(57)【要約】【課題】測定時間の短縮とノイズの低減を両立させた被検体情報取得装置を提供する。【解決手段】被検体から伝播した音響波を受信して電気信号に変換する音響波検出素子と、複数の前記音響波検出素子を支持する支持手段と、前記支持手段および音響波検出素子を移動させる動力を発生させる駆動力発生手段と、前記駆動力発生手段を駆動する駆動回路と、を含み、前記駆動力発生手段と前記駆動回路を接続する電源線およびアース線の双方にインダクタがそれぞれ設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2017213193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体から伝播した音響波を受信して電気信号に変換する音響波検出素子と、
複数の前記音響波検出素子を支持する支持手段と、
前記支持手段および音響波検出素子を移動させる動力を発生させる駆動力発生手段と、
前記駆動力発生手段を駆動する駆動回路と、を含み、
前記駆動力発生手段と前記駆動回路を接続する電源線およびアース線の双方にインダクタがそれぞれ設けられている
ことを特徴とする、被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記インダクタは、フェライトコアである
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】
前記音響波検出素子が出力した電気信号に基づいて、前記被検体内の特性情報を生成する信号処理手段をさらに有し、
複数の前記音響波検出素子と前記信号処理手段は、インダクタを介してそれぞれ接続されている
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。
【請求項４】
複数の前記音響波検出素子の接地線と前記信号処理手段の接地線は、インダクタを介してそれぞれ接続されている
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。
【請求項５】
前記駆動力発生手段が発生させた動力によって、前記支持手段を移動させるステージをさらに有し、
前記ステージと前記支持手段との間に、インピーダンスを増加させる部材が設けられている
ことを特徴とする、請求項１から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】
前記支持手段は、音響インピーダンスの整合をとるための液体を貯留可能に構成され、
前記駆動力発生手段または駆動回路と、前記支持手段に貯留された液体とが電気的に絶縁されている
ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
前記音響波検出素子はＣＭＵＴで構成される
ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項８】
前記音響波は、光を照射された前記被検体から発生する光音響波である
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。
【請求項９】
前記支持手段は、前記光を前記被検体に照射する光照射部をさらに備える
ことを特徴とする、請求項８に記載の被検体情報取得装置。
【請求項１０】
前記支持手段が樹脂で形成される
ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野において、被検体内の形態情報や、生理的情報、すなわち機能情報をイメージングするための研究が進められている。このような技術の一つとして、近年、光音響トモグラフィ（PAT：PhotoAcoustic Tomography）が提案されている。
パルスレーザ光などの光を被検体である生体に照射すると、光が被検体内の生体組織で吸収される際に音響波（典型的には超音波）が発生する。この現象を光音響効果と呼び、光音響効果により発生した音響波を光音響波と呼ぶ。被検体を構成する組織は、光エネルギーの吸収率がそれぞれ異なるため、発生する光音響波の音圧も異なったものとなる。ＰＡＴでは、発生した光音響波を探触子で受信し、受信信号を数学的に解析することにより、被検体内の特性情報を取得することができる。
【０００３】
特性情報とは、初期音圧分布、光吸収エネルギー密度分布、光吸収係数分布などの光学特性値の分布である。また、これらの情報を複数波長の光を用いて取得することにより、被検体内の特定物質の濃度（血液中のヘモグロビン濃度や、血液の酸素飽和度など）を定量的に計測することができる。
