(57)【要約】【課題】光音響イメージングにおけるＳＮＲを向上させる。【解決手段】光を照射された被検体で発生して伝搬する音響波を受信する受信素子と、音響波を受信するときに被検体と接触する弾性体であって、音響波を発生させる波長の光を拡散または透過させる弾性体と、弾性体と受信素子の間に配置される音響整合層と、音響整合層と弾性体の間に配置される反射膜を有する光音響探触子を用いる。【選択図】図２
2019033803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を照射された被検体で発生して伝搬する音響波を受信する受信素子と、
前記音響波を受信するときに前記被検体と接触する弾性体であって、前記音響波を発生させる波長の前記光を拡散または透過させる弾性体と、
前記弾性体と前記受信素子の間に配置される音響整合層と、
前記音響整合層と前記弾性体の間に配置される反射膜と、
を有することを特徴とする光音響探触子。
【請求項２】
前記弾性体は樹脂材料からなり、伝搬する前記音響波の波長の略１／４以上の厚さである
ことを特徴とする請求項１に記載の光音響探触子。
【請求項３】
前記樹脂材料はシリコーンゴム、ポリウレタンまたはＲＴＶのいずれかである
ことを特徴とする請求項２に記載の光音響探触子。
【請求項４】
前記弾性体は、酸化物粒子を含有させた拡散体であり、前記酸化物粒子の粒子径は０．５μｍ以下であり、前記酸化物粒子の含有量は０．５ｗｔ％以下である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光音響探触子。
【請求項５】
酸化物粒子は酸化チタンである
ことを特徴とする請求項４に記載の光音響探触子。
【請求項６】
前記反射膜は金属膜または誘電体膜からなり、前記音響整合層の前記被検体の側に設けられるか、前記弾性体の前記被検体との接触面の反対側に設けられる
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光音響探触子。
【請求項７】
前記反射膜は、前記音響整合層または前記弾性体に、成膜または接着により配置されることを特徴とする請求項６に記載の光音響探触子。
【請求項８】
前記弾性体は、音響レンズまたはゴム板である
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光音響探触子。
【請求項９】
超音波エコー測定用の超音波探触子と、前記超音波探触子と組み合わせるアタッチメントからなる光音響探触子であって、
前記超音波探触子は、
超音波を被検体に送信し、前記被検体で反射する前記超音波を受信する送受信素子と、
前記超音波を前記被検体に送信するときに前記被検体と接触する第１の弾性体と、
前記第１の弾性体と前記送受信素子の間に配置される音響整合層と、
を有し、
前記アタッチメントは、
前記超音波探触子と前記アタッチメントを組み合わせたときに前記被検体と接触する第２の弾性体であって、光音響波を発生させる波長の光を拡散または透過させる弾性体と、
前記超音波探触子と前記アタッチメントを組み合わせたときに前記第２の弾性体と前記第１の弾性体の間に配置される反射膜と、
を有する
ことを特徴とする光音響探触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光音響探触子に関する。
【背景技術】
【０００２】
がんや炎症に起因して発生する微細血管を特異的に画像化する方法として、光音響イメージング（ＰＡＩ：Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ）が注目されている。ＰＡＩは、照明光（近赤外線）を被検体に照明し、被検体内部から発せられる音響波（光音響波）を探触子で受信して画像化する方式である。探触子の信号受信部は一般的に、圧電素子等の受信素子により、音響波の圧力を電気信号に変換する。
【０００３】
