(57)【要約】【課題】受信信号の取得時間を長くすることなく、ＳＮＲを向上させる。【解決手段】第１の波長を有する光を、第１の照射周波数で被検体に照射する照射部と、光を照射された被検体から発生する音響波を受信して電気信号を出力する素子と、電気信号を用いて、被検体の特性情報を取得する処理部と、照射部の被検体に対する相対的な位置を変化させる移動部と、移動部の動作を制御する制御部を有し、制御部は、被検体の同一の領域における光の露光量が、第１の照射周波数における最大許容露光量の最小値を上回るように、移動部を制御する被検体情報取得装置を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長を有する光を、第１の照射周波数で被検体に照射する照射部と、
前記光を照射された前記被検体から発生する音響波を受信して電気信号を出力する素子と、
前記電気信号を用いて、前記被検体の特性情報を取得する処理部と、
前記照射部の前記被検体に対する相対的な位置を変化させる移動部と、
前記移動部の動作を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記被検体の同一の領域における前記光の露光量が、前記第１の照射周波数における最大許容露光量の最小値を上回るように、前記移動部を制御する
ことを特徴とする被検体情報取得装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記被検体の前記同一の領域に前記光が照射される期間が、第１の期間よりも短くなるように、前記移動部を制御するものであり、
前記第１の期間は、前記第１の照射周波数における最大許容露光量が、当該第１の照射周波数における最大許容露光量の最小値を上回っている期間である
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】
前記第１の波長は７５６ｎｍであり、
前記第１の照射周波数は２０Ｈｚであり、
前記第１の期間は、１０秒以下の時間である
ことを特徴とする請求項２に記載の被検体情報取得装置。
【請求項４】
前記第１の期間は、３．８秒以下の時間である
ことを特徴とする請求項２または３に記載の被検体情報取得装置。
【請求項５】
前記制御部は、連続する２回の前記光の照射によって照射される照射領域が、互いに重複しないように、前記移動部を制御する
ことを特徴とする請求項１ないし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】
前記照射部および複数の前記素子を支持する支持体をさらに有し、
前記制御部は、前記移動部に、前記支持体の前記被検体に対する相対的な位置を変化させる
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の被検体情報取得装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記支持体をスパイラルの走査軌跡に従って移動させるように、前記移動部を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の被検体情報取得装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記支持体を、軸の角度が異なり、共通の交点を持つ複数の８の字の走査軌跡に従って移動させるように、前記移動部を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の被検体情報取得装置。
【請求項９】
関心領域に関する前記ユーザーからの入力を受け付ける入力部をさらに有し、
前記制御部は、前記共通の交点が前記関心領域の内部にあるように前記移動部を制御する
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。
【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技術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】
ＰＡＩでは、腫瘍などの対象部位とそれ以外の組織との光エネルギーの吸収率の差を利用する。具体的には、被検部位が照射された光エネルギーを吸収して瞬間的に膨張する際に発生する弾性波（光音響波）を探触子で受信する。この受信信号を数学的に解析処理することにより、被検体内の情報（特に、初期音圧分布、光エネルギー吸収密度分布あるいは吸収係数分布など）を取得できる。これらの情報は、被検体内の特定物質、例えば、血液中の酸素飽和度などの定量的計測にも利用できる。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（非特許文献１）。
【０００４】
特許文献１には、この探触子をある平面内で走査し、次に走査平面に垂直な方向に探触子を移動させて別の平面内で走査し、このような走査を複数回行うことが記載されている。特許文献１では、このような走査方法により、広い範囲で分解能の高い被検体情報を取得しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１７９３４８号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：  Ｉｎ  Ｖｉｖｏ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｆｒｏｍ  Ｏｒｇａｎｅｌｌｅｓ  ｔｏ  Ｏｒｇａｎｓ”，  Ｌｉｈｏｎｇ  Ｖ．Ｗａｎｇ  Ｓｏｎｇ  Ｈｕ，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ３３５，１４５８（２０１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光音響イメージング技術を用いた装置では、コントラストを向上させるために、受信信号のＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を向上させることが望ましい。そのために、受信信号の取得回数を増やして平均化させることによってノイズを低減させることが考えられる。ところが、単純に受信信号の取得回数を増やすと、その分だけ取得時間が延びてしまうため、被検者を拘束する時間が長くなる。
