(57)【要約】【課題】  本発明は、視認性の高い光音響画像データの画像を表示することのできる装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、被検体への光照射により発生する光音響波に由来するボリュームデータである光音響画像データの画像を表示手段に表示させる情報処理装置であって、被検体の表面の位置情報を取得する第１の手段と、被検体の表面の位置情報に基づいて、被検体の表面に倣った面における光音響画像データの画像を表示手段に表示させる第２の手段とを有する。【選択図】  図１
2018089371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体への光照射により発生する光音響波に由来するボリュームデータである光音響画像データの画像を表示手段に表示させる情報処理装置であって、
前記被検体の表面の位置情報を取得する第１の手段と、
前記被検体の表面の位置情報に基づいて、前記被検体の表面に倣った面における前記光音響画像データの前記画像を前記表示手段に表示させる第２の手段と、
を有する
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記第２の手段は、
前記被検体の表面の位置情報に基づいて、前記被検体の表面に倣った複数の面における前記光音響画像データの前記画像を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記第２の手段は、前記複数の面における前記光音響画像データの前記画像を、ユーザーの指示に応じて切り替えて前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第２の手段は、前記複数の面における前記光音響画像データの前記画像を、前記表示手段に並べて表示させる
ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記第２の手段は、
モダリティにより得られた画像データを取得し、
前記被検体の表面に倣った面における前記画像データの画像と、当該面における前記光音響画像データの前記画像との重畳画像を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記第２の手段は、
モダリティにより得られた画像データを取得し、
前記被検体の表面に倣った面における前記画像データの画像と、当該面における前記光音響画像データの前記画像とを前記表示手段に並べて表示させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記第２の手段は、
前記被検体の表面の位置情報に基づいて、前記被検体の表面に倣った厚みを有する層を決定し、
前記層に対応する前記光音響画像データを所定の方向に投影した前記画像を生成する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記第２の手段は、
前記被検体の表面の位置情報に基づいて、前記被検体の表面の法線方向を決定し、
前記層に対応する前記光音響画像データを前記被検体の表面の法線方向に投影して前記画像を生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記第２の手段は、ユーザーの指示に基づいて前記厚みを決定する
ことを特徴とする請求項７または８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記第２の手段は、
前記光音響画像データのレンダリング画像を前記表示手段に表示させ、
前記レンダリング画像に基づいて、関心領域を設定し、
前記関心領域内の前記被検体の表面に倣った面における前記光音響画像データの前記画像を前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記第２の手段は、
前記レンダリング画像に対するユーザーの指示に基づいて、前記関心領域を設定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記第１の手段は、
前記光音響画像データに基づいて、前記被検体の表面の位置情報を取得する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
前記第１の手段は、
前記光音響画像データに平滑化フィルタを適用し、平滑化された前記光音響画像データを生成し、
平滑化された前記光音響画像データの画像値のバラつきが所定の範囲内の面を前記被検体の表面として定義し、前記被検体の表面の位置情報を取得する
ことを特徴とする請求項１２に記載の情報処理装置。
【請求項１４】
被検体への光照射により発生する光音響波に由来するボリュームデータである光音響画像データの画像を表示手段に表示させる情報処理装置であって、
前記被検体に照射された光の、前記被検体の内部における光フルエンス分布情報を取得する手段と、
前記光フルエンス分布情報に基づいて、光フルエンスの略等値面を定義する手段と、
前記面における前記光音響画像データの前記画像を前記表示手段に表示させる手段と、
を有する
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１５】
被検体への光照射により発生する光音響波に由来するボリュームデータである光音響画像データの画像の表示方法であって、
前記被検体の表面の位置情報を取得し、
前記被検体の表面の位置情報に基づいて、前記被検体の表面に倣った面における前記光音響画像データの前記画像を表示する
ことを特徴とする情報処理方法。
【請求項１６】
被検体への光照射により発生する光音響波に由来するボリュームデータである光音響画像データの画像の表示方法であって、
前記被検体に照射された光の、前記被検体の内部における光フルエンス分布情報を取得し、
前記光フルエンス分布情報に基づいて、光フルエンスの略等値面を定義し、
前記略等値面における前記光音響画像データの前記画像を表示する
ことを特徴とする情報処理方法。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光音響画像データの表示を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光音響イメージングは、光を照射することで光吸収体から発生した音響波を受信して光吸収体の空間分布を画像化することができるイメージング技術である。光音響イメージングを生体に適用することで、ヘモグロビンを含む血管などの光吸収体を画像化することができる。
【０００３】
特許文献１は、光音響イメージング原理を利用して３次元空間（ＸＹＺ空間）の光音響画像データを生成し、ある平面の光音響画像データの断層画像を表示することを開示する。特許文献１は、プローブがＸ方向に配列された複数の超音波振動子を有し、プローブをＹ方向に走査する場合に、ＸＺ断面の光音響画像データの断層画像を表示することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２３３３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光音響画像データの画像を表示する際に３次元空間のある平面を表示断面とすると、視認性の低い画像となってしまう場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、視認性の高い光音響画像データの画像を表示することのできる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】
【０００７】