【０００４】
一般に、光音響トモグラフィで音響波検出素子から取得される電気信号には、生体内部から発生する音響波に起因する信号以外に、筺体の金属部材やグランドラインなどとの容量結合によって伝播するノイズが混入する。ノイズは、例えば、直流スイッチング電源やステッピングモータ等から多く発生する傾向がある。良質な診断画像を得るためには、これらのノイズが画像に及ぼす影響を低減させる必要がある。
【０００５】
この課題に対し、例えば、特許文献１には、探触子が音響波を受信する期間において、駆動力発生手段の少なくとも一部を停止させることで、駆動力発生手段に起因するノイズを低減することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２００３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、音響波検出素子の動作軌跡を真円やスパイラルなどの複雑かつ滑らかな軌跡になるように制御する場合、モータおよびリニアスケールなどの周辺回路に頻繁に通電する必要が生じる。しかし、特許文献１で述べられている、モータおよび周辺回路を一部の期間で停止する手法を適用すると、測定時間が長大化するという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、測定時間の短縮とノイズの低減を両立させた被検体情報取得装置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】
【０００９】
上記課題を解決するための、本発明に係る被検体情報取得装置は、
被検体から伝播した音響波を受信して電気信号に変換する音響波検出素子と、複数の前記音響波検出素子を支持する支持手段と、前記支持手段および音響波検出素子を移動させ
る動力を発生させる駆動力発生手段と、前記駆動力発生手段を駆動する駆動回路と、を含み、前記駆動力発生手段と前記駆動回路を接続する電源線およびアース線の双方にインダクタがそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、測定時間の短縮とノイズの低減を両立させた被検体情報取得装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一の実施形態に係る被検体情報取得装置の模式図。
【図２】第一の実施形態における電気的な接続関係を示した等価回路図。
【図３】第一の実施形態におけるノイズ低減量を説明する図。
【図４】第一の実施形態に係る被検体情報取得装置の処理フローチャート図。
【図５】第二の実施形態における電気的な接続関係を示した等価回路図。
【図６】第三の実施形態における電気的な接続関係を示した等価回路図。
【図７】変形例における電気的な接続関係を示した等価回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付して、説明を省略する。また、実施形態の説明で用いる部品の寸法、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り、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
【００１３】
本実施形態に係る被検体情報取得装置は、パルス光を被検体に照射し、当該パルス光に起因して被検体内で発生した光音響波を受信および解析することで、被検体内の光学特性に関連した特性情報を可視化、すなわち画像化する装置である。
光学特性に関連した特性情報とは、一般的には、被検体内の音響波の発生源分布、初期音圧分布や、光吸収エネルギー密度分布、吸収係数分布、あるいは、組織を構成する物質の濃度に関連する特性分布である。濃度に関連する特性分布とは、例えば、酸素飽和度、酸素飽和度に吸収係数等の強度を重み付けした値、トータルヘモグロビン濃度、オキシヘモグロビン濃度、あるいは、デオキシヘモグロビン濃度などの分布を含む。さらに、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の分布であってもよい。
【００１４】
なお、本実施形態における音響波とは、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。また、光音響効果により発生した音響波のことを、光音響波または光超音波と呼ぶ。
【００１５】
（第一の実施形態）
<システム構成>
