光聲測量設(shè)備的制作方法
【專利摘要】為了便于在光聲測量設(shè)備中的操作模式的切換。探頭(11)包括朝被檢體發(fā)射聲波的聲波發(fā)射部、照射從激光單元(13)引導(dǎo)的光束的光照射部、和檢測由于光束照射被檢體上而在被檢體內(nèi)生成的光聲波和發(fā)射到被檢體中的聲波的反射聲波的聲波檢測部。模式切換開關(guān)(15)被提供在探頭(11)上。響應(yīng)于模式切換開關(guān)(15)的操作，控制裝置(22)在聲波檢測部至少檢測光聲波的操作模式與聲波檢測部不檢測光聲波的操作模式之間切換操作模式。
【專利說明】光聲測量設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光聲測量設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及一種將光照射到被檢體上并且檢測通過光的照射而在被檢體內(nèi)生成的聲波的光聲測量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲檢查方法被認(rèn)為是使得能夠以非侵入方式檢查活生物體的內(nèi)部狀態(tài)的圖像檢查方法。超聲檢查采用能夠發(fā)射和接收超聲波的超聲探頭。當(dāng)將超聲波從超聲探頭發(fā)射至被檢體(活生物體)時(shí)，超聲波傳播通過該活生物體的內(nèi)部，并且在組織系統(tǒng)之間的界面處被反射。通過基于反射的超聲波返回到超聲探頭的時(shí)間量來計(jì)算距離，超聲探頭接收反射的超聲波和被檢體的內(nèi)部狀態(tài)的圖像。
[0003]利用光聲效應(yīng)對活生物體的內(nèi)部進(jìn)行成像的光聲成像也是已知的。通常，在光聲成像中，脈沖激光束被照射到活生物體。在活生物體內(nèi)的吸收脈沖激光束的能量的生物組織通過由于熱導(dǎo)致的其體積膨脹來生成超聲波(光聲信號)。超聲探頭等檢測光聲信號，并且基于檢測信號來構(gòu)造光聲圖像，以使得能夠基于光聲信號實(shí)現(xiàn)活生物體的可視化。
[0004]例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了能夠生成光聲圖像和超聲圖像兩者的設(shè)備。在專利文獻(xiàn)I中，采用提供在操作面板上的鍵盤、軌跡球、鼠標(biāo)等輸入命令以開始光聲圖像數(shù)據(jù)的收集。[0005][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0006][專利文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)I]
[0008]日本未審查專利公布N0.2005-218684
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在能夠生成光聲圖像和超聲圖像的設(shè)備中，可以顯示(生成)三種類型的圖像。這三種類型的圖像是:超聲圖像；光聲圖像；和其中超聲圖像和光聲圖像彼此重疊的圖像。在專利文獻(xiàn)I中，通過操作提供在操作面板上的鍵盤、軌跡球、鼠標(biāo)等來切換圖像的類型。然而，在這種情況下，操作者必須改變他們所面對的方向以及放開他們握在他們手中的探頭，以便操作操作面板，這是麻煩的。
[0010]鑒于前述情況，已經(jīng)研發(fā)了本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在其中方便操作者切換所顯示的圖像的光聲測量設(shè)備。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種光聲測量設(shè)備，該光聲測量設(shè)備包括:
[0012]光源；
[0013]朝被檢體發(fā)射聲波的聲波發(fā)射部；
[0014]光照射部，該光照射部朝被檢體照射從光源引導(dǎo)的光束；
[0015]包括聲波檢測部的探頭，該探頭檢測由于光束照射到被檢體上而在被檢體內(nèi)生成的光聲波，并且檢測發(fā)射到被檢體內(nèi)的聲波的反射聲波；[0016]提供在探頭上的模式切換開關(guān)；以及
[0017]控制部，響應(yīng)于模式切換開關(guān)的操作，該控制部在聲波檢測部至少檢測光聲波的操作模式與聲波檢測部 不檢測光聲波的操作模式之間切換。
[0018]在本發(fā)明中，可以采取一種配置，其中:
[0019]操作模式包括聲波檢測部檢測光聲波的第一操作模式、聲波檢測部檢測反射聲波的第二操作模式、和聲波檢測部檢測光聲波和反射聲波兩者的第三操作模式；并且
[0020]每次操作模式切換開關(guān)時(shí)，控制部在第一至第三操作模式之間切換。
[0021]優(yōu)選地，在初始狀態(tài)下，控制部將操作模式設(shè)置到聲波檢測部不檢測光聲波的操作模式。
[0022]可以采用交替動(dòng)作按鈕開關(guān)作為模式切換開關(guān)。
[0023]該光聲測量設(shè)備可以進(jìn)一步包括:
[0024]圖像生成部，該圖像生成部基于光聲波的檢測信號和反射聲波的檢測信號來生成光聲圖像和聲圖像。
[0025]探頭可以包括聲波發(fā)射部和光照射部中的至少一個(gè)。
[0026]可以采取一種配置，其中:
[0027]光源能夠輸出具有多個(gè)不同波長的光束；
[0028]光聲測量設(shè)備進(jìn)一步包括用于選擇將被照射到被檢體上的光束的波長的波長選擇開關(guān)；并且
[0029]除了操作模式的切換之外，控制部還響應(yīng)于波長選擇開關(guān)的操作來控制將從光源輸出的光束的波長。
[0030]波長選擇開關(guān)可以被提供在探頭上。
[0031]可以采取一種配置，其中:
[0032]響應(yīng)于波長選擇開關(guān)的操作，控制部使得光源輸出具有第一波長的光束、輸出具有不同于所述第一波長的第二波長的光束，或交替地輸出具有第一波長的光束和具有第二波長的光束。
[0033]可以采用滑動(dòng)開關(guān)作為波長選擇開關(guān)。
[0034]本發(fā)明的光聲測量設(shè)備可以進(jìn)一步包括:
[0035]接觸狀態(tài)判斷部，該接觸狀態(tài)判斷部判斷探頭是否與被檢體相接觸。在這種情況下，當(dāng)接觸狀態(tài)判斷部判斷探頭與被檢體相接觸時(shí)，可以將光束照射到被檢體上。
[0036]接觸狀態(tài)判斷部可以基于反射聲波的檢測信號來判斷探頭是否與所述被檢體相接觸。
[0037]本發(fā)明還提供了一種光聲測量設(shè)備，該光聲測量設(shè)備包括:
[0038]光源；
[0039]朝被檢體發(fā)射聲波的聲波發(fā)射部；
[0040]光照射部，該光照射部朝被檢體照射從光源引導(dǎo)的光束；
[0041]包括聲波檢測部的探頭，該探頭檢測由于光束照射到被檢體上而在被檢體內(nèi)生成的光聲波，并且檢測發(fā)射到被檢體內(nèi)的聲波的反射聲波；
[0042]用于切換操作模式的模式切換開關(guān)；
[0043]用于選擇將從光源輸出的光束的波長的波長選擇開關(guān)；以及[0044]控制部，響應(yīng)于模式切換開關(guān)的操作，該控制部在聲波檢測部至少檢測光聲波的操作模式與聲波檢測部不檢測光聲波的操作模式之間切換，并且響應(yīng)于波長選擇開關(guān)的操作，該控制部控制從光源輸出的光束的波長；[0045]模式切換開關(guān)和波長選擇開關(guān)中的至少一個(gè)被提供在探頭上。
[0046]在本發(fā)明的光聲測量設(shè)備中，模式切換開關(guān)和波長選擇開關(guān)兩者均可以被提供在探頭上。
[0047]可以采用交替動(dòng)作按鈕開關(guān)作為模式切換開關(guān)。
[0048]可以采取一種替代配置，其中:
[0049]在探頭上僅提供波長選擇開關(guān)；并且
[0050]模式切換開關(guān)是將由操作者的腳操作的腳踏開關(guān)?？梢圆捎媒惶鎰?dòng)作開關(guān)作為腳踏開關(guān)。
[0051]可以采用滑動(dòng)開關(guān)作為波長選擇開關(guān)。
[0052]本發(fā)明的光聲測量設(shè)備在探頭上提供有模式切換開關(guān)。通過操作開關(guān)在包括光聲信號的檢測的操作模式與不包括光聲信號的檢測的操作模式之間切換操作模式。通過操作在探頭上提供的開關(guān)，操作者能夠切換將被生成的圖像，并且能夠容易地切換所顯示的圖像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光聲測量設(shè)備的框圖。
[0054]圖2是示出探頭的外觀的圖示。
[0055]圖3是示出當(dāng)操作模式是超聲圖像生成模式時(shí)操作過程的步驟的流程圖。
[0056]圖4是示出當(dāng)操作模式是光聲圖像生成模式時(shí)的操作過程的步驟的流程圖。
[0057]圖5是示出當(dāng)操作模式是生成兩種類型的圖像的操作模式時(shí)的操作過程的步驟的流程圖。
[0058]圖6是示出超聲圖像的示例的圖示。
[0059]圖7是示出光聲圖像的示例的圖示。
[0060]圖8是示出其中光聲圖像和超聲圖像重疊的圖像的示例的圖示。
[0061]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光聲測量設(shè)備的框圖。
[0062]圖10是示出探頭的外觀的圖示。
[0063]圖11是示出激光單元的配置的框圖。
[0064]圖12是示出波長選擇元件、驅(qū)動(dòng)裝置、和驅(qū)動(dòng)狀態(tài)檢測裝置的配置的示例的圖
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[0065]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光聲測量設(shè)備的框圖。
[0066]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的變型的光聲測量設(shè)備的框圖。