本発明は、被検体への光照射により発生する光音響波に由来するボリュームデータである光音響画像データの画像を表示手段に表示させる情報処理装置であって、被検体の表面の位置情報を取得する第１の手段と、被検体の表面の位置情報に基づいて、被検体の表面に倣った面における光音響画像データの画像を表示手段に表示させる第２の手段とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る装置によれば、視認性の高い光音響画像データの画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明及び比較例に係る表示断面を示す模式図
【図２】本実施形態に係る光音響装置を示すブロック図
【図３】本実施形態に係るプローブを示す模式図
【図４】本実施形態に係るコンピュータとその周辺の構成を示すブロック図
【図５】本実施形態に係る表示方法を示すフロー図
【図６】本実施形態に係る画像の生成方法を示す模式図
【図７】本実施形態に係る画像の別の生成方法を示す模式図
【図８】本実施形態に係る画像の生成方法を示す模式図
【図９】本実施形態に係るＧＵＩを示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、光照射により発生した光音響波に由来するボリュームデータとしての光音響画像データの表示方法に関する発明である。光音響画像データは、光音響波の発生音圧（初期音圧）、光吸収エネルギー密度、及び光吸収係数、被検体を構成する物質の濃度（酸素飽和度など）などの少なくとも１つの被検体情報の３次元空間分布を表すボリュームデータである。
【００１１】
図１（ａ）は、直方体の再構成領域１０１０を設定し、再構成されたボリュームデータとしての光音響画像データの模式図を示す。図１（ａ）に示す光音響画像データには、被検体１００の画像データが含まれている。図１（ａ）に示す光音響画像データは、紙面下方向から光が照射され得られたものである。
【００１２】
典型的には、照射光の被検体１００の内部での光フルエンスは、被検体１００の表面から指数関数的に減衰していく。そのため、典型的には、被検体１００の表面から離れるにしたがって発生する光音響波の音圧は低減する傾向があり、被検体１００の表面から離れるにしたがって光音響画像データのＳ／Ｎが低下する傾向がある。図１（ａ）の点線１０２１及び１０２２は、光フルエンスの略等値面を示す。点線１０２１の略等値面の方が、点線１０２２の略等値面よりも高い光フルエンスの面を示す。なお、前述したように、光フルエンスの略等値面は、被検体１００の表面に倣った形状となる傾向がある。
【００１３】
このような特性を有する光音響画像データに対して、比較例として、任意の平面で切り出して断層画像を表示する多断面再構成（ＭＰＲ：Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を適用する場合を考える。光音響画像データを図１（ａ）に一点差線で示した平面１０３１で切り出した場合、図１（ｂ）に示す断層画像が表示される。図１（ｂ）に示すように、平面１０３１の各位置に到達する光フルエンスには大きなばらつきがある。そのため、断層画像内のＳ／Ｎにも大きなばらつきが生じ、画質にも大きなばらつきが生じるため、断層画像の視認性は低い。すなわち、画質の低い冗長な領域を含む断層画像が表示されることとなる。
【００１４】
そこで、本発明者は、被検体１００の表面に倣った面の光音響画像データを抽出して、光音響画像データの画像を生成し、表示することを見出した。これにより、被検体１００の表面に倣った面に対応する光フルエンスの略等値面を表示断面とする光音響画像データの画像を生成することができる。そのため、画像内の各位置のＳ／Ｎのばらつきが小さく、視認性の高い画像が表示されることとなる。これにより、医師等のユーザーは、画像内の画質のバラつきの小さい画像を確認して診断できるため、診断能が向上する。被検体１００が乳房等の生体である場合、典型的に被検体１００の表面に倣った面は曲面となる。
【００１５】
また、被検体１００の表面に倣った複数の面における画像を生成し、表示してもよい。被検体１００の表面の法線方向に光音響画像データの画像を送って表示してもよい。すなわち、被検体１００の表面に倣った複数の画像を、所定の時間間隔やユーザーの指示に基づいて決定されたタイミングで順番に表示してもよい。例えば、略等値面１０２１の光音響画像データを切り出した画像と、略等値面１０２２の光音響画像データを切り出した画像とを順番に表示してもよい。
【００１６】
また、光音響画像データと併せて、超音波診断装置、ＣＴ、ＭＲＩなどの別のモダリティで得られたボリュームデータ（３次元の画像データ）を表示する場合にも、被検体１００の表面に倣った画像を表示してもよい。この場合、光音響画像データの画像と、別のモダリティで得られた画像データの画像とを並列表示、重畳表示、または切り替え表示等により、比較できるように表示してもよい。なお、光音響画像データと別のモダリティで得られた画像データにおける被検体１００の形状が異なる場合、形状の差異が小さくなるように少なくとも一方の画像データを変形させてもよい。そして、変形処理を行った後に、被検体１００の表面に倣った面におけるそれぞれの画像データの画像を生成し、比較できるように表示してもよい。
【００１７】
なお、被検体の表面に倣った厚みを有する層に対応する光音響画像データを投影することにより、被検体の表面に倣った画像を生成し、表示してもよい。このとき、被検体の表面の法線方向に投影することにより、被検体の表面に倣った面の２次元の投影画像を生成してもよい。このような投影方法により、各投影方向における光フルエンスの空間分布が同程度となるため、画像内でのＳ／Ｎのばらつきを小さくなる。このように被検体の表面に倣った厚みを有する層に対応する光音響画像データを投影して得られる２次元の投影画像を、被検体の表面に倣った面の光音響画像データの画像としてもよい。なお、被検体の表面に倣った厚みを有する層は、被検体の表面に倣った面が中心を通る層であってもよいし、被検体の表面に倣った面がいずれかの面を構成する層であってもよい。すなわち、被検体の表面に倣った厚みを有する層は、被検体の表面に倣った面に沿った層であれば、いかなる層であってもよい。
【００１８】
なお、図１では、紙面下方向から広い領域に光照射が行われた例を説明したが、その他の方法で光照射がなされた場合にも、上記で説明した表示方法で画像の表示を行うことができる。例えば、局所的に光を照射する場合や複数の位置に光照射を行う場合に、本発明に係る画像の表示方法を適用してもよい。
【００１９】
なお、光音響画像データの画像とは、光音響画像データの画像値に輝度を割り当てた画像であってもよいし、光音響画像データの画像値に係数を掛けた値に輝度を割り当てた画像であってもよい。また、光音響画像データの画像とは、光音響画像データの画像値やこれに係数を掛けた値に色相、明度、彩度のいずれかを割り当てた画像であってもよい。すなわち、光音響画像データの画像とは、光音響画像データの画像値に基づいた画像であれば、どのように表現された画像であってもよい。
【００２０】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。
【００２１】
以下、本実施形態の光音響装置の構成及び情報処理方法について説明する。
【００２２】
本実施形態において、光音響装置を用いた例を説明する。図２を用いて本実施形態に係る光音響装置の構成を説明する。図２は、光音響装置全体の概略ブロック図である。本実施形態に係る光音響装置は、光照射部１１０及び受信部１２０を含むプローブ１８０、駆動部１３０、信号収集部１４０、コンピュータ１５０、表示部１６０、及び入力部１７０を有する。
【００２３】
