(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体から伝搬し、前記被検体と受信手段との間に配置された媒質内を伝搬した音響波に由来する信号に基づいて前記被検体の特性情報を取得する装置であって、
前記信号の空間波数成分を取得する波数取得手段と、
前記被検体の縦波音速および前記媒質の横波音速に関するパラメータを用いて前記空間波数成分の補正を行う補正手段と、
前記補正された空間波数成分を用いて前記特性情報を取得する情報取得手段と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記被検体の縦波音速ならびに前記媒質の縦波音速および横波音速に関するパラメータを用いて、前記空間波数成分の補正を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記空間波数成分の位相と振幅の少なくとも一つについて補正を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記媒質の前記横波音速に関するパラメータに基づく複素振幅透過率を用いて前記補正を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記複素振幅透過率を用いて前記空間波数成分をデコンボリューションすることにより前記補正を行う
ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記デコンボリューションの補正特性を調整する補正特性調整手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記複素振幅透過率は、前記媒質の内部での干渉に応じて設定された透過率である
ことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記複素振幅透過率は、前記媒質の内部での干渉に関わらず設定された透過率である
ことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記媒質における前記音響波の横波への変換を含む位相の変調に関する補正を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記被検体の縦波音速ならびに前記媒質の縦波音速および横波音速に関するパラメータを用いて、前記空間波数成分の補正を行うものであり、前記空間波数成分に対応する連続平面波の前記媒質への入射角度に応じて、前記媒質の縦波音速を用いた前記補正と、横波音速を用いた前記補正とを切り替える
ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記媒質の縦波音速を用いた前記補正と、横波音速を用いた前記補正との間で加重を変える
ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記加重の調整を可能にする補正特性調整手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記媒質の関連情報を取得する関連情報取得手段をさらに有し、
前記補正手段は、前記関連情報を用いて前記パラメータを取得する
ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記媒質は、前記被検体を保持する保持手段である
ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記音響波を受信することにより前記信号を出力する前記受信手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
被検体から伝搬し、前記被検体と受信手段との間に配置された媒質内を伝搬した音響波に由来する信号に基づいて前記被検体の特性情報を取得する装置であって、
前記信号の空間波数成分を取得する波数取得手段と、
前記被検体で発生した縦波である前記音響波の一部が前記媒質の内部で変換された横波に基づく成分に関する情報を用いたデコンボリューションにより前記空間波数成分を補正する補正手段と、
前記補正された空間波数成分を用いて前記特性情報を取得する情報取得手段と、
を有することを特徴とする装置。
【請求項１７】
被検体から伝搬し、前記被検体と受信手段との間に配置された媒質内を伝搬した音響波に由来する信号に基づいて前記被検体の特性情報を取得する情報処理方法であって、
前記信号の空間波数成分を取得する波数取得ステップと、
前記被検体の縦波音速および前記媒質の横波音速に関するパラメータを用いて前記空間波数成分の補正を行う補正ステップと、
前記補正された空間波数成分を用いて前記特性情報を取得する情報取得ステップと、
を有することを特徴とする情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置および情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音響波を受信して生体などの被検体内部の情報を取得する技術として、光音響イメージング装置や超音波エコーイメージング装置などの被検体情報取得装置が提案されてきた。
例えば光音響イメージング装置は、特に皮膚がんや乳がんの診断での有用性が示されている。光音響イメージング装置は、これらの診断で従来使用されてきた超音波エコー診断装置、Ｘ線装置、ＭＲＩ装置などに代わる医療機器としての期待が高まっている。
【０００３】
可視光や近赤外光等の計測光を生体組織に照射すると、生体内部の光吸収物質、例えば血液中のヘモグロビン等の物質が、計測光のエネルギーを吸収して瞬間的に膨張した結果、音響波が発生する。この現象を光音響効果といい、発生した音響波を光音響波とも呼ぶ。
光音響イメージング装置は、この光音響波を計測することで生体組織の情報を可視化する。このような光音響効果を利用した断層撮影の技術を光音響イメージング（Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ：ＰＡＩ）とも呼ぶ。
【０００４】
光音響イメージングでは、被検体内部の吸収係数に関連した情報を画像化できる。吸収係数とは生体組織が光エネルギーを吸収する率である。吸収係数に関連した情報として、例えば、光音響波が発生した瞬間の音圧である初期音圧がある。初期音圧は光エネルギー（光強度）と吸収係数の積に比例する。したがって、初期音圧の値に適切な処理を施すことで、吸収係数を求めることができる。
【０００５】
さらに、吸収係数は生体組織を構成する成分の濃度に依存する。したがって、吸収係数からそれら成分の濃度を取得できる。特に、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい波長の光を用いることで、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの濃度比を、さらには生体組織の酸素飽和度を取得できる。酸素飽和度分布を分析することで、生体内の腫瘍組織や、その周辺組織を判別するなど、医療診断への応用が期待されている。