第一の実施形態に係る被検体情報取得装置の構成を、図１を参照しながら説明する。本実施形態に係る被検体情報取得装置は、制御部２０１、光源２０２、光学系２０３、寝台２０４、保持部材２０５、支持体２０６、音響波検出素子２０７、ステージ２０８、駆動部２０９、および信号処理部２１０を有する光音響装置である。
【００１６】
本実施形態に係る被検体情報取得装置は、うつぶせ状態（伏臥位）にある被検者１００の乳房に対してパルス光を照射し、体内で発生した音響波を受信および解析することで、体内の特性情報を画像化する装置である。なお、図１において、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向であり、Ｚ軸方向は高さ方向である。
【００１７】
本実施形態に係る被検体情報取得装置を構成する各手段を説明する。
【００１８】
<<制御部２０１>>
制御部２０１は、装置を構成する各手段（例えば、光源２０２、後述する駆動部２０９、信号処理部２１０）の動作を制御する手段である。制御部２０１は汎用的なコンピュータであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。
【００１９】
<<光源２０２>>
光源２０２は、被検体に照射するパルス光を発生させる装置である。光源は、大出力を得るためレーザ光源であることが望ましいが、レーザの代わりに発光ダイオードやフラッシュランプ等を用いることもできる。光源としてレーザを用いる場合、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ものが使用できる。照射のタイミング、波形、強度等は制御部２０１によって制御される。
また、パルス光の波長は、被検体を構成する成分のうち特定の成分に吸収される特定の波長であって、被検体内部まで光が伝搬する波長であることが望ましい。具体的には、被検体が生体である場合、６００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であることが望ましい。
また、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。被検体が生体である場合、光源から発生するパルス光のパルス幅は１０から５０ナノ秒程度であることが好ましい。
なお、光源２０２としてレーザを用いる場合、生体に照射されるパルス光の照射密度の最大値が、レーザ安全基準で定められる最大許容露光量（ＭＰＥ：Maximum Permissible Exposure）を超えないようにする必要がある。
【００２０】
<<光学系２０３>>
光学系２０３は、光源２０２から発せられたパルス光を伝送する部材である。光源から出射された光は、レンズやミラーなどの光学部品により、所定の光分布形状に加工されながら被検体に導かれ、出射端２０３Ａから照射される。なお、光ファイバなどの光導波路などを用いて光を伝搬させることも可能である。光学系２０３は、例えば、光を反射するミラーや、光を集光したり拡大したり形状を変化させるレンズ、光を拡散させる拡散板などを含んでもよい。このような光学部品は、光源から発せられた光が被検体に所望の形状で照射されれば、どのようなものを用いてもかまわない。なお、光はレンズで集光させるより、ある程度の面積に広げる方が、生体への安全性ならびに診断領域を広げられるという観点で好ましい。
なお、出射端２０３Ａは、後述する支持体２０６の底部に設けられており、支持体２０６の動きにあわせて移動する。
【００２１】
<<寝台２０４>>
寝台２０４は、被検者１００をうつぶせ（伏臥位）状態で支持するベッドである。寝台２０４には、被検体（本実施形態では乳房。以下、被検部１０１）を挿入するための開口が設けられている。寝台２０４は、被検者の体重を支持するための強度があれば、どのような材料で構成されてもよいが、装置外への光の散乱を防ぐため、光を透過しない材料で構成されることが好ましい。また、寝台２０４は、高さ調整機構を有する脚部２０４Ａを有していてもよい。寝台２０４は、被検者１００を支持するための十分な強度を得るために、金属製のフレームで構成することが考えられる。また、金属製のフレームは、電気的に接地することがある。これを、本明細書ではフレームグランドと呼ぶものとする。
【００２２】
<<保持部材２０５>>
保持部材２０５は、開口部に挿入された乳房を保持するカップ状の部材である。保持部材２０５により被検部１０１を保持することにより、測定時における乳房の形状を安定さ
せることができる。保持部材２０５は、乳房の大きさや形状などに応じて交換可能、または調整可能なものであってもよい。