【０００８】
測定時間の増加を抑制しつつ、信号取得回数を増やすために、レーザの照射周波数を上げる（すなわち、単位時間あたりの光照射および信号取得回数を増やす）ことが考えられる。しかしながら、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｃ６８０２あるいは国際規格ＩＥＣ６０８２
５−１により皮膚に対する最大許容露光量（ＭＰＥ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｅｒｍｉｓｓｉｂｌｅ  Ｅｘｐｏｕｒｅ）が定められている。これはすなわち、皮膚上の同一の照射領域に対して繰り返し照射されるパルス光の、１パルス毎に許容される露光量の最大値と解することができる。この規格によると、７５６ｎｍの光については、照射周波数がおよそ１０Ｈｚ以下のとき、ＭＰＥが最大となる。照射周波数が１０Ｈｚを超える、たとえば２０Ｈｚである場合のＭＰＥは、図２に示すように、ある露光時間（図では３．８秒）を境にして、露光時間に反比例して低下し始める。そして、さらにある露光時間（図では１０秒）を経過した以降は、一定の値となる。
【０００９】
パルス光の照射面積が一定の場合、光音響波の初期音圧ｐは、下式（１）で示される。
ｐ＝Γμａφ      …（１）
ここで、Γ：グリューナイゼン係数、μａ：吸収係数、φ：光量、である。式（１）によれば、被検体内部の組織（光吸収体）への光量φが露光時間に反比例に下がると、光音響波の初期音圧ｐも露光時間に反比例して下がる。図２によれば、被検体へのパルス光の照射周波数が２０Ｈｚのとき、露光時間が３．８秒以上の場合は、３．８秒以降の照射密度（単位面積当たりの照射光量）を低減させる必要がある。さらに、１０秒以降の照射密度は、照射周波数が１０Ｈｚのときの約半分にしなければならない。
【００１０】
このように、照射周波数を上げたことに伴い、平均化によるノイズ低減効果が得られる代わりに、個々の信号取得時の受信音圧が低下してしまう。被検体内に入射した光は散乱や吸収により指数関数的に減衰するため、照射密度の低下は、特に被検体深部に到達する光量の大きな減衰につながる。その結果、ＳＮＲ向上の効果が得られにくいことが考えられる。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、ＳＮＲを向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
第１の波長を有する光を、第１の照射周波数で被検体に照射する照射部と、
前記光を照射された前記被検体から発生する音響波を受信して電気信号を出力する素子と、
前記電気信号を用いて、前記被検体の特性情報を取得する処理部と、
前記照射部の前記被検体に対する相対的な位置を変化させる移動部と、
前記移動部の動作を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記被検体の同一の領域における前記光の露光量が、前記第１の照射周波数における最大許容露光量の最小値を上回るように、前記移動部を制御する
ことを特徴とする被検体情報取得装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＳＮＲを向上させられる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る光音響装置の構成を表す図。
【図２】ＭＰＥを説明する図。
【図３】本発明に係る音響波受信素子３００の受信指向性の一例。
【図４】本発明の実施形態１に係る光音響装置の動作を表す図。
【図５】本発明の実施形態１に係る走査軌跡を表す図。
【図６】本発明の実施形態２に係る走査軌跡を表す図。
【図７】本発明の実施形態３に係る光音響装置の動作を表す図。
【図８】本発明の実施形態３に係る走査軌跡を表す図。
【図９】本発明の実施形態３に係る走査軌跡の一部を詳細に説明した図。
【図１０】本発明の実施形態３に係る走査軌跡の一部を詳細に説明した図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の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る。よって、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。
【００１６】
本発明は、被検体から伝播する音響波を検出し、被検体内部の特性情報を生成し、取得する技術に関する。よって本発明は、被検体情報取得装置またはその制御方法、あるいは被検体情報取得方法や信号処理方法として捉えられる。本発明はまた、これらの方法をＣＰＵやメモリ等のハードウェア資源を備える情報処理装置に実行させるプログラムや、そのプログラムを格納した記憶媒体としても捉えられる。
【００１７】
本発明の被検体情報取得装置には、被検体に光（電磁波）を照射することにより被検体内で発生した音響波を受信して、被検体の特性情報を画像データとして取得する光音響効果を利用した装置を含む。この場合、特性情報とは、光音響波を受信することにより得られる受信信号を用いて生成される、被検体内の複数位置のそれぞれに対応する特性値の情報である。
【００１８】
光音響測定により取得される電気信号（光音響信号）に由来する特性情報（光音響特性情報）は、光エネルギーの吸収率を反映した値である。例えば、光照射によって生じた音響波の発生源、被検体内の初期音圧、あるいは初期音圧から導かれる光エネルギー吸収密度や吸収係数、組織を構成する物質の濃度に関する情報を含む。また、物質濃度として酸化ヘモグロビン濃度と還元ヘモグロビン濃度を求めることにより、酸素飽和度分布に関する情報を算出できる。また、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も求められる。
【００１９】
被検体内の各位置の特性情報に基づいて、二次元または三次元の特性情報分布が得られる。分布データは画像データとして生成され得る。特性情報は、数値データとしてではなく、被検体内の各位置の分布情報として求めてもよい。すなわち、初期音圧分布、エネルギー吸収密度分布、吸収係数分布や酸素飽和度分布などの分布情報である。
【００２０】