【０００６】
特許文献１では、被検体とトランスデューサとの間にある保持板による音線の屈折を考慮して超音波画像を取得する装置が開示されている。
非特許文献１及び非特許文献２では、空間波数領域における画像再構成方法が開示されている。
特許文献２では、被検体とトランスデューサとの間にある保持板による空間波数成分の変調を考慮して超音波画像を取得する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６６０７４８９号公報
【特許文献２】特開２０１５−０２７４４５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】" k-Wave: MATLAB toolbox for the simulationand reconstruction of photoacoustic wave fields", Journal of Biomedical Optics 15(2), 021314(March/April 2010)
【非特許文献２】"A simple Fourier transform-based reconstruction formula forphotoacoustic computed tomography with a circular orspherical measurement geometry", Proc. of SPIE Vol. 8581 85814K-1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
音響波が伝搬する媒質に、特許文献１に記載の装置が有するような保持板が存在すると、保持板が固体であるために縦波である音響波の一部が横波に変換される。横波は、保持板内を伝搬しトランスデューサへ到達、または、トランスデューサがある側の媒質へ到達すると、再度縦波に変換される。この時、保持板により屈折した音響波の音線は、縦波と横波とで異なる経路をとる。さらに、縦波と横波とでは保持板内を伝搬する際の音速が異なる。
【００１０】
保持板の一つの音速でのみ屈折を補正する特許文献１と特許文献２のいずれの方法においても、縦波と横波の両方の屈折を考慮することが困難であった。このため従来のこれらの方法においては、縦波と横波のうち考慮していない方の音響波は、画像化の際にデフォーカスする等して画質の低下を招いていた。
【００１１】
また、特許文献１と特許文献２では、横波を含む音響波が保持板を通過する際に受ける振幅の変調を補正することが困難であった。横波を含む音響波が保持板を通過する際の振幅透過率特性は、保持板への入射角度及び周波数に依存する。このため、特許文献１に記載の方法により横波を含む音響波の振幅を補正するためには、フーリエ変換による周波数変換が必要となり多大な計算時間が必要であった。特許文献２には横波を含む音響波の振幅の補正方法は開示されておらず、補正が困難であった。これらの理由により、画像化の際にコントラストが低下するなどして、画質の低下を招いていた。
【００１２】
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、被検体から伝搬する音響波に基づいて特性情報を取得するときに、少ない時間で精度の良い情報を取得することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、被検体から伝搬し、前記被検体と受信手段との間に配置された媒質内を伝搬した音響波に由来する信号に基づいて前記被検体の特性情報を取得する装置であって、前記信号の空間波数成分を取得する波数取得手段と、前記被検体の縦波音速および前記媒質の横波音速に関するパラメータを用いて前記空間波数成分の補正を行う補正手段と、前記補正された空間波数成分を用いて前記特性情報を取得する情報取得手段と、を有することを特徴とする装置である。
【００１４】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、被検体から伝搬し、前記被検体と受信手段との間に配置された媒質内を伝搬した音響波に由来する信号に基づいて前記被検体の特性情報を取得する装置であって、前記信号の空間波数成分を取得する波数取得手段と、前記被検体で発生した縦波である前記音響波の一部が前記媒質の内部で変換された横波に基づく成分に関する情報を用いたデコンボリューションにより前記空間波数成分を補正する補正手段と、前記補正された空間波数成分を用いて前記特性情報を取得する情報取得手段と、を有することを特徴とする装置である。
【００１５】
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、被検体から伝搬し、前記被検体と受信手段との間に配置された媒質内を伝搬した音響波に由来する信号に基づいて前記被検体の特性情報を取得する情報処理方法であって、前記信号の空間波数成分を取得する波数取得ステップと、前記被検体の縦波音速および前記媒質の横波音速に関するパラメータを用
いて前記空間波数成分の補正を行う補正ステップと、前記補正された空間波数成分を用いて前記特性情報を取得する情報取得ステップと、を有することを特徴とする情報処理方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被検体から伝搬する音響波に基づいて特性情報を取得するときに、少ない時間で精度の良い情報を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第一の実施形態の被検体情報取得装置及び処理部周辺の模式図。
【図２】第一の実施形態の探触子の詳細を示した図。
【図３】保持板を交換できる第一の実施形態の被検体情報取得装置の模式図。
【図４】第一の実施形態の被検体情報取得方法のフロー図。
【図５】空間波数成分の補正を示す模式図。
【図６】表示部を示す図。
【図７】第二の実施形態の被検体情報取得装置及び処理部周辺の模式図。
【図８】第二の実施形態の被検体情報取得方法のフロー図。
【図９】第三の実施形態の被検体情報取得装置及び処理部周辺の構成を示す図。
【図１０】第三の実施形態の被検体情報取得方法のフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
本発明は、被検体から発生して媒質内を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コンピュータにより読み取り可能な非一時的な記憶媒体や、その情報処理装置自身としても捉えられる。
【００２０】
