(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に測定光を照射し、前記被検体内で発生した光音響波を検出して該光音響波を電気信号に変換し、該電気信号に基づいて光音響計測を行う光音響計測装置において、
前記測定光を照射する光照射部と前記光音響波を電気信号に変換する電気音響変換部とを備えたプローブユニットと、
該プローブユニットの空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで取得し、前記測定光を放出させたくない空間である非放出特定空間の位置座標を取得する取得手段と、
前記姿勢情報に基づいて前記プローブユニットの検出面の向きを推定する推定手段と、
前記プローブユニットの前記位置座標、前記検出面が向いている方向および前記非放出特定空間の前記位置座標に基づいて、前記非放出特定空間に前記測定光が放出される可能性の有無の判断をする判断手段と、
前記判断により前記可能性が有る旨の判断結果が得られた場合に、前記非放出特定空間に前記測定光が放出される事態を回避する措置をとる回避措置手段とを備え、
前記判断手段が、前記プローブユニットの前記位置座標および前記非放出特定空間の前記位置座標を結ぶ線と、前記プローブユニットの前記位置座標から前記方向に伸びる直線とが成す角度を算出し、該角度が所定の閾値以下である場合に前記可能性が有る旨の判断をするものであることを特徴とする光音響計測装置。
【請求項２】
前記判断手段が、前記可能性が有る旨の判断をした場合において、さらに前記可能性の高さに応じた段階的な判断をするものであり、
前記回避措置手段が前記段階的な判断に応じて前記措置の内容を変化させるものであることを特徴とする請求項１に記載の光音響計測装置。
【請求項３】
前記取得手段が前記非放出特定空間の前記位置座標をリアルタイムで取得するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光音響計測装置。
【請求項４】
前記取得手段が予め登録された前記非放出特定空間の前記位置座標を取得するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光音響計測装置。
【請求項５】
前記回避措置手段が、前記プローブユニットの前記位置座標と前記非放出特定空間の前記位置座標との距離が所定距離以上離れており、かつ前記検出面が障害物に接触していることにより前記測定光が空間に放出されないと認められる場合には、前記判断手段による前記判断結果に関わらず前記措置をとらないものであることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の光音響計測装置。
【請求項６】
測定光を照射する光照射部と光音響波を電気信号に変換する電気音響変換部とを備えたプローブユニットを用いて、被検体内に前記測定光を照射し、前記被検体内で発生した前記光音響波を検出して該光音響波を電気信号に変換し、該電気信号に基づいて光音響計測を行う光音響計測方法において、
前記プローブユニットの空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで取得するステップと、
前記測定光を放出させたくない空間である非放出特定空間における位置座標を取得するステップと、
前記姿勢情報に基づいて前記プローブユニットの検出面の向きを推定するステップと、
前記プローブユニットの前記位置座標、前記検出面が向いている方向および前記非放出特定空間の前記位置座標に基づいて、前記非放出特定空間に前記測定光が放出される可能性の有無の判断をするステップと、
前記判断により前記可能性が有る旨の判断結果が得られた場合に、前記非放出特定空間に前記測定光が放出される事態を回避する措置をとるステップとを有し、
前記判断するステップにおいて、前記プローブユニットの前記位置座標および前記非放出特定空間の前記位置座標を結ぶ線と、前記プローブユニットの前記位置座標から前記方向に伸びる直線とが成す角度を算出し、該角度が所定の閾値以下である場合に前記可能性が有る旨の判断をすることを特徴とする光音響計測方法。
【請求項７】
前記判断するステップでは、前記可能性が有る旨の判断をした場合において、さらに前記可能性の高さに応じた段階的な判断をし、
前記措置をとるステップでは、前記段階的な判断に応じて前記措置の内容を変化させることを特徴とする請求項６に記載の光音響計測方法。
【請求項８】
前記非放出特定空間の前記位置座標をリアルタイムで取得することを特徴とする請求項６又は７に記載の光音響計測方法。
【請求項９】
予め登録された前記非放出特定空間の前記位置座標を取得することを特徴とする請求項６又は７に記載の光音響計測方法。
【請求項１０】
前記プローブユニットの前記位置座標と前記非放出特定空間の前記位置座標との距離が所定距離以上離れており、かつ前記検出面が障害物に接触していることにより前記測定光が空間に放出されないと認められる場合には、前記判断結果に関わらず前記措置をとらないことを特徴とする請求項６から９いずれかに記載の光音響計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光音響分析法を利用した被検体の検査および診断等に用いられる光音響計測装置および光音響計測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の内部の断層画像を取得する方法としては、超音波が被検体内に照射されることにより被検体内で反射した超音波を検出して超音波画像を生成し、被検体内の形態的な断層画像を得る超音波イメージングが知られている。一方、被検体の検査においては形態的な断層画像だけでなく機能的な断層画像を表示する装置の開発も近年進められている。そして、このような装置の一つに光音響分析法を利用した装置がある。この光音響分析法は、所定の波長を有する光（例えば、可視光、近赤外光又は中間赤外光）を測定光として被検体に照射し、被検体内の特定物質がこの測定光のエネルギーを吸収した結果生じる弾性波である光音響波を検出して、その特定物質の濃度を定量的に計測するものである。被検体内の特定物質とは、例えば血液中に含まれるグルコースやヘモグロビンなどである。このように光音響波を検出しその検出信号に基づいて光音響画像を生成する技術は、光音響イメージング（ＰＡＩ：Photoacoustic Imaging）或いは光音響トモグラフィー（ＰＡＴ：Photo Acoustic Tomography）と呼ばれる。
【０００３】
従来、上記のような光音響効果を利用した光音響計測において、次のような課題がある。測定光の強度は、被検体内を伝播する過程で吸収や散乱によって著しく減衰する。また、測定光に基づいて被検体内で発生した光音響波の強度も、被検体内を伝播する過程で吸収や散乱によって減衰する。したがって、光音響計測では、被検体の深部の情報を得ることが難しい。この課題を解決するため、例えば被検体内に測定光のエネルギー量を増やすことにより、発生する光音響波を大きくすることが考えられる。
