(57)【要約】【課題】  ファントム等を使用した光音響測定装置の性能評価において、装置評価の精度向上に関して、改善する。【解決手段】  光音響測定装置の評価に用いることが可能なファントムであって、該ファントムの光学特性または音響特性の経時変化に関する情報が格納された記録手段を備える。【選択図】  図１
2017099759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光音響測定装置の評価に用いることが可能なファントムであって、該ファントムの光学特性または音響特性の経時変化に関する情報が格納された記録手段を備えることを特徴とするファントム。
【請求項２】
前記ファントムは、母材と該母材とは異なる光学特性を有するターゲットとを備えることを特徴とする請求項１に記載のファントム。
【請求項３】
前記ファントムが、ターゲットと該ターゲットを設置する枠体とを備えることを特徴とする請求項１に記載のファントム。
【請求項４】
前記経時変化に関する情報が、前記ファントムの光学特性の経時変化情報であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のファントム。
【請求項５】
前記経時変化に関する情報が、前記ターゲットの光吸収特性の経時変化情報であることを特徴とする請求項２または３に記載のファントム。
【請求項６】
前記経時変化に関する情報が、前記母材の光減衰特性の経時変化情報であることを特徴とする請求項２に記載のファントム。
【請求項７】
前記ファントムの周囲の環境に関する情報を記録する環境記録手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のファントム。
【請求項８】
前記記録手段は、該記録手段に格納された経時変化に関する情報を、前記環境記録手段に記録された周囲の環境に関する情報に基づいて補正するための換算情報が更に格納されていることを特徴とする請求項７に記載のファントム。
【請求項９】
前記周囲の環境に関する情報が、周囲の環境の温度情報であることを特徴とする請求項８に記載のファントム。
【請求項１０】
前記周囲の環境に関する情報が、周囲の環境の湿度情報であることを特徴とする請求項８に記載のファントム。
【請求項１１】
前記周囲の環境に関する情報が、周囲の環境の温度情報および湿度情報であることを特徴とする請求項８に記載のファントム。
【請求項１２】
光音響測定装置の評価に用いることが可能なファントムと、該ファントムの光学特性または音響特性の経時変化に関する情報が格納された記録手段とを備えることを特徴とするパッケージファントム。
【請求項１３】
前記ファントムは、母材と該母材とは異なる光学特性を有するターゲットとを備えることを特徴とする請求項１２に記載のパッケージファントム。
【請求項１４】
前記ファントムが、ターゲットと該ターゲットを設置する枠体とを備えることを特徴とする請求項１２に記載のパッケージファントム。
【請求項１５】
前記経時変化に関する情報が、前記ファントムの光学特性の経時変化情報であることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のパッケージファントム。
【請求項１６】
前記経時変化に関する情報が、前記ターゲットの光吸収特性の経時変化情報であることを特徴とする請求項１３または１４に記載のパッケージファントム。
【請求項１７】
前記経時変化に関する情報が、前記母材の光減衰特性の経時変化情報であることを特徴とする請求項１３に記載のパッケージファントム。
【請求項１８】
前記ファントムの周囲の環境に関する情報を記録する環境記録手段を更に備えることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか１項に記載のパッケージファントム。
【請求項１９】
前記記録手段は、該記録手段に格納された経時変化に関する情報を、前記環境記録手段に記録された周囲の環境に関する情報に基づいて補正するための換算情報が更に格納されていることを特徴とする請求項１８に記載のパッケージファントム。
【請求項２０】
前記周囲の環境に関する情報が、周囲の環境の温度情報であることを特徴とする請求項１９に記載のパッケージファントム。
【請求項２１】
前記周囲の環境に関する情報が、周囲の環境の湿度情報であることを特徴とする請求項１９に記載のパッケージファントム。
【請求項２２】
