(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体からの音響波を取得するトランスデューサと、前記被検体に対する関心領域に基づき前記トランスデューサの移動領域と移動経路とを設定し、前記トランスデューサが受信したことにより得られた信号に基づく画像再構成により画像データを取得する演算部と、前記トランスデューサを前記移動経路上で移動させる移動部と、前記トランスデューサの位置に応じて前記被検体に照射する光の波長を互いに異なる複数の波長のうちから選択して照射することにより前記移動経路上において複数回光照射する光照射部と、前記画像データに基づいた画像を表示部に表示させる表示制御部と、を有し、
前記演算部は、前記複数の波長のうちから選択したいずれか１つの波長の光照射に対応する前記信号を用いて、初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、および吸収係数分布のうちの少なくともいずれかの前記選択した波長に対応する第１の画像データを取得し、前記移動経路上の前記位置の変更に伴い前記第１の画像データを更新し、
前記表示制御部は、前記第１の画像データに基づき前記選択した波長に対応する第１の画像を前記表示部に表示させるとともに前記表示した前記第１の画像を更新し、
さらに、前記演算部は、前記移動領域における前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号の受信を前記トランスデューサが完了した後に、前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号を用いて前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する第２の画像データを取得し、
前記表示制御部は、前記第２の画像データに基づき前記表示部に前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する第２の画像を表示させる
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項２】
前記演算部は、
前記複数回の光照射の一部に対応する前記信号として、前記複数の位置の一部の位置に対応する信号を用いて、前記第１の画像データを生成し、
前記複数回の光照射の前記一部よりも多くの光照射に対応する前記信号として、前記一部の位置よりも多くの位置に対応する前記信号を用いて、前記第２の画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報取得装置。
【請求項３】
複数の前記トランスデューサを、高感度領域が形成されるように支持する支持体をさらに有する
ことを特徴とする請求項２に記載の情報取得装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記高感度領域に対応する前記第１の画像データを生成する
ことを特徴とする請求項３に記載の情報取得装置。
【請求項５】
前記第１の画像の表示においては、前記トランスデューサの位置が変化するにつれて、表示済みの画像に前記高感度領域に対応する画像が付加されていく
ことを特徴とする請求項４に記載の情報取得装置。
【請求項６】
前記信号を、前記光照射と対応させて保存する記憶部と、
前記記憶部に記憶された信号から、所定の光照射により発生した音響波に対応する前記信号を選択する選択部と、
をさらに有し、
前記演算部は、前記選択部により選択された前記信号を用いて前記画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の情報取得装置。
【請求項７】
前記信号を、前記トランスデューサの位置と対応させて保存する記憶部と、
前記トランスデューサの位置に基づいて、前記記憶部に保存された信号から前記信号を選択する選択部と、
をさらに有し、
前記演算部は、前記選択部によって選択された前記信号を用いて前記画像データを生成する
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の情報取得装置。
【請求項８】
前記濃度分布は、酸化ヘモグロビン濃度分布、還元ヘモグロビン濃度分布、および酸素飽和度分布のうち少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項７に記載の情報取得装置。
【請求項９】
前記演算部は、前記複数の波長の光照射ごとに、当該光照射に対応する前記信号を用いた前記画像再構成により前記第１の画像データを取得し、
前記表示制御部は、前記複数の波長の光照射ごとの前記第１の画像データに基づき前記第１の画像を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の情報取得装置。
【請求項１０】
被検体からの音響波を取得するトランスデューサと、前記被検体に対する関心領域に基づき前記トランスデューサの移動領域と移動経路とを設定し、前記トランスデューサが受信したことにより得られた信号に基づく画像再構成により画像データを取得する演算部と、前記トランスデューサを前記移動経路上で移動させる移動部と、前記トランスデューサの位置に応じて前記被検体に照射する光の波長を互いに異なる複数の波長のうちから選択して照射することにより前記移動経路上において複数回光照射する光照射部と、前記画像データに基づいた画像を表示部に表示させる表示制御部と、を有し、
前記演算部は、前記複数の波長のうちから選択したいずれか１つの波長の光照射に対応する前記信号に基づいて、初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、および吸収係数分布のうちの少なくともいずれかを示す前記選択した波長に対応する画像データを取得し、前記移動経路上の前記位置の変更に伴い前記選択した波長に対応する前記画像データを更新し、
前記表示制御部は、前記選択した波長に対応する前記画像データに基づいた画像を前記表示部に表示させるとともに前記表示した前記選択した波長に対応する前記画像データに基づいた前記画像を更新し、
さらに、前記演算部は、前記移動領域における前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号の受信を前記トランスデューサが完了した後に、前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号に基づいて、前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する画像データを取得し、
前記表示制御部は、前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する前記画像データに基づき前記表示部に前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する前記画像データに基づいた画像を表示させる
ことを特徴とする情報取得装置。
【請求項１１】
被検体に対する関心領域に基づき定められた所定の移動範囲において所定の移動経路上をトランスデューサが移動する測定期間において、前記被検体に対する前記トランスデューサの位置に応じて前記被検体に照射する光の波長を互いに異なる複数の波長のうちから選択し照射することにより前記移動経路上において複数回光照射し、前記トランスデューサが受信したことにより得られた信号に基づく画像再構成により取得した画像データに基づいて表示部に画像を表示する方法であって、
前記複数の波長のうちから選択したいずれか１つの波長の光照射に対応する前記信号を用いて初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、および吸収係数分布のうちの少なくともいずれかの前記選択した波長に対応する第１の画像データを取得し、前記移動経路上の前記位置の変更に伴い前記第１の画像データを更新し、