図３は、本実施形態に係るプローブ１８０の模式図を示す。測定対象は、被検体１００である。駆動部１３０は、光照射部１１０と受信部１２０を駆動し、機械的な走査を行う。光照射部１１０が光を被検体１００に照射し、被検体１００内で音響波が発生する。光に起因して光音響効果により発生する音響波を光音響波とも呼ぶ。受信部１２０は、光音響波を受信することによりアナログ信号としての電気信号（光音響信号）を出力する。
【００２４】
信号収集部１４０は、受信部１２０から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、コンピュータ１５０に出力する。コンピュータ１５０は、信号収集部１４０から出力されたデジタル信号を、超音波または光音響波に由来する信号データとして記憶する。
【００２５】
コンピュータ１５０は、記憶されたデジタル信号に対して信号処理を行うことにより、被検体１００に関する情報（被検体情報）を表すボリュームデータ（光音響画像）を生成する。また、コンピュータ１５０は、得られたボリュームデータの画像を表示部１６０に表示させる。ユーザーとしての医師は、表示部１６０に表示された画像を確認することにより、診断を行うことができる。表示画像は、ユーザーやコンピュータ１５０からの保存指示に基づいて、コンピュータ１５０内のメモリや、モダリティとネットワークで接続されたデータ管理システムなどに保存される。
【００２６】
また、コンピュータ１５０は、光音響装置に含まれる構成の駆動制御も行う。また、表示部１６０は、コンピュータ１５０で生成された画像の他にＧＵＩなどを表示してもよい。入力部１７０は、ユーザーが情報を入力できるように構成されている。ユーザーは、入力部１７０を用いて測定開始や終了、作成画像の保存指示などの操作を行うことができる。
【００２７】
以下、本実施形態に係る光音響装置の各構成の詳細を説明する。
【００２８】
（光照射部１１０）
光照射部１１０は、光を発する光源１１１と、光源１１１から射出された光を被検体１００へ導く光学系１１２とを含む。なお、光は、いわゆる矩形波、三角波などのパルス光を含む。
【００２９】
光源１１１が発する光のパルス幅としては、１ｎｓ以上、１００ｎｓ以下のパルス幅であってもよい。また、光の波長として４００ｎｍから１６００ｎｍ程度の範囲の波長であってもよい。血管を高解像度でイメージングする場合は、血管での吸収が大きい波長（４００ｎｍ以上、７００ｎｍ以下）を用いてもよい。生体の深部をイメージングする場合には、生体の背景組織（水や脂肪など）において典型的に吸収が少ない波長（７００ｎｍ以上、１１００ｎｍ以下）の光を用いてもよい。
【００３０】
光源１１１としては、レーザーや発光ダイオードを用いることができる。また、複数波長の光を用いて測定する際には、波長の変更が可能な光源であってもよい。なお、複数波長を被検体に照射する場合、互いに異なる波長の光を発生する複数台の光源を用意し、それぞれの光源から交互に照射することも可能である。複数台の光源を用いた場合もそれらをまとめて光源として表現する。レーザーとしては、固体レーザー、ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなど様々なレーザーを使用することができる。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザーやアレキサンドライトレーザーなどのパルスレーザーを光源として用いてもよい。また、Ｎｄ：ＹＡＧレーザー光を励起光とするＴｉ：ｓａレーザーやＯＰＯ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｓ）レーザーを光源として用いてもよい。また、光源１１１としてフラッシュランプや発光ダイオードを用いてもよい。また、光源１１１としてマイクロウェーブ源を用いてもよい。
【００３１】
光学系１１２には、レンズ、ミラー、光ファイバ等の光学素子を用いることができる。乳房等を被検体１００とする場合、パルス光のビーム径を広げて照射するために、光学系の光出射部は光を拡散させる拡散板等で構成されていてもよい。一方、光音響顕微鏡においては、解像度を上げるために、光学系１１２の光出射部はレンズ等で構成し、ビームをフォーカスして照射してもよい。
【００３２】
なお、光照射部１１０が光学系１１２を備えずに、光源１１１から直接被検体１００に光を照射してもよい。
【００３３】
（受信部１２０）
受信部１２０は、音響波を受信することにより電気信号を出力するトランスデューサ１２１と、トランスデューサ１２１を支持する支持体１２２とを含む。また、トランスデューサ１２１は、音響波を送信する送信手段としてもよい。受信手段としてのトランスデューサと送信手段としてのトランスデューサとは、単一（共通）のトランスデューサでもよいし、別々の構成であってもよい。
【００３４】
トランスデューサ１２１を構成する部材としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック材料や、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電膜材料などを用いることができる。また、圧電素子以外の素子を用いてもよい。例えば、静電容量型トランスデューサ（ＣＭＵＴ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｍｉｃｒｏ−ｍａｃｈｉｎｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ）、ファブリペロー干渉計を用いたトランスデューサなどを用いることができる。なお、音響波を受信することにより電気信号を出力できる限り、いかなるトランスデューサを採用してもよい。また、トランスデューサにより得られる信号は時間分解信号である。つまり、トランスデューサにより得られる信号の振幅は、各時刻にトランスデューサで受信される音圧に基づく値（例えば、音圧に比例した値）を表したものである。
【００３５】
光音響波を構成する周波数成分は、典型的には１００ＫＨｚから１００ＭＨｚであり、トランスデューサ１２１として、これらの周波数を検出することのできるものを採用することができる。
【００３６】
支持体１２２は、機械的強度が高い金属材料などから構成されていてもよい。照射光を被検体に多く入射させるために、支持体１２２の被検体１００側の表面に鏡面もしくは光散乱させる加工が行われていてもよい。本実施形態において支持体１２２は半球殻形状であり、半球殻上に複数のトランスデューサ１２１を支持できるように構成されている。この場合、支持体１２２に配置されたトランスデューサ１２１の指向軸は半球の曲率中心付近に集まる。そして、複数のトランスデューサ１２１から出力された信号を用いて画像化したときに曲率中心付近の画質が高くなる。なお、支持体１２２はトランスデューサ１２１を支持できる限り、いかなる構成であってもよい。支持体１２２は、１Ｄアレイ、１．５Ｄアレイ、１．７５Ｄアレイ、２Ｄアレイと呼ばれるような平面又は曲面内に、複数のトランスデューサを並べて配置してもよい。複数のトランスデューサ１２１が複数の受信手段に相当する。
【００３７】
また、支持体１２２は音響マッチング材２１０を貯留する容器として機能してもよい。すなわち、支持体１２２をトランスデューサ１２１と被検体１００との間に音響マッチング材２１０を配置するための容器としてもよい。
【００３８】
また、受信部１２０が、トランスデューサ１２１から出力される時系列のアナログ信号を増幅する増幅器を備えてもよい。また、受信部１２０が、トランスデューサ１２１から出力される時系列のアナログ信号を時系列のデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備えてもよい。すなわち、受信部１２０が後述する信号収集部１４０を備えてもよい。
【００３９】
