細胞などに特異的にＤＤＳ（Drug Delivery System）により伝達された物質がある場合に、その物質の有無を評価したい場合は、第２の光源１４には、その物質が吸収して光音響波を発生する波長の光を出射するものを用いればよい。例えば評価対象が金ナノ粒子であれば、金ナノ粒子の径に応じて波長６００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲の中の光を出射する光源を、第２の光源１４として用いればよい。評価対象がカーボンナノチューブであれば、波長６７０ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲の中の光を出射する光源を、第２の光源１４として用いればよい。
【００４６】
なお、第１の光源１３は、第１の波長の光のみを出射するものには限定されない。第１の光源１３に複数波長の発振が可能な光源を用い、その光源から第１の波長の光とは異なる波長の光を出射してもよい。第１の波長（９０５ｎｍ）を含む複数波長の出射が可能な光源の例としては、Ｔｉ：Ｓｆレーザや、Ｎｄ：ＹＡＧ−ＯＰＯ（Optical Parametric Oscillation）レーザなどが挙げられる。
【００４７】
また、第２の光源１４は第２の波長の光のみを出射するものには限定されない。さらに、第２の光源１４は１つの光源のみにより構成されている必要はなく、第２の光源１４が２以上の光源を有する構成であってもよい。その場合には、第２の光源１４の出射光が光ファイバ１５４に入射するまでの光経路に、複数の光源から出射した複数波長の光を合波する波長分割多重カプラなどを設けるとよい。例えば、光音響画像生成装置１０は、第２の光源１４として、波長５３０ｎｍの光を出射する光源と波長１２１０ｎｍの光を出射する光源とを有していてもよい。この場合、第２の光源１４のうちの何れの光源を発光させるかは、評価対象に応じて選択すればよい。具体的には、評価対象が血液（血管）であれば波長５３０ｎｍの光を出射する光源を発光させ、評価対象が神経であれば波長１２１０ｎｍの光を出射する光源を発光させればよい。例えば、メニュー画面などに評価対象を選択するメニューを設け、ユーザの選択に応じて発光させる光源を選択すればよい。
【００４８】
第２の光源１４が２以上の光源を有する場合、それら２以上の光源を時系列で切り替えて発光させてもよい。その場合、各光源を発光させるごとに光音響波（第２の光音響波）の検出を行い、各波長の光に対して第２の光音響画像を生成してもよい。その場合、各波長の光に対応した第２の光音響画像を切り替えて表示し又は並べて表示することにより、複数種類の評価対象の評価が可能である。
【００４９】
第２の光源１４は、必ずしも複数の単波長の光を出射する光源により構成される必要はなく、複数波長の光を切り替えて出射可能なものであってもよい。例えば第２の光源１４にＯＰＯを用い、ＯＰＯを広帯域発振させて、その中から任意の波長の光を分光することにより、波長選択を行ってもよい。また、第２の光源１４から第１の波長とは異なる複数の波長の光を切り替えて出射し、そのそれぞれに対して光音響波を検出し、波長と検出された光音響波の強度との関係を求めることで、周辺環境の評価を行ってもよい。そのような周辺環境の評価を行うことで、メラニン（悪性黒色腫転移）の評価、焼灼状態のモニタ、エタノール注入における組織死モニタ、神経のピークの検出、アテロームプラークの性状評価、肝臓の線維化（散乱）、炎症の進行度合の評価をしてもよい。
【００５０】
穿刺針１５は、少なくとも第２の波長の光を通過する透明樹脂を更に有していてもよい。図４は、透明樹脂を有する穿刺針１５の先端部分の断面を示している。なお、同図においては第２の導光部材である光ファイバ１５４を省略して図示している。透明樹脂５２は、少なくとも第２の波長の光を透過する。透明樹脂５２は、入射する第２の波長の光の大部分を透過させればよく、入射する第２の波長の光を全て透過させる必要まではない。つまり、透明樹脂５２は、第２の波長の光を１００％透過させるものである必要はない。透明樹脂５２には、例えばエポキシ樹脂（接着剤）が用いられる。透明樹脂５２には、例えば熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、又は光硬化性樹脂などが用いられる。
【００５１】
穿刺針１５の本体部分を構成する穿刺針本体１５１は内部に内腔を有している。透明樹脂５２は、穿刺針本体１５１の内腔において、光吸収部材５１を覆う。透明樹脂５２は、穿刺針本体１５１の内腔において光ファイバ１５３と図示しない光ファイバ１５４との少なくとも一方を覆ってもよい。透明樹脂５２は、光吸収部材５１と光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４を穿刺針本体１５１の内壁に固定する固定部材として機能してもよい。図４では、光吸収部材５１は光ファイバ１５３の光出射部１５３ａを覆っており、光ファイバ１５３（その先端部分）及び光吸収部材５１は、透明樹脂５２により穿刺針本体１５１の内壁に固定されている。図示しない光ファイバ１５４の光出射部１５４ａも光吸収部材５１により覆われており、光ファイバ１５４も、透明樹脂５２により穿刺針本体１５１の内壁に固定される。
【００５２】
図１に戻り、プローブ１１は、音響波検出手段であり、例えば一次元的に配列された複数の検出器素子（超音波振動子）を有している。プローブ１１は、被検体に穿刺針１５が穿刺された後に、光吸収部材５１（図２を参照）から発生された光音響波（第１の光音響波）と、第２の光出射部１５４ａ（図２を参照）から出射した光に起因して被検体内で発生した光音響波（第２の光音響波）とを検出する。プローブ１１は、光音響波の検出に加えて、被検体に対する音響波（超音波）の送信、及び送信した超音波に対する反射音響波（反射超音波）の受信を行う。音波の送受信は分離した位置で行ってもよい。例えばプローブ１１とは異なる位置から超音波の送信を行い、その送信された超音波に対する反射超音波をプローブ１１で受信してもよい。プローブ１１は、リニアプローブに限定されず、コンベクスプローブ、又はセクタープローブでもよい。
【００５３】
