(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を照射された被検体の関心領域から発生する光音響波を受信して電気信号を出力する複数の素子と、
前記複数の素子の指向軸が集まるように前記複数の素子を支持するとともに、前記被検体と前記複数の素子を音響的に整合させる音響マッチング材を保持する探触子と、
前記探触子を移動させる走査部と、
前記走査部を制御する制御部と、
前記走査部により前記探触子が移動した各位置において、前記複数の素子が前記光音響波を受信して出力した電気信号を用いて前記関心領域の画像データを生成する処理部と、
を有し、
前記制御部は、前記探触子を前記関心領域に対応する走査領域において曲線状の軌跡で移動させつつ前記複数の素子に前記光音響波を受信させる光音響測定を、前記関心領域について複数回行い、かつ、各回の光音響測定同士の間で前記探触子を前記曲線状の軌跡と同じ回転方向で移動させ、
前記処理部は、前記関心領域に関する前記複数回の光音響測定に基づいて複数の前記画像データを生成し、
前記制御部は、前記探触子の移動による前記音響マッチング材の液面の変化が所定の範囲内に収まるような加速度および移動方向の変化の範囲内となるように、前記走査部を制御する
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記探触子がスパイラル状の軌跡に沿って移動するように前記走査部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の被検体情報取得装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記関心領域における複数回の光音響測定について、前記スパイラル状の軌跡が、前記スパイラル状の軌跡と同じ回転方向を持つ曲線状の接続軌跡により接続されるように、前記走査部を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記関心領域における先行する光音響測定に関するスパイラル状の軌跡
と、後続の光音響測定に関するスパイラル状の軌跡とで、開始位置が異なるように、前記走査部を制御する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の被検体情報取得装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記探触子が円周状の軌道に沿って移動するように前記走査部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の被検体情報取得装置。
【請求項６】
光源からの光を照射された被検体の関心領域から発生する光音響波を受信して電気信号を出力する複数の素子と、
前記複数の素子の指向軸が集まるように前記複数の素子を支持するとともに、前記被検体と前記複数の素子を音響的に整合させる音響マッチング材を保持する探触子と、
前記探触子を移動させる走査部と、
前記走査部を制御する制御部と、
前記走査部により前記探触子が移動した各位置において、前記複数の素子が前記光音響波を受信して出力した電気信号を用いて前記関心領域の画像データを生成する処理部と、
を有し、
前記制御部は、前記探触子を前記関心領域に対応する走査領域において曲線状の軌跡で移動させつつ前記複数の素子に前記光音響波を受信させる光音響測定を、前記関心領域について複数回行い、
前記処理部は、前記関心領域に関する前記複数回の光音響測定に基づいて複数の前記画像データを生成し、
前記制御部は、前記探触子がスパイラル状の軌跡に沿って移動するように前記走査部を制御し、かつ、前記関心領域における先行する光音響測定に関するスパイラル状の軌跡の終了位置が、後続の光音響測定に関するスパイラル状の軌跡の開始位置となるように、前記走査部を制御し、
前記制御部は、前記探触子の移動による前記音響マッチング材の液面の変化が所定の範囲内に収まるような加速度および移動方向の変化の範囲内となるように、前記走査部を制御する
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項７】
前記光音響測定が終了した後に、前記探触子が戻るホームポジションが設定されている
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記光音響測定の開始時の前記ホームポジションから開始位置までの前記探触子の移動が、前記光音響測定における前記曲線状の軌跡と同じ回転方向の曲線となるように、前記走査部を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の被検体情報取得装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記光音響測定の終了後の終了位置から前記ホームポジションまでの前記探触子の移動が、前記光音響測定における前記曲線状の軌跡と同じ回転方向の曲線となるように、前記走査部を制御する
ことを特徴とする請求項７または８に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記探触子が、所定の加速度の範囲内、かつ、移動方向の変化が所定の範囲内で移動するように、前記走査部を制御する
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１１】
光源からの光を照射された被検体の関心領域から発生する光音響波を受信して電気信号を出力する複数の素子と、
前記複数の素子の指向軸が集まるように前記複数の素子を支持するとともに、前記被検体と前記複数の素子を音響的に整合させる音響マッチング材を保持する探触子と、
処理部と、
を備える被検体情報取得装置の制御方法であって、
前記探触子を移動させる走査ステップと、
前記探触子が移動した各位置において、前記複数の素子が前記光音響波を受信して出力した電気信号を用いて前記関心領域の画像データを生成する処理ステップと、
を含み、
前記走査ステップでは、前記探触子を前記関心領域に対応する走査領域において曲線状の軌跡で移動させつつ前記複数の素子に前記光音響波を受信させる光音響測定を、前記関心領域について複数回行い、かつ、各回の光音響測定同士の間で前記探触子を前記曲線状の軌跡と同じ回転方向で移動させ、
前記処理ステップでは、前記関心領域に関する前記複数回の光音響測定に基づいて複数の前記画像データを生成し、
前記走査ステップでは、前記探触子の移動による前記音響マッチング材の液面の変化が所定の範囲内に収まるような加速度および移動方向の変化の範囲内となるように、前記探触子を移動させる
ことを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項１２】
