(57)【要約】【課題】光音響画像と反射超音波画像とを効率良く再構成し、生体内の光吸収体情報を反射超音波画像中に重畳して画像化する。【解決手段】被検体にパルス光を照射し、そのときに被検体から発せられた音響波を検出して光音響データを作成する手段１３，２１，２２を有する光音響画像化装置１０において、被検体に超音波を送信し、それにより被検体で反射した反射超音波を検出して超音波データを得る手段１１，２１，２２と、反射超音波データを実部とし光音響データを虚部とした複素数データを作成する複素数化手段２５とを設ける。さらに上記複素数データからフーリエ変換法により再構成画像を得る画像再構成手段２６と、再構成画像から位相情報を抽出する位相情報抽出手段７１と、位相情報に基づいたカラーテーブルを適用した画像を画像表示手段１４に表示させる表示制御手段７３とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にその内部で吸収される波長のパルス光を照射し、それにより被検体から発せられた音響波を検出して光音響データを得、この光音響データに基づいて前記被検体を画像化して画像表示手段に表示する光音響画像化方法において、
前記被検体に向けて超音波を送信し、それにより被検体で反射した反射超音波を検出して超音波データを得、
前記超音波データおよび光音響データの一方を実部とし他方を虚部とした複素数データを作成し、
前記複素数データからフーリエ変換法により再構成画像を得、
この再構成画像から位相情報を抽出し、
前記位相情報に基づいたカラーマップを被検体画像に適用して画像表示手段に表示することを特徴とする光音響画像化方法。
【請求項２】
前記再構成画像からさらに強度情報を抽出し、前記位相情報に基づいたカラーマップを前記強度情報に適用して画像表示手段に表示することを特徴とする請求項１記載の光音響画像化方法。
【請求項３】
前記強度情報として最大強度を持つ点について、前記位相情報が示す位相が大であるほど色相が強調されるカラーマップを適用することを特徴とする請求項２記載の光音響画像化方法。
【請求項４】
前記パルス光として、被検体の相異なる２つの部分での吸収特性が互いに異なる波長の光を用いることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の光音響画像化方法。
【請求項５】
前記２つの部分がヒトの動脈と静脈であり、前記パルス光の中心波長を７５６ｎｍとすることを特徴とする請求項４記載の光音響画像化方法。
【請求項６】
被検体にその内部で吸収される波長のパルス光を照射し、それにより被検体から発せられた音響波を検出して光音響データを得、この光音響データに基づいて前記被検体を画像化して画像表示手段に表示する光音響画像化装置において、
前記被検体に向けて超音波を送信し、それにより被検体で反射した反射超音波を検出して超音波データを得る手段と、
前記超音波データおよび光音響データの一方を実部とし他方を虚部とした複素数データを作成する複素数化手段と、
前記複素数データからフーリエ変換法により再構成画像を得る画像再構成手段と、
前記再構成画像から位相情報を抽出する位相情報抽出手段と、
前記位相情報に基づいたカラーマップを適用した画像を前記画像表示手段に表示させる表示制御手段とを備えたことを特徴とする光音響画像化装置。
【請求項７】
前記再構成画像から強度情報を抽出する強度情報抽出手段をさらに備え、前記表示制御手段が、前記位相情報に基づいたカラーマップを前記強度情報に適用して表示させるものであることを特徴とする請求項６記載の光音響画像化装置。
【請求項８】
前記表示制御手段が、前記強度情報として最大強度を持つ点について、前記位相情報が示す位相が大であるほど色相が強調されるカラーマップを適用するものであることを特徴とする請求項７記載の光音響画像化装置。
【請求項９】
前記パルス光を発する光源が、被検体の相異なる２つの部分での吸収特性が互いに異なる波長のパルス光を発するものであることを特徴とする請求項６から８いずれか１項記載の光音響画像化方法。
【請求項１０】
前記パルス光の中心波長が７５６ｎｍであることを特徴とする請求項９記載の光音響画像化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光音響画像化方法すなわち、生体組織等の被検体に光を照射し、光照射に伴って発生する音響波に基づいて被検体を画像化する方法に関するものである。
【０００２】
