(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
針状の本体と、
所定の波長の光を吸収することにより音響波を発生する凹部を有するとともに前記本体に設けられる伝搬部と、
前記凹部に前記所定の波長の光を略透過する材料が埋められるように形成され、前記伝搬部を覆うことにより被検体へ挿入されるときの前記被検体から受ける抵抗を低減するとともに前記所定の波長の光を略透過するカバーと、
を有する穿刺針。
【請求項２】
針状の本体と、
所定の波長の光を吸収することにより音響波を発生する、前記本体の長手方向と交差する方向に突出した凸部を有するとともに前記本体に設けられる伝搬部と、
前記伝搬部を覆うことにより被検体へ挿入されるときの前記被検体から受ける抵抗を低減するとともに前記所定の波長の光を略透過するカバーと、
を有する穿刺針。
【請求項３】
前記凸部は略球形である請求項２に記載の穿刺針。
【請求項４】
前記カバーの厚みは前記凸部の直径と略等しい請求項３に記載の穿刺針。
【請求項５】
前記カバーは略平坦に形成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の穿刺針。
【請求項６】
前記伝搬部は前記所定の波長の光を吸収する材料から形成され、
前記カバーは前記所定の波長の光を略透過する材料から形成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の穿刺針。
【請求項７】
前記所定の波長の光を吸収する材料は顔料であり、
前記所定の波長の光を略透過する材料は透明樹脂である請求項６に記載の穿刺針。
【請求項８】
前記顔料はカーボンブラックである請求項７に記載の穿刺針。
【請求項９】
前記透明樹脂はポリメチルペンテンである請求項７または８に記載の穿刺針。
【請求項１０】
前記伝搬部は前記本体と一体として形成される請求項１乃至９のいずれか１項に記載の穿刺針。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の穿刺針と、
前記所定の波長の光を被検体へ照射する照射部と、
前記照射部が前記所定の波長の光を照射することにより前記被検体から発生する音響波を受信して電気信号を出力する探触子と、
前記探触子から出力される電気信号に基づいて画像データを形成する信号処理部と、を有し、
前記穿刺針の長手方向と前記探触子の前記音響波を受信する面とが成す角度が垂直である場合であっても、前記探触子が前記穿刺針から発生する前記音響波を受信可能である被検体情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穿刺針およびそれを用いた被検体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体情報取得装置の研究が医療分野で積極的に進められている。照射光としてパルスレーザ光を生体に照射すると、照射光が生体内の組織で吸収され、その際に音響波が発生する。この音響波（例えば超音波）を超音波探触子で受信し、解析することにより、生体内部の光学特性に関連した情報を画像化することができる。このような音響波を光音響波と呼び、光音響波を用いて解析することで画像化する技術は、光音響トモグラフィ（ＰＡＴ：Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）と呼ばれている。
一方、医療分野においては、穿刺針を用いて病変部の確定診断に使用する人体の組織片を採取することが行われており、この行為を針生検あるいはニードルバイオプシと呼ぶ。針生検は、目的の病変部に針先端が確実に届いていることを確認するため、あるいは針の挿入経路にある重要器官（血管、臓器、骨など）を避けるために、しばしば超音波装置などの医療機器のガイド下で行われる。この時、針の視認性が重要となっており、これを改善するための数々の技術が開発されている。
特許文献１には、被検体情報取得装置における穿刺針の視認性を上げるために、穿刺針の表面に光散乱部分や光吸収部分を設けた構成が開示されている。さらに、特許文献２では、超音波装置用の穿刺針において、穿刺針の表面に凹部と、凹部を覆う音波屈折性のコーティング層とを設けることで、超音波の反射を強めて穿刺針像のコントラストを向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０２７５１３号公報
