[发明专利]光声装置

说明书

公开了能够减少由光源输出的光的量随时间的变化而引起的图像变化的光声装置。所述光声装置包括：用脉冲光束照射检查对象的光源(2a)；检测由于脉冲光束在检查对象(3)中产生的声波的检测器(5)；测量光源(2a)的输出光的量的光量测量模块(8a)；和从由检测器(5)获取的检测信号获取与检查对象内部有关的信息的信号处理单元(15)。信号处理单元校正检测信号的强度以使得由输出光的量随时间的变化导致的检测信号的幅度的变化最小化。

本申请是申请日为2009年10月29日、申请号为200980162213.1、发明名称为“光声装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及光声装置，所述光声装置用光照射检查对象使得产生光声波，并且接收所述光声波。

背景技术

用光照射活体并且使根据入射光获得的活体内部的信息成像的光学成像装置在医疗领域中得到积极研究。这种光学成像技术的例子包括光声断层法(PAT)。在光声断层法中，用从光源产生的脉冲光照射活体，使得检测从吸收在活体内传播并扩散的脉冲光的能量的体组织产生的声波(专利文献1)。特别地，通过利用诸如肿瘤的检测对象的光学能量吸收率与其它组织的光学能量吸收率之间的差值，通过换能器接收当检测对象吸收照射光能量并因此瞬间膨胀时产生的弹性波，即光声波。通过对于检测信号执行分析处理，获得光学特性分布，特别是光学能量吸收密度分布。可对于例如包含于检查对象中的特定物质(诸如包含于血液中的葡萄糖和血红蛋白)的定量测量，使用该信息。因此，可以利用光声断层以指定包含恶性肿瘤和正在生长的新血管的部分。

并且，非专利文献1公开了采用光声显微镜的情况的例子。根据非专利文献1，通过执行成像的换能器接收通过用脉冲光照射检查对象获得的超声波。并且，通过改变脉冲光的波长，将检查对象的分光特性成像。

引文列表

专利文献

专利文献1：美国专利No.5840023

非专利文献

非专利文献1：IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics,Vol.14,No.1,171～179(2008)

发明内容

技术问题

当使用PAT时，可通过测量由于局部检查对象部分处的光的吸收而产生的声波，获得关于局部光吸收的信息。通过使用光照射点到检查对象部分之间的距离r由下式(1)表达初始声压P。

P(d)＝Γμ_a(r)Φ(r) 式(1)

这里，Γ表示Gruneisen系数(热声转换系数)，μ_a(r)表示与距离r对应的位置中的吸收系数，Φ(r)表示与距离r对应的位置中的光强度。通过将热膨胀系数β的平方与声速c的平方的积除以定压比热Cp，获得用作弹性特性值的Gruneisen系数Γ。由于值Γ对于相同的活组织基本上是恒定的值，因此，当以时分的方式测量用作声波量的声压P的变化时，获得值μ_a与Φ的积，即，光学能量吸收密度分布H。并且，通过将光学能量吸收密度分布H除以光强度Φ(r)，获得μ_a(r)。

这里，用于产生光声波的脉冲激光可能由于其基本功能无法产生恒定光量的脉冲光，并且，在一定程度上出现随时间的输出波动。特别地，光量波动可达10％或更大。当脉冲光的量改变时，包含于检查对象中的局部区域中的光量Φ(r)也改变。如上所述，由于光声波的光量Φ(r)和强度P具有比例关系，因此，光声波对于各激光脉冲类似地改变。因此，当光学能量吸收密度H分布和吸收系数μ_a分布被成像时，在重构之后获得的画面中出现强度的不均匀性，并且，测量的定量性能会劣化。