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トモグラフィー技術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。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。
【００２１】
光音響測定により取得される電気信号（光音響信号）に由来する特性情報（光音響特性情報）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、物質濃度として酸素化ヘモグロビン濃度と脱酸素化ヘモグロビン濃度を求めることにより、酸素飽和度分布などの血液成分分布を算出できる。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。
【００２２】
また、本発明の被検体情報取得装置は、被検体に音響波を照射し、被検体内の特定位置
で反射、散乱されて伝搬してきた音響波を受信（検出）する、エコ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、音響波の反射、散乱特性に基づく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、エコーイメージング装置や超音波エコー装置とも呼べる。エコーイメージング装置における特性情報とは、被検体内の音響インピーダンス差、音響インピーダンス差のある位置、音速、密度を示す。
【００２３】
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。また、音響インピーダンス分布や、血流を表す分布情報なども生成し得る。このように音響波に基づく情報を可視化することから、本発明は、音響波イメージング装置やその制御方法やプログラムとしても捉えられる。
【００２４】
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。また、送信超音波が被検体で反射したエコー波に由来する電気信号を、超音波エコー信号とも呼ぶ。
【００２５】
［第一の実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の符号を付して説明を省略する。
【００２６】
＜被検体情報取得装置の構成＞
図１の（ａ）は、本実施形態にかかる被検体情報取得装置の模式図である。以下、装置の各構成要素について説明する。装置は、光源１１０、光学系１２０、トランスデューサ１３１を備えた探触子１３０、保持板１４０、処理部１５０、表示部１６０を有する。測定対象は、被検体１００である。
【００２７】
図１の（ｂ）は、処理部１５０と周辺の構成との関係を示す模式図である。処理部１５０は、バス２００を介して被検体情報取得装置の各構成要素の動作を制御している。また、処理部１５０は、後述する被検体情報取得方法が記述されたプログラムを保持しており、それを読み出して被検体情報取得装置に被検体情報取得方法を実行させている。本発明の各実施形態において、処理部１５０は、本発明の波数取得手段、補正手段、および、情報取得手段として機能する。ただしこのことは必ずしも、処理部１５０が機能ごとに物理的に分割されていることを意味しない。例えば、波数取得処理、補正処理、情報取得処理のそれぞれの機能を実現するようなプログラムモジュールが、一つの情報処理装置において動作するような構成でも構わない。
【００２８】
光音響測定時には、まず、光源１１０から発生した光が、光学系１２０を介して保持板１４０で保持された被検体１００に照射される。そして、光音響効果により被検体１００内で光音響波が発生する。続いて、媒質内を伝搬した音響波を探触子１３０が受信して時系列の電気信号を取得し、受信信号とする。
【００２９】
以下、本実施形態に係る被検体情報取得装置の各構成の詳細を説明する。なお本実施形態では本発明の技術を光音響装置に適用した。しかし本発明は、超音波エコー装置にも適用できる。その場合の被検体情報は、光源や光学系により光音響波を発生させるのではなく、トランスデューサ１３１または超音波送信用素子から送信された超音波のエコー波に
基づく情報である。
【００３０】
（被検体１００）
これは本発明の被検体情報取得装置の一部を構成するものではないが、以下に説明する。本発明の被検体情報取得装置は、人や動物の悪性腫瘍や血管疾患などの診断や化学治療の経過観察などを主な目的とする。よって、被検体としては生体、具体的には人体や動物の乳房や頭部、頸部、腹部などの診断対象部位が想定される。
【００３１】
また、被検体内部にある光吸収体は、被検体内部で相対的に光吸収係数が高いものとする。例えば、人体が測定対象であればオキシヘモグロビンあるいはデオキシヘモグロビンやそれらを含む多く含む血管あるいは新生血管を多く含む悪性腫瘍が測定対象たる光吸収体となる。その他、頸動脈壁のプラークなども測定対象となる。
【００３２】
（光源１１０）
光源１１０としては、数ナノから数マイクロ秒オーダーのパルス光を発生可能なパルス光源が好ましい。具体的には、効率的に光音響波を発生させるため、光源１１０は１０ナノ秒程度のパルス幅の光を発生可能であることが好ましい。光源１１０が発生させる光の波長としては、被検体内部まで光が伝搬する波長が望ましい。具体的には、被検体が生体の場合、好適な波長は、５００ｎｍ以上、１２００ｎｍ以下である。ただし、比較的生体表面付近の生体組織の光学特性値分布を求める場合は、上記の波長領域よりも範囲の広い波長領域（例えば４００ｎｍから１６００ｎｍ）でも使用できる。
【００３３】
また、光源としてはレーザや発光ダイオードを利用できる。レーザとしては、固体レーザ、ガスレーザ、色素レーザ、半導体レーザなど様々なレーザを使用できる。例えば本実施形態には、アレキサンドライトレーザ、Ｙｔｔｒｉｕｍ−Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ−Ｇａｒｎｅｔレーザ、Ｔｉｔａｎ−Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザなどを使用できる。
【００３４】
ここでは光を発生する光源を挙げたが、電磁波を発生する手段にしてもよい。例えば、マイクロウェーブ源を用いても、光音響イメージングと同様の原理により被検体情報を取得することができる。また、複数の波長の光を照射可能な波長可変レーザを用いることで、各物質の波長ごとの吸収係数スペクトルに基づいて、血中酸素飽和度のような物質濃度を示す特性情報分布を生成できる。
【００３５】
（光学系１２０）
光源１１０から出射された光は、光学系１２０の光学部品により伝搬され、所望の光分布形状に成型されて被検体１００に導かれる。光学部品には、例えば、光を反射するミラー、光を集光したり拡大したり形状を変化させるレンズ、光を分散・屈折・反射するプリズム、光を伝搬させる光ファイバ、光を拡散させる拡散板などが含まれる。他にも、光源１１０から発せられた光を被検体に所望の形状で照射することができるのであれば、どのような光学部品を用いてもよい。