ここで、圧電素子と被検体は音響インピーダンスが著しく異なるため、探触子には音響整合層が設けられる。また探触子には、音響波をフォーカスする目的で音響レンズが設けられることが多い。しかし、被検体を照明する照明光の一部が音響レンズに当たると、音響レンズから光音響波が発生してしまう。音響レンズから発生した光音響波が被検体内部に伝搬し、反射、散乱を介して再び探触子で受信されると、本来取得したい被検体内からの光音響波にとってノイズとなってしまう。かかるノイズの発生は、被検体情報のコントラストを低下させ、シグナル・ノイズ比（ＳＮＲ）を低下させる一因になっていた。
【０００４】
この課題に関し、特許文献１には、音響レンズやその周囲に金属膜からなる反射膜を設けることが開示されている。さらに、金属膜に金を用いる場合、ＲＴＶゴムからなる音響レンズに破損やクラックを生じさせないように、音響レンズにパリレンをコートした上にニッケルと金をコートしている。さらに、金の上からパリレンをコートしている。
このように、特許文献１では、音響レンズに照射される光を金属膜で反射させることで、音響レンズからの光音響波の発生を軽減している。
【０００５】
また特許文献２には、音響レンズに代表される探触子の受信表面に、酸化チタンなど酸化物粒子を含有させた光拡散音響部材を用いている。
特許文献２では、音響レンズの光吸収を下げることで、音響レンズからの光音響波の発生を軽減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０２９６１２１号公報
【特許文献２】特許第５８５５９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、音響レンズならびに金属膜を保護するためにパリレンをコートせざるを得ず、音響波透過率が低下するおそれがあった。
【０００８】
また特許文献２の課題について、図６を用いて説明する。特許文献２の光音響探触子５００は、光源（出射端）５０６から照明光５０７を出射する。照明光５０７の一部は被検体５０５の内部の光吸収体に吸収されて光音響波を発生させる。しかし、照明光５０７の他の一部は、被検体５０５や、被検体５０５と光音響探触子５００の間に音響マッチング剤として配置されるゲル（不図示）などを介して、音響レンズ５０３まで回り込む。そして、音響レンズ５０３に光拡散体を設けたがゆえに、圧電素子５０１との間に設けた音響整合層５０２まで光が侵入し、音響整合層５０２で光音響波が発生してしまう。この音響
整合層５０２から発生した光音響波が被検体内部に伝搬し、反射、散乱を介して再び探触子で受信されると、ノイズの原因になってしまう。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、光音響イメージングにおけるＳＮＲを向上させることにある。
【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、
光を照射された被検体で発生して伝搬する音響波を受信する受信素子と、
前記音響波を受信するときに前記被検体と接触する弾性体であって、前記音響波を発生させる波長の前記光を拡散または透過させる弾性体と、
前記弾性体と前記受信素子の間に配置される音響整合層と、
前記音響整合層と前記弾性体の間に配置される反射膜と、
を有することを特徴とする光音響探触子である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
超音波エコー測定用の超音波探触子と、前記超音波探触子と組み合わせるアタッチメントからなる光音響探触子であって、
前記超音波探触子は、
超音波を被検体に送信し、前記被検体で反射する前記超音波を受信する送受信素子と、
前記超音波を前記被検体に送信するときに前記被検体と接触する第１の弾性体と、
前記第１の弾性体と前記送受信素子の間に配置される音響整合層と、
を有し、
前記アタッチメントは、
前記超音波探触子と前記アタッチメントを組み合わせたときに前記被検体と接触する第２の弾性体であって、光音響波を発生させる波長の光を拡散または透過させる弾性体と、
前記超音波探触子と前記アタッチメントを組み合わせたときに前記第２の弾性体と前記第１の弾性体の間に配置される反射膜と、
を有することを特徴とする光音響探触子である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光音響イメージングにおけるＳＮＲを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】光音響イメージング装置の全体構成を説明する図
