(57)【要約】【課題】  本発明は、光吸収体の像とアーティファクトとを判別しやすくする被検体情報取得装置に用いる信号処理装置および被検体情報取得方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る信号処理装置は、第一の測定条件の光を被検体に照射することにより発生した第一の光音響波を検出することにより得られた第一の検出信号に基づき、第一の画像データを取得する第一の画像データ取得部と、第一の測定条件とは異なる第二の測定条件の光を被検体に照射することにより発生した第二の光音響波を検出することにより得られた第二の検出信号に基づき、第二の画像データを取得する第二の画像データ取得部と、第一の画像データと第二の画像データとを表示手段において比較できるように、第一の画像データと第二の画像データとを表示手段に出力する画像データ出力部と、を有する。【選択図】  図１
2013188310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の測定条件の光を被検体に照射することにより発生した第一の光音響波を検出することにより得られた第一の検出信号に基づき、第一の画像データを取得する第一の画像データ取得部と、
前記第一の測定条件とは異なる第二の測定条件の光を前記被検体に照射することにより発生した第二の光音響波を検出することにより得られた第二の検出信号に基づき、第二の画像データを取得する第二の画像データ取得部と、
前記第一の画像データと前記第二の画像データとを表示手段において比較できるように、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを前記表示手段に出力する画像データ出力部と、
を有することを特徴とする被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項２】
前記画像データ出力部は、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを前記表示手段において並列表示、重畳表示、および交互表示のいずれか１つをさせるように、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを前記表示手段に出力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に用いる信号処理装置。
【請求項３】
前記第一の測定条件の光を被検体に照射したときの前記被検体内の第一の光量分布と、前記第二の測定条件の光を前記被検体に照射したときの前記被検体内の第二の光量分布とを取得する光量分布取得部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項４】
前記画像データ出力部は、前記第一の光量分布と、前記第二の光量分布とを前記表示手段に出力することを特徴とする請求項３に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項５】
前記第一の画像データ取得部は、前記第一の検出信号と前記第一の光量分布とに基づき、前記第一の画像データを取得し、
前記第二の画像データ取得部は、前記第二の検出信号と前記第二の光量分布とに基づき、前記第二の画像データを取得することを特徴とする請求項３または４に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項６】
前記第一の光量分布または前記第二の光量分布に対して閾値を設定して、閾値より光量値が大きい領域の光量値を大きくする処理、または、閾値より値が小さい領域の光量の値を小さくする処理を行うことにより、前記第一の光量分布に基づいた第一の信頼領域または前記第二の光量分布に基づいた第二の信頼領域を取得する信頼領域取得部を有し、
前記画像データ出力部は、前記第一の信頼領域または前記第二の信頼領域を前記表示手段に出力することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項７】
前記第一の光量分布または前記第二の光量分布に対して閾値を設定して、閾値より光量値が大きい領域の光量値を大きくする処理、または、閾値より値が小さい領域の光量の値を小さくする処理を行うことにより、前記第一の光量分布に基づいた第一の信頼領域または前記第二の光量分布に基づいた第二の信頼領域を取得する信頼領域取得部を有し、
前記第一の画像データ取得部は、前記第一の検出信号と前記第一の信頼領域とに基づき、前記第一の画像データを取得し、
前記第二の画像データ取得部は、前記第二の検出信号と前記第二の信頼領域とに基づき、前記第二の画像データを取得することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項８】
前記画像データ出力部は、
前記第一の画像データを前記表示手段の第一の表示領域に表示させ、前記第二の画像データを前記表示手段の前記第一の表示領域とは異なる第二の表示領域に表示させるように、
前記第一の画像データと前記第二の画像データとを前記表示手段に出力することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項９】
前記画像データ出力部は、
前記第一の画像データと前記第一の光量分布とを前記表示手段の第一の表示領域に重畳表示させ、前記第二の画像データと前記第二の光量分布とを前記表示手段の前記第一の表示領域とは異なる第二の表示領域に重畳表示させるように、
前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第一の光量分布、および、前記第二の光量分布を前記表示手段に出力することを特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項１０】
前記画像データ出力部は、
前記第一の画像データおよび前記第一の信頼領域を前記表示手段の第一の表示領域に重畳表示させ、前記第二の画像データおよび前記第二の信頼領域を前記表示手段の第二の表示領域に重畳表示させるように、
前記第一の画像データ、前記第二の画像データ、前記第一の信頼領域、および前記第二の信頼領域を前記表示手段に出力することを特徴とする請求項６または７に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項１１】
前記画像データ出力部は、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを重畳して前記表示手段に表示させるように、前記第一の画像データと前記第二の画像データとを前記表示手段に出力することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項１２】
前記画像データ出力部は、
前記第一の画像データと、前記第二の画像データと、前記第一の光量分布と、前記第二の光量分布とを前記表示手段に重畳して表示させるように、
前記第一の画像データと前記第二の画像データとを前記表示手段に出力することを特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項１３】
前記第一の測定条件および前記第二の測定条件は、
前記被検体の表面への前記第一の測定条件の光および前記第二の測定条件の光の照射位置、
前記被検体の表面と前記第一の測定条件の光および前記第二の測定条件の光の照射方向とがなす角度、
前記第一の測定条件の光および前記第二の測定条件の光の前記被検体の表面への照射強度、および、