なお、音響波を様々な角度で検出できるようにするために、理想的には被検体１００を全周囲から囲むようにトランスデューサ１２１を配置してもよい。ただし、被検体１００が大きく全周囲を囲むようにトランスデューサを配置できない場合は、半球状の支持体１２２上にトランスデューサを配置して全周囲を囲む状態に近づけてもよい。
【００４０】
なお、トランスデューサの配置や数及び支持体の形状は被検体に応じて最適化すればよく、本発明に関してはあらゆる受信部１２０を採用することができる。
【００４１】
受信部１２０と被検体１００との間の空間は、光音響波が伝播することができる媒質で満たす。この媒質には、音響波が伝搬でき、被検体１００やトランスデューサ１２１との界面において音響特性が整合し、できるだけ光音響波の透過率が高い材料を採用する。例えば、この媒質には、水、超音波ジェルなどを採用することができる。
【００４２】
図３（ａ）は、プローブ１８０の側面図を示し、図３（ｂ）は、プローブ１８０の上面図（図３（ａ）の紙面上方向から見た図）を示す。図２に示された本実施形態に係るプローブ１８０は、開口を有する半球状の支持体１２２に複数のトランスデューサ１２１が３次元に配置された受信部１２０を有する。また、図２に示されたプローブ１８０は、支持体１２２の底部に光学系１１２の光射出部が配置されている。
【００４３】
本実施形態においては、図２に示すように被検体１００は、保持部２００に接触することにより、その形状が保持される。本実施形態では、被検体１００が乳房の場合に、伏臥位の被検者を支持する寝台に乳房を挿入するための開口を設けて、開口から鉛直方向に垂らされた乳房を測定する形態を想定している。
【００４４】
受信部１２０と保持部２００の間の空間は、光音響波が伝播することができる媒質（音響マッチング材２１０）で満たされる。この媒質には、光音響波が伝搬でき、被検体１００やトランスデューサ１２１との界面において音響特性が整合し、できるだけ光音響波の透過率が高い材料を採用する。例えば、この媒質には、水、超音波ジェルなどを採用することができる。
【００４５】
保持手段としての保持部２００は被検体１００の形状を測定中に保持するために使用される。保持部２００により被検体１００を保持することによって、被検体１００の動きの抑制および被検体１００の位置を保持部２００内に留めることができる。保持部２００の材料には、ポリカーボネートやポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等、樹脂材料を用いることができる。
【００４６】
保持部２００は、被検体１００を保持できる硬度を有する材料であることが好ましい。保持部２００は、測定に用いる光を透過する材料であってもよい。保持部２００は、インピーダンスが被検体１００と同程度の材料で構成されていてもよい。乳房等の曲面を有するものを被検体１００とする場合、凹型に成型した保持部２００であってもよい。この場合、保持部２００の凹部分に被検体１００を挿入することができる。
【００４７】
保持部２００は、取り付け部２０１に取り付けられている。取り付け部２０１は、被検体の大きさに合わせて複数種類の保持部２００を交換可能に構成されていてもよい。例えば、取り付け部２０１は、曲率半径や曲率中心などの異なる保持部に交換できるように構成されていてもよい。
【００４８】
また、保持部２００には保持部２００の情報が登録されたタグ２０２が設置されていてもよい。例えば、タグ２０２には、保持部２００の曲率半径、曲率中心、音速、識別ＩＤ等の情報を登録することができる。タグ２０２に登録された情報は、読み取り部２０３により読み出され、コンピュータ１５０に転送される。保持部２００が取り付け部２０１に取り付けられたときに容易にタグ２０２を読み取るために、読み取り部２０３は取り付け部２０１に設置されていてもよい。例えば、タグ２０２はバーコードであり、読み取り部２０３はバーコードリーダである。
【００４９】
（駆動部１３０）
駆動部１３０は、被検体１００と受信部１２０との相対位置を変更する部分である。本実施形態では、駆動部１３０は、支持体１２２をＸＹ方向に移動させる装置であり、ステッピングモーターを搭載した電動のＸＹステージある。駆動部１３０は、駆動力を発生させるステッピングモーターなどのモーターと、駆動力を伝達させる駆動機構と、受信部１２０の位置情報を検出する位置センサとを含む。駆動機構としては、リードスクリュー機構、リンク機構、ギア機構、油圧機構、などを用いることができる。また、位置センサとしては、エンコーダー、可変抵抗器、などを用いたポテンショメータなどを用いることができる。
【００５０】
なお、駆動部１３０は被検体１００と受信部１２０との相対位置をＸＹ方向（２次元）に変更させるものに限らず、１次元または３次元に変更させてもよい。移動経路は平面的にスパイラル状やライン＆スペースで走査してもよいし、さらに３次元的に体表に沿うように傾けてもよい。また、被検体１００の表面からの距離を一定に保つようにしてプローブ１８０を移動させてもよい。このとき駆動部１３０は、モーターの回転数をモニターするなどしてプローブの移動量を計測してもよい。
【００５１】
なお、駆動部１３０は、被検体１００と受信部１２０との相対的な位置を変更できれば、受信部１２０を固定し、被検体１００を移動させてもよい。被検体１００を移動させる場合は、被検体１００を保持する保持部を動かすことで被検体１００を移動させる構成などが考えられる。また、被検体１００と受信部１２０の両方を移動させてもよい。
【００５２】
駆動部１３０は、相対位置を連続的に移動させてもよいし、ステップアンドリピートによって移動させてもよい。駆動部１３０は、プログラムされた軌跡で移動させる電動ステージであってもよいし、手動ステージであってもよい。すなわち、光音響装置は、駆動部１３０を有さずに、ユーザーがプローブ１８０を把持して操作するハンドヘルドタイプであってもよい。
【００５３】
また、本実施形態では、駆動部１３０は光照射部１１０と受信部１２０を同時に駆動して走査を行っているが、光照射部１１０だけを駆動したり、受信部１２０だけを駆動したりしてもよい。
【００５４】
（信号収集部１４０）
信号収集部１４０は、トランスデューサ１２１から出力されたアナログ信号である電気信号を増幅するアンプと、アンプから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを含む。信号収集部１４０は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）チップなどで構成されてもよい。信号収集部１４０から出力されるデジタル信号は、コンピュータ１５０内の記憶部１５２に記憶される。信号収集部１４０は、Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＤＡＳ）とも呼ばれる。本明細書において電気信号は、アナログ信号もデジタル信号も含む概念である。なお、信号収集部１４０は、光照射部１１０の光射出部に取り付けられた光検出センサと接続されており、光が光照射部１１０から射出されたことをトリガーに、同期して処理を開始してもよい。また、信号収集部１４０は、フリーズボタンなどを用いてなされる指示をトリガーに同期して、当該処理を開始してもよい。
【００５５】
（コンピュータ１５０）
情報処理装置としてのコンピュータ１５０は、演算部１５１、記憶部１５２、制御部１５３を含む。各構成の機能については処理フローの説明の際に説明する。
【００５６】
演算部１５１としての演算機能を担うユニットは、ＣＰＵやＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）チップ等の演算回路で構成されることができる。これらのユニットは、単一のプロセッサや演算回路から構成されるだけでなく、複数のプロセッサや演算回路から構成されていてもよい。演算部１５１は、入力部１７０から、被検体音速や保持部の構成などの各種パラメータを受けて、受信信号を処理してもよい。
