(57)【要約】【課題】ハンドヘルド型光音響プローブとマッチング材を用いた光音響測定を好適に実施する技術を提供する。【解決手段】光源からの光を被検体に射出する射出端と、被検体から発生する音響波をマッチング材を介して受信する受信部と、射出端と受信部との間に配置されるスクレーパー部材と、スクレーパー部材のうち少なくとも先端部分を、受信部の受信面に対向する側に付勢する弾性部材を備える光音響プローブを用いる。【選択図】図２
2018175365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を被検体に射出する射出端と、
前記被検体から発生する音響波をマッチング材を介して受信する受信部と、
前記射出端と前記受信部との間に配置されるスクレーパー部材と、
前記スクレーパー部材のうち少なくとも先端部分を、前記被検体の側に付勢する弾性部材と、
を備えることを特徴とする光音響プローブ。
【請求項２】
前記スクレーパー部材は、前記受信部が前記マッチング材を介して前記被検体からの前記音響波を受信する受信領域と、前記射出端が前記光を射出する光照射領域とを隔てるように配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の光音響プローブ。
【請求項３】
前記スクレーパー部材は、前記受信部が前記マッチング材を介して前記被検体の表面に接したときに、前記被検体の表面と、前記受信部とともに、前記マッチング材を保持することを特徴とする請求項１または２に記載の光音響プローブ。
【請求項４】
前記受信部が前記被検体と接触していない状態では、前記弾性部材による付勢によって、前記スクレーパー部材の前記先端部分が前記受信部よりも前記被検体側に突出していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光音響プローブ。
【請求項５】
前記受信部が前記被検体と接触した場合、前記スクレーパー部材の前記先端部分が前記被検体の表面に押し込まれる
ことを特徴とする請求項４に記載の光音響プローブ。
【請求項６】
前記スクレーパー部材の前記先端部分は、テーパー形状を有する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光音響プローブ。
【請求項７】
光源からの光を被検体に射出する射出端と、
前記被検体から発生する音響波をマッチング材を介して受信する受信部を含む超音波プローブと、
前記射出端と前記超音波プローブとの間に配置されるスクレーパー部材と、
前記超音波プローブのうち少なくとも前記受信部を、前記被検体の側に付勢する弾性部材と、
を備えることを特徴とする光音響プローブ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光音響プローブと、
前記受信部によって前記音響波から変換された信号を用いて前記被検体の特性情報を取得するデータ処理部と、
を備えることと特徴とする光音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光音響プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野などにおいて、生体などの被検体に光が照射されたときに発生する光音響波を受信して解析し、被検体内部の情報を取得する、光音響装置が注目されている。光音響装置は、典型的には光源と、音響波を検出する検出器を備える。光源から発生した光が被検体内部や表面の光吸収体に吸収されると、光音響効果により光音響波（典型的には超音波）が発生する。この光音響波を検出器で受信し、画像化することにより、被検体の光学特性値に関連する特性情報（例えば、吸収係数分布）が得られる。
【０００３】
非特許文献１は、光音響信号を受信するための検出器と、光を伝送するバンドルファイバとを含むハンドヘルド型光音響プローブを備える光音響装置を開示する。
特許文献１も、ハンドヘルド型光音響プローブを含む光音響装置を開示する。特許文献１は、被検体への入射光や被検体から発生する音響波の、マッチング材による拡散や反射を低減するために、装置と被検体の間にマッチング材収容部を設ける構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０４８２０７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】S. A. Ermilov et al., "Development of laser optoacoustic and ultrasonic imaging system for breast cancer utilizing handheld array probes", Photons Plus Ultrasound: Imaging and Sensing 2009, Proc. of SPIE vol. 7177, 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら従来の技術では以下のような課題があった。