前記走査ステップでは、前記探触子をスパイラル状の軌跡に沿って移動させる
ことを特徴とする請求項１１に記載の被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項１３】
前記走査ステップでは、前記関心領域における複数回の光音響測定について、前記スパイラル状の軌跡が、前記スパイラル状の軌跡と同じ回転方向を持つ曲線状の接続軌跡により接続されるように、前記探触子を移動させる
ことを特徴とする請求項１２に記載の被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項１４】
前記走査ステップでは、前記関心領域における先行する光音響測定に関するスパイラル状の軌跡と、後続の光音響測定に関するスパイラル状の軌跡とで、開始位置が異なるように、前記探触子を移動させる
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項１５】
前記走査ステップでは、前記探触子が円周状の軌道に沿って移動するように前記探触子を移動させる
ことを特徴とする請求項１１に記載の被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項１６】
光源からの光を照射された被検体の関心領域から発生する光音響波を受信して電気信号を出力する複数の素子と、
前記複数の素子の指向軸が集まるように前記複数の素子を支持するとともに、前記被検体と前記複数の素子を音響的に整合させる音響マッチング材を保持する探触子と、
処理部と、
を備える被検体情報取得装置の制御方法であって、
前記探触子を移動させる走査ステップと、
前記探触子が移動した各位置において、前記複数の素子が前記光音響波を受信して出力した電気信号を用いて前記関心領域の画像データを生成する処理ステップと、
を含み、
前記走査ステップでは、前記探触子を前記関心領域に対応する走査領域において曲線状の軌跡で移動させつつ前記複数の素子に前記光音響波を受信させる光音響測定を、前記関心領域について複数回行い、
前記処理ステップでは、前記関心領域に関する前記複数回の光音響測定に基づいて複数
の前記画像データを生成し、
前記走査ステップでは、前記探触子をスパイラル状の軌跡に沿って移動させ、かつ、前記関心領域における先行する光音響測定に関するスパイラル状の軌跡の終了位置が、後続の光音響測定に関するスパイラル状の軌跡の開始位置となるように、前記探触子を移動させ、
前記走査ステップでは、前記探触子の移動による前記音響マッチング材の液面の変化が所定の範囲内に収まるような加速度および移動方向の変化の範囲内となるように、前記探触子を移動させる
ことを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項１７】
前記光音響測定が終了した後に、前記探触子が戻るホームポジションが設定されている
ことを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項１８】
前記走査ステップでは、前記光音響測定の開始時の前記ホームポジションから開始位置までの前記探触子の移動が、前記光音響測定における前記曲線状の軌跡と同じ回転方向の曲線となるように、前記探触子を移動させる
ことを特徴とする請求項１７に記載の被検体情報取得装置の制御方法。
【請求項１９】
前記走査ステップでは、前記光音響測定の終了後の終了位置から前記ホームポジションまでの前記探触子の移動が、前記光音響測定における前記曲線状の軌跡と同じ回転方向の曲線となるように、前記探触子を移動させる
ことを特徴とする請求項１７または１８に記載の被検体情報取得装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体情報取得装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザなどの光源から被検体に光を照射し、被検体内の情報を得る光イメージング装置の研究が医療分野を中心に進められている。その一つとして、Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＰＡＴ：光音響トモグラフィー）技術を用いた装置が提案さ
れている。ＰＡＴとは、光を被検体に照射し、被検体内を伝播・拡散した光が被検体組織に吸収されて発生する音響波を受信して解析することで、被検体内部の光学特性に関連した情報を可視化する技術である。これにより、被検体内の光学特性値分布等の特性情報を取得して画像化できる。
【０００３】
光学特性に関連した情報として例えば、光照射によって生じた初期音圧分布や、光エネルギー吸収密度分布などがある。これらの情報は生体組織の内部の把握に有用であり、医療診断への応用、例えば新生血管の増殖を伴う悪性腫瘍の位置の特定への利用が期待されている。
【０００４】
非特許文献１は、音響波を受信して電気信号に変換する受信素子が半球状に配置された、半球状の探触子を用いるＰＡＴ装置を開示する。半球状探触子においては、各受信素子の感度の高い方向が球の中心付近に集まり、高分解能領域が形成される。高分解能領域における特性情報は、他の部分における特性情報に比べてアーチファクトが低減される。
【０００５】
特許文献１にも、半球状探触子を持つ光音響トモグラフィー装置が開示されている。この装置は、高分解能領域を拡大するために半球状の探触子と被検体との相対位置を移動させる走査装置を備える。
【０００６】
ここで、半球状探触子を用いる場合、被検体と受信素子のインピーダンスマッチングを取るための音響マッチング材が必要である。例えば特許文献１では、水等の液体で被検体と受信素子との間の空間を満たしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１７９３４８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】"Photoacoustic angiography of the breast", Medical Physics, Vol. 37, No. 11, November 2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
半球状探触子を用いる光音響トモグラフィー装置においては、音響マッチング材を半球内に満たして音響インピーダンスを整合させる。また被検体の広い範囲を測定するためには、探触子を移動させながら測定を行うとよい。しかし、探触子が移動すると、音響マッチング材の液面が波立つような乱れが発生する。被検体と音響マッチング材の界面で液面が乱れて空気が入ると、被検体から受信素子までの経路が中断され、音響波の受信が困難になる。また、液面の変動によって光の照射経路が不安定になる可能性がある。特に半球状探触子と光照射部が一体化されている場合、光の照射経路に空気が入り込んで光量や照