保持部材２０５には、乳房との接触面における音響波の反射を抑えるため、人体との音響インピーダンスに近い材料を用いることが好ましく、また、厚みを薄くすることが好ましい。さらに、光音響装置においては、保持部材２０５を介して乳房に光が照射されるため、光の透過率が高く（好ましくは９０％以上）、剛性の高い材料を用いることが好ましい。このような材料として、例えば、ポリメチルペンテンや、ポリエチレンテレフタレート等がある。
【００２３】
<<支持体２０６と音響波検出素子２０７>>
音響波検出素子２０７は、被検部１０１の内部から到来する音響波を受信して、電気信号に生成する手段である。音響波検出素子は、探触子、音響波探触子、音響波検出器、音響波受信器、トランスデューサとも呼ばれる。
生体から発生する音響波は、１００ＫＨｚから１００ＭＨｚの超音波であるため、音響波検出素子には、上記の周波数帯を受信できる素子を用いる。具体的には、圧電現象を用いたトランスデューサ、光の共振を用いたトランスデューサ、容量の変化を用いたトランスデューサなどを用いることができる。
【００２４】
また、音響素子は、感度が高く、周波数帯域が広いものを用いることが望ましい。具体的にはＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などを用いた圧電素子、ＣＭＵＴ（容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ；Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ
Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）、ファブリペロー干渉計を用いたものなどが挙げられる。ただし、ここに挙げたものだけに限定されず、探触子としての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。本実施形態では、ＣＭＵＴを利用する。
【００２５】
支持体２０６は、音響波検出素子２０７を支持する部材である。本実施形態においては、支持体２０６は複数の音響波検出素子２０７が配置された半球状の部位を有している。
また、支持体２０６は、音響波の伝播経路上における音響インピーダンスの整合をとるための液体（音響マッチング液３０１）を貯留可能に構成されている。音響マッチング液３０１には、人体の音響インピーダンスと近く、音響波の減衰が小さい材料を用いることが好ましく、このような材料として例えば水や油が挙げられる。適切な音響マッチング液３０１を利用することで、照射された光を効率的に乳房に導くとともに、発生した音響波を効率的に音響波検出素子２０７まで伝播させることができる。
本実施形態において、支持体２０６は、光照射部２０３の一部と、複数の音響波検出素子２０７と一体的に構成されている。さらに、音響マッチング液３０１を貯留しても、変形しない程度の十分な剛性を備えていることが求められるため、金属材料等の剛性の高い材料を用いて構成することが考えられる。
【００２６】
本実施形態では、支持体２０６は、複数の音響波検出素子２０７のうち、少なくとも一部の音響波検出素子の指向軸が集まるように、音響マッチング液３０１と接する面において前記複数の音響波検出素子を支持する。
【００２７】
音響波検出素子２０７をこのように配置することで、音響波検出素子２０７の受信感度が高い方向が集まる領域から、情報を高い精度で取得することができる。
複数の音響波検出素子２０７の受信感度が最も高い方向（あるいは指向軸）が１点で交わる場合、情報の分解能は、当該交点において最も高くなる。本実施形態においては、複数の音響波検出素子２０７の受信感度が最も高い方向が１点で交わるものとする。また、当該交点を中心として、所定値以上の分解能で情報が得られる範囲を「高解像度領域」と呼ぶものとする。所定の分解能は、たとえば、最も高い分解能の５０％としてもよい。
【００２８】
支持体２０６に音響波検出素子２０７が固定されている場合、高解像度領域の位置は、支持体２０６に対して固定される。そこで、本実施形態では、後述するステージ２０８および駆動部２０９により、支持体２０６を移動可能に構成する。これにより、広範囲から精度よく情報を取得することができる。
【００２９】
<<被検者１００および被検部１０１>>
これらは本実施形態に係る被検体情報取得装置の一部を構成するものではないが、ここで説明する。本実施形態に係る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、被検部１０１としては生体、具体的には人体や動物の乳房や頸部、腹部などの診断の対象部位が想定される。