超音波ユニット１２は、受信回路２１、受信メモリ２２、データ分離手段２３、光音響画像生成手段２４、超音波画像生成手段２５、画像出力手段２６、送信制御回路２７、及び制御手段２８を有する。超音波ユニット１２は、信号処理装置を構成する。超音波ユニット１２は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及びバスなどを有する。超音波ユニット１２には、光音響画像生成に関するプログラムが組み込まれており、そのプログラムが動作することで、超音波ユニット１２内の各部の少なくとも一部の機能が実現する。
【００５４】
受信回路２１は、プローブ１１が出力する検出信号を受信し、受信した検出信号を受信メモリ２２に格納する。受信回路２１は、典型的には、低ノイズアンプ、可変ゲインアンプ、ローパスフィルタ、及びＡＤ変換器（Analog to Digital convertor）を含む。プローブ１１の検出信号は、低ノイズアンプで増幅された後に、可変ゲインアンプで深度に応じたゲイン調整がなされ、ローパスフィルタで高周波成分がカットされた後にＡＤ変換器でデジタル信号に格納され、受信メモリ２２に格納される。受信回路２１は、例えば１つのＩＣ（Integrated Circuit）で構成される。
【００５５】
プローブ１１は、光音響波の検出信号と反射超音波の検出信号とを出力し、受信メモリ２２には、ＡＤ変換された光音響波及び反射超音波の検出信号（サンプリングデータ）が格納される。データ分離手段２３は、受信メモリ２２から光音響波の検出信号のサンプリングデータを読み出し、光音響画像生成手段２４に送信する。また、受信メモリ２２から反射超音波のサンプリングデータを読み出し、超音波画像生成手段（反射音響波画像生成手段）２６に送信する。
【００５６】
光音響画像生成手段２４は、プローブ１１で検出された光音響波の検出信号に基づいて光音響画像を生成する。光音響画像の生成は、例えば、位相整合加算などの画像再構成や、検波、対数変換などを含む。超音波画像生成手段２５は、プローブ１１で検出された反射超音波の検出信号に基づいて超音波画像（反射音響波画像）を生成する。超音波画像の生成も、位相整合加算などの画像再構成や、検波、対数変換などを含む。画像出力手段２６は、光音響画像と超音波画像とをディスプレイ装置などの画像表示手段１６に出力する。
【００５７】
制御手段２８は、超音波ユニット１２内の各部を制御する。制御手段２８は、例えば光音響画像を取得する場合は、第１の光源１３又は第２の光源１４にトリガ信号を送信し、第１の光源１３又は第２の光源１４からレーザ光を出射させる。また、レーザ光の出射に合わせて、受信回路２１にサンプリングトリガ信号を送信し、光音響波のサンプリング開始タイミングなどを制御する。
【００５８】
制御手段２８は、超音波画像を取得する場合は、送信制御回路２７に超音波送信を指示する旨の超音波送信トリガ信号を送信する。送信制御回路２７は、超音波送信トリガ信号を受けると、プローブ１１から超音波を送信させる。プローブ１１は、例えば音響ラインを一ラインずつずらしながら走査して反射超音波の検出を行う。制御手段２８は、超音波送信のタイミングに合わせて受信回路２１にサンプリングトリガ信号を送信し、反射超音波のサンプリングを開始させる。
【００５９】
制御手段２８は、４つの動作モードの間で、光音響画像生成装置１０の動作モードを切り替えてもよい。第１の動作モードは、第１の光源１３から第１の波長の光を出射し、光吸収部材５１において発生した光音響波（第１の光音響波）を検出して光音響画像（第１の光音響画像）を生成する動作モードである。第２の動作モードは、第２の光源１４から第２の波長の光を出射し、光吸収部材５１を通過した第２の波長の光が被検体に照射されることで生じた光音響波（第２の光音響波）を検出して光音響画像（第２の光音響画像）を生成する動作モードである。第３の動作モードは、第１の光源１３から第１の波長の光を出射し、かつ第２の光源１４から第２の波長の光を出射して、光吸収部材５１において発生した光音響波（第１の光音響波）と光吸収部材５１を通過した第２の波長の光が被検体に照射されることで生じた光音響波（第２の光音響波）の双方を検出して光音響画像（第３の光音響画像）を生成する動作モードである。第４の動作モードは、被検体に対して超音波を送信し、その反射超音波を検出して超音波画像を生成する動作モードである。医師などのユーザは、図示しないキーボードやコンソールスイッチなどの入力手段を用いて、動作モードの選択を行うことができる。あるいは、４つの動作モードのうちの任意の動作モードを順次に自動的に切り替え、各動作モードで得られた画像を合成して表示してもよい。
【００６０】
続いて動作手順を説明する。図５は、光音響画像生成装置１０の動作手順を示す。ユーザが選択した動作モードは、変数modeに格納される。制御手段２８は、変数modeに応じて処理を切り替える（ステップＳ１）。制御手段２８は、変数modeが第１の動作モードを示す場合は、光音響画像生成装置１０において第１の光音響画像生成処理を実施する（ステップＳ２）。制御手段２８は、変数modeが第２の動作モードを示す場合は、光音響画像生成装置１０において第２の光音響画像生成処理を実施する（ステップＳ３）。制御手段２８は、変数modeが第３の動作モードを示す場合は、光音響画像生成装置１０において第３の光音響画像生成処理を実施する（ステップＳ４）。制御手段２８は、変数modeが第４の動作モードを示す場合は、光音響画像生成装置１０において超音波画像生成処理を実施する（ステップＳ５）。光音響画像生成装置１０は、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４、又はＳ５で生成された画像を画像表示手段１６に表示する（ステップＳ６）。
【００６１】
図６は、第１の光音響画像生成処理の手順を示す。制御手段２８は、第１の光源１３を発光させる（ステップＳ２１）。制御手段２８は、ステップＳ２１では、第１の光源１３にトリガ信号を送信する。第１の光源１３がフラッシュランプとＱスイッチとを含む固体レーザ装置である場合、トリガ信号には、例えばフラッシュランプトリガ信号とＱスイッチトリガ信号とが含まれる。第１の光源１３では、フラッシュランプトリガ信号に応答してフラッシュランプが点灯され、その後Ｑスイッチトリガ信号に応答してＱスイッチが駆動されて第１の波長のパルスレーザ光が出射される。第１の光源１３がレーザダイオードの場合には、レーザドライバ回路がトリガ信号に応答してレーザダイオードにあらかじめ定められた大きさの電流をパルス幅に対応した時間だけ流すことで第１の波長のパルスレーザ光が出射される。