【００５７】
記憶部１５２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスクやフラッシュメモリなどの非一時記憶媒体で構成することができる。また、記憶部１５２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性の媒体であってもよい。なお、プログラムが格納される記憶媒体は、非一時記憶媒体である。なお、記憶部１５２は、１つの記憶媒体から構成されるだけでなく、複数の記憶媒体から構成されていてもよい。
【００５８】
記憶部１５２は、後述する方法で演算部１５１により生成される光音響画像を示す画像データを保存することができる。
【００５９】
制御部１５３は、ＣＰＵなどの演算素子で構成される。制御部１５３は、光音響装置の各構成の動作を制御する。制御部１５３は、入力部１７０からの測定開始などの各種操作による指示信号を受けて、光音響装置の各構成を制御してもよい。また、制御部１５３は、記憶部１５２に格納されたプログラムコードを読み出し、光音響装置の各構成の作動を制御する。
【００６０】
コンピュータ１５０は専用に設計されたワークステーションであってもよい。また、コンピュータ１５０の各構成は異なるハードウェアによって構成されてもよい。また、コンピュータ１５０の少なくとも一部の構成は単一のハードウェアで構成されてもよい。
【００６１】
図４は、本実施形態に係るコンピュータ１５０の具体的な構成例を示す。本実施形態に係るコンピュータ１５０は、ＣＰＵ１５４、ＧＰＵ１５５、ＲＡＭ１５６、ＲＯＭ１５７、外部記憶装置１５８から構成される。また、コンピュータ１５０には、表示部１６０としての液晶ディスプレイ１６１、入力部１７０としてのマウス１７１、キーボード１７２が接続されている。
【００６２】
また、コンピュータ１５０および複数のトランスデューサ１２１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、筺体に収められたコンピュータ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コンピュータで行ってもよい。この場合、筺体の内部および外部に設けられたコンピュータを総称して、本実施形態に係るコンピュータとすることができる。すなわち、コンピュータを構成するハードウェアが一つの筺体に収められていなくてもよい。
【００６３】
（表示部１６０）
表示部１６０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ＦＥＤ、メガネ型ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイなどのディスプレイである。コンピュータ１５０により得られた被検体情報等に基づく画像や特定位置の数値等を表示する装置である。表示部１６０は、画像や装置を操作するためのＧＵＩを表示してもよい。なお、被検体情報の表示にあたっては、表示部１６０またはコンピュータ１５０において画像処理（輝度値の調整等）を行った上で表示することもできる。表示部１６０は、光音響装置とは別に提供されていてもよい。コンピュータ１５０は、光音響画像データを有線または無線で表示部１６０へ送信することができる。
【００６４】
（入力部１７０）
入力部１７０としては、ユーザーが操作可能な、マウスやキーボードなどで構成される操作コンソールを採用することができる。また、表示部１６０をタッチパネルで構成し、表示部１６０を入力部１７０として利用してもよい。
【００６５】
入力部１７０は、観察したい位置や深さの情報などを入力できるように構成されていてもよい。入力方法としては、数値を入力してもよいし、スライダーバーを操作することにより入力ができてもよい。また、入力された情報に応じて表示部１６０に表示される画像が更新されていってもよい。これにより、ユーザーは自身の操作によって決定されたパラメータにより生成された画像を確認しながら、適切なパラメータに設定できる。
【００６６】
なお、光音響装置の各構成はそれぞれ別の装置として構成されてもよいし、一体となった１つの装置として構成されてもよい。また、光音響装置の少なくとも一部の構成が一体となった１つの装置として構成されてもよい。
【００６７】
また、光音響装置の各構成間で送受信される情報は、有線または無線でやりとりがなされる。
【００６８】
（被検体１００）
被検体１００は光音響装置を構成するものではないが、以下に説明する。本実施形態に係る光音響装置は、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目的として使用できる。よって、被検体１００としては、生体、具体的には人体や動物の乳房や各臓器、血管網、頭部、頸部、腹部、手指および足指を含む四肢などの診断の対象部位が想定される。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腫瘍の近傍に形成される新生血管などを光吸収体の対象としてもよい。また、頸動脈壁のプラークなどを光吸収体の対象としてもよい。また、メチレンブルー（ＭＢ）、インドシニアングリーン（ＩＣＧ）などの色素、金微粒子、またはそれらを集積あるいは化学的に修飾した外部から導入した物質を光吸収体としてもよい。
【００６９】
次に、本実施形態に係る表示制御を含む情報処理方法を、図５を参照して説明する。なお、各工程は、コンピュータ１５０が光音響装置の構成の動作を制御することにより実行される。
【００７０】
（Ｓ３１０：制御パラメータを設定する工程）
ユーザーが、被検体情報の取得のために必要な光照射部１１０の照射条件（繰り返し周波数や波長など）やプローブ１８０の位置などの制御パラメータを、入力部１７０を用いて指定する。コンピュータ１５０は、ユーザーの指示に基づいて決定された制御パラメータを設定する。
【００７１】
（Ｓ３２０：プローブを指定位置に移動させる工程）
制御部１５３が、ステップＳ３１０で指定された制御パラメータに基づいて、駆動部１３０にプローブ１８０を指定の位置へ移動させる。ステップＳ３１０において複数位置での撮像が指定された場合には、駆動部１３０は、まずプローブ１８０を最初の指定位置へ移動させる。なお、駆動部１３０は、測定の開始指示がなされたときに、あらかじめプログラムされた位置にプローブ１８０を移動させてもよい。なお、ハンドヘルド型の場合、ユーザーがプローブ１８０を把持して所望の位置まで移動させてもよい。
【００７２】
（Ｓ３３０：光を照射する工程）
光照射部１１０は、Ｓ３１０で指定された制御パラメータに基づいて、被検体１００に光を照射する。
【００７３】
光源１１１から発生した光は、光学系１１２を介してパルス光として被検体１００に照射される。そして、被検体１００内部でパルス光が吸収され、光音響効果により光音響波が生じる。光照射部１１０はパルス光の伝送と併せて信号収集部１４０へ同期信号を送信する。
【００７４】
（Ｓ３４０：光音響波を受信する工程）
信号収集部１４０は、光照射部１１０から送信された同期信号を受信すると、信号収集の動作を開始する。すなわち、信号収集部１４０は、受信部１２０から出力された、音響波に由来するアナログ電気信号を、増幅・ＡＤ変換することにより、増幅されたデジタル電気信号を生成し、コンピュータ１５０へ出力する。コンピュータ１５０は、信号収集部１４０から送信された信号を記憶部１５２に保存する。ステップＳ３０１で複数の走査位置での撮像を指定した場合には、指定した走査位置において、Ｓ３２０−Ｓ３４０のステップを繰り返し実行し、パルス光の照射と音響波に由来するデジタル信号の生成を繰り返す。
【００７５】
（Ｓ３５０：光音響画像データを生成する工程）