本発明でいう音響波とは、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。探触子等により音響波から変換された電気信号を音響信号とも呼ぶ。ただし、本明細書における超音波または音響波という記載は、それらの弾性波の波長を限定する意図ではない。光音響効果により発生した音響波は、光音響波または光超音波と呼ばれる。光音響波に由来する電気信号を光音響信号とも呼ぶ。
【００２１】
［実施形態１］
図１は、本実施形態に係る被検体情報取得装置である、光音響装置の概略図を示す。この装置は、光音響効果により発生した光音響波の受信信号（光音響信号）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。
【００２２】
＜基本構成＞
本実施例における光音響装置は、光源１００、光照射検出器１２０、光学系２００、複数の音響波受信素子３００、支持体４００、移動部としてのスキャナー５００、走査位置
センサ５１０から構成される。さらに、本実施例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、形状保持部１１００、取り付け部１２００から構成されている。以下、光音響装置の各構成および測定に用いる構成について説明する。
【００２３】
（被検体）
被検体Ｅは測定の対象である。具体例としては、乳房等の生体や、装置の調整時に用いる、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。音響特性の具体例は音響波の伝搬速度および減衰率であり、光学特性の具体例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。光吸収体としては、生体ではヘモグロビン、水、メラニン、コラーゲン、脂質などがある。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。図１において被検体Ｅは破線で示している。
【００２４】
（光源）
光源１００はパルス光を発生する装置である。光源としては大出力を得るためレーザが望ましい。また、フラッシュランプや発光ダイオード、レーザー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ることが好ましい。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（例えば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できるので、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、観測対象による吸収係数が高い波長のパルス光を用いることが望ましい。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。
【００２５】
（光学系）
光学系２００は、光源１００で発生したパルス光を被検体Ｅへ導く装置である。例えば、レンズ、ミラー、プリズム、光ファイバー、拡散板などの光学機器を利用できる。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。本実施形態において光学系２００は、半球状の内面を持つ支持体４００の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。光学系は本発明の照射部に相当する。
【００２６】
（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装置である。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、制御線２１０を経由してコンピュータ７００に伝達する。なお、発光タイミングの検出方法はこれに限定されない。フォトダイオード以外の検出手段を利用しても良い。たとえば、光源の発光１００の発光を制御するクロック信号やカウンタ回路の出力を用いて発光タイミングを取得しても良い。
【００２７】
（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。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。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利用できる。また、圧電素子以外の素子を用いても良い。例えば、ｃＭＵＴ（Ｃ
ａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｍｉｃｒｏ−ｍａｃｈｉｎｅｄ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｔｒａｎｓ
ｄｕｃｅｒ）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、などを利用できる。
【００２８】
図３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３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３の例では、受信面の法線方向から入射する音響波に対する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。また、受信感度の最大値をＳとして、最大値の半分Ｓ／２になるときの入射角度をαとする。本実施例においては、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。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。
【００２９】
（支持体）
支持体４００は、略半球形状の容器である。半球の内側の面に沿って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、本実施形態における支持体４００は、半球状の容器としての役割を担う。半球の内側に、後述する音響マッチング材８００を保持できる。音響マッチング材８００は、たとえばジェル状のものや水を利用できる。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。
【００３０】