【００３６】
光学系１２０から被検体１００へ照射される光の強度をあらかじめ設定し、処理部１５０の記憶部１５２に格納しておいてもよい。光源１１０は、この強度で照射光を照射するように光源制御部（不図示）により駆動される。あるいは光源１１０や光学系１２０に光センサを設け、実際に射出する光の一部を計測して照射光の強度を求め記憶部１５２に格納しても良い。
【００３７】
なお、光源１１０が発する光そのものを所望の光として被検体に照射することができる場合、光学系１２０を用いる必要はない。光学系１２０または光源１１０、あるいはこれらを合わせたものを、照射手段として捉えても良い。
【００３８】
（探触子１３０）
探触子１３０は、音響波を検出可能な素子であるトランスデューサ１３１と、トランスデューサを囲う筺体とを備えている。トランスデューサ１３１は、音響波を受信し、アナログ信号である電気信号に変換する。トランスデューサ１３１としては、圧電現象、光の共振、静電容量の変化等を用いたものなど、光音響波を受信できればどのようなものを用いてもよい。
【００３９】
光音響波を構成する周波数成分は、典型的には１００ＫＨｚから１００ＭＨｚである。よって、トランスデューサ１３１はこれらの周波数を検出可能なことが好ましい。
探触子１３０は複数のトランスデューサ１３１を備えている。これにより一度の光の照射で生じる光音響波を複数の位置で取得できる。その結果、画像化に用いる情報量が増加し画質が改善する。
【００４０】
本実施形態における探触子１３０は球面形状をとる。図２は、探触子１３０の詳細を示した図である。図２の（ａ）と（ｂ）は、トランスデューサ１３１を螺旋状に配置した探触子１３０を示す。図２の（ｃ）と（ｄ）は、トランスデューサ１３１を放射状に配置した探触子１３０を示す。図２の（ａ）と（ｃ）は、図１（ａ）のｚ軸方向から探触子１３０を見た図、図２の（ｂ）と（ｄ）は、図１（ａ）のｙ軸方向から探触子１３０を見た図である。
【００４１】
いずれの配置でも、探触子１３０の球面上にトランスデューサ１３１が配置されているので、被検体１００で生じた光音響波を様々な角度方向で受信できる。これにより精度の良い特性情報を生成できる。図２において、トランスデューサ１３１は螺旋状または放射状に配置されているが、配置の仕方はこの限りではない。例えば、球面上に格子状に配置してもよい。
【００４２】
探触子１３０と保持板１４０の間の空間は、光音響波が伝搬できるマッチング材で満たす。このマッチング材は、光音響波が伝搬できると同時に、保持板１４０やトランスデューサ１３１との界面において音響特性が整合し、できるだけ光音響波の透過率が高いことが好ましい。さらに、光学系１２０から照射される光を十分透過させることが望ましい。マッチング材として例えば、水や油を利用できる。探触子１３０またはトランスデューサ１３１、もしくはその両方は、本発明の受信手段に相当する。
【００４３】
（保持板１４０）
保持板１４０は、被検体１００を載置、保持する機能を持つ。載置することで、画質低下の要因となる測定中の体動を抑制できる。加えて、被検体１００の自重等により被検体を圧迫する機能を有する。圧迫により被検体１００を薄くして深部まで光を到達させることで、被検体１００の深部での画質が改善する。これらの効果を増すために、複数の保持板１４０により被検体１００を挟む構成にしてもよい。また、探触子１３０またはマッチング材と、被検体１００との接触を防止することで、衛生状態が向上し、安全性が高まる。
【００４４】
上記目的のために、保持板１４０として、ある程度の強度を有し、変形しにくい材質を用いることが望ましい。かつ、光学系１２０から照射される光や被検体１００から伝搬する音響波を十分透過させる材質であることが望ましい。例えば、ポリカーボネートやポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等、樹脂材料を用いることができる。保持板１４０は、本発明における保持手段に相当する。ただし、本発明の保持手段は、保持板のみに相当する場合だけでなく、保持板およびマッチング材を含めたものに相当する場合もある。また、板状の保持手段に限らず、伝搬した波を横波に変換させることがある部材であれ
ば、本発明の媒質に相当する。
【００４５】
保持板１４０は交換可能であってもよい。この時、図３の（ａ）に示すように保持手段の諸元取得部１７０を設け、交換した保持板の諸元を装置が取得できるようにすると良い。取得方法として例えば、操作者による入力がある。入力された諸元は、バス２００を介して処理部１５０に設定される。諸元として、保持板１４０の厚さ、縦波音速、横波音速等を設定することができる。
【００４６】
さらに好ましくは、諸元情報を有するタグ１４１を保持板ごとに設置することが好ましい。タグ１４１の諸元情報は、装置の筐体側に設置された読み取り部１７１により読み出され、図３の（ｃ）に示すようにバス２００を介して処理部１５０に設定される。なお、保持板１４０と被検体の間には、音響整合マッチング材（水、油、ジェルなど）を配置することが好ましい。あるいはタグに保持板の型番などを保存しておき、諸元取得部は型番に基づいて、メモリに保存された諸元情報を取得してもよい。諸元は本発明の関連情報に、諸元取得部は本発明の関連情報取得手段に、それぞれ相当する。
【００４７】
また、タグ１４１に温度センサを設けて保持板１４０の温度をモニタリングし、温度依存の諸元値を補正してもよい。これにより、諸元情報を高い精度で取得できる。
このように保持板の正確な諸元を処理部１５０に設定することで、後述する被検体情報取得方法をより高い精度で実行することができる。
【００４８】
（処理部１５０）
処理部１５０は、受信信号を用いて被検体内部の被検体情報を取得するための演算を行う。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。また、信号増幅器を含んでもよい。トランスデューサ１３１により音響波から変換された電気信号はアナログ信号であるため、通常、デジタル信号に変換するとともに、増幅処理を施す。なお、処理部１５０は、１つの素子や回路から構成されるだけではなく、複数の素子や回路から構成されていてもよい。また、被検体情報取得方法で行われる各処理をいずれの素子や回路が実行してもよい。各処理を実行する装置を総称して本実施形態に係る処理部とする。
【００４９】
処理部１５０は、メモリ機能を有する記憶部１５２（不図示）を備えることが好ましい。また、処理部１５０は、同時に複数の信号をパイプライン処理できるように構成されていることが好ましい。これにより、被検体情報を取得するまでの時間を短縮することができる。なお、処理部１５０は非一時的な記録媒体を有し、被検体情報取得方法で行われるそれぞれの処理を、自身が実行するプログラムとして保存しておくことができる。処理部１５０のうち情報処理機能を実現する部分として、プロセッサや記憶手段などを有するＰＣなどを利用できる。この場合、ＰＣのユーザインタフェース（キーボード、マウスなど）を諸元取得部として利用できる。