また本発明は、光音響画像化方法を実施する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、例えば特許文献１や非特許文献１に示されているように、光音響効果を利用して生体の内部を画像化する光音響画像化装置が知られている。この光音響画像化装置においては、例えばパルスレーザ光等のパルス光が生体に照射される。このパルス光の照射を受けた生体内部では、パルス光のエネルギーを吸収した生体組織が熱によって体積膨張し、音響波を発生する。そこで、この音響波を超音波プローブなどで検出し、それにより得られた電気的信号（光音響信号）に基づいて生体内部を可視像化することが可能となっている。光音響画像化方法は、特定の吸光体から放射される音響波のみに基づいて画像を構築するようにしているので、生体における特定の組織、例えば血管等を画像化するのに好適である。
【０００４】
ところで、光音響画像には、光吸収体である生体中の血管等を抽出して表示できる利点がある一方、血管のみが表示されることになる。この点に鑑みて従来、血管を通常の反射超音波画像に重ね合わせて表示する技術も提案されており、特許文献２にはその一例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１３８０号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１２９２９号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】A High-Speed Photoacoustic Tomography System based on a Commercial Ultrasound and a Custom Transducer Array, Xueding Wang, Jonathan Cannata, Derek DeBusschere, Changhong Hu, J. Brian Fowlkes, and Paul Carson, Proc. SPIE Vol. 7564, 756424 (Feb.23, 2010)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献２に示される従来技術においては、反射超音波画像と光音響画像をそれぞれ再構成したのちに重ね合わせているため、画像再構成を２回行う必要があり、演算のための大容量の記憶手段が必要になったり、あるいは演算処理に時間が掛かる、といった問題が認められている。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、反射超音波画像と光音響画像を効率良く再構成し、生体内の光吸収体を情報を反射超音波画像に重畳して表示する光音響画像化方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
また本発明は、そのような光音響画像化方法を実施することができる光音響画像化装置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】
【００１０】
本発明による光音響画像化方法は、
被検体にその内部で吸収される波長のパルス光を照射し、それにより被検体から発せられた音響波を検出して光音響データを得、この光音響データに基づいて前記被検体を画像化して画像表示手段に表示する光音響画像化方法において、
前記被検体に向けて超音波を送信し、それにより被検体で反射した反射超音波を検出して超音波データを得、
前記超音波データおよび光音響データの一方を実部とし他方を虚部とした複素数データを作成し、
前記複素数データからフーリエ変換法により再構成画像を得、
この再構成画像から位相情報を抽出し、
前記位相情報に基づいたカラーマップを被検体画像に適用して画像表示手段に表示することを特徴とするものである。
【００１１】
なお、この本発明による光音響画像化方法においては、前記再構成画像からさらに強度情報を抽出し、前記位相情報に基づいたカラーマップを前記強度情報に適用して画像表示手段に表示することが望ましい。
【００１２】
そして、そのようにする場合は、前記強度情報として最大強度を持つ点について、前記位相情報が示す位相が大であるほど色相が強調されるカラーマップを適用することがより望ましい。
【００１３】
また本発明の光音響画像化方法においては、前記パルス光として、被検体の相異なる２つの部分での吸収特性が互いに異なる波長のパルス光を用いることが望ましい。その場合、前記２つの部分がヒトの動脈と静脈であるならば、前記パルス光の中心波長を７５６ｎｍとすることが特に好ましい。
