n Luo and SailingHe, Optics Express, Vol.15,IssuelO, pp.59055918 (2007)中讨论的光扩散方程来取得关于在目标区域中的脉冲光112的光量分布的信息,并且可以将取得的信息存储在存储单元192中。计算单元191可以利用任何方法取得光量分布,只要在目标区域中的光量分布可以被取得。
[0096]然后,计算单元191可以利用在存储单元192中存储的目标区域中的初始声压分布和光量分布根据公式(I)取得在目标区域中的光吸收系数分布作为被检体信息。
[0097]在步骤S400,计算单元191可以取得在步骤S300中提取的信号中的通过单脉冲光照射取得的时间序列接收信号中的一个帧的被检体信息。此外,计算单元191可以取得在步骤S300中提取的信号中的通过多次光照射取得的多个时间序列接收信号中的一个帧的被检体信息。换句话说,计算单元191只需要利用当血液量多时产生的光声波的接收信号的至少一部分来取得被检体信息。
[0098]根据上述被检体信息取得方法,可以抑制血管中血液量对取得的被检体信息的精度的影响。
[0099]此外,根据本示例性实施例的光声装置可以利用具有不同波长的光执行上述步骤来类似地取得光吸收系数分布。然后,计算单元191可以利用对应于具有彼此不同波长的光的多个光吸收系数分布取得在被检体120中包括的物质的浓度分布信息作为被检体信息。
[0100]但是,在其中使用单个光源来产生多个波长的光的情况下,可能需要时间来切换波长。如果波长是在血液量多时被切换的,那么当血液量多时可以被执行的光照射的次数降低,从而导致被检体信息的精度较低。因此,优选地在血液量少时切换波长。例如,光照射单元110在心电图信号的一个周期期间利用第一波长λ I的光照射被检体120,其中一个周期是从R波到下一个R波。然后,在其中血液量在该周期中少的时段中,光源111中的波长改变机构被驱动,使得光源111准备好产生第二波长λ2的光。然后,在下一周期中,光照射单元110利用第二波长λ 2的光照射被检体120。
[0101]以这种方式,波长可以在其中血液量少并且其接收信号被确定为不被使用的时段中进行切换。这使得当血液量多时利用多个波长的光高效地照射被检体120,而不会降低在其中血液量多并且其接收信号被确定为要使用的时段中可以被执行的光照射的次数。此夕卜,在本示例性实施例中,可以有效地确保可以被提取用于取得被检体信息的信号,使得可以有效地增加被检体信息取得的精度。
[0102]如上所述,在本示例性实施例中,被检体信息是基于多个接收信号取得的,这多个接收信号是在与被检体的脉搏相关联地被重复多次的血液量的每个波动周期中的共同时段中取得的。被检体信息是从同一定时的接收信号中取得的。这可以抑制血液量的变化对要取得的被检体信息的影响。尤其,在本示例性实施例中,使用在其中血液量在波动周期中多的时段中取得的接收信号,使得可以取得具有高精度的被检体信息的图像。
[0103]以下描述第二示例性实施例。
[0104]在第一示例性实施例中,被检体信息只根据在其中血液量多的时段中取得的接收信号产生。但是,用户可能希望在其中血液量少的时段中观察被检体区域。因此,在本示例性实施例中,将给出对以下情况的描述,即,其中取得在不被用于第一示例性实施例的被检体信息取得的其中血液量少的时段中取得的接收信号并且基于取得的接收信号取得被检体信息的情况。
[0105]根据本示例性实施例的光声装置具有与第一示例性实施例中所描述的类似的构造。
[0106]以下参考图4描述由根据本示例性实施例的光声装置取得被检体信息的流程。步骤SlOO和S200类似于在第一示例性实施例中的那些步骤。
[0107](步骤S500:基于心电图信号提取当目标区域中的血液量多时取得的接收信号作为第一接收信号和在其他定时取得的接收信号作为第二接收信号的步骤)
[0108]在步骤S500中,计算单元191作为被检体信息取得单元基于在步骤S200中取得的心电图信号,从在步骤SlOO中取得的对应于多次光照射的多个时间序列接收信号中提取要用于取得被检体信息的信号。
[0109]计算单元191基于由心电图取得单元150取得的心电图信号估计其中在目标区域中的血液量多的时段。然后,计算单元191从存储单元192中读取在该时段中产生的光声波的接收信号作为第一接收信号。另一方面,计算单元191从存储单元192中读取在目标区域中的血液量少的定时产生的光声波的接收信号作为第二接收信号。换句话说,计算单元191提取在图3D中的“读取”时取得的接收信号作为第一接收信号,并且提取在“读取”之外的定时取得的接收信号作为第二接收信号。以这种方式提取为不同类型的接收信号的每一种被称为接收信号分组。
