(57)【要約】【課題】走査装置及び光音響計測装置において、照明のための手段が含まれないプローブとの組み合わせで光音響計測を可能とする。【解決手段】プローブ１１は、音響波を検出する検出器素子を含む。導光板４３は、光源１３から導光された光が光入射面から入射され、入射された光を光出射面まで導光して光出射面から出射する。アタッチメント４２は、プローブ１１の取り付け部と導光板４３の取り付け部とを有する。走査機構４１は、プローブ１１、アタッチメント４２、及び導光板４３を第１の方向に走査する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から導光された光が光入射面から入射され、該入射された光を光出射面まで導光して光出射面から出射する導光部材と、
音響波を検出する検出器素子を含むプローブの取り付け部と前記導光部材の取り付け部とを有するアタッチメントと、
前記導光部材、前記プローブ、及び前記アタッチメントを第１の方向に走査する走査機構とを備えたプローブの走査装置。
【請求項２】
前記走査機構が取り付けられるアームを更に備えた請求項１に記載の走査装置。
【請求項３】
前記走査機構は、前記プローブ及び前記アタッチメントの少なくとも一方を着脱可能に保持する保持部を有する請求項１又は２に記載の走査装置。
【請求項４】
前記アタッチメントが前記走査機構と一体化されている請求項１又は２に記載の走査装置。
【請求項５】
前記走査機構は、前記導光部材、前記プローブ、及び前記アタッチメントを前記第１の方向に沿って移動させる第１の移動手段を有する請求項１から４何れか１項に記載の走査装置。
【請求項６】
被検体との間の距離を計測する計測部を更に備え、
前記走査機構は、前記計測部が計測した距離に基づいて前記導光部材、前記プローブ、及び前記アタッチメントを前記第１の方向と直交する第２の方向に移動させる第２の移動手段を更に有する請求項５に記載の走査装置。
【請求項７】
前記走査機構は、前記導光部材、前記プローブ、及び前記アタッチメントの位置を前記第１の方向に直交する２つの方向に調整する調整機構を更に有する請求項５又は６に記載の走査装置。
【請求項８】
前記アタッチメントは、前記導光部材の光出射部から出射した光を拡散させて出射する光拡散部を有する請求項１から７何れか１項に記載の走査装置。
【請求項９】
光源と、
音響波を検出する検出器素子を含むプローブと、
前記光源から導光された光が光入射面から入射され、該入射された光を光出射面まで導光して光出射面から出射する導光部材と、前記プローブの取り付け部と前記導光部材の取り付け部とを有するアタッチメントと、前記導光部材、前記プローブ、及び前記アタッチメントを第１の方向に走査する走査機構とを有するプローブの走査装置と、
前記プローブから、前記光源から出射した光が前記導光部材を通じて被検体に出射された後に被検体内で生じた光音響波の検出信号を受信し、該受信した検出信号に基づいて信号処理を実施する信号処理手段とを備えたことを特徴とする光音響計測装置。
【請求項１０】
前記走査機構は、前記導光部材、前記プローブ、及び前記アタッチメントを前記第１の方向に沿って移動させる第１の移動手段を有する請求項９に記載の光音響計測装置。
【請求項１１】
前記走査機構は、前記導光部材、前記プローブ、及び前記アタッチメントを前記第１の方向と直交する第２の方向に移動させる第２の移動手段を更に有する請求項１０に記載の光音響計測装置。
【請求項１２】
前記信号処理手段は、前記受信した光音響波の検出信号に基づいて前記プローブから被検体までの距離を計測し、該計測した距離に基づいて前記第２の移動手段を駆動する請求項１１に記載の光音響計測装置。
【請求項１３】
前記信号処理手段は、前記プローブから被検体に向けて送信した音響波に対する反射音響波の検出信号を前記プローブから更に受信し、該受信した反射音響波の検出信号に基づいて前記プローブから被検体までの距離を計測し、該計測した距離に基づいて前記第２の移動手段を駆動する請求項１１に記載の光音響計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査装置に関し、更に詳しくは、音響波の検出を行うプローブを走査方向に走査する走査装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、被検体に対する光の出射後に被検体内で生じた音響波を計測する光音響波計測装置に関する。