【００１４】
他方、本発明による光音響画像化装置は、
被検体にその内部で吸収される波長のパルス光を照射し、それにより被検体から発せられた音響波を検出して光音響データを得、この光音響データに基づいて前記被検体を画像化して画像表示手段に表示する光音響画像化装置において、
前記被検体に向けて超音波を送信し、それにより被検体で反射した反射超音波を検出して超音波データを得る手段と、
前記超音波データおよび光音響データの一方を実部とし他方を虚部とした複素数データを作成する複素数化手段と、
前記複素数データからフーリエ変換法により再構成画像を得る画像再構成手段と、
前記再構成画像から位相情報を抽出する位相情報抽出手段と、
前記位相情報に基づいたカラーマップを適用した画像を前記画像表示手段に表示させる表示制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
なお、この本発明による光音響画像化装置においては、前記再構成画像から強度情報を抽出する強度情報抽出手段がさらに設けられた上で、前記表示制御手段が、前記位相情報に基づいたカラーマップを前記強度情報に適用して表示させるものとされることが望ましい。そして、そのように構成する場合、前記表示制御手段は、前記強度情報として最大強度を持つ点について、前記位相情報が示す位相が大であるほど色相が強調されるカラーマップを適用するものであることが特に望ましい。
【００１６】
また本発明の光音響画像化装置においては、前記パルス光を発する光源として、被検体の相異なる２つの部分での吸収特性が互いに異なる波長のパルス光を発するものが適用されることが好ましい。その場合、パルス光の中心波長は７５６ｎｍであることが特に望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による光音響画像化方法によれば、被検体にその内部で吸収される波長のパルス光を照射し、それにより被検体から発せられた音響波を検出して光音響データを得るとともに、被検体に向けて超音波を送信し、それにより被検体で反射した反射超音波を検出して超音波データを得、この超音波データおよび光音響データの一方を実部とし他方を虚部とした複素数データを作成し、この複素数データからフーリエ変換法により再構成画像を得、この再構成画像から抽出した位相情報に基づいたカラーマップを被検体画像に適用して画像表示手段に表示するようにしたので、反射超音波画像と光音響画像とを効率良く高速で再構成し、生体内の光吸収体を情報を反射超音波画像に重畳して表示可能となる。
【００１８】
そして、フーリエ変換法は元より複素数空間で実施されるものであって、光音響データのみから再構成画像を得る場合でも、画像再構成は複素数で処理されている。したがって、本発明方法のように音響波データおよび超音波画像データから画像再構成を行う場合でも、その処理は基本的に、光音響データのみから画像再構成を行う場合と同じとなり、いわばその場合の無駄を無くして、反射超音波画像と光音響画像とを効率良く高速で表示可能となる。
【００１９】
特に本発明の光音響画像化方法において、前記パルス光として、被検体の相異なる２つの部分での吸収特性が互いに異なる波長のパルス光を用いる場合は、それらの相異なる２つの部分をカラーマップなどにより互いに区別して表示することも可能になる。
【００２０】
一方、本発明による光音響画像化装置は前述した通り、被検体にその内部で吸収される波長のパルス光を照射し、それにより被検体から発せられた音響波を検出して光音響データを得る光音響画像化装置において、
被検体に向けて超音波を送信し、それにより被検体で反射した反射超音波を検出して超音波データを得る手段と、
超音波データおよび光音響データの一方を実部とし他方を虚部とした複素数データを作成する複素数化手段と、
上記複素数データからフーリエ変換法により再構成画像を得る画像再構成手段と、
上記再構成画像から位相情報を抽出する位相情報抽出手段と、
上記位相情報に基づいたカラーマップを適用した画像を画像表示手段に表示させる表示制御手段とを備えたものであるので、この光音響画像化装置によれば前述した本発明の光音響画像化方法を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による光音響画像化装置の概略構成を示すブロック図
【図２】図１の装置におけるデータ処理および、それによる画像表示を説明する図
【図３】複素数データを説明する図