【特許文献２】特表２０１２−５１３８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成では、光超音波用穿刺針の視認性を上げるために針の表面に光散乱部位や光吸収部位を縞状に配置している。光音響波は、それを発した物体の表面から主に垂直方向に伝搬する。このことは、その物体の面が探触子の音響波受信面に対し垂直に近づくほど光音響画像上で描出されにくくなる要因となる。このため、上記構成は、穿刺針における長手方向と探触子の音響波受信面とが成す角度が平行に近い時にはその効果を発揮するが、角度が垂直に近づくとその効果が薄れてしまうという課題を有する。
また、特許文献２では、超音波用穿刺針の表面に凹部を設置することで、超音波探触子の受信面に対する穿刺針における長手方向の角度が垂直に近づいても穿刺針を明瞭に画像化できる構成が開示されている。さらには、凹部上に超音波を集音するコーティング層を設ける構成が開示されている。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光音響波を取得し易く、かつ、被検体内部へ挿入し易い穿刺針を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本発明は、針状の本体と、所定の波長の光を吸収することにより音響波を発生する凹部を有するとともに前記本体に設けられる伝搬部と、前記凹部に前記所定の波長の光を略透過する材料が埋められるように形成され、前記伝搬部を覆うことにより被検体へ挿入されるときの前記被検体から受ける抵抗を低減するとともに前記所定の波長の光を略透過するカバーと、を有する穿刺針を提供する。
また、本発明の別態様は、針状の本体と、所定の波長の光を吸収することにより音響波を発生する、前記本体の長手方向と交差する方向に突出した凸部を有するとともに前記本体に設けられる伝搬部と、前記伝搬部を覆うことにより被検体へ挿入されるときの前記被検体から受ける抵抗を低減するとともに前記所定の波長の光を略透過するカバーと、を有する穿刺針を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように、本発明によれば、光音響波を取得し易く、かつ、被検体内部へ挿入し易い穿刺針が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の穿刺針の実施例１を示す模式図
【図２】実施例１における図１の穿刺針を用いた穿刺方法を示すフローチャート
【図３】実施例１における穿刺針の効果を示す図
【図４】本発明の穿刺針の実施例２を示す模式図
【図５】本発明の穿刺針の実施例３を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付して、説明を省略する。ただし、以下に記載されている詳細な計算式、計算手順などは、発明が適用されるもの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。
【００１０】
説明中の被検体情報取得装置には、被検体（生体およびファントムを含む）に近赤外線等の光（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装置を含む。説明中の被検体情報取得装置には、例えば、光音響波診断装置等が含まれる。光音響効果を利用した装置の場合、取得される被検体情報とは、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示す。物質の濃度分布とは、例えば、酸素飽和度分布、トータルヘモグロビン濃度分布、酸化・還元ヘモグロビン濃度分布などである。また、複数位置の被検体情報である特性情報を、２次元または３次元の特性分布として取得するものでも良い。特性分布は被検体内の特性情報を示す画像データとして生成され得る。説明中の音響波とは、例えば超音波であり、音波、超音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。音響検出器（例えば探触子）は、被検体内で発生または反射した音響波を受信する。
【００１１】
なお、本発明の特徴をより明確にするため、本発明と比較される技術を以下に説明する。すなわち、この比較技術は、超音波装置用の穿刺針において、穿刺針の表面に凹部と、凹部を覆う音波屈折性のコーティング層とを設け、超音波の反射を強めて穿刺針像のコントラストを向上させる。さらに、コーティング層は、光を透過しない材料から構成するようにし、このコーティング層を穿刺針に用いるようにするものである。しかし、この場合、凹部への光の到達が阻害されることで、発生する光超音波が減弱し、穿刺針の位置の把握を妨げてしまうこととなる。さらに、穿刺針は、被検体へ挿入される時に、被検体から受ける摩擦抵抗値等（以下、「穿刺抵抗」と略称する）が小さく構成される必要がある。被検体へスムーズに挿入できることが求められるからである。
