性实施例的光学系统113包括用于改变脉冲光112的行进方向的光学反射镜114、光调整单元115和扩散板116。
[0036]在其被检体是乳房等的生物信息取得装置中，光学系统113的光发射单元优选地发射光束直径通过扩散板116等而变宽的脉冲光。另一方面，在光声显微镜中，光学系统113的光发射单元优选地包括透镜等并且以聚焦的光束直径照射光以提高分辨率。
[0037]此外，光学系统113可以包括能够调整从光源111发射的脉冲光112的衰减量的光调整单元115。诸如机械快门和液晶快门的能够调整脉冲光112的衰减量的任何单元都可以被用作光调整单元115。
[0038]此外，光学系统113可以相对于被检体120被移动以允许成像被检体120的宽广范围。
[0039]此外，光源111可以直接将光照射到被检体120上而无需利用光学系统113。
[0040](被检体120)
[0041]以下描述被检体120，但是被检体120并不构成根据本示例性实施例的光声装置的一部分。使用根据本示例性实施例的光声装置的主要目的是人或动物的恶性肿瘤、血管疾病等的诊断，化疗的随访观察，等等。因此，被检体120被假定为活生物体，并且特定的诊断目标区域被假定为人体或动物的乳房、颈部、腹部等。
[0042]此外，被检体120中的光吸收体121优选地是在被检体120中具有相对高光吸收系数的光吸收体。例如，在其中测量目标是人体的情况下，光吸收体121可以是氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白、含有大量氧合血红蛋白或脱氧血红蛋白的血管、或者在肿瘤附近形成的新生血管。
[0043](声波接收单元130)
[0044]声波接收单元130包括一个或多个转换元件和外壳。可以使用能够接收声波并将声波转换为电信号的任何转换元件。这种转换元件的例子包括利用压电现象的压电元件，诸如锆钛酸铅(PZT)，利用光的共振的转换元件，以及诸如电容式微加工超声换能器(CMUT)的静电电容转换元件。在其中声波接收单元130包括多个转换元件的情况下，这多个转换元件优选地被排列在平坦或弯曲的表面上，被称为ID阵列、1.5D阵列、1.75D阵列、2D阵列等等。
[0045]此外，为了取得大范围的被检体信息，声波接收单元130优选地被配置为通过扫描机构(未不出)相对于被检体120被机械地移动。此外，光学系统113(脉冲光112的照射位置)和声波接收单元130优选地彼此同步进行移动。
[0046]此外，在其中声波接收单元130是手持式声波接收单元的情况下，声波接收单元130包括用户利用其把持声波接收单元130的把持单元。此外，可以在声波接收单元130的接收表面上提供声透镜。此外，声波接收单元130可以包括多个转换元件。
[0047]此外，声波接收单元130可以包括被配置为放大从转换元件输出的时间序列模拟信号的放大器。
[0048](心电图取得单元150)
[0049]心电图取得单元150取得被检体120的心电图信号。通常，心电图取得单元150包括用于提取心电图信号的感应电极、放大器、模数(A/D)转换器等。例如，在日本专利申请特许公开号2014-128455或2014-100244中讨论的装置可以被用作心电图取得单元150。基于由心电图取得单元150取得的心电图信号，可以估计被检体120的心脏的状态。此外，基于根据心电图信号估计的心脏的状态，可以估计血管中的血流。
[0050](输入单元170)
[0051]输入单元170从用户(主要是诸如医疗人员的检查者)接收各种类型的输入，并且将输入信息经由系统总线发送到诸如处理单元190的部件。例如，利用输入单元170，用户可以设置与成像有关的参数、输入成像开始指令、设置诸如目标区域的范围和形状的观察参数以及进行与图像有关的其它图像处理操作。
[0052]输入单元170包括鼠标、键盘、触摸面板等，并且根据用户操作向诸如在控制单元193上运行的操作系统(OS)的软件执行事件通知。此外，在手持式光声装置的情况下，手持式光声装置优选地包括用于输入光照射单元110的驱动指令的输入单元170。作为这种输入单元170，可以采用被提供给探头的按钮开关、脚踏开关等。
[0053](显示单元180)
[0054]显示单元180可以是显示器，诸如液晶显示器(IXD)、阴极射线管(CRT)和有机电致发光(EL)显示器。替代地，显示单元180不是被包括在根据本示例性实施例的光声装置中，而是可以被准备为单独的设备并且连接到光声装置。
[0055](处理单元190)
[0056]作为计算机的处理单元190包括计算单元191、存储单元192和控制单元193。