【００５０】
また、処理部１５０および複数のトランスデューサ１３１は、共通の筺体に収められた構成で提供されてもよい。ただし、筺体に収められた処理部で一部の信号処理を行い、残りの信号処理を筺体の外部に設けられた処理部で行ってもよい。この場合、筺体の内部および外部に設けられた処理部を総称して、本実施形態に係る処理部とすることができる。処理部１５０は、本発明における処理手段に相当する。
【００５１】
（表示部１６０）
表示部１６０は、処理部１５０から出力される被検体情報を表示する装置である。表示部１６０は、典型的には液晶ディスプレイなどが利用されるが、プラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤなど他の方式のディスプレイでも良い。なお、被検体情報
の表示にあたっては、表示部１６０または処理部１５０において画像処理（輝度値の調整等）を行った上で表示することもできる。
【００５２】
＜被検体情報取得方法＞
次に、本実施形態に係る被検体情報取得方法の各工程を、図４を参照して説明する。なお、各工程は、処理部１５０が被検体情報取得装置の各構成の動作を制御することにより実行される。
【００５３】
（Ｓ１１０：被検体内に光を照射し光音響波を発生させる工程）
光源１１０で発生させた光は、光学系１２０を介してパルス光として被検体１００に照射される。そして、被検体１００内部でパルス光が吸収され、光音響効果により光音響波が生じる。
【００５４】
（Ｓ１２０：光音響波を受信して受信信号を取得する工程）
本工程では、探触子１３０が光音響波を受信（検出）して、トランスデューサ１３１から受信信号を出力する。出力された受信信号は、処理部１５０に渡される。このとき、処理部１５０のメモリに受信信号（アナログ電気信号でも良いし、ＡＤ変換後のデジタル電気信号でも良い）を格納しておき、下記の情報処理は別途行うようにしても良い。あるいは、後述するステップＳ１４０で得られる補正済みの信号をメモリに保存しておき、画像再構成を別途行うようにしても良い。あるいは、注目領域内のある領域から得られた受信信号を処理しつつ、別の領域からの光音響波取得を行ってもよい。
【００５５】
（Ｓ１３０：受信信号から空間波数成分を取得する工程）
本工程では、受信信号の空間波数成分を取得する。非特許文献２によれば、球面形状の探触子において、式（１）により受信信号の空間波数成分ｐ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）を取得できる。
【数１】
0006701005.tif 000002
ここで、ｋｘは空間波数ｋのx成分、ｋｙは空間波数ｋのｙ成分、ωは時間角周波数、
ｃ1は被検体１００の縦波音速、ＲＳは探触子１３０の曲率半径、Ｓは探触子１３０の表
面、ｒSはトランスデューサ１３１の位置ベクトル、ｔは時間を表す。ｐ（ｒＳ、ｔ）は
ｒSの位置にあるトランスデューサ１３１の受信信号で、時系列の信号である。Ｆ１｛・
｝は時間フーリエ変換を、Ｒｅ｛・｝は実部を取ることを示す。
【００５６】
空間波数成分は、空間波数ｋのｚ成分ｋｚを使って正しくはｐ＾（ｋｘ、ｋｙ、ｋｚ）で表される。ただし、ωとｋｚは式（２）の関係で結びつくため、ｐ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）は空間波数成分と等価である。
【数２】
0006701005.tif 000003
【００５７】
なお、２ｃ１２／ＲＳは定数項なので、Ｓ１５０の被検体情報を取得する工程で乗算する。よって、便宜的に空間波数成分として式（３）のｐ＾’（ｋｘ、ｋｙ、ω）を用いる。
【数３】
0006701005.tif 000004
式（３）は、各トランスデューサ１３１の受信信号ｐ（ｒＳ、ｔ）に時間ｔを乗算したものを時間フーリエ変換してその実部をとり、重みｅｉｋ・ｒＳを乗算して和を取ることで、空間波数成分を取得できることを意味する。
【００５８】
なお、式（３）の計算途中の各項に対して演算処理を施してもよい。例えば、Ｆ１｛ｔｐ（ｒＳ、ｔ）｝（ｒＳ、ω）に対して周波数フィルタリング（ローパス、ハイパス、バンドパス等）、デコンボリューション、包絡線検波、ウェーブレットフィルタリング、等をかけることができる。これにより受信信号のＳＮ改善等を期待できる。
【００５９】
（Ｓ１４０：空間波数成分を補正する工程）
本工程では、音響波が保持板１４０を通過する際に受けた、横波への変換を含む振幅及び位相の変調を補正する。
【００６０】
保持板１４０内部での反射による干渉を考慮して設定された音響波の複素振幅透過率ｈ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）は、式（４）で表される。すなわち、音響波は式（４）で示される振幅及び位相の変調を受ける。式（４）は、保持板１４０中をある方向に伝搬する縦波、横波と逆方向に伝搬する縦波、横波を仮定し、保持板１４０の第１面と第２面での波の連続性を考慮して方程式を解くことで導出できる。
【数４】
0006701005.tif 000005
【００６１】
ｃ１は被検体１００の縦波音速、ｃ２Ｌは保持板１４０の縦波音速、ｃ２Ｔは保持板１４０の横波音速、ｃ３は探触子１３０内のマッチング材の縦波音速、Ｔは保持板１４０の厚さである。Ｚ１は被検体１１０の縦波音響インピーダンス、Ｚ２Ｌは保持板１４０の縦波音響インピーダンス、Ｚ２Ｔは保持板１４０の横波音響インピーダンス、Ｚ３は探触子１３０内のマッチング材の縦波音響インピーダンスである。
【００６２】
式（５）〜（８）は、式（４）の表記を簡略化するために導入した関数である。式（９）は、空間波数成分ｐ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）の連続平面波が被検体１００から保持板１４０に入射する際の入射角度θ１を表す。θ２Ｌ、θ２Ｔ、θ３はそれぞれ、保持板１４０
内を伝搬する縦波の伝搬角、保持板１４０内を伝搬する横波の伝搬角、探触子１３０内のマッチング材を伝搬する縦波の伝搬角を表す。このように、本発明の媒質には、保持板（保持手段）およびマッチング材が含まれ得る。
【００６３】
式（４）〜（８）に含まれるｃｏｓ項は、式（９）で得たθ１と式（１０）のスネルの法則とを用いて計算できる。特に、ｃ２Ｌ＞ｃ１の時、ｓｉｎθ２Ｌ＞１となりｃｏｓθ２Ｌが虚数となる。この場合、保持板１４０の面に垂直な方向への伝搬に伴って減衰するように符号を決める。すなわち、式（１１）のようにする。
【数５】
0006701005.tif 000006
ｃｏｓθ２Ｔについても同様に、虚数となる場合は、式（１２）のようにする。
【数６】
0006701005.tif 000007
【００６４】