【図２】実施の形態における探触子の構成を説明する図
【図３】実施の形態における探触子の構成を説明する別の図
【図４】実施形態２におけるアタッチメントの構成を説明する図
【図５】実施形態３における光照射位置を説明する図
【図６】背景技術の課題を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
本発明は、被検体から伝搬する音響波を検出し、被検体内部の特性情報（被検体情報）を生成し、取得する技術に関する。よって本発明は、被検体情報処理装置またはその制御
方法、音響波装置またはその制御方法として捉えられる。本発明はまた、被検体情報処理方法または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。
【００１５】
本発明は特に、光音響イメージングに用いる探触子に関する。従って本発明は、探触子、超音波探触子、光音響探触子および光超音波探触子、ならびにそれらの製造方法としても捉えられる。
【００１６】
本発明には、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】
本発明に係る画像データは、光音響波または反射波に由来するあらゆる画像データを含む概念である。画像データは例えば、光音響波の初期音圧、吸収エネルギー密度、吸収係数、被検体を構成する物質の濃度などの少なくとも１つの特性情報を表す画像データである。互いに異なる複数の波長の光照射により発生する光音響波に基づいて、被検体を構成する物質の濃度を示す画像データが得られる。濃度を示すデータには、酸素飽和度、酸素飽和度を吸収係数等の強度で重み付けした値、トータルヘモグロビン濃度、オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度が含まれる。また画像データは、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を示すものでもよい。
【００１８】
被検体内の各位置の特性情報に基づいて、２次元または３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。本発明では画像再構成による３次元ボリュームデータの生成を例として挙げるが、これに限られない。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。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。トランスデューサ等により音響波から変換された信号（例えば電気信号）を音響信号または受信信号とも呼ぶ。光音響波から変換された信号を光音響信号とも呼ぶ。
【００２０】
＜実施形態１＞
図１は、光音響イメージング装置の全体構成を模式的に示したものである。装置は概略、探触子１、処理部２、光源３、モニタ４、入力装置５、制御部６、記録部７を含む。
【００２１】
（装置の構成）
探触子１は、被検体と対向させる部材であり、受信面となる対向部材１ａにおいて音響波を受信し電気信号に変換する。対向部材１ａは、例えば音響レンズの表面である。ＰＡＩにおいて光音響波を受信対象とする場合、光音響探触子とも呼ばれる。さらに探触子１は、超音波を被検体へ送信し、被検体内部から反射された超音波を受信して超音波信号（電気信号）に変換する機能を有していてもよい。探触子１の構成については後ほど詳述する。
【００２２】
被検体は、乳房や手足など生体の一部でもよいし、校正用ファントムや無生物でもよい。探触子１を構成する対向部材１ａと、被検体との間には、音響整合性を高めるための音
響マッチング剤（ゲルや水など）を配置するとよい。
【００２３】
処理部２は、探触子１で受信した光音響信号や超音波信号に対して、増幅、Ａ／Ｄ変換、フィルタリング、画像再構成などの処理を施して、被検体の特性情報を生成する。また、探触子１による光音響波の受信や超音波の送受信の際に、ビームフォーミングを行う。
【００２４】