前記周囲の環境に関する情報が、周囲の環境の温度情報および湿度情報であることを特徴とする請求項１９に記載のパッケージファントム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光音響測定装置の評価を行うためのファントムおよびパッケージファントムに係る技術である。
【背景技術】
【０００２】
近年、光イメージング技術の一つとして、Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＰＡＴ：光音響トモグラフィー）が提案されている（非特許文献１）。光音響トモグラフィーは、パルス光を被検体に照射して、被検体内を伝播・拡散した光のエネルギーを吸収した被検体、たとえば生体組織から発生する光音響波を検出する。そして、それらの信号を処理し、被検体内部の光学特性値に関連した情報を可視化する技術である。
【０００３】
一般的に装置の性能を評価や校正するためには、被検体を模擬したファントムを用いる。ファントムにはあらかじめ形状の分かっているターゲットが配置され、それがどのように画像化されるかで、装置の性能を評価する。そのようなファントムが特許文献１に開示されている。特許文献１では、人体組織に近い光学特性と音響特性を有する材料を使用してファントムを構成している。人体組織を測定する目的の光音響トモグラフィー装置（ＰＡＴ装置）の評価に、このようなファントムを使用した場合、装置とファントムとの界面での音響波の反射などを抑制することができるため、誤った評価を抑制でき、好ましい。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｖｏｌ．７７  ０４１１０１  ２００６
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２０９６９１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、ファントム等を使用した光音響測定装置の性能評価において、装置評価の精度向上に関して、更なる改善が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明は、光音響測定装置の評価に用いることが可能なファントムであって、該ファントムの光学特性または音響特性の経時変化に関する情報が格納された記録手段を備えることを特徴とする。
また、別の発明は、光音響測定装置の評価に用いることが可能なファントムと、該ファントムの光学特性または音響特性の経時変化に関する情報が格納された記録手段とを備えることを特徴とするパッケージファントムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光音響測定装置の評価を精度よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ファントムの構造を示す第一例の図
【図２】ファントムの付属データを示す図
【図３】経時変化を換算する一例（アレニウスプロット）
【図４】光音響測定装置の一例
【図５】ファントムの構造を示す第二例の図
【図６】ファントムの構造を示す第三例の図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１１】
本実施の形態の光音響測定装置の評価に用いることが可能なファントム１０８またはパッケージファントム１０９は、図１に示すように、記録手段であるＩＣタグ１０６またはＤＶＤやＵＳＢ等のメディア１０７を備える。そしてこの記録手段にはファントム１０８の光学特性または音響特性の経時変化に関する情報が格納されている。これによって、光音響測定装置の評価を精度よく行うことが可能となる。これについて、説明する。
【００１２】
ファントムを用いて装置を評価する場合、そのファントム１０８のターゲット１０３（詳細は後述する）からの信号やそれに基づいて作成された測定画像で、その装置の性能を評価する。しかし、光音響測定装置で用いるファントムは、ファントムに照射する光による硬化や変質（変色）、水につけることによる加水分解、またファントムを構成する材料同士の相互作用などにより、特性変化（主に劣化）が起こる。そのため、装置を正確に評価するためには、ファントムの劣化を考慮しなければいけない。詳述すると、ファントムに劣化が生じると、そのファントムを装置で測定した際に、装置は劣化後のファントムの情報を正しく測定しているにも関わらず、装置調整が必要であると誤って評価してしまうことが懸念される。つまりファントムの状態が変化していることに起因して測定結果（画像）が変化しているにも関わらず、装置の測定性能が変化したと誤って評価してしまう懸念がある。特に、光音響測定装置において計測する酸素飽和度は、定量性の評価が求められるため、上記のような、誤った装置調整をしてしまうと、その後の被検体測定の結果の定量性を損ねることとなり、大きな問題となる。