支持体４００に設けられた複数の音響波受信素子３００は、それぞれの素子の受信感度が最も高い方向が半球の曲率中心に向かうように、半球面上に配置されている。図１は半球状の支持体４００の中心軸で切断したＸ−Ｚ平面における断面図である。被検体Ｅ内の一部の領域に集束する一点鎖線が、それぞれの音響波受信素子３００の受信方向を示している。この配置により、複数の音響波受信素子３００はそれぞれ、特定の領域で発生する光音響波を高感度に受信できる。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。
【００３１】
このように配置された複数の音響波受信素子３００による受信信号から生成される被検体情報は、半球の曲率中心の分解能が最も高く、曲率中心から離れた位置の分解能が低くなる。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す。図１の二点鎖線で囲まれた領域Ｇが高感度領域に相当する。
【００３２】
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。別の言い方をすると、複数の音響波受信素子３００の最も感度が高い方向を示す指向軸の距離が、複数の音響波受信素子３００間の距離よりも短くなるように、複数の音響波受信素子３００が支持体４００上に配置されていればよい。支持体４００の形状として、半球以外に、カップ状、お椀状、楕円体の一部、曲面または平面を組み合わせた形状、などが利用できる。
【００３３】
（スキャナー）
スキャナー５００は、支持体４００の位置を図１のＸ，Ｙ方向に移動させることにより、被検体Ｅに対する支持体４００の相対位置を変更する装置である。被検体Ｅに対する支
持体４００の相対位置を変更することにより、光学系２００を介して被検体に照射される光の、被検体Ｅにおける照射領域の位置が変更される。スキャナー５００は、不図示のＸ，Ｙ方向のガイド機構と、Ｘ，Ｙ方向の駆動機構とを備えている。後述する走査位置センサ５１０は、支持体４００のＸ，Ｙ方向の位置を受信する。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、などを使用できる。駆動力はモーターなどを使用できる。スキャナーは本発明の移動部に相当する。
【００３４】
なお、本発明においては、被検体Ｅと支持体４００との相対的な位置が変わればよい。したがって、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。本実施例においては、駆動機構はＸ，Ｙの２軸を例示するが、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向に移動できる駆動機構であってもよい。また、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。
【００３５】
（走査位置センサ）
走査位置センサ５１０は、スキャナー５００が被検体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の位置座標情報を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。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い。
【００３６】
（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の外形を表す形状情報を取得する装置である。形状取得部６００は、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できる。このようなトランスデューサが音響波を送信し、被検体で反射した反射波を受信して得ら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が撮像画像を取得する。この撮像画像を画像処理することで、被検体Ｅの形状情報を取得できる。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。
【００３７】
形状保持部１１００を用いる場合、その形状を被検体Ｅの形状情報としてもよい。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。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。
【００３８】
（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、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。電気信号（受信信号）の増幅回路も含み得る。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。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。コンピュータは本発明の制御部および処理部の機能を実現する。
【００３９】
演算部７１０は、複数の音響波受信素子３００から出力された複数の電気信号に対して信号処理を施す。具体的には、画像再構成アルゴリズムによる信号処理を実行することで、被検体内の特性情報を取得することができる。この際に、形状取得部６００で取得した被検体Ｅの形状情報や、走査位置センサ５１０で検出した、光音響信号を受信したときの走査位置に関する情報を利用してもよい。また、制御部としての演算部７１０は、バス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。後述するように、制御部としての演算部７１０は、入力された撮像領域に応じた走査軌跡や走査速度を算出する。また演算部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。制御部としての演算部は、移動部としてのスキャナーの動作（ｍｏｖｅｍｅｎｔ）を制御する。
【００４０】
演算部７１０は、走査位置センサ５１０から支持体４００の位置座標情報を取得する。演算部７１０の支持体４００に対する情報信号が、バスと信号線５２０を介して伝達されることにより、位置座標情報を演算部で取得できる。
【００４１】
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。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。
