(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、光音響画像データに不要な像が含まれる場合にも、不要な像の影響が抑制されたレンダリング画像を表示することのできる装置を提供する。【解決手段】被検体への光照射により発生する光音響波を受信することによって得られた信号に基づいて生成された３次元ボリュームデータをレンダリングして表示手段に表示させる表示制御装置であって、被検体の表面の位置情報を取得する第１の手段、被検体の表面の位置情報に基づいて、被検体の内部の、被検体の表面から第１の距離Ｌ１に位置する面と被検体の表面から第２の距離Ｌ２に位置する面との間の領域を表示領域として設定する第２の手段、及び表示領域と表示領域以外の領域とを識別できるように３次元ボリュームデータをレンダリングして表示手段に表示させる第３の手段、を有する。【選択図】図１
2018088998.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を受信することによって得られた信号に基づいて生成された３次元ボリュームデータをレンダリングして表示手段に表示させる表示制御装置であって、
前記被検体の表面の位置情報を取得する第１の手段、
前記被検体の表面の位置情報に基づいて、前記被検体の内部の、前記被検体の表面から第１の距離に位置する面と前記被検体の表面から第２の距離に位置する面との間の領域を表示領域として設定する第２の手段、及び
前記表示領域と前記表示領域以外の領域とを識別できるように前記３次元ボリュームデータをレンダリングして前記表示手段に表示させる第３の手段、
を有する
ことを特徴とする表示制御装置。
【請求項２】
前記第３の手段は、前記表示領域が前記表示領域以外の領域よりも強調されるように前記３次元ボリュームデータをレンダリングして前記表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の表示制御装置。
【請求項３】
前記第３の手段は、前記表示領域と前記表示領域以外の領域とを互いに異なる透明度または不透明度でレンダリングする
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示制御装置。
【請求項４】
前記第３の手段は、
前記表示領域以外の領域の不透明度を前記表示領域の不透明度よりも低くしてレンダリングする、あるいは、前記表示領域以外の領域の透明度を前記表示領域の透明度よりも高くしてレンダリングする
ことを特徴とする請求項３に記載の表示制御装置。
【請求項５】
前記第３の手段は、
前記表示領域以外の領域をレンダリングの対象とせずに、前記３次元ボリュームデータをレンダリングして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項に記載の表示制御装置。
【請求項６】
前記第１の距離は０ではなく、前記第２の距離は前記第１の距離よりも大きい
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の表示制御装置。
【請求項７】
前記第１の手段は、
前記３次元ボリュームデータに基づいて、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６のいずれか１項に記載の表示制御装置。
【請求項８】
前記第１の手段は、
前記３次元ボリュームデータに平滑化フィルタを適用し、平滑化された前記３次元ボリュームデータを生成し、
平滑化された前記３次元ボリューム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７に記載の表示制御装置。
【請求項９】
前記第２の手段は、
ユーザーの指示に基づいて決定された前記第２の距離により定義された前記表示領域を設定する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の表示制御装置。
【請求項１０】
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第４の手段を有し、
前記第２の手段は、
前記光フルエンス分布情報に基づいて、前記被検体の表面から第１の距離に位置する面と前記被検体の表面から第２の距離に位置する面との間の領域、かつ、光フルエンスが所定の閾値よりも高い領域を前記表示領域として設定する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の表示制御装置。
【請求項１１】
被検体への光照射により発生する光音響波を受信することによって得られた信号に基づいて生成された３次元ボリュームデータをレンダリングして表示手段に表示させる表示制御装置であって、
前記被検体の表面の位置情報を取得する手段、
前記被検体の表面の位置情報に基づいて、前記被検体の表面から所定の距離以上離れた、前記被検体の内部の深部領域を設定する手段、及び
前記深部領域と前記深部領域以外の領域とを識別できるように前記３次元ボリュームデータをレンダリングして前記表示手段に表示させる手段、
を有する
ことを特徴とする表示制御装置。
【請求項１２】
被検体への光照射により発生する光音響波を受信することによって得られた信号に基づいて生成された３次元ボリュームデータをレンダリングして表示手段に表示させる表示制御装置であって、
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、
前記光フルエンス分布情報に基づいて、光フルエンスが所定の閾値よりも高い領域を表示領域として設定する手段、及び
前記表示領域と前記表示領域以外の領域とを識別できるように前記３次元ボリュームデータをレンダリングして前記表示手段に表示させる手段、
を有する
ことを特徴とする表示制御装置。
【請求項１３】