【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。超音波探触子でその反射超音波を受信し、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プローブなどで検出し、その検出信号に基づいて光音響画像を構成することで、光音響信号に基づく生体内の可視化が可能である。
【０００５】
超音波イメージング又は光音響イメージングにおいて、プローブを一定の方向に走査し、ある走査範囲の超音波画像又は光音響画像を生成したい場合がある。超音波イメージングに関し、特許文献１には、プローブを被検体の所望の被検部位に一定の接触圧力で接触させつつ所定の走査速度で走査する走査機構を含むプローブのスキャナが記載されている。また、光音響イメージングに関し、特許文献２には、一組の平行平板の一方の平板側にプローブを配置し、その一方の平板を介して被測定物に対する光照射を行う光音響計測装置において、照明手段とプローブとを一体的に平行平板に沿って走査することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５８−１１８７４０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光音響イメージング（光音響計測）と超音波イメージングの大きな違いの１つは、光音響計測においては被検体に対する照明光の照射が必要であるという点である。光音響計測では、プローブが音響波を検出可能な範囲に照明光を照射するという観点から、プローブの近傍に照明手段を配置し、そこから光照射が行われることが多い。これまでに、光音響計測に用いられるプローブとして、照明手段が組み込まれたプローブも提案されている。
【０００８】
ここで、光音響計測では、検出器素子の数（チャネル数）や中心周波数が異なる複数のプローブを用意しておき、被検部位などに応じてプローブを使い分けることがある。複数のプローブのそれぞれに照明手段が組み込まれている必要があるとすると、照明手段の分だけプローブの単価が上がり、コストが増大する。また、ユーザは、既に超音波イメージング用に、検出器素子の数や中心周波数が異なる複数のプローブを保有している場合もある。その場合でも、照明手段が組み込まれたプローブを光音響計測用に新たに揃えなければならず、コストがかさむ。
【０００９】
本発明は、上記に鑑み、光音響計測に用いられる走査装置であって、照明のための手段が含まれないプローブとの組み合わせで光音響計測を可能とする走査装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、上記走査装置を含む光音響計測装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、光源から導光された光が光入射面から入射され、入射された光を光出射面まで導光して光出射面から出射する導光部材と、音響波を検出する検出器素子を含むプローブの取り付け部と導光部材の取り付け部とを有するアタッチメントと、導光部材、プローブ、及びアタッチメントを第１の方向に走査する走査機構とを備えたプローブの走査装置を提供する。
【００１２】
本発明の走査装置は、走査機構が取り付けられるアームを更に有していてもよい。
【００１３】
本発明において、走査機構は、プローブ及びアタッチメントの少なくとも一方を着脱可能に保持する保持部を有していてもよい。
【００１４】
アタッチメントは走査機構と一体化されていてもよい。
【００１５】
走査機構は、導光部材、プローブ、及アタッチメントを第１の方向に沿って移動させる第１の移動手段を有していてもよい。
【００１６】
本発明の走査装置は、被検体との間の距離を計測する計測部を更に有する構成を採用できる。その場合、走査機構は、計測部が計測した距離に基づいて導光部材、プローブ、及びアタッチメントを第１の方向と直交する第２の方向に移動させる第２の移動手段を更に有することとしてもよい。
【００１７】
走査機構は、導光部材、プローブ、及びアタッチメントの位置を第１の方向に直交する２つの方向に調整する調整機構を更に有することが好ましい。
【００１８】
アタッチメントは、導光部材の光出射部から出射した光を拡散させて出射する光拡散部を有することが好ましい。
【００１９】
本発明は、また、光源と、音響波を検出する検出器素子を含むプローブと、光源から導光された光が光入射面から入射され、入射された光を光出射面まで導光して光出射面から出射する導光部材と、プローブの取り付け部と導光部材の取り付け部とを有するアタッチメントと、導光部材、プローブ、及びアタッチメントを第１の方向に走査する走査機構とを有するプローブの走査装置と、プローブから、光源から出射した光が導光部材を通じて被検体に出射された後に被検体内で生じた光音響波の検出信号を受信し、受信した検出信号に基づいて信号処理を実施する信号処理手段とを備えたことを特徴とする光音響計測装置を提供する。