ｈ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）を用いて空間波数成分ｐ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）を補正するには、デコンボリューションを利用できる。例えば、式（１３）のウィーナーフィルタを利用できる。なお、ウィーナーフィルタ以外の方法でデコンボリューションをしても構わない。
【数７】
0006701005.tif 000008
分母のλはノイズの増幅とゼロ割を抑制するパラメータであり、一般的には｜ｈ＾｜の最大値の数〜数十％程度にするとよい。
【００６５】
式（４）の乗算第二項ｅｘｐ（ｉωＴｃｏｓθ３／ｃ３）は、保持板１４０をマッチング材で置き換えた場合の位相シフトを補正する効果を有する。図５の（ａ）は、ある空間波数成分の連続平面波が被検体１００、保持板１４０、マッチング材の順に伝搬する様子を示している。なお、保持板内は横波音速ｃ２Ｔで伝搬するものとした。式（４）の乗算第二項までを用いて補正した場合、空間波数成分は図５の（ｂ）のように伝搬したかのように補正される。
【００６６】
式（４）の乗算第三項ｅｘｐ（−ｉ｜ｋ｜Ｔ（ｃｏｓθ１−ｃ１／ｃ３・ｃｏｓθ３））は、被検体の音速ｃ１とマッチング材の音速ｃ３の差により生じる位相シフトを補正する効果を有する。すなわち、空間波数成分の図５の（ｂ）の伝搬経路を、図５の（ｃ）の伝搬経路に補正する。なお、音速ｃ１とｃ３の界面における振幅変調は、式（４）の乗算第一項で補正されているため、乗算第三項は位相シフトの補正のみを考慮すればよい。また、ｃ１とｃ３が十分近い値を有する場合、式（４）から乗算第三項を省略して、計算の簡略化を図ってもよい。
【００６７】
なお、式（４）は横波変換を考慮した複素振幅透過率の一例である。式（１３）のデコンボリューションには横波変換を考慮した複素振幅透過率であれば、いかなるものを用いてもよい。例えば、保持板１４０が十分な厚さを有し、内部での反射による干渉を考慮しなくてよい場合、式（１４）のような、干渉に関わらず設定された複素振幅透過率を使用できる。
【数８】
0006701005.tif 000009
【００６８】
式（１５）〜（２０）は、式（１４）の表記を簡略化するために導入した関数である。被検体１００から保持板１４０に入射角度θ１で入射した連続平面波が、縦波として保持
板１４０側に透過する波の複素振幅透過率をｔ１２Ｌ、横波として保持板１４０側に透過する波の複素振幅透過率をｔ１２Ｔとしている。これら保持板１４０内の縦波と横波が、保持板１４０の厚さＴを伝搬しきった際に受ける位相シフトを、それぞれφ２Ｌ、φ２Ｔとしている。なお、ｃｏｓθ２Ｌ、２Ｔが虚数の場合、これらの項は減衰を示す項となる。保持板１４０から探触子１３０内のマッチング材へ向かって、縦波として透過する波の複素振幅透過率をｔ２３Ｌ、横波として透過する波の複素振幅透過率をｔ２３Ｔとしている。
【００６９】
また、式（４）及び式（１４）は、境界での物理量が連続であることを仮定した境界条件により算出した一例である。境界での物理量の不連続性を考慮した境界条件等、他の境界条件に基づいた算出結果を用いてもよい。
【００７０】
以上のようにして式（１３）により補正した補正空間波数成分ｐｃ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）は、保持板１４０及び探触子１３０内のマッチング材を被検体と同じ音響特性（音速）のマッチング材で置き換えた場合に受信される受信信号の空間波数成分となっている。
【００７１】
本実施形態によれば、空間波数領域での画像再構成で取得される空間波数成分に対して横波変換を含む振幅変調と位相変調の補正をかけることで、計算量（時間）を低減できる。例えば特許文献１に記載の時間領域の逆投影法の場合、横波変換が入射角度依存のため、逆投影するボクセルとトランスデューサの組み合わせごとに複素振幅透過率のスペクトルが変わる。すなわち、ボクセルとトランスデューサの全組み合わせについて時間フーリエ変換が必要なため、少なくともＮ３×Ｎ２×ＮｌｏｇＮ＝Ｎ６ｌｏｇＮの計算量が必要である（ボクセル数Ｎ３、トランスデューサ数Ｎ２、受信信号サンプリング数Ｎとした場合）。より厳密には、式（１３）のデコンボリューションにおいて変数ｋｘ、ｋｙを除いたωに関するＮ回の乗算がさらに必要であるため、補正に必要な合計計算量は（Ｎ５（ＮｌｏｇＮ＋Ｎ）である。一方、本実施形態では空間波数成分Ｎ３個に対して式（１３）を実行すればよいので、計算量の増加をＮ３に抑えることができる。さらに、フーリエ変換の複素共役特性を利用すれば計算量を半減できる。
【００７２】
また、特許文献１に記載の時間領域の逆投影法では、再構成する対象ボクセルから音響波が飛来しているとして受信信号に式（１３）のデコンボリューションを実行することになる。しかし実際には、受信信号に含まれるある時間の信号は、トランスデューサまでの伝搬時間が同じ球面上にある全ての音源の積算値である。そのため、複素振幅透過率のパラメータである入射角度θ１と信号の飛来方向が一致しない場合があり、精度の低下に繋がる可能性がある。一方、本実施形態では、ある空間波数成分（あるいは、空間波数成分に対応する連続平面波）の飛来方向は、その空間波数から式（９）によって一意に決定される。そのため、式（１３）を高い精度で実行できる。
【００７３】
また、特許文献１に記載の時間領域の逆投影法は、基本的に球面波を前提としている。このため、平面波を前提とする式（４）の複素振幅透過率と前提の不一致があり精度の低下を招いていた。本実施形態では、連続平面波に対応する空間波数成分を用いるため、式（４）を厳密に適用することができ、式（１３）のデコンボリューションを高い精度で実行することができる。
【００７４】
（Ｓ１５０：被検体情報を取得する工程）
本工程では、処理部１５０において、Ｓ１４０で取得した補正空間波数成分を用いて被検体１００内の初期音圧分布ｐ０（ｒ）を算出する。注目領域が複数の画像化最小単位（ボクセル等）を含む場合、最小単位ごとの初期音圧、すなわち注目領域内の初期音圧分布を算出する。
【００７５】
非特許文献２によれば、式（２１）により、空間波数成分から被検体１００内の初期音圧分布ｐ０（ｒ）を算出できる。
【数９】
0006701005.tif 000010
Ｆ３−１｛・｝は、三次元逆フーリエ変換を表す。ｋｚ’は、ｐ０（ｒ）を取得する際に必要な空間波数成分のｚ成分である。式（３）の時間フーリエ変換で得られる離散的なωとｋｚ’は対応していないため、ｋｚ’に対応したω’の空間波数成分をωから補間する。補間には、線形補間、ｓｉｎｃ補間、不等間隔補間等、いかなる方法を用いてもよいが、補間精度の高い不等間隔補間を用いることが望ましい。更には、高速不等間隔補間が望ましい。
【００７６】