前記第１の画像データに基づき前記選択した波長に対応する第１の画像を表示部に表示させるとともに前記表示した前記第１の画像を更新し、
また、前記移動範囲における前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号の受信を前記トランスデューサが完了した後に、前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号を用いて前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する第２の画像データを取得し、
前記第２の画像データに基づき前記表示部に前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する第２の画像を表示させる
ことを特徴とする表示方法。
【請求項１２】
被検体に対する関心領域に基づき定められた所定の移動範囲において所定の移動経路上をトランスデューサが移動する測定期間において、前記被検体に対する前記トランスデューサの位置に応じて前記被検体に照射する光の波長を互いに異なる複数の波長のうちから選択し照射することにより前記移動経路上において複数回光照射し、前記トランスデューサが受信したことにより得られた信号に基づく画像再構成により取得した画像データに基づいて表示部に画像を表示する方法であって、
前記複数の波長のうちから選択したいずれか１つの波長の光照射に対応する前記信号に基づいて、初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、および吸収係数分布うちの少なくともいずれかを示す前記選択した波長に対応する画像データを取得し、前記移動経路上の前記位置の変更に伴い前記選択した波長に対応する前記画像データを更新し、
前記選択した波長に対応する前記画像データに基づいた画像を前記表示部に表示させるとともに前記表示した前記選択した波長に対応する前記画像データに基づいた前記画像を更新する、
また、前記移動範囲における前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号の受信を前記トランスデューサが完了した後に、前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号に基づいて、前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する画像データを取得し、
前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する前記画像データに基づき前記表示部に
前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する前記画像データに基づいた画像を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする表示方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の表示方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザなどの光源から生体などの被検体に光を照射し、被検体に入射した光に基づいて得られる被検体内の情報を画像化する光イメージング装置の研究が、医療分野で積極的に進められている。光イメージング技術の一つとして、Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ（ＰＡＩ：光音響イメージング）がある。光音響イメージングでは、光源から発生したパルス光が被検体に照射される。続いて探触子が、被検体内で伝播・拡散したパルス光のエネルギーを被検体組織が吸収することにより発生する音響波（光音響波）を受信する。その受信信号に基づき、被検体情報が画像化される。
【０００３】
光音響イメージングでは、腫瘍などの対象部位とそれ以外の組織との光エネルギーの吸収率の差を利用する。被検部位は照射された光エネルギーを吸収して、瞬間的に膨張する。その際に発生する弾性波が光音響波である。この受信信号を数学的に解析することにより、被検体内の特性情報（被検体情報）が得られる。特性情報としては、初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、吸収係数分布などがある。また、光音響イメージングは、被検体内の特定物質の定量的計測や、血液中の酸素飽和度測定にも利用できる。近年、この光音響イメージングを用いて、小動物の血管像をイメージングする前臨床研究や、この原理を乳がんなどの診断に応用する臨床研究が積極的に進められている。
【０００４】
特許文献１の光音響装置は、複数のトランスデューサが配置された半球状の探触子を用いる。この探触子を用いれば、特定の領域で発生した光音響波を高感度に受信できる。そのため、特定の領域における被検体情報の分解能が高まる。また、特許文献１には、この探触子をある平面内で走査し、次に走査平面に垂直な方向に探触子を移動させて別の平面内で走査し、このような走査を複数回行うことが記載されている。この方法によれば、広い範囲で分解能の高い被検体情報を取得できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７９３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数のトランスデューサが受信した音響波信号に対する画像再構成処理により、被検体情報が得られる。画像再構成処理とは、例えば、トモグラフィー技術で一般に用いられるタイムドメインあるいはフーリエドメインでの逆投影、または整相加算処理などのデータ処理である。これらの処理は一般的に演算量が大きい。そのため、探触子による音響波の受信に追従して被検体情報を生成することが困難な場合があった。具体的には、画像の高精細化や光照射の高周波数化が求められる場合に、音響波の受信に追従した画像化が困難となっていた。
【０００７】
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、光音響測定において、被検体情報の可視化における信号データ取得に対する追従性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体からの音響波を取得するトランスデューサと、前記被検体に対する関心領域に基づき前記トランスデューサの移動領域と移動経路とを設定し、前記トランスデューサが受信したことにより得られた信号に基づく画像再構成により画像データを取得する演算部と、前記トランスデューサを前記移動経路上で移動させる移動部と、前記トランスデューサの位置に応じて前記被検体に照射する光の波長を互いに異なる複数の波長のうちから選択して照射することにより前記移動経路上において複数回光照射する光照射部と、前記画像データに基づいた画像を表示部に表示させる表示制御部と、を有し、
前記演算部は、前記複数の波長のうちから選択したいずれか１つの波長の光照射に対応する前記信号を用いて、初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、および吸収係数分布のうちの少なくともいずれかの前記選択した波長に対応する第１の画像データを取得し、前記移動経路上の前記位置の変更に伴い前記第１の画像データを更新し、
前記表示制御部は、前記第１の画像データに基づき前記選択した波長に対応する第１の画像を前記表示部に表示させるとともに前記表示した前記第１の画像を更新する、
さらに、前記演算部は、前記移動領域における前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号の受信を前記トランスデューサが完了した後に、前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号を用いて前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する第２の画像データを取得し、