被検体への光照射により発生する光音響波を受信することによって得られた信号に基づいて生成された３次元ボリュームデータをレンダリングして表示する表示方法であって、
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、前記被検体の内部の、前記被検体の表面から第１の距離に位置する面と前記被検体の表面から第２の距離に位置する面との間の領域を表示領域として設定し、
前記表示領域と前記表示領域以外の領域とを識別できるように前記３次元ボリュームデータをレンダリングして表示する
ことを特徴とする表示方法。
【請求項１４】
被検体への光照射により発生する光音響波を受信することによって得られた信号に基づいて生成された３次元ボリュームデータをレンダリングして表示する表示方法であって、
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、前記被検体の表面から所定の距離以上離れた、前記被検体の内部の深部領域を設定し、
前記深部領域と前記深部領域以外の領域とを識別できるように前記３次元ボリュームデータをレンダリングして表示する
ことを特徴とする表示方法。
【請求項１５】
被検体への光照射により発生する光音響波を受信することによって得られた信号に基づいて生成された３次元ボリュームデータをレンダリングして表示する表示方法であって、
前記被検体に照射された光の光フルエンスが所定の閾値よりも高い領域を表示領域として設定し、
前記表示領域と前記表示領域以外の領域とを識別できるように前記３次元ボリュームデータをレンダリングして表示する
ことを特徴とする表示方法。
【請求項１６】
請求項１３から１５のいずれか１項に記載された表示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光音響画像を生成し、光音響画像をレンダリングして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２０１１−１８３０５７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、光音響画像データにノイズ等による観察対象以外の不要な像が含まれる場合、光音響画像データをレンダリングして表示すると、診断能の低いレンダリング画像となる場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、光音響画像データに不要な像が含まれる場合にも、不要な像の影響が抑制されたレンダリング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を受信することによって得られた信号に基づいて生成された３次元ボリュームデータをレンダリングして表示手段に表示させる表示制御装置であって、被検体の表面の位置情報を取得する第１の手段、被検体の表面の位置情報に基づいて、被検体の内部の、被検体の表面から第１の距離に位置する面と被検体の表面から第２の距離に位置する面との間の領域を表示領域として設定する第２の手段、及び表示領域と表示領域以外の領域とを識別できるように３次元ボリュームデータをレンダリングして表示手段に表示させる第３の手段、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る装置によれば、光音響画像データに不要な像が含まれる場合にも、不要な像の影響が抑制されたレンダリング画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る各種領域を示す模式図
【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ＧＵＩを示す模式図
【図７】本実施形態に係る各種領域を示す模式図
【図８】本実施形態に係るレンダリング画像の模式図
【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３次元ボリュームデータとしての光音響画像データのレンダリング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３次元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】
この場合、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。すなわち、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レンダリング画像の画質（解像度、コントラスト等）も低下する傾向がある。被検体１００の光学係数の空間分布には個体差があるため光フルエンスの減衰度合いにも個体差はあるが、被検体１００の表面から距離が離れるにしたがってレンダリング画像の画質が低下する傾向については変わらない。
【００１３】
そこで、本発明者は、図１（ｂ）に示すように、被検体１００の表面から所定の距離以上離れた深部領域１０３０を定義し、深部領域１０３０とその他の領域とを識別できるように光音響画像データをレンダリングすることを見出した。特に、本発明者は、深部領域１０３０に比べてその他の領域が強調されるように光音響画像データをレンダリングすることを見出した。例えば、深部領域１０３０の透明度をその他の領域よりも高くする、すなわち深部領域の不透明度を低くすることにより、深部領域１０３０に比べてその他の領域が強調されるようにレンダリングすることができる。また、輝度を調整することにより、深部領域１０３０に比べてその他の領域が強調されるようにレンダリングしてもよい。また、深部領域１０３０をレンダリングの対象から除くことにより、深部領域以外の領域が強調されるようにレンダリングすることもできる。なお、被検体１００以外の領域についても、透明度を高くすること、輝度を低くすること、レンダリングの対象から除くこと等により強調されないようにレンダリングしてもよい。以下、「領域を識別できる」とは、領域を独立して視認することができることを指す。