【０００４】
しかし、被検体が生体である場合、測定光のエネルギーにより生体組織に損傷を与えないために、生体に照射することができる単位面積当たりの最大許容露光量（ＭＰＥ：Maximum Permissible Exposure）が定められている。そのため、光量を増すとしてもＭＰＥが上限となる。
【０００５】
そこで、光量をＭＰＥ以下に抑えかつＳ／Ｎの高い光音響波を検出できるようにする方法として、例えば特許文献１に示されるように、複数の光ファイバを包含するバンドルファイバを使用して測定光の強度分布が均一となるように測定光を照射する方法が挙げられる。また、例えば特許文献１に示されるように、バンドルファイバを用いた光学系と超音波検出用のプローブとが一体的に組み合わされたプローブユニットを使用した場合、プローブユニットのコード部分に可撓性を持たせることができるため、使用者のハンドリング性能が向上するという利点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１２２９５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、上記のようなプローブユニットを使用した場合、ハンドリング性能が向上する反面、測定光が意図しない方向に放出されるという問題が生じうる。光音響計測では充分な強度の光音響波を検出するために一般的に高強度の測定光を使用する。したがって、測定光が意図しない方向に放出されると、例えば測定光が人の眼に入ってその人が不快な思いをしたり、測定光が近くの測定機器に照射されてその機器が誤作動もしくは故障したりする等の不慮の事態に繋がる可能性がある。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、プローブユニットを使用した光音響計測において、測定光が意図しない方向に放出される可能性を低減することを可能とする光音響計測装置および光音響計測方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の光音響計測装置は、
被検体内に測定光を照射し、被検体内で発生した光音響波を検出してこの光音響波を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて光音響計測を行う光音響計測装置において、
測定光を照射する光照射部と光音響波を電気信号に変換する電気音響変換部とを備えたプローブユニットと、
このプローブユニットの空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで取得し、測定光を放出させたくない空間である非放出特定空間の位置座標を取得する取得手段と、
姿勢情報に基づいてプローブユニットの検出面の向きを推定する推定手段と、
プローブユニットの位置座標、検出面の向きおよび非放出特定空間の位置座標に基づいて、非放出特定空間に測定光が放出される可能性の有無の判断をする判断手段と、
上記判断により上記可能性が有る旨の判断結果が得られた場合に、非放出特定空間に測定光が放出される事態を回避する措置をとる回避措置手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
そして、本発明に係る第１の光音響計測装置において、判断手段は、プローブユニットの位置座標から上記方向に伸びる直線と、非放出特定空間の位置座標との距離を算出し、この距離が所定の閾値以下である場合に上記可能性が有る旨の判断をするものであることが好ましい。
【００１１】
或いは、本発明に係る第１の光音響計測装置において、判断手段は、プローブユニットの位置座標および非放出特定空間の位置座標を結ぶ線と、プローブユニットの位置座標から上記方向に伸びる直線とが成す角度を算出し、この角度が所定の閾値以下である場合に上記可能性が有る旨の判断をするものであることが好ましい。
【００１２】
そして、本発明に係る第１の光音響計測装置において、判断手段は、上記可能性が有る旨の判断をした場合において、さらに上記可能性の高さに応じた段階的な判断をするものであり、
回避措置手段は段階的な判断に応じて措置の内容を変化させるものであることが好ましい。
【００１３】
そして、本発明に係る第１の光音響計測装置において、取得手段は非放出特定空間の位置座標をリアルタイムで取得するものであることが好ましい。或いは、本発明に係る第１の光音響計測装置において、取得手段は予め登録された非放出特定空間の位置座標を取得するものとすることができる。
【００１４】
そして、本発明に係る第１の光音響計測装置において、回避措置手段は、プローブユニットの位置座標と非放出特定空間の位置座標との距離が所定距離以上離れており、かつ検出面が障害物に接触していることにより測定光が空間に放出されないと認められる場合には、判断手段による判断結果に関わらず措置をとらないものとすることができる。
【００１５】
一方、本発明に係る第２の光音響計測装置は、
被検体内に測定光を照射し、被検体内で発生した光音響波を検出してこの光音響波を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて光音響計測を行う光音響計測装置において、
測定光を照射する光照射部と光音響波を電気信号に変換する電気音響変換部とを備えたプローブユニットと、
このプローブユニットの空間における位置座標をリアルタイムで取得し、光音響計測を行いたい計測場所の位置座標を取得する取得手段と、
計測場所の位置座標を基準とした所定範囲内にプローブユニットの位置座標が属するか否かの判断をする判断手段と、
上記判断によりプローブユニットの位置座標が上記所定範囲内に属する旨の判断結果が得られた場合にのみ、プローブユニットから測定光を放出する放出制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
そして、本発明に係る第２の光音響計測装置において、取得手段は、プローブユニットの空間における姿勢情報をリアルタイムで取得するものであり、
判断手段は、プローブユニットの計測特定姿勢を基準とした所定範囲内に姿勢情報が属するか否かの判断をするものであり、
放出制御手段は、上記姿勢情報が上記所定範囲内に属する旨の判断結果がさらに得られた場合にのみ、測定光を放出するものであることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明に係る第１の光音響計測方法は、
測定光を照射する光照射部と光音響波を電気信号に変換する電気音響変換部とを備えたプローブユニットを用いて、被検体内に測定光を照射し、被検体内で発生した光音響波を検出してこの光音響波を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて光音響計測を行う光音響計測方法において、