【００１２】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施の形態に係る穿刺針の実施例１を示す模式図である。図１は、被検体情報取得装置１００（以下、「装置１００」と略称する）が、被検体１０９を撮像している状態を示すものである。被検体１０９は、実施例１の穿刺針１０８が挿入されている。Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は、互いに直交し、探触子１０２の音響波を受信する面は、
ＸＹ平面と平行である。ａ軸、ｂ軸、およびｃ軸は、互いに直交し、ａ軸は、穿刺針１０８の長手方向と平行であり、ｂ軸は、穿刺針１０８の短手方向の一つと平行であり、ｃ軸は、その短手方向の他の一つと平行である。被検体１０９は、内部にターゲット部位１１０を有する。ターゲット部位１１０は、例えば乳癌である。
【００１３】
（装置１００の構成）
装置１００は、被検体１０９へ光１１３を照射する照射部１０１、その照射に基づき被検体１０９から伝搬する音響波１１４を受信して電気信号に変換するとともにそれを後段に送出（出力）する探触子１０２を有する。さらに、探触子からの電気信号に基づき信号処理を行うことで画像データを形成するとともにそれを後段に送出する信号処理部１０３を有する。さらに、信号処理部１０３からの画像データを入力するとともにそれに基づき視認可能な画像を表示する表示部１０４を有する。
【００１４】
≪照射部１０１≫
照射部１０１では、光源（不図示）により射出されたパルス光が光伝送部（不図示であり、例えばバンドルファイバ）を経由して照射部１０１まで導かれ、照射部１０１の光照射端からそのパルス光を被検体１０９に向けて照射する。光源は、レーザが好ましいが、レーザの代わりに発光ダイオードなどから構成されても良い。光源は、固体レーザ、ガスレーザ、色素レーザ、半導体レーザなどから適宜構成される。光源から射出されるパルス光は、被検体１０９が生体の場合、近赤外線であることが好ましい。この近赤外線の波長は、例えば６５０ｎｍから１１００ｎｍ程度までの範囲内のものが選択される。しかしこれに限られず、バンドルファイバは、光源からのパルス光を被検体１０９まで導くとともに被検体１０９へ照射するようにしても良い。バンドルファイバは、この場合、照射部および光伝送部を兼任するものとして構成される。また、光源と被検体１０９との間に拡散板などから成る任意の光学系を設け、光源からのパルス光を被検体１０９まで導き、そのパルス光を被検体１０９に照射する構成としても良い。光伝送部は、また、ミラーや反射プリズムから構成されても良い。
【００１５】
≪探触子１０２≫
照射部１０１により照射された光は、被検体１０９の内部で拡散、伝搬する。この拡散、伝搬した光は、被検体１０９内の吸収体に吸収される。これにより、その吸収体は、光音響効果により音響波を発生する。探触子１０２は、この被検体１０９内で発生した音響波を受信し、その受信した音響波をアナログの電気信号に変換し、その電気信号を信号処理部１０３に送出する。探触子１０２は、トランスデューサとも呼ばれる。探触子１０２は、具体的には、ピエゾ素子やＣＭＵＴ（容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ）などの音響波受信部から構成される。探触子１０２は、単一の音響波受信部から構成されても良いし、複数の光音響受信部の集合体から構成されても良い。探触子１０２は、照射部１０１と一体化させて筐体１１１の内部に設けられている。筐体１１１は、医師等が手で持つことができるように持ち手部１１２が設けられている。これにより、医師等が持ち手部１１２を手で握って、探触子１０２および照射部１０１を被検体１０９に押し当てられるように構成できる。これにより、探触子１０２および照射部１０１は、被検体１０９に密着した状態で光の照射およびそれに基づく音響波の受信を行うことが可能である。これにより、探触子１０２、照射部１０１、を筐体１１１一体化して形成される構造物は、ハンドヘルドに構成される。
【００１６】
≪信号処理部１０３≫
信号処理部１０３は、探触子１０２から送出されたアナログ電気信号を増幅するとともにアナログ／デジタル変換してデジタル信号を生成し、そのデジタル信号に対して画像再構成処理を行うことで画像データを生成（再構成）するものである。信号処理部１０３は、例えば、増幅器、アナログ／デジタルコンバータ（Ａ／Ｄ変換器）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅ
ｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）チップなどから構成される。信号処理部１０３は、探触子１０２から送出される電気信号が複数である場合、その複数の電気信号を同時にパラレル処理できることが好ましい。しかしこれに限られず、増幅器は、探触子１０２に内蔵されていてもよい。信号処理部１０３により実行される画像再構成方法は、例えば、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やフィルタードバックプロジェクション法、逐次再構成法などの種々の画像再構成方法である。
【００１７】
≪表示部１０４≫
表示部１０４は、信号処理部１０３で生成された画像データを画像として表示するものである。表示部１０４は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などから構成される。表示部１０４は、装置１００の操作を行えるように構成されても良く、この場合、タッチパネル等から構成されても良い。
【００１８】
（穿刺針１０８）
穿刺針１０８は、被検体１０９へ挿入可能な硬度を有するとともに管状かつ針状の本体１０５を有する。さらに、本体１０５の表面に設けられ、球形（凸形状の一つ）であり、照射部１０１からの所定の波長の光を吸収することで音響波を発生する材料で構成される、伝搬部１０７を有する。さらに、伝搬部１０７の表面を覆い、照射部１０１から照射される所定の波長の光に対して透過性を持つカバー１０６を有する。本体１０５の先端は、被検体１０９に挿入可能に構成されていれば、必ずしも鋭利な形状でなくともよい。しかしこれに限られず、伝搬部１０７の形状は、凹形状または凹凸形状であっても良い。伝搬部１０７の形状は、本体１０５から伝搬する音響波と平行でない方向に音響波の一部が伝搬するような形状であっても良い。
【００１９】
≪本体１０５≫
本体１０５を構成する材料は、例えば、ステンレス鋼、チタン、アルミニウム、またはこれらの合金からなる各種の金属材料、ポリフェニレンサルファイドなどからなる各種の硬度の高い樹脂である。本体１０５を構成する材料は、被検体１０９の吸収係数を大幅に逸脱しないものであることが好ましい。画像として表示したときに発生するアーチファクトを低減できるからである。本体１０５を構成する材料の光吸収係数は、例えば７５６ｎｍの照射光を用いる場合、血液と略同等である０．３０９／ｍｍ〜０．８５８／ｍｍの範囲内のものが好ましい。
【００２０】
≪カバー１０６≫
カバー１０６を構成する材料は、照射部１０１により照射される光を実質的に透過するものである。この材料は、照射される光に対して８０％以上の透過性を有することが好ましい。この材料は、例えば、透明ポリオレフィン、透明セラミックス、透明ポリウレタン、透明フッ素樹脂、透明ポリエステルに代表される透明な樹脂等から構成されることが好ましい。上記透明ポリオレフィンは、ポリメチルペンテンなどを含み、透明セラミックスは、アルミン酸イットリウムなどを含み、透明フッ素樹脂は、アモルファスフッ素樹脂などを含み、透明ポリエステルは、ポリ乳酸などを含む。上記透明樹脂は、照射される光に対して顕著な吸収性を有さない場合、色を付けても良い。上記透明樹脂は、例えば、照射部１０１により照射される光の波長が７５６ｎｍである場合には、可視域から近赤外領域にかけて吸収が少ない赤色顔料で着色しても良い。カバー１０６を構成する材料は、被検体１０９とカバー１０６との界面での音響波の反射を抑えるものが好ましい。被検体１０９内のカバー１０６内で伝搬部１０７から生じた音響波を、カバー１０６内からその外側の被検体１０９内へスムーズに通過させることができるからである。この材料は、被検体１０９との音響インピーダンスの差が小さいものが好ましく、例えば、ポリメチルペンテンなどの樹脂材料である。カバー１０６のｂ軸方向の厚みは、伝搬部１０７の直径（ｂ軸
方向の厚み）と略等しく、かつ、カバー１０６の表面１１５は、ａ軸と略平行である。表面１１５は、さらにｃ軸とも平行であっても良い。表面１１５は、ａ軸およびｂ軸に平行である略平坦な形状であっても良い。
【００２１】
カバー１０６の厚みは、より薄いものが好ましい。伝搬部１０７から発生した音響波がカバー１０６を通過する際に、その厚みが厚いほど音響波の減衰が大きくなるからである。また、その厚みが厚いほど穿刺針１０８が太くなり、穿刺抵抗が増加するからである。したがって、その厚みは、カバー１０６の内部に封入する伝搬部１０７を覆うことのできる最も薄い厚みであることが好ましい。カバー１０６は、伝搬部１０７がある箇所のみを覆うように設けられることで、穿刺針１０８全体が太くなるのを抑えることができる。カバー１０６の形状は、穿刺針１０８の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）または算術平均うねり（Ｗａ）を減少させる形状が好ましい。穿刺抵抗が減少するからである。