【００２０】
本発明の光音響計測装置では、走査機構は、導光部材、プローブ、及びアタッチメントを第１の方向に沿って移動させる第１の移動手段を有していてもよい。
【００２１】
走査機構は、導光部材、プローブ、及びアタッチメントを第１の方向と直交する第２の方向に移動させる第２の移動手段を更に有していてもよい。
【００２２】
信号処理手段は、受信した光音響波の検出信号に基づいてプローブから被検体までの距離を計測し、計測した距離に基づいて第２の移動手段を駆動してもよい。
【００２３】
信号処理手段は、プローブから被検体に向けて送信した音響波に対する反射音響波の検出信号をプローブから更に受信し、受信した反射音響波の検出信号に基づいてプローブから被検体までの距離を計測し、計測した距離に基づいて第２の移動手段を駆動することとしてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の走査装置及び光音響計測装置は、照明のための手段が含まれない既存のプローブとの組み合わせで光音響計測が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る走査装置を含む光音響計測装置を示すブロック図。
【図２】信号処理ユニットを示すブロック図。
【図３】走査装置を示す外観図。
【図４】走査機構の一例を示す斜視図。
【図５】アタッチメントプローブ及び導光板が装着される側から見た斜視図。
【図６】アタッチメントをプローブ及び導光板が装着される側とは反対側から見た斜視図。
【図７】アタッチメントにプローブと導光板を装着した状態を示す図。
【図８】被検体に対する光出射の経路を示す図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る走査装置を含む光音響計測装置を示すブロック図。
【図１０】第２実施形態における走査機構と信号処理ユニットとを示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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実施形態に係る走査装置を含む光音響計測装置を示す。光音響計測装置は、超音波探触子（プローブ）１１、信号処理ユニット（超音波ユニット）１２、光源１３、及び走査装置１４を備える。本実施形態に係る光音響計測装置は、超音波画像と光音響画像との双方を生成可能である。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。
【００２７】
光源１３は、被検体に対して照射される光を出射する。光源１３は、例えばパルスレーザ光を出射するパルスレーザ光源である。光源１３が出射する光の波長は、観察対象物に応じて適宜設定すればよい。
【００２８】
走査装置１４は、走査機構４１、アタッチメント４２、及び照明手段（導光板）４３を有する。光源１３から出射した光は、例えば光ファイバなどの光配線４４を用いて導光板４３まで導光される。導光板４３は、光源１３から導光された光が光入射面から入射され、その入射光を光出射面まで導光して光出射面から出射する導光部材である。アタッチメント４２は、プローブ１１の取り付け部と導光板４３の取り付け部とを有する。走査機構４１は、プローブ１１、アタッチメント４２、及び導光板４３を、第１の方向（走査方向）に一体的に走査する。
【００２９】
プローブ１１は、信号検出手段であり、被検体に対する超音波の出力（送信）、及び被検体からの超音波の検出（受信）を行う。プローブ１１は、例えば一次元的に配列された複数の超音波振動子を有する。プローブ１１は、超音波画像の生成時は複数の超音波振動子から超音波を出力し、出力された超音波に対する反射超音波を検出する。プローブ１１は、光音響画像生成時は、被検体内の測定対象物が光を吸収することで生じた光音響波を検出する。
【００３０】
信号処理ユニット１２は、プローブ１１から、光音響波及び反射超音波の検出信号を受信する。信号処理ユニット１２は、受信した検出信号に基づいて信号処理を実施する。信号処理ユニット１２が実施する信号処理には、例えば反射超音波の検出信号に基づく超音波画像の生成や、光音響波の検出信号に基づく光音響画像の生成などが含まれる。反射超音波の検出信号に対する信号処理は省略してもよい。
【００３１】
図２は、信号処理ユニット１２を示す。信号処理ユニット１２は、受信回路２１、ＡＤ変換手段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、画像合成手段２７、制御手段２８、及び送信制御回路２９を有する。