[0067]圖15是示出變型的探頭的外觀的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0068]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光聲測量設(shè)備10。光聲測量設(shè)備10包括:超聲探頭(探頭)11 ;超聲波單元12 ；和光源(激光單元)13。激光單元13是光源，并且生成將被照射到被檢體上的激光束。根據(jù)觀察的目標(biāo)，可以視情況設(shè)置激光束的波長。由激光單元13輸出的激光束由諸如光纖的光引導(dǎo)裝置引導(dǎo)至探頭11。
[0069]探頭11包括光照射部，該光照射部將從激光單元向其引導(dǎo)的激光束照射31到被檢體上。此外，探頭11包括聲波發(fā)射部和聲波檢測部，該聲波發(fā)射部向被檢體輸出(發(fā)射)聲波(典型地，超聲波)，該聲波檢測部檢測(接收)由被檢體反射的聲波。例如，探頭11具有一維布置的多個(gè)超聲換能器。例如，探頭在生成超聲圖像時(shí)從多個(gè)超聲換能器輸出超聲波并且檢測反射聲波(在下文中，也被稱為“反射聲信號”)。當(dāng)生成光聲圖像時(shí)，探頭11檢測由被檢體內(nèi)吸收由激光單元13輸出的激光束的測量目標(biāo)所生成的聲波(在下文中，還被稱為“光聲信號”)。注意，對于探頭11而言，僅需包括至少聲波檢測部，并且聲波發(fā)射部和光照射部中的一個(gè)或兩者可以被提供在探頭11的外部。 [0070]探頭11具有用于切換設(shè)備的操作模式的模式切換開關(guān)15。例如，可以采用交替動(dòng)作按鈕開關(guān)作為模式切換開關(guān)15。利用模式切換開關(guān)15在探頭11的聲波檢測部至少檢測光聲波的操作模式與聲波檢測部不檢測光聲波的操作模式之間切換。操作模式包括聲波檢測部檢測光聲波的第一操作模式、聲波檢測部檢測反射聲波的第二操作模式、和聲波檢測部檢測光聲波和反射聲波兩者的第三操作模式。通過按下模式切換開關(guān)15，諸如內(nèi)科醫(yī)師的操作者能夠在光聲信號的檢測、反射聲信號的檢測、和光聲信號和反射聲信號兩者的檢測之間切換。
[0071]超聲波單元12具有檢測信號處理部，該檢測信號處理部處理由探頭檢測的光聲波和反射聲波的檢測信號。信號處理部被構(gòu)成為圖像生成部，該圖像生成部基于由探頭11檢測的聲波的檢測信號來生成層析圖像。在圖1中，圖像重構(gòu)裝置18、檢測裝置19、對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置20、和圖像構(gòu)造裝置21構(gòu)成圖像生成部。圖像生成部的各部件的功能可以通過計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)定程序執(zhí)行處理來實(shí)現(xiàn)。圖像生成部基于由探頭11接收的光聲信號生成第一層析圖像(光聲圖像)，以及基于由探頭11接收的反射聲信號生成第二層析圖像(超聲圖像)。
[0072]圖像重構(gòu)裝置18基于由探頭11的多個(gè)超聲波換能器檢測的聲波的檢測信號來生成對應(yīng)于層析圖像的每條線的數(shù)據(jù)。例如，圖像重構(gòu)裝置18以對應(yīng)于超聲換能器的位置的延遲時(shí)間添加來自探頭11的64個(gè)超聲換能器的數(shù)據(jù)，以生成對應(yīng)于單個(gè)線的數(shù)據(jù)(延時(shí)添加方法)?；蛘?，圖像重構(gòu)裝置18可以通過CBP (Circular Back Projection,圓形反投影)方法執(zhí)行圖像重構(gòu)。作為進(jìn)一步的替代方案，圖像重構(gòu)裝置18可以通過霍夫變換方法或傅里葉變換方法執(zhí)行圖像重構(gòu)。
[0073]檢測裝置19輸出與由圖像重構(gòu)裝置18輸出的每條線對應(yīng)的數(shù)據(jù)的包絡(luò)曲線。對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置20對數(shù)轉(zhuǎn)換由檢測裝置19輸出的包絡(luò)曲線，以加寬其動(dòng)態(tài)范圍。圖像構(gòu)造裝置21通過沿著時(shí)間軸線將聲波(峰部分)的位置轉(zhuǎn)換至層析圖像的深度方向上的位置來生成層析圖像。圖像顯示裝置14將由圖像構(gòu)造裝置21生成的層析圖像顯示在監(jiān)視器等上。
[0074]控制裝置22 (控制部)控制在超聲波單元12內(nèi)的各部件。由控制裝置22施加的控制包括操作模式的切換。響應(yīng)于模式切換開關(guān)15的操作，控制裝置22在探頭11的聲波檢測部至少檢測光聲波的操作模式與聲波檢測部不檢測光聲波的操作模式之間切換。例如，控制裝置22在檢測光聲波并且生成光聲圖像的操作模式、檢測反射聲波并且生成超聲圖像的操作模式、以及檢測光聲波和反射聲波兩者并且生成光聲圖像和超聲圖像兩者的操作模式之間切換。
[0075]例如，在初始狀態(tài)下，即，在模式切換開關(guān)15尚未被按下一次的狀態(tài)下，控制裝置22將操作模式設(shè)置到不檢測光聲波的操作模式，具體地，生成超聲圖像的操作模式。例如，每次模式切換開關(guān)15被操作時(shí)，控制裝置22切換操作模式。如果在操作模式是超聲圖像生成模式的同時(shí)按下模式切換開關(guān)15，則控制裝置22將操作模式切換至光聲圖像生成模式。如果再次按下模式切換開關(guān)15，則控制裝置22將操作模式從光聲圖像生成模式切換至生成超聲圖像和光聲圖像兩者的模式。如果在生成兩種類型的圖像的模式下的同時(shí)按下模式切換開關(guān)15，則操作模式返回至超聲圖像生成模式。之后，控制裝置22從超聲圖像生成模式、光聲圖像生成模式、和生成超聲圖像和光聲圖像兩者的模式的順序依次切換操作模式。
[0076]此外，在向被檢體發(fā)射超聲波時(shí)控制裝置22向發(fā)射控制電路23輸出超聲波發(fā)射觸發(fā)信號。當(dāng)接收到觸發(fā)信號時(shí)，發(fā)射控制電路23使得探頭11發(fā)射超聲波?？刂蒲b置22控制與超聲波發(fā)射觸發(fā)信號同步化的A/D轉(zhuǎn)換裝置17的采樣開始時(shí)刻。同時(shí)，在操作模式是生成光聲圖像的模式或生成超聲圖像和光聲圖像的模式的情況下，控制裝置22向激光單元13發(fā)射激光振蕩觸發(fā)信號。當(dāng)接收到觸發(fā)信號時(shí)，激光單元13執(zhí)行激光振蕩并且輸出激光束?？刂蒲b置22控制與激光振蕩觸發(fā)信號同步化的A/D轉(zhuǎn)換裝置17的采樣開始時(shí)刻。
[0077]圖2示出探頭11的外觀。操作者將探頭11握在他們的手中并且使得探頭11的超聲換能器所布置的表面接觸將被觀察的部分。模式切換開關(guān)15被提供當(dāng)探頭11被握在操作者的手中時(shí)在探頭11上拇指所位于的部分。操作者通過視情況操作模式切換開關(guān)15來設(shè)置期望的操作模式。
[0078]圖3示出當(dāng)操作模式是生成超聲圖像的模式時(shí)的操作過程的步驟?？刂蒲b置22將超聲波發(fā)射觸發(fā)信號輸出至發(fā)射控制電路23 (步驟Al)。探頭11將超聲波發(fā)射到被檢體的體內(nèi)(步驟A2)。探頭11接收在被檢體的體內(nèi)反射的聲信號(步驟A3)。在超聲波單元12內(nèi)的圖像生成裝置23基于反射聲信號生成超聲圖像(步驟A4)。圖像顯示裝置14將由超聲波單元12生成的超聲圖像顯示在`顯示屏幕上(步驟A5)。
[0079]圖4示出當(dāng)操作模式是生成光聲圖像的模式時(shí)的操作過程的步驟。控制裝置22將激光振蕩觸發(fā)信號輸出至激光單元13 (步驟BI)。激光單元13輸出脈沖激光束，并且由激光單元13輸出的脈沖激光束被從探頭11照射到被檢體上(步驟B2)。探頭11接收由于激光束的照射而在被檢體的體內(nèi)生成的光聲信號(步驟B3)。在超聲波單元12內(nèi)的圖像生成裝置23基于光聲信號生成超聲圖像(步驟B4)。圖像顯示裝置14將由超聲波單元12生成的光聲圖像顯示在顯示屏幕上(步驟B5)。
[0080]圖5示出當(dāng)操作模式是生成光聲圖像和超聲圖像的模式時(shí)的操作過程的步驟?？刂蒲b置22將激光振蕩觸發(fā)信號輸出至激光單元13 (步驟Cl)。激光單元13輸出脈沖激光束，并且由激光單元13輸出的脈沖激光束被從探頭11照射到被檢體上(步驟C2)。探頭11接收由于激光束的照射而在被檢體的體內(nèi)生成的光聲信號(步驟C3)。在超聲波單元12內(nèi)的圖像生成裝置23基于光聲信號生成超聲圖像(步驟C4)。
[0081]之后，控制裝置22將超聲波發(fā)射觸發(fā)信號輸出至發(fā)射控制電路23(步驟C5)。探頭11將超聲波發(fā)射到被檢體的體內(nèi)(步驟C6)。探頭11接收在被檢體的體內(nèi)反射的聲信號(步驟C7)。在超聲波單元12內(nèi)的圖像生成裝置23基于反射聲信號生成超聲圖像(步驟CS)。圖像顯示裝置14將由超聲波單元12生成的光聲圖像和超聲圖像顯示在顯示屏幕上(步驟C9)。例如，圖像顯示裝置14以重疊方式顯示光聲圖像和超聲圖像。注意，在圖5中，首先生成光聲圖像，然后接著生成超聲圖像?；蛘?，可以首先生成超聲圖像，然后可以在此之后生成光聲圖像。
[0082]圖6是示出超聲圖像的圖示，圖7是示出光聲圖像的圖示，并且圖8是示出光聲圖像和超聲圖像重疊的圖像的示例的圖示。在這些圖形中的每一個(gè)中，水平方向?qū)?yīng)于超聲換能器所布置的方向，并且豎直方向?qū)?yīng)于深度方向。當(dāng)操作模式是生成超聲圖像的操作模式時(shí)，圖像顯示裝置14顯示諸如圖6所示的超聲圖像。當(dāng)操作模式是生成光聲圖像的操作模式時(shí)，圖像顯示裝置14顯示諸如圖7所示的光聲圖像。當(dāng)操作模式是生成光聲圖像和超聲圖像的操作模式時(shí)，圖像顯示裝置14顯示光聲圖像和超聲圖像重疊的圖像，諸如圖8所示的圖像。