また、被検部１０１の内部にある光吸収体とは、被検部の内部で相対的に吸収係数が高いものを指す。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光吸収体となる。その他、メラニン、頸動脈壁のプラークなども光吸収体となる。
【００３０】
<<ステージ２０８>>
ステージ２０８は、支持体２０６を平面上において移動させる手段である。ステージ２０８は、支持体２０６を載せた状態で一体的に移動可能となるように構成されている。たとえば、互いに交差する方向に設けられた２つのレールに沿って、Ｘ−Ｙ平面上を移動するように構成される。なお、本実施形態では、ステージ２０８はＸ−Ｙ平面上を移動するものとするが、ステージ２０８は、３次元的に移動可能なものであってもよい。
ところで、先述の通り、支持体２０６は音響マッチング液３０１を貯留しうる構成になっている。そのため、音響マッチング液３０１を含む重量を高精度に移動させるためには、ステージ２０８は撓み等の変形を生じにくいように、金属材料を使うことが考えられる。
【００３１】
<<駆動部２０９>>
駆動部２０９は、ステージ２０８に動力を供給する手段である。駆動部２０９は、ステッピングモータや、モータを駆動するための駆動回路（例えばサーボアンプやインバータ）等を含んで構成される。
【００３２】
<<信号処理部２１０>>
信号処理部２１０は、音響波検出素子２０７から出力された電気信号を収集し、演算処理を行う手段である。信号処理部２１０は、取得したアナログの電気信号を増幅してデジタル信号に変換する手段と、デジタル信号を用いて被検部１０１内の情報を再構成し、画像を生成する手段を有している。なお、画像の再構成は、ＵＢＰ（Universal Back Projection）法などの手法で行うことができる。
【００３３】
信号処理部２１０および制御部２０１には、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と呼ばれる一般的な汎用演算装置を用いることができる。信号処理部２１０および制御部２０１は、ＲＡＭなどのメモリを備えていてもよいし、ＲＯＭやＨＤＤ、ＳＳＤなどを備えていてもよい。また、キーボードやスイッチ、ポインティングデバイスなど、任意の入力インタフェース装置を備えていてもよい。また、液晶ディスプレイなど、画像によって測定結果を提示可能な任意の出力インタフェース装置を備えていてもよい。すなわち、一般的なコンピュータシステムを用いて、これらの機能部を実現することができる。
【００３４】
<本実施形態におけるノイズ対策>
次に、駆動部２０９と、音響波検出素子２０７と、信号処理部２１０の電気的な接続関係を示した図である図２を参照して、本実施形態におけるノイズ対策について説明する。
なお、図２は等価回路図であり、図中における線は、必ずしも実配線を意味するものではない。また、図２は、複数設けられた音響波検出素子２０７のうち、一部を抜き出して図示したものである。
【００３５】
音響波検出素子２０７は、音響波を検知する検知部２０７Ａと、検知部から出力された信号を増幅する増幅部２０７Ｂとを有している。なお、本例では、検知部２０７Ａは、音響波を受けて発生する静電容量の変化を電流量の変化として検出するＣＭＵＴ素子であるものとする。
【００３６】
検知部２０７Ａは、音響波検出用の容量素子Ｃ１を有している。容量素子Ｃ１の第一の端子は、増幅部２０７Ｂの持つ電流電圧変換器（以下、Ｉ−Ｖ＿ａｍｐ）の第一の入力端子に接続される。第一の端子とは、被検者に面する側に配置された端子である。また、容量素子Ｃ１の第２の端子は、バイアス電圧源ＤＣを介して、Ｉ−Ｖ＿ａｍｐの第二の入力端子とグランドに接続される。
なお、第一の端子は、被検者１００に面する側に配置されているため、音響マッチング液３０１（後述するＴ点）と電気的な接続関係がある。
【００３７】
増幅部２０７Ｂは、Ｉ−Ｖ＿ａｍｐと、フィードバック抵抗Ｒ１と、可変ゲインアンプＶＧＡを有している。Ｉ−Ｖ＿ａｍｐの第一の入力端子は、フィードバック抵抗Ｒ１を介して、Ｉ−Ｖ＿ａｍｐの出力端子および可変ゲインアンプＶＧＡの入力端子に接続されている。
なお、容量素子Ｃ１は、それぞれが１つの容量素子によって構成される必要はなく、複数の容量素子を並列に接続した構成であってもよい。これは、複数個のＣＭＵＴを共通接続することを意味する。複数個のＣＭＵＴを接続すると、同じ領域に１個のＣＭＵＴを設ける場合と比べて、個々のＣＭＵＴのダイアフラムの面積が小さくなるので、高い周波数の音響波に対する感度を高くすることができる。