射光分布が想定値から外れる可能性がある。
【００１０】
非特許文献１は、探触子の移動方法の一例として、スパイラル移動を示す。これは、被検体の鉛直下方のＸＹ平面において、探触子全体が渦巻状の軌跡を描く移動方法である。スパイラル移動中は音響マッチング材の回転方向が一定なので、液面の乱れは抑制される。しかし、スパイラル移動中に、探触子が大きく方向転換したり、急な加減速を行ったり、急停止したりすると、音響マッチング材の流れが乱れる。これらの問題は例えば、測定開始時の探触子の静止状態からの移動や、測定終了時の停止のときに起こる。また、探触子のホームポジションから測定開始位置までの移動や、測定終了位置からホームポジションへの復帰のときにも起こる。また、同じ領域で複数回のスパイラル移動を繰り返す場合の各回の光音響測定同士の間の移動時にも起こる。
【００１１】
音響マッチング材の流れが乱れると、音響マッチング材と、被検体または被検体に密着した保持部材との界面付近に、気泡の混入や空気層の形成が起きる。さらに、液面が大きく乱れた結果として音響マッチング材が流出し、水位が低下すると、被検体が広範囲で露出する。この結果、音響マッチングが不十分になるため、光音響測定精度の低下や再構成画像の画質低下につながる。
【００１２】
音響マッチング材の液面が乱れると、収束のためにある程度の時間を要する。そのため、光音響測定を連続的に行いたい場合などは、液面の乱れをできるだけ抑える必要がある。例えば探触子をスパイラル移動させて行う光音響測定を複数回繰り返す場合を考える。この場合、各スパイラル移動の期間中は液面が安定するものの、あるスパイラル移動から次のスパイラル移動に移行するときに急な加減速や方向転換があると、液面が乱れる。
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、探触子によって保持される音響マッチング材の液面の乱れを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第一の態様は、
光源からの光を照射された被検体の関心領域から発生する光音響波を受信して電気信号を出力する複数の素子と、
前記複数の素子の指向軸が集まるように前記複数の素子を支持するとともに、前記被検体と前記複数の素子を音響的に整合させる音響マッチング材を保持する探触子と、
前記探触子を移動させる走査部と、
前記走査部を制御する制御部と、
前記走査部により前記探触子が移動した各位置において、前記複数の素子が前記光音響波を受信して出力した電気信号を用いて前記関心領域の画像データを生成する処理部と、
を有し、
前記制御部は、前記探触子を前記関心領域に対応する走査領域において曲線状の軌跡で移動させつつ前記複数の素子に前記光音響波を受信させる光音響測定を、前記関心領域について複数回行い、かつ、各回の光音響測定同士の間で前記探触子を前記曲線状の軌跡と同じ回転方向で移動させ、
前記処理部は、前記関心領域に関する前記複数回の光音響測定に基づいて複数の前記画像データを生成し、
前記制御部は、前記探触子の移動による前記音響マッチング材の液面の変化が所定の範囲内に収まるような加速度および移動方向の変化の範囲内となるように、前記走査部を制御する
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
本発明の第二の態様は、
光源からの光を照射された被検体の関心領域から発生する光音響波を受信して電気信号を出力する複数の素子と、
前記複数の素子の指向軸が集まるように前記複数の素子を支持するとともに、前記被検体と前記複数の素子を音響的に整合させる音響マッチング材を保持する探触子と、
前記探触子を移動させる走査部と、
前記走査部を制御する制御部と、
前記走査部により前記探触子が移動した各位置において、前記複数の素子が前記光音響波を受信して出力した電気信号を用いて前記関心領域の画像データを生成する処理部と、
を有し、
前記制御部は、前記探触子を前記関心領域に対応する走査領域において曲線状の軌跡で移動させつつ前記複数の素子に前記光音響波を受信させる光音響測定を、前記関心領域について複数回行い、
前記処理部は、前記関心領域に関する前記複数回の光音響測定に基づいて複数の前記画像データを生成し、
前記制御部は、前記探触子がスパイラル状の軌跡に沿って移動するように前記走査部を制御し、かつ、前記関心領域における先行する光音響測定に関するスパイラル状の軌跡の終了位置が、後続の光音響測定に関するスパイラル状の軌跡の開始位置となるように、前記走査部を制御し、
前記制御部は、前記探触子の移動による前記音響マッチング材の液面の変化が所定の範囲内に収まるような加速度および移動方向の変化の範囲内となるように、前記走査部を制御する
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
本発明の第三の態様は、
光源からの光を照射された被検体の関心領域から発生する光音響波を受信して電気信号を出力する複数の素子と、
前記複数の素子の指向軸が集まるように前記複数の素子を支持するとともに、前記被検体と前記複数の素子を音響的に整合させる音響マッチング材を保持する探触子と、
処理部と、
を備える被検体情報取得装置の制御方法であって、
前記探触子を移動させる走査ステップと、
前記探触子が移動した各位置において、前記複数の素子が前記光音響波を受信して出力した電気信号を用いて前記関心領域の画像データを生成する処理ステップと、
を含み、
前記走査ステップでは、前記探触子を前記関心領域に対応する走査領域において曲線状の軌跡で移動させつつ前記複数の素子に前記光音響波を受信させる光音響測定を、前記関心領域について複数回行い、かつ、各回の光音響測定同士の間で前記探触子を前記曲線状の軌跡と同じ回転方向で移動させ、
前記処理ステップでは、前記関心領域に関する前記複数回の光音響測定に基づいて複数の前記画像データを生成し、
前記走査ステップでは、前記探触子の移動による前記音響マッチング材の液面の変化が所定の範囲内に収まるような加速度および移動方向の変化の範囲内となるように、前記探触子を移動させる
ことを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法である。
本発明の第四の態様は、
光源からの光を照射された被検体の関心領域から発生する光音響波を受信して電気信号を出力する複数の素子と、
前記複数の素子の指向軸が集まるように前記複数の素子を支持するとともに、前記被検体と前記複数の素子を音響的に整合させる音響マッチング材を保持する探触子と、
処理部と、
を備える被検体情報取得装置の制御方法であって、
前記探触子を移動させる走査ステップと、
前記探触子が移動した各位置において、前記複数の素子が前記光音響波を受信して出力した電気信号を用いて前記関心領域の画像データを生成する処理ステップと、