[0083]在本實(shí)施例中，每次模式切換開關(guān)15被操作時(shí)，控制裝置切換光聲測量設(shè)備10的操作模式。例如，如果當(dāng)光聲測量設(shè)備10在超聲圖像生成模式下操作的同時(shí)模式切換開關(guān)15被操作一次，則操作模式被切換到光聲圖像生成模式，并且對光聲圖像的觀察成為可能。在本實(shí)施例中，用于切換操作模式的模式切換開關(guān)15被提供在探頭上。因此，操作員能夠在不操作操作面板等的情況下切換觀察的圖像，并且有助于所顯示的圖像的切換。優(yōu)選地，在初始狀態(tài)下，光聲測量設(shè)備10的模式為不包括光聲圖像生成的模式。如果采取了該配置，則能夠防止激光束的突然照射。
[0084]接著，將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖9示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光聲測量設(shè)備10a。光聲測量設(shè)備IOa配備有超聲探頭(探頭)11、超聲波單元12a、和光源(激光單元)13。超聲波單元12a具有接收電路16、A/D轉(zhuǎn)換裝置17、光聲圖像生成裝置27、光聲圖像構(gòu)造裝置31、控制裝置22、發(fā)射控制電路23、接收存儲(chǔ)器24、數(shù)據(jù)分離裝置25、兩個(gè)波長數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)化裝置26、兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置28、強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29、檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置30、超聲圖像重構(gòu)裝置32、`檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置33、超聲圖像構(gòu)造裝置34、圖像組合裝置35、和觸發(fā)控制電路36。
[0085]在本實(shí)施例中，激光單元13被配置為能夠輸出具有相互不同的波長的多個(gè)激光束。例如，在將具有多個(gè)波長的光束照射到被檢體上的情況下，利用對于被檢體內(nèi)的光吸收體的光吸收特性的波長依賴屬性，來生成在其中能夠區(qū)別動(dòng)脈和靜脈的光聲圖像。使用模式切換開關(guān)15的設(shè)備的操作模式的切換與在第一實(shí)施例中相同。也就是，每次按下由交替動(dòng)作按鈕開關(guān)構(gòu)成的模式切換開關(guān)時(shí)，設(shè)備的操作模式從僅生成超聲圖像的操作模式、僅生成光聲圖像的操作模式、和生成兩種類型的圖像的模式進(jìn)行切換。
[0086]從激光單元13輸出的脈沖激光束由諸如光纖的光導(dǎo)裝置引導(dǎo)至探頭11，然后被從探頭11照射到受檢體上。下列描述將主要是激光單元能夠輸出具有第一波長的脈沖激光束和具有第二波長的脈沖激光束的情況。
[0087]將考慮其中第一波長(中心波長)是大約750nm，并且第二波長是大約800nm的情況。與800nm波長相比，對于750nm的波長，在人類動(dòng)脈中包含的氧合血紅蛋白(結(jié)合到氧的血紅蛋白:oxy-Hb)的分子吸收系數(shù)更大。同時(shí)，與800nm波長相比,對于750nm的波長，在靜脈中包含的脫氧血紅蛋白(未結(jié)合到氧的血紅蛋白:deoxy-Hb)的分子吸收系數(shù)更小。利用這些特性，通過檢查針對800nm的波長所獲得的光聲信號的相對強(qiáng)度與針對750nm的波長所獲得的光聲信號的相對強(qiáng)度，能夠區(qū)別來自動(dòng)脈的光聲信號和來自靜脈的光聲信號。
[0088]探頭11具有將光照射到被檢體上的光照射部、朝被檢體發(fā)射聲波的聲波發(fā)射部、和檢測來自被檢體的聲波(光聲波和反射聲波)的聲波檢測部。接收電路16接收由探頭11接收的聲波的檢測信號。A/D轉(zhuǎn)換裝置17對由接收電路16接收的檢測信號進(jìn)行采樣。例如，A/D轉(zhuǎn)換裝置17以與A/D時(shí)鐘信號同步化的預(yù)定的采樣周期對超聲信號進(jìn)行采樣。A/D轉(zhuǎn)換裝置17將通過對反射聲信號采樣所獲得的反射聲數(shù)據(jù)和通過對光聲信號進(jìn)行采樣所獲得的光聲數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。
[0089]控制裝置22和觸發(fā)控制電路36構(gòu)成控制部?？刂蒲b置22控制超聲波單元12a內(nèi)的每一個(gè)部件。當(dāng)設(shè)備的操作模式是包括光聲圖像生成的操作模式時(shí)，觸發(fā)控制電路36向激光單元13輸出光觸發(fā)信號。光觸發(fā)信號對應(yīng)于第一實(shí)施例的激光振蕩觸發(fā)信號。觸發(fā)控制電路36首先輸出閃光燈觸發(fā)信號，然后在此之后輸出Q開關(guān)觸發(fā)信號。響應(yīng)于閃光燈觸發(fā)信號，激光單元13泵浦激光介質(zhì)，并且響應(yīng)于Q開關(guān)觸發(fā)信號，激光單元13輸出脈沖激光束。注意，觸發(fā)控制電路36可以是控制裝置22的一部分。
[0090]對于Q開關(guān)觸發(fā)的時(shí)刻可以在激光單元13內(nèi)生成，而不是Q開關(guān)觸發(fā)從觸發(fā)控制電路36發(fā)射到激光單元13。在這種情況下，指示Q開關(guān)已經(jīng)被接通的信號可以從激光單元13發(fā)射到超聲波單元12a。在此處，光觸發(fā)信號是包括閃光燈觸發(fā)信號和Q開關(guān)觸發(fā)信號中的至少一個(gè)的概念。在觸發(fā)控制電路36輸出Q開關(guān)觸發(fā)信號的情況下，Q開關(guān)觸發(fā)信號對應(yīng)于光觸發(fā)信號。在激 光單元13生成Q開關(guān)觸發(fā)的時(shí)刻的情況下，閃光燈觸發(fā)信號對應(yīng)于光觸發(fā)信號。
[0091]當(dāng)設(shè)備的操作模式是包括超聲圖像生成的操作模式時(shí)，觸發(fā)控制電路36向發(fā)射控制電路23輸出命令聲波發(fā)射的超聲波觸發(fā)信號。當(dāng)接收到觸發(fā)信號時(shí)，發(fā)射控制電路23使得探頭11發(fā)射聲波(超聲波)。當(dāng)設(shè)備的操作模式是包括光聲圖像生成和超聲圖像生成兩者的操作模式時(shí)，觸發(fā)控制電路36以預(yù)定的順序輸出光觸發(fā)信號和超聲波觸發(fā)信號。例如，觸發(fā)控制電路36首先輸出光觸發(fā)信號，然后輸出超聲波觸發(fā)信號。激光束的照射和光聲信號的檢測由正在被輸出的光觸發(fā)信號執(zhí)行，并且超聲波朝被檢體的發(fā)射和之后反射聲信號的檢測通過超聲波觸發(fā)信號的輸出來執(zhí)行。在輸出光觸發(fā)信號或超聲波觸發(fā)信號之后，觸發(fā)控制電路36向A/D轉(zhuǎn)換裝置17輸出命令開始進(jìn)行采樣的采樣觸發(fā)信號。當(dāng)接收到采樣觸發(fā)信號時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換裝置17開始對光聲信號或反射聲信號的采樣。A/D轉(zhuǎn)換裝置17將采樣的光聲信號和采樣的反射聲信號存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。
[0092]注意，在生成光聲圖像和超聲圖像兩者的情況下，光聲信號和反射聲信號可以被連續(xù)地采樣，而不是分別被采樣。例如，繼光觸發(fā)信號的輸出之后，觸發(fā)控制電路36在光聲信號的檢測完成的時(shí)刻輸出超聲波觸發(fā)信號。這時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換裝置17連續(xù)地執(zhí)行采樣，而不中斷對光聲波的檢測信號的采樣。換言之，在A/D轉(zhuǎn)換裝置17連續(xù)地對聲波的檢測信號進(jìn)行采樣的狀態(tài)下，觸發(fā)控制電路36輸出超聲波觸發(fā)信號。響應(yīng)于超聲波觸發(fā)信號，通過探頭發(fā)射超聲波，由探頭11檢測的聲波從光聲波變?yōu)榉瓷渎暡āＭㄟ^對被檢聲波的檢測信號連續(xù)地米樣,A/D轉(zhuǎn)換裝置17連續(xù)地對光聲波和反射聲波米樣。米樣的光聲信號和米樣的反射聲信號兩者都可以被存儲(chǔ)在公共接收存儲(chǔ)器24中。[0093]如果光聲波和反射聲波在被檢體的深度方向上的相同的位置處生成，則在反射聲波的情況下，從探頭11發(fā)射的聲波傳播到該位置是需要花時(shí)間的。因此，從聲波發(fā)射到反射聲波檢測的時(shí)間量將是從光照射到光聲波形檢測的時(shí)間量的兩倍。當(dāng)生成超聲圖像時(shí)，可以提供將反射聲信號重采樣成1/2的1/2重采樣裝置，并且可以在時(shí)間軸線上生成其中反射聲信號被壓縮為1/2的超聲圖像?；蛘撸诜瓷渎暡ǖ臋z測信號被采樣的時(shí)刻，可以將采樣率減半，例如從40MHz減半到兩個(gè)20MHz。[0094]對于由激光單元13輸出的光的波長的數(shù)量，重復(fù)光聲信號的采樣。例如，首先，將具有第一波長的光束從激光單元13照射到被檢體上，并且當(dāng)將具有第一波長的脈沖激光束照射到被檢體上時(shí)，由探頭11檢測的第一光聲信號(第一光聲數(shù)據(jù))被存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。接著，將具有第二波長的光束從激光單元13照射到被檢體上，并且當(dāng)將具有第二波長的脈沖激光束照射到被檢體上時(shí)，由探頭11檢測的第二光聲信號(第二光聲數(shù)據(jù))被存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。在光聲信號和反射聲信號被連續(xù)米樣的情況下,可以對于波長的數(shù)量重復(fù)光聲信號和反射聲信號的采樣。例如，反射聲數(shù)據(jù)可以與第一光聲數(shù)據(jù)相連續(xù)地存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中，并且反射聲數(shù)據(jù)可以與后來的光聲數(shù)據(jù)相連續(xù)地存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。