【００１４】
このように光音響画像データをレンダリングすることにより、到達する光フルエンスが低く、画質が低くなる領域の影響が抑制されたレンダリング画像を表示することができる。これにより、医師等のユーザーは、高画質な領域が選択的（優先的）に表示されたレンダリング画像を確認して診断できるため、診断能が向上する。
【００１５】
また、被検体１００の表面よりも内部の領域を観察したい場合、図１（ｃ）に示すように表示領域１０５０を定義し、表示領域１０５０とその他の領域とを識別できるように、光音響画像データをレンダリングしてもよい。例えば、表示領域１０５０がその他の領域よりも強調されるように、光音響画像データをレンダリングしてもよい。すなわち、被検体１００の表面から第１の距離Ｌ１離れた面と被検体１００の表面から第２の距離Ｌ２離れた面との間の領域を表示領域１０５０として定義してもよい。なお、第１の距離Ｌ１を０とし、被検体１００の表面を表示領域１０５０の１面としてもよい。
【００１６】
このようにレンダリングすることにより、光フルエンスの低い領域に加え、観察対象でない被検体１００の表面付近の領域についても影響が抑制されたレンダリング画像を表示することができる。そのため、医師等のユーザーは、観察したい領域、かつ、高画質な領域が選択的（優先的）にレンダリングされた画像を確認して診断できるため、診断能が向上する。
【００１７】
また、被検体１００の内部における光フルエンス分布情報（光フルエンスの空間分布）を取得し、光フルエンスが所定の範囲内（例えば、所定の閾値より大きい値）である領域を表示領域として定義してもよい。さらに、光フルエンスが所定の範囲内（例えば、所定の閾値より大きい値）である領域と、図１（ｃ）に示す表示領域１０５０とが重複する領域を表示領域として定義してもよい。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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３次元ボリュームデータ（光音響画像）を生成する。また、コンピュータ１５０は、得られた３次元ボリュームデータをレンダリングして表示部１６０に出力する。表示部１６０は、３次元ボリュームデータのレンダリング画像を表示する。ユーザーとしての医師は、表示部１６０に表示されたレンダリング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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
（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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
（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などのモータと、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。
【００４７】
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（二次元）に変更させるものに限らず、一次元または三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、さらに三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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
（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。
【００５２】
（コンピュータ１５０）
表示制御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。
【００５３】
演算部１５１としての演算機能を担うユニットは、ＣＰＵやＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
（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。
【００６１】
（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。
【００６２】
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に表示されるレンダリング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レンダリング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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
（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。
【００６６】
次に、本実施形態に係る情報処理を含む表示方法を、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。
【００６７】
（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。
【００６８】
（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。
【００６９】
（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。
【００７０】
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。