コンピュータ１５０内の演算部１５１は、記憶部１５２に記憶された信号データに基づいて、ボリュームデータとしての光音響画像データを生成し、記憶部１５２に保存する。信号データを３次元のボリュームデータに変換する再構成アルゴリズムとしては、タイムドメインでの逆投影法、フーリエドメインでの逆投影法、モデルベース法（繰り返し演算法）などのあらゆる手法を採用することができる。例えば、タイムドメインでの逆投影法として、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｂａｃｋ−ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ（ＵＢＰ）、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ｂａｃｋ−ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ（ＦＢＰ）、または整相加算（Ｄｅｌａｙ−ａｎｄ−Ｓｕｍ）などが挙げられる。例えば、演算部１５１は、光音響画像データとして、音響波の発生音圧（初期音圧）の３次元空間分布を取得する再構成の手法として、式（１）で表されるＵＢＰ法を採用してもよい。
【００７６】
【数１】
2018089371.tif 000003
【００７７】
ここで、ｒ０は再構成する位置（再構成位置、注目位置とも呼ぶ）を示す位置ベクトル、ｐ０（ｒ０，ｔ）は再構成する位置での初期音圧、ｃは伝搬経路の音速を示す。また、ΔΩｉは再構成する位置からｉ番目のトランスデューサ１２１を見込む立体角、Ｎは再構成に用いるトランスデューサ１２１の個数を示す。式（１）は、受信信号ｐ（ｒｉ，ｔ）に微分等の処理を行い、それらに立体角の加重をかけて整相加算すること（逆投影）を示している。式（１）のｔは、注目位置とトランスデューサ１２１とを結ぶ音線を光音響波が伝搬する時間（伝搬時間）である。なお、ｂ（ｒｉ、ｔ）の計算においては、他にも演算処理を施してもよい。例えば、周波数フィルタリング（ローパス、ハイパス、バンドパス等）、デコンボリューション、包絡線検波、ウェーブレットフィルタリング、等である。
【００７８】
また、演算部１５１は、被検体１００に照射された光の被検体１００の内部での光フルエンス分布を計算し、初期音圧分布を光フルエンス分布で除算することにより、吸収係数分布情報を取得してもよい。この場合、吸収係数分布情報を光音響画像データとして取得してもよい。また、複数の波長の光を用いて、Ｓ３３０、Ｓ３４０の工程を実行し、演算部１５１は、複数の波長の光のそれぞれに対応する吸収係数分布情報を取得してもよい。そして、演算部１５１は、複数の波長の光のそれぞれに対応する吸収係数分布情報に基づいて、分光情報として被検体１００を構成する物質の濃度の空間分布情報を、光音響画像データとして取得してもよい。
【００７９】
（Ｓ３６０：被検体の表面の位置情報を取得する工程）
第１の手段としてのコンピュータ１５０は、被検体１００の表面の位置情報を取得し、記憶部１５２に保存する。位置情報は、表面の座標そのものであってもよいし、表面の位置を関数で表現した情報であってもよい。
【００８０】
例えば、コンピュータ１５０は、光学３次元カメラが取得した被検体１００の表面の位置情報を受け取り、被検体１００の表面の位置情報を取得してもよい。また、コンピュータ１５０が、光学３次元カメラや他のモダリティ―（超音波診断装置、ＣＴ、ＭＲＩ等）が撮像した被検体１００の３次元画像データに基づいて、被検体１００の表面の位置情報を取得してもよい。この場合、コンピュータ１５０は、被検体１００の３次元の画像データに対してエッジ検出処理などの画像処理を行うことにより、被検体１００の表面位置情報を取得してもよい。なお、光学３次元カメラや他のモダリティについては、本実施形態に係る光音響装置と一体の装置であってもよいし、別の装置であってもよい。
【００８１】
また、コンピュータ１５０は、Ｓ３５０で取得した光音響画像データに基づいて、被検体１００の表面の位置情報を取得してもよい。この場合も、光音響画像データに対してエッジ検出処理などの画像処理を行うことにより、被検体１００の表面の位置情報を取得してもよい。例えば、コンピュータ１５０は、光音響画像データにガウシアンなどの平滑化フィルタを適用した後に、平滑化後の光音響画像データ中の略等値面を被検体１００の表面と定義することができる。すなわち、ボリュームデータ中の略等しい値が連続する面を、被検体１００の表面として定義することができる。なお、平滑化後の光音響画像データ中の完全に等しい値から構成される面だけでなく、画像値のバラつきが所定の範囲内の面も略等値面として定義してもよい。光音響画像データの値が略等しいとみなせる数値範囲を、ユーザーが入力部１７０を用いて指定してもよい。被検体１００の表面の候補となる曲面や曲線は、撮影される被検体１００の形状に即して事前に次数や係数などを設定しておいてもよい。これにより、被検体１００の表面を定義するために要する処理時間を低減できる。
【００８２】
また、コンピュータ１５０が、Ｓ３５０で取得した光音響画像データをレンダリングして表示部１６０に表示させ、表示されたレンダリング画像を用いて被検体１００の表面の位置情報を取得してもよい。例えば、ユーザーが入力部１７０を操作することにより、レンダリング画像中に被検体１００の表面と思われる複数位置をクリックする。そして、コンピュータ１５０がそれらの位置を補間して結ぶことにより表面を定義し、被検体１００の表面の位置情報を取得してもよい。また、ユーザーがレンダリング画像を確認しながら、被検体１００の表面と思われる位置の座標を直接入力することにより、コンピュータ１５０は被検体１００の表面の位置情報を取得してもよい。レンダリングとしては、サーフェイスレンダリングやボリュームレンダリングなど所望の手法を選択することができる。
【００８３】
（Ｓ３７０：光音響画像データの画像を表示する工程）
第２の手段としてのコンピュータ１５０は、Ｓ３５０で得られた光音響画像データの画像を表示部１６０に表示させる。このとき、コンピュータ１５０は、Ｓ３６０で取得された被検体１００の表面の位置情報に基づいて、被検体１００の表面に倣った面における光音響画像データの画像を生成し、表示部１６０に表示させる。生成された画像は、表示される断面を示す情報と関連づけられて記憶部１５２に記憶される。表示される断面を示す情報は、断面に対応する座標群や断面を表す関数など、断面の位置を表すことができる限り、いかなる表現であってもよい。また、厚みを有する層を投影することにより画像を生成する場合、断面を示す情報は、厚みを有する層の位置を表すことのできる表現であればいかなる表現であってもよい。なお、被検体に倣った面は、典型的に被検体の表面に平行な面となる。
【００８４】
図６、図７、及び図８を参照して、光音響画像データの画像を表示する方法の具体例を説明する。
【００８５】
まず、図６（ａ）を参照して、被検体１００の表面に倣った面１０４０に対応する光音響画像データの画像を表示する方法を説明する。符号１０５０は、表示部１６０の画像の表示領域のピクセルを仮想的に定義したものである。
【００８６】
コンピュータ１５０は、面１０４０に対応する光音響画像データのボクセル値を紙面下方向に投影することにより、複数のピクセル１０５０の値を決定する。そして、コンピュータ１５０は、このようにして決定された複数のピクセル１０５０の値を表示部１６０に送信し、表示部１６０は複数のピクセル１０５０から構成される画像を表示する。
【００８７】
ここで、図６（ｂ）を用いて、面１０４０に対応する光音響画像データの生成方法の一例を説明する。領域１０４１は、面１０４０の一部を示す領域である。太線で囲まれた領域１０４２は、複数のピクセル１０５０のうち、ある一つのピクセル１０５１の値を決めるために用いられるボクセル群を示す。領域１０４２の光音響画像データのボクセル値をすべて加算した数値をピクセル１０５１に出力する。光音響画像データを構成するボクセルを細かく補間した後に、領域１０４１が含まれるボクセルを特定し、ピクセル１０５１に出力する値を決定してもよい。なお、領域１０４２の光音響画像データのボクセル値をすべて加算した数値を、ボクセル数で割った値をピクセル１０５１に出力してもよい。