前記第一の光音響波および前記第二の光音響波を検出する音響波検出器の検出面の位置のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項１４】
前記第一の測定条件および前記第二の測定条件を設定する測定条件設定部を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置。
【請求項１５】
光を発生させる光源と、
前記光を前記第一の測定条件の光および前記第二の測定条件の光として、前記被検体に出射することにより、前記第一の光音響波及び前記第二の光音響波を発生させる光学系と、
前記第一の光音響波および前記第二の光音響波を検出し、前記第一の検出信号および前記第二の検出信号を出力する音響波検出器と、
前記第一の検出信号および前記第二の検出信号に基づき、前記第一の画像データと前記第二の画像データを取得し、前記第一の画像データおよび前記第二の画像データを前記表示手段に出力する請求項１から１４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置に用いる信号処理装置と、
を有することを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項１６】
第一の測定条件の光を、被検体に照射することにより発生した第一の光音響波を、検出することにより取得した第一の検出信号に基づき、第一の画像データを取得する工程と、
前記第一の測定条件とは異なる第二の測定条件の光を、前記被検体に照射することにより発生した第二の光音響波を、検出することにより取得した第二の検出信号に基づき、第二の画像データを取得する工程と、
前記第一の画像データと前記第二の画像データとを比較できるように表示する工程と、
を有することを特徴とする被検体情報取得方法。
【請求項１７】
前記第一の測定条件の光を前記被検体に照射する工程と、
前記第一の測定条件の光を前記被検体に照射することにより発生した第一の光音響波を、検出することにより第一の検出信号を取得する工程と、
前記第二の測定条件の光を前記被検体に照射する工程と、
前記第二の測定条件の光を前記被検体に照射することにより発生した第二の光音響波を、検出することにより第二の検出信号を取得する工程と、
を有することを特徴とする請求項１６に記載の被検体情報取得方法。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の被検体情報取得方法を、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】
本発明は光を照射することにより発生した光音響波を検出することにより、被検体情報を取得する被検体情報取得装置に用いる信号処理装置および被検体情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、生体内部を非侵襲的にイメージングすることができる装置の一つとして、近年、光と超音波を用いて生体機能情報が得られる光音響イメージング（ＰＡＩ：Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ）が提案され、開発が進んでいる。
【０００３】
光音響イメージングとは、光源から発生したパルス光を被検体に照射し、被検体内で伝播・拡散した光の吸収によって光音響波（典型的には超音波）が発生するという光音響効果を用いて、光音響波の発生源となる内部組織を画像化する技術である。受信された光音響波の時間による変化を複数の個所で検出し、得られた信号を数学的に解析処理、すなわち再構成し、被検体内部の光学特性値に関連した情報を三次元で可視化する。
【０００４】
パルス光に近赤外光を用いた場合、近赤外光は生体の大部分を構成する水を透過しやすく、血液中のヘモグロビンで吸収されやすい性質を持つため、血管像をイメージングすることができる。さらに、異なる波長のパルス光による血管像を比較することによって、機能情報である血液中の酸素飽和度を測定することができる。悪性腫瘍周辺の血液は良性腫瘍周辺の血液より酸素飽和度が低くなっていると考えられているので、酸素飽和度を知ることによって腫瘍の良悪鑑別を行えるようになると期待されている。
【０００５】
特許文献１は、光音響イメージングにより、生体を構成する物質の濃度分布を画像化することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−３５８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載のように、光音響イメージングにおいては、光音響波を画像化した際に、実際には光吸収体が存在しない位置に現れるアーティファクトが、光吸収体の観察を妨げる。
【０００８】
例えば、音響インピーダンスが被検体とは異なる保持板で、被検体を保持した場合、被検体内で発生した光音響波が保持板の中で多重反射する。そして、このように多重反射した光音響波を検出し、画像化した際に多重反射によるアーティファクトが現れる。こうしたアーティファクトが、実際に存在する光吸収体の像を判別しにくくさせている。
【０００９】
そこで、本発明は、光吸収体の像とアーティファクトとを判別しやすくする被検体情報取得装置に用いる信号処理装置および被検体情報取得方法に用いる信号処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る信号処理装置は、第一の測定条件の光を被検体に照射することにより発生した第一の光音響波を検出することにより得られた第一の検出信号に基づき、第一の画像データを取得する第一の画像データ取得部と、第一の測定条件とは異なる第二の測定条件の光を被検体に照射することにより発生した第二の光音響波を検出することにより得られた第二の検出信号に基づき、第二の画像データを取得する第二の画像データ取得部と、第一の画像データと第二の画像データとを表示手段において比較できるように、第一の画像データと第二の画像データとを表示手段に出力する画像データ出力部と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光吸収体の像とアーティファクトとを判別しやすくする被検体情報取得装置に用いる信号処理装置および被検体情報取得方法に用いる信号処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の原理を説明するための図
【図２】第１の実施形態に係る、被検体情報取得装置の構成を示す図
【図３】第１の実施形態に係る、被検体情報取得方法のフロー図を示す図
【図４】第１の実施形態に係る、第一の測定条件および第二の測定条件の例を示す図
【図５】第１の実施形態に係る、第一の測定条件および第二の測定条件の別の例を示す図
【図６】第１の実施形態に係る、第一の測定条件および第二の測定条件の別の例を示す図
【図７】第１の実施形態に係る、第一の測定条件および第二の測定条件の別の例を示す図
【図８】第１の実施形態に係る、第一の測定条件および第二の測定条件の別の例を示す図
【図９】第１の実施形態に係る、画像データが表示された表示装置の例を示す図
【図１０】第１の実施形態に係る、画像データが表示された表示装置の別の例を示す図
【図１１】第２の実施形態に係る、被検体情報取得方法のフロー図を示す図
【図１２】第２の実施形態に係る、画像データおよび光量分布が表示された表示装置の例を示す図
【図１３】第２の実施形態に係る、画像データおよび光量分布が表示された表示装置の別の例を示す図
【図１４】第２の実施形態に係る、画像データおよび光量分布が表示された表示装置の別の例を示す図