【００４２】
（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、本実施例の光音響装置とは別に提供されていても良い。
【００４３】
（入力部）
入力部１０００は、ユーザーからのコンピュータ７００への所望の情報や指定の入力を受け付けるために構成された部材である。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、ボタンなどを利用できる。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を兼ねてもよい。
【００４４】
（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の形状に応じて複
数の形状保持部を交換しても良い。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。形状保持部１１００の材料として例えば、ポリメチルペンテンやポリエチレンテレフタラートなどを利用できる。また、フィルムやネットで形状保持部１１００を製作してもよい。
【００４５】
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として、球をある断面で切った形状の部材や、カップ形状の部材を用いるとよい。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。
【００４６】
（ＭＰＥ）
生体組織に照射することが許される光の強度は、安全規格によって最大許容露光量（ＭＰＥ：ｍａｘｉｍｕｍ  ｐｅｒｍｉｓｓｉｂｌｅ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ）として定められている。安全規格としては、”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”、などがある。
【００４７】
最大許容露光量は、単位面積あたりに照射できる光の強度を規定する。図２は、波長７５６ｎｍのときのＭＰＥを示す。この規定によると、ＭＰＥは照射周波数（単位時間あたりの照射回数）がおよそ１０Ｈｚ以下で最大となる。それ以上の照射周波数に上げると、同一の照射領域に繰り返しパルス光を照射する場合に、ある時間を境に１パルス毎の露光量を時間に反比例して下げなければならない。被検体へのパルス光の照射周波数を１０Ｈｚから２０Ｈｚにした場合では、１パルス毎の照射密度（単位面積当たりの照射光量）は、３．８秒以降減衰させる必要があり、１０秒以降は照射開始時の約半分にしなければならない。
【００４８】
波長７５６ｎｍの場合、同一の領域に対して許容される最大の照射密度の光を２０Ｈｚで照射できる最長の照射時間は３．８秒である。よって、本明細書では、照射周波数２０Ｈｚの場合に、３．８秒が経過するまでのＭＰＥを最大ＭＰＥとし、１０秒経過して以降のＭＰＥを最小ＭＰＥと定義する。本明細書では、波長７５６ｎｍを第１の波長、２０Ｈｚを第１の照射周波数、１０ＨＺを第２の照射周波数とする。このときの最小ＭＰＥは、第１の照射周波数における最大許容露光量の最小値と呼べる。ここで、第１の照射周波数における最大許容露光量が、当該第１の照射周波数における最大許容露光量の最小値を上回っている期間のことを、第１の期間とする。図２の場合の第１の期間は、１０秒である。この例では、第１の期間が１０秒以下であればよい。より好ましくは、第１の期間を３．８秒以下とすることで、露光量がＭＰＥを上回らないことを担保できる。
【００４９】
＜光音響装置の動作＞
次に図４に示すフローを用いて、本発明の実施形態の動作を説明する。
（Ｓ１００：撮像を開始する工程）
形状保持部１１００に被検体Ｅが挿入される。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。
【００５０】
（Ｓ２００：撮像条件を入力する工程）
次に、ユーザーが撮像条件を入力する。撮像条件としては、撮像領域（関心領域）、パルス光の照射周波数、吸収係数、散乱係数、被検体Ｅ内で発生した光音響波を取得する期間（以下、「受信期間」と記載する）あるいはタイミング、所望の画質などのパラメータ
が入力される。これらの他にも、撮像を実施するために必要な、いかなるパラメータの入力も受け付け可能である。パルス光の周波数や波長については、プルダウン方式やラジオボタンなどを介して選択の指示を受け付けても良い。関心領域が指定されない場合には、デフォルトで設定された撮像領域を測定領域としても良い。
【００５１】
（Ｓ３００：撮影条件から走査速度を算出する工程）
次に、入力された撮影条件から走査速度を算出する工程について説明する。図５（ａ）は、入力された撮影領域を走査する走査軌跡を示す。図５（ｂ）は、走査軌跡の一部を抜粋した図であり、照射領域が全く重ならない２つのパルス光の照射領域を示す。
【００５２】
符号６００１は、パルス光を照射して光音響波を受信する光音響測定を行う撮像領域を示している。符号６００２（破線で表された領域）は、最初パルス光の照射領域を示している。本実施形態における照射領域は、簡便のため１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形とする。符号６００３（一点鎖線で表された領域）は、次のパルス光の照射領域を示している。符号６００４（符号６００２と符号６００３の重畳領域）は、パルス光の前後で重なる領域を示している。符号６００５は、撮像領域を走査する走査軌跡を示している。さらに、図５（ｂ）の符号７００１（二点鎖線で表された領域）は、走査に伴い、照射領域が符号６００２の照射領域と重ならなくなったときの照射領域である。なお、走査軌跡は本実施形態に限定されない。また、支持体４００を連続的に移動させる連続移動方式と、パルス光の照射と光音響波の受信の度に支持体４００の移動を停止するステップアンドリピート方式のいずれも採用できる。
【００５３】
図２から分かるように、波長が７５６ｎｍであり、レーザの照射周波数が２０Ｈｚの場合、照射開始から３．８秒間は、照射周波数が１０Ｈｚの場合と同等のレーザ強度を使用して同一の領域を照射できる。したがって、照射領域が、符号６００２の照射領域に照射されたときから３．８秒後までに、符号６００２の照射領域と重ならない符号７００１の照射領域まで移動していれば、照射周波数が２０Ｈｚでも、１０Ｈｚの場合と同等の強度でレーザを照射できる。よって、制御部は、この条件を満たす速度に走査速度を設定する。一例としては、前記制御部は、連続する２回の前記光の照射によって照射される照射領域が、互いに重複しないように、移動部を制御しても良い。