【００６２】
第１の光源１３から出射したパルスレーザ光は、光ファイバ１７及び光コネクタ１９を通じて光ファイバ１５３に入射し、光ファイバ１５３により穿刺針１５の先端の近傍まで導光され、第１の光出射部１５３ａ（図２を参照）から出射して、少なくともその一部が穿刺針１５の先端に配置された光吸収部材５１に照射される。光吸収部材５１は第１の波長の光を吸収して光音響波を発生する（ステップＳ２２）。
【００６３】
プローブ１１は、レーザ光の照射により発生した光音響波、すなわち光吸収部材５１から発せられた光音響波（第１の光音響波）を検出する（ステップＳ２３）。プローブが検出した光音響波は、受信回路２１で受信され、そのサンプリングデータが受信メモリ２２に格納される。光音響画像生成手段２４は、データ分離手段２３を介して光音響波の検出信号のサンプリングデータを受信し、光音響画像（第１の光音響画像）を生成する（ステップＳ２４）。光音響画像生成手段２４は、カラーマップを適用し(ステップＳ２５)、光音響画像における信号強度を色に変換してもよい。光音響画像生成手段２４が生成した光音響画像は、例えば画像出力手段２６が有する図示しない画像メモリに格納される（ステップＳ２６）。
【００６４】
図７は、第２の光音響画像生成処理の手順を示す。制御手段２８は、第２の光源１４を発光させる（ステップＳ３１）。制御手段２８は、ステップＳ３１では、第２の光源１４にトリガ信号を送信する。第２の光源１４がフラッシュランプとＱスイッチとを含む固体レーザ装置である場合、トリガ信号には、例えばフラッシュランプトリガ信号とＱスイッチトリガ信号とが含まれる。第２の光源１４では、フラッシュランプトリガ信号に応答してフラッシュランプが点灯され、その後Ｑスイッチトリガ信号に応答してＱスイッチが駆動されて第２の波長のパルスレーザ光が出射される。第２の光源１４がレーザダイオードの場合には、レーザドライバ回路がトリガ信号に応答してレーザダイオードにあらかじめ定められた大きさの電流をパルス幅に対応した時間だけ流すことで第１の波長のパルスレーザ光が出射される。
【００６５】
第２の光源１４から出射したパルスレーザ光は、光ファイバ１８及び光コネクタ２０を通じて光ファイバ１５４に入射し、光ファイバ１５４により穿刺針１５の先端の近傍まで導光され、第２の光出射部１５４ａ（図２を参照）から出射する。第２の光出射部１５４ａを覆う光吸収部材５１は第２の波長の光を通過させるため、第２の光出射部１５４ａから出射した第２の波長のパルスレーザ光は、穿刺針１５の開口から被検体内へ照射される。第２の波長のパルスレーザ光が出射した範囲に第２の波長の光を吸収する吸収体が存在した場合、その吸収体において光音響波（第２の光音響波）が発生する（ステップＳ３２）。
【００６６】
プローブ１１は、レーザ光の照射により発生した光音響波、すなわち被検体内から発生した光音響波（第２の光音響波）を検出する（ステップＳ３３）。プローブが検出した光音響波は、受信回路２１で受信され、そのサンプリングデータが受信メモリ２２に格納される。光音響画像生成手段２４は、データ分離手段２３を介して光音響波の検出信号のサンプリングデータを受信し、光音響画像（第２の光音響画像）を生成する（ステップＳ３４）。光音響画像生成手段２４は、カラーマップを適用し(ステップＳ３５)、光音響画像における信号強度を色に変換してもよい。ステップＳ３５で用いられるカラーマップは、第１の光音響画像生成に用いられるカラーマップとは異なることが好ましい。光音響画像生成手段２４が生成した光音響画像は、例えば画像出力手段２６が有する図示しない画像メモリに格納される（ステップＳ３６）。
【００６７】
図８は、第３の光音響画像生成処理の手順を示す。制御手段２８は、第１の光源１３及び第２の光源１４を発光させる（ステップＳ４１）。制御手段２８による第１の光源１３を発光させる手順は図６のステップＳ２１における手順と同様である。第２の光源１４を発光させる手順は図７のステップＳ３１における手順と同様である。
【００６８】
第１の光源１３から出射したパルスレーザ光は、光ファイバ１７及び光コネクタ１９を通じて光ファイバ１５３に入射し、光ファイバ１５３により穿刺針１５の先端の近傍まで導光され、第１の光出射部１５３ａ（図２を参照）から出射して、少なくともその一部が穿刺針１５の先端に配置された光吸収部材５１に照射される。また、第２の光源１４から出射したパルスレーザ光は、光ファイバ１８及び光コネクタ２０を通じて光ファイバ１５４に入射し、光ファイバ１５４により穿刺針１５の先端の近傍まで導光され、第２の光出射部１５４ａ（図２を参照）から出射し、光吸収部材５１を通過して穿刺針１５の開口から被検体内へ照射される。光吸収部材５１は第１の波長の光を吸収して光音響波（第１の光音響波）を発生し、第２の波長のパルスレーザ光が出射した範囲に存在する吸収体は、第２の波長の光を吸収して光音響波（第２の光音響波）を発生する（ステップＳ４２）。
【００６９】
プローブ１１は、レーザ光の照射により発生した光音響波、すなわち光吸収部材５１から発せられた第１の光音響波と、被検体内の吸収体において発生した第２の光音響波とを検出する（ステップＳ４３）。プローブが検出した光音響波は、受信回路２１で受信され、そのサンプリングデータが受信メモリ２２に格納される。光音響画像生成手段２４は、データ分離手段２３を介して光音響波の検出信号のサンプリングデータを受信し、光音響画像（第３の光音響画像）を生成する（ステップＳ４４）。光音響画像生成手段２４は、カラーマップを適用し(ステップＳ４５)、光音響画像における信号強度を色に変換してもよい。光音響画像生成手段２４が生成した光音響画像は、例えば画像出力手段２６が有する図示しない画像メモリに格納される（ステップＳ４６）。
【００７０】
図９は、超音波画像生成処理の手順を示す。制御手段２８は、送信制御回路２７に超音波トリガ信号を送信する。送信制御回路２７は、それに応答してプローブ１１から超音波を送信させる（ステップＳ５１）。プローブ１１は、超音波の送信後、反射超音波を検出する（ステップＳ５２）。プローブ１１が検出した反射超音波は、受信回路２１で受信され、そのサンプリングデータが受信メモリ２２に格納される。超音波画像生成手段２５は、データ分離手段２３を介して反射超音波の検出信号のサンプリングデータを受信し、超音波画像を生成する（ステップＳ５３）。超音波画像生成手段２５は、カラーマップを適用し(ステップＳ５４)、超音波画像における信号強度を色に変換してもよい。超音波画像生成手段２５が生成した超音波画像は、例えば画像出力手段２６が有する図示しない画像メモリに格納される（ステップＳ５５）。