【００７１】
（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。
【００７２】
（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、３次元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。
【００７３】
【数１】
2018088998.tif 000003
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
（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。
【００７７】
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。
【００７８】
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、３次元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。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。
【００７９】
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。
【００８０】
（Ｓ３７０：表示領域を設定する工程）
第２の手段としてのコンピュータ１５０は、Ｓ３６０で得られた被検体１００の表面の位置情報に基づいて、到達する光フルエンスが高い領域を表示領域として設定する。表示領域を示す情報は、記憶部１５２に保存される。表示領域を示す情報は、表示領域に対応する座標群や表示領域を表す関数など、表示領域を表すことができる限り、いかなる表現であってもよい。
【００８１】
例えば、コンピュータ１５０は、図１（ｂ）に示すように、被検体１００の表面の位置情報に基づいて、被検体１００の表面から所定の距離以上離れた深部領域１０３０を設定する。さらに、コンピュータ１５０は、深部領域１０３０以外の領域を表示領域として設定する。前述したように、典型的に被検体１００の内部を伝搬する光の光フルエンスは、被検体１００の表面から離れるにしたがって減衰する傾向がある。また、レンダリング画像の画質が所望の基準よりも低くなる被検体１００の表面からの距離は、式（１）に示すランベルトベールの法則等を基に、推定することができる。
Ｉ＝Ｉ０ｅｘｐ（−ｋｒ）・・・式（１）
【００８２】
Ｉ０は照射光の入射強度、ｋは有効減衰係数、ｒは被検体１００の表面からの距離、Ｉは距離ｒにおける照射光の強度である。
【００８３】
コンピュータ１５０は、照射光の入射強度または有効減衰係数（または、有効減衰を決定するための吸収係数、散乱係数、異方性係数等のパラメータ）に基づいて、被検体１００の表面から深部領域１０３０までの距離を決定してもよい。また、ユーザーが入力部１７０を用いて指定した照射光の強度または有効減衰係数（または、有効減衰を決定するための吸収係数、散乱係数、異方性係数等のパラメータ）を入力してもよい。また、ユーザーが入力部１７０を用いて、被検体１００の表面から深部領域１０３０までの距離を入力してもよい。コンピュータ１５０は、ユーザーにより入力された情報に応じて、被検体１００の表面から深部領域１０３０までの距離または表示領域を決定してもよい。また、コンピュータ１５０は、被検体１００の表面の位置情報に基づいて、被検体１００以外の領域を表示領域から除いてもよい。
【００８４】
また、コンピュータ１５０は、図１（ｃ）に示すように、被検体１００の表面から第１の距離Ｌ１離れた面と被検体１００の表面から第２の距離Ｌ２離れた面との間の領域を表示領域として設定してもよい。また、ユーザーが入力部１７０を用いて、表示領域の始点となる深さ（第１の距離Ｌ１）及び終点となる深さ（第２の距離Ｌ２）を決定するための情報を入力してもよい。コンピュータ１５０は、ユーザーにより入力された情報に応じて、表示領域を決定してもよい。また、コンピュータ１５０は、記憶部１５２に記憶された第１の距離Ｌ１または第２の距離Ｌ２を示す情報を読み出し、読み出した情報に基づいて表示領域を設定してもよい。例えば、第１の距離Ｌ１を０ｍｍ以上、３ｍｍ以下の値とし、第２の距離Ｌ２を３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、または５０ｍｍ以上の値として予め記憶部１５２に記憶しておくことができる。
【００８５】
また、第４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（光フルエンスの空間分布）を算出し、算出された光フルエンスの空間分布に基づいて、表示領域を設定してもよい。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空間分布を算出してもよい。
【００８６】
【数２】
2018088998.tif 000004
【００８７】
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。更に、コンピュータ１５０は、算出された光フルエンスの空間分布のうち、光フルエンスが所定の範囲内（例えば、所定の閾値よりも大きい値）の領域を表示領域として設定してもよい。すなわち、コンピュータ１５０は、算出された光フルエンスの空間分布のうち、光フルエンスが所定の範囲外（例えば、所定の閾値よりも小さい値）の領域を深部領域１０３０として設定してもよい。
【００８８】