前記表示制御部は、前記第２の画像データに基づき前記表示部に前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する第２の画像を表示させる
ことを特徴とする情報取得装置である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体からの音響波を取得するトランスデューサと、前記被検体に対する関心領域に基づき前記トランスデューサの移動領域と移動経路とを設定し、前記トランスデューサが受信したことにより得られた信号に基づく画像再構成により画像データを取得する演算部と、前記トランスデューサを前記移動経路上で移動させる移動部と、前記トランスデューサの位置に応じて前記被検体に照射する光の波長を互いに異なる複数の波長のうちから選択して照射することにより前記移動経路上において複数回光照射する光照射部と、前記画像データに基づいた画像を表示部に表示させる表示制御部と、を有し、
前記演算部は、前記複数の波長のうちから選択したいずれか１つの波長の光照射に対応する前記信号に基づいて、初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、および吸収係数分布のうちの少なくともいずれかを示す前記選択した波長に対応する画像データを取得し、前記移動経路上の前記位置の変更に伴い前記選択した波長に対応する前記画像データを更新し、
前記表示制御部は、前記選択した波長に対応する前記画像データに基づいた画像を前記表示部に表示させるとともに前記表示した前記選択した波長に対応する前記画像データに基づいた前記画像を更新する、
さらに、前記演算部は、前記移動領域における前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号の受信を前記トランスデューサが完了した後に、前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号に基づいて、前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する画像データを取得し、
前記表示制御部は、前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する前記画像データに基づき前記表示部に前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する前記画像データに基づいた画像を表示させる
ことを特徴とする情報取得装置である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体に対する関心領域に基づき定められた所定の移動範囲において所定の移動経路上をトランスデューサが移動する測定期間において、前記被検体に対する前記トランスデューサの位置に応じて前記被検体に照射する光の波長を互いに異なる複数の波長のうちから選択し照射することにより前記移動経路上において複数回光照射し、前記トランスデューサが受信したことにより得られた信号に基づく画像再構成により取得した画像データに基づいて表示部に画像を表示する方法であって、
前記複数の波長のうちから選択したいずれか１つの波長の光照射に対応する前記信号を用いて初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、および吸収係数分布のうちの少なくともいずれかの前記選択した波長に対応する第１の画像データを取得し、前記移動経路上の前記位置の変更に伴い前記第１の画像データを更新し、
前記第１の画像データに基づき前記選択した波長に対応する第１の画像を表示部に表示させるとともに前記表示した前記第１の画像を更新する、
また、前記移動領域における前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号の受信を前記トランスデューサが完了した後に、前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号を用いて前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する第２の画像データを取得し、
前記第２の画像データに基づき前記表示部に前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する第２の画像を表示させる
ことを特徴とする表示方法である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体に対する関心領域に基づき定められた所定の移動範囲において所定の移動経路上をトランスデューサが移動する測定期間において、前記被検体に対する前記トランスデューサの位置に応じて前記被検体に照射する光の波長を互いに異なる複数の波長のうちから選択し照射することにより前記移動経路上において複数回光照射し、前記トランスデューサが受信したことにより得られた信号に基づく画像再構成により取得した画像データに基づいて表示部に画像を表示する方法であって、
前記複数の波長のうちから選択したいずれか１つの波長の光照射に対応する前記信号に基づいて、初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、および吸収係数分布うちの少なくともいずれかを示す前記選択した波長に対応する画像データを取得し、前記移動経路上の前記位置の変更に伴い前記選択した波長に対応する前記画像データを更新し、
前記選択した波長に対応する前記画像データに基づいた画像を前記表示部に表示させるとともに前記表示した前記選択した波長に対応する前記画像データに基づいた前記画像を更新する、
また、前記移動領域における前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号の受信を前記トランスデューサが完了した後に、前記複数の波長の前記複数回の光照射に対応する前記信号に基づいて、前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する画像データを取得し、
前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する前記画像データに基づき前記表示部に前記被検体を構成する物質の濃度分布に対応する前記画像データに基づいた画像を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする表示方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光音響測定において、被検体情報の可視化における信号データ取得に対する追従性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る被検体情報取得装置の構成を示す概略図
【図２】第１実施形態に係る被検体情報取得装置の動作を示すフローチャート
【図３】第１実施形態に係る被検体情報取得装置の接続を示す概略図
【図４】支持体に直線運動をさせた際の表示データ選択の例を示す図
【図５】支持体に渦巻き運動をさせた際の表示データ選択の例を示す図
【図６】支持体に渦巻き運動をさせた際の表示データ選択の変形例を示す図
【図７】第２実施形態に係る被検体情報取得装置の構成を示す概略図
【図８】第２実施形態に係る被検体情報取得装置の動作を示すフローチャート
【図９】第３実施形態に係る被検体情報取得装置の構成を示す概略図
【図１０】第３実施形態に係る被検体情報取得装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
本発明は、被検体から伝播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Ｃ