[0095]數(shù)據(jù)分離裝置25分離被存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中的超聲數(shù)據(jù)、第一光聲數(shù)據(jù)、和第二光聲數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分離裝置25將第一和第二光聲數(shù)據(jù)提供給兩個(gè)波長數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)化裝置26。兩個(gè)波長數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)化裝置26生成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，其中，第一光聲信號和第二光聲信號中的一個(gè)被指定為實(shí)部，并且另一個(gè)被指定為虛部。在下文中，將描述兩個(gè)波長數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)化裝置26指定第一光聲信號作為實(shí)部和第二光聲信號作為虛部的情況。
[0096]作為光聲數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)被從兩個(gè)波長數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)化裝置26輸入到光聲圖像重構(gòu)裝置27。光聲圖像重構(gòu)裝置27重構(gòu)光聲數(shù)據(jù)。光聲圖像重構(gòu)裝置27通過傅里葉變換方法(FTA方法)從輸入的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像。諸如在SPIE-OSA，Vol.6631，663103中由Jonathan 1.Sperl 等人發(fā)表的“Photoacoustic Image Reconstruction - A QuantitativeAnalysis (光聲圖像重構(gòu)-定量分析)”中公開的已知技術(shù)可以被應(yīng)用于通過傅里葉變換方法的圖像重構(gòu)。光聲圖像重構(gòu)裝置27將已經(jīng)經(jīng)歷傅里葉變換并且表示重構(gòu)的圖像的數(shù)據(jù)輸入到強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29和波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置28。
[0097]兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置28提取在對應(yīng)于每個(gè)波長的光聲數(shù)據(jù)之間的相對信號強(qiáng)度。在本實(shí)施例中，由光聲圖像重構(gòu)裝置27重構(gòu)的重構(gòu)圖像被輸入到兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置28。通過比較作為復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)的實(shí)部和虛部，兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置28提取表示實(shí)部和虛部哪個(gè)更大以及大多少的相位數(shù)據(jù)。當(dāng)復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)由X+iY表示時(shí)，例如，兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置28生成Θ ZtarT1 (Y/X)作為相位數(shù)據(jù)。注意，在X=O的情況下，θ=90°。當(dāng)構(gòu)成實(shí)部的第一光聲數(shù)據(jù)(X)和構(gòu)成虛部的第二光聲數(shù)據(jù)(Y)相等時(shí)，相位數(shù)據(jù)是θ=45°。隨著第一光聲數(shù)據(jù)相對更大，相位數(shù)據(jù)變得更靠近θ=0°，并且隨著第二光聲數(shù)據(jù)相對更大，相位數(shù)據(jù)變得更靠近θ=90°。
[0098]強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29基于對應(yīng)于每個(gè)波長的光聲數(shù)據(jù)生成表示信號強(qiáng)度的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，由光聲圖像重構(gòu)裝置27重構(gòu)的重構(gòu)圖像被輸入到強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29。強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29從作為復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的輸入數(shù)據(jù)生成強(qiáng)度數(shù)據(jù)。當(dāng)復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)由X+iY表示時(shí)，例如，強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29提取(X2+Y2)1/2作為強(qiáng)度數(shù)據(jù)。檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置30生成表示由強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29提取的強(qiáng)度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的包絡(luò)曲線，并且對數(shù)轉(zhuǎn)換該包絡(luò)曲線以加寬其動(dòng)態(tài)范圍。
[0099]來自兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置28的相位數(shù)據(jù)和已經(jīng)經(jīng)歷由檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置30實(shí)施的檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)化處理的強(qiáng)度數(shù)據(jù)被輸入到光聲圖像構(gòu)造裝置31中。光聲圖像構(gòu)造裝置31基于輸入的相位數(shù)據(jù)和強(qiáng)度數(shù)據(jù)來生成作為光吸收體的分布圖像的光聲圖像。例如，光聲圖像構(gòu)造裝置31基于輸入的強(qiáng)度數(shù)據(jù)來確定在光吸收體的分布圖像內(nèi)的各像素的亮度(灰度值)。此外，例如，光聲圖像構(gòu)造裝置31基于相位數(shù)據(jù)來確定在光吸收體的分布圖像內(nèi)的各像素的顏色(顯示顏色)。例如，光聲圖像構(gòu)造裝置31基于輸入的相位數(shù)據(jù)采用顏色圖來確定各像素的顏色，在顏色圖中，預(yù)定的顏色對應(yīng)于從0°至90°的相位范圍。
[0100]在此處，從0°到45°的相位范圍是其中第一光聲數(shù)據(jù)大于第二光聲數(shù)據(jù)的范圍。因此，光聲信號的源可以被視為動(dòng)脈，下述血液通過該動(dòng)脈流動(dòng)，該血液主要包含與798nm的波長相比關(guān)于756nm的波長而言具有更大的吸收性的氧合血紅蛋白。同時(shí)，從45°到90°的相位范圍是其中第二光聲數(shù)據(jù)大于第一光聲數(shù)據(jù)的范圍。因此，光聲信號的源可以被視為靜脈，下述血液通過該靜脈流動(dòng)，該血液主要包含與756nm的波長相比關(guān)于798nm的波長而言具有更小的吸收性的脫氧血紅蛋白。
[0101]因此，采用顏色圖，其中，0°的相位對應(yīng)于隨著相位接近45°而逐漸變成無色(白色)的紅色，并且90°的相位對應(yīng)于隨著相位接近45°而逐漸變成白色的藍(lán)色。在這種情況下，對應(yīng)于在光聲圖像內(nèi)的動(dòng)脈的部分能夠被顯示為紅色，并且對應(yīng)于靜脈的部分能夠被顯示為藍(lán)色?？梢圆扇∠率雠渲?其中，不采用強(qiáng)度數(shù)據(jù)，灰度值被設(shè)置為常量，并且根據(jù)相位數(shù)據(jù)，對應(yīng)于動(dòng)脈的部分和對應(yīng)于靜脈的部分僅由顏色分離。
[0102]注意，在將具有單一波長的光束照射到被檢體上的情況下，由兩個(gè)波長復(fù)數(shù)化裝置進(jìn)行的復(fù)數(shù)化處理和由兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置28進(jìn)行的相位數(shù)據(jù)的提取是不必要的。在將具有單一波長的光束照射到被檢體上的情況下，可以基于由強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29提取的強(qiáng)度數(shù)據(jù)來生成光聲圖像。