また、コンピュータ１５０は、被検体１００の表面からある距離に位置する光音響画像データの画像値の統計値（平均値、中央値など）を、複数の距離について算出し、それらの統計値を評価することにより表示領域を設定してもよい。コンピュータ１５０は、光フルエンスが大きくなるにつれて光音響波の発生音圧が大きくなるという相関関係を利用し、画像値の統計値が所定の数値範囲内となる領域を表示領域としてもよい。例えば、コンピュータ１５０は、被検体１００の表面からある距離に位置する光音響画像データの画像値の平均値が所定の閾値より大きい領域を光フルエンスの高い領域（表示領域）として設定してもよい。
【００８９】
また、上述した方法で設定された表示領域内の画像値と、表示領域以外の領域の画像値とを比較し、比較結果を利用して表示領域を再設定してもよい。例えば、各領域内の画像値の統計値（平均値、中央値など）や各領域の画像値の統計値の比が、所定の数値範囲内となるような表示領域を設定してもよい。
【００９０】
なお、光音響画像データの画像値を評価することにより決定された表示領域に基づいた表示がまず行われ、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領域の再設定を行ってもよい。
【００９１】
また、上述した方法で設定された表示領域と、別の方法で設定された関心領域（ＲＯＩ）との重畳領域を表示領域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。
【００９２】
（Ｓ３８０：光音響画像データをレンダリングして表示する工程）
第３の手段としてのコンピュータ１５０は、Ｓ３７０で設定された表示領域とその他の領域とを識別できるように、Ｓ３５０で得られた光音響画像データをレンダリングして、表示部１６０に表示させる。
【００９３】
例えば、コンピュータ１５０は、Ｓ３７０で設定された表示領域がその他の領域よりも強調されるように、Ｓ３５０で得られた光音響画像データをレンダリングして、表示部１６０に表示させる。具体的には、コンピュータ１５０は、表示領域の不透明度をその他の領域よりも高くする、あるいは、表示領域の透明度を低くするようにレンダリングしてもよい。また、表示領域以外の領域の輝度を一定の割合で下げることにより、その他の領域を強調してレンダリングしてもよい。また、深部領域１０３０の輝度を下げる割合は一律に例えば０．２倍などの数値を設定してもよい。また、表示領域以外の領域の輝度を、光フルエンス分布や深さ方向の距離に応じて０〜１倍などの所定の倍率の分布をもった補正テーブルで設定してもよい。また、コンピュータ１５０は、表示領域をレンダリングの対象とし、表示領域以外の領域をレンダリングの対象から除くことにより、表示領域が強調されるようにレンダリングしてもよい。このとき、レンダリングの対象となった表示領域に対応する光音響画像データを公知の投影手法で投影してもよい。例えば、任意の投影方向を設定し、２次元断面のＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）画像を表示してもよい。
【００９４】
なお、被検体１００以外の領域についても、不透明度を低くすること、輝度を低くすること、レンダリングの対象から除くこと等により、被検体１００以外の領域が強調されないようにレンダリングしてもよい。
【００９５】
また、コンピュータ１５０は、表示領域に対応する光音響画像データ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、単位体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。
【００９６】
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。例えば、それらの画像データを、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。
【００９７】
以上の表示方法により、到達する光フルエンスが低く、画質が低くなる領域の影響が抑制されたレンダリング画像を表示することができる。これにより、医師等のユーザーは、高画質な領域が選択的（優先的）に表示されたレンダリング画像を確認して診断できるため、診断能が向上する。
【００９８】
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６は、表示部１６０に表示されるＧＵＩの模式図を示す。画像表示エリア６１０には、Ｓ３８０においてレンダリングされた光音響画像データが表示される。深度変更バー６２１及び６２２においてスライダーを変更させると、表示領域を規定する深さ方向の距離を変更できる。すなわち、深度変更バー６２１は、被検体１００の表面から表示領域の近い面までの距離（第１の距離Ｌ１に相当）を変更することができるＧＵＩである。また、深度変更バー６２２は、被検体１００の表面から表示領域の遠い面の距離（第２の距離Ｌ２に相当）を変更することができるＧＵＩである。このとき、設定された距離は深度表示欄６３１及び６３２に表示される。深度表示欄６３１には、深度変更バー６２１で設定された深度情報が表示される。また、深度表示欄６３２には、深度変更バー６２２で設定された深度情報が表示される。ユーザーが深度表示欄６３１及び６３２に直接深度情報（距離の値）を入力し、深度表示欄６３１及び６３２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。また、図６に示すＧＵＩは、分割された領域（表示領域とその他の領域）の透明度を指定する透明度表示欄６４０を有している。透明度表示欄６４０に入力された領域の透明度でレンダリングが実行される。透明度表示欄６４１は、被検体１００以外の領域（領域１）の透明度を指定、表示するＧＵＩである。透明度表示欄６４２は、被検体１００の表面から表示領域の近い面までの領域（領域２）の透明度を指定、表示するＧＵＩである。透明度表示欄６４３は、表示領域（領域３）の透明度を指定、表示するＧＵＩである。透明度表示欄６４４は、深部領域（領域４）の透明度を指定、表示するＧＵＩである。このように、透明度表示欄６４０では、Ｓ３７０で定義された複数の領域の少なくとも１つの領域の透明度を指定することができる。なお、ＧＵＩは領域の不透明度を指定、表示することができるように構成されていてもよい。