ＰＵ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記憶媒体としても捉えられる。
【００１３】
本発明の被検体情報取得装置には、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装置を含む。この場合、特性情報とは、光音響波を受信することにより得られる受信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。
【００１４】
光音響測定により取得される特性情報は、光エネルギーの吸収率を反映した値である。例えば、光照射によって生じた音響波の発生源、被検体内の初期音圧、あるいは初期音圧から導かれる光エネルギー吸収密度や吸収係数、組織を構成する物質の濃度を含む。また、物質濃度として酸化ヘモグロビン濃度と還元ヘモグロビン濃度を求めることにより、酸素飽和度分布を算出できる。また、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なども求められる。
【００１５】
被検体内の各位置の特性情報に基づいて、二次元または三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。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の分布情報である。三次元（または二次元）画像データは、三次元（または二次元）空間に配置された再構成単位の特性情報の分布を表す。再構成単位は、三次元の場合、ボクセルに相当し、二次元の場合、ピクセルに相当する。
【００１６】
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。探触子等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。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。光音響効果により発生した音響波は、光音響波または光超音波と呼ばれる。光音響波に由来する電気信号を光音響信号とも呼ぶ。
【００１７】
＜第１実施形態＞
（装置構成）
図１は、第１実施形態に係る被検体情報取得装置１００の構成を示す概略図である。
被検部１１８は測定の対象となるものである。具体例としては、乳房、手、足などの生体や、装置調整用の、生体の音響特性と光学特性を模擬したファントムが挙げられる。音響特性とは、具体的には音響波の伝播速度及び減衰率であり、光学特性とは、具体的には光の吸収係数及び散乱係数である。被検部１１８の内部に存在する、光源１０９からの照射光に対する光吸収係数が大きい物質が、光吸収体である。生体では、ヘモグロビン、水、メラニン、コラーゲン、脂質などが挙げられる。ファントムの場合は、所望の光学特性を持つ物質が封入されている。
【００１８】
光源１０９は複数回パルス光を照射可能な装置である。光源としては、大出力を得るためにレーザが望ましいが、発光ダイオードやフラッシュランプなどでもよい。光音響波を効果的に発生させるためには、被検体の熱特性に応じて十分短い時間間隔で、複数回パルス光を照射可能であることが望ましい。被検体が生体の場合、光源１０９から発生するパルス光のパルス幅は数十ナノ秒以下にすることが望ましい。また、パルス光の波長は、生体の窓と呼ばれる近赤外領域である７００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度が望ましい。この領域の光は、比較的生体深部まで到達するので、生体深部の情報を取得できる。生体表面部の測定に限定すれば、５００〜７００ｎｍ程度の可視光から近赤外領域も使用してもよい。さらに、パルス光の波長は、観測対象による吸収係数が高いことが望ましい。
【００１９】
保持部１０３は、被検体を支持する支持台１０１の開口部に取り付けられ、開口部から挿入された被検体の一部である被検部１１８を保持し、被検部１１８の形状を一定に保つ。なお、被検部１１８の形状に応じて選択可能とするため、複数の形状保持部１０３を用意する場合、支持台１０１の開口部に、形状保持部１０３を交換するための取り付け部を設ける。保持部１０３の材料として被検体の音響インピーダンスに近い材料を選択すると、被検部１１８と保持部１０３との界面での音響波の反射を低減できる。また、保持部１０３の厚みは、保持部１０３による音響波の反射を低減するために、薄いものが好ましい。保持部１０３を介して被検部１１８に光を照射する場合、保持部１０３は光の透過率が高いものが良い。例えば、ポリメチルペンテン、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネートなどを利用できる。被検部１１８が乳房の場合、乳房の変形を少なくするために、球をある断面で切った形状の保持部を用いるとよい。保持部１０３として、上述の部材の他、シート状のフィルム、ゴムシートなども利用できる。なお、保持部１０３を用いることなく測定を行ってもよい。
【００２０】
光学系１０７は光源１０９で発生するパルス光を伝送する。例えば、レンズ、ミラー、プリズム、光ファイバー、拡散板などの光学機器である。また、光を導く際、これらの光学機器を用いて、所望の光分布となるように形状や光密度を変更することもある。なお、生体組織に対するレーザ光などの照射に関する基準として、単位面積当たりに照射できる光の強度（最大許容露光量）が定められている。この基準を満たすためには、図１の破線で示すように、光をある程度の面積に広げるとよい。
【００２１】
光学系１０７はまた、被検部１１８へのパルス光の射出を検知し、光音響波の受信及び保存の制御に用いる同期信号を生成する光学機構（不図示）を備えることが好ましい。例えば、光源１０９より発生したパルス光の一部を、ハーフミラーなどの光学系により分割して光センサに導光させ、光センサの出力信号により検出する。パルス光の導光にバンドルファイバを使用する場合には、ファイバーの一部を分岐させて光センサに導光する。この検知により生成された同期信号は、電気信号取得部１１４と情報処理部１１０へ出力される。
【００２２】
トランスデューサ１０５は、光が被検部１１８に照射されて発生する光音響波を検出して、電気信号を出力する。被検部１１８からの光音響波に対し、受信感度が高く、周波数帯域が広いトランスデューサが望ましい。トランスデューサ１０５を構成する部材として例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミックス材料や、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電膜材料などを使用できる。また、ｃＭＵＴ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｍｉｃｒｏ−ｍａｃｈｉｎｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ 
Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ）などの静電容量型の素子、ファブリペロー干渉計を用いたトランスデューサなども使用できる。
【００２３】
支持体１０４は、トランスデューサ１０５を支持する。この例では、略半球状の容器を支持体として使用する。半球の内側に複数のトランスデューサ１０５が設置され、底部に光学系１０７の出射端が設置されている。また、支持体１０４の容器内部には、音響マッチング材１０２が充填される。これらの部材を支持するために、支持体１０４の材料としては、機械的強度が強い金属などが望ましい。
【００２４】
支持体１０４に設けられた複数のトランスデューサ１０５のそれぞれは、受信指向性の感度が最も高い方向（指向軸）が特定の領域に向かうように配置されている。特定の領域とは、例えば、支持体の曲率中心である。このようなトランスデューサ１０５の配置により、音響波が高感度に受信され、生成画像の分解能を高くなるような領域（高感度領域）が形成される。高感度領域として例えば、分解能が最高となる点を中心とした、最高分解