【００３２】
受信回路２１は、プローブ１１で検出された光音響波の検出信号を受信する。また、プローブ１１で検出された反射超音波の検出信号を受信する。ＡＤ変換手段２２は、受信回路２１が受信した光音響波及び反射超音波の検出信号をデジタル信号に変換する。ＡＤ変換手段２２は、例えば所定の周期のサンプリングクロック信号に基づいて光音響波及び反射超音波の検出信号をサンプリングする。ＡＤ変換手段２２は、サンプリングし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）を受信メモリ２３に格納する。
【００３３】
データ分離手段２４は、受信メモリ２３に格納された光音響波の検出信号のサンプリングデータと反射超音波の検出信号のサンプリングデータとを分離する。データ分離手段２４は、光音響波の検出信号のサンプリングデータを光音響画像生成手段２５に入力する。また、分離した反射超音波のサンプリングデータを、超音波画像生成手段（反射音響波画像生成手段）２６に入力する。
【００３４】
光音響画像生成手段２５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２６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。
【００３５】
画像合成手段２７は、光音響画像と超音波画像とを合成する。画像合成手段２７は、例えば光音響画像と超音波画像とを重畳することで画像合成を行う。合成された画像は、ディスプレイなどの画像表示手段１５に表示される。画像合成を行わずに、画像表示手段１５に、光音響画像と超音波画像とを並べて表示し、或いは光音響画像と超音波画像とを切り替えてすることも可能である。
【００３６】
制御手段２８は、信号処理ユニット１２内の各部を制御する。また、制御手段２８は、光源１３に対して光出射を指示する制御も行う。制御手段２８は、光源１３から出射した光が被検体に照射されるタイミングに合わせて、ＡＤ変換手段２２にサンプリングトリガ信号を送り、光音響波のサンプリング開始タイミングを制御する。制御手段２８は走査機構４１の制御も行う。制御手段２８は、複数の走査位置で光音響波の検出を行うとき、走査機構４１を制御し、走査と同期して光照射及び光音響波の検出を実施させる。
【００３７】
制御手段２８は、超音波画像の生成時は、送信制御回路２９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る。送信制御回路２９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。制御手段２８は、超音波送信のタイミングに合わせてＡＤ変換手段２２にサンプリグトリガ信号を送り、反射超音波のサンプリングを開始させる。
【００３８】
図３は、走査装置１４を示す。同図では導光板４３などは図示を省略している。走査装置１４は、被検体が載せられる台４６に取り付けられた自在アーム４５を含んでいてもよい。自在アーム４５には、例えばＮＯＧＡ社製のＬＣ６１００を用いることができる。走査機構４１は、自在アーム４５の先端に取り付けられる。自在アーム４５を用いて走査機構４１の位置及び角度を所望の位置及び角度とすることで、任意の方向を走査方向とすることができる。自在アーム４５は、走査機構４１の重さを保持できる程度のバランス機能を有していることが好ましい。導光板４３と光源１３（図１参照）とを接続する光配線４４は、自在アームに沿って引き回されていてもよい。走査機構４１の裏面に導光板４３を収容する収容部を設けておき、使用しないときはその収容部に導光板４３を収容してもよい。
【００３９】
走査機構４１は、保持部４７、第１のシャフト４８、シャフトクランプ４９、及び第２のシャフト５０を有する。第１のシャフト４８は、走査方向に沿って移動される。保持部４７は、第２のシャフト５０の一方の端部に配置される。保持部４７は、プローブ１１（図１参照）を着脱可能に保持する。保持部４７は、例えばプローブ１１を２つの方向から挟み込むことでプローブ１１を保持する。保持部４７は、プローブ１１を保持するのに代えて、プローブ１１が装着された状態のアタッチメント４２を保持してもよい。あるいは、プローブ１１とアタッチメント４２の双方を保持してもよい。保持部４７の向きは図の方向に限定されず、図と直交方向を向いても良い。振動子が１次元に配列されている場合には、振動子の配列方向が走査方向と直交していれば良く、保持の方向を限定するものではない。