このプローブユニットの空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで取得し、
測定光を放出させたくない空間である非放出特定空間の位置座標を取得し、
姿勢情報に基づいてプローブユニットの検出面の向きを推定し、
プローブユニットの位置座標、検出面の向きおよび非放出特定空間の位置座標に基づいて、非放出特定空間に測定光が放出される可能性の有無の判断をし、
上記判断により上記可能性が有る旨の判断結果が得られた場合に、非放出特定空間に測定光が放出される事態を回避する措置をとることを特徴とするものである。
【００１８】
そして、本発明に係る第１の光音響計測方法において、プローブユニットの位置座標から上記方向に伸びる直線と、非放出特定空間の位置座標との距離を算出し、この距離が所定の閾値以下である場合に上記可能性が有る旨の判断をするものであることが好ましい。
【００１９】
或いは、本発明に係る第１の光音響計測方法において、プローブユニットの位置座標および非放出特定空間の位置座標を結ぶ線と、プローブユニットの位置座標から上記方向に伸びる直線とが成す角度を算出し、この角度が所定の閾値以下である場合に上記可能性が有る旨の判断をするものであることが好ましい。
【００２０】
そして、本発明に係る第１の光音響計測方法において、上記可能性が有る旨の判断をした場合において、さらに上記可能性の高さに応じた段階的な判断をし、
この段階的な判断に応じて措置の内容を変化させることが好ましい。
【００２１】
そして、本発明に係る第１の光音響計測方法において、非放出特定空間の位置座標をリアルタイムで取得することが好ましい。或いは、本発明に係る第１の光音響計測方法において、予め登録された非放出特定空間の位置座標を取得することができる。
【００２２】
そして、本発明に係る第１の光音響計測方法において、プローブユニットの位置座標と非放出特定空間の位置座標との距離が所定距離以上離れており、かつ検出面が障害物に接触していることにより測定光が空間に放出されないと認められる場合には、判断手段による判断結果に関わらず措置をとらないようにすることができる。
【００２３】
一方、本発明に係る第２の光音響計測方法は、
測定光を照射する光照射部と光音響波を電気信号に変換する電気音響変換部とを備えたプローブユニットを用いて、被検体内に測定光を照射し、被検体内で発生した光音響波を検出してこの光音響波を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて光音響計測を行う光音響計測方法において、
このプローブユニットの空間における位置座標をリアルタイムで取得し、
光音響計測を行いたい計測場所の位置座標を取得し、
計測場所の位置座標を基準とした所定範囲内にプローブユニットの位置座標が属するか否かの判断をし、
上記判断によりプローブユニットの位置座標が上記所定範囲内に属する旨の判断結果が得られた場合にのみ、プローブユニットから測定光を放出することを特徴とするものである。
【００２４】
そして、本発明に係る第２の光音響計測方法において、リアルタイムで取得したプローブユニットの空間における姿勢情報に基づいて、プローブユニットの計測特定姿勢を基準とした所定範囲内に上記姿勢情報が属するか否かの判断をし、
上記姿勢情報が上記所定範囲内に属する旨の判断結果がさらに得られた場合にのみ、測定光を放出することが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る第１の光音響計測装置は、特に、プローブユニットの空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで取得し、測定光を放出させたくない空間である非放出特定空間の位置座標を取得する取得手段と、姿勢情報に基づいてプローブユニットの検出面の向きを推定する推定手段と、プローブユニットの位置座標、検出面の向きおよび非放出特定空間の位置座標に基づいて、非放出特定空間に測定光が放出される可能性の有無の判断をする判断手段と、上記判断により上記可能性が有る旨の判断結果が得られた場合に、非放出特定空間に測定光が放出される事態を回避する措置をとる回避措置手段とを備えたことを特徴とするものである。本発明によれば、プローブユニットの検出面の向き（つまり、測定光が意図しない方向に放出される可能性が最も高いと推定される方向）と非放出特定空間との幾何学的な位置関係をリアルタイムに判断することができる。この結果、プローブユニットを使用した光音響計測において、測定光が意図しない方向に放出される可能性を低減することが可能となる。
【００２６】
本発明に係る第２の光音響計測装置は、特に、プローブユニットの空間における位置座標をリアルタイムで取得し、光音響計測を行いたい計測場所の位置座標を取得する取得手段と、計測場所の位置座標を基準とした所定範囲内にプローブユニットの位置座標が属するか否かの判断をする判断手段と、上記判断によりプローブユニットの位置座標が上記所定範囲内に属する旨の判断結果が得られた場合にのみ、プローブユニットから測定光を放出する放出制御手段とを備えたことを特徴とするものである。本発明によれば、計測場所を基準とした所定範囲内にプローブユニットが存在する否かをリアルタイムに判断することができ、必要な場合にのみプローブユニットから測定光を放出させることができる。この結果、プローブユニットを使用した光音響計測において、測定光が意図しない方向に放出される可能性を低減することが可能となる。
【００２７】
また、本発明に係る第１の光音響計測方法は、特に、プローブユニットの空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで取得し、測定光を放出させたくない空間である非放出特定空間の位置座標を取得し、姿勢情報に基づいてプローブユニットの検出面の向きを推定し、プローブユニットの位置座標、検出面の向きおよび非放出特定空間の位置座標に基づいて、非放出特定空間に測定光が放出される可能性の有無の判断をし、上記判断により上記可能性が有る旨の判断結果が得られた場合に、非放出特定空間に測定光が放出される事態を回避する措置をとることを特徴とするものである。この結果、プローブユニットを使用した光音響計測において、測定光が意図しない方向に放出される可能性を低減することが可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る第２の光音響計測方法は、特に、プローブユニットの空間における位置座標をリアルタイムで取得し、光音響計測を行いたい計測場所の位置座標を取得し、計測場所の位置座標を基準とした所定範囲内にプローブユニットの位置座標が属するか否かの判断をし、上記判断によりプローブユニットの位置座標が上記所定範囲内に属する旨の判断結果が得られた場合にのみ、プローブユニットから測定光を放出することを特徴とするものである。この結果、プローブユニットを使用した光音響計測において、測定光が意図しない方向に放出される可能性を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の光音響計測装置を用いて被検体の診察を行う様子を示す概略図である。