能の半分以上の分解能を有する領域を定義できる。
【００２５】
なお、所望の高感度領域を形成できるのであれば、トランスデューサ配置や支持体形状は上記に限られない。複数のトランスデューサ１０５の少なくとも一部の素子が、高感度領域で発生する光音響波を高感度に受信できるように、支持体１０４に配置されていればよい。少なくとも、複数のトランスデューサ１０５の指向軸が平行になるように配置されたときに比べ、指向軸が集まるように支持体１０４に配置されていればよい。支持体１０４として、半球のほか、楕円体の一部、カップ状、おわん状、平面や曲面を組み合わせた形状などが利用できる。また、複数のトランスデューサ１０５の配置によって決定される高感度領域が、被検部１１８が位置すると想定される位置に形成されるように、複数のトランスデューサ１０５を支持体１０４に配置するのが好ましい。被検部１１８の形状を保持する保持部１０３がある場合は、保持部１０３付近に高感度領域を形成するとよい。
【００２６】
走査ステージ１０６は、ステージベース１１９上に設置されている。走査ステージ１０６は、被検部１１８に対する支持体１０４の相対位置を、図１のＸ、Ｙ、Ｚ方向に変化させる。走査ステージ１０６は、不図示のＸ、Ｙ、Ｚ方向のガイド機構と、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の駆動機構及び支持体のＸ、Ｙ、Ｚ方向の位置を検出する位置センサを備えている。図１に示すように、走査ステージ１０６の上に支持体１０４が載積される。そのため、ガイド機構は大きな荷重に耐えることが可能なリニアガイドなどを用いることが好ましい。また、駆動機構としては、リードスクリュー機構、リンク機構、ギア機構、油圧機構などを利用できる。駆動力としてモータなどを利用できる。また、位置センサとしては、光学式や磁気式のエンコーダなどを利用できる。走査ステージ１０６は、本発明の移動部に相当する。
【００２７】
電気信号取得部１１４は、複数のトランスデューサ１０５からの電気信号を時系列に収集する。典型的にはＣＰＵ、ＯＰアンプ、Ａ／Ｄ変換器などの素子や、ＦＰＧＡ，ＡＳＩＣなどの回路から構成される。電気信号取得部１１４は、複数のトランスデューサ１０５から受信したアナログ信号のフィルタリング、増幅、Ａ／Ｄ変換によるデジタル信号の生成を行い、情報処理部１１０へ転送する。なお、電気信号取得部１１４は、複数の素子や回路から構成されてもよい。
【００２８】
音響マッチング材１０２は、被検部１１８と保持部１０３の間、及び、保持部１０３とトランスデューサ１０５との間の空間を満たし、被検部１１８とトランスデューサ１０５を音響的に結合させる。それぞれの空間における音響マッチング材１０２の材質は、異なっていてもよい。音響マッチング材１０２としては、被検部１１８及びトランスデューサ１０５の音響インピーダンスに近く、音響波の減衰が小さい材料がよい。また、パルス光を透過することが好ましい。例えば、水、ひまし油、ジェルなどを使用できる。
【００２９】
撮像素子１０８は、被検部１１８を撮影し、信号を情報処理部１１０に出力する。情報処理部１１０では、撮像素子１０８から出力された信号を解析し、撮像データを生成する。撮像素子１０８としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの光学撮像素子を利用できる。また撮像素子１０８として、ピエゾ素子やＣＭＵＴなどを用いてもよい。後者の場合、複数のトランスデューサ１０５の一部の素子を撮像素子１０８として利用してもよい。被検部１１８を撮像できる限り、撮像素子１０８はこれらに限られない。また、撮像素子１０８用の情報処理部を設けてもよい。撮像素子１０８は、被検部１１８を撮影できる場所であれば、どこに設置されてもよい。
【００３０】
情報処理部１１０は、演算部１１１、記憶部１１２及び選択部１１３を有している。演算部１１１は、典型的にはＣＰＵ、ＧＰＵ、Ａ／Ｄ変換器などの素子や、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどの回路から構成される。演算部１１１は、電気信号取得部１１４から出力された
電気信号に対して信号処理を施し、被検部１１８内部の特性情報を取得する。また、演算部１１１は、図３に示すようにバス１１７を介して被検体情報取得装置を構成する各構成の動作を制御する。同時に複数の信号をパイプライン処理できるような情報処理部１１０を用いることで、被検体情報の取得時間を短縮できる。
【００３１】
記憶部１１２は、電気信号取得部１１４からデジタル信号として出力された、複数のトランスデューサ１０５の受信信号を記憶する。記憶部１１２は、典型的にはＲＯＭ、ＲＡＭまたはハードディスクなどの記憶媒体から構成される。なお、記憶部１１２は、１つの記憶媒体から構成されるだけでなく、複数の記憶媒体から構成されてもよい。記憶部１１２のうち不揮発性記憶媒体には、演算部１１１に実行させるプログラムを保存できる。
【００３２】
選択部１１３は、演算部１１１による被検部１１８内部の情報取得の対象となる受信信号（可視化対象）を選択する。選択部１１３は、典型的には、ＣＰＵ，コンパレータ、カウンタ、Ａ／Ｄ変換器などの素子や、ＦＰＧＡ，ＡＳＩＣなどの回路から構成される。なお、演算部１１１が選択部１１３の動作を行ってもよい。また、選択部１１３は、情報処理部１１０と別に設けてもよい。なお、情報処理部１１０や、演算部１１１、選択部１１３は、例えば、ＰＣやワークステーション等の情報処理装置で実装できる。
【００３３】
表示部１１５は、情報処理部１１０から出力される被検部１１８の情報を分布画像や数値データなどで表示する。例えば、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などを利用できる。なお、表示部１１５は、本発明の被検体情報取得装置とは別に提供されてもよい。その場合被検体情報取得装置は、特性情報を示す画像データの出力と表示制御を行う。表示部１１５が被検体情報取得装置に含まれる場合と含まれない場合のいずれにおいても、情報処理部１１０（特に演算部１１１）は、本発明の表示制御部として機能する。
【００３４】
入力部１１６は、ユーザからの入力情報を受付可能なユーザインタフェースである。ユーザは、入力部１１６を用いて情報処理部１１０に所望の情報を指定する。入力部１１６としては、キーボード、マウス、ダイヤル、押しボタン、タッチパネルなどを利用できる。タッチパネルを採用する場合、表示部１１５が入力部１１６を兼ねてもよい。その他、ユーザからの情報入力を受け付けることができれば、どのようなユーザインタフェースを用いてもよい。なお、入力部１１６は、本発明の被検体情報取得装置とは別に提供されていてもよい。情報処理部１１０としてＰＣやワークステーションを使用する場合、表示部１１５や入力部１１６として、ＰＣのユーザインタフェース機能を利用できる。
【００３５】
（処理フロー）
図２は、第１実施形態における動作のフローチャートである。このフローにおいては、前半部分（ステップＳ１００〜Ｓ１０９）において、信号取得への追従性の高い表示制御が行われる。したがって前半部分は、光照射および音響波の受信と並行して行われる、比較的少ないデータを用いた逐次表示に好適である。前半部分では、典型的には、支持体の移動に伴い徐々に被検体の画像が表示されていく。すなわち、逐次表示においては、全ての光照射が完了する前に被検体の画像が生成され、表示される。一方、後半部分（ステップＳ１１０〜Ｓ１１２）は、走査終了後の、逐次表示よりも多くのデータを用いた高精細な表示方法に好適である。本明細書において、逐次表示のことを第１の表示、高精細表示のことを第２の表示とも呼ぶ。
【００３６】
ステップＳ１００では、測定の条件を設定する。例えば、情報処理部１１０が、ユーザから受け付けた情報を元に、被検部１１８の情報、保持部１０３の種類、関心領域などに関する設定を行う。または、記憶部１１２に予め測定の条件を保存しておき、ユーザによる入力部１１６を用いた条件選択基づいて条件を設定してもよい。また、装置に接続され