[0103]同時(shí)，數(shù)據(jù)分離裝置25將分離的反射聲數(shù)據(jù)提供給超聲圖像重構(gòu)裝置32?；诜瓷渎曅盘?反射聲數(shù)據(jù))，超聲圖像重構(gòu)裝置32生成對應(yīng)于作為層析圖像的超聲圖像的每條線的數(shù)據(jù)。檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置33生成對應(yīng)于由超聲圖像重構(gòu)裝置32輸出的每條線的數(shù)據(jù)的包絡(luò)曲線，并且對數(shù)轉(zhuǎn)換該包絡(luò)曲線以加寬其動(dòng)態(tài)范圍。超聲圖像構(gòu)造裝置34基于對應(yīng)于已經(jīng)對其實(shí)施對數(shù)轉(zhuǎn)換的每條線的數(shù)據(jù)生成超聲圖像。
[0104]圖像組合裝置35組合由光聲圖像構(gòu)造裝置31生成的的光聲圖像和由超聲圖像構(gòu)造裝置34生成的超聲圖像。組合的圖像由圖像顯示裝置14顯示。也可以圖像顯示裝置14在不組合圖像的情況下顯示布置成彼此挨著的光聲圖像和超聲圖像，或在光聲圖像與超聲圖像的顯示之間切換。
[0105]波長選擇開關(guān)37是用于從能夠由激光單元13輸出的多個(gè)波長中選擇哪個(gè)光波長將被輸出的開關(guān)。例如，通過操作波長選擇開關(guān)37，當(dāng)生成光聲圖像時(shí)，用戶可以從第一波長、第二波長，以及第一波長和第二波長的交替輸出當(dāng)中選擇。觸發(fā)控制電路36根據(jù)波長選擇開關(guān)37的操作來控制從激光單元13輸出的光的波長。
[0106]圖10示出探頭11的外觀。除模式切換開關(guān)15之外，波長選擇開關(guān)37也被提供在探頭11上。例如，波長選擇開關(guān)3被配置為滑動(dòng)開關(guān)。當(dāng)波長選擇開關(guān)37的滑動(dòng)位置是在“750”的位置處時(shí)，觸發(fā)控制電路36使得激光單元13輸出具有750nm波長的光。當(dāng)波長選擇開關(guān)37的滑動(dòng)位置是在“800”的位置處時(shí)，觸發(fā)控制電路36使得激光單元13輸出具有SOOnm波長的光。當(dāng)波長選擇開關(guān)37的滑動(dòng)位置是在“ALT”的位置處時(shí)，觸發(fā)控制電路36使得激光單元13交替地輸出具有750nm波長的光和具有800nm波長的光。
[0107]接著，將詳細(xì)地描述激光單元13的配置。圖11示出激光單元13的構(gòu)造。激光單元13具有:激光棒61、閃光燈62、鏡63和64、Q開關(guān)65、波長選擇元件66、驅(qū)動(dòng)裝置67、驅(qū)動(dòng)狀態(tài)檢測裝置68、和BPF控制電路69。
[0108]激光棒61是脈塞介質(zhì)(maser medium)?？梢圆捎么渚G寶石晶體、Cr: LiSAF (Cr: LiSrAlF6)、Cr: LiCAF (Cr: LiCaAlF6)晶體、或 T1:藍(lán)寶石晶體作為激光棒 61。閃光燈62是泵浦光源，并且將泵浦光照射到激光棒61上?？梢圆捎貌煌陂W光燈62的光源，諸如半導(dǎo)體激光器和固態(tài)激光器，作為泵浦光源。
[0109]鏡63和64彼此面對,激光棒61夾在它們之間。鏡63和64構(gòu)成光諧振器。在此處，鏡64是輸出側(cè)鏡。Q開關(guān)65被插入在諧振器內(nèi)。Q開關(guān)65以高速將光諧振器內(nèi)的插入損耗從高損耗(低Q)改變至低損耗(高Q)，以獲得脈沖激光束。
[0110]波長選擇元件66包括發(fā)射相互不同的波長的多個(gè)帶通濾波器(BPF:帶通濾波器)。波長選擇元件66將多個(gè)帶通濾波器選擇性地插入到光諧振器的光路中。例如，波長選擇元件66包括發(fā)射具有750nm波長(中心波長)的光的第一帶通濾波器和發(fā)射具有SOOnm波長(中心波長)的光的第二帶通濾波器。通過將第一帶通濾波器插入到光學(xué)振蕩器的光路中，能夠?qū)⒓す馐袷幤鞯恼袷幉ㄩL設(shè)置成750nm，并且通過將第二帶通濾波器插入到光學(xué)振蕩器的光路中，能夠?qū)⒓す馐袷幤鞯恼袷幉ㄩL設(shè)置成800nm。
[0111]驅(qū)動(dòng)裝置67驅(qū)動(dòng)波長選擇元件66，使得被插入到光諧振器的光路中的帶通濾波器以預(yù)定的順序被依次切換。例如，如果波長選擇元件66由可旋轉(zhuǎn)濾波器主體構(gòu)成，可旋轉(zhuǎn)濾波器主體通過旋轉(zhuǎn)移位來切換將被插入到光諧振器的光路中的帶通濾波器，則驅(qū)動(dòng)裝置67連續(xù)地旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)濾波器主體。例如，驅(qū)動(dòng)狀態(tài)檢測裝置68檢測作為可旋轉(zhuǎn)濾波器主體的波長選擇元件66的旋轉(zhuǎn)移位。驅(qū)動(dòng)狀態(tài)檢測裝置68輸出指示可旋轉(zhuǎn)濾波器主體的旋轉(zhuǎn)移位位置的BPF狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0112]圖12示出波長選擇元件66、驅(qū)動(dòng)裝置67、和驅(qū)動(dòng)狀態(tài)檢測裝置68的配置的示例。在該示例中，波長選擇元件66是包括兩個(gè)帶通濾波器的可旋轉(zhuǎn)濾波器主體，并且驅(qū)動(dòng)裝置是伺服馬達(dá)。此外，驅(qū)動(dòng)狀態(tài)檢測裝置68是旋轉(zhuǎn)編碼器。波長選擇元件66根據(jù)伺服馬達(dá)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。例如，可旋轉(zhuǎn)濾波器主體(例如，從0°至180°的旋轉(zhuǎn)移位位置)的一半被形成為發(fā)射具有750nm波長的光的第一帶通濾波器，并且可旋轉(zhuǎn)濾波器主體(例如，從180°至360°的旋轉(zhuǎn)移位位置)的另一半被形成為發(fā)射具有SOOnm波長的光的第二帶通濾波器。通過旋轉(zhuǎn)這樣的可旋轉(zhuǎn)濾波器主體，能夠以對應(yīng)于可旋轉(zhuǎn)濾波器主體的旋轉(zhuǎn)速度的切換速度將第一帶通濾波器和第二帶通濾波器交替地插入到光諧振器的光路中。
[0113]構(gòu)成驅(qū)動(dòng)狀態(tài)檢測裝置68的旋轉(zhuǎn)編碼器檢測波長選擇元件66的旋轉(zhuǎn)移位并且生成BPF狀態(tài)數(shù)據(jù)，波長選擇元件66，即，可旋轉(zhuǎn)濾波器主體，具有可旋轉(zhuǎn)板和透射型光斷路器，該可旋轉(zhuǎn)板具有安裝在伺服馬達(dá)的輸出軸上的狹縫。驅(qū)動(dòng)狀態(tài)檢測裝置68向BPF控制電路69輸出表示可旋轉(zhuǎn)濾波器主體的旋轉(zhuǎn)移位位置的BPF狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0114]當(dāng)由波長選擇開關(guān)37選擇具有兩個(gè)波長的光的交替輸出時(shí)，BPF控制電路69控制被供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)裝置67的電壓，使得由驅(qū)動(dòng)狀態(tài)檢測裝置68在預(yù)定的時(shí)間量內(nèi)檢測的旋轉(zhuǎn)移位的量變成對應(yīng)于可旋轉(zhuǎn)濾波器主體的預(yù)定轉(zhuǎn)速的量(圖9)。觸發(fā)控制電路36以BPF控制信號的形式向BPF控制電路69輸出指定可旋轉(zhuǎn)濾波器主體的轉(zhuǎn)速的命令。例如，BPF控制電路69監(jiān)測BPF狀態(tài)數(shù)據(jù)并且控制供應(yīng)到伺服馬達(dá)的電壓，使得由旋轉(zhuǎn)編碼器在預(yù)定的時(shí)間量期間檢測的旋轉(zhuǎn)移位的量被維持在對應(yīng)于指定的轉(zhuǎn)速的量?？梢圆捎糜|發(fā)控制電路36代替BPF控制電路69來監(jiān)測BPF狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制驅(qū)動(dòng)裝置67，使得波長選擇元件66被以預(yù)定的速度驅(qū)動(dòng)。
[0115]在下文中，將描述生成超聲圖像的操作模式、生成光聲圖像的操作模式、和生成兩種類型的圖像的操作模式。首先，將描述生成超聲圖像的操作模式的操作過程。用于生成超聲圖像的操作過程基本上與關(guān)于第一實(shí)施例中描述的那些相同。觸發(fā)控制電路36(圖9)將超聲波觸發(fā)信號輸出到發(fā)射控制電路23。探頭11將超聲波發(fā)射到被檢體的體內(nèi)。探頭11檢測在被檢體的體內(nèi)反射的聲波。在超聲波單元12a內(nèi)的接收電路16接收反射聲波的檢測信號(反射聲信號)。A/D轉(zhuǎn)換裝置17對反射聲信號進(jìn)行采樣并且將采樣的反射聲信號存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。數(shù)據(jù)分離裝置25從接收存儲(chǔ)器24讀出反射聲信號并且將讀出的反射聲信號提供給超聲圖像重構(gòu)裝置32。反射聲信號在由超聲圖像重構(gòu)裝置32重構(gòu)之后由檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置33檢測并且對數(shù)轉(zhuǎn)換。超聲圖像構(gòu)造裝置34基于檢測并對數(shù)轉(zhuǎn)換的反射聲信號生成超聲圖像。生成的超聲圖像被顯示在圖像顯示裝置14的顯示屏幕上。
[0116]接著，將描述生成光聲圖像的操作模式的操作過程。在此處，假設(shè)由波長選擇開關(guān)37選擇具有750nm波長的光和具有800nm波長的光的交替輸出。觸發(fā)控制電路36控制BPF控制電路69，使得通過波長選擇元件66(圖11)插入到激光單元13內(nèi)的光諧振器的光路中的帶通濾波器被以預(yù)定的切換速度切換。例如，觸發(fā)控制電路36輸出使得構(gòu)成波長選擇元件66的可旋轉(zhuǎn)濾波器主體以預(yù)定的轉(zhuǎn)速在預(yù)定的方向上連續(xù)旋轉(zhuǎn)的BPF控制信號?？梢曰诿繂挝粫r(shí)間將由激光單元13輸出的波長的數(shù)量(帶通濾波器的數(shù)量)和脈沖激光束的數(shù)量來確定可旋轉(zhuǎn)濾波器主體的轉(zhuǎn)速。