非特許文献１では、音響波の反射及び拡散を軽減するために、光音響プローブと被検体の界面にマッチング材を配置している。しかし、マッチング材に空気泡等が混入した場合、光束に散乱や反射が生じて、被検体への入射光量が不安定になるおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１では、ハンドヘルド型の光音響プローブにマッチング材収容部を設けている。しかし、被検体の表面形状は平坦とは限らず、測定部位に応じて様々な形状を有する。そのため、マッチング材収容部と被検体表面の間に間隙が生じて、マッチング材が収容しきれないおそれがある。さらに、光音響プローブを被検体に対して移動させるときに、マッチング材収容部からマッチング材が漏れるおそれもある。
【０００８】
一方で、ユーザによる取り回しを容易にするなどの理由から、光音響プローブを軽量化したり、構造を簡易化したりすることも求められる
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。本発明は、ハンドヘルド型光音響プローブとマッチング材を用いた光音響測定を好適に実施する技術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】
【００１０】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
光源からの光を被検体に射出する射出端と、
前記被検体から発生する音響波をマッチング材を介して受信する受信部と、
前記射出端と前記受信部との間に配置されるスクレーパー部材と、
前記スクレーパー部材のうち少なくとも先端部分を、前記被検体の側に付勢する弾性部材と、
を備えることを特徴とする光音響プローブである。
【００１１】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
光源からの光を被検体に射出する射出端と、
前記被検体から発生する音響波をマッチング材を介して受信する受信部を含む超音波プローブと、
前記射出端と前記超音波プローブとの間に配置されるスクレーパー部材と、
前記超音波プローブのうち少なくとも前記受信部を、前記被検体の側に付勢する弾性部材と、
を備えることを特徴とする光音響プローブである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ハンドヘルド型光音響プローブとマッチング材を用いた光音響測定を好適に実施する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の光音響装置の構成を説明する模式図
【図２】光音響プローブの構成を説明する図
【図３】スクレーパー部材の構成を説明する図
【図４】光音響プローブの構成を説明する別の図
【図５】光音響プローブの構成を説明する別の図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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る。よって、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。
【００１５】
本発明は、被検体に光を照射し、被検体内部から発生した音響波を用いて被検体内部の特性情報を生成し、取得する技術に関する。よって本発明は、被検体情報取得装置またはその制御方法、あるいは被検体情報取得方法や信号処理方法として捉えられる。本発明はまた、これらの方法をＣＰＵやメモリ等のハードウェア資源を備える情報処理装置に実行させるプログラムや、そのプログラムを格納した、コンピュータにより読み取り可能な非一時的な記憶媒体としても捉えられる。
【００１６】
本発明の被検体情報取得装置には、被検体に光（電磁波）を照射することにより被検体内で発生した音響波を受信して、被検体の特性情報を画像データとして取得する光音響効果を利用した光音響装置を含む。この場合、特性情報とは、受信された光音響波に由来する受信信号を用いて生成される、被検体内の複数位置のそれぞれに対応する特性値の情報である。
【００１７】
光音響測定により取得される特性情報は、光エネルギーの吸収量や吸収率を反映した値である。例えば、単一の波長の光照射によって生じた音響波の発生源、被検体内の初期音圧、あるいは初期音圧から導かれる光エネルギー吸収密度や吸収係数を含む。また、互い