【００７１】
ユーザは、穿刺針１５の穿刺を行いながら、第１の動作モードから第４の動作モードの間で、動作モードを適宜切り替えることができる。ユーザは、例えば穿刺針１５の穿刺開始時は、第４の動作モードを選択して、画像表示手段１６に超音波画像を表示させる。穿刺開始後、第１の動作モードに切り替えて、画像表示手段１６に第１の光音響画像を表示させる。第１の光音響画像では、第１の波長の光を吸収して光音響波を発生する光吸収部材５１の位置が輝点として現れ、第１の光音響画像を参照することにより、穿刺針１５の先端位置の確認が可能となる。
【００７２】
ユーザは、ある程度穿刺が進んだ場合に、動作モードを第２の動作モードに切り替え、画像表示手段１６に第２の光音響画像を表示させる。被検体内の穿刺針１５の先端の周辺に第２の波長の光を吸収する光吸収体が存在する場合、第２の光音響画像では、その光吸収体の位置が輝点として現れる。例えば、第２の波長が血液が吸収する波長である場合、穿刺針１５の先端の周辺に血液が存在すれば、第２の光音響画像に輝点が現れる。ユーザは、輝点の有無により、穿刺針１５を血液が存在する部分まで穿刺できたか否かの判定が可能となる。光音響画像生成装置１０は、第２の光音響画像の信号合計値をしきい値判断し、信号合計値がしきい値以上となったときに、ユーザにその旨を通知してもよい。ユーザは、第１の動作モードと第２の動作モードとの間で動作モードを交互に切り替えながら、或いは第３の動作モードを選択して穿刺作業を行ってもよい。
【００７３】
上記では、第１の光音響画像、第２の光音響画像、第３の光音響画像、及び超音波画像をそれぞれ独立した動作モードで生成することとしたが、これには限定されない。例えば１つの動作モードの中で、第１の光音響画像、第２の光音響画像、及び第３の光音響画像の少なくとも１つと、超音波画像とを生成してもよい。その場合は、画像出力手段２６は、第１の光音響画像、第２の光音響画像、第３の光音響画像、及び超音波画像のうちの少なくとも２つの画像を合成する画像合成手段として機能してもよい。例えば画像出力手段２６は、第１の光音響画像と超音波画像とを合成して画像表示手段１６に表示してもよいし、第２の光音響画像と超音波画像とを合成して画像表示手段１６に表示してもよいし、第３の光音響画像と超音波画像とを合成して画像表示手段１６に表示してもよい。また、第１の光音響画像と第２の光音響画像と超音波画像とを合成して画像表示手段１６に表示してもよい。
【００７４】
本実施形態では、第１の光源１３が出射する第１の波長の光は光ファイバ１７及び光ファイバ１５３を介して光吸収部材５１に照射され、第２の光源１４が出射する第２の波長の光は光ファイバ１８及び光ファイバ１５４を介して光吸収部材５１に照射される。光吸収部材５１に第１の波長の光が照射される場合、光吸収部材５１は光音響波を発生し、その光音響波の検出信号に基づいて第１の光音響画像が生成される。この第１の光音響画像は、穿刺針１５の先端の位置情報を含む。一方、光吸収部材５１に第２の波長の光が照射される場合、光吸収部材５１は第２の波長の光を通過させ、第２の波長の光は穿刺針１５の先端から被検体に照射される。被検体の第２の波長の光が照射された部分に光吸収体が存在する場合、その光吸収体において光音響波が発生し、その光音響波の検出信号に基づいて第２の光音響画像が生成される。この第２の光音響画像は、周辺の環境情報が含まれる。
【００７５】
本実施形態では、第１の波長の光を吸収して光音響波を発生し、かつ第２の波長の光は吸収せずに通過させる光吸収部材５１を用いる。このような光吸収部材を用い、第１の波長の光と第２の波長の光とを選択的に光吸収部材５１に照射することで、一つの穿刺針１５で、針先の位置情報と周辺の環境情報との双方を切り分けて取得することができる。第２の波長として、穿刺したい部位に存在する物質が吸収して光音響波を発生する波長を選べば、第２の光音響画像を用いて、穿刺針１５を穿刺したい部位まで穿刺できたか否かの判定が可能である。本実施形態では、穿刺針１５において、第１の波長の光の導光に光ファイバ１５３を用い、第２の波長の光の導光に光ファイバ１５４を用いている。第１の波長の光の導光と第２の波長の光の導光とに個別の光ファイバを用いているため、第１の波長の光と第２の波長の光とを同時に光吸収部材５１に照射する動作も可能である。その場合には、針先の位置情報と周辺の環境情報とを同時に取得することが可能である。
【００７６】
ここで、特許文献２では、発光部から出射した光が針の穿刺方向の前方に存在する被検体内の光吸収体で吸収されることにより生じた光音響波と、発光部から出射した光が穿刺針本体を構成する金属などで吸収されることにより生じた光音響波とが分離不能であるため、光音響画像には２つの輝点が混在することになる。検出される光音響波の強度は、体動やプローブの移動により逐一変化するため、光音響画像において輝点がちらつくことがある。特許文献２では、光音響画像において輝点に輝度低下などが生じた場合、術者は超音波プローブの位置や角度を変えるなどして輝度最大となるプローブ位置や角度を再確認する必要があり、余計な動作を行う必要が生じるという問題があった。本実施形態において、第１の光源１３と第２の光源１４とを同時に発光させない場合は、位置情報と周辺の環境情報とを切り分けられるため、そのような問題が生じないというメリットもある。また、本実施形態において、第１の波長の光と第２の波長の光とを同時に光吸収部材５１に照射して針先の位置情報と周辺の環境情報とを同時に取得する場合、針先の位置情報は光吸収部材５１において発生した光音響波に基づいて取得されるため、光吸収部材５１が設けられない特許文献２と比べて、針先の位置情報をより明確に取得できる。
【００７７】