を含み、
前記走査ステップでは、前記探触子を前記関心領域に対応する走査領域において曲線状の軌跡で移動させつつ前記複数の素子に前記光音響波を受信させる光音響測定を、前記関心領域について複数回行い、
前記処理ステップでは、前記関心領域に関する前記複数回の光音響測定に基づいて複数の前記画像データを生成し、
前記走査ステップでは、前記探触子をスパイラル状の軌跡に沿って移動させ、かつ、前記関心領域における先行する光音響測定に関するスパイラル状の軌跡の終了位置が、後続の光音響測定に関するスパイラル状の軌跡の開始位置となるように、前記探触子を移動させ、
前記走査ステップでは、前記探触子の移動による前記音響マッチング材の液面の変化が所定の範囲内に収まるような加速度および移動方向の変化の範囲内となるように、前記探触子を移動させる
ことを特徴とする被検体情報取得装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、探触子によって保持される音響マッチング材の液面の乱れを抑制でき
る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】光音響測定部の機能ブロック図
【図２】情報処理部の構成図
【図３】被検体情報取得装置のユーザーの操作に関する処理を示すフローチャート
【図４】探触子の移動を示す図
【図５】光音響測定部の処理を示すフローチャート
【図６】情報処理部の処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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記憶媒体としても捉えられる。
【００１９】
本発明の被検体情報取得装置は、被検体に光（電磁波）を照射し、光音響効果に従って被検体内または被検体表面の特定位置で発生して伝搬した音響波を受信する、光音響トモグラフィー技術を利用した装置を含む。このような被検体情報取得装置は、光音響測定に基づき被検体内部の特性情報を画像データ等の形式で得ることから、光音響イメージング装置とも呼べる。
【００２０】
光音響装置における特性情報は、光照射によって生じた音響波の発生源分布、被検体内の初期音圧分布、あるいは初期音圧分布から導かれる光エネルギー吸収密度分布や吸収係数分布、組織を構成する物質の濃度分布を含む。具体的には、酸化・還元ヘモグロビン濃度分布や、それらから求められる酸素飽和度分布などの血液成分分布、あるいは脂肪、コラーゲン、水分の分布などである。また、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、吸収係数分布や酸素飽和度分布などの分布情報を被検体情報としてもよい。
【００２１】
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。光音響効果により発生した音響波のことを、光音響波または光超音波と呼ぶ。探触子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。
【００２２】
[第１の実施形態]
第１の実施形態に係る被検体情報取得装置は、被検体内で指定された関心領域について、探触子走査を伴う光音響測定を複数回行って、複数の画像データを得る。時系列の画像データを順次比較することで、被検体の経過観察が可能になる。これにより、体内における物質移動、例えば造影剤の被検体内での拡散状況の追跡が容易になる。
【００２３】
以下の記載においては、関心領域の１枚分の画像データを生成するために、被検体への光照射、探触子走査、および光音響波受信を行う一連の処理を、１回の光音響測定、または１周期分の光音響測定と称する。すなわち、１回の光音響測定、あるいは、１周期分の光音響測定によって、１枚の再構成画像を生成するのに必要な光音響信号が得られる。同
じ関心領域について複数回の光音響測定を行い、各回ごとに画像再構成を行うことで、時系列の特性情報が得られる。なお、１回の光音響測定は１回のスパイラル移動で完結してもよいし、１回の光音響測定の中に複数回のスパイラル移動が含まれても良い。
【００２４】
本発明においては、１回の光音響測定の期間中や、ある光音響測定と他の光音響測定の間に起きる、探触子の加速度変化（急加速、急減速、急停止または方向転換など）に起因する液面の乱れを抑制する。本発明は、スパイラル移動やその他の移動を、曲がり方が所定以上に緩やかな曲線状軌跡の連続的な組み合わせにより実行する。曲がり方は例えば、曲率が所定以下であること（曲率半径が所定以上であること）で規定される。また、探触子移動の加速度変化や方向変化を限定してもよい。典型的には、探触子の移動軌跡が、回転方向の揃った小さな円弧状の軌跡を描くように制御する。
【００２５】
（光音響測定部）
図１を用いて、被検体情報取得装置の概要構成を説明する。装置は、光音響測定を行う光音響測定部１１００と、電気信号を処理する情報処理部１０００を有する。光音響測定部１１００は、必要に応じて制御部１１０１を介して情報処理部１０００と情報を送受信する。
【００２６】
制御部１１０１は、光音響測定部１１００内の各ブロックを制御する。制御部１１０１はまた、受信素子１１０８から出力された電気信号に対する増幅処理やアナログ／デジタル変換処理、補正処理を行う。
【００２７】
走査部１１０２は、探触子１１０３と被検体１１０７の相対位置を移動させる。走査部１１０２として例えば、ＸＹ方向に探触子を移動させる２軸ステージや、３次元移動可能な３軸ステージを使用できる。走査部１１０２は、制御部１１０１の指示に従い、関心領域の特性情報を取得するために必要な走査領域内で探触子を移動させる。移動方法として例えば、探触子全体を被検体に対して渦巻状の軌跡を描くように公転させるスパイラル移動がある。なお、探触子と被検体の相対位置を移動できればよいので、被検体を移動させてもよい。
【００２８】
探触子は、１回の光音響測定の中で、関心領域に対応する走査領域を少なくとも１回走査する。再構成画像を高精細化する目的で、１回の光音響測定の中で、探触子が走査領域内部を複数回走査してもよい。走査部１１０２が行う走査には、１回の光音響測定の中での走査が含まれる。また、光音響測定のある周期の終了位置から、次の周期の開始位置までの探触子の移動が含まれる。また、光音響測定終了位置または光音響測定開始位置と、ホームポジションとの間での探触子の移動も含まれる。
【００２９】
探触子１１０３は、音響マッチング材１１０９が充填された半球状の部材である。半球面上には、複数の受信素子１１０８が配置される。被検体１１０７が音響マッチング材１１０９により満たされた探触子内部に配置される。ここで探触子の形状は半球には限定されない。内部に音響マッチング材を保持し、複数の受信素子を、少なくとも一部の受信素子の指向軸（受信感度の高い方向）が集まるように支持できれば、どのような形状でもよい。例えば球冠状、楕円体の一部、お椀状、皿状、複数の平面または曲面を組み合わせた形状などを利用できる。また、下方に光照射部を設けた球帯状としてもよい。