[0117]觸發(fā)控制電路36向激光單元13`輸出閃光燈觸發(fā)信號,該閃光燈觸發(fā)信號使得閃光燈62將泵浦光束照射到激光棒61上。觸發(fā)控制電路36基于BPF狀態(tài)信號以預(yù)定的時(shí)間間隔輸出閃光燈觸發(fā)信號。例如，當(dāng)BPF狀態(tài)數(shù)據(jù)表示下述位置時(shí)，觸發(fā)控制電路36輸出閃光燈觸發(fā)信號，以使得泵浦光束被照射到激光棒61上:該位置是與要被輸出的脈沖激光束的波長(第一波長)對應(yīng)的帶通濾波器被插入在光諧振器的光路中之處的波長選擇元件66的驅(qū)動(dòng)位置減去波長選擇元件在泵浦激光棒所需的時(shí)間量期間將經(jīng)歷的移位量。例如，觸發(fā)控制電路36以預(yù)定的時(shí)間間隔定期地輸出閃光燈觸發(fā)信號。
[0118]在輸出閃光燈觸發(fā)信號之后，觸發(fā)控制電路36將Q開關(guān)觸發(fā)信號輸出到激光單元13的Q開關(guān)65。在發(fā)射與要被輸出的脈沖激光束的波長(第一波長)對應(yīng)的波長的帶通濾波器被插入到光諧振器的光路中的時(shí)刻，觸發(fā)控制電路36輸出Q開關(guān)觸發(fā)信號。例如,在波長選擇元件66由可旋轉(zhuǎn)濾波器主體構(gòu)成的情況下，當(dāng)BPF狀態(tài)數(shù)據(jù)指示與要被輸出的脈沖激光束的波長對應(yīng)的帶通濾波器被插入到光諧振器的光路中時(shí)，觸發(fā)控制電路36輸出Q開關(guān)觸發(fā)信號。響應(yīng)于Q開關(guān)觸發(fā)信號，Q開關(guān)65以高速將在光諧振器內(nèi)的插入損耗從高損耗改變?yōu)榈蛽p耗，以從輸出側(cè)鏡64輸出脈沖激光束。[0119]例如，具有由激光單元13輸出的第一波長的光束被引導(dǎo)至探頭11，然后被照射到被檢體上。探頭11檢測由于激光束的照射而在活組織內(nèi)生成的光聲信號。在超聲波單元12a內(nèi)的接收電路16接收光聲信號。A/D轉(zhuǎn)換裝置17對當(dāng)?shù)谝徊ㄩL被照射時(shí)所生成的光聲信號進(jìn)行采樣，然后將采樣的光聲信號存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。
[0120]繼具有第一波長的光的照射之后，觸發(fā)控制電路36通過與上文描述的那些類似的過程將具有第二波長的光照射到被檢體上。也就是，在閃光燈觸發(fā)信號被輸出之后，在發(fā)射與第二波長對應(yīng)的波長的帶通濾波器被插入到光諧振器的光路中的時(shí)刻，輸出Q開關(guān)觸發(fā)信號，以使得激光單元13輸出具有第二波長的脈沖激光束。探頭11檢測由于具有第二波長的激光束的照射而在組織內(nèi)生成的光聲信號。在超聲波單元12a內(nèi)的接收電路16接收光聲信號。A/D轉(zhuǎn)換裝置17對當(dāng)?shù)诙ㄩL被照射時(shí)所生成的光聲信號進(jìn)行采樣，然后將采樣的光聲信號存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。
[0121]數(shù)據(jù)分離裝置25從接收存儲(chǔ)器讀出當(dāng)具有第一波長的光被照射時(shí)所生成的光聲信號和當(dāng)具有第二波長的光被照射時(shí)所生成的光聲信號，并且將讀出的光聲信號提供給兩個(gè)波長數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)化裝置26。兩個(gè)波長數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)化裝置26生成復(fù)數(shù)，在該復(fù)數(shù)中，與兩個(gè)波長對應(yīng)的光聲信號中的一個(gè)是實(shí)部，并且另一個(gè)是虛部。光聲圖像重構(gòu)裝置27通過傅里葉變換方法重構(gòu)復(fù)數(shù)。兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置從重構(gòu)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)提取相位數(shù)據(jù)。此外，強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29從重構(gòu)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)提取強(qiáng)度數(shù)據(jù)。提取的強(qiáng)度數(shù)據(jù)由檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置30檢測并且對數(shù)轉(zhuǎn)換。光聲圖像構(gòu)造裝置31基于檢測并對數(shù)轉(zhuǎn)換的強(qiáng)度數(shù)據(jù)和相位數(shù)據(jù)生成光聲圖像。生成的光聲圖像被顯示在圖像顯示裝置的顯示屏幕上。
[0122]接著，將描述生成超聲圖像和光聲圖像兩者的操作模式的操作過程。而且，在此處，假設(shè)由波長選擇開關(guān)37選擇具有750nm波長的光和具有SOOnm波長的光的交替輸出。觸發(fā)控制電路36控制BPF控制電路69，使得通過波長選擇元件66被插入到激光單元13內(nèi)的光諧振器的光路中的帶通濾波器以上文描述的生成光聲圖像的情況中的相同的方式以預(yù)定的切換速度被切換。
`[0123]觸發(fā)控制電路36將閃光燈觸發(fā)信號輸出至激光單元13，并且使得閃光燈62將泵浦光束照射到激光棒61上。在輸出閃光燈觸發(fā)信號之后，觸發(fā)控制電路將Q開關(guān)觸發(fā)信號輸出至激光單兀13的Q開關(guān)65。響應(yīng)于Q開關(guān)觸發(fā)信號，Q開關(guān)65以高速將在光諧振器內(nèi)的插入損耗從高損耗改變?yōu)榈蛽p耗，以從輸出側(cè)鏡64輸出脈沖激光束。
[0124]例如，具有由激光單元13輸出的第一波長的光束被引導(dǎo)至探頭11，然后被照射到被檢體上。探頭11檢測由于激光束的照射而在活組織內(nèi)生成的光聲信號。在超聲波單元12a內(nèi)的接收電路16接收光聲信號。A/D轉(zhuǎn)換裝置17對當(dāng)?shù)谝徊ㄩL被照射時(shí)所生成的光聲信號進(jìn)行采樣，然后將采樣的光聲信號存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。
[0125]繼具有第一波長的光的照射之后，觸發(fā)控制電路36通過與上文描述的那些類似的過程將具有第二波長的光照射到被檢體上。也就是，在閃光燈觸發(fā)信號被輸出之后，Q開關(guān)觸發(fā)信號在發(fā)射與第二波長對應(yīng)的波長的帶通濾波器被插入到光諧振器的光路中的時(shí)刻被輸出，以使得激光單元13輸出具有第二波長的脈沖激光束。探頭11檢測由于具有第二波長的激光束的照射而在組織內(nèi)生成的光聲信號。在超聲波單元12a內(nèi)的接收電路16接收光聲信號。A/D轉(zhuǎn)換裝置17對當(dāng)?shù)诙ㄩL被照射時(shí)所生成的光聲信號進(jìn)行采樣，然后將采樣的光聲信號存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。[0126]當(dāng)光聲信號的采樣完成時(shí)，觸發(fā)控制電路36將超聲波觸發(fā)信號輸出至發(fā)射控制電路23。探頭11將超聲波發(fā)射到被檢體的體內(nèi)。探頭11檢測在被檢體的體內(nèi)反射的聲波。在超聲波單元12a內(nèi)的接收電路16接收反射聲波的檢測信號(反射聲信號)。A/D轉(zhuǎn)換裝置17對反射聲信號進(jìn)行采樣并且將采樣的反射聲信號存儲(chǔ)在接收存儲(chǔ)器24中。
[0127]數(shù)據(jù)分離裝置25從接收存儲(chǔ)器讀出當(dāng)具有第一波長的光被照射時(shí)所生成的光聲信號和當(dāng)具有第二波長的光被照射時(shí)所生成的光聲信號，并且將讀出的光聲信號提供給兩個(gè)波長數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)化裝置26。此外，數(shù)據(jù)分離裝置25從接收存儲(chǔ)器24讀出反射聲信號并且將讀出的反射聲信號提供給超聲圖像重構(gòu)裝置32。 [0128]兩個(gè)波長數(shù)據(jù)復(fù)數(shù)化裝置26生成復(fù)數(shù)，在該復(fù)數(shù)中，與兩個(gè)波長相對應(yīng)的光聲信號中的一個(gè)是實(shí)部，并且另一個(gè)是虛部。光聲圖像重構(gòu)裝置27通過傅里葉變換方法重構(gòu)復(fù)數(shù)。兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置從重構(gòu)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)提取相位數(shù)據(jù)。此外，強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29從重構(gòu)的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)提取強(qiáng)度數(shù)據(jù)。提取的強(qiáng)度數(shù)據(jù)由檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置30檢測并且對數(shù)轉(zhuǎn)換。光聲圖像構(gòu)造裝置31基于檢測并對數(shù)轉(zhuǎn)換的強(qiáng)度數(shù)據(jù)和相位數(shù)據(jù)生成光聲圖像。