ＣＭＵＴ素子は、容量素子Ｃ１の電極間の距離が、受信した音響波の音圧に応じて変化するという特徴を有している。これにより、容量素子Ｃ１に保持される電荷量が変化する。
【００３８】
バイアス電源ＤＣは、音響波検出素子２０７に含まれるＣＭＵＴ素子にバイアス電圧を印加するための直流電源である。
増幅部２０７Ｂは、音響波検出素子２０７で得られた電気信号を増幅する。増幅部２０７Ｂは、容量素子Ｃ１の容量変化に伴う電荷量の変化、すなわち電流を電圧に変換するＩ−Ｖ＿ａｍｐと、可変ゲインアンプＶＧＡとを含んでいる。
【００３９】
符号Ｍは、駆動部２０９に含まれるノイズ発生源を示し、具体的には、ステージ２０８に駆動力を供給するモータが挙げられる。ノイズ発生源Ｍは、前述した駆動部２０９に含まれるモータに限られず、例えば、ステージ２０８の位置を検出するために設けられたリニアスケールや、スイッチング電源等の周辺回路などを含んでいてもよい。また、ＡＭＰは、モータを駆動する、サーボアンプ等の駆動回路である。
【００４０】
符号Ｃ２は、音響マッチング液３０１と容量素子Ｃ１の間の結合容量を表す。また、符号Ｃ３は、ステージ２０８と音響マッチング液３０１との間の結合容量を表す。また、符号Ｃ５は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣのシグナルグランドと、本装置のフレームグランドとの間の結合容量を表す。つまり、本例においては、音響波検出素子２０７に含まれる容量素子Ｃ１の第一の端子が、音響マッチング液３０１およびステージ２０８を介して駆動部２０９内のノイズ源と電気的に接続される様子を模式的に表わしている。
【００４１】
ノイズが電気信号に重畳される経路は様々なものが考えられる。たとえば、モータを動
作させることで生じるノイズは、金属製の筐体や、寄生性の容量カップリングによって音響波検出素子２０７に伝播する。なお、図中、Ｒ点は駆動部２０９に相当し、Ｓ点はステージ２０８に相当する。
具体的には、Ｒ点は、駆動部２０９に含まれるモータやサーボアンプのアース線Ｅや、アース線が接続される駆動部２０９の筐体である。つまり、ここでは、駆動部２０９のアース線Ｅに生じるノイズが音響波検出素子２０７に入力されるモデルを考えている。
また、Ｔ点は音響マッチング液３０１に相当する。また、本例では、Ｓ点とノイズ源ＭがＲ点を介して直接的に接続される例を示したが、Ｓ点とＲ点との間は、寄生容量を介した接続でもあり得る。なお、理解を容易にするために図示していないが、Ｓ点は、サーボアンプＡＭＰとも電気的に接続され得る。
【００４２】
そこで、本実施形態では、ノイズ対策として、インダクタＬ１およびＬ２を、駆動部２０９内に配置する。
Ｌ１は、駆動回路ＡＭＰとノイズ発生源Ｍとの間を結ぶ駆動用電源線に挿入されたインダクタである。インダクタＬ１は、電源が三相である場合、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相に相当する３本の端子をまとめてフェライトコアに通す等の方法で実現できる。
また、Ｌ２は、駆動回路ＡＭＰとノイズ発生源Ｍとの間を結ぶアース線Ｅに挿入されたインダクタである。インダクタＬ２は、例えば保護接地線や、機能接地線などをフェライトコアに通す等の方法で実現できる。
なお、高周波に対して高インピーダンスとなる部材であれば、インダクタにはフェライトコア以外を利用してもよい。
【００４３】
インダクタＬ１とインダクタＬ２は、それぞれ単体でもノイズ低減効果を生み出せるが、両方を同時に備えることで特に高い効果を奏する。
【００４４】
ここで、アース線におけるノイズ電流測定結果の一例を図３に示す。
図３（ａ）は、インダクタを使用しない場合のノイズ電流測定結果である。図中の周期的に表れる波形は、駆動回路ＡＭＰによりＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各線から駆動信号を供給することに伴って生じるノイズを示している。図から理解されるように、アース線には、瞬時的に大きなノイズが流れる。
図３（ｂ）は、インダクタＬ１のみを使用した場合のノイズ電流測定結果である。また、図３（ｃ）は、インダクタＬ２のみを使用した場合のノイズ電流測定結果である。また、図３（ｄ）は、インダクタＬ１，Ｌ２の両方を使用した場合のノイズ電流測定結果である。
【００４５】
図からもわかるように、ノイズ軽減効果は、Ｌ１のみ、Ｌ２のみ、Ｌ１およびＬ２の両方を使用した順に大きくなっている。特に、Ｌ１およびＬ２の両方を使用した場合では、インダクタを使用しなかった場合に比べ、約６０％のノイズ電流低減効果があった。