以上のように、保持板１４０による振幅及び位相の変調が補正された補正空間波数成分ｐｃ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）を用いて被検体情報を取得することで、生成された被検体情報におけるデフォーカス等が抑制され、解像度及びコントラスト等が改善される。
【００７７】
（Ｓ１６０：被検体情報を表示する工程）
本工程では、Ｓ１５０で取得した初期音圧分布を用いて、注目領域の被検体情報を表示部１６０に表示する。被検体情報として、初期音圧分布、吸収係数分布、酸素飽和度等を表示できる。吸収係数分布や酸素飽和度等を表示させる場合は、処理部１５０において初期音圧分布に対して演算を行って所望の情報を取得する。
表示部１６０に表示された被検体情報は、デフォーカス等が抑制され、解像度及びコントラストが改善されているため、医師等の作業者が診断等に用いる上で好適な情報となっている。
【００７８】
さらに、表示部１６０には、式（１３）のパラメータλを変更する手段を設けることができる。例えば、図６に示すスライダー１６１を設け、作業者がスライダー１６１の位置を変えることでλが変更される。変更されたλで式（１３）と式（２１）が実行され、取得した被検体情報を表示部１０に表示する。このようにすることで、作業者が診断等に用いる上でより好適な情報を表示することができる。スライダー１６１は物理的なつまみであってもよいし、ＧＵＩ上の表示であってもよい。諸元取得部が、スライダー１６１の機能を兼ねていても良い。スライダー１６１は、本発明における補正特性調整手段に相当する。また、補正特性調整手段の機能として、被検者の個性に応じた情報を入力可能であっても良い。例えば年齢や乳腺密度や過去の測定情報などが挙げられる。
【００７９】
以上、本実施形態に係る被検体情報取得方法によれば、デフォーカス等が抑制され解像度及びコントラストが改善された高い精度（画質）の被検体情報を取得することができる。
【００８０】
［第二の実施形態］
本実施形態では、平面形状の探触子を有する被検体情報取得装置について説明する。なお、第一の実施形態と同一の構成要素には、原則として同一の符号を付して説明を省略する。
【００８１】
＜被検体情報取得装置の構成＞
図７（ａ）は、本実施形態にかかる被検体情報取得装置の模式図である。第一の実施形態における球面形状の探触子１３０が平面形状の探触子７３０に置き換えられている。探触子７３０は、本発明の受信手段に相当する。図７（ｂ）は、処理部７５０と周辺の構成との関係を示す模式図である。第一の実施形態における処理部１５０が処理部７５０に置き換えられている。処理部７５０は、本発明の処理手段に相当する。
【００８２】
（探触子７３０）
探触子７３０は、音響波を検出可能な素子であるトランスデューサ１３１と、トランスデューサを囲う筺体とを備え、本実施形態では平面形状をとる。トランスデューサ１３１は、平面上に配置されているのであればいかなる分布で配置されてもよい。たとえば、格子状配置、スパース配置、ランダム配置等を採用できる。後述する被検体情報取得方法において高速フーリエ変換を用いて計算時間を短縮するためには、格子状に配置することが望ましい。
【００８３】
探触子７３０と保持板１４０の間の空間は、光音響波を伝搬できるマッチング材で満たす。このマッチング材は、光音響波が伝搬できると同時に、保持板１４０やトランスデューサ１３１との界面において音響特性が整合し、できるだけ光音響波の透過率が高いことが好ましい。例えば水、油、ジェルなどを利用できる。
【００８４】
＜被検体情報取得方法＞
次に、本実施形態に係る被検体情報取得方法の各工程を、図８を参照して説明する。なお、各工程は、処理部７５０が被検体情報取得装置の各構成の動作を制御することにより実行される。
Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１６０は、第一の実施形態の同一の符号を有する工程と同一であるため、説明を省略する。
【００８５】
（Ｓ８３０：受信信号から空間波数成分を取得する工程）
本工程では、受信信号の空間波数成分を取得する。非特許文献１によれば、平面形状の探触子において、式（２２）により受信信号の空間波数成分ｐ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）を取得できる。
【数１０】
0006701005.tif 000011
ここで、ｐ（ｘ、ｙ、ｔ）は座標（ｘ、ｙ）のトランスデューサ１３１の時系列の受信信号を示す。Ｆｘ、ｙ、ｔ｛・｝は、座標ｘ、ｙに関する空間フーリエ変換と、時間ｔに関する時間フーリエ変換を実行することを示す。
【００８６】
式（２２）は次のような意味をもつ。すなわち、各トランスデューサ１３１の受信信号に時間フーリエ変換を行い、時間周波数成分を取得する。次に時間周波数成分毎に探触子７３０の平面上で空間フーリエ変換を行うことで、空間波数成分ｐ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）を取得できる。
【００８７】
なお、式（２２）の計算途中の各項に対して演算処理を施してもよい。例えば、時間フーリエ変換した結果に対して周波数フィルタリング（ローパス、ハイパス、バンドパス等
）、デコンボリューション、包絡線検波、ウェーブレットフィルタリング、等をかけることができる。これにより受信信号のＳＮ改善等を期待できる。
【００８８】
（Ｓ８５０：被検体情報を取得する工程）
本工程では、処理部１５０において、Ｓ１４０で取得した補正空間波数成分を用いて被検体１００内の初期音圧分布ｐ０（ｒ）を算出する。注目領域が複数の画像化最小単位（ボクセル等）を含む場合、最小単位ごとの初期音圧、すなわち注目領域内の初期音圧分布を算出する。
【００８９】
非特許文献１によれば、式（２３）により、空間波数成分から被検体１００内の初期音圧分布ｐ０（ｒ）を算出できる。
【数１１】
0006701005.tif 000012
Ｆ３−１｛・｝は、三次元逆フーリエ変換を表す。ｋｚ’は、ｐ０（ｒ）を取得する際に必要な空間波数成分のｚ成分である。式（２２）の時間フーリエ変換で得られる離散的なωとｋｚ’は対応していないため、ｋｚ’に対応したω’の空間波数成分をωから補間する。補間には、線形補間、ｓｉｎｃ補間、不等間隔補間等、いかなる方法を用いてもよいが、補間精度の高い不等間隔補間を用いることが望ましい。更には、高速不等間隔補間が望ましい。
【００９０】
以上のように、保持板１４０による振幅及び位相の変調が補正された補正空間波数成分ｐｃ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）を用いて被検体情報を取得することで、デフォーカス等が抑制され、解像度及びコントラスト等が改善される。
【００９１】
以上、本実施形態に係る被検体情報取得方法によれば、平面形状の探触子においても、デフォーカス等が抑制され解像度及びコントラストが改善された高い精度（画質）の被検体情報を取得できる。
【００９２】
［第三の実施形態］