【００５４】
本実施形態においては照射領域が１００ｍｍ×１００ｍｍである。レーザの照射周波数が２０Ｈｚなので、１０Ｈｚ相当のレーザ強度で照射できる時間は３．８秒である。よって、走査速度は１００ｍｍ／３．８秒を超えるようにすればよい。ここで、照射領域の形状は、光学系に応じて、楕円や長方形など、正方形以外でもよい。また、効率的に光音響波を発生させる観点から、レーザの強度は最大ＭＰＥが好ましい。ただし、最小ＭＰＥよりも大きい強度であれば、本発明の効果は得られる。
【００５５】
以上のように、走査速度を決めることで、パルス光の波長および照射周波数により定まるＭＰＥの最小値よりも高い強度の光を照射できる。このように照射領域が移動することを利用して照射光の強度をＭＰＥの最小値よりも強める結果、光音響波の強度（初期音圧）も大きくなり、コントラストの良い特性情報画像を生成できる。例えば波長７５６ｎｍの場合、レーザの照射周波数を１０Ｈｚより高くしても、１０Ｈｚ相当のＭＰＥの最大露光量を用いてレーザの照射ができる。そのため、ＳＮＲを向上させることができる。
【００５６】
フロー図に戻って説明を続ける。
（Ｓ４００：走査を開始する工程）
Ｓ３００において走査速度が算出された後、走査を開始する。走査の開始指示はユーザーが行っても良いし、走査速度が算出されたことを受けて、コンピュータ７００が自動的に行っても良い。
【００５７】
（Ｓ５００：光照射及びデータ取得を行う工程）
走査が開始されると、コンピュータ７００は、Ｓ２００で入力された照射周波数に従い光源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。コンピュータ７００内部に存在する不図示のデータ取得部では、Ｓ２００においてユーザーが指定した受信期間の光音響波データ及び走査位置センサ５１０から位置座標情報を取得する。
【００５８】
（Ｓ６００：走査及び光照射が完了したか否かを判定する工程）
スキャナー５００は、Ｓ２００で設定された撮像領域を、Ｓ３００で算出した走査速度で走査する。そして、撮像領域すべてを走査完了するまで、Ｓ５００を繰り返す。Ｓ６００においては、直前のＳ５００により、撮像領域の全域について光音響測定が完了したか否かを制御部が判定する工程で、光音響測定が完了していないと判断した場合にはＳ５００に戻り、完了したと判断した場合にはＳ７００に進む。
（Ｓ７００：走査を完了する工程）
ユーザーがＳ２００で設定した撮像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。
【００５９】
（Ｓ８００：受信信号に基づいて被検体情報を取得する工程）
情報取得部としての演算部７１０は、Ｓ５００で取得されたデジタル信号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、被検体の特性情報を示す被検体情報を取得する。画像再構成アルゴリズムとして例えば、トモグラフィー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利用できる。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ものに限定されるものではない。
【００６０】
（Ｓ９００：被検体情報を表示する工程）
ディスプレイ９００は、Ｓ８００で取得された被検体情報を表示する。
（Ｓ１０００：撮像を終了する工程）
撮像が終了となる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態１のように走査速度を決めることで、パルス光の波長と照射周波数から決まるＭＰＥの最小値よりも高い強度の光を照射することが可能になる。
例えば波長７６５ｎｍの光を照射周波数２０Ｈｚで照射しようとする場合に、同一の照射領域に対する照射時間が３．８秒以上になると、最大ＭＰＥ（約２６ｍＪ／ｃｍ２）よりも低い強度で照射する必要がある。さらに同一の照射領域に対する照射時間が１０秒以上であれば、最小ＭＰＥ（約１３ｍＪ／ｃｍ２）まで出力を低下させる必要がある。しかし、本実施形態のように照射領域が移動することを利用すれば、照射周波数２０Ｈｚであっても最小ＭＰＥを超える出力が可能である。そのため、ＳＮＲを向上することができる。その結果、画像化するとコントラストが向上するため、光音響画像の診断能が向上する。
【００６２】
本実施形態および他の実施形態において、本発明の原理は、光の様々な波長や照射周波数の場合にも適用できる。また、最小ＭＰＥよりも強い光を照射できるのであれば、最大ＭＰＥで照射しなくても、本発明のＳＮＲ向上効果は得られる。
【００６３】
［実施形態２］
実施形態１では、走査軌跡が主走査と副走査を繰り返すラスタ走査である場合について
説明した。実施形態２では、走査軌跡がスパイラル状の場合について説明する。なお、装置構成は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。動作フローについては、Ｓ３００を除いて実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００６４】
（Ｓ３００：撮影条件から走査速度を算出する工程）
走査軌跡がスパイラル状の場合における走査速度の算出について説明する。図６（ａ）は、入力された撮影領域（関心領域）を走査する走査軌跡を示している。図６（ｂ）は、照射領域が全く重ならない２つのパルス光の照射領域を示している。
【００６５】
符号８００１は、入力された撮像領域を示す。本実施形態においては、円形とする。符号８００２（破線内の領域）は、パルス光の照射領域を示す。本実施例においては、簡便のため半径１０ｍｍの円形とする。符号８００３（一点鎖線内の領域）は、次のパルス光の照射領域を示している。符号８００４は、パルス光の前後で重なる領域を示している。符号８００５は、走査の開始点を示している。符号８００６は、走査の終了点を示している。符号８００７は、開始点から終了点までを走査する走査軌跡を示す点線である。
【００６６】
