(57)【要約】      （修正有）【課題】プローブが移動する場合でも、被検体構造を正確に画像化できる被検体情報取得装置を提供。【解決手段】音響波発生手段を時間間隔を空けて複数回駆動する際に、時間間隔中に音響波受信素子の位置を複数回検出し、音響波受信素子が受信した音響波に基づく電気信号と、時間間隔中に検出した複数回の位置検出結果とに基づいて被検体の情報を取得する。【選択図】図１
2017108993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に音響波を伝搬させるための音響波発生手段と、
前記音響波発生手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段が前記音響波発生手段を駆動することにより被検体内を伝搬した音響波を受信して電気信号に変換する音響波受信素子と、
前記音響波受信素子の位置を検出する位置検出手段と、
前記電気信号と、前記位置検出手段の検出結果とに基づいて、前記被検体の情報を取得する情報取得手段と、
を有し、
前記駆動手段は、前記音響波発生手段を時間間隔を空けて複数回駆動し、
前記位置検出手段は、前記時間間隔中に前記音響波受信素子の位置を複数回検出し、
前記情報取得手段は、前記電気信号と、前記位置検出手段が前記時間間隔中に検出した複数回の検出結果とに基づいて被検体の情報を取得する、
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記音響波発生手段が、前記被検体に光を照射するための光源であり、前記被検体内を伝搬した音響波は前記光源が被検体に照射した光によって被検体内で発生した音響波であ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。
【請求項３】
前記音響波発生手段は、前記被検体に音響波を送信する音響波送信源であり、前記被検体内を伝搬した音響波は前記音響波送信源が被検体に送信した音響波の反射音響波であ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。
【請求項４】
前記音響波発生手段が、前記被検体に光を照射するための光源及び前記被検体に音響波を送信する音響波送信源であり、前記被検体内を伝搬した音響波は前記光源が被検体に照射した光によって被検体内で発生した音響波及び前記音響波送信源が被検体に送信した音響波の反射音響波であ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。
【請求項５】
前記音響波受信素子を前記被検体に対して移動させる移動手段を更に有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項６】
前記音響波受信素子を複数有し、前記複数の音響波受信素子の一部の音響波受信素子の最も受信感度の高い方向と、前記一部の音響波受信素子とは異なる音響波受信素子の最も受信感度の高い方向とが異なり、かつ特定の領域に向かうように、前記複数の音響波受信素子を支持する支持体によって前記複数の音響波受信素子が支持されていることを特徴とする請求項５に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
前記支持体が、半球状の支持体であることを特徴とする請求項６に記載の披検体情報取得装置。
【請求項８】
前記音響波受信素子を複数有し、該複数の音響波受信素子がハンドヘルド型の支持体に支持されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項９】
前記位置検出手段が前記音響波受信素子の位置を検出するタイミングを制御するタイミング制御手段を更に有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１０】
前記タイミング制御手段は前記位置検出手段が検出した検出結果である検出信号が前記情報取得手段に到達する時間を考慮して、前記位置検出手段が前記音響波受信素子の位置を検出するタイミングを制御することを特徴とする、請求項９に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１１】
情報取得手段は、前記被検体の情報をピクセル毎又はボクセル毎に取得し、前記タイミング制御手段は、前記時間間隔中に前記音響波受信素子の位置を複数回検出する検出タイミングを、前記ピクセルまたはボクセルの大きさに基づいて制御することを特徴とする請求項９に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１２】
被検体内を伝播する音響波を時間間隔をあけて複数回発生させる工程と、
前記音響波を音響波受信素子で受信して電気信号に変換する工程と、
前記時間間隔中における前記音響波受信素子の位置情報を複数回にわたって検出する工程と、
前記電気信号と前記複数回にわたって検出された位置情報とに基づいて、披検体内の情報を取得する工程と、
を有する披検体情報の取得方法。
【請求項１３】
前記時間間隔中に前記音響波受信素  子を移動させる工程をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の披検体情報の取得方法。
【請求項１４】
前記披検体内の情報を取得する工程は、披検体の情報がピクセル毎またはボクセル毎に取得され、前記位置情報を複数回にわたって検出する工程は、前記ピクセルまたはボクセルの大きさに基づいて検出回数が決定されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の披検体情報の取得方法。
【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および披検体情報の取得方法に関する。
【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、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。この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を被検体に照射し、被検体内で伝搬・拡散したパルス光のエネルギーを吸収した被検体組織から発生した音響波（典型的には超音波）を受信し、その受信信号に基づき被検体情報をイメージング（画像化）する。
【０００３】
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には、半球上にトランスデューサが配置された探触子を用いて光音響イメージングを行う光音響装置が記載されている。この探触子によれば、特定の領域で発生した光音響波を高感度に受信することができる。そしてこの探触子を披検体に対して走査することで、様々な領域からの光音響波を高感度に受信するとともに、走査位置情報を取得（利用）することで、広い範囲で分解能の高い被検体情報を取得できることが記載されている。
【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】
しかし特許文献１に記載された光音響装置では、探触子を走査した際の走査位置情報の取得方法に関して詳細には記載されていないため、より高分解能な披検体情報を取得するには、更なる改善が必要である。
【０００７】
そこで本発明は、被検体情報を正確に反映した光音響イメージングが可能となる被検体情報取得装置を提供すること、および披検体情報の取得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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明は、被検体内に音響波を伝搬させるための音響波発生手段と、前記音響波発生手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段が前記音響波発生手段を駆動することにより被検体内を伝搬した音響波を受信して電気信号に変換する音響波受信素子と、前記音響波受信素子の位置を検出する位置検出手段と、前記電気信号と、前記位置検出手段の検出結果とに基づいて、前記被検体の情報を取得する情報取得手段と、を有し、前記駆動手段は、前記音響波発生手段を時間間隔を空けて複数回駆動し、前記位置検出手段は、前記時間間隔中に前記音響波受信素子の位置を複数回検出し、前記情報取得手段は、前記電気信号と、前記位置検出手段が前記時間間隔中に検出した複数回の検出結果とに基づいて被検体の情報を取得することを特徴とする被検体情報取得装置である。
【０００９】
また、他の発明は、被検体内を伝播する音響波を時間間隔をあけて複数回発生させる工程と、前記音響波を音響波受信素子で受信して電気信号に変換する工程と、前記時間間隔中における前記音響波受信素子の位置情報を複数回にわたって検出する工程と、前記電気信号と前記複数回にわたって検出された位置情報とに基づいて、披検体内の情報を取得する工程と、を有する披検体情報の取得方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る被検体情報取得装置または披検体情報の取得方法によれば、被検体情報を正確に反映した音響イメージングを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る光音響装置の構成を表す図。
【図２】本発明に係る音響波受信素子３００の受信指向性の一例。
【図３】本発明に係る光音響装置の構成を表す図。
【図４】本発明に係る光音響装置の動作を表す図。
【図５】本発明に係る光音響装置の構成を表す図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る光音響装置の動作を表す図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光音響装置の構成と動作を表す図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る光音響装置の構成と動作を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施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、形状及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。