ている機器のＩＤ情報などを読み取り、読み取った情報から測定の条件を設定してもよい。
【００３７】
ステップＳ１０１では、Ｓ１００で設定された測定の条件に基づいて、走査ステージ１０６の位置制御情報が設定される。具体的には、情報処理部１１０が、Ｓ１００で設定された測定条件に基づき、走査ステージ１０６の移動領域Ｓ、光の発光タイミング、光の照射位置、光音響波の受信位置を算出する。この時、移動経路、走査速度、加速プロファイルなどを設定してもよい。受信位置は光源１０９が光を発したときの支持体１０４の位置のことを指す。
【００３８】
高感度領域Ｇの位置や大きさは、複数のトランスデューサ１０５の配置により決定される。そこで、演算部１１１は、関心領域と、支持体１０４上の複数のトランスデューサ１０９の配置情報とに基づいて、高感度領域Ｇが関心領域の内側に形成されるように移動領域Ｓを設定する。また、複数の異なるサイズの保持部１０３を有する場合、保持部１０３のサイズ情報とトランスデューサ１０５の配置情報に基づいて、移動領域Ｓを決定してもよい。撮像素子１０８で撮影した撮像データとトランスデューサ１０５の配置情報に基づいて、移動領域Ｓを決定してもよい。
【００３９】
なお、予め記憶部１１２に、高感度領域、関心領域、保持部１０３などに対応した移動領域Ｓ、光の発光タイミング、光の照射位置、光音響波の受信位置の情報を格納しておいてもよい。また、ユーザが入力部１１６を用いて、任意の移動領域Ｓ、光の発光タイミング、光の照射位置、光音響波の受信位置を設定してもよい。さらに、第一の信号取得位置と第二の信号取得位置の間で高感度領域Ｇの重なりが所望の程度となるように、光源１０９および走査ステージ１０６の駆動が制御されることが好ましい。
【００４０】
本実施形態においては、高感度領域Ｇは球形状であるため、支持体１０４が高感度領域Ｇの半径と等しい距離だけ移動するまでに少なくとも一回は信号が取得されることが好ましい。第一のパルス光照射時から第二のパルス光照射時までの間に支持体１０４を移動させる距離が小さいほど、分解能を均一化できる。しかし、移動距離が小さい（つまり移動速度が遅い）と、全信号取得に時間がかかる。よって、移動速度と受信信号の取得時間の間隔に関しては、所望の分解能と測定時間を加味して、適宜設定するのが好ましい。分解能や測定時間は、入力部経由で入力された値や選択された条件に基づいて設定すると良い。例えば、ユーザが測定時間をより短縮したい場合、移動速度をより早くしたり、受信位置をより少なくする。一方、逐次表示でもある程度の高分解能を求める場合、受信位置を多く設定する。
【００４１】
ステップＳ１０２では、Ｓ１０１で設定した光音響波の受信位置で受信する信号の内、可視化対象の情報を設定する。ここで、逐次表示モードは、パルス光の照射および音響波の受信と並行して行われるため、走査への追従性の高い反面、処理性能の都合により処理できるデータ量が少ない。そこで、本ステップで処理対象となるデータを限定する。
【００４２】
演算部１１１は、Ｓ１００、Ｓ１０１で設定された測定の条件、制御情報及び支持体１０４上の複数のトランスデューサ１０５の配置情報に基づいて、可視化対象の受信位置を算出し、選択部１１３の設定を行う。または、可視化対象の受信位置におけるパルス光の照射数を算出し、選択部１１３の設定を行ってもよい。なお、予め記憶部１１２に、可視化対象の受信位置、又はパルス光の照射数の情報を格納しておいてもよい。あるいは、ユーザが入力部１１６を用いて可視化対象の受信位置、又は照射数を入力し、情報処理部１１０に出力することにより、選択部１１３の設定を行ってもよい。
【００４３】
逐次表示を実現するためには、支持体が第一の可視化対象の位置から第二の可視化対象
の位置まで移動する間に、第一の可視化対象の信号に対する画像再構成処理と表示を完了させる必要がある。可視化対象の選択は、このことを踏まえて行われる。なお、第一の可視化対象の位置と第二の可視化対象の位置との間に、可視化対象でない信号を取得してもよい。かかる信号を保存して最終的な高精細表示に利用できる。
【００４４】
（（ラスタスキャン））
図４は、支持体１０４が、直線運動と方向転換の組み合わせからなるラスタスキャンを行う場合の、可視化対象のデータ選択の例を示す。支持体１０４は、Ｘ方向に移動しながら所定の受信位置で光音響波を取得し、Ｙ方向に１ステップ移動したのち、方向転換する。図４（ａ）において、Ｐ（黒丸）及びＱ（白丸）は、移動領域Ｓ内における光音響波の受信位置を表す。受信位置Ｐで受信された光音響波は可視化対象であり、受信位置Ｑで受信された光音響波は可視化対象ではない。このように処理対象を限定することにより、逐次表示における限られた時間内でも画像生成が可能になる。
【００４５】
図４（ｂ）は、受信位置Ｐのみを抜き出すとともに、各受信位置における支持体１０４の高感度領域Ｇを重ねて表示した図である。逐次表示時の処理性能の許す範囲内で可能な限り良好な画像を表示するためには、各高感度領域Ｇを重ねあわせた領域が、関心領域をできるだけ埋めていることが好ましい。そのためには、図４（ｂ）のように、第一の可視化対象の受信位置（Ｐ１）と第二の可視化対象の受信位置（Ｐ２）の間で、高感度領域Ｇどうしが重なるか、高感度領域Ｇどうしに隙間ができないように、可視化制御情報を設定するとよい。また、逐次表示用の受信位置が空間的に均等またはほぼ均等に配置されていてもよい。これにより、表示される画像の画質が空間的に均一となり、局所的に画質が異なることによる診断能の低下を抑制することができる。例えば、ほぼ均等とは、受信位置間の距離が等距離な場合だけでなく、逐次表示画像の最高分解能の位置から１０％低下する位置までの距離だけずれた範囲まで含む。
【００４６】
本実施形態の高感度領域Ｇは球形状であるため、支持体１０４が高感度領域Ｇの半径と等しい距離だけ移動するまでに少なくとも一回は信号が可視化されることが好ましい。逆に、一つの高感度領域Ｇを広くすることで、少ない信号取得回数であっても隙間のない逐次表示を実現できる。ただしその場合、高感度領域Ｇ内での画像精細度は落ちる。したがって、逐次表示における希望画質、走査の速度（すなわち測定時間）、電気信号取得部の能力などに応じて制御パラメータを調整するとよい。
【００４７】
（（渦巻きスキャン））
図５は、支持体１０４が渦巻き運動をする際の、可視化対象データの選択の例である。前述したように保持部１０３と支持体１０４の間は、音響マッチング材１０２で満たされている。支持体中心の軌跡がなめらかな曲線となる渦巻き運動では、音響マッチング材１０２が受ける外周方向の力の変化が緩やかになる。その結果、波や気泡のような、光音響波の伝播阻害因子の発生を抑制できる。
【００４８】
図５（ａ）は、移動領域Ｓにおける光音響波の受信位置Ｐ、Ｑを示す。移動領域Ｓの中心に対し、特定の角度での受信信号を可視化対象として設定している。これにより、表示部１１５のリフレッシュ時における画像更新位置を一定できる。また、角度による設定ではなく、座標位置により受信信号を選択しても良い。図５（ｂ）は、可視化対象の光音響波の受信位置Ｐを抜き出すとともに、各受信位置Ｐに対応する各高感度領域Ｇの範囲を示す。逐次表示であっても、高感度領域Ｇの重ね合わせ領域が移動領域Ｓの全体を満たすように可視化制御情報を設定するのが好ましい。ただし、情報処理能力や高感度領域Ｇの広さに応じて、可視化制御情報は適宜変更されるべきである。例えば高感度領域Ｇが比較的広い場合は演算量が多くなるため、ボクセルサイズ拡大のような演算資源を節約できる条件設定を行うと良い。
【００４９】
図６は、渦巻き運動時のデータ選択の変形例を示す。図６（ａ）に、移動領域Ｓにおける光音響波の受信位置Ｐ、Ｑを示した。図６（ｂ）では更に、可視化対象の光音響波の受信位置Ｐにおける高感度領域Ｇを示した。図６（ｂ）のように、第一の可視化対象の受信位置と第二の可視化対象の受信位置間で高感度領域Ｇの重なりが小さくなるように、可視化制御情報を設定することが好ましい。例えば、それぞれの高感度領域Ｇ内において、他の高感度領域Ｇと重畳する部分が５０％以下、好ましくは３０％以下とする。また、重なり領域を極力小さくするような受信位置の選択パターンを、メモリ等に格納しておくことが好ましい。