処理部２は、典型的にはＣＰＵ、ＧＰＵ、Ａ／Ｄ変換器、信号増幅器などの素子や、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどの回路や、これらの素子や回路を備えるＰＣやワークステーションなどの情報処理装置から構成される。処理部２は、１つの素子や回路から構成されるだけではなく、複数の素子や回路を組み合わせて構成されていてもよい。処理部は非一時的な記録媒体を有し、被検体情報取得方法で行われるそれぞれの処理を、自身が実行するプログラムとして保存しておくことができる。処理部２は、整相加算やフーリエ変換法など任意の画像再構成手法を用いる。
【００２５】
光源３は、出射端を経由して被検体へ照明光を照射する。光源３を探触子１に組み合わせる場合、ＬＥＤや半導体レーザが好ましい。また、光源としてＮｄ：ＹＡＧやＴｉ：ｓａ、ＯＰＯ、Ａｌｅｘａｎｄｒｉｔｅなど固体レーザを用いることもできる。固体レーザは、固体レーザ装置から光学系を介して探触子のハウジングに光を導き、ハウジングに出射端（光出射部）を配置して、光を照射するとよい。もちろん、ＬＥＤや半導体レーザを探触子１から離れた位置に設けておき、光学系によって光を伝送してもよい。
【００２６】
光源３は、上述した固体レーザ、半導体レーザ、ＬＥＤに限られず、フラッシュランプを用いてもよい。光学系や出射端としては、レンズ、ミラー、プリズム、光ファイバ、拡散板など、光源から発せられた光を被検体に所望の形状で照射できるものであれば、何を用いてもよい。光源３は、光音響信号を発生させるために数ｎｓｅｃから数百ｎｓｅｃ程度のパルス光を発光させる。パルス光は矩形であることが好ましいが、ガウス形状のパルスでも有効である。また、光源３として波長可変レーザを用いたり、複数の光源３を組み合わせたりすることで、複数の波長の光を照射可能とすることも好ましい。これにより、被検体内部の酸素飽和度や物質濃度を算出できる。
【００２７】
モニタ４は、処理部２で生成された画像情報や信号情報を表示する。モニタ４として例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどを利用できる。入力装置５は、光音響画像や超音波画像を取得するための撮影条件を設定するために用いられる。撮影条件には、関心領域（ＲＯＩ）設定、画像の解像度などがある。入力装置５としては、マウスやトラックボール、タッチパネルなどポインティングデバイスやキーボードなどを用いる。モニタ４や入力装置５は、本発明の光音響イメージング装置と一体に構成されてもよいし、別々に提供されてもよい。
【００２８】
制御部６は、入力装置５で入力された撮影条件に基づき各種制御を行う。また、その撮影条件は処理部２に反映される。例えば、入力装置５の操作によって光音響画像取得を開始させたとき、処理部２は超音波送信を止め、光源３から照明光を発光させる。その際、光源３の発光制御を行うための発光トリガと、処理部２による信号受信と処理のタイミングを制御するための受信トリガを制御する。さらに、超音波画像取得を行うとき、Ｂモード断層像、カラードプラ、パワードプラなど撮影モードの選択や被検体内のフォーカス設定などを入力装置５で操作する。そしてその操作に応じて処理部２がビームフォーミングして探触子１から超音波を送受信させ、画像生成を行う。
【００２９】
制御部６は、処理部２と同じように、ＣＰＵ、ＧＰＵなどの素子や、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどの回路や、情報処理装置から構成される。なお、制御部６と処理部２を同じ情報処理装置により実装しても構わない。
【００３０】
記録部７は、処理部２で生成された被検体情報や各種撮影条件を記録する。画像再構成前の受信信号を記録してもよい。さらに、記録部７からＩ／Ｏを介して、医療施設内のコンピュータとネットワーク接続、あるいはメモリやハードディスクなど不図示の外部記録装置へ被検体情報や各種撮影条件を転送することが可能である。記録部７として例えば、不揮発性のメモリや、処理部２や制御部６を構成する情報処理装置の記憶回路を利用できる。
【００３１】
（探触子の構成）