【００１３】
［実施形態１］
以下、実施形態１に係る被検体情報取得装置について説明する。図１は、本実施形態に係る被検体情報取得装置の一例である光音響装置の概略図を示す。
【００１４】
図１に示す光音響装置は、光音響効果により発生した光音響波の受信信号に基づいて被検体Ｅの光学特性などの情報（被検体情報）を取得する装置である。
【００１５】
＜基本構成＞
本実施形態における光音響装置は、被検体内に音響波を伝搬させるための音響波発生手段である光源１００、音響波発生手段である光源１００を駆動する駆動手段を備えるコンピュータ７００を有する。そして、駆動手段であるコンピュータ７００が音響波発生手段である光源１００を駆動することにより被検体内を伝搬した音響波を受信して電気信号に変換する複数の音響波受信素子３００を有する。また移動部としてのスキャナー５００と音響波受信素子の位置を検出する位置検出手段である走査位置センサ５１０を有する。更に、音響波受信素子が変換した電気信号と、位置検出手段である走査位置センサ５１０の検出結果とに基づいて、被検体の情報を取得する情報取得手段を有し、コンピュータ７００がこの情報取得手段の機能も備えている。そして、駆動手段（コンピュータ７００）は音響波発生手段（光源１００）を時間間隔を空けて複数回駆動し、位置検出手段（走査位置センサ５１０）は時間間隔中に音響波受信素子の位置を複数回検出する。そして、情報取得手段（コンピュータ７００）は、音響は受信素子が変換した電気信号と、位置検出手段が時間間隔中に検出した複数回の検出結果とに基づいて被検体の情報を取得する。これによって、被検体の情報を正確に反映した音響イメージングを実現することが出来る。これについて、以下説明する。
【００１６】
披検体内を伝播した音響波（披検体に光を照射することによって発生した光音響波や、送信した超音波が披検体内で反射した反射超音波など）を受信して披検体情報を取得する装置においては、伝播してきた音響波の発生源（または反射源）を特定する必要がある。そのため、音響波発生手段（光源や超音波送信手段）を複数回駆動する場合、各回で発生した音響波が音響波受信素子で受信され終わるまで待ってから、次の駆動（音響波発生手段の駆動）を行う必要がある。つまり、音響波発生手段を時間間隔を空けて駆動する必要がある。このように音響波発生手段の駆動を時間間隔を空けて行うと、その間に音響波受信素子と披検体との位置関係が変わる場合がある。具体的には、披検体を広範囲に測定するため、素子を走査する測定形態があるが、測定時間短縮のために、この時間間隔中に音響波受信素子を走査する場合がある。また広範囲を測定しない場合でも、時間間隔の間に音響波受信素子または披検体が動いてしまう場合がある（後述の実施形態２のようなハンドヘルドタイプの測定形態における手振れ（測定者の動き）や、体動（被験者の動き））。このような理由から音響波発生手段の駆動時間間隔中に音響波受信素子と披検体の位置関係が変わった場合、その位置変化を反映させないと、披検体情報を誤って算出してしまう。
【００１７】
そこで本実施形態では、音響波発生手段の駆動時間間隔中に音響波受信素子の位置を複数回検出し、この複数回の位置検出結果に基づいて披検体情報を取得することで、正確な披検体情報を取得し、正確なイメージングが可能となる。尚、ここで、音響波発生手段を時間間隔を空けて複数回駆動する際の、時間間隔とは、音響波発生手段のある駆動タイミングから、次の駆動タイミングの前までの期間を意味する。具体的に説明すると、時刻Ｔ０で音響波発生手段（光源１００）を駆動した後、次に時刻Ｔ１で駆動する場合は、時刻Ｔ０から時候Ｔ１の直前（時刻Ｔ１は含まない）までの期間を意味する。
【００１８】
次に、本実施形態の光音響装置の各構成について説明する。尚、図１に示す本実施形態の光音響装置は、好ましい形態として上述の構成に加えて、更に、光源１００から射出する光を検出する光照射検出器１２０、光源１００の光を被検体に導くための光学系２００、を有する。更には、複数の音響波受信素子を支持する支持体４００、被検体の外形を把握するための形状取得部６００、表示部としてのディスプレイ９００、入力部１０００、被検体の形状を保持する形状保持部１１００、取り付け部１２００も、好ましい形態として有している。上述の構成を含め、以下これら各構成について説明する。
【００１９】
（被検体）
披検体Ｅは装置の構成要素ではないが、装置構成の説明において引用するため、はじめに説明する。被検体Ｅは測定の対象となるものである。具体例としては、乳房等の生体や、装置の調整などにおいては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搬速度および減衰率であり、光学特性とは具体的には光の吸収係数および散乱係数である。被検体の内部には、光吸収係数の大きい光吸収体が存在する必要があり、生体では、ヘモグロビン、水、メラニン、コラーゲン、脂質などが光吸収体となる。ファントムでは、光学特性を模擬した物質を光吸収体として内部に封入する。なお、便宜上、図１において被検体Ｅは点線で示している。尚、このような披検体を測定することによって、本実施形態に係る光音響装置により得られる被検体情報としては、光音響波の初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布、吸収係数分布、および被検体を構成する物質の濃度分布などがある。物質の濃度とは、酸素飽和度、オキシヘモグロビン濃度、デオキシヘモグロビン濃度、および総ヘモグロビン濃度などである。総ヘモグロビン濃度とは、オキシヘモグロビン濃度およびデオキシヘモグロビン濃度の和である。
【００２０】
（光源）
光源１００はパルス光を発生させるものである。つまり、本実施形態では、音響波発生手段が、被検体に光を照射するための光源１００であり、後述の音響波受信素子３００が受信する被検体内を伝搬した音響波は、光源が被検体に照射した光によって被検体内で発生した音響波である。光源としては大出力を得るため、レーザが望ましいが、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。被検体が生体の場合、光源１００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り、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ことができ、深部の情報を得ることができる。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対して吸収係数が高いことが望ましい。
【００２１】
なお、光源１００がパルス光を発生させるタイミングは、コンピュータ７００が制御線１１０を介して制御する。
【００２２】
（光学系）
光学系２００は、光源１００で発生させたパルス光を被検体Ｅへ導くものである。具体的にはレンズ、ミラー、プリズム、光ファイバー、拡散板、シャッターなどの光学機器である。また光を導く際に、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。光学機器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。本実施形態において光学系２００は、半球の曲率中心の領域を照明するように構成されている。光学系２００におけるシャッター等の開閉は、コンピュータ７００が制御線２１０を介して制御する。
【００２３】
また、生体組織に照射することが許される光の強度は、以下に示す安全規格によって最大許容露光量（ＭＰＥ：ｍａｘｉｍｕｍ  ｐｅｒｍｉｓｓｉｂｌｅ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ）が定められている。（ＩＥＣ  ６０８２５−１：Ｓａｆｅｔｙ  ｏｆ  ｌａｓｅｒ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ、ＪＩＳ  Ｃ  ６８０２：レーザ製品の安全基準、ＦＤＡ：２１ＣＦＲ  Ｐａｒｔ  １０４０．１０、ＡＮＳＩ  Ｚ１３６．１：Ｌａｓｅｒ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ、など）。最大許容露光量は、単位面積あたりに照射することができる光の強度を規定している。このため被検体Ｅの表面を広い面積で一括して光を照射することにより、多くの光を被検体Ｅに導くことができるので、光音響波を高いＳＮ比で受信することができる。このため光をレンズで集光させることにより、図１の破線で示す様に、ある程度の面積に広げる方が好ましい。
【００２４】
（光照射検出器）
光照射検出器１２０は、光源１００が発光したことを検出するものである。光学系２００に存在する光ファイバ（不図示）を一部分岐して光照射検出器１２０に実装されたフォトダイオードで検出し、その検出信号を発光タイミングとしてコンピュータ７００に伝達する。なお、光源１００が発光したタイミングをフォトダイオードで検出できる限り、特定の実装手法に限定されるものではない。また、発光タイミングが検出できる限り、検出手段はフォトダイオードに限定されない。
【００２５】
（音響波受信素子）
音響波受信素子３００は、光音響波を受信して電気信号に変換する素子である。本実施形態では、音響波受信素子を複数有し、図１に示すように、支持体４００に支持されている。各受信素子は、被検体Ｅからの光音響波に対して、受信感度が高く、周波数帯域が広いものが望ましい。
【００２６】
音響波受信素子３００を構成する部材としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック材料や、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用いることができる。また、圧電素子以外の素子を用いても良い。例えば、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音響波受信素子、などを用いることができる。
【００２７】
図２は、音響波受信素子３００の受信感度特性の一例を示したものである。図２に示す受信感度特性は、音響波受信素子３００の受信面の法線方向と光音響波の入射方向とのなす入射角度による受信指向性を示している。図２の例では、受信面の法線方向から入射する場合の受信感度が最も高く、入射角度が大きくなるほど受信感度が低くなる。なお、本実施形態に係る音響波受信素子３００は、円形の平面形状の受信面を有しているものとする。