【図２】光音響計測装置の第１の実施形態の構成を示す概略図である。
【図３】図２における画像生成部の構成を示すブロック図である。
【図４】図２における回避判断部の構成を示すブロック図である。
【図５Ａ】非放出特定空間に測定光が放出される可能性の有無の判断をする方法の例を示す概略図である。
【図５Ｂ】非放出特定空間に測定光が放出される可能性の有無の判断をする方法の他の例を示す概略図である。
【図６】光音響計測装置の第２の実施形態の構成を示す概略図である。
【図７】図６における放出判断部の構成を示すブロック図である。
【図８Ａ】計測場所の位置座標を基準とした所定範囲内にプローブユニットの位置座標が属するか否かの判断をする方法の例を示す概略図である。
【図８Ｂ】計測特定姿勢を基準とした所定範囲内にプローブユニットの姿勢情報が属するか否かの判断をする方法の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。
【００３１】
「光音響計測装置の第１の実施形態」
まず、光音響計測装置の第１の実施形態について説明する。本実施形態の光音響計測装置は、例えば光音響画像を生成することができる光音響撮像装置１０である。図１は、本実施形態の光音響撮像装置１０を用いて被検体の診察を行う様子を示す概略図である。図２は、光音響撮像装置１０の構成を示す概略図である。図３は、図２における画像生成部の構成を示すブロック図である。図４は、図２における回避判断部８ａの構成を示すブロック図である。
【００３２】
本実施形態における光音響撮像装置１０は、図１および２に示されるように、特定波長成分を含むレーザ光Ｌを測定光として発生させこのレーザ光Ｌを被検体７に照射する光送信部１と、このレーザ光Ｌが被検体７に照射されることにより被検体７内で発生する光音響波Ｕを検出して任意断面の光音響画像データを生成する画像生成部２と、音響信号と電気信号の変換を行う電気音響変換部３と、この光音響画像データを表示する表示部６と、操作者が患者情報や装置の撮影条件を入力するための操作部５と、回避判断部８ａと、これら各ユニットを統括的に制御するシステム制御部４とを備えている。
【００３３】
一方、本実施形態における光音響撮像方法は、レーザ光Ｌを照射する光照射部１と光音響波Ｕを電気信号に変換する電気音響変換部３とを備えたプローブユニット７０を用い、レーザ光Ｌを放出させたくない空間である非放出特定空間の位置座標を取得および設定し、このプローブユニット７０の空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで取得し、その姿勢情報に基づいてプローブユニット７０の検出面の向きを推定し、プローブユニット７０の位置座標、検出面の向きおよび非放出特定空間の位置座標に基づいて、非放出特定空間に測定光が放出される可能性の有無の判断をし、上記判断により上記可能性が有る旨の判断結果が得られた場合に、非放出特定空間にレーザ光Ｌが放出される事態を回避する措置をとり、それ以外の場合には、被検体７内にレーザ光Ｌを照射し、被検体７内で発生した光音響波Ｕを検出してこの光音響波Ｕを電気信号に変換し、この電気信号に基づいて光音響計測を行うものである。
【００３４】
非放出特定空間は、例えば、レーザ光（測定光）に起因する不慮の事態を回避すべき特定対象を包含する空間とする。以下本実施形態においては、例として非放出特定空間が被検体７の頭部近傍の空間と設定された場合について説明を行う。
【００３５】
そして、本実施形態においてプローブユニット７０は、電気音響変換部３、光照射部１５、および磁気センサ８２を備えている。
【００３６】
光送信部１は、例えばそれぞれ波長の異なるレーザ光Ｌを出力する複数の光源を備える光源部１１と、複数の波長のレーザ光Ｌを同一光軸上に合成する光合波部１２と、このレーザ光Ｌを被検体７の体表面まで導く多チャンネルの導波部１４と、この導波部１４において使用するチャンネルを切り換えて走査を行う光走査部１３と、導波部１４によって供給されるレーザ光Ｌが被検体７の撮像部位に向けて出射する光照射部１５とを備えている。
【００３７】
光源部１１は、例えば所定の波長の光を発生する１以上の光源を有する。光源として、特定の波長成分又はその成分を含む単色光を発生する半導体レーザ（ＬＤ）、固体レーザ、ガスレーザ等の発光素子を用いることができる。光源部１１は、レーザ光として１〜１００ｎｓｅｃのパルス幅を有するパルス光を出力するものであることが好ましい。レーザ光の波長は、計測の対象となる被検体内の物質の光吸収特性によって適宜決定される。生体内のヘモグロビンは、その状態（酸素化ヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビン、メトヘモグロビン、炭酸ガスヘモグロビン、等）により光学的な吸収特性が異なるが、一般的には６００ｎｍから１０００ｎｍの光を吸収する。したがって、例えば計測対象が生体内のヘモグロビンである場合（つまり、血管を撮像する場合）には、一般的には６００〜１０００ｎｍ程度とすることが好ましい。さらに、被検体７の深部まで届くという観点から、上記レーザ光の波長は７００〜１０００ｎｍであることが好ましく、近赤外波長（７００〜８５０ｎｍの波長）であることが特に好ましい。そして、上記レーザ光の出力は、レーザ光と光音響波の伝搬ロス、光音響変換の効率および現状の検出器の検出感度等の観点から、１０μＪ／ｃｍ２〜数１０ｍＪ／ｃｍ２であることが好ましい。さらに、パルス光出力の繰り返しは、画像構築速度の観点から、１０Ｈｚ以上であることが好ましい。また、レーザ光は上記パルス光が複数並んだパルス列とすることもできる。
【００３８】
より具体的には例えば、被検体７のヘモグロビン濃度を測定する場合には、固体レーザの一種であるＮｄ：ＹＡＧレーザ（発光波長：約１０００ｎｍ）や、ガスレーザの一種であるＨｅ-Ｎｅガスレーザ（発光波長：６３３ｎｍ）を用い、１０ｎｓｅｃ程度のパルス幅を有したレーザ光を形成する。また、ＬＤ等の小型発光素子を用いる場合には、ＩｎＧａＡｌＰ（発光波長：５５０〜６５０ｎｍ）、ＧａＡｌＡｓ（発光波長：６５０〜９００ｎｍ）、ＩｎＧａＡｓもしくはＩｎＧａＡｓＰ（発光波長：９００〜２３００ｎｍ）などの材料を用いた素子を使用することができる。また最近では、波長が５５０ｎｍ以下で発光するＩｎＧａＮを用いた発光素子も使用可能になりつつある。更には、波長可変可能な非線形光学結晶を用いたＯＰＯ（Optical Parametrical Oscillators）レーザを用いることもできる。
【００３９】