【００２２】
≪伝搬部１０７≫
伝搬部１０７の材料は、照射部１０１から照射される光に吸収性を持つ材料を用いる。この材料は、例えば、照射部１０１から発せられるパルス光を吸収する顔料である。この顔料の吸収係数は、被検体の吸収係数から大幅に逸脱しないことが好ましい。画像として表示させたときのアーチファクトを抑制できるからである。この顔料は、血液に近い光吸収係数を示すものであって、カーボンブラックを０．０２４ｗｔ％に分散希釈した材料から構成されても良い。
【００２３】
伝搬部１０７の大きさは、探触子１０２が好適に取得可能な中心周波数の音響波が生じるような大きさであることが好ましい。伝搬部１０７を画像として表示させた際に、その表示がその周りの表示と区別して視認できるからである。ある吸収体から生じる音響波の周波数は、その吸収体が埋まっている材質の音速値とその吸収体の大きさによって決定される。伝搬部１０７の大きさは、以下の前提の下では１．１０ｍｍ直径であることが好ましい。その前提は、例えば、以下の（１）−（３）を満たすものである。（１）２ＭＨｚの中心周波数の探触子１０２を用いた装置１００で音響波を検出するものであること。（２）伝搬部１０７が図１に示すような凸形状の略球形であること。（３）カバー１０６がポリメチルペンテン（音速２２００ｍ／ｓ）から構成されること。伝搬部１０７は、この場合、図１に示すような凸形状かつ略球形の構造を有する凸部であっても良い。
【００２４】
カバー１０６の音速は、材料によって変化する。したがって、伝搬部１０７の直径は、カバー１０６の種類ごとに異なることが好ましい。伝搬部１０７を画像化（再構成）した際に、それを、よりはっきりと表示部１０４に表示させることが可能だからである。伝搬部１０７は、単一で設けられても良いが、複数設けられるのが好ましい。伝搬部１０７は、本体１０５に複数設けられる場合、本体１０５周りの回転方向であってその長手方向を回転軸とする回転方向に一周するように複数設けられるようにしても良い。穿刺針１０８の、その長手方向を軸とする回転に関わらず、伝搬部１０７からの音響波を探触子１０２により取得できるからである。しかしこれに限られず、伝搬部１０７の形状や配置は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。伝搬部１０７の形状は、例えば、球形としたが、三角錐、四角錐などの角錐、円錐、円錐台、三角柱、立方体などの角柱、円柱、ドーナツ型、その他多面体などでも良い。伝搬部１０７の形状は、また、探触子１０２の音響波受信面１１６方向とａ軸方向とが垂直であっても、伝搬部１０７から発生した音響波の少なくとも一部が実質的にその音響波受信面１１６に向かって伝搬するように構成されていれば良い。
【００２５】
伝搬部１０７は、例えば、本体１０５の表面に、その長手方向の周りの回転方向に進むとともにその長手方向にも進むようにして描かれるような螺旋状に巻きつくようにして配置されても良い。または、伝搬部１０７は、本体１０５の表面全体に敷き詰めて配置され
ても良い。伝搬部１０７の表面の接平面の少なくとも一つは、穿刺針１０８の長手方向と平行でなければ良い。すなわち、この接平面と穿刺針１０８の長手方向とが成す角度は、１８０°の整数倍でなければ良い。伝搬部１０７の表面は、フラットな平面よりも曲面で形成されることが好ましい。より多くの方向に音響波を伝搬できるからである。また、装置１００により穿刺針１０８のような棒状の構造物を画像として表示した際、その表示の鮮明度合が半分以下に落ちるのは、以下のような場合である。すなわち、探触子１０２の音響波受信面１１６と棒状構造物の長手方向とが成す角度が、探触子１０２の指向角の半分の角度以上であり、かつ、９０°以下のものとなる場合である。このため、伝搬部１０７の接平面と穿刺針１０８の長手方向とが成す角度は、少なくとも探触子１０２の指向角の半分の角度以上、かつ、９０°以下であるように構成するのが好ましい。
【００２６】
＜穿刺針を用いた穿刺方法＞
図２は、上記本発明の実施例１における図１の穿刺針１０８の穿刺方法を示すフローチャートである。フローは、装置１００が給電されてスタンバイ状態にされ、例えば、乳癌等の診断を行う場合は、被検体１０９は乳房であり、診断がしやすいように被検体１０９を固定する等して開始する。
【００２７】