次いで、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態は、穿刺針１５が蛍光体を更に有する点で第１実施形態と相違する。蛍光体は、少なくとも第２の光出射部１５４ａ（図２を参照）から出射した光が照射される位置に配置され、第２の光出射部１５４ａから出射した第２の波長の光を第３の波長の光に変換する。第３の波長は、第１の波長及び第２の波長とは異なる。本実施形態では、第２の光源１４が第２の波長の光を出射した場合、被検体には第２の波長の光ではなく、第３の波長の光が照射される。その他の点は、第１実施形態と同様でよい。
【００７８】
蛍光体は、例えばナノ秒オーダーで発光するものが好ましい。蛍光体には、例えば量子ドット又は有機蛍光体（有機色素）が用いられる。量子ドットはＰｂＳ系のものが好ましい。量子ドットには、例えばEvident technologies社のものが用いられる。蛍光体は、例えば光吸収部材５１の中に混入される。より詳細には、第１の波長の光を吸収しかつ第２の波長の光を通過させる光吸収体と、蛍光体とが、エポキシ樹脂などの樹脂に混入されている。あるいは、第１の光出射部１５３ａ及び第２の光出射部１５４ａを、蛍光体が混入された樹脂で覆った後に、その蛍光体が混入された樹脂ごと、光吸収体が混入された樹脂で覆ってもよい。逆に、第１の光出射部１５３ａ及び第２の光出射部１５４ａを、光吸収体が混入された樹脂で覆った後に、蛍光体が混入された樹脂で覆ってもよい。
【００７９】
光吸収部材５１に混入される蛍光体は、穿刺針１５ごとに異なっていてもよい。例えば複数の穿刺針１５があった場合に、第２の光源１４から出射する光の波長を第２の波長としたままで、蛍光体から発せられる蛍光の波長を穿刺針１５ごとに異ならせてもよい。例えば、血液用の穿刺針１５には、第２の波長の光を波長５３０ｎｍの光に変換する蛍光体を含ませる。一方、神経用の穿刺針１５には、第２の波長の光を波長１２１０ｎｍの光に変換する蛍光体を含ませる。穿刺場所が血管である場合は血液用の穿刺針１５を用い、穿刺場所が神経である場合は神経用の穿刺針を用いる。このようにすることで、第２の光源１４が出射する光の波長を変更しなくても、周辺の環境情報の評価対象を選択することができる。
【００８０】
図１０は、蛍光体の吸収率の波長特性を示す。横軸は波長を表し、縦軸は吸収率を表している。図１０には、グラフ（ａ）〜グラフ（ｃ）のＰｂＳ系の３つの蛍光体（量子ドット）の吸収率の波長特性が示されている。図１０を参照すると、これら蛍光体は、波長４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度の範囲において吸収率が高いことがわかる。したがって、第２の光源１４には、波長４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内にある波長の光を出射するものを用いることが好ましい。なお、第１の波長が９０５ｎｍである場合、グラフ（ｂ）及び（ｃ）の蛍光体はある程度光を吸収して光音響波を発生するが、発生する光音響波は、光吸収部材５１の光吸収体において発生する光音響波に比べて十分に弱く、ノイズ程度であるので問題はない。
【００８１】
図１１は、蛍光体の蛍光の発光強度の波長特性を示す。横軸は波長を表し、縦軸は発光強度を表す。図１１には、グラフ（ａ）〜グラフ（ｃ）のＰｂＳ系の３つの蛍光体（量子ドット）の発光強度の波長特性が示されている。グラフ（ａ）の蛍光体は、第２の波長の光を励起光として波長約８００ｎｍの蛍光を発生する。グラフ（ｂ）の蛍光体は、第２の波長の光を励起光として波長約１１００ｎｍの蛍光を発生する。グラフ（ｃ）の蛍光体は、第２の波長の光を励起光として波長約１５００ｎｍの蛍光を発生する。このように、第２の波長はそのままで、用いる蛍光体に応じて、異なる波長の蛍光を発生させることができる。
【００８２】
本実施形態では、穿刺針１５が第２の波長の光を第３の波長の光に変換する蛍光体を有する。この場合も、第３の光の照射により生じた光音響波を検出し、その検出信号に基づいて第２の光音響画像を生成することで、穿刺針１５の先端の周辺環境の評価が可能である。本実施形態では、用いられる蛍光体を変えることで蛍光の波長を変更することができるため、評価対象が複数ある場合でも、多数の波長の光を出射する光源を用意する必要がない。このため、装置全体としてコストを低く抑えることができる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００８３】
引き続き、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態は、穿刺針１５が外針と内針とを有する点で、第１実施形態及び第２実施形態と相違する。その他の点は、第１実施形態又は第２実施形態と同様でよい。
【００８４】
図１２は、本実施形態の穿刺針１５ａの断面を示す。なお、図１２においては光ファイバ１５４（図２を参照）は図示を省略している。外針を構成する穿刺針本体１５１は、鋭角に形成された先端に開口を有し、内部に内腔を有する。内針１５２は、穿刺針本体１５１の内腔とほぼ同じ大きさの外径を有しており、中空の穿刺針本体１５１に対して抜き差し可能に構成される。内針１５２は、穿刺針本体１５１の基端部側から穿刺針本体１５１の内腔に挿入され、穿刺針本体１５１の内腔の少なくとも一部を、例えば生体の切片等が内腔に侵入するのを防ぐ程度に封止する。内針１５２の基端部には、接続位置合わせのための突起部が設けられており、穿刺針本体１５１の基端部には、内針１５２の基端部の突起部に係合する溝が設けられている。穿刺針本体１５１内に内針１５２をセットする際は、内針１５２の基端部の突起と穿刺針本体１５１の基端部の溝との位置を合わせた上で、内針１５２の基端部を穿刺針本体１５１の基端部に嵌合させる。
【００８５】
内針１５２は、光ファイバ１５３、光ファイバ１５４（図１２において図示せず）、光吸収部材５１、チューブ１５８、及び透明樹脂１５９を含む。チューブ１５８は、例えばポリイミドから成る中空の管である。チューブ１５８は、ステンレスなどの金属の管であってもよい。チューブ１５８の外径は、穿刺針本体１５１の内腔の直径よりもわずかに小さい。透明樹脂１５９は、チューブ１５８の管内に配置される。透明樹脂１５９には、例えばエポキシ樹脂（接着剤）が用いられる。チューブ１５８及び透明樹脂１５９は、鋭角に形成された穿刺針先端と同様に、鋭角になっている。透明樹脂１５９には、光硬化型、熱硬化型、又は常温硬化型のものを用いることができる。
【００８６】