光合波部１２は、光源部１１から発生する波長の異なるレーザ光を同一光軸に重ね合わせるためのものである。それぞれのレーザ光は、まずコリメートレンズによって平行光線に変換され、次に直角プリズムやダイクロイックプリズムにより、光軸が合わせられる。このような構成により比較的小型の合波光学系とすることができる。また、光通信用に開発されている市販の多重波長合波・分波器を用いてもよい。また光源部１１に前述の波長が連続的に変更可能なＯＰＯレーザ等の発生源を使用する場合は、この光合波部１２は必ずしも必要ではない。
【００４０】
導波部１４は、光合波部１２から出力された光を光照射部１５まで導光するためのものである。効率のよい光伝搬を行うために光ファイバ、薄膜状の光導波路または導光板を用いることが好ましい。本実施形態では、導波部１４は、複数の光ファイバから構成される。これらの複数の光ファイバの中から所定の光ファイバを選択して、当該選択された光ファイバによって被検体７に対するレーザ光の照射を行う。なお、図２では、明確に示してはいないが、光学フィルタやレンズ等の光学系と合わせて使用することもできる。
【００４１】
光走査部１３は、導波部１４において配列される複数の光ファイバを順次選択しながら光の供給を行う。これにより、被検体７に対して光による走査が行われる。
【００４２】
電気音響変換部３は、例えば１次元状或いは２次元状に配列された微小な複数の変換素子５４から構成される。変換素子５４は、例えば、圧電セラミクス、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のような高分子フィルムから構成される圧電素子である。電気音響変換部３は、光照射部１５からの光の照射により被検体内に発生する光音響波Ｕを受信する。この変換素子５４は、受信時において光音響波Ｕを電気信号に変換する機能を有している。電気音響変換部３は、小型、軽量に構成されており、多チャンネルケーブルによって後述する受信部２２に接続される。この電気音響変換部３は、セクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等の中から診断部位に応じて選択される。電気音響変換部３は、光音響波Ｕを効率よく伝達するために音響整合層を備えてもよい。一般に圧電素子材料と生体では音響インピーダンスが大きく異なるため、圧電素子材料と生体が直接接した場合には、界面での反射が大きくなり光音響波Ｕは効率よく伝達することができない。このため、圧電素子材料と生体の間に中間的な音響インピーダンスを有する音響整合層が配置されることにより、光音響波Ｕは効率よく伝達することができる。音響整合層を構成する材料の例としては、エポキシ樹脂や石英ガラスなどが挙げられる。
【００４３】
光音響撮像装置１０の画像生成部２は、電気音響変換部３を構成する複数の変換素子５４を選択駆動するとともに、また電気音響変換部３からの電気信号に所定の遅延時間を与え、整相加算を行うことにより受信信号を生成する受信部２２と、変換素子５４の選択駆動や受信部２２の遅延時間を制御する走査制御部２４と、受信部２２から得られる受信信号に対して各種の処理を行う信号処理部２５とを備えている。
【００４４】
受信部２２は、図３に示すように、電子スイッチ５３と、プリアンプ５５と、受信遅延回路５６と、加算器５７とを備えている。
【００４５】
電子スイッチ５３は、光音響走査における光音響波の受信に際して、連続して隣接する所定数の変換素子５４を選択する。例えば、電気音響変換部３がアレイ型の１９２個の変換素子ＣＨ１〜ＣＨ１９２から構成される場合、このようなアレイ型変換素子は、電子スイッチ５３によってエリア０（ＣＨ１〜ＣＨ６４までの変換素子の領域）、エリア１（ＣＨ６５〜ＣＨ１２８までの変換素子の領域）およびエリア２（ＣＨ１２９〜ＣＨ１９２までの変換素子の領域）の３つの領域に分割されて取り扱われる。このようにＮ個の変換素子から構成されるアレイ型変換素子をｎ（ｎ＜Ｎ）個の隣接する振動子のまとまり（エリア）として取り扱い、このエリアごとにイメージング作業を実施した場合には、すべてのチャンネルの変換素子にプリアンプやＡ／Ｄ変換ボードを接続する必要がなくなり、プローブユニット７０の構造を簡素化できコストの増大を防ぐことができる。また、それぞれのエリアを個別に光照射することができるように、複数の光ファイバを配置した場合には、１回あたりの光出力が大きくならずに済むので、大出力の高価な光源を用いる必要がないといった利点もある。そして、変換素子５４によって得られるそれぞれの電気信号はプリアンプ５５に供給される。
【００４６】
プリアンプ５５は、上記のように選択された変換素子５４によって受信された微小な電気信号を増幅し、充分なＳ／Ｎを確保する。
【００４７】
受信遅延回路５６は、電子スイッチ５３によって選択された変換素子５４から得られる光音響波Ｕの電気信号に対して、所定の方向からの光音響波Ｕの位相を一致させて収束受信ビームを形成するための遅延時間を与える。
【００４８】
加算器５７は、受信遅延回路５６により遅延された複数チャンネルの電気信号を加算することによって１つの受信信号にまとめる。この加算によって所定の深さからの音響信号は整相加算され、受信収束点が設定される。
【００４９】
走査制御部２４は、ビーム集束制御回路６７と変換素子選択制御回路６８とを備える。変換素子選択制御回路６８は、電子スイッチ５３によって選択される受信時の所定数の変換素子５４の位置情報を電子スイッチ５３に供給する。一方、ビーム集束制御回路６７は、所定数個の変換素子５４が形成する受信収束点を形成するための遅延時間情報を受信遅延回路５６に供給する。
【００５０】
信号処理部２５は、フィルタ６６と、信号処理器５９と、Ａ／Ｄ変換器６０と、画像データメモリ６２とを備えている。受信部２２の加算器５７から出力された電気信号は、信号処理部２５のフィルタ６６において不要なノイズを除去した後、信号処理器５９にて受信信号の振幅を対数変換し、弱い信号を相対的に強調する。一般に、被検体７からの受信信号は、８０ｄＢ以上の広いダイナミックレンジをもった振幅を有しており、これを２３ｄＢ程度のダイナミックレンジをもつ通常のモニタに表示するためには弱い信号を強調する振幅圧縮が必要となる。なお、フィルタ６６は、帯域通過特性を有し、受信信号における基本波を抽出するモードと高調波成分を抽出するモードを有している。また、信号処理器５９は、対数変換された受信信号に対して包絡線検波を行う。そして、Ａ／Ｄ変換器６０は、この信号処理器５９の出力信号をＡ／Ｄ変換し、１ライン分の光音響画像データを形成する。この１ライン分の光音響画像データは、画像データメモリ６２に保存される。
【００５１】
画像データメモリ６２は、前述のように生成された１ライン分の光音響画像データを順次保存する記憶回路である。システム制御部４は、画像データメモリ６２に保存されたある断面についての１ライン分のデータであって１フレームの光音響画像を生成するのに必要なデータを読み出す。システム制御部４は、空間的に補間しながらそれら１ライン分のデータを合成して当該断面の１フレーム分の光音響画像データを生成する。そして、システム制御部４は、この１フレーム分の光音響画像データを画像データメモリ６２に保存する。
【００５２】