【００１３】
そこで、ファントムの光学特性または音響特性の経時変化に関する情報が格納された記録手段をファントム本体に備えるか、ファントムとセットにしてパッケージ化することによって、記録手段の情報に基づいて光音響測定装置の評価を行うことが可能となる。この結果、ファントムの経時変化に伴う測定結果の変化なのか、光音響測定装置の測定性能の変化に伴う測定結果の変化なのかを弁別することが可能となり、光音響測定装置の性能評価の精度が向上する。
【００１４】
以下に本実施形態のファントムまたはパッケージファントムについて、具体的に好ましい形態を説明する。
【００１５】
本実施形態のファントムまたはパッケージファントムは、図１に示すように母材１０２と母材とは異なる光学特性を有するターゲット１０３とを備えるのが好ましい。たとえば乳房を模擬したファントムであれば、母材１０２は脂肪や乳腺等の光学特性、音響特性を模擬し、ターゲット１０３は血液の光学特性、音響特性を模擬するのがよい。このためには、たとえば母材およびターゲットは、ポリオールと、ポリオールに分散可能なフィラーから構成するとよい。ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等を挙げることができるが、ポリエーテルポリオールを用いることが人体組織の音響伝播特性に関する相関性の点においてより好ましい。なお、ポリオールは通常では液体状態であり、必要に応じて硬化剤を含ませることにより固体状に樹脂硬化する。なお、人体組織の音響伝播特性に近似させるためイソシアネート化合物を用いることが好ましい。また、母材およびターゲットを人体組織の光伝播特性に近似させるためには、フィラーの分散により等価散乱係数と吸収係数を調整する必要がある。光散乱性を有するフィラーとしては酸化チタン等の無機酸化物が挙げられる。また、光吸収性を有するフィラーとしては顔料を用いることが望ましい。顔料としてはカーボンブラックのような黒色顔料、銅フタロシアニン等のシアン顔料、モノアゾレーキ系顔料、モノアゾ系顔料等のマゼンダ顔料、およびジアリライドイエロー等のイエロー顔料が挙げられる。
【００１６】
なお、本実施形態のファントムまたはパッケージファントムは、上記のように母材とターゲットとを備える形態に限らず、図６を用いて後述するように、ターゲットとターゲットを設置する枠体とから構成されてもよい。枠体としては、光を吸収して不要な音響波を発生することがないよう、アクリルなどの透明体で構成するのが好ましい。
【００１７】
このように構成したファントムにおける、経時劣化情報としては、光学特性の経時劣化情報や、音響特性の経時劣化情報などがあり、具体的には、母材１０２の光減衰特性の経時劣化情報や、ターゲット１０３の光吸収特性の経時劣化情報等である。これらの情報は、ファントムの測定画像の変化への影響が特に大きいため、経時劣化情報としてとくに有益な情報である。なお、音響特性とは、ファントムの音速や、ファントムが発生する音響波の音圧等である。
【００１８】
これらの情報を格納する記録手段としては、ＩＣタグやＤＶＤ，ＵＳＢメディアなどが使用できる。ＩＣタグであればファントム本体に備えることが可能であり、ＤＶＤやＵＳＢなどのメディアであれば、ファントム本体とセットしたパッケージとして提供することが可能である。
【００１９】
また、好ましい実施形態として、ファントムの周囲の環境に関する情報を記録する環境記録手段を更に備えるとよい。これは、ファントムは周囲の環境状態によって、劣化の進行具合が大きく影響を受けるためであり、このような情報を記録することによって、ファントムの経時変化状態をより正確に把握することが可能となる。具体的には環境記録手段に記録された周囲の環境に関する情報に基づいて、記録手段に格納された経時変化に関する情報を補正することで、より正確な経時変化情報を得ることが可能となる。たとえば、ファントムの経時変化を記録する記録手段には、周囲の環境に関する情報に基づいて、ファントムの経時変化に関する情報を補正するための換算情報が格納されていれば、経時変化情報をより簡便に補正することが可能となるので、好ましい。
【００２０】