光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４は、透明樹脂１５９によりチューブ１５８の中に埋め込まれる。光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４の先端には光吸収部材５１が配置されており、第１の光出射部１５３ａ及び第２の光出射部１５４ａから出射した光は光吸収部材５１に照射される。光吸収部材５１には、第２実施形態で説明した蛍光体が更に含まれていてもよい。第１の光源１３（図１を参照）を発光した場合、光吸収部材５１が照射された第１の波長の光を吸収することで、穿刺針の先端において光音響波が発生する。
【００８７】
医師などの術者は、穿刺針本体１５１内に内針１５２がセットされた状態で、穿刺針１５ａを被検体へ穿刺する。穿刺針本体１５１の内腔が内針１５２により塞がれるため、針を穿刺している途中に肉片などを巻き込むことを防止でき、術者の刺す感覚が妨げられることを防止できる。また、穿刺部位から穿刺針本体１５１の内腔への水分の流入も防止できる。術者は、被検体への穿刺後、内針１５２の基端部と穿刺針本体１５１の基端部との接続を解除し、穿刺針本体１５１から内針１５２を抜き取る。内針１５２を抜き取った後、例えば、穿刺針本体１５１の基端部にシリンジなどを装着し、麻酔薬などの薬剤の注入を行うことができる。
【００８８】
なお、透明樹脂１５９は、チューブ１５８の少なくとも先端部分を塞げばよく、必ずしもチューブ１５８の内部の全体を塞いでいる必要はない。図１３は、変形例の穿刺針の先端付近の断面を示す。穿刺針１５ｂにおいて、透明樹脂１５９は、光ファイバ１５３の光出射部１５３ａ及び光ファイバ１５４（図１３において図示せず）の光出射部１５４ａを覆う光吸収部材５１を覆い、光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４（それらの先端部分）と光吸収部材５１とは、透明樹脂１５９によりチューブ１５８の内壁に固定される。加えて、透明樹脂１５９は、チューブ１５８の先端部分の開口を塞いでいる。このような構成を採用する場合も、内針１５２の内部への水分などの流入を防ぐことができる。
【００８９】
光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４は、透明樹脂１５９によってチューブ１５８の内壁に固定されている必要はなく、光吸収部材５１によりチューブ１５８の内腔に固定されていてもよい。光吸収部材５１によりチューブ１５８の先端部分が塞がれていてもよく、その場合、透明樹脂１５９は省略してもよい。また、透明樹脂１５９を用いて光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４を埋め込むのに代えて、第１実施形態で説明した光吸収体及び第２実施形態で説明した蛍光体の少なくとも一方が混入された樹脂によって光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４を埋め込むこととしてもよい。
【００９０】
本実施形態では、穿刺針１５ｂは、穿刺針本体１５１の内腔に内針１５２を有する。穿刺針１５ｂの穿刺中は、内針１５２が穿刺針本体１５１の内腔を塞ぐことで、術者の刺す感覚が妨げられることや、穿刺部位から穿刺針本体１５１の内腔への水分の流入を防止できる。その他の効果は第１実施形態又は第２実施形態と同様である。
【００９１】
なお、上記実施形態では、挿入物として穿刺針１５を考えたが、これには限定されない。挿入物は、内部にラジオ波焼灼術に用いられる電極を収容するラジオ波焼灼用針であってもよいし、血管内に挿入されるカテーテルであってもよいし、血管内に挿入されるカテーテルのガイドワイヤであってもよい。あるいは、レーザ治療用の光ファイバであってもよい。
【００９２】
上記実施形態では、針として先端に開口を有する針を想定したが、開口は必ずしも先端部分に設けられている必要はない。針は、注射針のような針には限定されず、生体検査に用いられる生検針であってよい。すなわち、生体の検査対象物に穿刺して検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な生検針であってもよい。その場合には、生検部位の組織を吸引して採取するための採取部（吸入口）において光音響波を発生させればよい。また、針は、皮下や腹くう内臓器など、深部までの穿刺を目的とするガイディングニードルとして使用されてもよい。
【００９３】
穿刺針１５は、経皮的に被検体外部から被検体に穿刺されるものには限定されず、超音波内視鏡用の針であってもよい。超音波内視鏡用の針に光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４と光吸収部材５１とを設け、針先端部分に設けられた光吸収部材５１に対して第１の波長の光と第２の波長の光の少なくとも一方を照射し、光音響波を検出して光音響画像（第１の光音響画像、第２の光音響画像、又は第３の光音響画像）を生成してもよい。その場合、第１の光音響画像を観察して超音波内視鏡用の針の先端部の位置を確認しながら穿刺することができる。また、第２の光音響画像により、針の周辺に評価対象物質が存在するか否かの判断が可能である。第３の光音響画像を生成した場合は、針先の位置と評価対象物質の有無の判断が可能である。超音波内視鏡用の針の先端部で発生した第１の光音響波及びその周辺で発生した第２の光音響波は、体表用プローブを用いて検出してもよいし、内視鏡に組み込まれたプローブを用いて検出してもよい。
【００９４】
穿刺針１５における光ファイバ１５３及び光ファイバ１５４の位置関係は任意である。図１４は、更なる変形例に係る穿刺針を示す。この変形例では、図２に示したものと同様に、光ファイバ１５３と光ファイバ１５４とが、穿刺針１５ｃにおいて互いに隣接して配置されている。図１４では、特に２つの光ファイバのうち、第１の波長の光を導光する光ファイバ１５３が、穿刺針１５ｃの幅方向の中央に配置されている。ここで、穿刺針の幅方向の中央の位置とは、針の先端の尖っている箇所を下又は上にして針の上方から観察した場合における幅方向の中央の位置を指す。図１４に示すように、光ファイバ１５３の先端である第１の光出射部１５３ａが、穿刺針１５（その開口）の幅方向の中央の位置に配置されている場合は、穿刺針１５ｃの幅方向の中央において第１の光音響波を発生させることができる。