に異なる複数の波長により得られる特性情報から、組織を構成する物質の濃度を取得できる。物質濃度として酸素化ヘモグロビン濃度と脱酸素化ヘモグロビン濃度を求めることにより、酸素飽和度分布を算出できる。また、物質濃度としては、グルコース濃度、コラーゲン濃度、メラニン濃度、脂肪や水の体積分率なども求められる。
【００１８】
被検体内の各位置の特性情報に基づいて、二次元または三次元の特性情報分布が得られる。分布データは画像データとして生成され得る。特性情報は、数値データとしてではなく、被検体内の各位置の分布情報として求めてもよい。すなわち、初期音圧分布、エネルギー吸収密度分布、吸収係数分布や酸素飽和度分布などの分布情報である。
【００１９】
本発明でいう音響波とは、典型的には超音波であり、音波、音響波と呼ばれる弾性波を含む。トランスデューサ等により音響波から変換された電気信号を音響信号とも呼ぶ。ただし、本明細書における超音波または音響波という記載は、それらの弾性波の波長を限定する意図ではない。光音響効果により発生した音響波は、光音響波または光超音波と呼ばれる。光音響波に由来する電気信号を光音響信号とも呼ぶ。分布データは、光音響画像データや再構成画像データとも呼ばれる。
【００２０】
被検体情報取得装置の一例として、ハンドヘルド型の光音響プローブに組み込まれた照射部から被検体に光を照射し、光音響効果により被検体から発生した音響波をトランスデューサ等により受信し解析することにより、被検体内の光吸収体の分布を取得する装置がある。本発明は光音響装置としても捉えられるし、光音響装置に用いられる特徴的なハンドヘルド型光音響プローブとしても捉えられる。
【００２１】
被検体情報取得装置は、人や動物の血管疾患や悪性腫瘍などの診断や化学治療の経過観察に好適である。被検体の例として、被検者の乳房や手のような生体の一部、マウスなどヒト以外の動物、無生物、ファントムなどを挙げられる。
【００２２】
＜実施形態１＞
（概略構成）
図１を用いて、ハンドヘルド型光音響プローブを含む光音響装置の全体的な構成を説明する。光音響装置は、概略、光源１０１、照明光学系１０２、光音響プローブ１０４、信号処理部１０５、データ処理部１０６、モニター部１０７、制御部１０８を備える。照明光学系１０２は、入射部１０３と、光伝送部と、光音響プローブ１０４に内包される射出端で構成される。光音響測定を行う際は、まず、光源１０１が光束を射出し、入射部１０３から照明光学系１０２に入射させる。光束は射出端から被検体に照射される。
【００２３】
光音響プローブ１０４は、筐体と、上記の射出端と、音響波を受信するための受信素子が設けられた超音波プローブと、スクレーパー部材と、を備える。光音響プローブ１０４は、超音波プローブの受信面にある受信素子が被検体と接触した状態で音響波を受信する。光音響プローブ１０４と被検体の接触面には、音響波を効率的に伝達させるために、音響マッチングゲルなどのマッチング材が配置される。受信素子が受信した音響波は、音響信号に変換され、信号処理部１０５やデータ処理部１０６における情報処理を経て、画像情報としてモニター部１０７に表示される。
【００２４】
（各部の構成）
光源１０１は、被検体を構成する成分のうち特定の成分に吸収される波長のパルス光を照射する。光源１０１としては、被検体内部まで伝搬できる波長の光を照射可能なことが望ましい。被検体が生体の場合、典型的には波長６００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下である。また、効率的に光音響波を発生させるために、パルス幅は２００ｎｓ以下が好ましく、１００ｎｓ以下がより好ましい。生体深部に光を照射するためには、光源１０１として数
１０ｍＪ／ｐｕｌｓｅ以上の出力が得られる固体レーザを用いるとよい。ただし、生体表面近傍の測定には、比較的照射エネルギーの低い半導体レーザ（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等も利用できる。また、光源１０１自体をハンドヘルド型のプローブ筐体に格納する場合もＬＤやＬＥＤが好ましい。また、フラッシュランプなど、上記以外の発光装置を用いてもよい。
【００２５】
光源は、単一の光源で構成されていてもよいし、複数の光源で構成されていてもよい。また、複数の光源で構成される場合、その複数の光源が同じ波長帯域の光を発する光源のみで構成されていてもよいし、異なる波長帯域の光を発する光源を含んで構成されていてもよい。光源は、中心波長を変更可能な光源（いわゆる波長可変光源）であってもよい。波長可変光源としては、チタンサファイアレーザや、光パラメトリック発振を利用したＯｐｔｉｃａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ（ＯＰＯ）など、近赤外領域の波長を発振することが可能なレーザが好ましい。波長可変光源を用いることで、光吸収体の波長ごとの吸収特性の差を利用して酸素飽和度などの物質濃度を算出できる。