【図１５】第３の実施形態に係る、被検体情報取得方法のフロー図を示す図
【図１６】第３の実施形態に係る、画像データおよび信頼領域が表示された表示装置の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
アーティファクトは、再現性が高いため、同じように測定すれば同じように観測される。そのため、測定においてアーティファクトが同じように現れるため、光吸収体の像とアーティファクトとを判別しにくい。
【００１４】
本発明は、光音響イメージングにおいて、測定条件の異なる複数の測定を行い、その結果を比較できるように表示する。これにより、光吸収体の像とアーティファクトを判別することが可能となる。
【００１５】
まず、図１を参照して、本発明の原理を説明する。図１は、照射光と音響波検出器と被検体との位置関係（測定条件）と、その位置関係のときに得られる初期音圧分布の画像を示している。ここで、被検体１３０、１３１は、それぞれ同じ位置に光吸収体１３５、１３６を備えている。
【００１６】
図１（ａ）に示す測定条件においては、音響波検出器１４０の検出面と音響的に接続された被検体１３０の面に第一の測定条件の光１２１が照射されている。
【００１７】
また、図１（ｂ）に示す測定条件においては、音響波検出器１４１と対向する被検体１３１の面に第二の測定条件の光１２２が照射されている。また、図１（ｂ）において音響波検出器１４１の一部は、被検体１３１と音響的に接続されていない。
【００１８】
さらに、図１（ａ）の測定条件のときに得られる初期音圧分布を図１（ｃ）に示す。また、図１（ｂ）の測定条件のときに得られる初期音圧分布を図１（ｄ）に示す。
【００１９】
図１（ｃ）と図１（ｄ）とを比較すると、アーティファクト１９２、１９４の出現位置は測定条件によって異なることがわかる。一方、光吸収体の像１９１、１９３の出現位置は、測定条件を変更しても同じであることがわかる。なぜならば、アーティファクトの発生過程は、測定条件によって異なるからである。以下、それぞれの測定条件におけるアーティファクトの発生過程を説明する。
【００２０】
図１（ａ）の測定条件においては、第一の測定条件の光１２１が音響波検出器１４０の表面にも一部回りこみ光音響波を発生させる。そして、この音響波検出器１４０の表面で発生した光音響波が、音響波検出器１４０の音響整合層などにおける多重反射等によりアーティファクト１９２となって現れる。
【００２１】
また、図１（ｂ）の測定条件においては、音響波検出器１４１のうち、被検体１３１と音響的に接続されていない部分に、被検体１３１を回り込んできた第二の測定条件の光１２２が直接入射し、音響波検出器１４１の表面で光音響波が発生する。そして、この光音響波が音響波検出器１４１の音響整合層での多重反射などによりアーティファクト１９４となって現れる。
【００２２】
このように、測定条件が異なるときの初期音圧分布である図１（ｃ）と図１（ｄ）を比較することにより、光吸収体の像とアーティファクトとを判別することができる。
【００２３】
以上のように、複数の測定条件によって得られた画像データを比較できるように表示することによって、光吸収体の像とアーティファクトとを判別しやすくする被検体情報取得装置を提供することができる。
【００２４】
なお、本発明において、画像データとは、光学特性値に関連する情報を表示手段に表示させるためのデータのことを指す。また、光学特性値とは、検出信号に対して再構成を行うことにより得られた初期音圧や光エネルギー密度、または、それらに対して光量補正を行うことにより得られた光吸収係数に関連するものを含む。
【００２５】
以下に、本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
（第１の実施形態）
図２は、本実施形態に係る被検体情報取得装置の構成を示すブロック図であり、光源２１０、光学系２２０、光学系走査機構２２１、被検体２３０、音響波検出器２４０、音響波検出器走査機構２４１、信号処理装置２５０、メモリ２６０、表示装置２８０からなっている。本実施形態に係る信号処理装置２５０は、測定条件設定部としての測定条件設定モジュール２５１、画像データ取得部としての画像データ取得モジュール２５２、画像データ出力部としての画像データ出力モジュール２５３、光量分布取得部としての光量分布取得モジュール２５４、信頼領域取得部としての信頼領域取得モジュール２５５を備えている。
【００２７】
そして、図３は、図２に示す本実施形態に係る被検体情報取得装置を用いた被検体情報取得方法のフローを示す図である。
【００２８】
まず、測定条件設定モジュール２５１が、光源２１０や光学系２２０や音響波検出器２４０を制御し、第一の測定条件に設定し、被検体２３０に第一の測定条件の光が照射される（Ｓ１０）。そして、音響波検出器２４０が、第一の測定条件の光により被検体２３０で発生した第一の光音響波を検出し、第一の検出信号を得る（Ｓ２０）。
【００２９】
次に、第一の画像データ取得部としての画像データ取得モジュール２５２が、この第一の検出信号を用いて再構成処理を行うことにより、第一の画像データとしての第一の初期音圧分布を取得し、メモリ２６０に保存する（Ｓ３０）。
【００３０】
続いて、測定条件設定モジュール２５１が、光源２１０や光学系２２０や音響波検出器２４０を第二の測定条件に設定し、被検体２３０に第二の測定条件の光が照射される（Ｓ４０）。そして、音響波検出器２４０が、第二の測定条件の光により被検体２３０で発生した第二の光音響波を検出し、第二の検出信号を得る（Ｓ５０）。
【００３１】
次に、第二の画像データ取得部としての画像データ取得モジュール２５２が、この第二の検出信号を用いて再構成処理を行うことにより、第二の画像データとしての第二の初期音圧分布を取得し、メモリ２６０に保存する（Ｓ６０）。
【００３２】
次に、画像データ出力モジュール２５３が、第一の画像データと第二の画像データとを表示装置２８０において比較できるように、メモリ２６０に保存された第一の画像データと第二の画像データを表示装置２８０に出力する（Ｓ７０）。
【００３３】
そして、表示装置２８０に出力された第一の画像データと第二の画像データを比較できるように、第一の画像データと第二の画像データとが表示装置２８０に表示される。
【００３４】
なお、画像データ取得モジュール２５２は、微分処理した信号を重ね合わせるユニバーサルバックプロジェクション法などの公知の再構成方法を用いて、再構成を行い、初期音圧分布を取得することができる。
【００３５】
また、以上の工程を含むプログラムをコンピュータとしての信号処理装置２５０に実行させてもよい。
【００３６】
（Ｓ１０、Ｓ４０：測定条件を設定する工程）
次に、図３のＳ１０、Ｓ４０に示す測定条件の設定について詳細に説明する。
【００３７】
以下、測定条件設定モジュール２５１が、測定条件を設定する例を説明する。本発明における測定条件とは、照射光の照射条件（照射位置、照射角度、照射強度）や音響波検出器の検出位置を含む概念である。
【００３８】
まず、測定条件としての照射光の照射条件を変更する例を説明する。
【００３９】
（１．被検体表面の異なる位置に光を照射する例）
まず、被検体表面の異なる位置に第一の測定条件の光と第二の測定条件の光を照射する測定条件の例を、図４、図５を用いて説明する。
【００４０】
図４（ａ）に示す第一の測定条件では、音響波検出器４４０の検出面４４５と音響的に接続している被検体４３０の面に、光学系４２０から第一の測定条件の光４２５を照射する。次に、図４（ｂ）に示す第二の測定条件では、音響波検出器４４１の検出面４４６と音響的に接続している被検体４３１の面とは対向する面に、光学系４２１から第二の測定条件の光４２６を照射する。