【図４】超音波画像データおよび光音響画像データを説明する図
【図５】酸化ヘモグロビン(oxy-Hb)と脱酸化ヘモグロビン（deoxy-Hb)の光波長毎の分子吸収係数を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による光音響画像化装置１０の基本構成を示すブロック図である。この光音響画像化装置１０は、光音響画像と超音波画像の双方を取得可能とされたもので、超音波探触子（プローブ）１１、超音波ユニット１２、レーザ光源ユニット１３、および画像表示手段１４を備えている。
【００２３】
上記レーザ光源ユニット１３は、一例として中心波長７５６ｎｍのレーザ光を発するものとされている。レーザ光源ユニット１３から出射したレーザ光は被検体に照射される。このレーザ光は、例えば複数の光ファイバなどの導光手段を用いてプローブ１１まで導光され、プローブ１１の部分から被検体に向けて照射されるのが望ましい。
【００２４】
プローブ１１は、被検体に対する超音波の出力（送信）、および被検体から反射して戻って来る反射超音波の検出（受信）を行う。そのためにプローブ１１は、例えば一次元に配列された複数の超音波振動子を有する。またプローブ１１は、被検体内の観察対象物がレーザ光源ユニット１３からのレーザ光を吸収することで生じた超音波（音響波）を、上記複数の超音波振動子によって検出する。プローブ１１は、上記音響波を検出して音響波検出信号を出力し、また上記反射超音波を検出して超音波検出信号を出力する。
【００２５】
なお、このプローブ１１に上述した導光手段が結合される場合は、その導光手段の端部つまり複数の光ファイバの先端部等が、上記複数の超音波振動子の並び方向に沿って配置され、そこから被検体に向けてレーザ光が照射される。以下では、このように導光手段がプローブ１１に結合される場合を例に取って説明する。
【００２６】
被検体の光音響画像あるいは超音波画像を取得する際、プローブ１１は上記複数の超音波振動子が並ぶ一次元方向に対してほぼ直角な方向に移動され、それにより被検体がレーザ光および超音波によって二次元走査される。この走査は、検査者が手操作でプローブ１１を動かして行ってもよく、あるいは、走査機構を用いてより精密な二次元走査を実現するようにしてもよい。
【００２７】
超音波ユニット１２は、受信回路２１、ＡＤ変換手段２２、受信メモリ２３、データ分離手段２４、複素数化手段２５、画像再構成手段２６、上記データ分離手段２４と複素数化手段２５との間に介設された１／２サンプリング手段２８、画像再構成手段２６の出力を受ける強度情報抽出手段７０、同じく画像再構成手段２６の出力を受ける位相情報抽出手段７１、上記強度情報抽出手段７０の出力を受ける検波・対数変換手段７２、この検波・対数変換手段７２および上記位相情報抽出手段７１の出力を受ける画像構築手段７３を有している。画像構築手段７３の出力は、例えばＣＲＴや液晶表示装置等からなる画像表示手段１４に入力される。さらに超音波ユニット１２は、送信制御回路３０、および超音波ユニット１２内の各部等の動作を制御する制御手段３１を有している。
【００２８】
上記受信回路２１は、プローブ１１が出力した音響波検出信号および超音波検出信号を受信する。ＡＤ変換手段２２はサンプリング手段であり、受信回路２１が受信した音響波検出信号および超音波検出信号をサンプリングして、それぞれデジタル信号である光音響データおよび超音波データに変換する。このサンプリングは、例えば外部から入力されるＡＤクロック信号に同期して、所定のサンプリング周期でなされる。
【００２９】
レーザ光源ユニット１３は、Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザ等からなるＱスイッチパルスレーザ３２と、その励起光源であるフラッシュランプ３３とを含むものである。このレーザ光源ユニット１３には、前記制御手段３１から光出射を指示する光トリガ信号が入力されるようになっており、該光トリガ信号を受けると、フラッシュランプ３３を点灯させてＱスイッチパルスレーザ３２を励起する。制御手段３１は、例えばフラッシュランプ３３がＱスイッチパルスレーザ３２を十分に励起させると、Ｑスイッチトリガ信号を出力する。Ｑスイッチパルスレーザ３２は、Ｑスイッチトリガ信号を受けるとそのＱスイッチをオンにし、波長７５６ｎｍのパルスレーザ光を出射させる。
【００３０】