【００２６】
光音響プローブ１０４内の超音波プローブ２０１に配置される受信素子としては、圧電現象を用いたもの、光の共振を用いたもの、容量の変化等を用いたものなど、任意のものを利用できる。超音波プローブは、単一の受信素子のみを有するものでも良いし、複数の受信素子をリニア状やアレイ状に配置したものでも良い。複数の受信素子を用いる場合、各受信素子の感度、位置、向き等を適切に設定することが好ましい。上述の、音響波の反射や減衰の影響を低減するためのマッチング材は、少なくとも各受信素子と被検体の間に配置される。
【００２７】
なお、本明細書では、上述の受信素子および各種の機械要素を含む超音波プローブ２０１が、光音響プローブ１０４に含まれる構成を想定している。しかし、本発明は、少なくともスクレーパー部材２０３、受信素子、および射出端２０２を含む光音響プローブ１０４があれば実現できる。光音響プローブ１０４の筐体としては、ユーザによる把持や取り回しが容易なサイズのものが好ましい。例えば、超音波装置に用いられるプローブをベースとして、光照射に関連する部材を追加しても良い。また、特に筐体内部に光源を格納する場合には、筐体内部の部材配置や筐体の材質を決定する際に、発生した熱に対する冷却性能を考慮することが好ましい。
【００２８】
照明光学系１０２の光伝送部には、バンドルファイバや空間伝送で光伝送を行う多関節アーム等を利用できる。照明光学系１０２の射出端は、被検体から見て、超音波プローブの受信面（すなわち被検体との接触面）から離れた位置に設ける。出射端の後に拡散板やプリズムなど任意の光学系を設けても良い。光学部材の射出端は被検体に触れない位置に設置することで、被検体と超音波検出面の界面に利用する音響マッチングゲルにも触れない配置となるため、光照射状態を安定に維持する事が可能となる。
【００２９】
信号処理部１０５は、音響波から変換された音響信号を収集するデータ収集器である。信号処理部１０５は、アナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡＤ変換部や、信号増幅用のアンプを有することが望ましい。信号処理部１０５は、例えば、Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）などの専用ＩＣ（Ｄａｔａ  Ａｃｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍとも称する）で構成される。
【００３０】
データ処理部１０６は、音響信号に基づいて、被検体の内部の光吸収係数や酸素飽和度等の特性情報を取得する。具体的には、データ処理部１０６は音響信号から３次元の被検体内の初期音圧分布を生成する。初期音圧分布の生成に関しては、例えば、ユニバーサルバックプロジェクション（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｂａｃｋ−ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）アルゴリズムやディレイアンドサム（Ｄｅｌａｙ  ａｎｄ  Ｓｕｍ）アルゴリズムを使用でき
る。続いてデータ処理部１０６は、光源１０１の制御情報に基づいて得られる射出光量に関する情報を用いて、被検体内の３次元の光分布情報を生成する。これは、２次元の光強度分布に関する情報から光拡散方程式を解くことで取得できる。続いてデータ処理部１０６は、被検体内の初期音圧分布と、３次元光分布情報とを用いて、被検体内の光吸収係数分布を算出する。また、複数の波長における光吸収係数分布を演算することで、被検体内のヘモグロビンの酸素飽和度分布も算出できる。
【００３１】
データ処理部１０６は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサ、ＤＲＡＭや不揮発メモリなどの記憶装置、制御ポートや通信装置などの部材を備える情報処理装置により実現できる。不揮発メモリに格納されたプログラムがＣＰＵで実行されることにより、各ブロックの制御が行われる。データ処理部１０６を構成する情報処理装置としては、汎用コンピュータや、専用に設計されたワークステーションを利用できる。また、データ処理部１０６を構成する情報処理装置の入力手段（マウスやキーボード、タッチパネルなど）を、光音響装置の入力装置として用いてもよい。ユーザは入力装置を用いることで、光音響測定の条件を入力できる。
【００３２】