なお、ファントムは、上述の通り、熱や水分の影響によって変質等の劣化を生じるため、周囲の環境に関する情報は、周囲の環境の温度情報や、湿度情報であるとよい。
【００２１】
以下、実施例を挙げ、本発明を説明する。
【実施例１】
【００２２】
以下に、図面等を用いて本発明のファントムについて具体的に説明する。
【００２３】
（ファントムの構成）
本実施例のファントムは、母材１０２の中に、計測面１０５から深さ２０ｍｍの位置にφ１ｍｍの円柱形状のターゲット１０３が配置されている。計測面１０５は、プローブを接触させる面である。その他の面はファントムの形状を維持するために外枠１０１で覆われている。また、ファントムには周囲の環境変化をモニタするための環境記録手段である記録計１０４をさらに付属している。
【００２４】
ターゲットは、光音響装置の初期音圧分布を評価するために用いる。ターゲットの吸収係数は血液相当の０．２ｍｍ−１である。一方、ファントムの母材は、光学定数として、生体の値の範囲内である吸収係数０．００５ｍｍ−１、等価散乱係数１ｍｍ−１とした。また、ファントムの母材の音速は１４５０ｍ／ｓ、減衰率：０．５ｄＢ／ｃｍＭＨｚである。これらのターゲットおよび母材は、ポリオールと、ポリオールに分散可能なフィラーから成り、本実施例では、ポリエーテルポリオールに硬化剤としてのイソシアネート化合物を添加し、光散乱性を有するフィラーとしては酸化チタン光吸収性を有するフィラーとしてはカーボンブラック顔料を使用し、上記の特性となるように配合比を調整した。
【００２５】
ところで、ターゲットの種類は初期音圧分布を評価するものに限られたものでなく、酸素飽和度の評価、視野角の評価、解像度の評価、分解能の評価を目的とするものでも良い。酸素飽和度を評価する場合は、酸素飽和度が７５％と９５％のφ１ｍｍのターゲットを有するファントム等が使用できる。これらの酸素飽和度は、波長が７６０ｎｍ、８００ｎｍにおいて、吸収係数の比が酸素飽和度相当になるように顔料を調整したものを用いることができる。視野角の評価は、例えば内径φ１０ｍｍ、外径φ１１ｍｍの光吸収係数を有するリング形状のターゲットを用いるファントムが使用できる。また、解像度の評価はφ０．１ｍｍの吸収係数を有するナイロンワイヤでおこなうとよい。分解能の評価はφ０．３、０．５ｍｍのナイロンワイヤを２本平行にワイヤの太さの間隔を空けて配置することによって行うとよい。
【００２６】
また、ターゲットの形状は、図１に示すような円柱に限られたものでなく、球形、リング形状などであってもよい。当然これらを複数配置することも可能である。ただし、ファントムは、型にターゲットを配置してから母材を流し込んで成型する場合が多いため円柱やワイヤのような直線形状のターゲットの方が容易に製造することができるので好ましい。
【００２７】
（経時変化データ）
適切なファントムの製造を行えば、設計値に対して再現性良く同等のパラメータのファントムを作製することができる（すべてのファントムで同じ状態（特性）が再現できる）。この場合、１つのファントムで測定したデータが、そのまま他のすべてのファントムのデータとして適用できることになる。そのため、ファントムに付属する経時変化のデータは、ファントムの加速試験からあらかじめ求めておくことができる。加速試験の方法としては、ファントムを温湿度の一定な恒温槽の中に入れ、例えば２４時間経過するごとにファントムの画像を評価する。この時の恒温槽の温度は、例えば４０−７０℃、湿度５０％などの環境（通常の使用環境よりも劣化が生じやすい環境）であればよい。
【００２８】
図２に加速試験を行ったファントムを光音響装置で測定した場合の初期音圧分布の画像の様子を模式的に示す。上段が初期音圧分布の画像コントラスト、下段がその音圧のラインプロファイルを示している。図２の（ａ）から（ｄ）は、時間の経過度合いを表しており（図２（ｄ）が最も時間が経過している状態）、時間が経過するにつれてコントラストが変化（低下）している。これは、ターゲットと母材の材質が同じような場合、ターゲットの色素が時間の経過とともに周辺の母材に拡散するためと考えられ、その結果、ファントムの光学特性の経時変化、具体的にはターゲットの光吸収特性の経時変化によるものと考えられる。また、これ以外にも、母材自体が全体にわたって変色することに起因して、ファントムの光学特性の経時変化、具体的には母材の光減衰係数の経時変化が生じており、これによるコントラスト低下も生じていると考えられる。このような画像変化を基準環境における経過時間に置き換えて、画像および音圧の数値のデータと対応づける。
【００２９】