【００８８】
図６においては、面１０４０に対応する光音響画像データのボクセル値を紙面下方向に投影することにより画像を生成する例を説明したが、いかなる方向に投影してもよい。ユーザーが入力部１７０を用いて投影方向を指定してもよい。なお、表示ピクセルに対してボクセルの過不足が生じる場合、コンピュータ１５０は、ボクセル値を補間することにより表示ピクセルに対応する値を決定してもよい。
次に、図７を参照して、被検体１００の表面に倣った厚みを有する層１０６０に対応する光音響画像データを投影することにより得られた画像を表示する方法を説明する。
【００８９】
図７（ａ）に示すように、コンピュータ１５０は、層１０６０に対応する光音響画像データを紙面下方向に投影し、被検体１００の表面に倣った面１０４０における画像を生成する。このようにして得られた面１０４０における画像を図７（ｂ）に示すように、複数のピクセル１０５０に投影することにより、表示部１６０に表示される画像を生成する。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す表示方法は、図７（ｃ）に示すように、被検体１００の表面に倣った厚みを有する層１０６０に対応する光音響画像データを紙面下方向に投影した投影画像を表示することと等価である。投影手法としては、最大値投影（ＭＩＰ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）、最小値投影（ＭｉｎＩＰ：Ｍｉｎｉｍｕｍ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｔｉｏｎ）、平均値投影、中央値投影など、いかなる手法を採用してもよい。このとき、再構成ボクセルが厚みの層方向と一致していない場合は、投影方向の領域誤差が小さくなるように、法線面に略平行になるような極座標変換などを行ってもよい。また、再構成ボクセルを分割し、補間された空間で投影処理を実行してもよい。なお、図７（ａ）では、投影により層１０６０の中心を示す面の画像を生成したが、被検体１００の表面に倣った面であれば、投影により層におけるいずれの面の画像が生成されてもよい。例えば、投影により層１０６０の被検体１００の表面に近い境界の画像を生成してもよいし、投影により層１０６０の被検体１００の表面から遠い境界の画像を生成してもよい。
【００９０】
図８（ａ）に示すように、コンピュータ１５０は、被検体１００の表面に倣った厚みを有する層１０６０に対応する光音響画像データを投影して画像を生成してもよい。すなわち、コンピュータ１５０は、被検体１００の表面の法線方向に層１０６０に対応する光音響画像データを投影して、面１０４０における画像を生成してもよい。そして、コンピュータ１５０は、図８（ｂ）に示すように、面１０４０におけるボクセル値を複数のピクセル１０５０に投影して複数のピクセル１０５０の値を決定する。コンピュータ１５０は、複数のピクセル１０５０の値に基づいて、表示部１６０に面１０４０における画像を表示させる。
【００９１】
ところで、図８（ａ）に示す投影方法で画像を生成し、画像を２次元画像として表示すると、２次元画像の中心部に比べて周辺部は歪んだ画像となってしまう。そのため、コンピュータ１５０は、画像の投影方向、すなわち複数のピクセル１０５０の位置を変更できるように構成されていてもよい。また、ユーザーが、入力部１７０を用いて、画像の投影方向を指定してもよい。これにより、観察したい領域の歪みが少ない表示画像を生成することができる。すなわち、観察した領域が表示画像の中心部に位置するように投影方向を設定することができる。
【００９２】
なお、図６−８では、面１０４０における画像を仮想的な複数のピクセル１０５０に投影することにより画像を表示する例を説明したが、画像を表示できる方法であれば、いかなる方法を採用してもよい。例えば、曲面である面１０４０における画像を、曲面である面１０４０の展開図で表示してもよい。
【００９３】
なお、コンピュータ１５０が、関心領域内の、被検体１００の表面に倣った面の画像を表示してもよい。また、ユーザーがその表示画像を確認しながら入力部１７０を用いて手動で表示断面の再設定を行ってもよい。コンピュータ１５０は、入力部１７０を用いたユーザーの指示や光音響画像データのボクセル値の評価により関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定してもよい。
【００９４】
例えば、まずコンピュータ１５０が、光音響画像データをレンダリング表示し、ユーザーがレンダリングされた画像に対して入力部１７０を用いてＲＯＩを設定してもよい。また、他のモダリティで得られた画像データのレンダリング画像に対して、ユーザーが入力部１７０を用いてＲＯＩを指定してもよい。このとき、ユーザーは、レンダリング画像に対して任意の領域を指示し、その領域をＲＯＩとして設定してもよい。また、ユーザーは、レンダリング画像に対して任意の位置を指示し、その指示された位置を含む所定の範囲をＲＯＩとして設定してもよい。また、ユーザーは、表示部１６０に表示された複数の領域の中から所望な領域を選択し、その領域をＲＯＩとして設定してもよい。選択対象である複数の領域は、レンダリング画像に重畳されていてもよい。
【００９５】
また、コンピュータ１５０は、光音響画像データのボクセル値が所定の数値範囲内となる領域をＲＯＩとしてもよい。例えば、コンピュータ１５０は、光音響画像データのボクセル値が所定の閾値より大きい領域をＲＯＩとして設定してもよい。また、コンピュータ１５０は、他のモダリティで得られた画像データを同様に評価することによりＲＯＩを設定してもよい。
【００９６】
また、複数の方法で設定されたＲＯＩの重畳領域をＲＯＩとして更新してもよい。なお、ＲＯＩの設定方法としては、ユーザーが入力部１７０を用いて指定する方法や他のモダリティで得られた画像データに基づいて設定する方法などを採用することができる。例えば、他のモダリティで得られた画像データの表示画像に対して、ユーザーが入力部１７０を用いてＲＯＩを設定してもよい。そして、コンピュータ１５０は、他のモダリティの表示画像中のＲＯＩに対応する光音響画像中のＲＯＩを設定することができる。
【００９７】
また、コンピュータ１５０は、面１０４０における画像に対して解析を行い、解析結果を表示部１６０に表示してもよい。ここでの解析とは、単位面積当たりの血管密度や血管の分岐数、進展方向、酸素飽和度の統計処理などを指す。
【００９８】
また、他モダリティで得られた画像データも存在する場合は、光音響画像データと他のモダリティで得られた画像データを比較できるように表示してもよい。なお、光音響画像データの画像の表示において、被検体１００の表面に倣った画像を表示する場合、他のモダリティで得られた画像データについても、被検体１００の表面に倣った画像を表示してもよい。このように、マルチモダリティにおいて画像を表示することにより、モダリティ間での画像の視認性のばらつきが小さくなり、診断能の向上に寄与する。例えば、各モダリティの画像データを、並列表示、重畳表示、切り換え表示などを表示方法で比較して表示してもよい。また、それらの画像データをカラーマップを変えて重畳して表示してもよい。なお、光音響画像データと別のモダリティで得られた画像データにおける被検体１００の形状が異なる場合、コンピュータ１５０は、形状の差異が小さくなるように少なくとも一方の画像データを変形させてもよい。そして、コンピュータ１５０は、変形処理を行った後に、被検体１００の表面に倣った面におけるそれぞれの画像データの画像を生成し、比較できるように表示してもよい。画像データ間の形状の差異を小さくするための変形処理については、公知のあらゆる手法を採用することができる。