モニター部１０７は、データ処理部で取得した情報及びその加工情報を表示する。モニター部１０７としては、液晶装置や有機ＥＬ装置などのディスプレイ装置を利用できる。モニター部１０７上に複数の表示部を備え、複数の画像を並列表示可能にすることも好ましい。モニター部１０７は、本発明の光音響装置とは別に提供されてもよいし、光音響装置の一部であっても良い。
【００３３】
制御部１０８は、光源１０１、信号処理部１０５、データ処理部１０６、モニター部１０７と接続されており、必要なタイミングで光照射から画像表示までの工程を制御するものである。制御部１０８は例えば、光源１０１の光照射タイミングや光量、信号処理部１０５による信号収集と光源１０１による光照射とのタイミング合わせ、データ処理部１０６における画像再構成タイミングやモニター部１０７における画像データ表示などを制御する。なお、制御部１０８は専用の制御回路により構成されても良いし、データ処理部１０６と共通の情報処理装置により実現されても良い。
【００３４】
詳しくは図２を用いて後述するが、スクレーパー部材２０３は、受信部２０７と被検体表面２０５の間の受信領域にマッチング材２０６を保持したり、射出端２０２と被検体表面２０５の間の光照射領域へのマッチング材２０６の流出量を低減したりする部材である。スクレーパー部材２０３のうち、被検体と接する先端部分の材質としては、ゴム、ポリアセタールやテフロン（登録商標）などの樹脂、シリコン、アルミなどの金属、ガラスなどの無機材料などを利用できる。なお図２では、スクレーパー部材２０３が、光音響プローブ１０４において、被検体との接触面から反対側までつながるように描かれている。しかし、スクレーパー部材２０３は、マッチング材２０６を保持できるサイズを有していれば良い。
【００３５】
スクレーパー部材２０３の内部にある弾性部材２０４は、外からの力（例えば、ユーザが筐体を押し付ける力）が加わると変形し、外からの力が取り除かれると元の形状・サイズに戻る性質を持つ部材である。弾性部材２０４として例えば、コイルばねや板ばねなどのばね部材、弾力を持つプラスチックやゴムなどの素材を用いた材料、磁力を用いた部材なども利用できる。なお、弾性部材２０４は、必ずしもスクレーパー部材２０３の内部でなくとも良い。スクレーパー部材２０３を後方から（光音響プローブ１０４のうち、被検体との接触面の反対側から）被検体の側に付勢することができるのであれば、配置位置は問わない。なお、付勢の方向は、被検体表面２０５の法線方向には限定されず、被検体表面２０５にスクレーパー部材２０３を押し付けられれば良い。
【００３６】
マッチング材２０６は、受信素子と被検体の間で音響波を効率的に伝達させるために、受信領域に配置される。マッチング材２０６としては、一般的な超音波測定に用いられる音響マッチングゲルを利用できる。その他にも、水、水に添加物を加えた液体、油、ジェルなどを利用できる。ただし、受信領域から容易に流出しない程度の粘性を持つ材質が好ましい。なお、受信部２０７の受信素子は、当該受信素子の特性にもよるが、受信面の法線方向から到来する音響波だけではなく、斜め方向から到来する音響波を受信することも可能である。よって、受信部２０７の受信素子に入射するような音響波が通過する領域のことを、受信領域２０８と見なすことができる。
【００３７】
（光音響プローブ）
図２は本実施形態の光音響プローブ１０４を説明する側面断面図である。光音響プローブ１０４は超音波プローブ２０１、光束の射出端２０２、および、内部に弾性部材２０４を備えるスクレーパー部材２０３で構成される。、超音波プローブ２０１は、被検体との接触面である先端部に、複数の受信素子が配置された受信部２０７を備える。スクレーパー部材２０３は、超音波プローブ２０１と射出端２０２の間に配置される。超音波プローブ２０１として受信素子が１次元に配列されているリニアプローブを用いる場合は、スクレーパー部材２０３および射出端２０２を、プローブの長手方向の側面に配置することが好ましい。なお、図２では、スクレーパー部材２０３と射出端２０２が超音波プローブ２０１の両側に配置されているが、いずれか片側に配置される構成でも構わない。
【００３８】
スクレーパー部材２０３は、内部に弾性部材２０４を有している。弾性部材２０４は、少なくとも、被検体表面に交差する方向に弾性力を作用させる。より好ましくは、弾性部材２０４は被検体表面に略直交する方向にスクレーパー部材２０３を押し付けるような弾性力を作用させる。図２（ａ）は、超音波プローブ２０１が被検体と接触していない状態を示す。このとき、スクレーパー部材２０３の先端は、弾性部材２０４の弾性力によって、超音波プローブ２０１に含まれる受信部２０７の受信面（すなわち、超音波プローブ２０１と被検体の接触面）よりも、被検体側に突出している。
【００３９】