【００２８】
また、受信感度の最大値Ｓに対して最大値の半分Ｓ／２になるときの入射角度がαとなる。本実施形態においては、音響波受信素子３００の受信面に入射角度α以下で光音響波が入射する領域を高感度に受信可能な受信領域とする。
【００２９】
なお、図１において、音響波受信素子３００の最も受信感度の高い方向を一点鎖線で示した。
【００３０】
（支持体）
支持体４００は、半球状の支持体であり、半球の内側の面に複数の音響波受信素子３００が設置され、半球の底部（極）に光学系２００が設置されている。また、半球の内側には、後述する音響マッチング材８００が充填される。
【００３１】
支持体４００は、これらの部材を支持するために機械的強度が高い金属材料などを用いて構成することが好ましい。
【００３２】
支持体４００は、支持体４００に設けられた複数の音響波受信素子３００のそれぞれの素子の受信方向が異なり、半球の曲率中心に向かうように半球面上に複数の音響波受信素子を支持している。つまり、複数の音響波受信素子の一部の音響波受信素子の最も受信感度の高い方向と、一部の音響波受信素子とは異なる音響波受信素子の最も受信感度の高い方向とが異なり、かつ特定の領域に向かうように、音響波受信素子を支持している。図１は半球状の支持体４００の中心軸で切断した断面図であり、被検体Ｅ内の一部の領域に集束する一点鎖線が音響波受信素子３００の受信方向を示している。
【００３３】
このように、複数の音響波受信素子３００のそれぞれの素子は、特定の領域で発生する光音響波を高感度に受信することができるように支持体４００上に配置されている。本実施形態においては、この特定の領域を「高感度領域」と呼ぶ。
【００３４】
このような複数の音響波受信素子３００の配置の場合、後述する方法で受信信号を用いて得られる被検体情報は、半球の曲率中心の分解能が高く、中心から離れると分解能が低くなる。本実施形態において高感度領域は、最も分解能の高い点から最も高い分解能の半分の分解能となるまでの領域のことを指し、図１の二点鎖線で囲まれた領域Ｇがこれに相当する。
【００３５】
なお、所望の高感度領域を形成できる限り、必ずしも各音響波受信素子の最も感度の高い方向が交わらなくてもよい。また、特定の領域で発生した光音響波を高感度に受信できるように、支持体４００により支持された複数の音響波受信素子３００の少なくとも一部の素子の最も受信感度の高い方向が特定の領域に向いていればよい。すなわち、複数の音響波受信素子３００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することができるように支持体４００上に配置されていればよい。
【００３６】
（スキャナー）
スキャナー５００は、音響波受信素子を前記被検体に対して移動させる移動手段であり、本実施形態では、支持体４００の位置を図１のＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動する。ことにより、被検体Ｅに対する支持体４００の相対位置、つまり披検体に対する音響波受信素子の相対位置を変更する装置である。このためスキャナー５００は、不図示のＸ，Ｙ，Ｚ方向のガイド機構と、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の駆動機構と、支持体４００のＸ，Ｙ，Ｚ方向の位置、つまり音響波受信素子の位置を検出する走査位置センサを備えている。図１に示すように、スキャナー５００の上に支持体４００が積載されるため、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、などを用いることができる。駆動力はモーターなどを用いることができる。
【００３７】
なお、本実施形態においては、被検体Ｅと支持体４００（つまり音響波受信素子）との相対的な位置が変わればよいため、支持体４００を固定し、被検体Ｅを移動させてもよい。被検体Ｅを移動させる場合は、被検体Ｅを支持する支持部（不図示）、もしくは取り付け部１２００を動かすことで被検体Ｅを移動させる構成が考えられる。さらに、被検体Ｅと支持体４００の両方を移動させてもよい。
【００３８】
また、移動は連続的に行うのが望ましいが、一定のステップで繰り返しても良い。スキャナー５００は、電動ステージであることが望ましいが、手動ステージでも良い。ただし、ここに挙げたものだけに限定されず、被検体Ｅと支持体４００のうち少なくとも一方を移動可能に構成させているものであれば、どのようなものであってもよい。
【００３９】
（走査位置センサ）
走査位置センサ５１０は、スキャナー５００が支持体４００の位置を図１のＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させ、被検体Ｅに対する支持体４００の相対位置を変更する際に支持体４００（つまり音響波受信素子）の位置座標情報を検出（取得）する手段である。走査位置センサ５１０は、光音響装置の構成に応じて、支持体４００（つまり音響波受信素子）の１次元、２次元、もしくは３次元の位置座標情報を検出する。詳細は後述するが、走査位置センサ５１０は、音響波発生手段である光源１００の複数回に及ぶ発光の発光時間間隔の間に、音響波受信素子の位置座標情報を複数回検出する。走査位置センサ５１０としては、リニアスケール、磁気センサ、赤外線センサ、超音波センサ、エンコーダー、可変抵抗器、などを用いたポテンショメータなどを用いて良い。支持体４００の１次元、２次元、もしくは３次元の位置座標情報を取得することができる限り、どのような種類のセンサを用いてもよく、特定種類のセンサに限定されずに構成され得る。
【００４０】
（形状取得部）
形状取得部６００は、被検体Ｅもしくは形状保持部１１００（詳細は後述）の外形を表す形状情報を取得する装置である。
【００４１】
形状取得部６００は、形状保持部１１００の形状を被検体Ｅの形状情報として取得してもよい。また、形状保持部１１００の形状情報を予め記憶部７２０に格納しておき、形状取得部６００がその情報を記憶部７２０から読み出すことにより形状保持部１１００の形状情報を取得してもよい。なお、演算部７１０が、形状取得部６００を兼ねてもよい。さらに、複数の形状保持部を用いる場合、それぞれの形状保持部の形状情報を記憶部７２０に格納しておくことが好ましい。そして、使用する形状保持部を光音響装置が識別することやユーザーが入力部１０００により指定することにより、形状取得部６００が使用する形状保持部の形状情報を記憶部７２０から読み出してもよい。すなわち、形状取得部６００は、複数の形状保持部の形状情報から１つの形状保持部の形状情報を選択し、選択された形状情報を被検体の形状情報として取得してもよい。
【００４２】
また、形状取得部６００は、例えば、カメラや音響波を送受信するトランスデューサアレイなどの被検体Ｅを撮像することのできる撮像装置を含むことができる。トランスデューサとしては、複数の音響波受信素子３００とは別に設けられたトランスデューサや、複数の音響波受信素子３００の少なくとも１つの素子などを採用することができる。このようなトランスデューサが音響波を送信し、この音響波の反射波を受信する。そしてこのような撮像装置から出力された受信信号に基づいて、撮像画像処理部としての演算部７１０が撮像画像を取得し、この撮像画像に基づき画像処理によって被検体Ｅの形状情報を取得してもよい。また、演算部７１０が、複数の方向から撮像した撮像画像を基にステレオ法などの三次元計測技術を用いて被検体Ｅの形状情報を取得してもよい。この場合、撮像装置および撮像画像処理部を総称して形状取得部６００とすることができる。  
【００４３】
なお、形状取得部６００は光音響装置とは別に提供されてもよい。
【００４４】
（コンピュータ）
コンピュータ７００は、演算部７１０および記憶部７２０を有している。演算部７１０は上述の駆動手段（音響波発生手段である光源１００を駆動する駆動手段）を構成し、後述のとおり、音響波発生手段である光源１００の発光タイミングを制御しながら、複数回の発光を行うように光源１００を駆動する。
【００４５】
演算部７１０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。なお、演算部は、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、コンピュータ７００が行う各処理をいずれの素子や回路が実行してもよい。
【００４６】
記憶部７２０は、典型的にはＲＯＭ、ＲＡＭ、および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いてもよい。
【００４７】
演算部７１０は、複数の音響波受信素子３００から出力された電気信号に対して信号処理を施すことができる。また、制御部としての演算部７１０は、図３に示すようにバス２０００を介して光音響装置を構成する各構成の作動を制御することができる。
演算部７１０は、光源１００がパルス光を発生させるタイミングを制御する。演算部７１０の光源１００に対する制御信号が、バス２０００と制御線１１０を介して光源１００へ伝達されることにより、光源１００のパルス光発生タイミングが制御される。そして、演算部７１０はこのタイミング制御を繰り返し行い、光源１００を複数回駆動する。
【００４８】
また、コンピュータ７００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。
【００４９】
なお、コンピュータ７００が行うそれぞれの処理を、演算部７１０に実行させるプログラムとして記憶部７２０に保存しておくことができる。ただし、プログラムが保存される記憶部７２０は、非一時的な記録媒体である。
【００５０】
（音響マッチング材）
音響マッチング材８００は、被検体Ｅと音響波受信素子３００との間の空間を満たし、被検体Ｅと音響波受信素子３００を音響的に結合させるためのものである。すなわち、音響波受信素子３００と形状保持部１１００との間、および形状保持部１１００と被検体Ｅとの間に音響マッチング材８００を配置してもよい。また、音響波受信素子３００と形状保持部１１００との間、および形状保持部１１００と被検体Ｅとの間にそれぞれ異なる音響マッチング材８００を配置してもよい。
【００５１】