ここで、フラッシュランプ３３の点灯からＱスイッチパルスレーザ３３が十分な励起状態となるまでに要する時間は、Ｑスイッチパルスレーザ３３の特性などから見積もることができる。なお、上述のように制御手段３１からＱスイッチを制御するのに代えて、レーザ光源ユニット１３内において、Ｑスイッチパルスレーザ３２を十分に励起させた後にＱスイッチをオンにしてもよい。その場合は、Ｑスイッチをオンにしたことを示す信号を超音波ユニット１２側に通知してもよい。
【００３１】
また制御手段３１は、送信制御回路３０に、超音波送信を指示する超音波トリガ信号を入力する。送信制御回路３０は、この超音波トリガ信号を受けると、プローブ１１から超音波を送信させる。制御手段３１は、先に前記光トリガ信号を出力し、その後、超音波トリガ信号を出力する。光トリガ信号が出力されることで被検体に対するレーザ光の照射、および音響波の検出が行われ、その後、超音波トリガ信号が出力されることで被検体に対する超音波の送信、および反射超音波の検出が行われる。
【００３２】
制御手段３１はさらに、ＡＤ変換手段２２に対して、サンプリング開始を指示するサンプリングトリガ信号を出力する。このサンプリングトリガ信号は、前記光トリガ信号が出力された後で、かつ超音波トリガ信号が出力される前、より好ましくは被検体に実際にレーザ光が照射されるタイミングで出力される。そのためにサンプリングトリガ信号は、例えば制御手段３１がＱスイッチトリガ信号を出力するタイミングに同期して出力される。ＡＤ変換手段２２は上記サンプリングトリガ信号を受けると、プローブ１１が出力して受信回路２１が受信した音響波検出信号のサンプリングを開始する。
【００３３】
制御手段３１は、光トリガ信号を出力した後、音響波の検出を終了するタイミングで超音波トリガ信号を出力する。このとき、ＡＤ変換手段２２は音響波検出信号のサンプリングを中断せず、サンプリングを継続して実施する。言い換えれば、制御手段３１は、ＡＤ変換手段２２が音響波検出信号のサンプリングを継続している状態で、超音波トリガ信号を出力する。超音波トリガ信号に応答してプローブ１１が超音波送信を行うことで、プローブ１１の検出対象は、音響波から反射超音波に変わる。ＡＤ変換手段２２は、検出された超音波検出信号のサンプリングを継続することで、音響波検出信号と超音波検出信号とを、連続的にサンプリングする。
【００３４】
ＡＤ変換手段２２は、サンプリングして得られた光音響データおよび超音波データを、共通の受信メモリ２３に格納する。受信メモリ２３に格納されたサンプリングデータは、ある時点までは光音響データであり、ある時点からは超音波データとなる。データ分離手段２４は、受信メモリ２３に格納された光音響データと超音波データとを分離し、光音響データは直接複素数化手段２５に入力され、超音波データは１／２サンプリング手段２８を通してから複素数化手段２５に入力される。超音波トリガ信号が出力されてから超音波データサンプリングが完了するまでの時間は基本的に、超音波が往復で伝搬することから、光トリガ信号が出力されてから音響波データサンプリングが完了するまでの時間の２倍を要する。この点に鑑みて１／２サンプリング手段２８は、入力された超音波データを時間軸上で１つ置きに再サンプリングする等により、データ数を音響波データのデータ数と一致させる。
【００３５】
以下、超音波画像と光音響画像の生成および表示について、図２も参照して説明する。前述した通り図１の複素数化手段２５には、１／２サンプリング手段２８を経た後の超音波データおよび、波長７５６ｎｍのパルスレーザ光を被検体に照射して得られた光音響データが入力される。
【００３６】
図２の（１）、（２）はそれぞれ、上記超音波データおよび光音響データの例を、プローブ１１の一つの走査ラインに沿った断面について概略的に示すものである。同図（１）において、矢印ｘで示す横方向はプローブ１１の複数の超音波振動子が並ぶ方向を示し、縦方向は超音波が検出される時刻を示している（同図（２）、（３）も同様）。すなわち、反射超音波が検出される場合は、これらの図に弧で示す時刻／位置関係で超音波が検出され、また各弧の頂点部分は超音波送信後に最も早くプローブ１１に到達した反射超音波（つまり超音波反射部位から直接的にプローブ１１の方向に進行する反射超音波）が検出された時刻を示すものとなる。この時刻は、超音波反射部位の深さ方向位置と対応するものであるから、上記頂点部分は、超音波を反射した部分の深さ方向位置を示すことになる。
【００３７】