【００９５】
光ファイバ１５３と光ファイバ１５４とは、必ずしも隣接して配置されている必要はない。図１５は、別の更なる変形例に係る穿刺針を示す。この変形例に係る穿刺針１５ｄでは、光ファイバ１５３と光ファイバ１５４とが、隙間を隔てて配置されている。このような場合、１つの光吸収部材５１が第１の光出射部１５３ａと第２の光出射部１５４ａとを覆うのに代えて、図１５に示すように、第１の光出射部１５３ａと第２の光出射部１５４ａとを個別に光吸収部材５１で覆ってもよい。その場合において、十分な強度で第１の光音響波を発生させるという観点から、第１の光出射部１５３ａを覆う光吸収部材５１の量は、第２の光出射部１５４ａを覆う光吸収部材５１の量よりも多いことが好ましい。第２の光出射部１５４ａについては、光吸収部材５１に代えて透明樹脂で覆ってもよい。
【００９６】
光ファイバ１５３と光ファイバ１５４とは、必ずしも穿刺針の幅方向に並んでいる必要はない。図１６は、更なる変形例の穿刺針を示す。この変形例に係る穿刺針１５ｅでは、光ファイバ１５３は、穿刺針本体１５１の長さが最も長い先端が尖っている側の内壁に配置される一方、光ファイバ１５４は、その反対側の内壁（穿刺針の軸方向の周りに１８０°回転した位置）に配置される。この変形例においては、光ファイバ１５３の先端である第１の光出射部１５３ａと、光ファイバ１５４の先端である第２の光出射部１５４ａとが、離れた位置に配置される。この変形例においても、図１５に示す変形例に関して説明したものと同様に、第２の光出射部１５４ａが透明樹脂で覆われる構成としてもよい。
【００９７】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の光音響画像生成装置及び挿入物は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９８】
１０：光音響画像生成装置
１１：プローブ
１２：超音波ユニット
１３：第１の光源
１４：第２の光源
１５：穿刺針
１６：画像表示手段
１７、１８：光ファイバ
１９、２０：光コネクタ
２１：受信回路
２２：受信メモリ
２３：データ分離手段
２４：光音響画像生成手段
２５：超音波画像生成手段
２６：画像出力手段
２７：送信制御回路
２８：制御手段
５１：光吸収部材
５２：透明樹脂
１５１：穿刺針本体（外針）
１５２：内針
１５３、１５４：光ファイバ
１５３ａ、１５４ａ：光出射部
１５８：チューブ
１５９：透明樹脂
【図１】
2017038036.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2017038036.tif 000008
【図７】
2017038036.tif 000009
【図８】
2017038036.tif 000010
【図９】
2017038036.tif 000011
【図１０】
2017038036.tif 000012
【図１１】
2017038036.tif 000013
【図１２】
2017038036.tif 000014
【図１３】
2017038036.tif 000015
【図１４】
2017038036.tif 000016
【図１５】
2017038036.tif 000017
【図１６】
2017038036.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月15日(2018.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の挿入物はその内部に内腔を有していてもよく、光吸収部材は、導光部材を挿入物の内腔の内壁に固定する固定部材を兼ねていてもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
受信回路２１は、プローブ１１が出力する検出信号を受信し、受信した検出信号を受信メモリ２２に格納する。受信回路２１は、典型的には、低ノイズアンプ、可変ゲインアンプ、ローパスフィルタ、及びＡＤ変換器（Analog to Digital convertor）を含む。プローブ１１の検出信号は、低ノイズアンプで増幅された後に、可変ゲインアンプで深度に応じたゲイン調整がなされ、ローパスフィルタで高周波成分がカットされた後にＡＤ変換器でデジタル信号に変換され、受信メモリ２２に格納される。受信回路２１は、例えば１つのＩＣ（Integrated Circuit）で構成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
プローブ１１は、光音響波の検出信号と反射超音波の検出信号とを出力し、受信メモリ２２には、ＡＤ変換された光音響波及び反射超音波の検出信号（サンプリングデータ）が格納される。データ分離手段２３は、受信メモリ２２から光音響波の検出信号のサンプリングデータを読み出し、光音響画像生成手段２４に送信する。また、受信メモリ２２から反射超音波のサンプリングデータを読み出し、超音波画像生成手段（反射音響波画像生成手段）２５に送信する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
本実施形態では、穿刺針１５が第２の波長の光を第３の波長の光に変換する蛍光体を有する。この場合も、第３の波長の光の照射により生じた光音響波を検出し、その検出信号に基づいて第２の光音響画像を生成することで、穿刺針１５の先端の周辺環境の評価が可能である。本実施形態では、用いられる蛍光体を変えることで蛍光の波長を変更することができるため、評価対象が複数ある場合でも、多数の波長の光を出射する光源を用意する必要がない。このため、装置全体としてコストを低く抑えることができる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