表示部６は、表示用画像メモリ６３と、光音響画像データ変換器６４と、モニタ６５を備えている。表示用画像メモリ６３は、モニタ６５に表示する１フレーム分の光音響画像データを画像データメモリ６２から読み出し、それを一時的に保存するバッファメモリである。光音響画像データ変換器６４は、表示用画像メモリ６３に保存された１フレーム分の光音響画像データに対してＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行い、その出力はモニタ６５において表示される。
【００５３】
操作部５は、操作パネル上にキーボード、トラックボール、マウス等を備え、装置操作者が患者情報、装置の撮影条件、表示断面など必要な情報を入力するために用いられる。
【００５４】
回避判断部８ａは、非放出特定空間にレーザ光が放出される事態を回避するために、プローブユニット７０に備えられた磁気センサ８２を用いてプローブユニットの空間における情報を検出し、プローブユニット７０と非放出特定空間との位置関係を把握するために必要な情報の処理、およびその事態が生じ得るか否かの判断を行う。この回避判断部８ａは、空間に磁気を発生させる磁気発生部８３と、情報取得部８１と、判断部８４ａとを備える。
【００５５】
磁気センサ８２および磁気発生部８３は、プローブユニット７０の空間における情報を取得するための３次元磁気センサユニットを構成する。本実施形態ではこの３次元磁気センサユニット、後述する第１の情報受信部８５および第２の情報受信部８６ａが全体として本発明における取得手段として機能する。３次元磁気センサユニットは、磁気発生部８３が形成するパルス磁場上の空間において、磁気発生部８３に対する磁気センサ８２の相対的位置座標（ｘ、ｙ、ｚ）、および磁気センサ８２の姿勢情報（角度（α、β、γ）の情報）を取得することができる。そして、本実施形態ではプローブユニット７０に２つの磁気センサ８２を搭載しており、それぞれの磁気センサ８２の位置座標および姿勢情報からプローブユニット７０の姿勢情報を算出することができる。プローブユニット７０の姿勢情報とは、例えば磁気発生部８３を原点とするｘｙｚ軸空間における当該プローブユニット７０の状態に関する情報であって、特に当該空間における基準状態からの傾きや回転の情報を含むものである。磁気発生部は８３の配置場所は特に限定されず、プローブユニット７０を操作する範囲が磁気発生部８３の形成する磁場空間に含まれればどこでもよい。
【００５６】
情報取得部８１は、図４に示されるように第１の情報受信部８５と、第２の情報受信部８６ａと、推定部８７とを備えている。
【００５７】
第１の情報受信部８５は、プローブユニット７０の空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで磁気センサ８２から受信するものである。上記のような３次元磁気センサユニットを用いて第１の情報受信部８５は、２つの磁気センサ８２の信号に含まれるプローブユニット７０の空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで受信する。プローブユニット７０の空間における位置座標は、例えば２つの磁気センサ８２によって得られたうちのいずれかを選択したり、それらの平均値を採用したり、その他２つの磁気センサ８２から所定の関係を有する位置を採用したりすることができる。本実施形態では、プローブユニット７０の空間における位置座標として、２つの磁気センサ８２から所定の関係を有する位置であってプローブユニット７０の検出面の中心の位置を採用している場合について説明する。第１の情報受信部８５によって受信された当該位置座標および当該姿勢情報は推定部８７に送られる。
【００５８】
第２の情報受信部８６ａは非放出特定空間の位置座標を受信するものである。本実施形態では第２の情報受信部８６ａは、例えば非放出特定空間の位置座標として、空間における被検体７の頭部について予め登録された位置座標をシステム制御部４から受信する。本実施形態においては、当該頭部の位置座標はシステム制御部４に予め登録されており、第２の情報受信部８６ａはこの登録された位置座標を取得する。このような方法は、被検体７の動きが少ない場合に有効であり、例えば、プローブユニット７０の磁気センサ８２を頭部近傍に配置してスイッチ等で初期設定できるようにしたり、操作部５により手動で設定したりするようにしてもよい。その他、当該頭部の位置座標は、当該頭部に別の磁気センサを取り付けて、プローブユニット７０の位置座標と同様にリアルタイムで取得することもできる。このような方法は、被検体７の動きが多い場合に有効である。当該頭部についての位置座標は、例えば眼の位置座標とする。非放出特定空間に測定光が放出される可能性の有無の判断をより正確に行うためである。なお、本発明において、非放出特定空間の輪郭を厳密に規定する必要はなく、非放出特定空間として設定したいおおよその領域に含まれる代表点の位置（本実施形態においては、上記頭部の眼の位置）を設定すれば充分である。どの程度の範囲を非放出特定空間とするかは、後述する判断部８４ａにおける判断基準により適宜設定される。
【００５９】
そして、推定部８７は、本発明の推定手段として機能し、姿勢情報に基づいてプローブユニット７０の検出面の向きを推定するものである。プローブユニット７０の検出面の向きは、レーザ光が主に放出される方向ということもできる。したがって、プローブユニット７０の検出面の向きは、レーザ光Ｌが意図しない方向に放出される可能性が最も高い方向であると推定される。プローブユニット７０の検出面の向きは、例えば検出面の中心におけるプローブユニット７０の外側を向いた法線方向とすることができる。
【００６０】
上記の結果、情報取得部８１は最終的に、プローブユニット７０の空間における位置座標、プローブユニットの検出面の向き、および非放出特定空間の位置座標を取得する。そして、情報取得部８１はこれら３つの情報を判断部８４ａに送信する。
【００６１】
判断部８４ａは、情報取得部８１により取得された３つの情報に基づいて、非放出特定空間にレーザ光が放出される可能性の有無の判断をする。当該可能性の有無の判断は例えば次のように行う。
【００６２】
図５Ａは、上記可能性の有無の判断をする方法の例を示す概略図である。図５Ａに示される場合では、プローブユニット７０の位置座標Ｐ１から検出面３ｓの向きに伸びる直線Ｌ１と非放出特定空間Ｒ１の位置座標Ｐ２との距離ｙが算出され、この距離ｙが所定の閾値以下である場合に、上記可能性が有る旨の判断が行われる。上記方向に伸びる直線と非放出特定空間Ｒ１の位置座標との距離とは、幾何学的な最短距離を意味する。ここで、この距離ｙに関する所定の閾値は適宜設定される。
【００６３】
また、拡がり角を持って放射するレーザ光Ｌの場合には以下のような方法が有効である。図５Ｂは、上記可能性の有無の判断をする方法の他の例を示す概略図である。図５Ｂに示される場合では、プローブユニット７０の位置座標Ｐ１および非放出特定空間Ｒ１の位置座標Ｐ２を結ぶ線Ｌ２とプローブユニット７０の位置座標Ｐ１から検出面３ｓの向きに伸びる直線Ｌ１とが成す角度θが算出され、この角度θが所定の閾値以下である場合に、上記可能性が有る旨の判断が行われる。ここで、この角度θに関する所定の閾値は適宜設定される。