以上のことは同図（２）に示す光音響データについても同様である。すなわち、音響波が検出される場合は、同図に弧で示す時刻／位置関係で音響波が検出され、また各弧の頂点部分は光照射後に最も早くプローブ１１に到達した音響波（つまり音響波発生部位から直接的にプローブ１１の方向に進行する音響波）が検出された時刻を示すものとなる。この時刻は、音響波発生部位の光照射深さ方向位置と対応するものであるから、上記頂点部分は、音響波を発した部分の深さ方向位置を示すことになる。
【００３８】
ここで、光音響データを得る際に照射されるパルスレーザ光の波長が、図５に示した酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの光波長毎の分子吸収係数を考慮して、７５６ｎｍとされているので、動脈部分を示す光音響データは静脈部分を示す光音響データよりも相対的に高強度のものとなる。それに対して超音波の反射の程度は、動脈部分でも静脈部分でも特に変わりはないので、動脈部分を示す超音波データと静脈部分を示す超音波データとの間で基本的に強度の差は生じない。そこで、超音波データに対する光音響データの比は、動脈部分を示すデータ同士の方が、動脈部分を示すデータ同士よりも大となり、この点から、後述のようにして動脈と静脈を分離して表示することができる。
【００３９】
すなわち複素数化手段２５は、上述の超音波データを実部とし、光音響データを虚部として複素数データを作成する（図２の（３）参照）。ここで、この複素数データについて図３に示すガウス平面で説明する。この図３中に黒丸で示す座標（Ｘ，Ｙ）の複素数データについては、ｒ２＝Ｘ２＋Ｙ２なるｒの値が強度を示し、偏角θが位相を示す。そして、上述した超音波データに対する光音響データの比がより大であるほど、偏角θはより大きくなる。なお、以上述べた複素数データの作成はプローブ１１の走査移動に伴って逐次なされ、それにより、被検体の走査方向に亘る複数の断面について各々複素数データが作成される。
【００４０】
こうして作成された複素数データは、次に図１の画像再構成手段２６に入力される。画像再構成手段２６は入力された複素数データから、フーリエ変換法（ＦＴＡ法）により画像再構成を行う。なお、フーリエ変換法による画像再構成については、例えば文献”Photoacoustic Image Reconstruction-A Quantitative Analysis”Jonathan I.Sperl et al. SPIE-OSA Vol.6631 663103  等に記載されている従来公知の方法を適用することができる。
【００４１】
この再構成画像を示すフーリエ変換後のデータは強度情報抽出手段７０に送られてそこで強度情報の抽出に供されるとともに、位相情報抽出手段７１に送られてそこで位相情報の抽出に供される。検波・対数変換手段７２は上記抽出された強度情報を示すデータの包絡線を生成し、次いでその包絡線を対数変換してダイナミックレンジを広げる。検波・対数変換手段７２はこれらの処理後のデータを画像構築手段７３に入力する。またこの画像構築手段７３には、上記抽出された位相情報を示すデータも入力される。
【００４２】
図２の（４）は、上述の再構成画像を概略的に示すものである。すなわちこの再構成画像は同図（１）、（２）に示した超音波データ、音響波データに対応するものであり、その縦方向位置はｘ方向に配置された各素子の検出時刻に対応している。このように各素子で検出した超音波データ、音響波データから、実際に超音波が反射した位置の深さ、そして実際に音響波が発生した位置の深さに再構成した結果が（４）中に示す点となる。ここで、点線で示している線は、再構成前のデータを示している。
【００４３】
以上のことに基づいて画像構築手段７３は、上記強度情報に基づいて求めた超音波反射部分および音響波発生部分について、位相θが最小の場合は無彩色（白）で、そして位相θが大きいほど赤の色相が強調されるようなカラーマッピングを行う。この点について、図３を参照してより詳しく説明する。同図に示す５つの長方形は、それぞれ共通の位相θを持つ５つのデータ群を概略的に示している。各データ群のデータについては、より強度が小さいデータ（矢印Ｂで示す、より原点に近いデータ）ほど高濃度つまり低輝度で、より強度が大きいデータほど低濃度つまり高輝度で表示される。このとき最大輝度で表示される点が、前述したように実際に超音波が反射した点、あるいは実際に音響波が発生した点である。そして画像構築手段７３は最大輝度で表示される点について、位相θが最小の場合は無彩色（白）で、そして位相θが大きいほど（つまり図３で矢印Ａで示す方向に行くほど）赤の色相が強調されるようなカラーマッピングを行う。
【００４４】