ステップＳ２で、医師等により持ち手部１１２が握られて、探触子１０２および照射部１０１が被検体１０９の表面であって最初の音響波受信位置に押し付けられ、その状態でパルス光が被検体１０９に向けて直接照射される。そして、被検体１０９の内部を伝搬した光のエネルギーの一部が血液などの光吸収体に吸収されることで、その光吸収体が熱膨張させられる。そして、光吸収体から音響波が発生させられ、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４で、被検体１０９内から発生した音響波が、探触子１０２が上記音響波受信位置に密着させられている状態で探触子１０２により受信される。そして、その受信された音響波がアナログの電気信号に変換され、それが増幅されるとともにアナログ／デジタル変換される。そして、この変換によりデジタル信号が生成され、信号処理部１０３に内蔵されているメモリ（主記憶装置）に格納され、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６で、音響波を受信したい位置での受信が行われたか否かが判断される。そして、全ての受信位置で音響波の受信が終了されたと判断されれば、ステップＳ８に移行し、そうでなければステップＳ２に移行して、他の受信位置で同様の処理が行われる。なお、この音響波を受信したい位置は、医師等が音響波を受信したいと思う箇所であり、必ずしも被検体１０９の表面全体をその受信位置としてまんべんなく音響波の受信が行われる必要はない。
【００２８】
ステップＳ８で、受信位置毎に格納されているデジタル信号がメモリから読み出されてそのデジタル信号に対して画像再構成処理が施される。そして画像データが形成されてこの画像データがメモリに格納され、ステップＳ１０に移行する。この画像データは、被検体１０９の特性情報であり、例えば、初期音圧分布や吸収係数分布を表す画像データである。ステップＳ１０で、この画像データがメモリから読み出され、表示部１０４に送出される。そして、表示部１０４によりこの画像データに基づいて人間の肉眼を通じて視認可能な画像が表示され、ステップＳ１１に移行する。この画像は、光音響画像とも称し、例えば、三次元データであっても良いし、二次元データであっても良い。三次元データは、ボクセルデータであっても良い。ステップＳ１１で、被検体１０９に既に穿刺針１０８が挿入されているか否かが判断され、挿入されていると判断されたときはステップＳ１５に移行し、そうでないと判断されたときはステップＳ１２に移行する。ステップＳ１５で、穿刺針１０８とターゲット部位１１０との位置関係が医師等（操作者）による画像の視認により確認され、穿刺針１０８が正しくターゲット部位１１０に向かうようにその位置関係が微調整され、ステップＳ１６に移行する。この場合、ａ軸方向と、ＸＹ平面方向とが垂直である場合であっても、伝搬部１０７により、穿刺針１０８の位置が正確に把握される。これにより、常に穿刺針１０８の位置が特定され、医師等が画像を見て、穿刺針１０８と、ターゲット部位１１０との位置関係を把握しやすくなる。
【００２９】
ステップＳ１２で、表示部１０４の表示画面に表示されている上記の画像が医師等により確認されながらターゲット部位１１０が判別される。このターゲット部位１１０は、例えば、悪性腫瘍が挙げられる。悪性腫瘍の新生血管は、他の正常部の血液と同様に光を吸収する。しかし、悪性腫瘍の新生血管は、密集度合が高く、他の正常部と比較して光を特異的に吸収することで、音響波を発生する。これにより、ターゲット部位１１０が画像として表示され、それが医師等の視認により判別される。そして、上記の判別が行われ、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４で、判別されたターゲット部位１１０を目がけ、穿刺針１０８が被検体１０９内部へ挿入され、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６で、ターゲット部位１１０に穿刺針１０８が到達したか否かが判断され、到達したと判断されたときはステップＳ１８へ移行し、そうでないと判断されたときはステップＳ２へ移行する。ステップＳ１８で、穿刺針１０８の先端から、ターゲット部位１１０のサンプルが吸引などで取得され、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０で、穿刺針１０８が被検体１０９から抜き出され、フローを終了する。
【００３０】
（効果の確認）