探触子１の構成について説明する。図２（ａ）はリニアアレイからなる探触子１を受信素子（圧電素子１０１）の並び方向から見た断面図である。図２（ｂ）は探触子１を模式的に分解して描いた斜視図である。探触子１は、ハウジング１０７に各部材が収容・装着された構成である。探触子１は、ユーザが手動で走査するハンドヘルド型でもよいし、機械的に走査する方式でもよい。
【００３２】
探触子１は、音響波の受信素子として、リニアアレイ状に配置された複数の圧電素子１０１を含む。圧電素子１０１は、超音波の圧力を電気信号に変換する。圧電素子１０１付近には、振動を抑える等の目的でバッキング材１０９が設けられている。圧電素子１０１の音響インピーダンスは２３から３０ＭＲａｙｌｓ、被検体（生体）は約１．５ＭＲａｙｌｓである。このように音響インピーダンスが著しく異なるため、音響整合層１０２を設けることで超音波の反射を低減させている。音響整合層１０２は２層以上の多層構造になしてもよいが、便宜上、図２では一層として図示した。音響整合層１０２として例えば、エポキシやポリエチレンなどの樹脂を利用できる。
【００３３】
音響レンズ１０３は、表面が凸構造となっているため、探触子１のエレベーション方向の超音波をフォーカスする。なお、「表面」とは、被検体に対向して接触する接触面側を指す。また、「接触」とは、音響マッチング材等を介して接触する場合も含む。音響レンズ１０３の音響インピーダンスは、被検体の音響インピーダンスと音響整合層１０２の音響インピーダンスの中間であることが好ましく、樹脂材料からなる弾性体が好適である。樹脂材料としては特に、シリコーンゴムやポリウレタン、ＲＴＶなどゴム材料が好適である。その他、ポリメチルペンテンなどのプラスチックも利用できる。本実施形態においては、音響レンズ１０３を成形する際に、酸化チタンなどからなる酸化物粒子を含有、分散させる。粒子径は０．５μｍ以下、含有量は０．５ｗｔ％以下とした。含有量は特に、０．１から０．５ｗｔ％の範囲が好適だった。弾性体は、光音響波を発生させる波長の光を拡散または透過させる。なお、「透過」とは、必ずしも全ての光を透過させることを意味しない。少なくとも一部の光を透過すれば、弾性体に必要な機能を満たす。
【００３４】
本実施形態ではまた、少なくとも音響整合層１０２と音響レンズ１０３との間に反射膜１０４を設ける。反射膜１０４としては、金などの金属膜や誘電体膜が好適である。反射膜１０４は、ＰＡＩに用いる波長において、反射率９０％以上あることが好ましい。また反射膜１０４は、音響整合層１０２の被検体側の面に直接成膜することが好ましい。金のように直接成膜することが困難な材料を用いる場合は、プライマを先に成膜しておくとよい。なお、成膜は音響レンズ１０３の被検体との接触面の反対側の面に成膜しても良い。あるいは、薄膜を音響整合層１０２と音響レンズ１０３の間に接着させても良い。
【００３５】
一つの実施例では、音響整合層１０２の被検体側に酸化チタンをプライマに１００Å成膜し、その上に金を１５００Åの厚さで成膜して、反射膜１０４を形成した。これによって、ＰＡＩに用いる８００ｎｍ程度の波長において、９５％以上の反射率が得られた。そして、反射膜１０４の上から、酸化アルミによる皮膜を施した粒子径０．２１μｍの酸化チタンを０．２１ｗｔ％の濃度で含有、分散させたシリコーンゴムからなる音響レンズ１
０３を接着接合した。
【００３６】
圧電素子１０１が音響波を受信すると、不図示の配線により、処理部２へ受信信号を送る。圧電素子１０１としては、一般的に用いられるＢａＴｉＯ３やＰＺＴ、ＰｂＴｉＯ３などの圧電セラミックスや、ＺｎＯなど圧電薄膜や、圧電高分子膜などを利用できる。また、圧電素子の代わりに、容量変換素子ｃＭＵＴなどを利用してもよい。
【００３７】
（探触子の別構成例）
ここでは、被検体との対向部材である弾性体が音響レンズ１０３であることを前提に説明した。しかし、被検体と対向させる弾性体に音響レンズの効果がなくてもよい。図３（ａ）、図３（ｂ）は、リニアアレイの代わりに、圧電素子１０１が２次元状に配置された２Ｄアレイ探触子を用いた例である。図２と同じ部材については説明を省略する。
【００３８】