図６（ｂ）において、符号９００１（二点鎖線で示す）は、スパイラル走査に伴い、照射領域が符号８００２の照射領域と重ならなくなった時の照射領域である。符号９００２は、符号９００１の照射領域の中心点である。符号９００３は、符号８００５から符号９００２までの走査距離（以下、距離Ａ）を示している。
【００６７】
図２から分かるように、光の波長が７５６ｎｍであり、レーザの照射周波数が２０Ｈｚの場合、同一の照射領域に対しては、照射開始から３．８秒間は、照射周波数が１０Ｈｚの場合と同等のレーザ強度を使用できる。よって、照射領域の移動に関して、符号８００２の照射領域における照射から３．８秒が経過するまでに、照射領域が符号９００１まで移動していれば良い。そうすることにより、レーザの照射周波数が２０Ｈｚでも１０Ｈｚ相当のレーザ強度を使用できる。言い換えると、照射から３．８秒が経過するまでに、照射領域を符号８００２と重ならない位置まで移動させれば良い。よって、制御部は、この条件を満たす速度に走査速度を設定する。
【００６８】
本実施形態においては、照射領域が半径１０ｍｍの円である。レーザの波長が７５６ｎｍ、照射周波数が２０Ｈｚなので、１０Ｈｚ相当のレーザ強度で照射できる時間が３．８秒である。よって、開始点８００５における照射から符号９００２までの走査速度は、Ａ／３．８を超えるようにすればよい。ここで、スパイラル状の走査軌跡とする場合には、光を照射する軌跡上の位置に応じて、照射領域が重ならなくなるまでの距離は、変化する。よって、走査速度はスパイラル内での走査位置に応じて変更される。本実施形態においては、中心にいくほど、照射領域が重ならなくなるまでの距離は、長くなる。よって、中心にいくほど、走査速度は速くなる。
【００６９】
中心ほど走査速度を速くした場合、中心におけるパルス光の照射回数が少なくなる場合がある。そこで、符号８００６（外周側から内周側へと走査する場合の終了点）で示す位置までの走査が終わった後で、逆方向の走査を行うと良い。すなわち、符号８００６で示す位置を開始点として、符号８００５で示す位置を目指して外向きにスパイラル走査を行う。ここでの目的は、内周側（スパイラルの中心側）における取得信号の不足を補うことなので、必ずしも符号８００５で示す位置まで照射領域を到達させなくても良い。あるいは、逆方向の走査においては外周側に行くほど速度を早めても良い。これにより、受信信号の取得時間を長くすることなく、中心付近のデータを重点的に取得できる。
【００７０】
なお、符号８００６で示す点を開始点とした外向きの走査は、符号８００５で示す点から符号８００６で示す点に向かう内向きの走査における軌跡を反対方向にたどらなくても
良い。内向きの走査を時計回転方向に行い、符号８００６に示す位置で終了した後に、符号８００５に向かって反時計回転方向に走査すると、支持体４００に大きな慣性力が働く。支持体４００に充填されたマッチング材が液体である場合には特に、マッチング材の液面が乱れるため、光音響測定を阻害し得る。そこで、外向きの走査も、内向きの走査と同様に時計回転方向に行うことで、内向きの走査と外向きの走査とを連続的に切り替えることができるので、液面の乱れを低減できる。
【００７１】
ここで、照射領域形状は、光学系に応じて楕円や長方形等でもよい。また、７５６ｎｍの波長の光であれば、レーザの強度は１０Ｈｚ相当の強度が好ましい。ただし、ＭＰＥの最小値よりも大きい強度であれば、本実施形態の効果が得られる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態２のように走査速度を決めることで、レーザの照射周波数を高くしても、その照射周波数に対するＭＰＥの最小値を上回る強度の光を用いてレーザを照射できる。例えば、７５６ｎｍの波長の光については、レーザの照射周波数を１０Ｈｚより高くしても、ＭＰＥの最大露光量を用いてレーザの照射ができる。そのため、ＳＮＲを向上することができる。また、走査の速度や走査軌跡の設定により、スパイラルの中心付近のＳＮＲを重点的に向上させることもできる。その結果、ＳＮＲが向上し、画像化するとコントラストが向上するため、光音響画像の診断能が向上する。
【００７３】
［実施形態３］
実施形態３では、重点的に観測したい部位がある場合について説明する。なお、構成は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。また動作フローについては、実施形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００７４】
＜光音響装置の動作＞
次に図７に示すフローを用いて、本発明の実施形態の動作をＳ２００、Ｓ１３００、Ｓ１４００を中心として説明する。
【００７５】
（Ｓ２００：撮像条件を入力する工程）
ユーザーが撮像条件を入力する。撮像条件の一つとして、重点的に観測したい部位を入力する。一例としては、形状取得部６００により取得された被検体Ｅの画像を表示部に表示させ、その画像内において、重点的に観測したい部位をユーザーが入力するようにしてもよい。それ以外の撮像条件は、実施形態１と同様とする。ここでの重点的に観測したい部位は、図８における撮像領域１１００１の中心とする。
【００７６】
（Ｓ１３００：撮影条件から走査軌跡を算出する工程）
重点的に観測したい部位が設定された場合の走査軌跡を算出する。本実施形態では、図８及び図９を用いて説明する。図８は、重点的に観測したい部位として撮像領域の中心を指定した場合の走査軌跡を示している。図９（ａ）〜図９（ｃ）は、走査軌跡の一部を抜粋したものである。ここでの軌跡は、例えば半球の中心が走査に伴って描く線を指す。
【００７７】
図８において、符号１１００１は、入力された撮像領域を示し、本実施形態においては、円形とする。符号１１００２は、パルス光の照射領域を示し、本実施形態においては、簡便のため半径１０ｍｍの円形とする。符号１１００３は、次のパルス光の照射領域を示している。符号１１００４は、重点的に観測したい部位を示している。符号１１００５は算出した走査軌跡を破線で示している。
【００７８】
図９（ａ）〜図９（ｃ）において、符号１２００１及び１２００４、符号１３００１、符号１４００１は、走査軌跡と撮影領域が交わる交点を示している。符号１２００２、符号１２００３、符号１２００５、符号１２００６、符号１３００２、符号１３００３、符
号１４００２、符号１４００３は走査方向を示している。符号１３００４は、走査軌跡の一部を抜粋したものである。
【００７９】