音響マッチング材８００は、被検体Ｅおよび音響波受信素子３００に音響インピーダンスが近い材料であることが好ましい。さらに、音響マッチング材８００は、被検体Ｅおよび音響波受信素子３００の中間の音響インピーダンスを有する材料であることがより好ましい。また、音響マッチング材８００は、光源１００で発生するパルス光を透過する材料で構成されることが好ましい。また、音響マッチング材８００は液体であることが好ましい。具体的に音響マッチング材８００としては、水、ひまし油、ジェルなどを用いることができる。
【００５２】
（ディスプレイ）
ディスプレイ９００は、コンピュータ７００から出力される被検体情報を分布画像や特定の関心領域の数値データなどで表示する装置である。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、ディスプレイ９００は、本実施形態の光音響装置とは別に提供されていても良い。
【００５３】
（入力部）
入力部１０００は、ユーザーがコンピュータ７００に所望の情報を入力するために所望の情報を指定できるように構成されたものである。入力部１０００としては、キーボード、マウス、タッチパネル、ダイヤル、およびボタンなどを用いることができる。入力部１０００としてタッチパネルを採用する場合、ディスプレイ９００が入力部１０００を兼ねるタッチパネルであってもよい。
【００５４】
（形状保持部）
形状保持部１１００は、被検体Ｅの形状を一定に保つための部材である。形状保持部１１００は、取り付け部１２００に取り付けられている。なお、被検体Ｅを複数の形状にそれぞれ保持するために複数の形状保持部を用いる場合、取り付け部１２００は複数の形状保持部を取り外し可能に構成されていることが好ましい。
【００５５】
形状保持部１１００を介して被検体Ｅに光を照射する場合、形状保持部１１００は照射光に対して透明であることが好ましい。例えば、形状保持部１１００の材料としては、ポリメチルペンテンやポリエチレンテレフタラートなどを用いることができる。
【００５６】
また、被検体Ｅが乳房である場合、乳房形状の変形を少なくして形状を一定に保持するために、形状保持部１１００の形状は球をある断面で切った形状であることが好ましい。なお、被検体の体積や保持後の所望の形状に応じて、形状保持部１１００の形状を適宜設計することができる。例えば、形状保持部１１００が被検体Ｅの外形にフィットし、形状保持部１１００の形状が被検体Ｅとほぼ同様になるようであっても良い。
【００５７】
＜光音響装置の動作＞
次に図４に示すフローを用いて、本実施形態の動作を説明する。
【００５８】
（Ｓ１００：披検体測定（披検体情報取得）を開始する工程）
まず、形状保持部１１００に被検体Ｅが挿入され、支持体４００と形状保持部１１００との間、および形状保持部１１００と被検体Ｅとの間に音響マッチング材８００が満たされる。続いて、形状取得部６００が前述した方法で被検体Ｅの形状情報を取得する。
【００５９】
なお、本工程では、被検体Ｅの二次元の形状情報（被検体Ｅの断面情報）や被検体Ｅの三次元の形状情報を取得することができる。ただし、後述するＳ２００において測定領域を三次元に設定する場合には、本工程において被検体Ｅの三次元の形状情報を取得する必要がある。
【００６０】
（Ｓ２００：測定条件を入力する工程）
次に、ユーザーが披検体を測定する条件を入力する。測定条件としては、測定領域（測定範囲）、パルス光の照射間隔、パルス光の波長指定、パルス光の照射回数、支持体４００の移動速度、披検体の吸収係数や散乱係数などがある。更には被検体Ｅ内で発生した音響波（光音響波）を取得する期間（以下、「受信期間」と記載する。）などのパラメータが入力されるが、必ずしもこれに限定されるものではない。測定を実施するために必要な、いかなるパラメータも入力可能であるものとする。
【００６１】
（Ｓ３００：走査を開始する工程）
測定条件の入力完了後、ユーザーが支持体４００の走査開始を指示する。そして走査開始後は、本実施形態ではスキャナー５００によって支持体４００を被検体に対して連続的に走査（移動）させる。つまり、後述の複数回におよぶ光照射が完了するまで支持体４００を移動させ、結果、光源１００による複数回の光照射の光照射間隔、つまり光照射の時間間隔中においても、支持体、つまり音響波受信素子を移動させている。
【００６２】
（Ｓ４００：光照射を行う工程（時間間隔を空けて複数回光照射する工程））
走査が開始されると、コンピュータ７００は、光源１００が所望のタイミングで光を発生するように制御信号を出力する。光は光学系２００によって導かれ、音響マッチング材８００を介して被検体Ｅに照射される。そして、被検体Ｅに照射された光が被検体Ｅ内で吸収され光音響波が発生する。そしてこの光照射は、後述のＳ５００に記載のとおり、設定されたすべての光照射が完了するまで、時間間隔を空けて複数回行われる。これによって、被検体内を伝播する音響波（光音響波）を時間間隔をあけて複数回発生させる。
【００６３】
（Ｓ５００：音響波受信と、音響波受信素子の位置検出とを行う工程）
図５に示されるデータ取得部７１８に存在する座標計測部７１６は、まず光源１００が光を発生したタイミングにおける支持体４００の座標値を走査位置センサ５１０から抽出（取得）する。つまり、発光タイミングにおける音響波受信素子の座標値を取得する。具体的には、座標計測部７１６は、走査位置センサ５１０が取得した座標値を常時観測しており、光源１００が光を発生したタイミングにおける支持体４００の座標値（つまり音響波受信素子の座標値）を座標記憶メモリ７１５に記憶する。従って、座標計測部７１６は、位置検出手段である走査位置センサ５１０が音響波受信素子の位置を検出するタイミングを制御していると言える。
【００６４】
一方、Ｓ４００での光照射によって被検体Ｅ内で発生した光音響波を音響波受信素子３００で受信して電気信号に変換する。そして、コンピュータ７００内部に存在するデータ取得部７１８では、Ｓ２００においてユーザーが指定した受信期間の電気信号である光音響波データを音響波受信素子３００から取得する。走査位置センサ５１０は、光源１００の発光後も複数回に渡って音響波受信素子の位置を検出する。具体的には、スキャナー５００の動作を常時観測し、逐次位置検出を行っており、光源１００の次の発光までの時間間隔中も位置検出を継続して行っている。つまり、光源１００の発光時間間隔中における音響波受信素子の位置情報を複数回にわたって検出する。そして座標計測部７１６は上述の通り、走査位置センサ５１０が取得した支持体４００の座標値（つまり音響波受信素子の座標値）を常時観測しており、支持体４００の座標値が変化したことを検知したら、変化後の座標値を座標記憶メモリ７１９に記憶する。これによって、座標記憶メモリ７１９のメモリの低減が図れる。
【００６５】
カウンタ７１７は、受信期間におけるサンプリングデータ数をカウントしており、支持体４００の座標値が変化したサンプリングタイミングを検知するのに用いられる。支持体４００の座標値が変化したサンプリングタイミングと、変化した座標値とは、関連づけられて座標記憶メモリ７１９に記憶される。
【００６６】
なお、ここで言及した座標値の「座標値の変化」とは、音響波受信素子の座標値の変化を考慮しない場合に、音響波の信号処理、画像再構成に悪影響を生じる程度の位置変化を意味する。例えば、１サンプリングクロック周期分の位置変化、１ピクセルもしくは１ボクセル分の位置変化、または光音響装置仕様で定義されている画像分解能に相当する位置変化、が座標値の「変化」を生じた場合となる。
【００６７】
１サンプリングクロック周期分の位置変化とは、サンプリングクロック１周期分の時間に、光音響波が進む距離に相当する。例えばサンプリング周波数が４０［ＭＨｚ］（１クロック周期は２５［ｎｓ］）で、かつ被検体Ｅ内部の光音響波の音速が１５４０［ｍ／ｓ］と想定される場合、光音響波がサンプリングクロック１周期の間に進む距離は、１５４０［ｍ／ｓ］＊２５［ｎｓ］＝３８．５［ｕｍ］  となる。
【００６８】
また、１ピクセルもしくは１ボクセルとは、各々２次元、または３次元の光音響トモグラフィ画像の最小構成単位である。
【００６９】
座標値の「変化」の程度は、光音響装置の仕様に応じて決定すれば良く、特定の値に限定されるものではない。たとえばボクセルサイズが２００μｍの場合、５サンプリングクロック毎に音響波受信素子の位置情報を検出するのが好ましい。このように、情報取得手段が被検体の情報をピクセル毎又はボクセル毎に取得する場合は、タイミング制御手段である座標計測部７１６は、ピクセル又はボクセルの大きさに基づいて位置検出タイミングを制御するとよい。具体的には、光源１００による光照射の時間間隔中に音響波受信素子の位置を複数回検出する検出タイミングを、ピクセルまたはボクセルの大きさに基づいて制御すると良い。このことは換言すると、ピクセルまたはボクセルの大きさに基づいて位置の検出回数が決定されることを意味する。
【００７０】
上述では、支持体４００の座標が変化した際の座標値を座標記憶メモリ７１９に記憶する場合を説明した。これによって、座標記憶メモリ７１９のメモリの低減が図れるため好ましい。しかし、記憶タイミングはこれに限る必要はない。例えば、走査位置センサ５１０が検出した支持体４００の座標値（つまり音響波受信素子の座標値）を全て記憶しても良い。この場合は、座標値が変化していない期間について、その期間は座標が変化していないことを記憶することになるが、その期間は音響波受信素子の座標値を同じ値を用いて画像再構成してよいことが確認出来るので、結果、この場合も正確な被検体情報が取得できる。
【００７１】
図５（ａ）に、光音響波のデータ取得部７１８の構成を示す。図５（ａ）では音響波受信素子が８つの場合の例を示すが、音響波受信素子の数はこれに限定されない。
【００７２】
複数の音響波受信素子３００−１〜３００−８は、光音響波を受信して電気信号に変換し、データ取得部７１８にあるＡＤＣ（ＡＤ変換器、以下ＡＤＣ）７１７−１〜７１７−８へ出力する。ＡＤＣ７１７−１〜７１７−８は、システムＣＬＫ７１３が出力するクロックに従ってある周波数で電気信号をサンプリングし、電気信号をデジタル信号に変換してＦＩＦＯ（先入れ先出しメモリ、以下ＦＩＦＯ）７１６−１〜７１６−８へ出力する。ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８は、システムＣＬＫ７１３が出力するクロックと、ＦＩＦＯ制御部７１２が出力する書き込みイネーブルに従って、ＡＤＣ７１７−１〜７１７−８が出力したデジタル信号を記憶する。
【００７３】