【００４０】
シャフトクランプ４９は、走査方向と直交する方向に突き出す第１のシャフト４８に取り付けられる。また、シャフトクランプ４９には、端部に保持部４７を有する第２のシャフト５０が走査方向と平行に取り付けられる。第１のシャフト４８が走査方向に移動することで、保持部４７に保持されたプローブ１１が走査される。シャフトクランプ４９は、第１のシャフト４８の軸方向に沿って、その取り付け位置が調整可能である。また、シャフトクランプ４９は、第１のシャフト４８と第２のシャフト５０との間の距離が調整可能となっている。シャフトクランプ４９は、プローブ１１の位置を走査方向に直交する２つの方向に調整する調整機構を構成する。
【００４１】
図４は、走査機構４１の一例を示す。走査機構４１は、移動部８０、保持板８１、ボールねじ８２、ガイドロッド８３、及びモータ８４を含む。ボールねじ８２及びガイドロッド８３は、互いに平行になるように、例えば保持板８１に対して垂直に取り付けられている。ボールねじ８２は、らせん状に形成された凸部を有する。モータ８４は、ボールねじ８２を、一の方向、及びそれとは反対側の方向に回転させる。
【００４２】
移動部８０は、ボールねじ８２が貫通する孔部と、ガイドロッド８３が貫通する別の孔部とを有する。移動部８０からは、ボールねじ８２及びガイドロッド８３の軸方向と直交する方向に第１のシャフト４８が突出している。移動部８０のボールねじ８２が貫通する孔部には、ボールねじ８２のらせん状の凸部に対応するらせん状の凹部（溝）が設けられており、移動部８０は、ボールねじ８２の回転に伴って、ガイドロッド８３に沿って移動可能となっている。ボールねじ８２及びボールねじ８２を回転させるモータ８４は、プローブ１１を走査方向に移動させる第１の移動手段を構成する。
【００４３】
図５は、アタッチメント４２をプローブ１１（図１参照）及び導光板４３が装着される側から見た斜視図であり、図６は、アタッチメントをプローブ１１及び導光板４３が装着される側とは反対側から見た斜視図である。プローブ１１及び導光板４３が装着される側との反対側は、被検体側である。図５に示すように、アタッチメント４２は、導光板４３を装着するための収容部（導光板の取り付け部）６１と、プローブ１１を装着するための収容部（プローブの収容部）６２とを有する。アタッチメント４２にプローブ１１及び導光板４３が装着された状態で、走査機構４１（図３参照）による走査が行われる。
【００４４】
図６に示すように、アタッチメント４２は、被検体側に導光部材６３を有する。導光部材６３は、例えば接着剤を用いてアタッチメント４２に接着される。接着剤には、例えばEpoxy Technology, Inc.社製のエポキシ系接着剤EPO-TEK 302-FLやEPO-TEK 301、信越化学社製の液状ゴムKE-44-Tが使用可能である。導光部材６３の光入射面又は光出射面への接着剤のはみ出し(回り込み)を抑えるために、接着剤を導光部材６３の側面に塗布した後に、アタッチメント４２に接着することが好ましい。
【００４５】
導光部材６３には、アタッチメント４２に装着された導光板４３の光出射面から出射した光が入射する。光源１３（図１参照）から出射した光は、光配線４４、導光板４３、及び導光部材６３を通じて被検体に照射される。導光部材６３を用いずに、導光板４３から被検体に対する光照射を行ってもよい。アタッチメント４２は、導光部材６３と導光板４３の光出射面との間に、光を拡散させる光拡散層を有していてもよい。その場合、被検体への光照射範囲を広げることができる。
【００４６】
アタッチメント４２は、例えばプローブ１１のサイズごとに用意される。プローブ１１のサイズは、例えば一次元的に配列された複数の検出器素子の配列方向の長さで定義される。プローブ１１のサイズは、例えばプローブ１１が有する検出器素子の数によって決まる。例えば、検出器素子を１９２素子有するプローブ１１用のアタッチメントと、検出器素子を１２８素子有するプローブ用のアタッチメントとが用意される。導光部材６３は、プローブ１１のサイズに合わせた範囲に光が照射できるような光学設計としておくことが好ましい。
【００４７】
図７は、アタッチメント４２にプローブ１１と導光板４３とを装着した状態を示す。光源１３（図１参照）と導光板４３とを接続する光配線４４には、例えばバンドルファイバが用いられる。バンドルファイバの素線は、導光板４３の光入射面の長手方向に沿って並んで固定される。導光板４３と光配線４４との接続には、バンドルファイバの素線を導光板４３の光入射面の長手方向に沿って配列させるファイバガイドを用いてもよい。導光板４３とバンドルファイバの素線との接続部分は、接続後、樹脂などで封止してもよい。光配線４４の光出射端と導光板４３の光入射面との間には空間が設けられていてもよい。例えば、枠体を用い、枠体の一方の側面に光配線４４の光出射端を固定し、枠体の他方の側面側で光配線４４の光出射端から十分に離れた位置に透明な板（導光板）を固定し、全体を枠体で覆ったものを導光部材として用いてもよい。光配線４４の光出射端を導光板４３の光入射面から離すことで、光配線４４の光出射端の損傷を防止できる。