図３（ａ）の場合、被検体との接触部分に平面のゴム板１０５が使われる。このゴム板１０５は、上述の音響レンズ１０３と同様の素材で構成する。音響レンズ１０３やゴム板１０５は、音響インピーダンス差を補う役割を担う。その厚さは、伝搬される超音波の波長の略１／４程度の厚さであることが好ましい。少なくとも、伝搬される超音波の波長の略１／４以上の厚さとする。一つの実施例では、ゴム板１０５に音速１７６０ｍ／ｓのポリウレタンを使用し、圧電素子１０１の中心周波数が５ＭＨｚのとき、ゴム板１０５の厚さを約９０μｍとした。さらに音響整合層１０２には、音速２５４０ｍ／ｓ、厚さ約１３０μｍのエポキシ樹脂を使用した。
【００３９】
被検体と対向させる弾性体としては、曲率を持った音響レンズ１０３や平面のゴム板１０５以外の形状のものも利用できる。また、受信素子の配置はリニアアレイ状や２Ｄアレイ状に限定されず、セクタやコンベックス、コンケーブ型などでも有効である。さらに、シングルトランスデューサを用いる場合にも有効である。この場合、光音響顕微鏡（ＰＡＭ；Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）や光音響信号取得装置にも適用できる。
【００４０】
以上説明した実施の形態によれば、光源３から発せられた光が被検体と対向させる弾性体に照射されても、その弾性体から発せられる音響波が低減する。さらに、弾性体の内部に照明光が侵入しても反射膜１０４で反射されるため、音響整合層１０２から発せられる音響波が低減する。このように、弾性体と音響整合層それぞれから発せられる音響波が低減するので、被検体内部に伝搬し、反射、散乱を介して再び探触子で受信する信号も低減する。その結果、光音響信号のＳＮＲが向上し、ＰＡＩで得られた被検体情報のコントラストも向上する。また、反射膜１０４は音響整合層１０２と音響レンズ１０３あるいはゴム板１０５に挟まれており、直接外部に触れるないため、剥がれや割れ、変質に対する耐久性が向上する。
【００４１】
＜実施形態２＞
上記実施形態では、被検体との対向部材である弾性体に酸化物粒子を含有させ、その弾性体と音響整合層１０２の間に反射膜１０４を設けた。これは、ＰＡＩ用の探触子１として好適な構成となっている。本実施形態では、超音波エコー用の探触子２０１を光音響探触子として用いる形態について説明する。
【００４２】
図４は、超音波エコー用の探触子２０１を用いてＰＡＩを行う好適な方法を説明する図である。図２との主な相違点である、音響レンズ２０３とアタッチメント８を中心として説明する。図４の音響レンズ２０３は超音波エコー用の探触子１であるので、光を照射することを想定しておらず、被検体と対向させる弾性体に酸化物粒子を含有させていない。そのため、このままＰＡＩに適用すると、音響レンズ２０３から光音響波が発生してしま
う。
【００４３】
また本実施形態の圧電素子２０１は、超音波探触子単独で用いる場合は、被検体への超音波送信と、被検体内部や表面で反射して伝搬した超音波エコー受信を行う送受信素子として機能する。また、アタッチメントと超音波探触子を組み合わせて用いる場合は、光音響波を受信する受信素子として機能する。
【００４４】
本実施形態では、探触子２０１にアタッチメント８を適用する。アタッチメント８はゴム板２０５に反射膜１０４を設けたものである。反射膜２０４は図２を用いて説明した反射膜を使用し、少なくともゴム板２０５の被検体と接する面の反対側の面に設ける。このゴム板２０５は、図２を用いて説明した音響レンズと同様の酸化物粒子を含有させた弾性体である。
【００４５】
弾性体（ゴム板）の材質は音響レンズ２０３と同じ材質でも良いし、音響インピーダンスが被検体と音響レンズ２０３の中間となる弾性体を用いてもよい。例えば、シリコーンゴムやポリウレタン、ＲＴＶなどのゴム材が適用される。ゴム板２０５を成形する際に、粒子径は０．５μｍ以下の酸化チタンなどからなる酸化物粒子を０．１から０．５ｗｔ％で含有、分散させる。含有量は、少なくとも略０．５ｗｔ％以下とすることが好ましい。一つの実施例では、ゴム板２０５として、ポリウレタンに酸化アルミによる皮膜を施した粒子径０．２１μｍの酸化チタンを０．２１ｗｔ％の濃度で含有、分散させた。そのゴム板１０５の被検体との接触面の反対側の面に、プライマとして酸化チタンを１００Å成膜し、その上に金を１５００Åの厚さで製膜して反射膜２０４を形成した。
【００４６】
ＰＡＩを行う時は、ユーザは、反射膜２０４と音響レンズ２０３の表面が密着するように、アタッチメント８を装着する。さらに装着の際、アタッチメント８と音響レンズ２０３の間に、ゲルや水などの音響マッチング剤を薄く塗布するとなお好ましい。