この時、ＦＩＦＯ制御部７１２は、ユーザーがＳ２００で入力した受信期間パラメータをもとに、例えば図５（ｂ）に示されるように、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８に対する書き込みイネーブル［７：０］の出力タイミングを調整する。図５（ｂ）において、書き込みイネーブルがＬの時はＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８に対する書き込みは行われず、書き込みイネーブルのレベルがＨのときはＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８に対する書き込みが行われることを示す。図５（ｂ）の例では、ＦＩＦＯ［７：０］  ７１６−１〜７１６−８（音響波受信素子３００−１３００−１〜３００−８に対応する）においては、Ｔ０〜Ｔ３が光音響波を受信している期間である。
【００７４】
次に、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８は、システムＣＬＫ７１３が出力するクロックと、ＦＩＦＯ制御部７１２が出力する読み出しイネーブルに従って、記憶したデジタル信号を上位演算器７１５内のメモリ（図示せず）へ転送する。セレクトスイッチ７１４が、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８のうち、１つを選択して上位演算器７１５へ接続し、デジタル信号を上位演算器７１５内のメモリ（図示せず）へ転送する。上位演算器７１５へ接続するＦＩＦＯの選択と上位演算器７１５へのデジタル信号転送を繰り返し、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８に記憶された全てのデジタル信号を上位演算器７１５内のメモリ（図示せず）へ転送する。
【００７５】
尚、デジタル信号の転送先は上位演算器７１５内のメモリ（図示せず）に限らず、記憶部７２０に対して転送を行っても良い。上位演算器７１５がデジタル信号に対して、適切なタイミングで随時アクセス可能であれば、どこに配置されたメモリにデジタル信号を転送しても良い。
【００７６】
このように、複数の音響波受信素子３００から出力された電気信号はデータ取得部７１８に送られる。そして、支持体４００の座標値や光の照射回数等の情報と関連付けされて、上位演算器７１５内のメモリ（図示せず）、もしくは記憶部７２０等にデジタル信号として保存される。
【００７７】
尚、本実施形態においては、ＦＩＦＯの書き込みイネーブルによって光音響波のデータ取得を行ったが、必ずしもこの手法に限定されない。光音響波データ取得時のみ、ＡＤＣ７１７−１〜７１７−８にシステムＣＬＫ７１３を供給するようにしても良い。その場合、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８にシステムＣＬＫ７１３は常時供給されるものとする。もしくは、光音響波データ取得時のみ、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８にシステムＣＬＫ７１３を供給しても良い。その場合、ＡＤＣ７１７−１〜７１７−８にシステムＣＬＫ７１３は常時供給されるものとする。もしくは、光音響波データ取得時のみ、ＡＤＣ７１７−１〜７１７−８とＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８にシステムＣＬＫ７１３を供給するようにしても良い。その他、光音響波データ取得時を明確に定義できる限り、どのような手法を取っても良い。
【００７８】
また、本実施形態においては、ＡＤＣ７１７−１〜７１７−８が出力したデジタル信号を記憶する手段としてＦＩＦＯを例示したが、必ずしもこれに限定されるものではない。ランダムアクセスメモリを用いてもよく、ＡＤＣ７１７−１〜７１７−８が出力したデジタル信号を記憶し、上位演算器７１５へのデジタル信号転送が可能である限り、どのような手段を用いても良い。
【００７９】
次に、図５（ｂ）を用い、本実施形態に係る光音響装置における、支持体４００の座標取得動作の詳細を説明する。
【００８０】
座標計測部検出座標は、走査位置センサ５１０が検出した支持体４００の座標であり、座標計測部７１６が走査位置センサ５１０を観測することで得た信号である。上述の通り、座標計測部７１６は、走査位置センサ５１０が検出した支持体４００の座標を観測しているが、その観測は必ずしも常時観測する必要はなく、光照射開始時から受信期間完了までの間の座標を観測できる限り、観測期間は特定の態様に限定されない。
【００８１】
光照射時座標取得信号は、制御部７１１が、座標計測部７１６、カウンタ７１７に対して光照射タイミングを通知する信号である。光照射が起こったタイミングにおいて光照射時座標取得信号はＬからＨに遷移し、ある一定時間経過後、ＨからＬに遷移する。
【００８２】
カウンタ７１７が出力するカウンタ値は、光照射後の経過時間を示す。カウンタ７１７は、光照射時座標取得信号がＬからＨに遷移したタイミングからカウントを開始し、原則的にシステムＣＬＫ７１３が出力するサンプリングクロックに同期して経過時間をカウントするものである。ただし、ＦＩＦＯ７１６におけるサンプリングデータ数と光照射後の経過時間の対応づけができる限り、カウンタ７１７の駆動クロックは、特定の態様に限定されない。
【００８３】
座標変化判定信号は、座標計測部７１６が、カウンタ７１７に対し、有意な座標変化（例えば上述の１ボクセル分の座標変化）が生じたタイミングを通知する信号である。有意な座標変化が起こったタイミングにおいて座標変化判定信号はＬからＨに遷移し、ある一定時間経過後、ＨからＬに遷移する。
【００８４】
次に、座標取得の具体的な動作について説明する。
【００８５】
まず、光照射が起こる時間Ｔ０において、制御部７１１が、光照射時座標取得信号により、座標計測部７１６に座標値を取得するように指示する。走査位置センサ５１０は常時支持体４００（つまり音響波受信素子）の位置座標を検出しているが、画像再構成等のその後の処理に必要な座標情報を取得すべきタイミングを見計らって、座標計測部７１６は走査位置センサ５１０が検出している座標情報を抽出する。つまり、位置検出手段である走査位置センサ５１０は支持体４００（つまり音響波受信素子）の位置を複数回にわたって検出し、座標計測部７１６は検出した位置情報のうち、必要なものを抽出しているといえる。そして光照射時の音響波検出素子の位置情報を抽出するため、この時、光照射時座標取得信号がＬレベルからＨレベルに遷移する。座標計測部７１６は、光照射時座標取得信号がＬレベルからＨレベルに遷移したタイミングを検知し、そのタイミングにおける座標値を座標記憶メモリ７１９に書き込む。カウンタ７１７は、光照射時座標取得信号がＬレベルからＨレベルに遷移したタイミングにおけるカウンタ７１７の値を、座標計測部７１６が取得した光照射時の座標値と関連づけ、座標記憶メモリ７１９に記憶する。座標値取得が確実に行われた後、座標取得信号  はＨレベルからＬレベルに遷移する。
【００８６】
さらに、受信期間中において、座標計測部７１３が有意な座標値の変化を検知したタイミングＴ１とＴ２において、座標変化判定信号がＬレベルからＨレベルに遷移し、かつ座標計測部７１６は座標値を抽出（取得）する。座標値取得が確実に行われた後、座標取得信号  はＨレベルからＬレベルに遷移する。座標記憶メモリ７１９は、座標変化判定信号がＬレベルからＨレベルに遷移したタイミングにおけるカウンタ７１７の値と、座標計測部７１６が取得した座標値を関連づけて記憶する。
【００８７】
このようにして、本実施形態に係る光音響装置は、光照射が起こったタイミングでの支持体４００の座標値、光照射の間隔中における支持体４００の座標値が有意に変化した場合の新たな座標値を、光照射後の経過時間と関連づけて取得する。言い換えると、支持体４００の新たな座標値が光照射後どの程度の時間が経過した時のものであるかを記録する。具体的には、座標記憶メモリ７１９に座標値記憶用のメモリ空間（メモリ領域）と、光照射後の経過時間記憶用のメモリ空間（メモリ領域）を設けておく。このようにして座標記憶メモリ７１９に座標値と経過時間を記憶するようにすれば良い。
【００８８】
尚、図５（ｂ）の例では、光照射が起きると同時にＦＩＦＯ書き込みイネーブルもＨになっており、光照射と同時に受信期間が開始されている。よって、座標記憶メモリ７１９に記憶されるカウンタ７１７の値は、カウンタ７１７の初期値となる。この場合、カウンタ７１７の値は、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８における取得サンプルデータ数と一致する。
【００８９】
一方、図４に示すＳ２００のステップにおいてユーザーが設定した受信期間に依存し、光照射が起きるタイミングと、ＦＩＦＯ書き込みイネーブルがＨになるタイミングが異なる場合は状況が異なる。例えば、光照射後、一定のオフセット時間経過後にＦＩＦＯ書き込みイネーブルがＨになるように、ユーザーが受信期間を設定されている場合である。この時、カウンタ７１７の値は、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８における取得サンプルデータ数と一致しないため、両者の対応を取る手段を設けることが必要である。
【００９０】
例えば、ＦＩＦＯ書き込みイネーブルがＨになるタイミングでカウンタ７１７の値を記録し、その後のカウンタ値から記録したカウンタ値の差分を計算し、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８における取得サンプルデータ数を把握して良い。
【００９１】
または、カウンタ７１７とは別に、ＦＩＦＯ書き込みイネーブルがＨになった後のＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８における取得サンプルデータ数をカウントするカウンタを設けても良い（図示せず）。この方法でも、カウンタ７１７の値と、ＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８における取得サンプルデータ数の対応を取ることが可能である。
【００９２】
どのような方法であれ、支持体４００の座標値が有意に変化した場合の新たな座標値を、取得サンプル数と関連づけて座標記憶メモリ７１９に保存することができる限り、特定の方法に限定されない。
【００９３】