【００４８】
医師などのユーザは、プローブ１１の走査前に、アタッチメント４２にプローブ１１及び導光板４３を装着する。導光板４３は、アタッチメント４２の収容部６１（図５参照）に差し込まれ、アタッチメント４２に固定される。導光板４３は、例えばアタッチメント４２に嵌合固定される。導光板４３は、その側面とアタッチメント４２の収容部６１の側面とが面接触することでアタッチメント４２に固定される。あるいは、アタッチメント４２の収容部６１の側面にいくつかの突起を設け、突起部分が接触することでアタッチメント４２に固定されてもよい。
【００４９】
図８は、被検体に対する光出射の経路を示す。光配線４４は、光源１３側に光コネクタを有しており、使用に先立って光コネクタが光源１３の光出射端子に接続される。光源１３から出射した光は、光配線４４を通り、導光板４３に入射する。導光板４３は、光配線４４から入射した光を被検体方向へ導光する。導光板４３の光入射面から光出射面までの長さは例えば１０ｍｍ程度である。
【００５０】
導光板４３に入射した光は、光出射面側に導光される途中である広がりで拡大されるため、導光板４３の光出射面での光強度分布は、光入射面での光強度分布よりも平滑化される。導光板４３を出射した光は、図８では図示を省略するアタッチメント４２に配置された拡散板（拡散部）６４及び導光部材６３を介して、被検体方向へ出射する。導光板４３と拡散板６４とは、隙間を隔てて対向していてもよい。拡散板６４を用いることで、光強度分布をより平滑化できる。
【００５１】
ユーザは、アタッチメント４２にプローブ１１及び導光板４３を装着した後、プローブ１１を走査機構４１の保持部４７（図３参照）に保持させる。アタッチメント４２を走査機構４１の保持部にねじ止めしておき、ねじ止めされたアタッチメント４２にプローブ１１及び導光板４３を装着することとしてもよい。
【００５２】
ユーザは、自在アーム４５やシャフトクランプ４９によってプローブ１１の位置及び走査方向を決定した後に、走査機構４１による走査を開始させる。プローブ１１、アタッチメント４２、及び導光板４３は一体となって、走査機構４１により走査方向に走査される。走査方向の複数の位置において光出射と光音響波の検出とを行うことで、各走査位置の光音響画像が取得できる。また、各走査位置において超音波の送受信も行うことで、各走査位置の超音波画像が取得できる。
【００５３】
導光板４３をアタッチメント４２に装着する前は、導光板４３の特に光出射面を保護カバーで覆い、導光板４３にゴミや油脂などが付着しないようにすることが好ましい。また、アタッチメント４２の収容部６１にも保護カバーを付け、収容部へ異物などが混入しないようにすることが好ましい。
【００５４】
被検部位が変わったとき、或いは同じ被件部位でも観察したい部分の深さが変わったときは、アタッチメント４２からプローブ１１を取り外し、例えば中心周波数が異なる別のプローブ１１を装着する。サイズが異なるプローブ１１に変更する場合は、アタッチメント４２も、変更後のサイズに適合したものに変えるとよい。プローブ１１の変更後、プローブ１１を走査機構４１の保持部４７に保持させ、所望の位置及び走査方向にてプローブ１１の操作を行う。
【００５５】
本実施形態では、アタッチメント４２にプローブ１１と導光板４３とを装着し、走査機構４１により、プローブ１１、アタッチメント４２、及び導光板４３を一体的に走査する。プローブ１１の取り付け部と導光板４３の取り付け部とを有するアタッチメント４２により、プローブ１１に対して光照射機能を追加でき、照明のための手段が含まれないプローブとの組み合わせで光音響計測が可能となる。また、本実施形態では、アタッチメント４２に装着するプローブ１１を付け替えることができる。超音波画像装置を使用しているユーザは、既に複数の中心周波数のプローブを有していると考えられる。本実施形態では、中心周波数が異なる複数のプローブ１１を付け替えて使用可能であるため、光音響用に、導光板が内蔵された複数の中心周波数のプローブを別途用意する必要はない。従って、低コストで光音響計測が可能となる。
【００５６】