基準環境は、例えば温度２５℃、湿度４０％である。なお、データは、補間をすることによってより細かな経過時間の変化に換算することができる。また、補間の方法は、直線補間や多項式回帰などによって、曲線で表現してもよい。
【００３０】
また、ファントムに付属する上記の加速試験に基づく経時変化の情報（データ）は、ＤＶＤやＵＳＢ等のメディア１０７などに記録させる。当然この形式に限られるものではなく、データをプリントアウトしたものであってもよい。本願においては、このようにファントムとそのファントムにかかわる情報が記録される（記される）部材とを含めて、パッケージファントムまたはファントムセットという。なお、パッケージされている形態（セットになっている形態）に限らず、ファントムに備え付けられたＩＣタグ１０６等にこのデータを格納してもよい。つまり、ファントム本体自体にデータを記録する手段が備え付けられていてもよい。
【００３１】
なお、ファントムのデータは、各素材ごとのデータであってもよい。その場合、母材、ターゲットそれぞれにおいて加速試験を行い、そのデータを付属させる。この場合、経過時間に応じた各部材の値および、装置パラメータなどをさらに入力してシミュレーションすることによって、その時の装置パラメータで評価した場合の画像をえることができる。
【００３２】
（装置評価）
上述の図２で示した通り、初期音圧分布画像をもちいて装置評価する場合で説明する。初期音圧分布画像を用いて装置を評価する場合、初期音圧分布の画像のグレイスケールおよび、ラインプロファイルからその音圧および解像度で装置を評価する。まず、ファントム使用状況（購入からの経過時間）に基づき、基準環境における経過時間に相当する画像（たとえば１年使用後の画像）を基準画像として選択する。そして、測定した画像および数値と、選択した基準画像および数値を比較する。比較によってそれら画像間で差異があれば、装置に変化が起こっている可能性が考えられる。
【００３３】
なお、評価の画面の表示方法としては、例えば、基準画像と実測画像を並べて表示すればよい。ただし、評価項目に応じて、取得画像上にカーソルラインを設けて、ライン上での取得画像コントラストと、基準画像コントラストとを、ラインプロファイル（図２の下段の形式）で表示してもよい。また、基準画像と実測画像の差分を表示するような構成であってもよい。さらに、出荷時に比べて何割劣化したかの数値のみを表示してもよい。
【００３４】
（経過時間の換算）
ファントムの劣化は、経過時間だけでなく、使用環境に大きく依存する。そのため、ファントムの使用状況に応じて実際の経過時間から基準環境で使用した場合に換算した経過時間を算出する方が望ましい。この場合、環境記録手段である記録計１０４により使用環境（ファントム周囲の環境）の温度を計測する。温度は例えば、３０分おきに温度を記録する。もちろん、温度だけでなく、湿度を計測してもよい。また、記録したデータは、無線により装置に転送できることが望ましい。周囲の環境の情報に基づき、たとえばファントムの経時変化情報を記録する記録手段であるＩＣタグ１０６に格納されている換算情報を使用して、経時変化情報を補正する。換算情報を使用した経時変化情報の補正について、以下に一例を説明する。
【００３５】
実際の使用環境におけるファントムの経過時間を、基準環境で使用した場合の経過時間に換算する場合は、例えばアレニウスのモデルを使用することができる。アレニウスのモデルでは、τを寿命、Ａを係数、Ｅａをターゲットａの活性化エネルギー、Ｒを気体定数、Ｔを絶対温度とすると、自然対数Ｉｎを用いて数式１のように表わされる。
【００３６】
【数１】
2017099759.tif 000003
温度を変えて寿命を測定することによってＡおよびＥａを決定することができる。τは、寿命でなくてもよく、ある変化を起こす時間とすることもできる。すなわち、吸収係数が所望の値より小さくなる時間としてもよく、この場合における係数を求めることができる。その結果、温度Ｔ２でτ２時間を経過したとすると、温度Ｔ１（例えば２５℃）の場合は、数式２のような経過時間に換算することができる。このようにすることよって、記録計１０６で温度などの環境から、基準環境による経過時間を換算することができる。
【００３７】
【数２】
2017099759.tif 000004
（ファントム管理）