【００４６】
なお、電源線のＵ相，Ｖ相，Ｗ相とアース線の４本をまとめて同一のフェライトコアに通す場合と比較すると、本実施形態のように、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相とアース線とを別々のフェライトコアに通すほうが、大きなノイズ低減効果を得ることができる。
この理由の一つとして、インダクタＬ１が電源線に、インダクタＬ２がアース線に挿入されたことによって、電源線とアース線を逆方向に流れるノーマルモードのノイズの抑止効果が発揮されたことが挙げられる。電源線とアース線を同一のフェライトコアに通した場合、反対方向に流れる電流によって磁界が相殺されてしまい、フェライトコアの内部に磁界が発生しない。すなわち、このように構成すると、ノイズの低減効果が十分に得られない。しかし、電源線とアース線を別々のフェライトコアに通すことで、磁界が相殺されることがなくなり、効果的にノイズ成分を低減することができる。
【００４７】
また、もう一つの理由として、電源線およびアース線の両方にインダクタが追加されたことによって、コモンモードノイズの抑止効果を得ることができたことが挙げられる。
【００４８】
次に、本実施形態の測定シーケンスについて、図４を参照して説明する。
まず、ステップＳ３０１で、被検部である乳房を寝台２０４の開口部に挿入し、保持部材２０５に接触させる。
ステップＳ３０２では、操作者が被検体情報取得装置に対して測定開始指示を行い、測定処理を開始する。本ステップでは、操作者が、測定を行う範囲や、取得する信号の精度などを装置に対して設定してもよい。また、被検体情報取得装置は、操作者による指定がない場合、デフォルト値によってこれらの情報を制御部２０１が設定してもよい。
【００４９】
ステップＳ３０３では、制御部２０１が、ステップＳ３０２で入力された情報に基づいて、支持体２０６を移動させる。
ステップＳ３０４では、ステップＳ３０３にて移動した位置で、出射端２０３Ａからパルス光を被検部１０１に照射し、音響波検出素子２０７を用いて音響波を受信する。音響波に基づいて変換された信号は一時的に記憶される。
ステップＳ３０５では、制御部２０１が、ステップＳ３０２において設定された測定範囲に対する測定が終了したか否かの判定を行う。この結果、測定が終了したと判定した場合（Ｓ３０５−ＹＥＳ）、測定シーケンスを終了し、そうでない場合（Ｓ３０５−ＮＯ）、ステップＳ３０３に戻り、次の測定点へと支持体２０６を移動させる。なお、支持体２０６を移動させる軌道はどのようなものであってもよいが、螺旋状、円形、楕円形などの、なめらかな曲線で描かれるものが好ましい。
測定シーケンスが終了すると、信号処理部２１０が、一時的に記憶された信号を用いて画像の再構成を行い、不図示の表示装置を介して操作者に提供する。
【００５０】
以上に説明したように、本実施形態によれば、電源線とアース線の双方にそれぞれ別のインダクタを挿入することで、単純にインダクタを挿入した場合と比較して、ノイズ発生源から発生したノイズを効果的に低減することができる。また、これにより、ノイズの少ない良好な測定画像を得ることができる。
【００５１】
（第二の実施形態）
第二の実施形態は、第一の実施形態に対して更にインダクタを追加した実施形態である。図５は、第二の実施形態における接続図である。図２と共通する要素については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
第二の実施形態では、音響波検出素子２０７の出力信号を信号処理部２１０に伝送する信号線上に、インダクタＬ３を追加する。ここでは、高周波に対するインピーダンスが高くなるよう、信号線とシグナルグランド線の両方を同一のフェライトコアに貫通させる。これにより、インダクタンス成分が増大し、信号線を流れるコモンモードのノイズ電流を低減することができる。
【００５２】
第二の実施形態によれば、信号線とシグナルグランド線との間に流れるコモンモード電流を、第一の実施形態よりもさらに低減することができる。また、これにより、ノイズの少ない良好な測定画像を得ることができる。
【００５３】
（第三の実施形態）
第三の実施形態は、第一の実施形態に対して更に絶縁対策を施した実施形態である。図６は、第二の実施形態における接続図である。図２と共通する要素については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【００５４】