【００３０】
被検体１１０７を音響マッチング材１１０９に直接漬けるのではなく、被検体を保持して形状を安定させる保持部材を設けてもよい。これにより、測定精度を向上させる、情報処理装置において光量取得や再構成処理に要する演算時間を短縮する、被検者の不快感を減少させるといった効果が得られる。保持部材としては、音響波および光に対する透過性が高い材質を用いる。被検体が乳房の場合、カップ状やお椀状の保持部材が好ましい。ま
た乳房のサイズに応じて複数の保持部材を用意しておき、交換してもよい。
【００３１】
受信素子１１０８としては感度が高く、周波数帯域が広いものが好ましい。例えばＰＺＴ、ＰＶＤＦ、ｃＭＵＴ、ファブリペロー干渉計を用いた受信素子などが挙げられる。ただし、音響波を受信して電気信号を出力できれば、これらには限定されない。受信素子の指向軸が集まる位置の近傍に、高分解能領域１１１０が形成される。高分解能領域の位置、サイズや形状は、探触子の形状や素子の配置に応じて設定できる。例えば、半球の中心点と比べて半分の分解能を維持できる領域を高分解能領域とする。
【００３２】
光源１１０４は、被検体１１０７に光１１０６を射出する。光源１１０４として例えば、パルス光を発生させるレーザ光源、発光ダイオード、フラッシュランプ等を利用できる。光源１１０４は、観測対象に対して吸収係数が高い波長の光を照射できること、および、被検体の熱特性に応じた時間で光を照射できることが好ましい。また、光の波長を変更可能なことが好ましい。
【００３３】
光学系１１０５は、光源１１０４で発光した光１１０６を導き、射出するための各種の部材である。光学系１１０５には例えば、ミラー、光ファイバーレンズ、フィルタ、プリズム、拡散板などが含まれる。図示した例では、光学系１１０５の光射出端は探触子１１０３と一体化しており、ともに移動する。照射光は音響マッチング材１１０９を透過して被検体１１０７に照射される。
【００３４】
制御部１１０１は、光源１１０４、光学系１１０５、走査部１１０２を制御して、被検体の所望の位置に、タイミングや強度が制御された光を照射する。そして受信素子１１０８が、制御部１１０１の制御にしたがって光音響波を受信する。これにより得られたアナログ電気信号が増幅やデジタル変換されて光音響信号となり、信号取得時の条件とともに情報処理部１０００に送られる。
【００３５】
ここで、光音響信号取得時の条件としては、探触子１１０３の受信面上での受信素子の位置、受信素子の感度および指向性などの、受信素子の情報がある。また、光源や光学系のパラメータや、光量情報がある。また、探触子１１０３の移動に関する制御情報や、各時刻における探触子１１０３の位置情報や、各電気信号がどの位置で取得されたかを特定する情報がある。なお、１枚分の画像データを取るために１回の光音響測定の中で、同一位置からの光音響波を複数回取得し、積算や加算平均によりＳＮ比を向上させることがある。この場合、情報処理部に複数回の信号強度それぞれを送ってもよいし、演算後の情報を送ってもよい。
【００３６】
音響マッチング材１１０９は、被検体１１０７と探触子１１０３との間の空間を満たし、両者を音響的に整合させる。材料は、被検体１１０７と受信素子１１０８に音響インピーダンスが近く、パルス光を透過する液体が望ましい。例えば水、ひまし油、ジェルなどが用いられる。ただし、音響的な整合が可能であれば、これらに限定されない。
【００３７】
（情報処理部）
図２に、情報処理部１０００の機能ブロックを示す。情報処理部１０００は、ユーザー（医師や検査技師など）からの測定指示を取得し、光音響測定部１１００への制御情報に変換する。制御情報は、画質や測定回数、測定間隔等に関するユーザーの要望を満たし、かつ、音響マッチング材の液面の乱れを抑制できるように生成される。情報処理部１０００はまた、光音響測定により得られた光音響信号を用いて被検体内部の特性情報を生成し、保存や表示等を行う。
【００３８】
情報処理部１０００は、測定指示情報取得部１００１、測定方法決定部１００２、再構
成部１００３によって構成される。情報処理部１０００は、表示部１００４、光音響測定部１１００、および記憶部１２００と通信可能である。なお表示部１００４は、情報処理部１０００とは別に提供されてもよいし、一体化されてもよい。
【００３９】
測定指示情報取得部１００１は、マウス、キーボード、タッチパネル等のユーザーインタフェース１３００を介してユーザーからの測定指示を受け付ける。測定指示の例として、再構成対象となる関心領域の範囲指定がある。範囲指定は、座標指定、タッチインタフェースによる入力、装置固有の既定値からの選択などの方法で行われる。例えば、プリセットされた複数の３次元領域からの選択および微調整、不図示のカメラによる撮影画像を参照しながらのマウスやタッチパネルによる指定、座標数値入力、などが行われる。
【００４０】
範囲指定以外の指示内容として、複数回の光音響測定を行う場合の回数や間隔に関する指定、１回の光音響測定で得られる１枚分の画像データの画質、光音響測定機能に関する設定パラメータなどがある。なお、連続的な光音響測定が不要であれば、回数をゼロとする。測定指示情報取得部１００１は、取得した測定指示情報を測定方法決定部１００２に送信する。また、これらの測定指示を記憶部１２００に格納しておき、ユーザーに選択させてもよい。
【００４１】
測定方法決定部１００２は、取得した測定指示情報に基づいて、光音響測定部１１００の測定方法を決定する。測定方法には、制御部１１０１が光源１１０４、光学系１１０５、走査部１１０２などに与える制御パラメータを決定するために必要な情報が含まれる。すなわち、制御部１１０１が測定方法に応じた制御を行うことで、関心領域の画像再構成に必要な光音響信号が取得される。測定方法決定部１００２は、決定された測定方法を、光音響測定部１１００および再構成部１００３に送信する。
【００４２】
再構成部１００３は、光音響測定部１１００から光音響信号を受信する。また信号取得時の条件があれば、それも受信する。再構成部１００３は、光音響信号と、信号取得条件と、測定方法に関する情報を用いて、関心領域内の再構成単位（ボクセルまたはピクセル）ごとにボリュームデータを生成する。再構成には、フーリエ変換法、ユニバーサルバックプロジェクション法、フィルタードバックプロジェクション法、逐次再構成法など、既知の様々な手法を利用できる。
【００４３】