【００４１】
このように、それぞれの測定条件において、被検体表面の異なる位置に光を照射し、それぞれの測定結果を画像データにすると、アーティファクトの発生過程が異なるため、異なる位置にアーティファクトが現れる。そのため、被検体表面の異なる位置に光を照射することによって得られた画像データを、比較できるように表示することによって、光吸収体の像とアーティファクトとを判別することができる。
【００４２】
また、図５に示すような測定条件においても、本発明を適用することができる。図５（ａ）に示す第一の測定条件は、図４（ａ）に示す測定条件と同一である。一方、図５（ｂ）に示す第二の測定条件は、図４（ａ）に示す測定条件と同一の測定条件の光５２５と図４（ｂ）に示す測定条件と同一の測定条件の光５２６を、被検体５３１の表面に照射している。
【００４３】
このように、第二の測定条件の光が、第一の測定条件の光に加え、第一の測定条件の光とは異なる被検体表面の位置に照射された光を含む場合においても、アーティファクトの発生する位置や強度は異なるため、光吸収体の像とアーティファクトとを判別することができる。
【００４４】
なお、各測定条件で被検体表面における光のビームプロファイルを異ならせることにより、被検体表面への照射位置を変えてもよい。
【００４５】
また、被検体表面に照射する位置が測定条件によって大きく異なるほど、アーティファクトの発生位置も大きく異なってくるので、照射位置は測定条件によって大きく異ならせることが好ましい。
【００４６】
（２．被検体表面と照射方向とのなす角度が異なる光を照射する例）
次に、被検体表面と光の照射方向とのなす角度である照射角度が異なる測定条件の例を、図６を用いて説明する。
【００４７】
図６（ａ）に示す第一の測定条件は、図４（ａ）に示す測定条件と同一である。一方、図６（ｂ）に示す第二の測定条件は、図６（ａ）に示す第一の測定条件の光６２５の照射位置と同じ位置に、光学系６２１から第一の測定条件の光６２５とは異なる照射角度で、第二の測定条件の光６２６を照射している。
【００４８】
この場合も、図６（ａ）に示す測定条件によって得られた画像データと、図６（ａ）に示す測定条件によって得られた画像データとを比較すると、アーティファクトの現れる位置は異なる。
【００４９】
そのため、被検体表面と照射方向とのなす角度が異なる複数の測定条件により得られた画像データを比較できるように表示することにより、光吸収体とアーティファクトとを判別することができる。
【００５０】
なお、照射角度が測定条件によって大きく異なるほど、アーティファクトの発生位置も大きく異なってくるので、照射角度は測定条件によって大きく異ならせることが好ましい。
【００５１】
（３．異なる照射強度の光を照射する例）
次に、各測定条件の光の照射強度が異なる測定条件の例を、図７を用いて説明する。
【００５２】
図７に示す測定条件では、光学系が複数の光照射部を備え、それぞれの光照射部から被検体表面の異なる位置に複数の光を照射している。
【００５３】
ここで、図７（ａ）に示す第一の測定条件の光７２５と図７（ｂ）に示す第二の測定条件の光７２７は同じ位置に光を照射され、図７（ａ）に示す第一の測定条件の光７２６と図７（ｂ）に示す第二の測定条件の光７２８は同じ位置に光を照射されている。
【００５４】
図７（ａ）に示す測定条件では、音響波検出器７４０と音響的に接続している被検体７３０の面に弱い強度の光７２５を照射し、それとは対向する被検体７３０の面に強い強度の光７２６を照射している。
【００５５】
一方、図７（ｂ）に示す測定条件では、音響波検出器７４１と音響的に接続している被検体７３１の面に強い強度の光７２７を照射し、それとは対向する被検体７３１の面に弱い強度の光７２８を照射している。
【００５６】
複数の光照射部から光が照射されると、各光照射部からの各照射光に対応した光音響波が発生する。そして、各照射光の強度に対応するアーティファクトが現れ、それらのアーティファクトが足しあわされた画像データが得られる。よって、光吸収体の像の強度とアーティファクトの強度との比は測定条件によって異なるため、光吸収体の像とアーティファクトとを判別することができる。
【００５７】
各測定条件の光の照射強度を変化させる方法は、光学系に光を減衰させるフィルタを備える方法や、各測定条件の光に対応する光源の出力を調整する方法などが考えられる。その他、各測定条件の光の照射強度を変えられる方法であれば、どのような方法でもよい。
【００５８】
このように、複数の照射強度を変化させて測定条件を異ならせる方法は、照射位置や照射角度を異ならせる方法と比べて、光学系の駆動を少なくすることができる。特に、光源の出力を調整する場合には、光学系の駆動を大幅に低減できる。そのため、装置のメカニカルな動きを少なくでき、測定の自動化を簡便に実現できる。
【００５９】
なお、複数の光照射部から光を照射する場合、光学系を固定した状態で、各測定条件において照射強度を異ならせることが好ましい。光学系を固定することによって、照射位置の精度を向上させることができる。
【００６０】
本発明において、第一の測定条件の光の照射強度と第二の測定条件の光の照射強度が異なるとは、光学系の光出射部が１つである場合にはそれぞれの測定条件の光の照射強度が単純に異なることを指す。また、光学系の光出射部が複数ある場合には、複数の光出射部からの複数の光のうち、少なくとも１つの光の照射強度が異なっていることを指す。
【００６１】
次に、測定条件としての音響波検出器の検出位置を変更する例を、図８を用いて説明する。
【００６２】
（４．音響波検出器の検出面が異なる位置で光音響波を検出する例）
図８（ａ）に示す第一の測定条件は、図４（ａ）に示す測定条件と同一である。
【００６３】
一方、図８（ｂ）に示す第二の測定条件において、第二の測定条件の光８２６の照射条件は、第一の測定条件の光８２５の照射条件と同一であるが、音響波検出器８４１の検出面８４６の位置が、第一の測定条件における音響波検出器８４０の検出面８４５の位置とは異なっている。
【００６４】
そして、図８に示すように、音響波検出器の検出面の位置が各測定条件によって異なっている場合も、アーティファクトは各測定条件によって異なる位置に現れる。
【００６５】
なぜならば、光が音響波検出器の表面に照射されることにより発生する多重反射の有無や光音響波の伝搬経路などは音響波検出器の位置に依存する。そのため、音響波検出器の位置によって、アーティファクトの出現位置は音響波検出器の検出面の位置に依存する。したがって、測定条件によって音響波検出器の検出面の位置を変更することによって得られた複数の画像データを比較表示することにより、光吸収体の像とアーティファクトを判別することができる。
【００６６】
なお、音響波検出器の検出面と被検体とがなす角度を各測定条件で変更した場合も、各測定条件によってアーティファクトの現れる位置は異なる。この場合、音響波検出器の検出面と被検体表面とがなす角度を変更することにより、結果的にそれぞれの測定条件において、音響波検出器の検出面の位置が変化する。すなわち、本発明において、音響波検出器の検出面の位置が異なるとは、音響波検出器の検出面と被検体表面とがなす角度が異なることを含む。
【００６７】
なお、Ｓ１０、Ｓ４０の工程において、複数の位置に光を照射する場合や複数の光照射部から光を照射する場合には、それらの光を同時に照射しなくてもよい。すなわち、各照射位置に逐次光を照射することや各照射部から逐次光を照射することを行ってもよい。
【００６８】