[0057]计算单元191收集从声波接收单元130输出的时间序列接收模拟信号，并且执行信号处理，诸如放大接收信号、AD转换接收模拟信号以及存储数字化的接收信号。一般地，被称为“数据取得系统(DAS) ”的电路可以被用作配置为执行上述处理的计算单元191。具体而言，计算单元191包括被配置为放大接收信号的放大器、被配置为数字化接收模拟信号的AD转换器等。
[0058]此外，计算单元191可以利用接收信号取得在被检体中的每个位置处的产生的声压信息。在被检体中的每个位置处的产生的声压信息也被称为被检体中的初始声压分布。在其中光声装置是光声层析成像(tomography)装置的情况下，计算单元191利用取得的接收信号执行图像重构，以取得对应于在二维或三维空间坐标上的位置的产生的声压数据。计算单元191可以使用公知的图像重构方法作为图像重构方法，诸如通用反投影(universal back project1n，UBP)、滤波反投影(filtered back project1n, FBP)和模型库方法。此外，计算单元191可以使用延迟与求和(delay-and-sum)处理作为图像重构方法。
[0059]此外，计算单元191可以相对于时间变化向取得的接收信号应用包络检测，将在时间轴方向上的各个光脉冲的包络检测信号的幅度值转换为在转换元件的深度方向上的幅度值，并且在空间坐标的指向方向(通常，深度方向)上绘制转换的幅度值。计算单元191为转换元件的每个位置执行上述处理，从而获得初始声压分布数据。使用上述方法是优选的，尤其在其中光声装置是光声显微镜的情况下。
[0060]诸如中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)的处理器或者诸如现场可编程门阵列(FPGA)芯片的计算电路可以被用作配置为执行处理以取得产生的声压信息的计算单元191。计算单元191可以包括单个处理器或计算电路，或者多个处理器或计算电路。
[0061]存储单元192可以存储已经历AD转换的接收信号、各种类型的分布数据、显示图像数据、各种类型的测量参数等等。此外，要在以下描述的被检体信息取得方法中执行的每个处理可以被存储在存储单元192中作为要被处理单元190中的控制单元193执行的程序。其中要存储程序的存储单元192是非暂时性记录介质。存储单元192通常是存储介质，诸如先入先出(FIFO)存储器、只读存储器(R0M)、随机存取存储器(RAM)和硬盘。存储单元192可以包括单个存储介质或多个存储介质。
[0062]此外，处理单元190包括用于控制光声装置的每个部件块的操作的控制单元193。控制单元193经由总线向光声装置的每个部件块提供必要的控制信号和数据。具体而言，控制单元193提供用于指示光源111来发射光的光发射控制信号、用于声波接收单元130中的转换元件的接收控制信号等等。控制单元193通常是CPU。
[0063]处理单元190的部件可以被集成到单个设备中或者可以是单独的设备。此外，计算单元191和控制单元193可以被包括在单个设备中。换句话说，处理单元190可以包括被配置为执行计算单元191和控制单元193的功能的单个设备。
[0064][被检体信息取得方法]
[0065]以下参考图2描述由根据本示例性实施例的光声装置执行的被检体信息取得的流程。控制单元193读取其中描述了被检体信息取得方法的并且存储在存储单元192中的程序，并且使光声装置执行以下被检体信息取得方法。
[0066](步骤SlOO:取得通过多次光照射产生的光声波的接收信号的步骤)
[0067]在步骤SlOO中，光照射单元110利用脉冲光112照射被检体120。然后，声波接收单元130接收通过脉冲光112的照射产生的光声波122，并且输出时间序列接收模拟信号。计算单元191收集从声波接收单元130输出的时间序列接收模拟信号，并且对接收信号执行放大处理和对接收模拟信号执行AD转换处理。然后，计算单元191将数字化的接收信号存储到存储单元192中。存储在存储单元192中的时间序列接收信号数据也被称为光声数据。在本公开内容中，术语“接收信号”的范围包括模拟信号和数字信号两者。
[0068]此外，在步骤SlOO中，光照射单元110执行多次光照射，使得对应于这多次光照射的多个时间序列接收信号被存储在存储单元192中。
[0069]在其中光源111是利用容易产生热的灯激发的固态激光器的情况下，为了实现光源111的稳定驱动，优选地以恒定的重复频率发射光并且在被检体120上执行多次光照射。图3A示出了根据本示例性实施例的光源111的驱动顺序。如在图3A中所示出的，在本示例性实施例中，光源111以预定的重复频率(大约5Hz)发射光。
[0070](步骤S200:取得在多次光照射期间的心电图信号的步骤)
[0071]在步骤S200中，心电图取得单元150取得被检体120的心电图信号，并且