図３は、実施例１における穿刺針１０８の効果を示す図である。図１に対応する部分には同一の番号を付して必要のない限り説明を省略する。図３（ａ）は、図１におけるａ軸とＸＹ平面とが垂直の場合であって、被検体１０９であるファントムの内部に穿刺針１０８を挿入し、その断面図を示すものである。
【００３１】
図３（ｂ）は、図１におけるａ軸とＸＹ平面とが垂直の場合であって、被検体１０９であるファントムの内部に穿刺針１０８を挿入して装置１００で撮像した場合を示すものである。図３（ｂ）は、また、その被検体１０９を装置１００で撮像して形成した表示画像である。図３（ａ）、図３（ｂ）からわかるように、図１におけるａ軸とＸＹ平面とが垂直の場合であっても、伝搬部１０７に基づく表示画像３０６とその周囲画像３０２とが区別し得るように表示されている。ここで、「区別し得るように表示されている」とは、画像３０６の輝度が画像３０２の輝度に比べて視認可能な程度に低いか、または高いように表示されていることを意味するものとしても良い。あるいは、画像３０６と画像３０２とのコントラストが、視認可能な程度の値となるように表示されていることを意味するものとしても良い。以下においても同様である。
【００３２】
図３（ｃ）は、本発明と比較される例であり、図１におけるａ軸とＸＹ平面とが垂直の場合であって、被検体１０９であるファントムの内部に、カバー１０６および伝搬部１０７を除いた本体１０５のみを挿入し、その断面図を示すものである。
【００３３】
図３（ｄ）は、本発明と比較される例であり、図３（ｃ）における被検体１０９を装置１００で撮像して形成した表示画像である。図３（ｃ）、図３（ｄ）からわかるように、図１におけるａ軸とＸＹ平面とが垂直の場合、画像においては、本体１０５は、その周囲画像３０４と区別して視認することができない結果となった。
【００３４】
このように、本発明によれば、穿刺針１０８の長手方向と探触子１０２の音響波受信面１１６とがなす角度が垂直に近い場合であっても、伝搬部１０７である光吸収体の立体的な配置によって、画面上でその個所が表示可能である。これにより、表示部１０４の画面上で穿刺針１０８の位置を把握することができる。さらには、穿刺針１０８の画像化に影響しない（実質的に画像に映りこまない）部材からなるカバー１０６を設けて穿刺針１０８の穿刺抵抗を減らすことで、穿刺針１０８を被検体１０９にスムーズに挿入可能である。
【００３５】
＜実施例２＞
図４は、本発明の実施の形態に係る穿刺針の実施例２を示す模式図である。また、説明の便宜のため装置１００の図示は省いているが、同様の装置１００を用いて撮像したものとする。実施例２の穿刺針４０８は、本体４０５、カバー４０６、伝搬部４０７をベースに構成される。なお、図４のａ軸、ｂ軸、およびｃ軸は、図１のものと同様とする。
【００３６】
本体４０５は、黒色ポリフェニレンサルファイドなどの照射部１０１から照射される光に対し吸収性を有する材料から構成される。実施例１と異なる点は、本体４０５の表面に設置された球形の伝搬部４０７が本体４０５と同じ素材で一体形成されていることである。実施例１と異なる他の点は、本体４０５の周囲を囲うようにカバー４０６が設けられていることである。これにより、穿刺針１０８と比較した場合、伝搬部４０７と本体４０５とが一体的に形成可能であり、かつ、それを囲うカバー４０６の形状がより単純なものである。これにより、穿刺針４０８の生産が容易となる。
【００３７】
なお、穿刺針４０８を用いた穿刺方法は、実施例１と同様である。
【００３８】
（効果の確認）
穿刺針４０８の効果を以下に説明する。ここでも図３の場合と同様に被検体１０９であるファントムに、伝搬部４０７およびカバー４０６を有さず、本体４０５のみの穿刺針を挿入したものと、ファントムに穿刺針４０８を挿入したものとを準備する。そして、それらのファントムを装置１００で撮像して画像を表示させる。これにより、上記の穿刺針１０８と同様の結果が得られた。
【００３９】
＜実施例３＞
図５は、本発明の実施の形態に係る穿刺針の実施例３を示す模式図であり、図１乃至図３のいずれかと対応する部分には同一の番号を付して、必要のない限り説明を省略する。また、説明の便宜のため装置１００の図示は省いているが、同様の装置１００を用いて撮像したものとする。
【００４０】
図５（ａ）は実施例３における穿刺針５０８の構成を示す断面図である。実施例３の穿刺針５０８は、本体５０５、カバー５０６、伝搬部５０７をベースに構成される。なお、図５（ａ）のａ軸、ｂ軸、およびｃ軸は、図１のものと同様とする。伝搬部５０７は、実施例１と異なり、本体５０５の表面の一部が半球状に陥没するように凹部が形成されて構成される。この凹部は、少なくとも一部に光吸収体を含むように形成される。伝搬部５０７は、照射部１０１から照射される光を略透過するカバー５０６で覆われている。伝搬部５０７の大きさは、探触子１０２の受信可能な中心周波数およびカバー５０６の音速によって定まるものである。なお、本体５０５のｂ、ｃ軸方向の長さは、本体１０５のｂ、ｃ軸方向の長さとそれぞれ等しいものとする。