次に、具体的な走査軌跡の算出について説明する。ここでは、図９（ａ）に示す撮像領域１１００１の中心１１００４を走査の開始点とし、符号１２００１に向って、符号１２００２の方向に走査する。符号１２００１に到着したら、再度、符号１１００４に符号１２００３の方向に走査する。ここで、本実施形態では円形の走査軌跡を例示したが、楕円や正方形、長方形、多角形もしくは直線であってもよい。次に、符号１１００４から、符号１２００４（すなわち、１２００１から撮影領域の円周上の最も遠い点）に向って、符号１２００５の方向で走査する。符号１２００４に到着次第、符号１１００４に向って符号１２００６の方向で走査する。
【００８０】
このように図９（ａ）では、走査軌跡が、２つの円で構成される８の字を描く。８の字を構成する２つの円は、撮像領域１１００１の中心点で互いに接するとともに、走査領域１１００１に内接する。ここで、点１２００１と点１２００４とを結ぶ線分は点１１００４を通過する。これを、本明細書においては８の字の軸と呼ぶことにする。
【００８１】
図９（ｂ）に移る。軌跡が符号１１００４に到着次第、撮影領域の円周上にあり、かつ、符号１２００４から符号１１００４に対して左側９０°にある符号１３００１に向って、符号１３００２の方向で走査する。符号１３００１に到着次第、符号１１００４に向って符号１３００３の方向で走査する。同様にして、符号１３００４の円周に対して走査を行う。これにより、走査軌跡は図９（ａ）とは角度が異なる軸を持つ８の字を描く。
【００８２】
図９（ｃ）に移る。撮影領域の円周上にあり、かつ、符号１３００１と符号１２００１の中間点である符号１４００１に向って、符号１４００２の方向で走査する。符号１４００１に到着次第、符号１１００４に向って符号１４００３の方向で走査する。これにより、走査軌跡は図９（ａ）および図９（ｂ）のいずれとも軸の角度が異なる８の字を描く。
【００８３】
ここで、符号１２００１、符号１３００１、符号１４００１の相対的な位置関係は、本実施形態で例示したものに限定されるものでは無い。これらを繰り返すことで、走査軌跡１１００５が算出できる。この走査軌跡は、関心領域の中心部に位置する符号１１００４を複数回通過する。すなわち、スパイラル軌跡だと中心部で速度を速める必要があったが、図９の走査軌跡であれば８の字の２つの小円の接続点を関心領域の中心に重ねることにより、速度を速めずに済む。また、複数の８の字の軌跡が、共通の交点を持ち、各８の字の軸の角度を変えることにより、広い領域をカバーできる。その結果、撮影領域を網羅的に走査できると共に、観測したい部位を重点的に走査することができる。共通の交点を持つ場合とは、事実上同一とみなせる範囲（例えば被検体が乳房の場合、直径１ｃｍ以内）に各交点が位置する場合を含む。軸の角度は、好ましくは関心領域の内部である。
【００８４】
（Ｓ１４００：撮影条件から走査速度を算出する工程）
走査軌跡がＳ１３００で算出した場合の走査速度を算出する。図１０は、照射領域が全く重ならない２つのパルス光の照射領域を示している。すなわち、符号１５００１は、符号１１００３の照射領域と重ならなくなった時の照射領域である。符号１５００２は、符号１５００１の照射領域の中心点である。符号１５００３は、符号１１００４から符号１５００２までの走査距離（以下Ｂ）を示している。
【００８５】
図２から分かるように、波長が７５６ｎｍであり、レーザの照射周波数が２０Ｈｚの場合、同一の照射領域に対しては、照射開始から３．８秒間は、照射周波数が１０Ｈｚ相当のレーザ強度を使用できる。よって、符号１１００３の照射領域から、３．８秒後までに、符号１１００３の照射領域と重ならない符号１５００１の照射領域までスキャナー４０
０による移動が行われることが望ましい。これにより、レーザの照射周波数が２０Ｈｚでも１０Ｈｚの場合と同等のレーザ強度を利用できる。
【００８６】
本実施形態においては、照射領域が半径１０ｍｍの円、レーザの波長が７５６ｎｍ、照射周波数２０Ｈｚ、１０Ｈｚ相当のレーザ強度で照射できる時間が３．８秒である。よって、符号１１００４の点における照射から１５００２までの走査速度は、Ｂ／３．８を超えるようにすればよい。なお、照射領域の広さ、撮影領域（関心領域）内における照射開始位置や終了位置の配置、軌跡の形状（例えば、円弧や直線）などに応じて、照射領域が重ならなくなるまでの距離は変化する。よって、その距離に応じて走査速度も変化させる必要がある。また、照射領域は、楕円や長方形等でもよく、光学系に基づいて照射領域を設定すればよい。また、レーザの強度は１０Ｈｚ相当の強度が好ましい。ただし、被検体に照射する光の波長および照射周波数から求まるＭＰＥの最小値よりも大きい強度であれば、本実施形態を適用することによる効果を享受できる。
【００８７】
上記のように走査軌跡及び走査速度を決めることで、レーザの照射周波数を高くしても、その照射周波数に対するＭＰＥの最小値を上回る強度の光を用いてレーザの照射ができる。そのため、ＳＮＲを向上することができる。また、指定された重点的に観測したい部位のＳＮＲを、重点的に向上させることもできる。その結果、ＳＮＲが向上し、画像化するとコントラストが向上するため、光音響画像の診断能が向上する。また本発明の原理は、様々な光波長や照射周波数の場合にも適用できる。
【００８８】
以上説明したように、本発明によれば、ＳＮＲを向上することができる。
【００８９】
＜その他の実施形態＞
記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施形態の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１００：光源、２００：光学系、３００：複数の音響波受信素子、４００：支持体、５００：スキャナー、
７００：コンピュータ、１０００：入力部
【図１】
2017196026.tif 000003
【図２】
2017196026.tif 000004
【図３】
2017196026.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017196026.tif 000009
【図８】
2017196026.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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