本実施形態では、横波変換を含む位相の変調を少ない計算量で補正可能な被検体取得装置について説明する。特に、保持板１４０が十分な厚さを有する場合に好適である。なお、第一の実施形態および第二の実施形態と同一の構成要素には、原則として同一の符号を付して説明を省略する。
【００９３】
＜被検体情報取得装置の構成＞
図９（ａ）と（ｂ）は、それぞれ本実施形態にかかる被検体情報取得装置の模式図と処理部９５０と周辺の構成との関係を示す模式図である。第二の実施形態における処理部７５０が処理部９５０に置き換えられている。処理部９５０は、本発明の処理手段に相当する。
【００９４】
＜被検体情報取得方法＞
次に、本実施形態に係る被検体情報取得方法の各工程を、図１０を参照して説明する。なお、各工程は、処理部９５０が被検体情報取得装置の各構成の動作を制御することにより実行される。
Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ８３０、Ｓ８５０、Ｓ１６０は、第一または第二の実施形態の同一の符号を有する工程と同一であるため、説明を省略する。
【００９５】
（Ｓ１０４０：受信信号から空間波数成分を取得する工程）
本工程では、音響波が保持板１４０を通過する際に受けた、横波への変換を含む位相の変調を補正する。
特許文献２によれば、保持板１４０による位相の変調は式（２４）により補正できる。
【数１２】
0006701005.tif 000013
【００９６】
本実施形態（本発明）では、保持板１４０の音速ｃ２として縦波音速ｃ２Ｌと横波音速ｃ２Ｔの両方を用いて補正を行う。すなわち、式（２４）を変形した式（２５）を用いる。
【数１３】
0006701005.tif 000014
θ１は空間波数成分ｐ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）に対応する連続平面波が保持板１４０に入射する際の角度、θｃはθ１に関する臨界角度である。
【００９７】
式（２５）は以下の意味を持つ。空間波数成分ｐ＾（ｋｘ、ｋｙ、ω）の波数から、式（９）を用いて保持板１４０への入射角度θ１を取得する。入射角度θ１が臨界角度θｃより小さい場合は、保持板１４０内を縦波が伝搬しているとしてｃ２＝ｃ２Ｌとして式（２４）を実行し、補正する。入射角度θ１が臨界角度θｃ以上の場合は、保持板１４０内を横波が伝搬しているとしてｃ２＝ｃ２Ｔとして式（２４）を実行し、補正する。
【００９８】
本実施形態では、式（４）や式（１４）と比較して簡単に算出できる位相補正量（式（２５））を用いることで、計算量を低減できる。さらに入射角度θ１に応じて、補正に用いる保持板１４０の音速を縦波と横波とで切り替えることで、横波への変換を受けた成分の位相も補正できる。
【００９９】
また、式（２５）を変形した式（２６）を用いてもよい。
【数１４】
0006701005.tif 000015
すなわち、θ１＜θｃである場合、空間波数成分を縦波音速ｃ２Ｌと横波音速ｃ２Ｔの両方で補正し、それらを足し合わせたものを補正空間波数成分ｐｃ＾とする。θ１≧θｃである場合、空間波数成分を横波音速ｃ２Ｔで補正し、補正空間波数成分ｐｃ＾とする。これは、保持板１４０が厚い場合、臨界角未満では横波と縦波が保持板１４０内を伝搬し、臨界角以上では横波のみが伝搬することを反映している。臨界角未満でも横波の補正をかけることで、情報量を増加させ、被検体情報の精度を改善できる。式（２６）では縦波と横波の補正量計算を２回行うことになるが、それでも式（４）や式（１４）よりは計算量が少ないため、高速に計算できる。
【０１００】
また、式（２６）において、縦波音速ｃ２Ｌで補正した補正空間波数成分と横波音速ｃ２Ｔで補正した補正空間波数成分を足し合わせる際、それぞれにかける加重を変えてもよい。すなわち、式（２７）を実行する。
【数１５】
0006701005.tif 000016
【０１０１】
加重Ｗは、作業者が指定してもよい。指定方法として例えば、図６のスライダー１６１にＷの値を割り当て、作業者が変化させたＷに応じて被検体情報を表示部１６０に表示する方法がある。これにより、作業者が診断等に用いる上でより好適な情報を表示できる。また、指定の際には、諸元取得部が、スライダー１６１の機能を兼ねていても良い。スライダー１６１は、本発明の補正特性調整手段に相当する。
【０１０２】
また、空間波数成分の空間波数ごとの加重Ｗの値を保持したテーブルを処理部９５０に記憶し、それを式（２７）に用いても構わない。入射角度θ１およびωに依存する縦波位相特性と横波位相特性に基づく最適な加重Ｗを予め設定することで、被検体情報のコントラスト等を改善できる。
【０１０３】
以上、本実施形態に係る被検体情報取得方法によれば、デフォーカス等が抑制された高い精度（画質）の被検体情報を少ない計算量で高速に取得できる。
さらに、被検体を測定した直後に第三の実施形態を実行し、その後で第二の実施形態を実行することもできる。この方法によれば、第三の実施形態の高速性を活かして被検体情報を早期に確認し、測定が正しく行われたことを即座に確認できる。その上で、第二の実施形態により位相に加え振幅も補正された高精度な被検体情報を取得することで、診断等
の精度をより高められる。
【０１０４】
上記各実施形態では平面形状の保持手段に関して説明してきた。しかし、保持手段がいかなる形状であっても本発明は適用できる。すなわち、その形状による空間波数成分の変調を連続平面波に対する変調に変換することで、本発明を適用することができる。保持部材の形状として例えば、乳房の形状に合わせたお椀状やカップ状が挙げられる。
【０１０５】
以上述べたように、本発明によれば、光音響イメージングや超音波エコーイメージングの画質を改善しつつ、少ない計算時間で画像を提供できる。したがって、被検体から伝搬する音響波に基づいて特性情報を取得するときに、少ない時間で精度の良い情報を取得することが可能になる。
【０１０６】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明は上記特定の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で実施形態を修正できる。
【０１０７】
＜その他の実施形態＞
記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。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。この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１３０：探触子、１３１：トランスデューサ、１４０：保持板、１５０：処理部
【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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