【００９９】
なお、コンピュータ１５０が、照射光の、被検体１００内部における光フルエンス分布情報に基づいて光フルエンスの略等値面を定義し、その面における光音響画像データの画像を表示部１６０に表示させてもよい。第３の手段としてのコンピュータ１５０は、照射光の、被検体１００の内部における光フルエンス分布情報（光フルエンスの３次元空間分布）を算出してもよい。
【０１００】
例えば、コンピュータ１５０は、式（２）に示す光拡散方程式を解くことにより、被検体１００の内部における光フルエンスの３次元空間分布を算出してもよい。
【０１０１】
【数２】
2018089371.tif 000004
【０１０２】
ここで、Ｄは拡散係数、μａは吸収係数、Ｓは照射光の入射強度、φは到達する光フルエンス、ｒは位置、ｔは時間を示す。さらに、コンピュータ１５０は、光フルエンスの空間分布の略等しい値が連続する面を、被検体１００の表面に倣った面（光フルエンスの略等値面）として定義することができる。なお、光フルエンスが完全に等しい値から構成される面だけでなく、光フルエンスのバラつきが所定の範囲内の面も略等値面として定義してもよい。光フルエンスの値が略等しいとみなせる数値範囲を、ユーザーが入力部１７０を用いて指定してもよい。光フルエンスの略等値面の候補となる曲面や曲線は、撮影される被検体１００の形状に即して事前に次数や係数などを設定しておいてもよい。これにより、光フルエンスの空間分布に基づいて被検体１００の表面に倣った面（光フルエンスの略等値面）を定義するために要する処理時間を低減できる。
【０１０３】
以上の表示方法により、画像内の各位置のＳ／Ｎのばらつきが小さく、視認性の高い画像が表示されることとなる。これにより、医師等のユーザーは、画像内の画質のバラつきの小さい画像を確認して診断できるため、診断能が向上する。
【０１０４】
次に、本実施形態に係る表示方法を実現するＧＵＩの一例を説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、表示部１６０に表示されるＧＵＩの模式図を示す。
【０１０５】
画像表示エリア９１０には、被検体の表面に倣った面における画像が表示される。
【０１０６】
深度変更バー９３０は、画像表示エリア９１０に表示される画像の断面の位置を設定するＧＵＩである。深度変更バー９３０のスライダーは、被検体の表面からの距離（深度）に対応しており、スライダーを変更すると、画像表示エリア９１０に表示される画像の断面が変更される。深度変更バー９３０で設定された深度は、深度表示欄９２０に表示される。なお、ユーザーが深度表示欄９２０に直接深度情報（被検体の表面からの距離の値）を入力するなど、深度表示欄９２０を深度情報の変更が可能なＧＵＩとして使用してもよい。また、外部のハードウェア上のつまみなどとしての入力部１７０を入力インターフェースとして使用してもよい。例えば、ユーザーが入力部１７０としてのマウスのホイールを操作することにより、被検体の表面に倣った面における画像を、被検体の表面の法線方向に画像送りして表示してもよい。すなわち、被検体の表面に倣った複数の面における画像を、ユーザーの指示に基づいて切り替えて表示してもよい。
【０１０７】
参考画像表示エリア９４０には、画像表示エリア９１０に表示されている画像の断面９５０が表示されている。すなわち、参考画像表示エリア９４０には、深度変更バー９３０で設定された深度に対応する断面９５０が表示される。参考画像表示エリア９４０に表示される被検体の参考画像は、光音響画像データや他のモダリティで得られた画像データのレンダリング画像であってもよい。また、参考画像表示エリア９４０に表示される被検体の参考画像は、光学カメラにより撮影した光学画像であってもよい。また、参考画像表示エリア９４０に表示される被検体の参考画像は、被検体を模式した図であってもよい。参考画像表示エリア９４０を確認することで、現在どの断面の画像が表示されているのかをユーザーは把握することができる。
【０１０８】
また、ＧＵＩは、深度情報の他に、その他の表示パラメータを設定できるように構成されていてもよい。また、深部情報は、深度変更バー９３０で設定する方法以外に、あらゆる方法で設定されてもよい。例えば、参考画像表示エリア９４０にユーザーがマウスクリック等で所望の位置を指示すると、コンピュータ１５０がその位置を含む被検体の表面に倣った面を定義し、深度情報を設定してもよい。
【０１０９】
また、図９（ｂ）に示すように、被検体の表面に倣った複数の断面における画像を並列表示させてもよい。
【０１１０】
第１の画像表示エリア９１１には、第１の深度変更バー９３１で設定された第１の深度（被検体の表面から第１の距離）における第１の画像が表示される。第１の深度表示欄９２１には、第１の深度変更バー９３１で設定された第１の深度を示す情報が表示される。
【０１１１】
一方、第２の画像表示エリア９１２には、第２の深度変更バー９３２で設定された第２の深度（被検体の表面から第２の距離）における第２の画像が表示される。第２の深度表示欄９２２には、第２の深度変更バー９３２で設定された第２の深度を示す情報が表示される。
【０１１２】
参考画像表示エリア９４０には、第１の画像表示エリア９１１に表示されている画像の第１の断面９５１が表示されている。すなわち、参考画像表示エリア９４０には、第１の深度変更バー９３１で設定された第１の深度に対応する第１の断面９５１が表示されている。
【０１１３】
また、参考画像表示エリア９４０には、第２の画像表示エリア９１２に表示されている画像の第２の断面９５２が表示されている。参考画像表示エリア９４０には、第２の深度変更バー９３２で設定された第２の深度に対応する第２の断面９５２が表示されている。
【０１１４】
なお、他のモダリティで得られた画像データの画像を、光音響画像データの画像と合わせて表示してもよい。例えば、図９（ａ）の画像表示エリア９１０に、設定された深度におけるそれぞれの画像を重畳して表示してもよい。また、図９（ｂ）の第１の画像表示エリア９１１に光音響画像データの画像を表示し、第２の画像表示エリア９１２に他のモダリティで得られた画像データの画像を表示してもよい。この場合、各画像表示エリアに対応する深度を独立に設定してもよいし、各画像表示エリアに対応する深度を同期させて設定してもよい。また、第１の画像表示エリア９１１に光音響画像データの画像と他のモダリティで得られた画像データの画像との重畳画像を表示し、第２の画像表示エリア９１２にいずれかの画像を表示させてもよい。このように、被検体の表面に倣った面における画像を表示する限り、あらゆる表示態様であらゆるモダリティの画像データの画像を表示させてもよい。なお、本実施形態に係るＧＵＩは、当該表示から、平面を断面とした画像データの画像の表示に切り替え可能であってもよい。
【０１１５】
このように、本実施形態に係るＧＵＩでは、ユーザーの指示に基づいて表示パラメータ（深度情報など）が決定され、変更された表示パラメータに応じて画像が更新して表示される。これにより、ユーザーは表示パラメータに応じた画像を確認しつつ、所望の表示パラメータを設定することができる。
【０１１６】
（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【０１１７】
１５０  コンピュータ
１６０  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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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