[发明专利]图像生成装置、图像生成方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及用于生成代表被检体内部的信息的图像的图像生成装置、图像生成方法和程序。

背景技术

在医学领域，对于将来自光源（例如，激光器）的光照射到诸如活体的被检体上并且将被检体内部的信息可视化的成像装置的研究一直在积极地进展。这种利用光的可视化技术的例子是光声断层成像（PAT）。光声断层成像装置在被检体周围的多个位置处检测从吸收了在被检体中传播并从中扩散的光的能量的活体的组织生成的声波（典型地为超声波）。然后，对获得的信号进行数学分析，并且，与被检体内部的光学性能有关的信息、特别是吸收系数分布被可视化。近来，正积极进行关于通过使用光声断层成像装置将小动物的血管成像的临床前研究和关于应用光声断层成像装置的原理以诊断乳癌等的临床研究。

在光声断层成像装置和常规上在医学领域中使用的超声诊断装置（用于检测在活体中反射的声波并生成图像的装置）的情况下，通常通过使用被检体的平均的声速（被检体内部的声波的声速、被检体内部的声波的传播速度或在被检体内部声波的传播速度）生成图像。一般地，基于实验值或基于文献的值确定声速。但是，传播速度具有个体差异，并且，例如，声速也根据保持被检体的方法改变。因此，如果用于生成图像的声速与实际的声速不同，那么图像的分辨率大大下降。

例如专利文献（PTL 1）公开了一种用于解决该问题的方法。根据在专利文献（PTL 1）中公开的技术，声速被确定为使得各像素（或体素（voxel））的亮度或对比度被最大化。由此，由于用于生成图像的声速与实际的声速的不匹配导致的图像质量的下降被抑制。

但是，在专利文献（PTL 1）中的技术的情况下，由于各像素的亮度或对比度被最大化，因此，背景噪声的亮度或对比度也增大。并且，如果在检测信号中包含噪声，那么声速被确定为使得噪声分量和正常信号分量的总值被最大化，因此，不能获得精确的声速，并且，图像模糊。

（PTL 1）日本专利申请公开No.2000-166925

发明内容

本发明提供可在抑制由于噪声和用于生成图像的声速与实际传播速度（声速）的不匹配导致的图像质量的下降的同时生成代表被检体内部的信息的图像的图像生成装置和图像生成方法。

本发明在其第一方面中提供一种图像生成装置，该图像生成装置包括：

具有检测从被检体内部传播的声波并输出检测信号的多个检测元件的探测器；

确定在被检体内部声波的传播速度的确定单元；

通过使用由确定单元确定的传播速度和从多个检测元件获得的多个检测信号生成代表被检体内部的信息的图像的图像生成单元，其中，

确定单元在被检体内部的一部分区域中设定目标区域，

对于多个假定的（tentative）速度，确定单元执行基于从所述检测元件中的每一个到目标区域的距离和假定的速度调整所述检测信号中的每一个的相位、以及计算经相位调整的多个检测信号的强度的离散度的处理，并且，

确定单元确定所述多个假定的速度之中的强度的离散度最小化的速度作为传播速度。

本发明在其第二方面中提供一种图像生成方法，该图像生成方法包括：

通过使用多个检测元件检测从被检体内部传播的声波并生成检测信号的步骤；

确定在被检体内部声波的传播速度的确定步骤；和

通过使用在所述确定步骤中确定的传播速度和从多个检测元件获得的多个检测信号生成代表被检体内部的信息的图像的图像生成步骤，其中，在所述确定步骤中，

在被检体内部的一部分区域中设定目标区域，

对于多个假定的速度，执行基于从所述检测元件中的每一个到目标区域的距离和假定的速度调整所述检测信号中的每一个的相位、以及计算经相位调整的多个检测信号的强度的离散度的处理，并且，

确定所述多个假定的速度之中的强度的离散度最小化的速度作为传播速度。

本发明在其第三方面中提供一种记录计算机程序的非暂态（non-transitory）计算机可读介质，该计算机程序用于使计算机执行包括以下的步骤的方法：

确定在被检体内部声波的传播速度的确定步骤；和

通过使用借助于用多个检测元件检测从被检体内部传播的声波生成的多个检测信号和在所述确定步骤中确定的传播速度来生成代表被检体内部的信息的图像的图像生成步骤，其中，

在所述确定步骤中，

在被检体内部的一部分区域中设定目标区域，