図１２は、本実施形態の穿刺針１５ａの断面を示す。なお、図１２においては光ファイバ１５４（図２を参照）は図示を省略している。外針を構成する穿刺針本体１５１は、鋭角に形成された先端に開口を有し、内部に内腔を有する。内針１５２は、穿刺針本体１５１の内腔とほぼ同じ大きさの外径を有しており、中空の穿刺針本体１５１に対して抜き差し可能に構成される。内針１５２は、穿刺針本体１５１の基端部側から穿刺針本体１５１の内腔に挿入され、穿刺針本体１５１の内腔の少なくとも一部を、例えば生体の切片等が内腔に侵入するのを防ぐ程度に封止する。内針１５２の基端部には、接続位置合わせのための突起部が設けられており、穿刺針本体１５１の基端部には、内針１５２の基端部の突起部に係合する溝が設けられている。穿刺針本体１５１内に内針１５２をセットする際は、内針１５２の基端部の突起部と穿刺針本体１５１の基端部の溝との位置を合わせた上で、内針１５２の基端部を穿刺針本体１５１の基端部に嵌合させる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が被検体内に挿入される挿入物であって、
第１の波長の光を導光する第１の導光部材と、
前記第１の導光部材により導光された光を出射する第１の光出射部と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を導光する第２の導光部材と、
前記第２の導光部材により導光された光を出射する第２の光出射部と、
前記第１の光出射部及び前記第２の光出射部の双方を少なくとも部分的に覆う光吸収部材であって、前記第１の光出射部から出射した前記第１の波長の光を吸収して光音響波を発生し、かつ、前記第２の光出射部から出射した前記第２の波長の光を通過させる光吸収部材とを備える挿入物。
【請求項２】
前記第１の光出射部を覆う前記光吸収部材の量が、前記第２の光出射部を覆う前記光吸収部材の量よりも多い請求項１に記載の挿入物。
【請求項３】
前記光吸収部材は、前記第１の波長の光を吸収し、かつ前記第２の波長の光を通過させる光吸収体と、該光吸収体を含有する樹脂とを含む請求項１又は２に記載の挿入物。
【請求項４】
前記挿入物は、該挿入物の内部に内腔を有しており、前記光吸収部材は、前記第１の導光部材及び前記第２の導光部材を前記内腔の内壁に固定する固定部材を兼ねる請求項１から３何れか１項に記載の挿入物。
【請求項５】
少なくとも前記第２の波長の光を透過する透明樹脂を更に有し、前記光吸収部材が前記透明樹脂により覆われる請求項１から３何れか１項に記載の挿入物。
【請求項６】
内部に内腔を有しており、前記第１の導光部材、前記第２の導光部材、及び前記光吸収部材は前記透明樹脂により前記内腔の内壁に固定される請求項５に記載の挿入物。
【請求項７】
前記挿入物は、該挿入物の内部に内腔を有する穿刺針であり、前記第１の導光部材及び前記第２の導光部材を内部に収容する中空の管を更に有する請求項１から３何れか１項に記載の挿入物。
【請求項８】
前記穿刺針が内針と外針とを含み、該内針が前記中空の管を含み、前記内針は前記内腔の少なくとも一部を封止する請求項７に記載の挿入物。
【請求項９】
前記光吸収部材は、前記第１の導光部材及び前記第２の導光部材を前記中空の管の内壁に固定する固定部材を兼ねる請求項７又は８に記載の挿入物。
【請求項１０】
少なくとも前記第２の波長の光を透過する透明樹脂を更に有し、該透明樹脂により、前記第１の導光部材及び前記第２の導光部材と前記光吸収部材とが前記中空の管の内壁に固定される請求項７又は８に記載の挿入物。
【請求項１１】
前記第１の光出射部は、前記挿入物の幅方向の中央の位置に配置されている請求項１から１０に記載の挿入物。
【請求項１２】
前記第２の光出射部から出射した前記第２の波長の光を、前記第１の波長及び前記第２の波長と異なる第３の波長の光に変換する蛍光体を更に有する請求項１から１１何れか１項に記載の挿入物。
【請求項１３】
前記第１の導光部材と、第１の光源から出射した前記第１の波長の光を導光する光ファイバとを着脱可能に接続する光コネクタ、及び前記第２の導光部材と、第２の光源から出射した前記第２の波長の光を導光する光ファイバとを着脱可能に接続する光コネクタを更に有する請求項１から１２何れか１項に記載の挿入物。
【請求項１４】
第１の波長の光を出射する第１の光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光を出射する第２の光源と、
少なくとも一部が被検体内に挿入される挿入物であって、前記第１の波長の光を導光する第１の導光部材と、前記第１の導光部材により導光された光を出射する第１の光出射部と、前記第２の波長の光を導光する第２の導光部材と、前記第２の導光部材により導光された光を出射する第２の光出射部と、前記第１の光出射部及び前記第２の光出射部の双方を少なくとも部分的に覆う光吸収部材であって、前記第１の光出射部から出射した前記第１の波長の光を吸収して光音響波を発生し、かつ前記第２の光出射部から出射した前記第２の波長の光を通過させる光吸収部材とを備える挿入物と、
前記光吸収部材が前記第１の波長の光を吸収することで発生した第１の光音響波、及び前記第２の光出射部から出射した光に起因して前記被検体内で発生した第２の光音響波を検出する音響波検出手段と、
前記第１の光音響波に基づいて第１の光音響画像を生成し、前記第２の光音響波に基づいて第２の光音響画像を生成し、前記第１の光音響波及び前記第２の光音響波の双方に基づいて第３の光音響画像を生成する光音響画像生成手段とを備えた光音響画像生成装置。
【請求項１５】
前記第２の光音響波は、前記被検体が、前記光吸収部材を通過した前記第２の波長の光を吸収することによって発生したものである請求項１４に記載の光音響画像生成装置。
【請求項１６】
前記挿入物は、前記第２の光出射部から出射した前記第２の波長の光を、前記第１の波長及び前記第２の波長と異なる第３の波長の光に変換する蛍光体を更に有し、
前記第２の光音響波は、前記被検体が、前記蛍光体が発する第３の波長の光を吸収することによって発生したものである請求項１４に記載の光音響画像生成装置。
【請求項１７】
前記音響波検出手段は、被検体に向けて送信された音響波に対する反射音響波を更に検出し、
前記反射音響波に基づいて反射音響波画像を生成する反射音響波画像生成手段を更に備えた請求項１４から１６何れか１項に記載の光音響画像生成装置。
【請求項１８】
前記第１の光音響画像、前記第２の光音響画像、及び前記第３の光音響画像の少なくとも１つと前記反射音響波画像とを合成する画像合成手段を更に有する請求項１７に記載の光音響画像生成装置。
【国際調査報告】
2017038036.tif 000019
2017038036.tif 000020
2017038036.tif 000021
2017038036.tif 000022