[0110]在步骤S500中提取的信号将在血液量由于心室收缩而增加的定时产生的光声波和在血液量由于心室扩张而降低的定时产生的光声波读作不同的接收信号。因此,在产生信号的各个定时的血液量的波动在每个接收信号分组中小。
[0111](步骤S600:基于提取的第一和第二接收信号来取得和显示目标区域的被检体信息的步骤)
[0112]在步骤S600中,计算单元191基于在步骤S500中提取的第一和第二接收信号中的每一个取得目标区域的被检体信息。在本示例性实施例中,计算单元191计算在目标区域中的每个位置处的光声波的产生的声压信息(即,初始声压分布)作为被检体信息,并且将该被检体信息存储在存储单元192中。
[0113]如在第一示例性实施例中所描述的,被检体信息不限于初始声压分布,并且可以是在被检体120中包含的物质的光吸收系数分布信息或浓度分布信息。
[0114]存在已知的平均从多次激光照射取得的光吸收系数分布或物质浓度分布的数值以增加这些数值的S/N比的方法。同时,光吸收系数分布和物质浓度分布与血红蛋白的量成比例,因此,可以说光吸收系数分布和物质浓度分布与血液量成比例。因此,与从与血管中的血液量无关地取得的多个接收信号中取得的被检体信息的平均值相比,具有较小血液量波动的被检体信息可以根据从第一接收信号中取得的被检体信息的平均值和从第二接收信号中取得的被检体信息的平均值取得。
[0115]以下参考附图5描述显示取得的被检体信息的方法。
[0116]区域220是其中显示从第一接收信号产生的初始声压分布的图像的区域。区域221是其中显示从第二接收信号产生的初始声压分布的图像的区域。一般地,初始声压分布被取得为三维(3D)图像。因此,至于初始声压分布的显示,可以显示3D图像,或者可以显示3D图像的截面图,某个范围的最大强度投影(MIP)图像,等等。
[0117]区域200是这样的区域,其中显示接收信号在其中被提取为第一接收信号的范围和接收信号在其中被提取为第二接收信号的范围。范围204是指示在第一示例性实施例中描述的时间t2的范围。范围205是指示在第一示例性实施例中描述的时间tl的范围。范围201指示从P波的开始到自R波的顶点起时间t2逝去的定时的时段,并且是其中接收信号被提取为第二接收信号的范围。范围202指示时间tl,并且是其中接收信号被提取为第一接收信号的范围。范围203指示从时间tl的结束到P波的开始的范围,并且是其中接收信号被提取为第二接收信号的范围。典型的心电图波形可以被显示在区域200的背景中以使得用户容易理解。此外,可以显示由心电图取得单元150实际取得的最新心电图波形。典型的心电图波形和最新的心电图波形可以被并排(alongside)显示在区域200中。
[0118]项210是利用其可以输入/改变时间tl的用户界面(UI)部分。项211是利用其可以输入/改变时间t2的UI部分。范围205和204的宽度可以结合利用项210和211做出的改变进行改变。此外,步骤S500的第一和第二接收信号提取处理基于结合项210和211中的变化而最新设置的时间tl和t2被再次执行。此外,被检体信息被再次取得,并且要被显示在区域220和221上的图像被更新。在图5所示的例子中,如果用户选择被指示为项210的上部或下部三角形,则在文本框中指示的时间tl的长度被更新,并且限定时间tl的虚线之间的距离在区域200上被改变。用户可以通过直接将数字输入到文本框中或者通过利用鼠标等拖动区域200中的虚线等来设置时间tl的范围,从而确定时间tl的开始时间和结束时间。时间t2可以利用类似于用于时间tl的方法的方法来设置。
[0119]要被显示的被检体信息不限于初始声压分布并且可以是光吸收系数分布或物质浓度分布。
[0120]在本示例性实施例中,已经给出了以下示例情况的描述,S卩,其中心电图波形的一个周期被划分为两个时段,其中一个是其中被检体区域中的血液量多的时段(图5中的时段(1)),并且其中另一个是其中血液量少的时段(图5中的时段(2))。可替代地,一个周期可以被划分为三个或更多个片段。如果一个周期被划分为更多数量的片段,则在每个片段中血液量的波动变得较小。因此,可以获得更均匀信号电平的接收信号。另一方面,如果心电图波形的划分数量增加,则在每个片段中取得的接收信号的数量减少,因此通过平均接收信号产生的增加S/N比的效果减小。在确定一个周期要被划分的划分数量时考虑这种权衡是所期望的。
[0121]虽然基于第一接收信号的图像和基于第二接收信号的图像在本示例性实施例中被显示为彼此并排,但是任何其它显示方法也可以被使用。例如,两个图像可以被重叠并且显示。此外,图像可以被交替地显示。如果心电图波形的划分数量增加,则取得的图像可以像运动图像那样来显示。由于通过多次照射取得的接收信号的平均值的图像被顺序