【００６４】
判断部８４ａは、例えば上記距離ｙまたは上記角度θと上記所定の閾値との差に応じて、上記可能性が有る旨の判断を行った上で、その可能性の高さに応じてその判断に段階設定を行ってもよい。そして、判断部８４ａにより得られた判断結果はシステム制御部４に送信される。
【００６５】
システム制御部４は、図示しないＣＰＵと図示しない記憶回路を備え、操作部５からのコマンド信号に従って光送信部１、画像生成部２、表示部６などの各ユニットの制御やシステム全体の制御を統括して行う。特に、内部のＣＰＵには、操作部５を介して送られる操作者の入力コマンド信号が保存される。また、システム制御部４は、本発明の回避措置手段としても機能し、判断部８４ａにより上記可能性が有る旨の判断結果が得られた場合に非放出特定空間Ｒ１にレーザ光が放出される事態を回避する措置をとる。このような措置としては、例えばレーザ光Ｌの出力を光源部１１に停止させたり、警告画面を表示部６に表示させたり、警告を知らせる音や光を出したりすることが挙げられる。判断結果に段階設定がある場合には、その段階に応じた回避措置をとるようにすることもできる。例えば上記可能性が高い場合には即時にレーザ光Ｌの出力を光源部１１に停止させ、一方上記可能性が低い場合には警告音のみとする措置が挙げられる。
【００６６】
システム制御部４は、プローブユニット７０の位置座標Ｐ１と非放出特定空間Ｒ１の位置座標Ｐ２との距離が所定距離（例えば１０ｃｍ）以上離れており、かつ検出面が障害物に接触していることによりレーザ光Ｌが空間に放出されないと認められる場合には、判断手段による判断結果に関わらず措置をとらないように設定することもできる。実際には、例えば図５Ａおよび５Ｂで説明したような判断基準を単純に満たす場合であっても、上記可能性がない場合やそのようなプローブユニット７０の操作が必要な場合（例えば後頭部や下顎部の検査を行う場合）もありうるためである。このような設定にすることで、より柔軟に非放出特定空間Ｒ１にレーザ光が放出される事態を回避する措置をとることができる。ここで、上記所定距離の下限が１０ｃｍである理由は、レーザ光の生体内の拡散距離が高々５ｃｍ程度であるため、例えば後頭部や下顎部の検査を行う場合であっても、１０ｃｍ離れていればレーザ光は眼球や眼底部に届かないと考えられるためである。上記のような設定を行えば、例えば後頭部や下顎部の検査を行う場合に回避措置機構が作動して検査が履行できないという事態を排除することができる。また、検出面が障害物に接触しているか否かの判断は、例えば超音波画像分析を随時行うことによりすることができる。
【００６７】
以上より、本発明によれば、プローブユニットの検出面の向き（つまり、測定光が意図しない方向に放出される可能性が最も高いと推定される方向）と非放出特定空間との幾何学的な位置関係をリアルタイムに判断することができる。この結果、プローブユニットを使用した光音響計測において、測定光が意図しない方向に放出される可能性を低減することが可能となる。
【００６８】
なお、被検体以外の者（例えば検査者および検査観察者等）の眼も保護したい場合には、被検体以外の者の眼の位置座標も同様に取得する。そして、同様の回避措置をとり、それぞれの者について測定光が放出される事態を回避するように拡張することは容易である。また、プローブユニットと同一の閉空間（例えば検査室）内にあり光センサを備えた機器の誤作動もしくは故障を防ぐため、高強度の測定光がその光センサに入らないようにその機器の位置座標を予め設定するなどの拡張も容易である。例えば、このような機器としては、他の機器の位置姿勢制御に利用されている赤外センサ受光部を備えた機器や、リモコン受信部を備えた機器等が挙げられる。
【００６９】
また、測定光に起因する不慮の事態を回避すべき特定対象は空間そのものであってもよい。例えば、人通りの多い空間を設定すれば、人について不慮の事態が発生する可能性をより低減できる。
【００７０】
「光音響計測装置の第２の実施形態」
次に、光音響計測装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態の光音響計測装置も、例えば光音響画像を生成することができる光音響撮像装置１０である。図６は、光音響撮像装置１０の構成を示す概略図である。図７は、図６における放出判断部８ｂの構成を示すブロック図である。
【００７１】
本実施形態における光音響撮像装置１０は、図６に示されるように、光送信部１と、画像生成部２と、電気音響変換部３と、表示部６と、操作部５と、放出判断部８ｂと、これら各ユニットを統括的に制御するシステム制御部４とを備えている。つまり、本実施形態の光音響撮像装置１０は、回避判断部８ａに代えて放出判断部８ｂを有する点で、第１の実施形態における光音響計測装置と異なる。したがって、第１の実施形態と同様の構成についての詳細な説明は、必要のない限り省略する。
【００７２】
一方、本実施形態における光音響撮像方法は、レーザ光Ｌを照射する光照射部１と光音響波Ｕを電気信号に変換する電気音響変換部３とを備えたプローブユニット７０を用い、光音響計測を行いたい計測場所の位置座標を取得および設定し、このプローブユニット７０の空間における位置座標および姿勢情報をリアルタイムで取得し、その姿勢情報に基づいてプローブユニット７０の検出面の向きを推定し、プローブユニット７０の位置座標、検出面の向きおよび計測場所の位置座標に基づいて、計測場所の位置座標を基準とした所定範囲内にプローブユニット７０の位置座標が属するか否かの判断（位置座標についての属否判断）をし、上記判断によりプローブユニット７０の位置座標が上記所定範囲内に属する旨の判断結果が得られた場合にのみ、プローブユニット７０からレーザ光Ｌを放出して光音響計測を行い、それ以外の場合には、プローブユニット７０からレーザ光Ｌを放出させないものである。
【００７３】
計測場所は、例えば、レーザ光（測定光）を照射して光音響画像を撮像したい被検体の部位とする。以下本実施形態においては、例として計測場所が被検体７の胸部と設定された場合について説明を行う。
【００７４】
プローブユニット７０、光送信部１、画像生成部２、電気音響変換部３、表示部６、操作部５は、第１の実施形態における光音響撮像装置の場合と同様である。
【００７５】
放出判断部８ｂは、計測場所の位置座標を基準とした所定範囲内にプローブユニット７０の位置座標が属する場合にのみレーザ光Ｌを放出するために、プローブユニット７０に備えられた磁気センサ８２を用いてプローブユニットの空間における情報を検出し、プローブユニット７０と計測場所との位置関係を把握するために必要な情報の処理、および位置座標についての属否判断を行う。この放出判断部８ｂは、空間に磁気を発生させる磁気発生部８３と、情報取得部８１と、判断部８４ｂとを備える。