次いで、本発明の第２実施形態を説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係る走査装置を含む光音響計測装置を示す。本実施形態に係る走査装置１４ａは、プローブ１１を走査方向に移動させることに加えて、プローブ１１を走査方向に直交する方向にも移動させる。信号処理ユニット１２ａは、プローブ１１から受信した反射超音波又は光音響波の検出信号に基づいてプローブ１１から被検体までの距離を計測し、計測した距離に基づいてプローブ１１を走査方向に直交する方向にも移動させる。その他の点は第１実施形態と同様でよい。
【００５７】
図１０は、走査機構４１ａと信号処理ユニット１２ａとを示す。走査機構４１ａは、第１の移動手段４１１と第２の移動手段４１２とを有する。第１の移動手段４１１は、例えば図４に示すボールねじ８２及びモータ８４を含む。第２の移動手段４１２は、プローブ１１、アタッチメント４２、及び導光板４３を、走査方向（第１の方向）と直交する第２の方向に移動させる。第２の移動手段４１２も、第１の移動手段４１１と同様に、例えばボールねじ８２及びモータ８４を含む。第２の方向の移動は第１の方向の移動に比べれば狭い範囲でよいため、小型のものを用いればよい。
【００５８】
本実施形態で用いられる信号処理ユニット１２ａは計測部３０を含む。計測部３０は、プローブ１１と被検体との間の距離を計測する。計測部３０は、例えば図２に示す光音響画像生成手段２５が生成した光音響画像に基づいて、プローブ１１から被検体までの距離を計測する。あるいは、超音波画像生成手段２６が生成した超音波画像に基づいて、プローブ１１から被検体までの距離を計測する。プローブ１１から被検体までの距離の計測に用いる手法は特に限定されない。計測部３０は、例えば光音響画像又は超音波画像に含まれる強い輝度で表わされるラインの深さ方向位置に基づいて、プローブ１１の超音波検出面から被検体表面までの距離を計測する。計測部３０は、光音響画像又は超音波画像を用いて距離を計測するのに代えて、プローブ１１に設けられた光学的な変位センサを用いて距離を計測することとしてもよい。
【００５９】
本実施形態では、プローブ１１を走査方向だけでなく、走査方向に直交する第２の方向にも移動させる。被検体とプローブ１１の走査方向とは常に平行であるとは限らず、プローブ１１から被検体までの間の距離が、走査位置に依存して変化することがある。本実施形態では、プローブ１１から被検体までの距離に応じてプローブ１１の被検体方向の位置を制御するため、被検体に対して一定の距離でプローブ１１を走査することができる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００６０】
なお、上記第２実施形態では信号処理ユニット１２ａが計測部３０を有する例について説明したが、これには限定されない。例えば走査装置１４ａが被検体との間の距離を計測する計測部を備える構成であってもよい。走査装置１４ａの計測部は、例えばアタッチメント４２の先端部分に配置された光出射部から光を出射し、その反射光を受光してプローブ１１から被検体までの距離を計測してもよい。第２の移動手段４１２は、計測部が計測した距離に基づいて、プローブ１１、アタッチメント４２、及び導光板４３を走査方向に直交する方向に移動させればよい。
【００６１】
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、本発明の走査装置及び光音響計測装置は、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】
【００６２】
１１：プローブ
１２：信号処理ユニット
１３：光源
１４：走査装置
１５：画像表示手段
２１：受信回路
２２：ＡＤ変換手段
２３：受信メモリ
２４：データ分離手段
２５：光音響画像生成手段
２６：超音波画像生成手段
２７：画像合成手段
２８：制御手段
２９：送信制御回路
３０：計測部
４１：走査機構
４２：アタッチメント
４３：導光板
４４：光配線
４５：自在アーム
４６：台
４７：保持部
４８、５０：シャフト
４９：シャフトクランプ
６１、６２：収容部（取り付け部）
６３：導光部材
６４：拡散板
８０：移動部
８１：保持板
８２：ボールねじ
８３：ガイドロッド
８４：モータ
４１１：第１の移動手段
４１２：第２の移動手段
【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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【図１０】
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