図２（ｂ）は、超音波プローブ２０１が被検体表面２０５に接触している状態を示す。なお、被検体表面２０５と超音波プローブ２０１の接触面には、マッチング材２０６（ここでは、音響マッチングゲルを使用）が付着している。ユーザが光音響プローブ１０４の筐体を把持して被検体表面２０５に接触させると、最初に、スクレーパー部材２０３の先端部分が被検体表面２０５に当接する。続いて、ユーザが光音響プローブ１０４を被検体に向かって押し込むと、スクレーパー部材２０３の弾性部材２０４が縮む。その結果、スクレーパー部材２０３の先端部が、光音響プローブ１０４の本体側に引き下がり、超音波プローブ２０１の先端にある受信部２０７の受信面と同じ面に達する。
【００４０】
このように、ユーザが光音響プローブ１０４を被検体に接触させることにより、スクレーパー部材２０３が被検体側に押し込む方向に負荷が掛かる。その結果、受信部２０７と被検体表面２０５の間にマッチング材２０６が配置された状態で光音響測定が行われるので、光音響画像の精度が向上する。また、ユーザが光音響プローブ１０４のスクレーパー部材２０３の先端を被検体に押し込みつつ、光音響プローブ１０４を被検体表面２０５に略平行な方向に移動させることにより、被検体の広い範囲を測定可能である。なお、ユーザが光音響プローブ１０４を被検体に接触させる際の力の方向は、必ずしも被検体表面２０５に略垂直な方向でなくても良い。ユーザが、被検体表面２０５に対して少しでも垂直な成分を持つ方向に光音響プローブ１０４を押し込むことにより、受信部２０７と被検体表面２０５を、マッチング材２０６を介して接触させることができる。
【００４１】
なお、図２では被検体表面２０５を平滑な平面のように描画しているが、本発明の適用対象は平滑な被検体表面２０５に限定されず、表面に凹凸があるような被検体であっても
良い。光音響プローブ１０４を把持したユーザが、凹凸のある被検体表面２０５に対して当該光音響プローブ１０４を押し込むことによって、弾性部材２０４により付勢されたスクレーパー部材２０３の先端部分が被検体表面に接触した状態が維持される。その結果、受信部２０７、被検体表面２０５およびスクレーパー部材２０３で囲まれた領域からの、マッチング材２０６の流出が抑制される。その結果、受信部２０７と被検体表面２０５の間の音響整合性が確保される。さらに、マッチング材２０６を追加する必要がなくなり、コストや手間を削減できる。
【００４２】
さらに、超音波プローブ２０１の前面に利用するマッチング材２０６がスクレーパー部材２０３により堰きとめられる。その結果、光束の射出端２０２と被検体表面２０５の間へのマッチング材２０６の流出量が低減される。その結果、マッチング材２０６自身や、マッチング材２０６に混入した気泡による光の反射や散乱が抑制され、被検体に照射される光量に対するマッチング材２０６の影響が低減される。なお、上記の記載は、マッチング材２０６が被検体表面２０５から完全に除去されることを意味しているわけではない。ユーザが所望する測定精度が満たされるのであれば、被検体表面２０５に少量のマッチング材２０６が残っても構わない。好ましくは、射出端２０２からの光が照射される被検体表面２０５の領域（光照射領域）において、残存するマッチング材２０６の厚さを１ｍｍ以下とする。より好ましくは、光照射領域において、残存するマッチング材２０６の厚さを０．１ｍｍ以下とする。あるいは、光照射領域において目視できない程度の厚さまで、マッチング材２０６を除去することが好ましい。光照射領域に残存するマッチング材２０６の厚さは、弾性部材２０４の弾性力や対負荷強度、スクレーパー部材２０３の先端の材質や柔軟性などにも影響される。例えばスクレーパー部材２０３の材質として被検体表面の凹凸に追従できる程度の柔軟性を持ったものを用いたり、弾性部材２０４として弾性力が十分高いものを用いたりすれば、残存マッチング材の量を低減できる。
【００４３】
（スクレーパー部材の例）
図３は、図２の光音響プローブ１０４を、被検体との接触面の側から見た図である。本図では図２と同様、光音響プローブ１０４全体の筐体は省略し、光束の射出端２０２、超音波プローブ２０１の受信部２０７、スクレーパー部材２０３を示している。図示したように、スクレーパー部材２０３は、マッチング材２０６が充填される領域（受信部２０７の前面の受信領域）と、射出端２０２の前面の領域（光照射領域）とを隔離するように配置される。これにより、射出端２０２の前面にマッチング材２０６が入り込まなくなる。
【００４４】
図３（ａ）〜（ｂ）はそれぞれ、スクレーパー部材２０３のバリエーション（符号２０３ａ〜２０３ｃ）を示す。図３（ａ）のスクレーパー部材２０３ａは、リニア型に複数の受信素子が配列された受信アレイである受信部２０７に適した形状である。また、マッチング材２０６の流出をより確実に防ぐために、図３（ｂ）のように受信部２０７アレイの側面全体をスクレーパー部材２０３ｂで取り囲んでも良い。また、図３（ｃ）のように、スクレーパー部材２０３ｃの一部が曲がっている形態でも構わない。