また、複数の異なる位置に光を照射する場合、光学系走査機構により光学系を走査することが好ましい。また、このとき、測定条件設定モジュールが光学系走査機構を制御して光学系を走査してもよい。
【００６９】
また、音響波検出器の検出面が複数の位置で光音響波を検出する場合には、複数の音響波検出器を用いて、複数の位置で光音響波を検出してもよいし、音響波検出器を音響波検出器走査機構により、走査して複数の位置で光音響波を検出してもよい。また、このとき、測定条件設定モジュールが音響波検出器走査機構を制御して、音響波検出器を走査してもよい。
【００７０】
また、光学系と音響波検出器との相対的な位置関係を維持したまま、光学系と音響波検出器を走査してもよい。
【００７１】
また、本実施形態では、測定条件設定モジュールが光源または光学系の駆動を制御して第一の測定条件と第二の測定条件を設定しているが、作業者が光源または光学系を第一の測定条件と第二の測定条件となるように設定してもよい。
【００７２】
また、複数の測定条件を比較する際に、測定条件が異なる画像データの表示が多くなれば、光吸収体の像とアーティファクトとの判別精度が高まるので、測定条件を多くすることが好ましい。
【００７３】
（Ｓ７０：第一の画像データと第二の画像データとの比較表示する工程）
次に、図３のＳ７０に示す第一の画像データと第二の画像データとを比較できるように表示する方法の例を説明する。
【００７４】
以下、表示装置に並列表示、重畳表示、交互表示をさせる例を説明する。
【００７５】
（１．第一の画像データと第二の画像データとを並列表示する例）
まず、第一の画像データと第二の画像データとを並べて表示する方法を、図９を用いて説明する。
【００７６】
図９に示す表示装置９８０は、第一の表示領域９８１と第二の表示領域９８２とを備えている。そして、画像データ出力モジュール２５３は、第一の表示領域９８１に第一の画像データ９９１を出力し、第二の表示領域９８２に第二の画像データを出力する。その結果、第一の表示領域９８１に第一の画像データ９９１が表示され、第二の表示領域９８２に第二の画像データが表示される。
【００７７】
また、表示装置９８０は、第一の表示領域９８１に対応する第一の操作部９８３と、第二の表示領域９８２に対応する第二の操作部９８４とを備えている。ただし、一つの操作部で複数の表示領域に対応してもよい。
【００７８】
また、表示装置９８０においては、第一の操作部９８３を用いて第一の表示領域９８１内の第一のポインタ９８５を動かし、第一のポインタ９８５で指定した位置の座標やその座標におけるデータの値などの情報９８７を表示することができる。
【００７９】
また、第一の表示領域９８１と第二の表示領域９８２に表示された画像データを比較しやすくするために、例えば、第一のポインタ９８５で第一の表示領域９８１内のある座標を指定すると、第二の表示領域９８２内の第一のポインタ９８５に対応する位置に、第二のポインタ９８６が表示される。
【００８０】
また、第一の表示領域９８１と第二の表示領域９８２は連動して同じ場所、範囲、ダイナミックレンジで表示されることが好ましいが、個別に調整してもよい。
【００８１】
また、表示領域、操作部は一台の表示装置に設けられることが好ましいが、表示領域、操作部が設けられた表示装置を複数台用意してもよい。
【００８２】
このように、異なる測定条件の画像データを並べて表示することにより、それぞれの画像データを独立して診断することができるため、それぞれの画像データの視認性がよい。そのため、光吸収体の像とアーティファクトとを判別することができる。
【００８３】
（２．第一の画像データと第二の画像データとを重畳表示する例）
次に、第一の画像データと第二の画像データとを重畳して表示する方法の例を、図１０を用いて説明する。
【００８４】
図１０に示す表示装置１０８０は、１つの表示領域１０８１を備えている。そして、画像データ出力モジュール２５３は、第一の画像データ１０９１と第二の画像データ１０９２を１つの表示領域１０８１に出力する。その結果、第一の画像データ１０９１と第二の画像データ１０９２が、表示領域１０８１において重畳して表示される。
【００８５】
また、表示装置１０８０は、第一の画像データ１０９１に対応する第一の操作部１０８３と、第二の画像データ１０９２に対応する第二の操作部１０８４を備えている。ここでは、２つの画像データに対応するため、２つの操作部を備えているが、１つの操作部で複数の画像データに対応してもよい。
【００８６】
図１０に示すように、画像データを重畳して表示する場合には、各画像データの透過度を変更して表示し、複数の画像データが重なった場合でもそれぞれの画像データを視認できるようにしてもよい。
【００８７】
また、画像データごとに色を割り振り、画像データの強度をその色の濃淡で表示してもよい。または、画像データごとに濃淡を割り振って、色で画像データの強度を表してもよい。
【００８８】
また、透過度、色、濃淡などの設定を、作業者がインタラクティブに行えるように、表示装置に備えられた操作部で行われることが好ましい。
【００８９】
また、複数の画像データのうち、任意の画像データのみを重畳して表示してもよい。このとき、任意の画像データを操作部によって選択できるようになっていることが好ましい。
【００９０】
以上のように、複数の画像データを重畳して表示することにより、像の座標、形状、大きさなどを比較しやすくなり、光吸収体の像であるかアーティファクトであるかの判別を行いやすくなる。
【００９１】
（３．第一の画像データと第二の画像データとを交互表示する例）
次に、第一の画像データと第二の画像データとを同じ座標上に時間的に交互に表示させる方法の例を説明する。
【００９２】
画像データ出力モジュールは、メモリに保存された複数の画像データのそれぞれを、表示装置の１つの表示領域に異なるタイミングで出力する。そして、１つの表示領域において、複数の画像データが異なるタイミングで切り替わって表示される。
【００９３】
このとき、画像データ出力モジュールがそれぞれの画像データを出力するタイミングは、操作部の操作によって、操作者の任意のタイミングで行われることが好ましいが、あらかじめ出力するタイミングを決めておき、自動的に出力してもよい。自動的に出力する場合、最後の画像データを出力したら、次に最初に出力した画像データを出力するというようにしてもよい。
【００９４】
以上のように、１つの表示領域に各画像データを交互に表示することにより、各画像データが重なって見えにくくなることが低減され、光吸収体の像とアーティファクトとを判別しやすくなる。
【００９５】
なお、Ｓ７０に示す画像データを比較表示する工程の前に、信号処理装置が、画像データに対して、ぼかし処理や強調処理などの前処理を行ってもよい。
【００９６】
ここで、ぼかし処理とは、画像データをぼかす処理であり、これによって高周波のランダムノイズを除くとともに、測定条件間の位置のずれに対しても感度が低くなる。ぼかし処理として、具体的には、ガウスフィルタ、空間周波数ローパスフィルタ、移動平均フィルタなどを用いることができる。
【００９７】
また、強調処理は画像データにおいて、光吸収体特有のパターンと合致したところを強調する処理である。具体的には、光吸収体特有のパターンをテンプレートとし、画像データに対してテンプレートマッチング法を用いてもよい。また、アーティファクトやランダムノイズ特有のパターンをテンプレートとしてテンプレートマッチング法を用いてもよい。このとき、テンプレートマッチング法で抽出した領域の画像データの強度を大きくする処理または小さくする処理や、テンプレートマッチング法で抽出した領域以外の領域の画像データの強度を大きくする処理または小さくする処理を行ってもよい。
【００９８】