次に、図５（ｂ）と図６を用いて、本実施形態に係る光音響装置の光音響データ（電気信号）の取得態様を説明する。
【００９４】
本実施形態においては、便宜上、座標値は、半球状の支持体４００の曲率中心の位置で定義しているものとして説明を行う。ただし、半球状の支持体４００の座標定義は、必ずしもこれに限定されない。装置設計上不具合のない限り、座標値を取得する基準を適宜定義して良い。
【００９５】
まず、図６（ａ）では、図５（ｂ）に示される光照射タイミングＴ０から、タイミングＴ１において支持体４００の座標値が（Ｘ０，Ｙ０）から（Ｘ１，Ｙ１）へと変化するまでの間における光音響データの取得態様を示す。半球状の支持体４００の曲率中心が、座標（Ｘ０，Ｙ０）の点Ａに位置すると定義されている状況である。
【００９６】
本実施形態に係る光音響装置においては、光照射タイミングＴ０で支持体４００の座標値（Ｘ０，Ｙ０）を検出する。そして、タイミングＴ１において支持体４００の座標値が（Ｘ１，Ｙ１）へと変化するまでの間、複数の音響波受信素子３００−１〜３００−８は、受信方向に対し、図６（ａ）に示す距離ｄ０分の光音響波を受信する。
【００９７】
図６（ｂ）では、図５（ｂ）に示されるタイミングＴ１において支持体４００の座標値が（Ｘ１，Ｙ１）へと変化した後から、タイミングＴ２において支持体４００の座標値が（Ｘ２，Ｙ２）へと変化するまでの間における、光音響データの取得態様を示す。半球状の支持体４００の曲率中心が、座標（Ｘ１，Ｙ１）の点Ｂに位置すると定義されている状況である。
【００９８】
本実施形態に係る光音響装置において、タイミングＴ１において支持体４００の座標値が（Ｘ１，Ｙ１）へと変化する。その後から、タイミングＴ２において支持体４００の座標値が（Ｘ２，Ｙ２）へと変化するまでの間、複数の音響波受信素子３００−１〜３００−８は、受信方向に対し、図６（ｂ）に示す距離ｄ１分の光音響波を受信する。
【００９９】
さらに、図６（ｃ）では、タイミングＴ２において支持体４００の座標値が（Ｘ２，Ｙ２）へと変化した後から、受信期間が完了するまでの間における光音響データの取得態様を示す。半球状の支持体４００の曲率中心が、座標（Ｘ２，Ｙ２）の点Ｃに位置すると定義されている状況である。
【０１００】
本実施形態に係る光音響装置において、タイミングＴ２において支持体４００の座標値が（Ｘ２，Ｙ２）へと変化する。その後から、受信期間が完了するまでの間、複数の音響波受信素子３００−１〜３００−８は、受信方向に対し、図６（ｃ）に示す距離ｄ２分の光音響波を受信する。
【０１０１】
結果的に、タイミングＴ０からＴ３までの間において、取得した光音響波の被検体Ｅに対する位置関係は、図６（ｄ）のようになる。このように次の光照射までの時間間隔中も複数回にわたって位置を検出する（座標値を取得する）ことによって、半球状の支持体４００の曲率中心の座標変化の影響を反映した光音響波の取得が可能であることがわかる。
【０１０２】
一方で、１回の光照射に対応する光音響波の受信期間中に生ずる、支持体４００の座標変化を考慮しない場合（光照射間隔中に複数回の位置検出を行わない場合）、図６（ｅ）のような光音響波取得を行ったと推定して画像再構成をせざるを得ない。しかし、図６（ｄ）と比較すると明らかなように、図６（ｅ）では取得した光音響波を、被検体Ｅに対して正しく位置づけできでいない。つまり、支持体４００の座標変化を考慮しないで得られた光音響画像は、被検体Ｅの内部構造を正確に再現しておらず、信頼性が低いものとなる。
【０１０３】
なお、図６の例では、受信期間が曲率中心から発生した光音響波を取得するタイミングで終了しているが、必ずしもこのようである必要はない。ユーザーが、被検体Ｅ内部の所望の範囲の光音響波を取得できるよう、Ｓ２００で適宜受信期間を決定して良い。
【０１０４】
（Ｓ６００：走査を完了する工程）
ユーザーがＳ２００で設定した測定条件におけるデータ取得が完了すると、走査は完了となる。
【０１０５】
（Ｓ７００：電気信号（受信信号）と複数回にわたって検出された位置情報とに基づいて被検体内の情報を取得する工程）
情報取得手段としての演算部７１０は、Ｓ５００で取得された電気信号であるデジタル信号（以下、光音響波データという場合あり）に対して画像再構成アルゴリズムに基づく処理を施すことにより被検体情報を取得する。
【０１０６】
例えば、被検体情報を取得するための画像再構成アルゴリズムとしては、トモグラフィ技術で通常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などが用いられる。なお、再構成の時間に多くを有することが可能な場合は、繰り返し処理による逆問題解析法などの画像再構成手法を用いることもできる。所望の画像再構成が実施されうる限り、画像再構成アルゴリズムは特定の範囲に限定されるものではない。そしてその際、光照射の時間間隔中に複数回にわたって検出した支持体４００（つまり音響波受信素子）の位置情報に基づいて画像再構成を行う。尚、電気信号である光音響波データを再構成して得たデータを、以下では画像データという。
【０１０７】
画像再構成を実施する場合には、Ｓ５００で取得した光照射の時間間隔中に複数回にわたって検出した支持体４００（つまり音響波受信素子）の位置情報である座標値に基づいて、画像データの位置づけを行う。例えば、図６（ａ）に示す距離ｄ０分の光音響波のデータから再構成した画像は、座標値（Ｘ０，Ｙ０）に対応するものとして配置される。また、図６（ｂ）に示す距離ｄ１分の光音響波のデータから再構成した画像は、座標値（Ｘ１，Ｙ１）に対応するものとして配置される。さらに、図６（ｃ）に示す距離ｄ２分の光音響波のデータから再構成した画像は、座標値（Ｘ２，Ｙ２）に対応するものとして配置される。このように、Ｓ５００で取得した光音響波データに基づく再構成画像を、同じくＳ５００で取得した光照射の時間間隔中に複数回にわたって検出した支持体４００（つまり音響波受信素子）の位置情報である座標値情報に従って測定領域の座標軸に配置していく。これによって、被検体Ｅ内部の画像が生成される。
【０１０８】
この場合、Ｓ５００にて取得した光照射の時間間隔中に複数回にわたって検出した音響波受信素子の位置情報である座標値毎に画像再構成を行い、生成された画像データを測定領域の座標軸に配置することで、被検体Ｅにおける測定領域の画像データを生成している。尚、図６（ｄ）に示すように、異なる座標値に基づいて取得した光音響波データの取得範囲、ひいてはそれらに基づいて生成した画像データ領域に重なり部分が生じる場合もある。その場合は、重なり部分については画像データが重複することになるが、画像データの積算、加算平均等、画像データの分解能やコントラストなどが向上する処理を適宜行って良いものとする。この場合、取得した光音響波データから生成した画像データに対して処理を行っていることになる。画像データに対する処理手法としては、光音響画像の診断能向上につながるものが好ましいが、特定の手法に限定されない。
【０１０９】
また、図６（ｄ）に示すように、異なる座標値に基づいて取得した光音響波データの取得範囲に重なり部分が生じる場合もある。その場合、重なり部分については光音響波データが重複することになるが、光音響波データの積算、加算平均等を行い、画像再構成の結果得られる画像データの分解能やコントラストなどが向上する処理を適宜行って良いものとする。この場合、画像データではなく、画像データを生成する前の信号データに対して処理を行っていることになる。光音響波データに対する処理手法としては、光音響画像の診断能向上につながるものが好ましいが、特定の手法に限定されない。
【０１１０】
また、結果的に、取得した光音響波を被検体Ｅに対して正しく位置づけして画像再構成を行える限り、特定の方法に限定されない。
【０１１１】
前述したように、Ｓ５００で取得された電気信号である光音響波データと、光照射の時間間隔中に複数回にわたって検出された音響波受信素子の位置情報とに基づいて、被検体情報を取得することによって、被検体情報の分解能および定量性は高いものとなる。
【０１１２】
（Ｓ８００：被検体情報を表示する工程）
ディスプレイ９００は、Ｓ７００で取得された被検体情報を表示する。
【０１１３】
（Ｓ９００：測定を終了する工程）
測定が終了となる。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態に係る光音響装置は、光照射の時間間隔中に被検体Ｅと支持体４００の位置関係が有意に変化した場合でも、変化した座標値情報をもとに画像再構成を行うことが可能となる。そのため、支持体４００の移動を考慮に入れ、被検体の情報（被検体内構造の位置関係）を正確に光音響画像に反映できる。よって、信頼性の高い正確な画像再構成処理が可能となり、光音響画像の診断能が向上する。
【０１１５】
［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態に係る光音響装置を、図７を用いて説明する。
【０１１６】
第２の実施形態は、半球状の支持体４００に受信素子を取り付けた構成のプローブを用いるのではなく、ハンドヘルド型のプローブを用いる点で、第１の実施形態と異なる。つまり、複数の音響波受信素子がハンドヘルド型の支持体に支持されている。
【０１１７】
また、第２の実施形態は、プローブに走査位置センサを設けている点が、第１の実施形態と異なる。
【０１１８】
本発明の第２の実施形態に係る光音響装置の構成について、以下、説明する。
【０１１９】
＜基本構成＞
本実施形態における被検体情報取得装置である光音響装置は、光源１５４０、光学系１５６０、光音響プローブ１５００、バンドルファイバ１５５０、光照射検出器１５９０を有する。
【０１２０】
光音響プローブ１５００は、バンドルファイバ１５５０を介して出射端１５１０と、光音響波を受信する受信部１５２０、走査位置センサ１５３０からなる。
【０１２１】
さらに、本実施形態における光音響装置は、形状取得部６００、コンピュータ７００、表示部としてのディスプレイ９００、入力部１０００も備えている。
【０１２２】
次に、光音響装置の動作について説明する。
【０１２３】
光源１５４０は、コンピュータ７００による制御に従って照明光を発し、光学系１５６０は照明光を成形してバンドルファイバ１５５０へ入射させる。そしてバンドルファイバ１５５０で光音響プローブ１５００まで照明光を伝送し、その出射端１５１０から照明光を出射させる。
【０１２４】