再構成部１００３は、生成した画像データを所望のデータ形式で記憶部１２００に格納する。また必要に応じて、測定方法情報、信号取得条件、測定指示情報などと共に格納してもよい。例えば、関心領域をボクセルごとの信号強度で表したボリュームデータと、再構成画像に関する情報を組み合わせて保存する。その際、医用画像の標準的な規格であるＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）のフォーマットを利用できる。本発明に特有な情報、例えば光音響測定の回数や画像の精度などは、ＤＩＣＯＭフォーマットのプライベートタグを利用して格納可能である。
【００４４】
記憶部１００２としては、情報処理装置と通信して、または情報処理装置に内蔵されて情報を格納可能であれば、何を用いてもよい。例えば磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリなどを使用できる。
【００４５】
再構成部１００３は、生成した特性情報をすぐに表示部１００４に送信して画像を表示させてもよい。１回の光音響測定により得られた画像を表示する方法としては、３次元の関心領域を複数の断層像で表示する方法や、最大値投影法、ボリュームレンダリング法などがある。また、同じ関心領域について複数回の光音響測定を行い、時系列で複数の画像を生成した場合は、それらを並べて表示してもよいし、一定時間ごとに変化する動画形式
で表示してもよい。さらに、被検体の画像を、光音響測定の条件や測定方法に関する情報、ＰＡＴ以外のモダリティにより得られた被検体情報、同一の被検者の過去の画像、アノテーションを付したテキスト情報などとともに表示してもよい。
【００４６】
表示部１００４としては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプレイなどを利用できる。ただし、これらに限定されない。
【００４７】
なお、本実施形態では光音響測定部１１００と情報処理部１０００を別体としているが、両者を一体化させてもよい。また、光音響測定部１１００の一部のブロックや、情報処理部１０００の一部のブロックを外部に出してもよい。情報処理部１０００としては、ＣＰＵなどの処理回路、記憶装置、ユーザーインタフェース、表示装置などを有し、ＯＳや制御プログラム、アプリケーションプログラムに従って情報の入出力や演算を実行可能な情報処理装置を利用できる。このような装置としては、ワークステーションやＰＣ等が考えられる。情報処理部１０００に含まれる各ブロックは、それぞれ別の回路によって構成されてもよいし、被検体情報取得方法をＣＰＵに実行させるプログラムの機能モジュールとして構成されてもよい。再構成部は、本発明の処理部に相当する。また、制御部１１０１としても情報処理装置が適切である。
【００４８】
（測定指示の処理フロー）
フローチャートを用いて、具体的な処理の手順を説明する。図３は、ユーザーが、被検者の乳房を被検体として測定する際のフローチャートである。このフローは、乳房が所定の位置セットされた時点から開始される。図１の装置の場合、寝台状の支持部材にうつ伏せになった被検者が下方に乳房を垂らし、探触子１１０３に充填された音響マッチング材内部に設置する。
【００４９】
ステップＳ３０１において、ユーザーが、上述のいずれかの方法を用いて、乳房のうち再構成対象となる３次元の関心領域を設定する。
【００５０】
ステップＳ３０２において、ユーザーは各種の測定パラメータを設定する。パラメータとしては、走査軌跡（スパイラル状や円形など）の種類、走査ピッチや測定点の数などの画質に関する条件、再構成の条件などがある。また本発明においては、複数回の光音響測定を行う場合の回数や時間間隔、光音響測定同士の間の探触子制御方法、スパイラル移動の軌跡同士の間の探触子制御方法などのパラメータを指定できる。また、１回の光音響測定中のスパイラル移動の回数は、ユーザーが指定してもよいし、必要な画質に応じて装置の側が決定してもよい。本ステップの処理は、ステップＳ３０１の入力内容に応じて自動的に設定されてもよい。
【００５１】
ステップＳ３０３において、ユーザーが測定開始を指示すると、情報処理部１０００と光音響測定部１１００が連動して光音響測定を実行する。これにより、１枚の再構成画像を生成するのに必要な光音響信号が取得される。このとき、測定方法決定部１００２は、測定指示情報取得部１００１が取得したユーザー指示内容やデフォルトの設定項目に基づいて、制御情報を生成する。制御内容は例えば、光源や光照射の制御、関心領域に対応する走査領域の設定がある。また、所望の測定精度に応じた探触子移動軌跡、探触子移動速度、光音響測定回数、測定位置の密度、および、それらを実現するための探触子の制御情報がある。また、補正等の情報処理に関する制御情報もある。これらパラメータは、ユーザーの指定に応じて既定値から選択する方式でもよい。
【００５２】
続いて、ステップＳ３０４において、情報処理部１０００が光音響信号を用いて関心領域内の特性情報を示す画像データを生成する。なお、この処理は、すべての光音響測定が終わってからまとめて行ってもよい。
【００５３】
ステップＳ３０５において、指定回数の光音響測定が終了したと判断されたら、本フローは終了する。判定条件としては、測定回数の他に、Ｓ３０４で得られた画像データの品質が所定の基準に達したかどうかや、ユーザーからの測定終了指示があったかどうかなどを用いてもよい。フローが完了したあとは、画像データの保存や、表示部への画像表示を行ってもよい。
【００５４】
（探触子の走査軌跡）
図４を用いて、１回の光音響測定における探触子１１０３の走査について説明する。ここでは、走査部１１０２が、関心領域に対応した走査領域において探触子１１０３をスパイラルに移動させる例を挙げる。図中、破線で示したのは、半球状探触子を鉛直上方（被検者側）から見たときの中心点の軌跡である。なおここでは記載していないが、探触子１１０３が自転しても構わない。
【００５５】
図４（ａ）は、スパイラル走査における中心点の軌跡である。開始位置４０１から終了位置４０３まで、符号４０２が示すスパイラル状の軌跡が描かれる。この軌跡の各位置で取得した光音響波から、再構成に必要な電気信号が得られる。また、１回の光音響測定中に同じ関心領域を繰り返し測定する場合や、複数回の光音響測定において引き続き同じ関心領域を測定する場合、符号４０４で示したような接続軌跡を用いる。前者は、ＳＮ比向上の目的で行われる。また後者は、経過観察目的で動画やタイムラプスムービーを作成する際に行われる。
【００５６】
接続軌跡４０４は、終了位置４０３と、次回の光音響測定の開始位置４０１とを、軌跡４０２の回転方向と同じ方向に回転する曲線状の軌跡（典型的には円弧）で結ぶ。これにより、探触子１１０３が急に方向転換することがなくなり、液面の乱れが抑制される。これは、スパイラル運動により生じている音響マッチング材の流れに沿った方向に探触子が移動するためである。このとき、探触子１１０３の速度変化も急激にならないように制御することが好ましい。スパイラルの外側から内側へと探触子が移動する場合も、回転方向が同じ接続軌跡を用いればよい。