【００５０】
また、第一の可視化対象の受信位置から第二の可視化対象の受信位置までの距離を大きくすることで、画像再構成に使える時間が増えて、信号データ取得に対する追従性が向上する。逆に、第一の可視化対象の受信位置から第二の可視化対象の受信位置までの距離を小さくすると、画像再構成の時間が短くなる反面、分解能を均一にできる。したがって、可視化対象の受信位置の間隔は、所望の分解能と画像再構成処理能力のバランスと取って適宜設定する。例えば画像再構成能力が比較的高い場合、受信位置を増加させて再構成に用いる情報量を増やしても良い。また、画像再構成能力が比較的高い場合、再構成単位のピッチを密にして分解能を向上させても良い。
【００５１】
支持体の移動経路は、ラスタスキャンや渦巻きスキャンに限定されない。また、図６からも分かるように、受信位置Ｐと受信位置Ｑの振り分けは、必ずしも交互でなくても良い。情報処理速度と、高感度領域Ｇの関心領域内でのカバー率とに応じて振り分けを行うことが好ましい。また、図４から図６では受信位置ＰおよびＱを明確な点として示した。しかし本発明は、支持体が移動と停止を繰り返し、停止時に光音響測定を行う方式（ステップアンドリピート）に限定されない。本発明は、支持体を移動させながら光音響測定を行う方式（連続走査）にも適用できる。連続走査の場合でも、支持体の移動速度、光を照射した位置、音響波受信を開始した位置および停止した位置などの情報に基づき、被検体内部の情報を再構成できる。連続走査の場合、受信位置ＰおよびＱを、パルス光を照射した時の支持体の中心の位置、音響波受信の開示時の支持体の中心位置、音響波受信中の特徴的な位置、などと考えて、適宜再構成を行えばよい。
【００５２】
ステップＳ１０３では、被検部１１８の保持部１０３への挿入を確認し、測定開始する。
ステップＳ１０４では、支持体１０４をＳ１０１で設定した移動領域内の受信位置Ｐ及びＱに移動させる。走査ステージ１０６は、支持体１０４の座標情報を情報処理部１１０に逐次送信する。
【００５３】
ステップＳ１０５では、光源１０９がパルス光を照射して、被検部１１８内の光吸収体から光音響波を発生させる。複数のトランスデューサ１０５は、音響マッチング材１０２内を伝播した音響波を受信する。電気信号取得部１１４は、トランスデューサ１０５から出力されたアナログ信号に対し、増幅やデジタル化を行って出力する。情報処理部１１０は、デジタル電気信号を、Ｓ１０４の支持体の座標位置と対応付けて、記憶部１１２に保存する。関連付けの方法は任意である。例えば、光源がパルス光の照射数を情報処理部１１０に送信し、記憶部１１２で記憶してもよい。また、情報処理部１１０がカウントするパルス光の照射数を記憶部１１２で記憶し、Ｓ１０５の照射数における電気信号として保存してもよい。なお、電気信号を、複数回照射されるパルス光と対応付けることができれば、上記の方法には限られない。
【００５４】
ステップＳ１０６では、Ｓ１０５で保存された受信信号が、Ｓ１０２で設定された可視化対象かどうかが判断される。例えば、選択部１１３に「可視化対象の受信位置」が設定
されている場合、選択部１１３は、Ｓ１０４の支持体の座標位置を設定情報と比較する。また、選択部１１３に「パルス光の照射数」が設定されている場合、選択部１１３は、Ｓ１０５での照射数を設定情報と比較する。可視化対象の受信信号ではない場合（Ｓ１０６＝Ｎｏ）、Ｓ１０９へ進む。可視化対象の受信信号である場合（Ｓ１０６＝Ｙｅｓ）、Ｓ１０７へ進む。
【００５５】
ステップＳ１０７では、可視化対象の受信信号に対して画像再構成を施すことにより、被検部１１８内部の情報を取得する。画像再構成アルゴリズムとしては、例えば、トモグラフィー技術で用いられるタイムドメインあるいはフーリエドメインでの逆投影や、繰り返し処理による逆問題解析法などを利用できる。この時、後述のＳ１０９及びＳ１０４〜Ｓ１０６を並列で行ってもよい。
【００５６】
なお、逐次表示に対応する本ステップでは、演算量の多い処理は必ずしも必要ない。例えば、最終的な画像データを繰り返し処理で生成する場合であっても、このステップではより演算量の少ない方法を利用してよい。また、本ステップでは、光量分布に基づく演算を必要とする吸収係数分布を表示する代わりに、単純な再構成により取得できる初期音圧分布や、被検体ごとに所定の値を取るグルナイゼン係数を用いて取得できる光エネルギー吸収密度分布を表示してもよい。また、本ステップにおいて、複数の受信位置に対応する電気信号に基づいて１回分の再構成を行ってもよい。
【００５７】
ステップＳ１０８では、Ｓ１０７で取得した被検部１１８内部の情報を、表示部１１５に表示する。ここでの表示方法は逐次表示である。この場合、スキャンの進行に連れて徐々に高感度領域に対応する画像が追加されて、画像が拡大していくことが好ましい。すなわち、可視化対象の受信信号を取得した位置を中心とした高感度領域の画像が、今までに表示済みの画像に付加されていく。
【００５８】
ステップＳ１０９では、Ｓ１０１で設定した移動領域Ｓ内の全ての受信位置Ｐ及びＱにおける電気信号を取得したかどうかを判断する。取得していない場合（Ｓ１０９＝Ｎｏ）、移動領域Ｓ内の第一の受信位置とは異なる第二の受信位置に支持体１０４を移動させ（Ｓ１０４）、第二の受信位置における信号取得を行う（Ｓ１０５）。以下、Ｓ１０１で設定された移動領域Ｓ内の全ての受信位置における電気信号が取得されるまで、同様の工程を繰り返す。全ての受信位置における電気信号が終了（Ｓ１０９＝Ｙｅｓ）した場合、ステップＳ１１０へ進み、測定を終了する。
【００５９】
ステップＳ１１１では、Ｓ１０３からＳ１１０で取得した受信信号に対する画像再構成を行って、被検部１１８内部の特性情報を取得する。Ｓ１１１では、１つの逐次表示画像を生成するときよりも多くのパルス光に対応するデータが選択されて、高精細表示用の画像データが生成される。典型的には、情報処理部１１０に保存されている、受信位置Ｑの信号を含む全ての受信信号を用いた画像再構成が行われる。しかし、全データを利用せずとも、逐次表示の時よりも多くの信号を用いることで高精細化は実現できる。すなわち、高精細表示においては、逐次表示の場合と比べて、画像生成に用いる電気信号のデータ総量を増やして画像データが生成される。逐次表示で使用した電気信号と同一の電気信号を繰り返し使用した場合も、逐次表示の場合よりも多くの数の電気信号に基づいた画像を生成したといえる。
【００６０】
なお、設定した移動領域Ｓ内の全ての受信位置における電気信号を取得した直後（Ｓ１１０の直後）にＳ１１１の画像再構成の処理を行わなくてもよい。また、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの外部記憶装置やサーバに取得した全データを転送し、ユーザ任意の時間、場所において再構成の処理を行ってもよい。したがって本ステップでは、Ｓ１０８とは違い、演算量の多い再構成手法を利用できる。またＳ１１１において、Ｓ１０７で生成さ
れたデータを再利用してもよい。この場合、再構成単位（ピクセルやボクセル）のピッチなどの条件を揃える必要がある。
ステップＳ１１２では、Ｓ１１１で生成した高精細な特性情報画像を表示部１１５に表示する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態においては、走査ステージ１０６の移動領域Ｓ内における光音響波の受信位置で受信した全信号の一部を、逐次表示における可視化対象を選択する。すなわち、一部のパルス光に対応する電気信号が利用される。これにより、被検体情報の可視化の、信号データ取得に対する追従性が向上する。また、最終的に高精細画像を生成するときは、１つの逐次表示画像を生成するのに使用した受信信号よりも多くのパルス光に対応する受信信号（典型的には全信号）を利用できる。すなわち、一部のパルス光よりも多くのパルス光に対応する電気信号が利用される。