出射端１５１０から被検体へ照明した光は被検体内部で拡散し、光吸収する吸収体から光音響波が発せられる。受信部１５２０はピエゾ素子やＣＭＵＴなどの素子がアレイ状に内蔵されており、発せられた光音響波はその受信信号を電気信号に変換され、その信号がコンピュータ７００へ送られる。尚、実施形態１と同様に、光源１５４０による光の照射は、時間間隔を空けて、複数回行われる。
【０１２５】
図７ではバンドルファイバ１５５０を途中で分岐し、受信部１５２０を挟むように出射端１５１０を二箇所設けたが、分岐個数はこれに限定しない。例えば分岐をせずに受信部１５２０の片面にのみ隣接させても有効である。
【０１２６】
また、光源１５４０から光音響プローブ１５００までの光伝送にバンドルファイバ１５５０を用いたが、ミラーやプリズムなど光学素子を介した光伝送も使用可能である。
【０１２７】
さらに、光源１５４０は例えば６００ｎｍから１１００ｎｍ程度の波長の近赤外線を発光するものであり、例えば、  Ｎｄ：ＹＡＧレーザやアレクサンドライトレーザなどパルスレーザを用いる。そしてさらに、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光を励起光とするＴｉ：ｓａレーザやＯＰＯレーザを用いても良い。このほか半導体レーザなどでも使用可能である。
【０１２８】
そしてさらに、照明光の照射と受信部１５２０による光音響波の受信は同期をとる必要がある。そのため、バンドルファイバ１５５０を一部分岐して光照射検出器１５９０で検出し、その検出信号をトリガとしてデータ取得部７１８に受信を開始させれば良い。そのほか、不図示の信号発生器を用いて、光源１５４０の発光タイミングとコンピュータ７００の受信タイミングを同期させるように制御してもよい。
【０１２９】
尚、図７では光音響プローブ１５００を直接被検体に接触させて測定する図を示したが、これに限定しない。被検体を固定し、その固定具越しに光音響プローブを設けても良い。
【０１３０】
第２の実施形態に係る光音響装置の動作は、第１の実施形態において図４を用いて示した動作フローと同一である。尚、第２の実施形態に係る光音響装置においては、支持体４００ではなく、光音響プローブ１５００の座標値を検出対象とする。そして光音響プローブ１５００の位置検出は、後述の走査位置センサ１５３０で行われ、光源１５４０の複数回にわたる光照射の際に、光照射の時間間隔中にも複数回にわたり位置検出が行われる。
【０１３１】
図３（ｂ）に、第２の実施形態に係る光音響装置の接続態様を示す。バス２０００を介して第２の実施形態に係る光音響装置の構成要素が接続されている。
【０１３２】
走査位置センサ１５３０は、測定系における光音響プローブ１５００の座標を検出し、コンピュータ７００へ光音響プローブ１５００の座標値を通知する。
【０１３３】
第１の実施形態と同様に、図５（ａ）に示されるコンピュータ７００の中の演算部７１０に存在する座標計測部７１６が、走査位置センサ１５３０からコンピュータ７００へ通知される光音響プローブ１５００の位置情報である座標値を常時観測する。そして、光照射時の光音響プローブ１５００の座標値を検知し、座標記憶メモリ７１９に記憶する。加えて、複数回にわたる光照射の最中も、つまり光照射の時間間隔中も、光音響プローブ１５００の座標値が変化したことを検知する。そして、光音響プローブ１５００の座標値が変化したタイミングにおける取得サンプル数と、変化した座標値とを関連づけて座標記憶メモリ７１９に記憶する。
【０１３４】
このようにして、本実施形態に係る光音響装置は、光照射が起こったタイミングでの光音響プローブ１５００、及び光照射の時間間隔中も光音響プローブ１５００の座標値が変化した場合の新たな座標値を検出する。そして、座標値が変化したタイミング、具体的には光照射後の経過時間と関連づけて座標値を取得することができる。
【０１３５】
次に、図７（ｂ）（ｃ）と図８を用いて、本実施形態に係る光音響装置の光音響データ（電気信号）の取得について説明する。
【０１３６】
第２の実施形態においては、便宜上、音響波受信素子の座標値は、走査位置センサ１５３０の位置で定義しているものとして説明を行う。尚、座標値は、走査位置センサ１５３０の位置で定義して良いが、必ずしもこれに限定されない。装置設計上不具合のない限り、座標値を取得する基準を適宜定義して良い。
【０１３７】
図７（ｂ）は、図８（ａ）〜（ｄ）に示す光音響データの取得のタイミングチャートである。
【０１３８】
まず、図８（ａ）〜（ｄ）では、受信期間中に、光音響プローブ１５００の座標値がＸ方向に変化した場合を示す。
【０１３９】
図８（ａ）は、光照射が起こったタイミングＴ０を示す。
【０１４０】
図８（ｂ）では、光照射が起こったタイミングＴ０から、タイミングＴ１において光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ０，Ｙ０）から（Ｘ１，Ｙ０）へと変化するまでの間における光音響データの取得状態を示している。この間の光音響プローブ１５００の座標値は、（Ｘ０，Ｙ０）と定義されている状況である。
【０１４１】
本実施形態に係る光音響装置において、光照射が起こったタイミングＴ０で、まず光音響プローブ１５００の座標値（Ｘ０，Ｙ０）を取得する。そして、タイミングＴ１において光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ１，Ｙ０）へと変化するまでの間に、光音響プローブ１５００は、受信方向に対し、図８（ｂ）に示す領域Ｒ１分の光音響波を受信する。
【０１４２】
次に、図８（ｃ）では、タイミングＴ１において光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ１，Ｙ０）へと変化した後から、受信期間が完了するまでの間における光音響データの取得状態を示している。この間の光音響プローブ１５００の座標値は、（Ｘ１，Ｙ０）と定義されている状況である。
【０１４３】
本実施形態に係る光音響装置において、タイミングＴ１において光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ１，Ｙ０）へと変化した後、受信期間が完了するまでの間、光音響プローブ１５００は、受信方向に対し、図８（ｃ）に示す領域Ｒ２の光音響波を受信する。
【０１４４】
この結果、図７（ｂ）に示すタイミングＴ０からＴ２までの間において取得した、光音響波の被検体Ｅに対する位置関係は、図８（ｄ）のようになる。このように、光照射後、次の光が照射される前までの時間間隔の間（図７（ｂ）におけるＴ０〜Ｔ２の前までの間）に複数回の位置検出を行うことによって、光音響プローブ１５００の座標変化の影響を反映した光音響波の取得が可能であることがわかる。一方、受信期間における光音響プローブ１５００の座標変化を考慮しない場合、図８（ａ）に示す領域Ｒ０の光音響波取得を行ったと推定して画像再構成をせざるを得ない。しかし、図８（ｄ）と比較すると明らかなように、図８（ａ）の状態では、取得した光音響波を被検体Ｅに対して正しく位置づけできていない。つまり、得られた光音響画像は被検体Ｅの内部構造を正確に再現しておらず、信頼性が低いものとなる。
【０１４５】
図７（ｃ）は、図８（ｅ）〜（ｈ）に示す光音響データの取得状態のタイミングチャートである。
【０１４６】
図８（ｅ）〜（ｈ）では、受信期間中に、光音響プローブ１５００の座標値がＹ方向に変化した場合を示す。
【０１４７】
図８（ｅ）は、光照射が起こったタイミングＴ０を示す。
【０１４８】
図８（ｆ）では、光照射が起こったタイミングＴ０から、タイミングＴ１において光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ０，Ｙ０）から（Ｘ０，Ｙ１）へと変化するまでの間における光音響データの取得状態を示す。この間は、光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ０，Ｙ０）と定義されている状況である。
【０１４９】
本実施形態に係る光音響装置において、光照射が起こったタイミングＴ０で光音響プローブ１５００の座標値（Ｘ０，Ｙ０）を取得する。そして、タイミングＴ１において光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ０，Ｙ１）へと変化するまでの間、光音響プローブ１５００は、受信方向に対し、図８（ｆ）に示す領域Ｒ４分の光音響波を受信する。
【０１５０】
次に、図８（ｇ）では、タイミングＴ１において光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ０，Ｙ１）へと有意な変化を起こした後、受信期間が完了するまでの間における光音響データの取得状態を示す。この間は、光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ０，Ｙ１）と定義されている状況である。
【０１５１】
本実施形態に係る光音響装置において、タイミングＴ１において光音響プローブ１５００の座標値が（Ｘ０，Ｙ１）へと変化を起こした後、受信期間が完了するまでの間、光音響プローブ１５００は、受信方向に対し、図８（ｇ）に示す領域Ｒ５分の光音響波を受信する。
【０１５２】
この結果、図７（ｃ）に示すタイミングＴ０からＴ２までの間において、取得した光音響波の被検体Ｅに対する位置関係は、図８（ｈ）のようになる。このように、光照射後、次の光が照射される前までの時間間隔の間（図７（ｃ）におけるＴ０〜Ｔ２の前までの間）に複数回の位置検出を行うことによって、光音響プローブ１５００の座標変化の影響を反映した光音響波の取得が可能であることがわかる。一方、受信期間における光音響プローブ１５００の座標変化を考慮しない場合、図８（ｅ）に示す領域Ｒ３の光音響波取得を行ったと推定して画像再構成をせざるを得ない。しかし、図８（ｈ）と比較すると明らかなように、図８（ｅ）の状態では、取得した光音響波を被検体Ｅに対して正しく位置づけできていない。つまり、得られた光音響画像は被検体Ｅの内部構造を正確に再現しておらず、信頼性が低いものとなる。
【０１５３】
なお、第２の実施形態においても、光音響プローブ１５００の座標取得、画像再構成の方法は、第１の実施形態において図４を用いて説明を行った方法と同一である。
【０１５４】
この結果、本実施形態に係る光音響装置は、ハンドヘルド型のプローブを用いた場合にも、光照射の時間間隔中に被検体とプローブの位置関係が変化した場合でも、変化した座標値情報をもとに画像再構成を行うことが可能となる。そのため、プローブの移動を考慮に入れ、被検体の情報（被検体内構造の位置関係）を正確に光音響画像に反映できる。  言い換えると、より信頼性の高い正確な画像再構成処理が可能となり、光音響画像の診断能が向上する。