第三の実施形態では、Ｒ点（駆動部２０９に相当）とＳ点（ステージ２０８に相当）と
の間に絶縁材料を挿入する。この結果、図示したように結合容量Ｃ４が挿入される。
なお、挿入する材料は、インピーダンスを増加させる部材であればよく、必ずしも駆動部２０９とステージ２０８とが完全に絶縁されている必要はない。挿入する材料の一例として、例えば、ベークライト、ＰＰＳ、アクリルなどの材料が挙げられるが、ノイズを低減したい周波数における比誘電率の低い材料を使用することが好ましい。
【００５５】
ところで、交流電流に対するインピーダンスを大きくするには、抵抗値だけではなく、容量性リアクタンス（Ｘｃ）も大きくする必要がある。
ここで、容量性リアクタンスＸｃは、１／ωＣ［Ω］であるため、容量を小さくするほど、交流電流のインピーダンスが大きくなる。ここで、容量Ｃは、εＳ／ｄ［ｐF］であ
るため、容量を小さくするには、比誘電率εが低い材料を使うか、底面積Ｓを小さくするか、絶縁材の厚みｄを厚くする必要がある。
例えば、絶縁材料として、直径３００ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、１ＭＨｚにおける比誘電率ε＝３．２、抵抗値Ｒが１０15Ωｍのアクリルを使用した場合の計算例を述べる。
１ＭＨｚにおけるインピーダンスＺ＝１／（（１／Ｒ）＋ｊωＣ）は、Ｒを無限大で近似すると、Ｚ＝１／（ｊωＣ）となり、７９５Ωとなる。
【００５６】
このように、駆動部２０９とステージ２０８の間に高インピーダンスである材料を挿入することによって、回路を伝播するノイズに対するインピーダンスを高め、ノイズ電流を減少させることが可能となる。なお、駆動部２０９に対応するＲ点と、ステージ２０８に対応するＳ点との間のインピーダンスを高めることができれば、他の手法を用いてもよい。例えば、ステージ２０８そのものに絶縁材料を使用してもよい。
【００５７】
第三の実施形態によれば、信号線とシグナルグランド線に流れるコモンモード電流を、第一の実施形態よりもさらに低減することができる。また、これにより、ノイズの少ない良好な測定画像を得ることができる。
【００５８】
なお、第三の実施形態では、駆動部２０９とステージ２０８の間を電気的に絶縁したが、ステージ２０８と音響マッチング液３０１の間を電気的に絶縁するようにしてもよい。例えば、支持体２０６を樹脂などの部材で形成し、ノイズの侵入を断つようにしてもよい。
駆動部２０９と音響波検出素子２０７とを結ぶ、ノイズの伝播経路上であれば、絶縁を施す箇所は例示した箇所に限られない。
【００５９】
（変形例）
なお、各実施形態の説明は本発明を説明する上での例示であり、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更または組み合わせて実施することができる。
例えば、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む被検体情報取得装置として実施することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
【００６０】
例えば、図７のように、各実施形態を組み合わせてもよい。また、実施形態の説明では、光音響装置を例に説明したが、本発明は、音響素子から超音波を送信し、その反射波を受信する超音波エコー測定装置に適用してもよい。
【００６１】
また、上記の各実施形態においては、駆動部２０９から発生したノイズがＣＭＵＴ素子に伝播し、音響波による信号成分に重畳する場合を説明した。しかし、低減対象のノイズは、駆動部２０９のモータから発生したものに限らない。その他のノイズ源から生じるノイズであっても、伝播経路上に高インピーダンス部材を配置することでノイズを低減することができる。なお、配置する部材は、対象となるノイズの周波数帯域に応じて選定すれ
ばよい。
また、使用する音響波検出素子は、必ずしもＣＭＵＴでなくてもよい。例えば、ピエゾ素子等を使用したものであっても、同様の効果を得ることができる。
【００６２】
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した各実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００６３】
２０６・・・支持部、２０７・・・音響波検出素子、２０９・・・駆動部
【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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