光聲圖像生成裝置及光源控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)由光照射引起而產(chǎn)生的光聲波而生成光聲圖像的光聲圖像生成裝置。并且，本發(fā)明涉及一種這種光聲圖像生成裝置中的光源的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為能夠以非侵入的方式檢查活體內(nèi)部狀態(tài)的一種圖像檢查方法，已知有超聲波檢查方法。在超聲波檢查中使用可進(jìn)行超聲波的發(fā)送及接收的超聲波探針。若從超聲波探針對(duì)受檢體(活體)發(fā)送超聲波，則該超聲波在活體內(nèi)部前進(jìn)，并在組織界面進(jìn)行反射。使用超聲波探針接收該反射超聲波，并根據(jù)反射超聲波返回到超聲波探針為止的時(shí)間計(jì)算距離，從而能夠?qū)?nèi)部的狀態(tài)圖像化。
[0003]并且，已知有利用光聲效應(yīng)將活體的內(nèi)部圖像化的光聲成像。一般，在光聲成像中，將激光脈沖等脈沖激光照射于活體內(nèi)。在活體內(nèi)部，活體組織吸收脈沖激光的能量，并通過基于該能量的絕熱膨脹而產(chǎn)生超聲波(光聲波)。使用超聲波探頭等檢測(cè)該光聲波，并根據(jù)檢測(cè)信號(hào)而構(gòu)成光聲圖像，從而能夠根據(jù)光聲波進(jìn)行活體內(nèi)的可視化。
[0004]在此，在專利文獻(xiàn)1中提及使用光聲的活體信息成像和使用穿刺針的處置的組合。在專利文獻(xiàn)1中，醫(yī)務(wù)人員等通過觀察光聲圖像而發(fā)現(xiàn)腫瘤等患部、患部存在疑惑的部位等。為了更精密地檢查這種部位，或者為了對(duì)患部進(jìn)行注射等，使用注射針、細(xì)胞診斷針等穿刺針進(jìn)行細(xì)胞的采集、對(duì)患部的注射等。在專利文獻(xiàn)1中，使用光聲圖像在觀察患部的同時(shí)，能夠進(jìn)行穿刺。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2009-31262號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開2008-253482號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0010]通常，對(duì)受檢體的光照射是從受檢體的表面進(jìn)行的。尤其，若穿刺針的頂端穿刺到較深的位置，則來自受檢體表面的照射光不會(huì)充分地到達(dá)穿刺到較深的位置的穿刺針為止，通過光聲圖像不易確認(rèn)穿刺針的位置。并且，由于從針外部照射光，因此不僅在頂端，而且從針主體整體產(chǎn)生光聲波，不易識(shí)別針尖。
[0011]針對(duì)上述問題，可以考慮將光引導(dǎo)至針尖，并從針尖進(jìn)行光照射。通過將導(dǎo)光至針尖，即使在針尖穿刺到受檢體的深部時(shí)，也能夠?qū)︶樇庹丈涔狻Ｒ虼?，與從受檢體表面進(jìn)行光照射的情況相比，在穿刺到較深的位置時(shí)也能夠產(chǎn)生光聲波。并且，由于在針尖部分能夠選擇性地產(chǎn)生光聲波，因此容易識(shí)別針尖。
[0012]然而，在導(dǎo)光至針尖的情況下，在針尖穿刺到受檢體深部時(shí)，若從針尖照射的光的強(qiáng)度過弱，則由來自針尖的光照射引起的光聲波不會(huì)以充分的強(qiáng)度而被檢測(cè)，通過光聲圖像不易確認(rèn)針尖。另一方面，配合針尖穿刺到受檢體深部時(shí)，若從針尖照射較強(qiáng)的光，則在針尖穿刺到較淺的位置時(shí)檢測(cè)到較強(qiáng)的光聲波，有時(shí)產(chǎn)生喇叭狀假象，或者產(chǎn)生基于多重反射的假象，且針尖的識(shí)別性降低。這種問題并不限定于穿刺針，在使用光聲圖像確認(rèn)插入到受檢體內(nèi)的插入件頂端的位置時(shí)有可能產(chǎn)生。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種在對(duì)插入件的頂端部分引導(dǎo)光而產(chǎn)生光聲波并使用光聲圖像將插入件的頂端部分可視化的情況下，能夠提高插入件的頂端部分的識(shí)別性的光聲圖像生成裝置及光源控制方法。
[0014]用于解決技術(shù)課題的手段
[0015]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的光聲圖像生成裝置的特征在于，具備:光源;插入件，其為至少頂端部分插入到受檢體內(nèi)部的插入件，包括引導(dǎo)來自光源的光的導(dǎo)光部件、及設(shè)置于頂端部分的附近，并出射通過導(dǎo)光部件而被引導(dǎo)的光的光出射部，并使用頂端部分產(chǎn)生由來自光出射部的光而引起的光聲波;聲波檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在插入件的至少頂端插入到受檢體內(nèi)的狀態(tài)下，檢測(cè)來自插入件的光聲波;光聲圖像生成機(jī)構(gòu)，根據(jù)檢測(cè)到的光聲波生成光聲圖像;光源控制機(jī)構(gòu)，根據(jù)光聲圖像控制從光出射部出射的光的量。這里所說的“頂端部分的附近”是指在光出射部配置于該位置的情況下，可以產(chǎn)生以穿刺作業(yè)中所需的精度將插入件的頂端的位置能夠圖像化的光聲波的位置。例如成為從插入件的頂端到基端側(cè)0mm?3mm的范圍內(nèi)。在以下的實(shí)施方式中，頂端部分的附近是指相同的意思。