【０１５５】
なお、ハンドヘルド型のプローブを機械的に走査する場合にも、本実施形態は適用可能である。
【０１５６】
［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態に係る光音響装置を、図７を用いて説明する。
【０１５７】
本発明の第３の実施形態は、光音響装置内部に存在するディレイ、レーテンシを考慮して、取得した座標値とカウンタ値の関連づけの態様を変化させ、かつサンプリングデータと被検体Ｅとの位置関係を決定する点が、第１及び第２の実施形態と異なる。
【０１５８】
上述の第１の実施形態における図５（ｂ）では、走査位置センサ５１０が取得した支持体４００の座標値情報が、遅延なく座標計測部７１６へ到達している状態が示されている。
【０１５９】
また、上述の第２の実施形態における図７（ｂ）（ｃ）では、走査位置センサ１５３０が取得した光音響プローブ１５００の座標値情報が、遅延なく座標計測部７１６へ到達している状態が示されている。
【０１６０】
加えて、図５（ｂ）、図７（ｂ）（ｃ）には、光照射が起きると同時に、光照射時座標取得信号のＨ状態が座標計測部７１６、カウンタ７１７に到達する状態が示されている。図５（ｂ）、図７（ｂ）（ｃ）のような状況が光音響装置において実現できることが望ましい。
【０１６１】
しかし、光音響装置の実装形態や、走査位置センサ５１０の座標値情報伝達速度、コンピュータ７００の処理能力に依存して、図５（ｂ）、図７（ｂ）（ｃ）のような状況を実現することが困難なことがある。
【０１６２】
例えば図５（ｃ）に示されるように、光照射が起きてから、光照射時座標取得信号が座標計測部７１３へ到達するまでにＴｔのディレイが生じ得る。これは、光照射検出器１２０、１５９０において、光を検知した信号が、光照射検出器ケーブル１３０、１６２０、バス２０００、制御部７１１を伝達することに起因するものである。
【０１６３】
また、走査位置センサ５１０、１５３０が検出している座標値が座標計測部７１６へ到達するまでにＴｃのディレイが生じることがある。これは、走査位置センサ５１０、１５３０における検出座標値の処理時間に加え、座標値情報が走査位置センサーケーブル５２０、１５８０、バス２０００を伝達することに起因するものである。つまり、位置検出手段である走査位置センサ５１０、１５３０が検出した検出結果である検出信号が情報取得手段であるコンピュータ７００に到達する時間までの時間誤差が生じている。
【０１６４】
さらに、光照射が起きてから、データ取得部７１８内部のＦＩＦＯ７１６−１〜７１６−８の書き込みイネーブルがＨになるまでに、Ｔｅのディレイが生じることがある。これは、これは、光照射検出器１２０、１５９０において、光を検知した信号が、光照射検出器ケーブル１３０、１６２０、バス２０００、制御部７１１、さらにはＦＩＦＯ制御部へと伝達し、かつＦＩＦＯ制御部が書き込みイネーブルをＨにするまでに処理時間を要することに起因する。
【０１６５】
このような光音響装置内部で生じる情報・信号伝達のディレイによって、信号処理、画像再構成に深刻な影響を与える誤差が生じないと判断される場合、特段処置を行う必要はない。しかし、深刻な誤差が生じると判断される場合、座標値取得方法に誤差補正の処置を加える必要がある。つまり、これらを考慮して、タイミング制御手段である座標計測部７１６は、位置検出手段から音響波受信素子の位置を検出するタイミングを制御する必要がある。
【０１６６】
まず、光照射時の支持体４００の座標値を正確に取得するために、ディレイＴｔ、ディレイＴｃを精度よく評価し、光照射時座標取得信号がＬからＨに遷移したタイミングより（Ｔｔ−Ｔｃ）以前の座標値を光照射時の座標とする。よって、座標値を少なくとも（Ｔｔ−Ｔｃ）だけ遡って取得できるよう、座標計測部７１６に存在する不図示のメモリに、ある一定時間以上の座標値を記憶させておく。座標値を一定時間間隔（例えば、サンプリングクロックと同じ周期）でサンプリングしておき、少なくとも（Ｔｔ−Ｔｃ）分の座標サンプリングデータを保存できる容量を持つメモリに記憶させておけば、座標値を時間的に遡って取得することが可能である。
【０１６７】
なお、座標値を記憶する不図示のメモリは、必ずしも座標計測部７１６に存在する必要はなく、光音響装置内部のどこに設置されていても良い。光音響装置内部に存在するほかのメモリ空間の一部を用いて、座標値を記憶するメモリを形成しても良い。
【０１６８】
また、光照射が起きてからＦＩＦＯ書き込みイネーブルがＨになるまでの時間Ｔｅは、サンプリングデータが、音響波受信素子３００の受信方向に対し、被検体のどの程度の深度由来のものかを正確に推知するために重要なパラメータである。Ｔｅに加え、光音響波が音響波受信素子３００表面に到達してから、ＦＩＦＯ７１６の書き込みポートにデジタル信号として現れるまでの時間Ｔｒ（不図示）も考慮すべきである。この時間Ｔｒ（不図示）は、いわば受信系のレーテンシである。Ｔｒ（不図示）は、光音響波が音響波受信素子３００表面に到達してから、音響波受信素子３００で光音響波がアナログ電気信号に変換され、ＡＤＣ７１７でデジタル信号へとＡＤ変換され、ＦＩＦＯ７１６の書き込みポートにデジタル信号として現れるまでの時間と定義される。
【０１６９】
Ｔｅと受信系のレーテンシＴｒを正確に評価できれば、サンプリングデータが、被検体Ｅのどの深度由来のデータなのかを正確に推知できるため、受信した光音響波と被検体Ｅの位置関係を正しく対応づけできる。
【０１７０】
さらに、座標値のディレイＴｃを考慮すれば、座標計測部７１３で座標変化判定信号がＨに遷移したタイミングは、実際に走査位置センサ５１０、１５３０で有意な座標変化が起こったＴｃだけ後のタイミングであると判定できる。つまり、座標変化判定信号がＨになるタイミングからＴｃだけ前のタイミングのカウンタ値を取得すれば、座標値が有意に変化したタイミングでのカウンタ値を取得したことになる。
【０１７１】
そのため、カウンタ７１７のカウンタ値を少なくともＴｃだけ遡って取得できるよう、カウンタ７１７に存在する不図示のメモリに、ある一定時間以上のカウンタ値を記憶させる。カウンタ値を一定時間間隔（例えば、カウンタクロック、つまりサンプリングクロックと同じ周期）でサンプリングしておき、すくなくともＴｃ分のカウンタデータを保存できる容量を持つメモリに記憶させる。そうすれば、カウンタ値を時間的に遡って取得することが可能である。
【０１７２】
なお、カウンタ値を記憶する不図示のメモリは、必ずしもカウンタ７１７に存在する必要はなく、光音響装置内部のどこに設置されていても良い。光音響装置内部に存在するほかのメモリ空間の一部を用いて、カウンタ値を記憶するメモリを形成しても良い。
【０１７３】
上記のような処理を行うことで、光音響装置内部において、信号処理や画像再構成に悪影響を与えるディレイやレーテンシが発生する場合でも、それらの影響を回避し、正確にサンプリングデータと被検体Ｅとの位置づけを行うことが可能となる。ひいては、被検体情報（被検体の内部構造）を正確に反映した画像再構成が可能となり、光音響画像の診断能も向上する。
【０１７４】
第３の実施形態においては、ディレイやレーテンシによる誤差を０にするまで補正しても良いが、ディレイやレーテンシによる誤差が信号処理、画像再構成に悪影響を及ぼさない許容範囲内に補正しても良い。
【０１７５】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【０１７６】
なお、上述の実施形態では、座標の変化を（Ｘ，Ｙ）の２次元の場合を例にとって説明を行ったが、必ずしも２次元の走査にだけ適用されるものではない。１次元走査、３次元走査を行う場合でも、本発明の実施形態は適用可能である。
【０１７７】
また上述の実施形態では、光音響波取得の場合について記載したが、従来のエコー装置のように超音波を送信し、エコー信号を受信する形態の装置についても本発明の実施形態は適用可能である。１回の超音波送受信期間中に、プローブ座標の有意な変化を検知した場合に、取得するエコー信号に対して、複数の座標値を関連づけて画像生成を行えばよい。この場合、音響波発生手段は、光源ではなく、被検体に音響波を送信する音響波送信源であり、被検体内を伝搬した音響波は、光音響波ではなく、音響波送信源が被検体に送信した音響波の反射音響波となる。
【０１７８】
つまり、上述の第１〜第３の実施形態において、光源に代えて、超音波送信可能な超音波送信部を配置し、超音波送受信を可能な構成（不図示）にすれば、エコー信号を取得可能な装置を実現可能である。
【０１７９】
さらに、同一の装置で光音響波とエコー信号の両方を取得可能な構成の場合においても、本発明の実施形態は適用可能である。つまり、音響波発生手段が、被検体に光を照射するための光源及び被検体に音響波を送信する音響波送信源である。そしてこの場合、被検体内を伝搬した音響波は光源が被検体に照射した光によって被検体内で発生した音響波及び音響波送信源が被検体に送信した音響波の反射音響波となる。その結果、光音響波から生成された光音響画像と、エコー信号から生成された超音波信号の双方に対して、プローブの有意な座標変化の影響を反映させ、画像生成を行うことが可能となる。
【０１８０】
つまり、上述の第１〜第３の実施形態において、光源に加え、超音波送信可能な超音波送信部を追加して、光照射と超音波送信を可能な構成（不図示）にすれば、同一の装置で光音響波とエコー信号の両方を取得可能な装置を実現可能である。このような装置においても、本発明は適用可能であり、被検体情報の正確な取得が可能となる。
【符号の説明】
【０１８１】
１００  光源
３００  音響波受信素子
４００  支持体
５００  スキャナー
５１０  走査位置センサ
７００  コンピュータ
【図１】
2017108993.tif 000003
【図２】
2017108993.tif 000004
【図３】
2017108993.tif 000005
【図４】
2017108993.tif 000006
【図５】
2017108993.tif 000007
【図６】
2017108993.tif 000008
【図７】
2017108993.tif 000009
【図８】
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