このように、前処理を施された各測定条件の画像データは、光吸収体の像またはアーティファクトが強調された画像データである。  したがって、画像データに前処理を施すことにより、それぞれの測定条件の画像データを比較するときに、光吸収体とアーティファクトとの判別をより容易に行うことができる。
【００９９】
以上のように、異なる測定条件によって得られた画像データを比較することにより、光吸収体の像とアーティファクトとを判別しやすくできる。
【０１００】
（第２の実施形態）
本実施形態は、各測定条件によって得られた画像データに加えて、各測定条件の被検体内の光量分布を表示する点が他の実施形態との相違である。ここで、光量分布とは、光量分布に対して輝度値変換などを行った表示装置に表示させるためのデータを含む。
【０１０１】
ところで、光音響波の初期音圧Ｐ０は、式（１）の関係で表わされるように、光量Φに依存する。
Ｐ０＝Γ・φ・μａ  ・・・式（１）
ここで、Γはグリューナイゼン定数、μａは光吸収係数である。式（１）で表わされるように、光吸収体に照射された光量が大きい値であったら、発生する光音響波の初期音圧も大きくなる。すなわち、多くの光量が照射された領域に対応する検出信号のＳＮ比は大きくなる。そのため、多くの光量が照射された領域の画像データは、ＳＮ比が大きい検出信号より得られた画像データであるため、信頼性は高い。反対に、光量が十分に照射されていない領域の画像データの信頼性は低い。  そこで、本実施形態では、各測定条件によって得られた画像データに加えて、各測定条件の被検体内の光量分布を表示することによって、各測定条件の画像データの比較において、信頼性の高い領域を判断することができる。
【０１０２】
以下に、光量分布を表示する方法を、図１１に示すフロー図を用いて説明する。なお、図３に示すフロー図と同じ処理については、同じ処理番号を付し、説明は省略する。また、図２に示す被検体情報取得装置を用いて説明する。
【０１０３】
（Ｓ２１、Ｓ５１：光量分布を取得する工程）
まず、信号処理装置２５０の光量分布取得モジュール２５４が、第一の測定条件の光に基づき、第一の光量分布を取得し、第二の測定条件の光に基づき、第二の光量分布を取得する。
【０１０４】
ここで、光量分布を取得する方法は、被検体への照射光のビームプロファイルから、被検体内の光伝播の計算によって、被検体内の光量分布を取得する方法を用いてもよい。また、被検体への照射光のビームプロファイルと、被検体から外に出る出射光のビームプロファイルとを測定し、両者の関係からが被検体内の光量分布を取得してもよい。なお、被検体への照射光のビームプロファイルは、照射設定が変わらなければ同じである場合があるので、あらかじめメモリに保存しておいたビームプロファイルデータを用いてもよい。
【０１０５】
（Ｓ７１：画像データと光量分布とを表示する工程）
次に、画像データ出力モジュール２５３が、第一の光量分布と第二の光量分布とを表示装置２８０に出力し、表示装置２８０に第一の光量分布と第二の光量分布とを表示させる。以下、光量分布の表示例を図１２〜１４を用いて説明する。
【０１０６】
まず、図１２に示すように、各測定条件の画像データと光量分布とをそれぞれ別の表示領域に出力し、それぞれを並べて表示させる例を説明する。
【０１０７】
まず、画像データ出力モジュール２５３が、第一の表示領域１２８１に第一の画像データ１２９１を出力し、第二の表示領域１２８２に第二の画像データ１２９２を出力し、第三の表示領域１２８３に第一の光量分布１２９３を出力し、第四の表示領域１２８４に第二の光量分布１２９４を出力する。そして、図１２に示すように、表示装置１２８０には、各画像データと各光量分布とが並べて表示される。
【０１０８】
このように、それぞれの光量分布を別々の表示領域に表示することにより、それぞれの光量分布の視認性を高くすることができる。
【０１０９】
次に、図１３に示すように、各測定条件の光量分布をそれぞれの光量分布に対応する画像データに重畳させて表示させる例を説明する。
【０１１０】
まず、画像データ出力モジュール２５３が、第一の画像データ１３９１と第一の光量分布１３９３とを第一の表示領域１３８１に出力し、第二の画像データ１３９２と第二の光量分布１３９４とを、第二の表示領域１３８２に出力する。そして、図１３に示すように、表示領域１３８１に第一の画像データ１３９１と第一の光量分布１３９３とが重畳して表示され、表示領域１３８２に第二の画像データ１３９２と第二の光量分布１３９４とが重畳して表示される。
【０１１１】
次に、図１４に示すように、各画像データと各光量分布とを１つの表示領域に重畳させて表示する例を説明する。
【０１１２】
まず、画像データ出力モジュール２５３が、第一の画像データ１４９１、第二の画像データ１４９２、第一の光量分布１４９３、および第二の光量分布１４９４を、１つの表示領域１４８１に出力する。そして、表示領域１４８１に、第一の画像データ１４９１、第二の画像データ１４９２、第一の光量分布１４９３、および第二の光量分布１４９４が重畳して表示される。
【０１１３】
なお、光量分布の表示に関しても、第一の実施形態に係る画像データの表示と同様に、透過度、色、濃淡などを設定できることが好ましい。このとき、作業者がインタラクティブに操作を行えるように、操作部で設定できるように構成されていることがさらに好ましい。
【０１１４】
また、画像データ出力モジュール２５３が、音響波検出器２４０の感度分布を、本実施形態で説明した光量分布と同様に、表示装置２８０に出力して、表示装置２８０に表示させてもよい。音響波検出器２４０の感度が高い領域は、検出信号のＳＮ比が高いため、画像データに加えて、音響波検出器２４０の感度分布を表示装置に表示させることにより、画像データのうち、ＳＮ比の高い検出信号より得られた信頼性の高い領域を判断することができる。なお、本発明において、音響波検出器の感度とは、音源から音響波検出器まで伝搬路における音響波の減衰や、音響波検出器の指向角を含む。
【０１１５】
（第３の実施形態）
本実施形態は、光量分布のうち、十分光が照射されている領域である信頼領域を取得する点が他の実施形態との相違である。ここで、信頼領域とは、信頼領域に対して輝度値変換などを行うことによって得られた表示手段に表示させるためのデータを含む。
【０１１６】
光音響イメージングにおいては、第２の実施形態で取得した光量分布のうち、十分光が照射されている領域を強調して表示させることが好ましい。そこで、本実施形態では、光量分布のうち、十分光が照射されている領域である信頼領域を用いて、光吸収体の像とアーティファクトとの判別性をより向上させている。
【０１１７】
以下、信頼領域を用いた被検体情報取得方法を、図１５に示すフロー図を用いて説明する。なお、図３に示すフロー図と同じ処理については、同じ処理番号を付し、説明は省略する。また、図２に示す被検体情報取得装置を用いて説明する。
【０１１８】
（Ｓ２２、Ｓ５２：信頼領域を取得する工程）
まず、信号処理装置２５０の信頼領域取得モジュール２５５が、それぞれの光量分布に対して十分な信号が得られると考えられる閾値を設定する。
【０１１９】
次に、信頼領域取得モジュール２５５は、閾値より光量値が大きい領域の光量値を大きくする処理、または、閾値より値が小さい領域の光量の値を小さくする処理を行い、光が十分に照射されている領域が強調された信頼領域を取得する。すなわち、信頼領域取得モジュール２５５は、第一の光量分布に基づき、第一の信頼領域を取得し、第二の光量分布に基づき、第二の信頼領域を取得する。ここで、十分な信号が得られると考えられる閾値は、ＳＮ比に基づいて、所望するレベルを設定することが好ましい。
【０１２０】