[0129]從數(shù)據(jù)分離裝置25提供給超聲圖像重構(gòu)裝置32的反射聲信號在由超聲圖像重構(gòu)裝置32重構(gòu)之后由檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置33檢測并且對數(shù)轉(zhuǎn)換。超聲圖像構(gòu)造裝置34基于檢測并對數(shù)轉(zhuǎn)換的反射聲信號生成超聲圖像。由光聲圖像構(gòu)造裝置31生成的光聲圖像和由超聲圖像構(gòu)造裝置34生成的超聲圖像由圖像組合裝置35組合，然后被顯示在圖像顯示裝置14的顯示屏幕上。
[0130]在本實(shí)施例中,激光單元13包括波長選擇元件6,并且激光單元13能夠?qū)⒕哂邢嗷ゲ煌牟ㄩL的多個(gè)激光束照射到被檢體上。當(dāng)波長選擇元件66包括發(fā)射不同波長的兩個(gè)帶通濾波器時(shí)，通過將帶通濾波器選擇性地插入到光諧振器的光路中，由激光單元輸出的光的波長能夠受到控制。此外，例如，通過連續(xù)地驅(qū)動(dòng)包括發(fā)射不同波長的兩個(gè)帶通濾波器的波長選擇元件，以將兩個(gè)帶通濾波器連續(xù)且選擇性地插入到光諧振器的光路中，具有不同波長的激光束能夠被連續(xù)地切換并且由激光單元13b輸出。通過采用通過照射具有不同波長的脈沖激光束所獲得的光聲信號(光聲數(shù)據(jù))，使得能夠利用光吸收體的光吸收屬性根據(jù)波長而不同的事實(shí)進(jìn)行功能成像。
[0131 ] 在本實(shí)施例中，生成復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)，在該復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)中，第一光聲數(shù)據(jù)和第二光聲數(shù)據(jù)中的一個(gè)被指定為實(shí)部并且另一個(gè)被指定為虛部，并且通過傅里葉變換方法，從復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)生成重構(gòu)圖像。在這樣的情況下，僅單個(gè)重構(gòu)操作是必要的，并且與第一光聲數(shù)據(jù)和第二光聲數(shù)據(jù)被單獨(dú)重構(gòu)的情況相比，能夠更加有效地進(jìn)行重構(gòu)。
[0132]在本實(shí)施例中，光聲測量設(shè)備IOa包括用于選擇將被照射到被檢體上的光的波長的波長選擇開關(guān)37。通過操作波長選擇開關(guān)37，使得用戶能夠選擇從激光單元13輸出的光束的波長。在本實(shí)施例中，波長選擇開關(guān)37被提供在探頭11上，并且用戶能夠在不從他們的手中移除探頭11的情況下切換將被照射到被檢體上的光的波長。通過操作提供在探頭11上的模式切換開關(guān)15而有助于在生成超聲圖像的操作模式和生成光聲圖像的操作模式之間切換操作模式的有利效果與第一實(shí)施例的有利效果是相同的。
[0133]接著，將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖13示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的光聲測量設(shè)備10b。除了第二實(shí)施例的光聲測量設(shè)備IOa的結(jié)構(gòu)之外，本實(shí)施例的光聲測量設(shè)備IOb還具有在超聲波單元12b內(nèi)的接觸狀態(tài)判斷裝置38。接觸狀態(tài)判斷裝置36判斷探頭11是否與被檢體相接觸。當(dāng)接觸狀態(tài)判斷裝置38判斷探頭11與被檢體相接觸時(shí)，觸發(fā)控制電路36將閃光燈觸發(fā)信號輸出至激光單元13，以將光照射到被檢體上。
[0134]在本實(shí)施例中，在光被照射到被檢體上之前，探頭發(fā)射聲波。探頭11檢測發(fā)射的超聲波的反射聲信號。接觸狀態(tài)判斷裝置38基于由探頭11檢測的反射聲信號來判斷探頭11是否與被檢體相接觸。更具體地，接觸狀態(tài)判斷裝置38采用由超聲圖像構(gòu)造裝置34基于反射聲信號生成的超聲圖像，來判斷探頭11是否與被檢體相接觸。
[0135]例如，接觸狀態(tài)判斷裝置38在其中存儲(chǔ)有在探頭11不與被檢體接觸的狀態(tài)下生成的典型的超聲圖像作為基準(zhǔn)圖像。接觸狀態(tài)判斷裝置38將由超聲圖像構(gòu)造裝置34生成的超聲圖像與存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像相比較，并且基于比較的結(jié)果判斷探頭11是否與被檢體相接觸。例如，接觸狀態(tài)判斷裝置38計(jì)算在由超聲圖像構(gòu)造裝置34生成的超聲圖像與基準(zhǔn)圖像之間的相似程度。當(dāng)兩個(gè)超聲圖像之間的相似程度是預(yù)定的閾值或更大時(shí)，接觸狀態(tài)判斷裝置38判斷探頭11不與被檢體相接觸。如果相似程度小于閾值，則接觸狀態(tài)判斷裝置38判斷探頭11與被檢體相接觸。當(dāng)接觸狀態(tài)判斷裝置38判斷探頭未與被檢體相接觸時(shí)，觸發(fā)控制電路抑制閃光燈觸發(fā)信號和Q開關(guān)觸發(fā)信號中的至少一個(gè)的輸出，從而防止激光束從探頭11照射到被檢體上。
[0136]上文描述了接觸狀態(tài)判斷裝置38在其中存儲(chǔ)有基準(zhǔn)圖像并且基于與基準(zhǔn)圖像的顯示程度來判斷探頭11是否與被檢體相接觸的情況。然而，基于超聲圖像判斷接觸狀態(tài)的方法并不限于這種情況。例如，接觸狀態(tài)判斷裝置38可以執(zhí)行由超聲圖像構(gòu)造裝置34生成的超聲圖像的特征分析，并且可以基于特征分析的結(jié)果來判斷探頭11是否與被檢體相接觸。通常，在探頭11未與被檢體相接觸的狀態(tài)下生成的超聲圖像中，飽和高亮度線被布置成平行于超聲換能器。在生成的超聲圖像中飽和高亮度線被布置成平行于超聲換能器的情況下，接觸狀態(tài)判斷裝置38可以判斷出所生成的超聲圖像是在探頭11未與被檢體相接觸的狀態(tài)下生成的。
[0137]接觸狀態(tài)判斷裝置38可以基于反射聲信號的信號波形來判斷接觸狀態(tài)，而不是基于超聲圖像判斷接觸狀態(tài)。 例如，接觸狀態(tài)判斷裝置38執(zhí)行反射聲信號的信號波形的特征分析，并且判斷當(dāng)探頭11未與被檢體相接觸時(shí)觀察到的反射聲信號的信號波形的特性是否存在于由A/D轉(zhuǎn)換裝置17采樣的反射聲信號(從接收存儲(chǔ)器24讀出的反射聲信號)的信號波形中。例如，接觸狀態(tài)判斷裝置38檢查在多少位置處信號電平的幅度大于或等于與飽和電平對應(yīng)的預(yù)定電平，并且還檢查在信號電平飽和的位置之間的間隔。例如，在反射聲信號的信號水平是飽和電平的多個(gè)位置以等間隔布置的情況下，接觸狀態(tài)判斷裝置38可以判斷出探頭11未與被檢體相接觸。相反地，在信號水平是飽和電平的位置不以等間隔布置的情況下，接觸狀態(tài)判斷裝置38可以判斷出探頭11與被檢體相接觸。
[0138]基于反射聲信號的信號波形進(jìn)行的接觸狀態(tài)的判斷并不限于上文描述的那樣。例如，接觸狀態(tài)判斷裝置38可以在其中存儲(chǔ)有當(dāng)探頭11未與被檢體相接觸時(shí)的反射聲信號的典型信號波形作為基準(zhǔn)波形。接觸狀態(tài)判斷裝置38可以計(jì)算基準(zhǔn)信號波形與由A/D轉(zhuǎn)換裝置17輸出的反射聲信號的信號波形之間的相關(guān)性，并且基于計(jì)算的相關(guān)性來判斷圖像有多相似。在這種情況下，接觸狀態(tài)判斷裝置38對兩個(gè)信號波形之間的相似程度實(shí)施閾值處理，如果相似程度高，則接觸狀態(tài)判斷裝置38判斷探頭11未與被檢體相接觸，并且如果相似程度低，則接觸狀態(tài)判斷裝置38判斷探頭11與被檢體相接觸。[0139]注意，代替由A/D轉(zhuǎn)換裝置17采樣的反射聲信號，由超聲圖像重構(gòu)裝置32或檢測/對數(shù)轉(zhuǎn)換裝置33輸出的信號可以被輸入到接觸狀態(tài)判斷裝置38。此外，在這些情況下，可以基于反射聲信號的信號波形來判斷探頭11是否與被檢體相接觸。
[0140]注意,第二和第三實(shí)施例被描述為第一光聲數(shù)據(jù)和第二光聲數(shù)據(jù)被復(fù)數(shù)化的不例。替代地，第一光聲和第二光聲數(shù)據(jù)可以被單獨(dú)地重構(gòu)，而不實(shí)施復(fù)數(shù)化操作。此外，重構(gòu)方法并不限于傅里葉變換方法。此外，通過采用由復(fù)數(shù)化操作所獲得的相位數(shù)據(jù)，第二和第三實(shí)施例計(jì)算在第一光聲數(shù)據(jù)與第二光聲數(shù)據(jù)之間的比率。然而，通過使用第一和第二光聲數(shù)據(jù)的強(qiáng)度數(shù)據(jù)計(jì)算比率能夠獲得相同的效果。此外，基于在第一重構(gòu)圖像內(nèi)的信號強(qiáng)度和在第二重構(gòu)圖像內(nèi)的信號強(qiáng)度，可以生成強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
[0141]當(dāng)生成光聲圖像時(shí)，照射到被檢體上的具有不同波長的脈沖激光束的數(shù)量并不限于兩個(gè)?？梢詫⑷齻€(gè)或更多個(gè)脈沖激光束照射到被檢體上，并且可以基于對應(yīng)于各波長的光聲數(shù)據(jù)生成光聲圖像。在這種情況下，兩個(gè)波長數(shù)據(jù)計(jì)算裝置28可以生成在與各波長對應(yīng)的光聲數(shù)據(jù)的信號強(qiáng)度之間的關(guān)系作為相位數(shù)據(jù)。此外，強(qiáng)度數(shù)據(jù)提取裝置29可以生成與各波長對應(yīng)的光聲數(shù)據(jù)的信號強(qiáng)度之和作為強(qiáng)度數(shù)據(jù)。