【００４１】
なお、穿刺針５０８を用いた穿刺方法は実施例１の場合と同様であるのでここでは説明を省略する。
【００４２】
（効果の確認）
図５（ｂ）乃至図５（ｅ）は、実施例３における穿刺針５０８の効果を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるａ軸方向と受信面１１６とが垂直の場合であって、被検体１０９であるファントムの内部に穿刺針５０８を挿入し、その断面図を示すものである。
【００４３】
図５（ｃ）は、ａ軸と受信面１１６とが垂直の場合であって、被検体１０９であるファントムの内部に穿刺針５０８を挿入して装置１００で撮像した場合を示すものである。図５（ｃ）は、また、その被検体１０９を装置１００で撮像して形成した表示画像である。
図５（ｂ）、図５（ｃ）からわかるように、ａ軸と受信面１１６とが垂直の場合であっても、伝搬部５０７に基づく表示画像５２４とその周囲画像５２３とが区別し得るように表示されている。
【００４４】
図５（ｄ）は、図３（ｃ）と同一の図であり、図５（ｅ）は、図３（ｄ）と同一の図であるためここではその説明を省略する。
【００４５】
（効果の確認）
このように、本発明によれば、穿刺針５０８の長手方向と探触子１０２の音響波受信面１１６とがなす角度が垂直に近い場合であっても、伝搬部５０７である光吸収体の立体的な配置によって、画面上でその個所が表示可能である。これにより、表示部１０４の画面上で穿刺針５０８の位置を把握することができる。さらには、穿刺針５０８の画像化に影響しない部材からなるカバー５０６を設けて穿刺針５０８の穿刺抵抗を減らすことで、穿刺針５０８を被検体１０９にスムーズに挿入可能である。
【００４６】
さらに、本実施例の伝搬部５０７は、本体５０５の表面をくり抜くように凹部を形成する。これにより、実施例１および実施例２の穿刺針１０８、４０８が有する凸形状の伝搬部１０７，４０７と比較した場合、穿刺針全体の太さを抑えることができる。すなわち、穿刺針５０８の全体の太さを本体５０５の太さと等しく形成できる。これにより、穿刺針５０８の穿刺抵抗をより減少可能である。
【００４７】
このように、本実施例の穿刺針５０８によれば、穿刺針５０８のａ軸方向（長手方向）と図１におけるＸＹ平面（探触子１０２の音響波受信面１１６）とが成す角度が垂直に近くなっても、以下のことが可能となる。すなわち、光音響画像上で穿刺針５０８の位置を把握することが可能となる。光吸収体の立体的な配置によって、探触子１０２が穿刺針５０８からの音響波を取得しやすくなるからである。また、穿刺針５０８の画像化に影響しない部材からなるカバー５０６を設けて穿刺抵抗を減らすことでスムーズな挿入を行うことができる。
【００４８】
なお、本発明の種々の特徴の実施は上記に説明した実施例に限るものではない。例えば、穿刺針１０８は、装置１００の構成に含まれるようにしても良い。装置１００は、この場合、穿刺針１０８を操作者の指示に基づいて装置１００により自動的に制御されても良い。この場合、医師等が予め被検体１０９に対して光音響画像を取得し、その画像を見ながら、表示部１０４の画面上でターゲット１１０の場所を見つけて指定する。この指定に基づいて装置１００が穿刺針１０８をそのターゲット１１０が存在する箇所まで移動させるようにする。その後、そのターゲット１１０が穿刺されると、装置１００が自動的に穿刺針１０８を抜き去るように移動させるようにしても良い。
【００４９】
本発明は、以下の処理でも実現可能である。すなわち、上記の実施例の１以上の機能を実現するプログラムが、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給される。そして、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーによりプログラムが読出され実行される処理である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０１  光照射部、１０５  本体、１０６  カバー、１０７  伝搬部
【図１】
0006532329.tif 000002
【図２】
0006532329.tif 000003
【図３】
0006532329.tif 000004
【図４】
0006532329.tif 000005
【図５】
0006532329.tif 000006