なお、信頼領域取得モジュール２５５は、閾値を基準に光量分布の二値化を行って信頼領域を取得してもよい。
【０１２１】
また、信頼領域取得モジュール２５５は、各測定条件における信頼領域の論理積を取り、それを信頼領域としてもよい。
【０１２２】
（Ｓ７２：画像データと信頼領域を表示する工程）
次に、画像データ出力モジュール２５３は、Ｓ２２またはＳ５５で取得した信頼領域を表示装置２８０に出力し、表示装置２８０に信頼領域を表示させる。本工程では、前述してきた画像データや光量分布に重畳して表示させることや、画像データや光量分布と並べて表示させることなどができる。
【０１２３】
本実施形態では、その一例として、図９に示す画像データに信頼領域を重畳して表示させた図１６に示す例を説明する。
【０１２４】
まず、画像データ出力モジュール２５３は、第一の画像データ１６９１と第一の信頼領域１６９５を第一の表示領域１６８１に出力し、第二の画像データ１６９２と第二の信頼領域１６９６とを第二の表示領域１６８２に出力する。そして、第一の表示領域１６８１に、第一の画像データ１６９１と第一の信頼領域１６９５が重畳して表示され、第二の表示領域１６８２に、第二の画像データ１６９２と第二の信頼領域１６９６が重畳して表示される。
【０１２５】
なお、画像データと信頼領域を重畳させて表示する場合には、画像データ、または信頼領域の透過度を変えて表示することが好ましい。また、画像データと信頼領域とは異なる色で表示されることが好ましい。さらに、測定条件ごとに、色を変えることが好ましい。
【０１２６】
また、光量分布を二値化して信頼領域を取得した場合には、信頼領域の外周を線で囲ってもよい。ただし、信頼領域を二値化して取得していない場合も、信頼領域の所定の値を線で結んで信頼領域の外周としてもよい。
【０１２７】
このように、画像データに加えて、十分に光が照射されている信頼領域を表示することにより、各測定条件の画像データの信頼性の高い領域の画像データ同士を容易に比較することができる。
【０１２８】
また、信頼領域取得モジュール２５５が、本実施形態で説明した光量分布に基づく信頼領域と同様に、音響波検出器２４０の感度分布に基づいて、信頼領域を取得してもよい。この場合、画像データ出力モジュール２５３は、音響波検出器２４０の感度分布に基づく信頼領域を表示装置２８０に出力して、表示装置２８０に表示させる。
【０１２９】
音響波検出器２４０の感度分布に基づく信頼領域は、音響波検出器２４０の感度が高い領域を強調した画像データである。そのため、音響波検出器２４０の感度に基づく信頼領域も、光量分布に基づく信頼領域と同様に、ＳＮ比の高い検出信号から得られた領域を示す。
【０１３０】
したがって、画像データに加えて、音響波検出器２４０の感度分布に基づく信頼領域を表示装置２８０に表示させることにより、複数の画像データのうち、ＳＮ比の高い検出信号より得られた信頼性の高い領域を容易に比較することができる。
【０１３１】
（第４の実施形態）
本実施形態では、音響波検出器が取得した検出信号と、第３の実施形態で取得した信頼領域とに基づいて、画像データを取得することが他の実施形態との相違である。
【０１３２】
本実施形態において、画像データ取得モジュール２５２は、検出信号に基づいて得られた光学特性値分布に、信頼領域を重みづけすることにより、信頼性の高い領域が強調された画像データを取得する。
【０１３３】
なお、各測定条件における検出信号に、信頼領域を重みづけしてもよい。この場合、信頼領域に対応する検出時間の信号強度に、信頼領域を重みづけする。そして、信頼領域により重みづけされた検出信号に基づき、信頼性の高い領域が強調された画像データを取得することができる。
【０１３４】
ただし、信頼領域が二値化されている場合には、値が低い信頼領域に対応する検出時間の信号強度のみを低減してもよい。また、信頼領域が二値化されていない場合でも、所定の値以下の信頼領域に対応する検出時間の信号強度を低減してもよい。
【０１３５】
ここで、重みづけの方法として、例えば、光学特性値分布または類似度分布と、信頼領域との乗算を行う方法ができる。なお、信頼性の高い領域が強調された類似度分布を取得できる方法であれば、乗算以外の処理を行ってもよい。
【０１３６】
以下に、本実施形態に係る被検体情報取得方法を、図２に示す被検体情報取得装置を用いて説明する。
【０１３７】
例えば、画像データ取得モジュール２５２が、第一の検出信号に再構成処理をすることにより初期音圧分布を取得する。そして、この初期音圧分布に、第一の光量分布に基づく第一の信頼領域を乗算することにより、第一の画像データを取得する。
【０１３８】
また、同様に、画像データ取得モジュール２５２が、第二の検出信号と、第二の光量分布に基づく第二の信頼領域を乗算することにより、第二の画像データを取得する。
【０１３９】
そして、画像データ出力モジュール２５３が、第一の実施形態に記した表示方法で、第一の画像データと第二の画像データとを比較できるように表示させる。
【０１４０】
このようにして表示された画像データは、光量が十分に照射されている領域、または、音響波検出器の感度が高い領域の光学特性値が強調されているので、信頼性の高い光学特性値を容易に判断することができる。そのため、信頼性の高い光学特性値同士を比較し、光吸収体の像とアーティファクトとの判別を容易に行うことができる。
【０１４１】
（第５の実施形態）
光音響イメージングで得られる機能情報は多くは、光吸収係数に関連した情報であるので、画像データは光吸収係数に関連した情報を得ることが好ましい。
【０１４２】
そこで、本実施形態では、画像データとして、初期音圧分布や光エネルギー密度分布に対して、光量補正を行うことにより得られた光吸収係数分布に関連する情報を取り扱う。すなわち、本実施形態において、画像データとは、例えば、光吸収係数分布や酸素飽和度分布である。
【０１４３】
以下に、本実施形態に係る被検体情報取得方法の例を、図１１に示すフロー図を用いて説明する。なお、構成については、図２に示す被検体情報取得装置の構成を用いて説明する。
【０１４４】
例えば、本実施形態に係るＳ３０では、まず、画像データ取得モジュール２５２が、式（１）に基づき、Ｓ２０で取得した第一の検出信号と、Ｓ２１で取得した第二の光量分布とを用いて、第一の画像データとしての第一の光吸収係数分布を取得する。また、同様に、本実施形態に係るＳ６０では、画像データ取得モジュール２５２が、Ｓ５０で取得した第二の検出信号と、Ｓ５１で取得した第二の光量分布とを用いて、第二の画像データとしての第二の光吸収係数分布を取得する。
【０１４５】
そして、画像データ出力モジュール２５３が、第一の光吸収係数分布と第二の光吸収係数分布とを比較できるように表示装置２８０に出力し、第一の光吸収係数分布と第二の光吸収係数とが表示装置２８０に表示される。
【０１４６】
このように初期音圧分布に光量補正を施した光吸収係数分布においては、それぞれの測定条件における光吸収体の像の位置が同じであるだけでなく、光吸収体の像の強度についてもそれぞれの測定条件で同様となる。
【０１４７】
一方、アーティファクトについては、光量補正を行っても除去することができないため、各測定条件によって異なる位置に現れてしまう。
【０１４８】
そのため、本実施形態のように、各測定条件における光量補正が施された情報に基づく画像データを比較できるように表示することによって、同じ位置に同じ強度で存在する像を光吸収体の像と判別することができる。したがって、光吸収体の像とアーティファクトとの判別を容易に行うことができる。
【０１４９】