そこでこのカラーマッピングされた画像は、赤色の部分が動脈を示し、白の部分が静脈を示すものとなる。図２の（５）はこのカラーマッピング結果を示しており、図中の黒点が最も強い色相で赤色にマッピングされた点を、そして白点がこの色相が最も弱い点つまり白色に表示される点を示している。以上のカラーマッピングは、プローブ１１の走査移動に伴って逐次得られる各断面について全て同じようになされる。
【００４５】
こうして作成されたカラーマッピング画像は図１の画像表示手段１４に送られ、表示される。そこでこの表示画像を観察すれば、動脈および静脈がどのように存在するかを知ることができる。また、複数の断面に関する超音波データおよび音響波データから得た複素数データに基づいて３次元画像を構築して、動脈および静脈の位置を立体的に表示することも可能である。
【００４６】
以上説明したフーリエ変換法は元より複素数空間で実施されるものであって、光音響データのみから再構成画像を得る場合でも、画像再構成は複素数で処理されている。したがって、本実施形態のように音響波データおよび超音波画像データから画像再構成を行う場合でも、その処理は基本的に、光音響データのみから画像再構成を行う場合と同じとなり、いわばその場合の無駄を無くして、効率良く高速で２つの部分を区別して表示可能となる。
【００４７】
なお、以上の説明から明らかなように本実施形態では、画像構築手段７３が本発明における表示制御手段を構成している。
【００４８】
ここで、本実施形態の光音響画像化装置１０においては、一般の光音響画像化装置と同様に通常の光音響画像を取得、表示することも、また通常の超音波画像を取得、表示することも可能である。図４はこれらの画像を概略的に示すものである。つまり、例えば同図（１）に示すように生体のある断面において、黒点で示す動脈部分と、白点で示す静脈部分とが存在しているとする。なお、ここに示すｘ方向と深さは、既に説明したものと同じである。
【００４９】
このような断面については、超音波画像は同図（２）に示すようなものとなる。つまり超音波画像では、そこに黒点で示すように動脈部分と静脈部分とが表示される。また同じ断面について、光音響画像は同図（３）に示すようなものとなる。つまり光音響画像では、例えば所定値以上の強さの音響波が検出された部分のみを表示すれば、そこに黒点で示すように動脈部分のみが表示されるようになる。
【００５０】
上述のような表示を行うには、図１に示した装置において、データ分離手段２４が出力した光音響データや、１／２サンプリング手段２８が出力した超音波データを複素数化手段２５を素通りさせ、また、画像構築手段７３における画像構築は強度情報のみに基づいて行うようにすればよい。
【００５１】
また、被検体の２つの部分を異なる表示状態として表示するには、前述したように一つの色相の強さを変えて表示する他、例えば位相θの変化に従って色相を変化させて、一つの部分は赤色等で、他の部分は青色等で示すようにしてもよい。さらには、２つの部分の一方のみにハッチングを付して表示する等の態様も採用可能である。
【００５２】
さらに、以上は、ヒトの動脈と静脈とを互いに区別して表示するようにした実施形態について説明したが、本発明は動脈と静脈とを区別して表示する場合に限らず、２つの相異なる波長に対する光吸収特性が互いに異なる２つの対象物を区別して表示したい場合に全て有効に適用できるものである。
【００５３】
また本発明の光音響画像化装置および方法は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正および変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１０    光音響画像化装置
１１    プローブ
１２    超音波ユニット
１３    レーザ光源ユニット
１４    画像表示手段
２１    受信回路
２２    ＡＤ変換手段
２３    受信メモリ
２４    データ分離手段
２５    複素数化手段
２６    画像再構成手段
２８    １／２サンプリング手段
３０    送信制御回路
３１    制御手段
３２    Ｑスイッチレーザ
３３    フラッシュランプ
７０    強度情報抽出手段
７１    位相情報抽出手段
７２    検波・対数変換手段
７３    画像構築手段
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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