【００４５】
スクレーパー部材２０３の形態はこれらに限定されない。受信領域にあるマッチング材２０６の光照射領域への流出量を低減できるものであれば、どのような形状でも構わない。例えば、角のない丸みを帯びた形状のスクレーパー部材２０３でも構わない。
【００４６】
以上述べたように、本実施形態の光音響プローブ１０４によれば、マッチング材２０６を介して音響波を受信する受信領域２０８と、射出端２０２が光を射出する光照射領域２０９とが、スクレーパー部材２０３によって隔てられている。そのため、マッチング材２０６が光照射領域に入り込む量が低減される。特に、本実施形態のスクレーパー部材２０３は弾性部材２０４を備えている。そのため、被検体表面２０５に凹凸がある場合や、ユーザの手技により光音響プローブ１０４が被検体表面２０５に対して傾いた状態になった
場合でも、スクレーパー部材２０３の先端部分が被検体表面２０５の方向に押し出されて、両者の間の隙間を塞ぐ。さらに、ユーザが光音響プローブ１０４を移動させた場合でも、マッチング材２０６が、スクレーパー部材２０３と受信部２０７と被検体表面２０５とが形成する空間から漏れにくい。このような構成の光音響プローブ１０４により、マッチング材２０６に含まれる気泡等による光の反射・散乱が抑制され、良好な光音響測定が可能になる。
【００４７】
＜実施形態２＞
図４は、本実施形態に係る光音響プローブ１０４を説明する側面断面図である。図２と同じ部材については同じ符号を付し、説明を簡略化する。図４におけるスクレーパー部材４０３は、先端部分の受信素子側の面に傾きを持った、テーパー状のスクレーパー部材である。スクレーパー部材４０３の先端部分をテーパー形状にすることで、超音波プローブ２０１と、スクレーパー部材４０３のテーパー付近の間に、マッチング材２０６が入るスペースを確保できる。その結果、余分なマッチング材２０６が光照射領域に入り難くなる。
【００４８】
本実施形態の光音響プローブ１０４を備える光音響装置によれば、マッチング材２０６の光照射領域への流出を効果的に抑制できる。その結果、被検体に光を良好に照射できるようになる。
【００４９】
＜実施形態３＞
図５は、本実施形態に係る光音響プローブ１０４を説明する側面断面図である。図２、図４と同じ部材については同じ符号を付し、説明を簡略化する。なお、図５においては図４と同様にテーパー形状を有するスクレーパー部材を用いているが、図２と同様にテーパー形状のないスクレーパー部材を用いてもよい。
【００５０】
本実施形態の超音波プローブ５０１は、内部に弾性部材５０４を有している。弾性部材５０４としては、実施形態１の弾性部材２０４と同様の材質で構成されたものを利用できる。また図５におけるスクレーパー部材５０３は弾性部材を有していないが、スクレーパー部材５０３が弾性部材を有していても良い。図５（ａ）は、光音響プローブ１０４が被検体に接触していない状態を示す。このとき、弾性部材５０４の弾性力により、超音波プローブ５０１の先端部分が被検体と接する方向に付勢され、スクレーパー部材５０３の先端よりも突出した状態となる。
【００５１】
図５（ｂ）は、光音響プローブ１０４の筐体を把持したユーザが、当該光音響プローブ１０４を、マッチング材２０６が塗布された被検体表面２０５に押し付けている状態である。この場合、弾性部材５０４が縮むことにより、超音波プローブ５０１の先端部の凸状部が、光音響プローブ１０４の本体側に引き下がる。このとき、余分なマッチング材２０６は、テーパー状のスクレーパー部材５０３のテーパー部分に入るので、光照射領域へのマッチング材２０６の流出を抑制できる。また、ユーザが光音響プローブ１０４を被検体側に押し込みながら、当該光音響プローブを被検体表面２０５と略平行な方向に移動させて光音響測定を行った場合でも、マッチング材２０６を受信領域に留めることができる。その結果、被検体への照射光量が安定化し、定量性の良い測定が可能となる。なお、被検体への負荷は内部組織の特性に影響を与える可能性があるため、必要最低限の負荷に抑制するような弾性力にすることが好ましい。
【符号の説明】
【００５２】
１０４：光音響プローブ、２０２：射出端、２０３：スクレーパー部材、２０４：弾性部材、２０６：マッチング材、２０７：受信部
【図１】
2018175365.tif 000003
【図２】
2018175365.tif 000004
【図３】
2018175365.tif 000005
【図４】
2018175365.tif 000006
【図５】
2018175365.tif 000007