なお、酸素飽和度などのように、複数回の測定によって得られる光学特性値を画像データとする場合には、第一の画像データとしての第一の酸素飽和度分布を取得するための複数回の測定を第一の測定条件の測定とする。そして、異なる複数回の測定を第二の測定条件の測定とし、第二の画像データとしての第二の酸素飽和度分布を取得してもよい。ここで、異なる複数回の測定とは、複数の測定のうち少なくとも１つの測定の測定条件を変更した測定のことを指す。
【０１５０】
以下に、図２に示す被検体情報取得装置の基本的な構成を説明する。
【０１５１】
（光源２１０）
光源２１０はパルス光を発生させる装置である。光源２１０としては大出力を得るため、レーザーが好ましいが、発光ダイオードなどでもよい。光音響波を効果的に発生させるためには、被検体２３０の熱特性に応じて十分短い時間に光を照射させなければならない。被検体２３０が生体の場合、光源２１０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好ましい。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り、７００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度が好ましい。この領域の光は比較的生体深部まで到達することができ、深部の情報を得ることができる。さらに、パルス光の波長は観測対象に対して光吸収係数が高いことが好ましい。
【０１５２】
（光学系２２０）
光学系２２０は、光源２１０で発生させたパルス光を被検体２３０へ導く装置である。光学系２２０は、具体的には、光ファイバーやレンズ、ミラー、拡散板などの光学機器である。
【０１５３】
本発明においては、必要な複数回の測定時に、これらの光学機器を用いて、パルス光の照射形状、光密度、被検体への照射方向などの測定条件を変更してもよい。また、これらは光源２１０で調整してもよい。
【０１５４】
また、広い範囲のデータを取得するために、光学系２２０を走査可能に構成された光学系走査機構２２１により、光学系２２０を走査してパルス光の照射位置を走査してもよい。このとき、音響波検出器２４０と連動して走査を行ってもよい。
【０１５５】
また、光学系２２０はここにあげたものだけに限定されず、このような機能を満たすものであれば、どのようなものであってもよい。
【０１５６】
（被検体２３０）
被検体２３０は測定の対象となるものである。被検体２３０としては、生体や生体を模擬したファントムなどを用いることができる。
【０１５７】
例えば、被検体２３０が生体である場合、本発明に係る被検体情報取得装置では、被検体２３０の内部に存在する光吸収体としての血管などをイメージングすることができる。また、光吸収体としては、生体内において比較的に光吸収係数の大きいヘモグロビン、水、メラニン、コラーゲン、脂質などや、これらから構成される生体組織が挙げられる。
【０１５８】
また、ファントムの場合は、上記に挙げた光吸収体の光学特性を模擬した物質をファントム内部に封入してもよい。
【０１５９】
（音響波検出器２４０）
音響波検出器２４０は光音響波を検出し、電気信号に変換するものである。
【０１６０】
複数の位置で光音響波を検出するために、音響波検出器２４０を走査可能に構成された音響波検出器走査機構２４１が、単一の音響波検出器を走査して複数の位置に移動させることや、複数の音響波検出器を別々の場所に設置することを行ってもよい。
【０１６１】
また、光音響イメージングでは、被検体２３０内部から発生した光音響波を音響波検出器２４０で受信するので、発生した光音響波の反射、減衰がないようにするために、音響波検出器２４０は、被検体２３０と音響的に結合されるように設置される必要がある。例えば、音響波検出器２４０と被検体２３０の間には音響マッチングＧＥＬや水、オイルなどの音響整合材を設けることができる。
【０１６２】
また、音響波検出器２４０は感度が高く、周波数帯域が広いものが好ましいが、具体的にはＰＺＴ、ＰＶＤＦ、ｃＭＵＴ、ファブリペロー干渉計を用いた音響波検出器などが挙げられる。ただし、ここに挙げたものだけに限定されず、機能を満たすものであれば、どのようなものであってもよい。
【０１６３】
（信号処理装置２５０）
信号処理装置２５０は、音響波検出器２４０で得られた電気信号の増幅、デジタル信号への変換などを行う。そして、変換されたデジタル信号を処理することによって、画像データを取得し、表示装置２８０に画像データを出力する。信号処理装置２５０は、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）、測定条件設定モジュール２５１、画像データ取得モジュール２５２、画像データ出力モジュール２５３、光量分布取得モジュール２５４、信頼領域取得モジュール２５５などを備えている。
【０１６４】
なお、本実施形態に係る信号処理装置２５０が備えている各モジュールを、それぞれ独立した構成として設けてもよい。
【０１６５】
また、モジュールをハードウェアとして構成する場合、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等として構成することができる。また、それぞれのモジュールは、それぞれの処理をコンピュータに実行させるプログラムとして構成されてもよい。
【０１６６】
信号処理装置として、具体的にはコンピュータ、電気回路などが挙げられる。効率的にデータを取得するために、音響波検出器２４０の受信素子数と同じだけＡＤ変換器（ＡＤＣ）を備えることが好ましいが、一つのＡＤＣを順々につなぎ換えて使用してもよい。
【０１６７】
（メモリ２６０）
メモリ２６０は、信号処理装置２５０によって処理された画像データを保持しておくものである。メモリに異なる測定条件によって得られた画像データを保持する。メモリは、測定条件の数だけメモリを用意することが好ましい。
【０１６８】
なお、メモリは画像データを一時的に保持しておき、柔軟な表示方法を行えるようにするものであるが、メモリを用いずに信号処理装置２５０が、表示装置２８０に直接画像データを送ってもよい。
【０１６９】
なお、信号処理装置２５０がメモリ２６０を備えていてもよいし、表示装置２８０がメモリ２６０を備えていてもよい。
【０１７０】
（表示装置２８０）
表示装置２８０は、画像データを表示する表示領域を備えている。また、表示装置２８０は、複数の表示領域を備えていてもよい。なお、本発明においては、表示手段とは、１つの表示装置または複数の表示装置のことを指す。
【０１７１】
また、表示装置２８０は、表示条件やポインタを操作するのに使用する操作部を備えていることが好ましい。さらに、操作部は各表示領域にひとつ備えていることが好ましい。また、操作部はタッチパネルでも良いし、メカニカルスイッチなどのハード操作でもよい。なお、操作部は、表示装置２８０以外の装置、例えば信号処理装置２５０に設けられていてもよい。また、操作部は、独立した装置であってもよい。
【０１７２】
また、第一の表示領域と第二の表示領域は連動して同じ場所、範囲、ダイナミックレンジで表示されることが好ましいが、個別に調整してもよい。このような調整に必要な画像処理は画像データ出力モジュールが行ってもよい。
【０１７３】
また、信号処理装置２５０と表示装置２８０とは一体に設けられてもよい。
【符号の説明】
【０１７４】
２３０  被検体
２４０  音響波検出器
２５０  信号処理装置
２５２  画像データ取得モジュール
２５３  画像データ出力モジュール
２８０  表示装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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