【００４７】
図４のようなアタッチメント８を用いることで、光源３から発せられた光によってゴム板２０５から発生する音響波が低減する。また、ゴム板２０５の内部に照明光が侵入しても反射膜２０４で反射するため、音響レンズ２０３や音響整合層２０２に照明光が侵入しない。その結果、ノイズとなる光音響波を低減できる。したがって、被検体内部に伝搬し、反射、散乱を介して再び探触子で受信する信号も低減する。その結果、光音響信号のＳＮＲが向上する。また被検体情報のコントラストが向上する。
【００４８】
本実施形態によれば、ＰＡＩ専用の探触子を必要とせず、広く普及している超音波エコー測定用の探触子を光音響探触子に利用できるので、コスト低減が可能である。なお、通常の超音波エコー測定用の装置には光源が備え付けられていないため、ＰＡＩ用の光源を別途用意するとよい。光源自体、あるいは光源からの光を射出する出射端を探触子２０１に装着したり、光源あるいは出射端からの光照射が探触子と連動して行われる用に制御したりすることで、超音波エコー測定用の探触子を光音響探触子として利用できる。
【００４９】
アタッチメント８の形状は、図４に示したように、音響レンズ１０３の表面形状に沿ったものであることが好ましい。例えば探触子２０１の被検体に対向する側が平面であれば、アタッチメント８の反射膜側も平面とする方が好ましい。ただし、アタッチメント８の主成分として弾性率の低いゴム材料を用いる場合、アタッチメント８を平面形状に製作し、探触子２０１に装着する際に変形させて探触子の被検体側の面に沿わせてもよい。
【００５０】
なお、図４では探触子側に配置されている弾性体（第１の弾性体）が音響レンズ２０３であることを前提としたが、図３のゴム板１０５と同様に平板状の弾性体であってもよい。その場合でも、アタッチメント側の弾性体（第２の弾性体）として、図４を用いて説明
したゴム板２０５を利用できる。また、探触子側の弾性体（第１の弾性体）が音響レンズである場合に、アタッチメント側の弾性体（第２の弾性体）を、音響レンズ効果を減少させないような形状にしてもよい。例えば、第１の弾性体と第２の弾性体が合わせて一つの音響レンズを形成するようにしてもよい。
【００５１】
＜実施形態３＞
上記各実施形態では、被検体と対向させる弾性体として、音響レンズ１０３、ゴム板１０５または２０５のように、酸化物粒子を含有させた拡散体を用いていた。しかし被検体と対向し接触する部材は、拡散体に限定されない。例えば、光源３から発せられる波長の光の少なくとも一部を透過させるような透明体であっても良い。
【００５２】
一つの実施例では、波長８００ｎｍの照明光を用いる場合に、シリコンオイルに硬化剤を混ぜて作成した弾性体の、被検体に接触する面の反対側の面に、反射膜を設けた。これにより、探触子３０１に光が当たり発せられる光音響波を低減させることができた。このような形態は、図５のように、ハウジング３０７における照明光の照射位置を圧電素子１０１の真下とする場合に有効であり、照明光を効率よく被検体に導くことができる。この場合、ゴム板１０５の厚さは伝播される超音波の波長の１／４以上であっても良く、具体的には数ｍｍから十数ｍｍの厚みとしても良い。
【００５３】
このように透明体の弾性体を用いることで、圧電素子１０１から最も近いところに照明光を照射できるため、被検体内から発せられる光音響波の受信強度を高くできる。その結果、ＳＮＲを向上させることができる。
【００５４】
以上述べたように、本発明の各実施形態によれば、探触子の被検体と対向させる部材および探触子内部の音響整合層から発生する光音響波を低減させることができる。そのため、この光音響波に起因して生じるノイズが減少し、光音響取得信号のＳＮＲや光音響画像のコントラストが向上する。
【符号の説明】
【００５５】
１：探触子、３：光源、１００：圧電素子、１０２：整合層、１０３：音響レンズ、１０４：反射膜
【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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