【００６２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
（装置構成）
図７は、第２実施形態の被検体情報取得装置２００の構成を示す概略図である。第２実施形態では、互いに異なる波長のパルス光を発生させる複数の光源（１０９，２０１）を有する。複数の波長のパルス光をそれぞれ照射することにより、被検部１１８内の物質の濃度などを算出できる。例えば、酸化ヘモグロビン濃度分布、還元ヘモグロビン濃度分布、酸素飽和度分布などである。
【００６３】
光源２０１は、光源１０９とは異なる波長のパルス光を発生させる装置である。酸素飽和度を求める場合、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの光吸収スペクトルの違いを利用するために、例えば波長７５０ｎｍ付近と波長８００ｎｍ付近の２種類の光を用いるとよい。光源１０９及び光源２０１は、互いに異なる波長のパルス光を、被検部１１８に交互に照射する。このような交互照射は、波長ごとにまとめて複数回の測定を行う場合と比べ、測定時間の短縮になる。なお、複数台の光源を用いず、発生する波長を切り替え可能な光源（例えば波長可変レーザ）を用いてもよい。
【００６４】
（処理フロー）
図８は、第２実施形態における動作のフローチャートを示す。
ステップＳ２００、Ｓ２０１は、第１実施形態のＳ１００、Ｓ１０１と同様である。
ステップＳ２０２では、Ｓ２０１で設定した光音響波の受信位置で受信する信号から、可視化対象の情報を設定する。このとき演算部１１１は、光源の波長に基づいて可視化対象の受信位置を算出し、選択部１１３の設定を行う。または、可視化対象の受信位置におけるパルス光の照射数を算出し、選択部１１３の設定を行ってもよい。なお、予め記憶部１１２に、可視化対象の受信位置、又はパルス光の照射数の情報を格納しておいてもよい。あるいは、ユーザが入力部１１６を用いて可視化対象とする波長を入力し、情報処理部１１０に出力することにより、可視化対象の受信位置、又は照射数を算出してもよい。
【００６５】
逐次表示のときの可視化対象として、測定対象による吸収係数が高い側の波長を選択すると、分解能の高い画像を取得できる。また、波長の長い方を選択することで、測定対象の深部まで画像化できる。そのため、可視化対象とする波長は、所望の分解能と深度を加味して適宜選択するのが好ましい。すなわち逐次表示では、被検体の深い領域（光源からの被検体内伝搬距離が長い領域）については長波長の光に由来する音響信号を用いて採光性を行う。また、ユーザが逐次表示であっても比較的高い分解能を求める場合は、再構成対象となる成分が特徴的に吸収する波長の光に由来する音響信号を用いた再構成を行う。ステップＳ２０３〜Ｓ２１２は、Ｓ１０３〜Ｓ１１２と同様である。
【００６６】
本実施形態によれば、複数の波長を用いて物質濃度に関する情報を取得する場合に、各波長による受信位置と、逐次表示に利用する受信位置の配分を適切に決定できる。その結果、走査への追従性の高い画像表示が実現できる。
【００６７】
（変形例）
ここでは、複数の波長のうちいずれか１つを利用して逐次表示を行う例について説明した。この方法は、逐次表示のときに一貫性のある画像を表示できる点で好ましい。ただし、信号受信位置の配置によっては、可視化対象の中に、複数の波長による受信位置が混在していてもよい。また、互いに異なる波長の、連続する光パルスを１セットと考えることもできる。この場合、セット単位で電気信号を選択する。例えば２つの波長（波長１、波長２）では、「波長１（１回目）、波長２（１回目）、波長１（２回目）、波長２（２回目）、…」となる。この場合、「１回目同士のセット」で再構成を行い、「２回目同士のセット」では再構成を行わないような方法も採用可能である。この方法によれば、逐次表示のときでも酸素飽和度分布を表示できる。再構成を行うセットの選択は任意である。例えば偶数回のセットで再構成を行ってもよい。
【００６８】
＜第３実施形態＞
第３実施形態について、上記実施形態との相違点を中心に説明する。
（装置構成）
図９は、第３実施形態に係る被検体情報取得装置３００の構成を示す概略図である。情報付加部３０１は、電気信号取得部１１４で取得した光音響波の受信信号に、可視化対象であるか否かを表す情報を付加する。例えば、Ａ／Ｄ変換された受信信号に、可視化対象であるか否かを表すビットデータを付加する。情報付加部３０１は、電気信号取得部１１４と同様に、処理回路などの構成要素で実装できる。
【００６９】
（処理フロー）
図１０は、第３実施形態における動作のフローチャートを示す。
ステップＳ３００、Ｓ３０１は、第１実施形態のＳ１００、Ｓ１０１と同様である。
ステップＳ３０２では、Ｓ３０１で設定した光音響波の受信位置で受信する信号の内、可視化対象の情報を設定する。演算部１１１は、Ｓ３００、Ｓ３０１で設定された測定の条件、制御情報及び支持体１０４上の複数のトランスデューサ１０９の配置情報に基づいて、可視化対象の受信位置を算出し、情報付加部３０１の設定を行う。または、可視化対象の受信位置におけるパルス光の照射数を算出し、情報付加部３０１の設定を行ってもよい。なお、予め記憶部１１２に、可視化対象の受信位置、又は照射数の情報を格納しておいてもよい。あるいは、ユーザが入力部１１６を用いて可視化対象の受信位置、又はパルス光の照射数を入力し、情報処理部１１０に出力することにより、情報付加部３０１の設定を行ってもよい。
【００７０】
ステップＳ３０３〜Ｓ３０４は、Ｓ１０３〜Ｓ１０４と同様である。
ステップＳ３０５では、Ｓ１０５と同様に、光源１０９による光照射、トランスデューサ１０５による光音響波の受信、電気信号取得部１１４による信号処理が行われる。電気信号取得部１１４で取得した複数の電気信号は、情報付加部３０１に出力される。この時、光源がパルス光の照射数を情報処理部１１０に送信し、記憶部１１２で記憶する。または、情報処理部１１０がパルス光の照射数をカウントし、記憶部１１２で記憶する。
【００７１】
ステップＳ３０６では、情報付加部３０１が、Ｓ３０５で取得した複数の電気信号に対し、Ｓ３０２で設定された情報に基づき、可視化対象であるか否かの情報を付加する。例えば、Ｓ３０４の支持体の座標位置と可視化対象の受信位置を比較して、情報を付加するか否かを判断する。または、Ｓ３０５で取得したパルス光の照射数と、設定されたパルス光の照射数を比較して、情報を付加するか否かを判断する。可視化対象であるか否かの情
報を付加された電気信号は、情報処理部１１０に送られ、Ｓ３０４の支持体の座標位置における電気信号として保存される。なお、Ｓ３０５のパルス光の照射数における電気信号として保存してもよい。
【００７２】
ステップＳ３０７では、Ｓ３０６で保存された信号が、可視化対象の信号可視化対象の受信信号かが判断される。例えば選択部１１３は、Ｓ３０６で付加された情報を読み取り、可視化対象の受信信号ではない場合（Ｓ３０７＝Ｎｏ）、Ｓ３１０へ進む。可視化対象の受信信号である場合（Ｓ３０７＝Ｙｅｓ）、Ｓ３０８へ進む。
ステップＳ３０８〜Ｓ３１３は、Ｓ１０７〜Ｓ１１２と同様である。
【００７３】
第３実施形態によれば、情報付加部３０１が付加した情報を用いることで、後続の選択処理が容易になる。その結果、演算資源を処理の高速化や高精細化に振り向けられるので、逐次表示の有益性をより高められる。また、付加された情報は最終的な高精細表示にも利用できる。
【００７４】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。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】
【００７５】
１０５：トランスデューサ、１０９：光源、１１０：情報処理部、１１１：演算部、１１２：記憶部、１１３：選択部
【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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