一般的に、病院で装置を使用する場合、一定の温湿度環境下で２４時間管理されていることが多い。そのような場合であっても、ファントムの使用後は専用ケースに入れて保管をすることが望ましい。この専用ケースは、ジュラルミン等の素材で覆うことにより、ファントムへの光を遮光することができる。保管するケースの中は、ファントムを固定する機構があり、さらに緩衝材を入れて落下などの衝撃から守ることができる。また、乾燥材を入れることによって、内部の湿度を一定に保つことができ、基準環境下での保管状態を得ることができるため、経時劣化推定の制度が向上し、好ましい。もちろん、使用、保管環境が基準環境と異なる場合は、上述の通り、基準環境での経過時間換算を行えばよい。
【００３８】
以上のようにすることによって、ファントムの状況が変化する場合であっても装置の評価を正確にすることができる。
【００３９】
次に、本発明のファントムを使用して乳房用の光音響測定装置を校正する際の一連の動作について、乳房用の光音響測定装置の構成とともに説明する。なお、以下では、光音響測定装置による乳房の測定として、酸素飽和度測定の精度向上を目的とした、ファントムでの酸素飽和度測定に基づく装置校正の動作について説明する。
【００４０】
（光音響装置）
乳房測定用の光音響装置を図４に示す。図４（ａ）は、光音響測定装置のうち被検体を保持する部分の構成を示した断面図である。また、図４（ｂ）は、被検体を保持する部分の上面図である。音響波を受信する受信素子（受信素子と探触子を使い分ける？）４０２は、半球容器（受信素子の支持手段）４０１上に半球面に沿う位置でスパイラル状に５１２個配置されている。被検体は保持部材４０４の上に配置される。図４では、本測定で使用するファントム４０６の位置が点線で示されている。
【００４１】
半球容器４０１と保持部材４０４の間には、水などの音響整合層を介在させる。また、ファントム４０６は、保持部材４０４に配置するが、音響波の経路上に空気が入らないように、必要に応じて水などの整合層を保持部材４０４の中にも入れる。保持部材４０４はポリエチレンテレフタレートなどで構成する。さらに、半球容器４０１には、光照射部４０３からの計測光が通過する空間が設けられている。そして、被検体やファントムにｚ軸の負の方向から計測光を照射することができる。また半球容器４０１の位置をＸＹステージ（不図示）により変えることができる。ＸＹステージを走査しながら被検体やファントムにパルス光を照射し、発生した音響波を受信素子４０２で検出をする。そのデータを再構成することによって３次元の光超音波画像を得ることができる。
【００４２】
（光照射部）
光照射部は、被検体またはファントムに照射するパルス光を発生し、照射するものある。パルス光を発生する光源としては、大出力を得るためにレーザー光源であることが望ましい。ただしこれに限るものではなく、レーザー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。なお、レーザーを用いる場合、固体レーザー、ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなど様々なものが使用できる。
【００４３】
光音響波を効果的に発生させるためには、被検体やファントムの熱特性に応じて十分短い時間内で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１０〜５０ナノ秒程度が好適である。また、パルス光の波長は、被検体内部まで光が伝播する波長であることが望ましい。具体的には、生体の場合、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下である。本実施例では、固体レーザーであるチタンサファイアレーザーを用い、酸素飽和度を測定するために７６０、８００ｎｍの波長を使用する。
【００４４】
（光音響測定用の受信素子）
受信素子４０２は、光音響波の受信を行うものである。ここでは、ＣＭＵＴ（容量性マイクロマシン超音波トランスデューサー）を用いる。各受信素子は、φ３ｍｍの開口を持ち、受信特性として０．５−５ＭＨｚの帯域を有する。サンプリング周波数は５０ＭＨｚで２０４８サンプリングを行い、データは１２ビットとする。
【００４５】
（ファントム）
図５に、酸素飽和度測定用に使用したファントム５０１の構造を示す。ファントムの計測面５０５は保持部材４０４の曲面に合うように設計されている。それぞれ酸素飽和度７５％と９５％のターゲット５０３と５０４が、計測面５０５から深さ２０ｍｍの位置に互いの間隔が１０ｍｍになるように離れて配置されている。ターゲットの太さはφ１ｍｍである。
【００４６】
これらのターゲットは、７６０ｎｍ、８００ｎｍの２つの波長を使った場合に、それぞれの波長における吸収係数の比が、酸素飽和度７５％および９５％の比と同じになるように色素が調整されている。