【００９９】
なお、本実施形態に係るＧＵＩは、深度（距離）や透明度の他に、レンダリングのためのその他の表示パラメータ（輝度等）を変更できるように構成されていてもよい。
【０１００】
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（表示領域を定義するパラメータや透明度など）が決定され、変更された表示パラメータに応じてレンダリング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レンダリング画像を確認しつつ、所望の表示パラメータを設定することができる。
【０１０１】
次に、本実施形態に係る表示方法における表示領域について説明する。
【０１０２】
図７（ａ）は、図１（ａ）と同様に、直方体の再構成領域１０１０を設定し、再構成された３次元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７（ａ）の光音響画像データに波、被検体１００としての乳房の画像データが含まれている。図７（ａ）に示す光音響画像データは、乳房に紙面下方向から光が照射され得られたものである。
【０１０３】
コンピュータ１５０は、図７（ｂ）に示すように、Ｓ３６０で得られた被検体１００の表面の位置情報に基づいて、被検体１００の表面から所定の距離以上離れた深部領域１０３０を設定することができる。また、被検体１００の表面の位置情報に基づいて、被検体１００以外の領域１０６０を設定することができる。そして、コンピュータ１５０は、再構成領域１０１０のうち、深部領域１０３０及び被検体１００以外の領域１０６０に包含されない表示領域１０５０（点線で囲まれた領域）を設定することができる。また、コンピュータ１５０は、図７（ｂ）の表示領域１０５０が、深部領域１０３０及び被検体１００以外の領域１０６０よりも強調されるように、光音響画像データをレンダリングし、表示手段に表示させることができる。
【０１０４】
また、コンピュータ１５０は、図７（ｃ）に示すように、被検体１００の表面の位置情報に基づいて、表示領域１０５０を設定することができる。すなわち、コンピュータ１５０は、被検体１００の表面から第１の距離Ｌ１離れた面と被検体１００の表面から第２の距離Ｌ２離れた面との間の領域を表示領域１０５０として設定することができる。また、コンピュータ１５０は、被検体１００の表面の位置情報に基づいて、被検体１００以外の領域１０６０を設定することができる。また、コンピュータ１５０は、被検体１００の表面の位置情報に基づいて、被検体１００の表面から第１の距離Ｌ１までの領域（被検体の表面近傍領域）１０７０を設定することができる。そして、コンピュータ１５０は、再構成領域１０１０のうち、被検体１００以外の領域１０６０及び被検体１００の表面近傍領域１０７０に包含されない表示領域１０５０（点線で囲まれた領域）を設定することができる。また、コンピュータ１５０は、図７（ｂ）の表示領域１０５０が、被検体１００以外の領域１０６０及び被検体１００の表面近傍領域１０７０よりも強調されるように、光音響画像データをレンダリングし、表示手段に表示させることができる。
【０１０５】
図８は、図７に示すように設定された各種領域の光音響画像データをサーフェイスレンダリングして３次元的に表示したレンダリング画像の模式図である。図８（ａ）は、被検体１００の存在する領域（再構成領域１０１０から被検体１００以外の領域１０６０を除いた領域）をサーフェイスレンダリングした画像である。このレンダリング画像には、被検体１００の表面近傍領域１０７０に存在する血管像や、被検体１００の深部領域１０３０に存在するノイズ像などが含まれている。ユーザーが被検体１００の内部の血管像を確認したい場合、これらの像は不要な像であるため、診断の妨げとなる可能性がある。
【０１０６】
図８（ｂ）は、図７（ｂ）に示す表示領域１０５０（再構成領域１０１０から被検体１００の深部領域１０３０及び被検体１００以外の領域１０６０を除いた領域）を抽出し、選択的にサーフェイスレンダリングした画像である。図８（ｂ）では、図８（ａ）と比べて被検体１００の深部領域１０３０に存在するノイズ像が除かれているため、被検体１００の内部の血管像の視認性が向上している。
【０１０７】
図８（ｃ）は、図７（ｃ）に示す表示領域１０５０（再構成領域１０１０から被検体１００の深部領域１０３０、被検体１００以外の領域１０６０、被検体１００の表面近傍領域１０７０を除いた領域）を抽出し、選択的にサーフェイスレンダリングした画像である。図８（ｃ）では、被検体１００の深部領域１０３０に存在するノイズ像に加えて被検体１００の表面近傍領域に存在する血管像も除かれている。そのため、図８（ｂ）と比べて、被検体１００の内部の血管像の視認性がさらに向上している。
【０１０８】
なお、図８（ｃ）の画像では被検体１００の内部の血管像の視認性は向上するが、被検体１００の表面近傍領域から内部への血管の繋がりは把握しにくくなるため、図８（ｂ）と図８（ｃ）の表示を切り替えられてもよい。すなわち、表示領域を定義するための被検体１００の表面からの距離を変更可能にすることにより、ユーザーの所望する表示形態でレンダリングすることが可能となる。
【０１０９】
また、被検体１００の存在する被検体領域、表示領域１０５０、深部領域１０３０、被検体１００以外の領域１０６０、表面近傍領域１０７０などの各種領域を選択的にレンダリングした画像を切り替えて表示してもよい。すなわち、各種領域を設定し、これらの領域を識別できるように表示できればよい。
【符号の説明】
【０１１０】
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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