[0016]光源控制機(jī)構(gòu)可以構(gòu)成為，通過控制光源，根據(jù)光聲圖像而運(yùn)算設(shè)定光量，從光出射部出射的光的量設(shè)為設(shè)定光量。
[0017]插入件還可以具有光吸收部件，該光吸收部件吸收來自光出射部的光而產(chǎn)生光聲波。
[0018]插入件也可以為穿刺針，該穿刺針具有連通的內(nèi)腔，且在頂端具有開口，并穿刺到受檢體中。該情況下，導(dǎo)光部件及光吸收部件中的至少一個(gè)部件也可以構(gòu)成密封穿刺針的內(nèi)腔的至少一部分的內(nèi)針。
[0019]由上述導(dǎo)光部件及光吸收部件構(gòu)成的內(nèi)針，優(yōu)選可以從構(gòu)成外針的穿刺針主體進(jìn)行裝卸。
[0020]光吸收部件也可以配置于穿刺針的開口的位置。
[0021]插入件為穿刺針，并且導(dǎo)光部件構(gòu)成密封穿刺針的內(nèi)腔的至少一部分的內(nèi)針。
[0022]光源控制機(jī)構(gòu)也可以在插入件的至少頂端部分插入到受檢體內(nèi)的狀態(tài)下，根據(jù)所生成的光聲圖像而控制光源。
[0023]光源控制機(jī)構(gòu)也可以控制光源，以使光聲圖像中的峰值的像素值為第1閾值以上，并且在峰值的周圍，像素值成為第2閾值以上的寬度為規(guī)定寬度以下。
[0024]代替上述內(nèi)容，光源控制機(jī)構(gòu)也可以控制光源，以使光聲圖像中的峰值的像素值為第1閾值以上，并且在峰值的周圍，像素值成為第2閾值以上的像素的面積成為規(guī)定面積以下。
[0025]第1閾值及第2閾值中的至少一個(gè)閾值，也可以根據(jù)插入到受檢體中的插入件的種類而設(shè)定。
[0026]光聲圖像生成機(jī)構(gòu)也可以周期性地生成光聲圖像。該情況下，光源控制機(jī)構(gòu)也可以每隔光聲圖像的多個(gè)幀而控制光源。
[0027]光源控制機(jī)構(gòu)在檢測(cè)到來自插入件的光聲波時(shí)，也可以進(jìn)行從光出射部出射的光的量的控制。
[0028]光源控制機(jī)構(gòu)在未檢測(cè)到來自插入件的光聲波時(shí)，也可以將從光出射部出射的光的量控制為對(duì)受檢體的最大容許曝光量的范圍的光量。另外，這里所說的“最大容許曝光量(Maximum Permissible Exposure)”是指以在激光產(chǎn)品的安全基準(zhǔn)(JIS C 6802)中規(guī)定的方法為依據(jù)的“在通常環(huán)境下，即使對(duì)人體照射也不會(huì)帶來不良影響的激光發(fā)射的水平”。
[0029]本發(fā)明的光聲圖像生成裝置能夠采用如下結(jié)構(gòu)，即還具備接觸檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該接觸檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)聲波檢測(cè)機(jī)構(gòu)及插入件中的至少一個(gè)部件與受檢體接觸。該情況下，光源控制機(jī)構(gòu)也可以在接觸檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到接觸時(shí)進(jìn)行光源的控制。
[0030]聲波檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以進(jìn)一步檢測(cè)對(duì)朝向受檢體發(fā)送的聲波的反射聲波。光聲圖像生成裝置也可以構(gòu)成為還具備反射聲波圖像生成機(jī)構(gòu)，該反射聲波圖像生成機(jī)構(gòu)根據(jù)該反射聲波而生成反射聲波圖像。該情況下，光聲圖像生成裝置可以還具備圖像合成機(jī)構(gòu)，該圖像合成機(jī)構(gòu)合成光聲圖像和反射聲波圖像。
[0031]本發(fā)明還提供一種光源控制方法，具有:在插入件的至少頂端插入到受檢體內(nèi)的狀態(tài)下，檢測(cè)來自插入件的光聲波的步驟，所述插入件為至少頂端部分插入到受檢體內(nèi)部的插入件，其包括引導(dǎo)來自光源的光的導(dǎo)光部件、及設(shè)置于頂端部分的附近，并出射通過導(dǎo)光部件而引導(dǎo)的光的光出射部，在頂端部分產(chǎn)生由來自光出射部的光引起的光聲波;根據(jù)檢測(cè)到的光聲波而生成光聲圖像的步驟;及根據(jù)光聲圖像而控制從光出射部出射的光的量的步驟。
[0032]發(fā)明效果
[0033]本發(fā)明的光聲圖像生成裝置及光源控制方法中，對(duì)插入件引導(dǎo)來自光源的光，從而在頂端部分產(chǎn)生光聲波，并生成檢測(cè)到該光聲波的光聲圖像，根據(jù)光聲圖像來控制照射于插入件的頂端部分的光的量。例如在檢測(cè)到的光聲波較弱時(shí)，通過增加從光源出射的光的量而增強(qiáng)在插入件的頂端部分產(chǎn)生的光聲波。相反，在檢測(cè)到的光聲波較強(qiáng)時(shí)，通過減少?gòu)墓庠闯錾涞墓獾牧慷鴾p弱在插入件的頂端部分產(chǎn)生的光聲波。由此，在插入件插入到受檢體的較深的位置時(shí)，也可以根據(jù)光聲圖像而確認(rèn)插入件頂端的位置。并且，能夠抑制在插入件的插入位置較淺時(shí)產(chǎn)生喇叭狀假象或者產(chǎn)生基于多重反射的假象，并能夠提高插入件的頂端部分的識(shí)別性。
【附圖說