【００７６】
磁気センサ８２および磁気発生部８３は、第１の実施形態における光音響撮像装置の場合と同様である。
【００７７】
情報取得部８１は、図７に示されるように第１の情報受信部８５と、第２の情報受信部８６ｂと、推定部８７とを備えている。
【００７８】
第１の情報受信部８５は、第１の実施形態における光音響撮像装置の場合と同様である。
【００７９】
第２の情報受信部８６ｂは計測場所の位置座標を受信するものである。本実施形態では第２の情報受信部８６ｂは、例えば計測場所の位置座標として、空間における被検体７の胸部について予め登録された位置座標をシステム制御部４から受信する。本実施形態においては、当該胸部の位置座標はシステム制御部４に予め登録されており、第２の情報受信部８６ｂはこの登録された位置座標を取得する。このような方法は、被検体７の動きが少ない場合に有効であり、例えば、プローブユニット７０の磁気センサ８２を胸部近傍に配置してスイッチ等で初期設定できるようにしたり、操作部５により手動で設定したりするようにしてもよい。その他、当該胸部の位置座標は、当該胸部に別の磁気センサを取り付けて、プローブユニット７０の位置座標と同様にリアルタイムで取得することもできる。このような方法は、被検体７の動きが多い場合に有効である。当該胸部についての位置座標は、例えばその領域の代表点の位置座標とする。なお、本発明において、計測場所の輪郭を厳密に規定する必要はなく、計測場所として設定したいおおよその領域に含まれる代表点の位置を設定すれば充分である。
【００８０】
推定部８７は、第１の実施形態における光音響撮像装置の場合と同様である。
【００８１】
上記の結果、情報取得部８１は最終的に、プローブユニット７０の空間における位置座標、プローブユニットの検出面の向き、および計測場所の位置座標を取得する。そして、情報取得部８１はこれら３つの情報を判断部８４ｂに送信する。
【００８２】
判断部８４ｂは、情報取得部８１により取得された３つの情報に基づいて、位置座標についての属否判断をする。位置座標についての属否判断は例えば次のように行う。
【００８３】
図８Ａは、位置座標についての属否判断をする方法の例を示す概略図である。図８Ａに示される場合では、プローブユニット７０の位置座標Ｐ１と計測領域の位置座標Ｐ３との距離が算出され、この距離が所定の閾値ｒ以下である場合に、上記所定範囲Ｒ２内にプローブユニット７０の位置座標が属する旨の判断が行われる。ここで、この距離に関する所定の閾値ｒは、例えば１０ｃｍ程度とすることが好ましいが、実際の計測条件等を考慮して適宜設定される。
【００８４】
また、判断部８４ｂは、上記の位置座標についての属否判断に加えて、プローブユニット７０の予め設定された計測特定姿勢を基準とした所定範囲内にその姿勢情報が属するか否かの判断（姿勢情報についての属否判断）をしてもよい。例えば、この姿勢情報についての属否判断は例えば次のように行う。図８Ｂは、姿勢情報についての属否判断をする方法の例を示す概略図である。計測特定姿勢は、測定光を放出すべきプローブユニット７０の姿勢の基準となる姿勢であり、通常は光音響計測を行うプローブユニットの理想的な姿勢とする。光音響計測を行う前に予め設定される。例えばこの設定は、実際に光音音響計測を行う姿勢でプローブユニット７０を胸部の上に配置してスイッチ等で初期設定したり、操作部５により手動で設定したりするようにしてもよい。そして、この計測特定姿勢にあるプローブユニット７１における検出面の向き７１ａと実際のプローブユニット７０の検出面の向き７０ａとの成す角φ（例えばＰ１の点で交わるときの角度）を求め、この角度φが所定の閾値以下である場合に、計測特定姿勢を基準とした所定範囲内にその姿勢情報が属する旨の判断が行われる。ここで、この角度φに関する所定の閾値は、例えば４５°程度とすることが好ましいが、実際の計測条件等を考慮して適宜設定される。
【００８５】
システム制御部４は、本発明の放出制御手段としても機能し、判断部８４ｂにより位置座標および姿勢情報についての属否判断の判断結果が得られた場合にのみ、レーザ光Ｌがプローブユニット７０から放出されるように、例えば光源の出力のスイッチを入れたりシャッターを開いたりして制御を行う。
【００８６】
以上のように、本実施形態によれば、計測場所を基準とした所定範囲内にプローブユニットが存在する否かをリアルタイムに判断することができ、必要な場合にのみプローブユニットから測定光を放出させることができる。この結果、プローブユニットを使用した光音響計測において、測定光が意図しない方向に放出される可能性を低減することが可能となる。
【００８７】
さらに、本実施形態において、計測特定姿勢を基準とした所定範囲内にその姿勢情報が属するか否かの判断も行えば、測定光が放出される方向も限定できるため、測定光が意図しない方向に放出される可能性をさらに低減することが可能となる。
【００８８】
（設計変更）
なお、第１の実施形態および第２の実施形態を組み合わせることも可能である。つまり、非放出特定空間を設定し、非放出特定空間にレーザ光が放出される可能性の有無の判断をするとともに、さらにプローブユニットの位置座標および姿勢情報についての属否判断も行えば、それぞれ単独で判断する場合に比べて、測定光が意図しない方向に放出される可能性をより低減することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、光音響イメージングに限らず、光音響分析法を利用した被検体の検査および診断等においても同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１     光送信部
２     画像生成部
３     電気音響変換部
３ｓ   検出面
４     システム制御部
５     操作部
６     表示部
７     被検体
８ａ   回避判断部
８ｂ   放出判断部
１０   光音響分析装置
１１   光源部
１４   導波部
１５   光照射部
２２   受信部
２４   走査制御部
２５   信号処理部
７０   プローブユニット
８１   情報取得部
８２   磁気センサ
８３   磁気発生部
８４ａ、８４ｂ        判断部
８５   第１の情報受信部
８６ａ、８６ｂ        第２の情報受信部
８７   推定部
Ｌ     レーザ光
Ｐ１   プローブユニットの空間における位置座標
Ｐ２   被検体の頭部の空間における位置座標
Ｐ３   計測場所の位置座標
Ｕ     光音響波
【図１】
0005769652.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
0005769652.tif 000009
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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