【００４７】
また、ファントムには、経過時間とともに変化する初期音圧分布の画像や酸素飽和度の画像があらかじめ用意されている。この画像は、同じ構成のファントムを加速試験によって得た画像である。画像は、上述のとおり、ファントムと同時に提供するメディアに記録しておいてもよいし、ファントムに備え付けられたＩＣタグ等にこの情報を格納してもよい。
【００４８】
（光音響測定装置の評価）
光音響測定装置の評価は、光音響測定装置で取得したファントムの実測画像と、あらかじめ用意した、経過時間に応じたファントム画像とを比較することによって行う。まず、ファントム使用状況（購入からの経過時間）に基づき、基準環境における経過時間に相当する画像（たとえば１年使用したファントムに相当する画像）を基準画像として選択する。ここでは、酸素飽和度の画像とともに、各波長における初期音圧分布画像も選択する。そして、各波長における初期音圧分布の実測画像および酸素飽和度の実測画像と、先に選択した各標準画像とを比較する。画像のコントラストや輝度値の変化の割合が±１％以内であれば、光音響測定装置に異常はないと判断をすることができる。一方、例えば、各波長の初期音圧分布が同じ割合で変化していれば、光学系の透過率に異常がある可能性があると判断をする。
【００４９】
なお、選択した基準画像（ここではシミュレーションで得た画像）と測定画像とを比較する場合、吸収係数・酸素飽和度の複数ターゲット間での比（ターゲット５０３とターゲット５０４の比）であってもよい。このように複数のターゲットの比を利用することは、ターゲットのパラメータを全て計測する必要がなくなるというメリットがある。つまり、酸素飽和度の測定結果を用いて光音響測定装置の校正を行うためのファントムに設けられたターゲット５０３、５０４のように、波長毎の吸収係数のみが互いに異なっており、その他の部材が同じというファントムであれば、他の要素の劣化の影響の差は共通となるため無視することができ、各要素の絶対値を精度よく求める（比較する）必要がなく、簡便な比較で装置評価を行うことができる。
【００５０】
以上のようにすることによって、ファントムの状況が変化する場合であっても装置の評価を正確にすることができる。
【実施例２】
【００５１】
本実施例２のファントムは、実施例１同様に乳房用の光音響測定装置の評価に用いるものであるが、外枠とターゲットで構成される（母材がない）点において、実施例１と異なる。本実施例においては、母材を備えていないため、経時変化の影響をより簡単でより正確に推定することができる。
【００５２】
図６に本実施例のファントムを示す。本ファントムは、外枠７０１と、外枠７０１に設置された光音響測定用ターゲット７０２を有している。外枠７０１は、アクリルなどの透明体で、光を吸収しないため、音をほとんど発生しない。光音響測定用ターゲット７０２は、外枠７０１にあけた穴を通して固定されている。光音響ターゲットはφ１ｍｍである。
【００５３】
測定においては、保持部材に４０４に液体を入れてターゲットが液体内に位置するようにすることで、ターゲットから受信素子までの光音響波の伝播経路上に空隙（音響インピーダンスの不整合面）が形成されないようにした状態で測定する。液体としては、水や静脈の栄養管理に用いる脂肪乳剤（ダイズ油を含有する液体）を薄めたものなどが使用できる。
【００５４】
この場合、ターゲットのみを加速試験して所望の画像（経時変化情報）を得れば良いため、ファントムの経時変化をより正確に推定出来、結果、より簡便で、正確に光音響測定装置を評価することができる。
【００５５】
以上のようにすることによって、ファントムの状況が変化する場合であっても装置の評価を正確にすることができる。
上述の実施例では、ファントムに付属させた経時変化情報を利用して装置校正する技術について述べたが、ファントムに付属された情報に限らず、ネットワーク等を介して経時変化情報を入手（取得）して装置校正を行っても良い。つまり、経時変化情報の入手方法を問わず、経時変化情報を取得し、取得した経時変化情報に基づいて算出した標準画像と、ファントムを実際に測定して得た画像とを比較することで、装置の変化を判断し、装置校正を行うことでも、正確な装置校正が可能となる。
【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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