【００５７】
図４（ａ）では、二度目の光音響測定の開始地点を、前回の光音響測定の開始地点と同じにしている。しかし、光音響測定ごとに開始位置をずらして、広い関心領域を測定してもよい。また、光音響測定ごとに、サイズ、測定密度、測定点の位置が異なるスパイラルを用いてもよい。測定点が増えることで、アーチファクト低減効果が得られる。また、図４（ａ）のようにスパイラルの中心から外側への移動ではなく、外から内への移動でもよい。また、音響マッチング材の流れを一定にするために、ステップアンドリピート方式よりも、連続的な測定方式の方が好ましい。
【００５８】
図４（ｂ）は、図４（ａ）とは別の走査方法を示す。図４（ｂ）の左側の終了位置４０３は、右側の開始位置４０１と同じ場所を示している。図の左側が、同一の関心領域における先行するスパイラル移動であり、右側が後続のスパイラル移動である。探触子はまず、図４（ｂ）の左側のように、先行するスパイラルの中心にある開始位置４０１から外側にある終了位置４０３まで、軌跡４０２上を移動する。次に探触子は、図４（ｂ）の右側のように、後続のスパイラルの外側から内側へと移動する。この場合、それぞれを１回の光音響測定とみなしてもよいし、両方合わせて１回の光音響測定とみなしてもよい。この方法によっても、音響マッチング材の流れに逆らうこと無く連続的に探触子を移動できるので、液面の乱れを低減できる。さらに、図４（ａ）の接続軌跡４０４よりも大きな曲率半径を持つ軌跡によって複数のスパイラルが結ばれるので、液面の乱れを抑制する効果が大きい。
【００５９】
図４（ｃ）は、探触子１１０３の中心位置が円周上を移動するような軌跡４０２を示す。円周のサイズは、関心領域のサイズに応じて任意に指定可能である。例えば、同一の円周上の１回転分を１周期分の光音響測定とする。探触子が複数の半径の違う円周状軌跡の間を移動する場合は、音響マッチング材が乱れないような軌道を用いる。なお、図４（ａ）〜図４（ｃ）のいずれにおいても、探触子の回転方向は、右回りと左回りのどちらでもよい。
【００６０】
探触子の軌跡を、関心領域の形状に応じた楕円形にすることや、最外周が楕円形で近似可能なスパイラル状にすることも考えられる。ただしこの場合、楕円の焦点の付近で比較的曲率が大きいカーブになるため、その部分での液面の変動が所定の範囲以下となるような楕円率・移動速度とする。また本発明は、軌跡の全てが曲線状である場合だけには限定されない。例えば、円を２つの半円に分割し、両者を２本の直線で結んだ形状も利用できる。この場合は直線と半円の繋ぎ目付近で方向転換があるので、移動速度制御により対応する。
【００６１】
なお、装置によっては探触子１１０３のホームポジションが決まっている場合がある。この場合、光音響測定開始時に探触子１１０３がホームポジションから開始位置４０１まで移動する。また、光音響測定終了後、探触子１１０３が終了位置４０３からホームポジションに移動する。これらの移動軌跡や移動速度によっては、光音響測定の開始時に液面が乱れた状態になっている可能性がある。そこで、ホームポジションから開始位置への移動や、終了位置からホームポジションへの移動の際にも、スパイラル軌跡や円形軌跡の回転方向に沿った曲線状の軌跡となるように探触子を制御する。
【００６２】
（光音響測定の処理フロー）
図５は、測定指示を受けたあとの光音響測定部１１００の処理手順を示すフローチャートである。本フローは、情報処理部１０００からの測定指示を受信した状態から開始される。
【００６３】
ステップＳ５０１において、制御部１１０１は、情報処理部１０００から測定方法を受信する。ステップＳ５０２において、制御部１１０１が光源１１０４、光学系１１０５、走査部１１０２を制御することにより、光音響測定開始準備が完了する。例えば探触子１１０３がホームポジションにある場合、走査部１１０２が探触子１１０３を開始位置４０１まで移動させる。このとき、後続の光音響測定時のカーブに沿った曲線運動が好ましい。ただし、連続測定の１周期目であれば、移動後に液面の乱れが収まる程度の時間をおいてから測定開始する方式でもよい。
【００６４】
ステップＳ５０３において、制御部１１０１は、探触子の移動速度や軌跡、光の照射位置やタイミングを同期させて、走査領域において光音響波を受信して光音響信号を生成する。本ステップは、１回の光音響測定に相当する音響波受信が完了するまで行われる。本実施形態では図４（ａ）のような軌跡とする。
【００６５】
なお、上述したように、１回の光音響測定とは、１枚分の画像データを生成するための様々な測定方式を含む概念である。例えば、１回の光音響測定の中に同じ走査領域における複数回のスパイラル走査を含んでもよい。また、１回の光音響測定で広範囲の走査領域を複数のスパイラルを組み合わせて網羅してもよい。
【００６６】
ステップＳ５０４において、光音響信号が、制御部１１０１から情報処理部１０００に送信される。送信情報には、各信号に対応する素子の位置情報、受信時間に関する情報、光音響波の取得条件に関する情報などを含み得る。また、同一位置で複数回受信した信号の平均値や代表値を送信してもよい。
【００６７】
ステップＳ５０５において、制御部１１０１は、測定方法において指定された測定回数に達したかどうかを判定する。測定回数に達していれば処理を終了する。終了条件としては測定回数のほか、ユーザーによる中止指示入力も使用できる。一方、まだ測定回数に未達であれば、ステップＳ５０６に進み、次の光音響測定位置に探触子１１０３を移動させる。
【００６８】
ステップＳ５０６において、制御部１１０１は、探触子１１０３を次の光音響測定の開始位置４０１まで移動する。このとき、前回の光音響測定時の探触子移動と同じカーブ方向に探触子を移動させる。これにより、音響マッチング材の流れと同じ方向の曲線運動となる。また、移動の曲率半径は可能な範囲で大きくして、カーブを緩やかにすることが好ましい。また、移動の速度も光音響測定と同じ、または近い速度とする。上記の一連の処理を指定回数だけ繰り返して、処理が完了する。
【００６９】
本フローによれば、測定開始・終了時や、連続的な光音響測定における各回の光音響測定同士の間や、複数のスパイラル移動同士の間も含めて、探触子の移動方向が音響マッチング材の回転方向と一致または調和するので、液面の乱れを抑制できる。さらに、探触子移動速度の変化も緩やかにすることで、一層の液面沈静化の効果が得られる。その結果、被検体または保持部材と受信素子の間に空気層や気泡が入り込むことがなくなり、画質が良好になる。
【００７０】
なお、走査部１１０２が音響マッチング材に触れる部品（探触子１１０３を回転させるためのアームなど）を有する場合、それらも音響マッチング材と同じ回転方向の円運動をさせることが好ましい。また、探触子１１０３以外の部品（光学センサなど）についても同様である。