[0142]第二實(shí)施例主要被描述為波長選擇元件66由具有兩個(gè)帶通濾波器區(qū)域的可旋轉(zhuǎn)過濾器主體構(gòu)成的情況。然而，對波長選擇元件66而言，僅必需能夠改變在光諧振器內(nèi)振蕩的光的波長，并且并不限于可旋轉(zhuǎn)過濾器主體。例如，波長選擇元件可以由具有提供在其圓周上的多個(gè)帶通濾波器的可旋轉(zhuǎn)主體構(gòu)成。波長選擇元件66不必是可旋轉(zhuǎn)主體。例如，多個(gè)帶通濾波器可以被布置成一排。在這種情況下，波長選擇元件66可以被驅(qū)動(dòng)，使得多個(gè)帶通濾波器被循環(huán)地插入到光諧振器的光路中，或波長選擇元件66可以被往復(fù)地驅(qū)動(dòng)，使得布置成一排的多個(gè)帶通濾波器橫跨光諧振器的光路。作為進(jìn)一步的替代，可以采用諸如雙折射濾光器的波長選擇元件代替帶通濾波器。此外，當(dāng)在兩個(gè)波長之間選擇時(shí)，如果波長的增益不同，則可以利用長通濾波器或短通濾波器來代替帶通濾波器。例如，在翠綠寶石激光器輸出具有800nm和750nm波長的激光光束的情況下,通過利用800nm和750nm的長通濾波器的組合，各波長的選擇是可能的，因?yàn)?50nm激光束的增益更大。
`[0143]第二和第三實(shí)施例被描述為模式切換開關(guān)15和波長選擇開關(guān)37兩者均被提供在探頭11上的情況。然而，模式切換開關(guān)15和波長選擇開關(guān)37中的僅至少一個(gè)需要被提供在探頭11上，并且沒有必要將兩個(gè)開關(guān)均提供在探頭11上。圖14示出根據(jù)本發(fā)明的變型的光聲測量設(shè)備10c。模式切換開關(guān)15被提供在第二實(shí)施例的光聲測量設(shè)備IOa中的探頭11上。相反，采用腳踏開關(guān)3作為用于切換圖14中的設(shè)備的操作模式的開關(guān)。腳踏開關(guān)(模式切換開關(guān))39例如交替地操作，并且每次操作腳踏開關(guān)39時(shí)，在包括光聲信號的檢測的操作模式與不包括光聲信號的檢測的操作模式之間切換設(shè)備的操作模式。
[0144]圖15示出本發(fā)明的變型的探頭11的外觀。僅由滑動(dòng)開關(guān)構(gòu)成的波長選擇開關(guān)37被提供在探頭11上，并且未提供在圖10中所圖示的第二實(shí)施例的探頭11中存在的模式切換開關(guān)15。在采取這樣的配置的情況下，用戶可以通過用他們的手操作波長選擇開關(guān)37來選擇將被照射到被檢體上的光的波長。同時(shí)，通過用他們的腳操作腳踏開關(guān)39，能夠切換超聲圖像的生成和光聲圖像的生成。
[0145]上文已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，光聲測量設(shè)備和光聲圖像生成方法并不限于以上實(shí)施例。以上實(shí)施例的配置的各種改變和變型被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光聲測量設(shè)備，包括: 光源； 朝被檢體發(fā)射聲波的聲波發(fā)射部； 光照射部，所述光照射部朝所述被檢體照射從所述光源引導(dǎo)的光束； 包括聲波檢測部的探頭，所述聲波檢測部檢測由于所述光束照射到所述被檢體上而在所述被檢體內(nèi)生成的光聲波，并且檢測發(fā)射到所述被檢體內(nèi)的所述聲波的反射聲波； 被提供在所述探頭上的模式切換開關(guān)；以及 控制部，響應(yīng)于所述模式切換開關(guān)的操作，所述控制部在所述聲波檢測部至少檢測所述光聲波的操作模式與所述聲波檢測部不檢測所述光聲波的操作模式之間切換。
2.如權(quán)利要求1所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述操作模式包括第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式，在所述第一操作模式中所述聲波檢測部檢測所述光聲波，在所述第二操作模式中所述聲波檢測部檢測所述反射聲波，在所述第三操作模式中所述聲波檢測部檢測所述光聲波和所述反射聲波兩者；以及 所述模式切換開關(guān)每次操作時(shí)，所述控制部在所述第一操作模式至所述第三操作模式之間切換。
3.如權(quán)利要求1和權(quán)利要求2中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 在初始狀態(tài)下，所述控制部將所述操作模式設(shè)置到所述聲波檢測部不檢測所述光聲波的操作模式。
4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述模式切換開關(guān)是交替動(dòng)作按鈕開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，進(jìn)一步包括: 圖像生成部，所述圖像生成部基于所述光聲波的檢測信號和所述反射聲波的檢測信號來生成光聲圖像和聲圖像。
6.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述探頭包括所述聲波發(fā)射部和所述光照射部中的至少一個(gè)。
7.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述光源能夠輸出光束，所述光束具有多個(gè)不同波長； 所述光聲測量設(shè)備進(jìn)一步包括波長選擇開關(guān)，所述波長選擇開關(guān)用于選擇將被照射到被檢體上的光束的波長；以及 除了所述操作模式的切換之外，所述控制部還響應(yīng)于所述波長選擇開關(guān)的操作來控制將從所述光源輸出的光束的波長。
8.如權(quán)利要求7所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述波長選擇開關(guān)被提供在所述探頭上。
9.如權(quán)利要求7和權(quán)利要求8中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 響應(yīng)于所述波長選擇開關(guān)的操作，所述控制部使得所述光源輸出具有第一波長的光束、輸出具有與所述第一波長不同的第二波長的光束，或交替地輸出具有所述第一波長的光束和具有所述第二波長的光束。
10.如權(quán)利要求7至權(quán)利要求9中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，其中:所述波長選擇開關(guān)是滑動(dòng)開關(guān)。
11.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，進(jìn)一步包括: 接觸狀態(tài)判斷部，所述接觸狀態(tài)判斷部判斷所述探頭是否與被檢體相接觸；以及其中: 當(dāng)所述接觸狀態(tài)判斷部判斷所述探頭與所述被檢體相接觸時(shí)，光束被照射到所述被檢體上。
12.如權(quán)利要求11所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述接觸狀態(tài)判斷部基于所述反射聲波的檢測信號來判斷所述探頭是否與所述被檢體相接觸。
13.—種光聲測量設(shè)備,包括: 光源； 朝被檢體發(fā)射聲波的聲波發(fā)射部； 光照射部，所述光照射部朝所述被檢體照射從所述光源引導(dǎo)的光束； 包括聲波檢測部的探頭，所述聲波檢測部檢測由于所述光束照射到所述被檢體上而在所述被檢體內(nèi)生成的光聲波，并且檢測發(fā)射到所述被檢體內(nèi)的所述聲波的反射聲波；模式切換開關(guān)，所述模式切換開關(guān)用于切換操作模式； 波長選擇開關(guān)，所述波長選擇開關(guān)用于選擇將從所述光源輸出的光束的波長；以及控制部，響應(yīng)于所述模式切換開關(guān)的操作，所述控制部在所述聲波檢測部至少檢測所述光聲波的操作模式與所述聲波檢測部不檢測所述光聲波的操作模式之間切換，以及響應(yīng)于所述波長選擇開關(guān)的操作，所述控制部控制從所述光源輸出的所述光束的波長； 所述模式切換開關(guān)和所述波長選擇開關(guān)中的至少一個(gè)被提供在所述探頭上。
14.如權(quán)利要求13所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述模式切換開關(guān)和所述波長選擇開關(guān)兩者都被提供在所述探頭上。
15.如權(quán)利要求13和權(quán)利要求14中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述模式切換開關(guān)是交替動(dòng)作按鈕開關(guān)。
16.如權(quán)利要求13所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 僅所述波長選擇開關(guān)被提供在所述探頭上；以及 所述模式切換開關(guān)是將由操作者的腳操作的腳踏開關(guān)。
17.如權(quán)利要求16所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述腳踏開關(guān)是交替動(dòng)作開關(guān)。
18.如權(quán)利要求13至權(quán)利要求17中的任一項(xiàng)所限定的光聲測量設(shè)備，其中: 所述波長選擇開關(guān)是滑動(dòng)開關(guān)。
【文檔編號】A61B8/00GK103687545SQ201280012715
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月10日
【發(fā)明者】廣田和弘, 辻田和宏, 入澤覺 申請人:富士膠片株式會(huì)社