【００７１】
（情報処理フロー）
図６のフローチャートは、情報処理部１０００の処理手順を示す。本フローは、情報処理部１０００が光音響測定部１１００から光音響信号を受信する時点から始まる。
【００７２】
ステップＳ６０１において、情報処理部１０００は、光音響測定部１１００から光音響信号および付属する情報を受信する。ステップＳ６０２において、再構成部１００３は画像再構成を行う。これにより、関心領域内部での初期音圧分布、吸収係数の分布、物質濃度分布、酸素飽和度分布など、ユーザーの所望の情報が得られる。ステップＳ６０３において、再構成部１００３は、画像データを表示部１００４に送信して、ユーザー所望の方式で表示させる。表示とともに、または表示に代えて、画像データを記憶部１２００に格納してもよい。
【００７３】
ステップＳ６０４において、光音響測定が終了したかどうかが判定される。終了していない場合、Ｓ６０１に戻って次回の測定による光音響信号を受信する。なお、光音響測定の進行に応じた逐次表示方式ではなく、全測定結果を受信してから動画像を作成する場合、Ｓ６０４の処理は必要ない。
【００７４】
本フローにより表示される被検体画像は、音響マッチング材の乱れが少ない状態で取得された光音響波に由来する。そのため本フローによれば、空気層や気泡の影響の少ない良好な画像を提示できる。
【００７５】
なお上記の説明では、光音響測定部１１００は、１周期の光音響測定を終了してから光音響信号を情報処理部１０００に送信していた。しかし、１周期の光音響測定の途中でも、光音響信号を遂次情報処理部１０００に送信してもよい。この場合、情報処理部１００
０も逐次再構成処理を行うことで、処理インターバルを短くしたり画質を向上させたりする効果が得られる。
【００７６】
[第２の実施形態]
本実施形態では、図４（ｂ）のような、２種類のスパイラル状の移動制御方法を組み合わせた光音響測定が行われる。これにより、第１の実施形態と比べて、音響マッチング材の乱れに繋がる探触子１１０３の移動方向や角速度の変化が少なくなる。さらに、各回の光音響測定同士の間の移動時間がないため、連続的かつ短時間な光音響測定が可能になる。この場合でも、光音響測定同士の間で回転方向が変わらないため、液面の乱れは抑制される。
【００７７】
本実施形態の装置構成は第１の実施形態と同様である。また、処理フローにおいては、図３のＳ３０２における設定内容、図５のＳ５０２、Ｓ５０３，Ｓ５０６等の処理が異なる。以下、図４（ｂ）の左側の探触子移動（内から外へ）と、それに引き続いて行われる、図４（ｂ）の右側の探触子移動（外から内へ）とを１セットとして扱う。すなわち本実施形態における１回の光音響測定とは、この１セットにおける光音響信号の生成を指す。ただし、複数のセットを合わせて１回分の光音響測定としてもよい。
【００７８】
特に本実施形態においては、図５のＳ５０３において、上述した１セットの光音響信号生成が行われる。ここで、図４（ａ）では、複数のスパイラルを結ぶのは円弧状の接続軌跡４０４であり、曲率半径が比較的小さく、カーブが急である。一方、図４（ｂ）ではスパイラルがスムーズに接続されるので、曲率半径が比較的大きく、角度変化は比較的緩やかである。そのため、液面の乱れがより抑制され、画質が改善される。
【００７９】
[第３の実施形態]
本実施形態では、探触子が図４（ｃ）のように同一の円周上で移動する場合について述べる。これにより、音響マッチング材の乱れに繋がる探触子１１０３の移動方向や角速度の変化が低減され、かつ、周期ごとの移動時間もなくなるため、連続的な測定が可能になる。
【００８０】
本実施形態の上記各実施形態との相違点は、探触子制御である。すなわち、関心領域に応じて設定される、一定の大きさの円周上を探触子１１０３が移動する。光音響測定部１１００は、測定方法決定部１００２で決定された、図４（ｃ）のような探触子１００３の走査範囲に基づき、光音響測定を行う。
【００８１】
本実施形態のように円周状軌跡の場合は、開始位置および終了位置を任意の位置に設定できる。本実施形態では、円周１周分を、１回の光音響測定とする。ただし、円周上を複数回周る軌跡をもって、１回の光音響測定としてもよい。また、円周の一部分でもよい。また、半径の異なる複数の円周を周る軌跡をもって、１回の光音響測定としてもよい。その場合、各円周間の移動は、最短距離（すなわち円の接線の法線方向）ではなく、移動角度が急角度にならないような軌跡で行う。本実施形態によれば、音響マッチング材の流れの乱れをより一層抑制できる。
【００８２】
（変形例）
上記各実施形態では、３次元領域を関心領域とした。しかし、関心領域を２次元平面として、連続的に複数枚の画像を生成してもよい。２次元平面としては、例えば、３次元領域内の任意の１断面を利用できる。
【００８３】
複数回の光音響測定において、各周期のスパイラル軌跡の中心位置（図４（ａ）の開始位置４０１）を少しずつずらして連続測定を実施してもよい。これにより測定位置が異な
る多数の光音響信号が得られるので、アーチファクトの少ない再構成画像を継続的に生成できる。また、広い関心領域に対応できる。
【００８４】
また、１回の光音響測定の中で、または１回の連続測定の中で、複数の軌跡を組み合わせて用いてもよい。また、光照射に関する条件を、周期ごとに切替えてもよい。たとえば、複数回の光音響測定のそれぞれで異なる波長の光を用いることにより、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの濃度を求めて酸素飽和度分布を取得できる。
【００８５】
探触子が、所定の加速度の範囲内、かつ、移動方向の変化が所定の範囲内で移動すれば、本発明の目的は達成できる。また、探触子の移動による音響マッチング材の液面の変化が所定の範囲内に収まるような加速度および移動方向の変化の範囲内となれば、本発明の目的は達成できる。
【００８６】
以上述べたように、本発明によれば、被検体（または保持部材）界面付近での探触子の移動に伴う音響マッチング材の液面の乱れを抑制できる。その結果、光音響測定の精度の低下を抑え、アーチファクトが低減された画像を取得できる。特に、同一の関心領域を連続的に複数回測定する場合に、各測定の間の液面の乱れが抑制されるので、動画像やタイムラプス画像を高品質に取得でき、診断や造影剤等の経過観察に有利になる。
【符号の説明】
【００８７】
１１０１：制御部，１１０２：走査部，１１０３：探触子，１１０４：光源，１１０８：受信素子，１１０９：音響マッチング材，１１００：情報処理部
【図１】
0006489844.tif 000002
【図２】
0006489844.tif 000003
【図３】
0006489844.tif 000004
【図４】
0006489844.tif 000005
【図５】
0006489844.tif 000006
【図６】
0006489844.tif 000007