[发明专利]光声成像设备、光声成像方法和用于光声成像设备的探测器

说明书

技术领域

本发明涉及光声成像设备，即，在诸如活组织的被检体上照射光并且基于伴随光的照射生成的声波而将被检体成像的设备。更具体地，本发明涉及也具有获得超声图像的功能的光声成像设备。另外，本发明也涉及光声成像方法。

而且，本发明涉及要被光声成像设备采用的探测器。

背景技术

传统上，已知利用光声效应来将生物体的内部成像的光声成像设备，如在专利文献1和非专利文献1中公开的。光声成像设备向生物体内照射脉冲光，诸如脉冲激光束。吸收脉冲光的能量的生物组织通过由于热而导致的其体积扩张来生成声波(声信号)。该声波被超声探测器等检测到，并且所检测的信号被用来基于声波实现生物体的可视化。

同时，传统上也已知采用超声探测器的超声成像设备，如在专利文献2中公开的。这样的超声探测器在其前端配备有超声换能器(以下，简称为“UT”)。在许多情况下，通过基底材料、压电体、其间夹着压电体的电极、声匹配层、声透镜等来构成探测器。在超声成像设备中，从UT向被检体(人体)照射超声波，并且UT接收来自被检体的反射的声波。通过电处理所检测到的反射的声波的信号来获得超声图像。

注意，也可以通过扫描和照射超声波来获得超声层析图像。用于获得超声层析图像的已知方法包括：机械扫描方法，其中，机械地旋转、摇摆或滑动UT；以及，电子扫描方法，其中，多个UT被设置为阵列(以下，称为“UT阵列”)，并且通过电子开关等来选择性地转换要驱动的UT。

这样的超声探测器能够检测声波以及超声波。因此，正在提出能够获得光声图像和超声图像两者的设备。即，向该类型的设备的超声探测器加上向被检体上照射光的光照射部，并且，由于光的照射导致的由被检体生成的声波被超声探测器的UT检测到。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]

日本未审查专利公布No.2005-21380

[专利文献2]

日本未审查专利公布No.H06-148154

[非专利文献]

[非专利文献1]

A High Speed Photoacoustic Tomography System based on a Commercial Ultrasound and a Custom Transducer Array(基于商用超声和定制换能器阵列的高速声光断层摄影系统),Xueding Wang,Jonathan Cannata,Derek DeBusschere,Changhong Hu,J.Brian Fowlkes,and Paul Carson,Proc.SPIE,Vol.7564,756424(Feb.23,2010).

发明内容

本发明的一个目的是通过下述方式使得能够获得高质量超声图像和光声图像：在被配置成也获得超声图像的光声成像设备中有效地检测超声波和声波。

本发明的另一个目的是提供一种能够有效地检测超声波和声波的用于光声成像设备的探测器。

本发明的一种用于光声成像设备的探测器包括：

光照射部，所述光照射部输出要被照射到被检体上的光，使得生成光声波；

声波生成装置，用于生成和输出要被照射到所述被检体上的声波；

第一压电体，所述第一压电体检测被所述被检体反射的所述声波；以及

第二压电体，所述第二压电体检测由于所述光的照射而导致的在所述被检体内生成的光声波；

由无机材料制成的压电体被用作所述第一压电体；并且

由有机材料制成的压电体被用作所述第二压电体。

期望在所述第一压电体和第二压电体之间形成也充当对于所述第一压电体和第二压电体公共的电极的声匹配层。

也期望朝向所述被检体提供的所述第二压电体比所述第一压电体多。

在此，期望所述声匹配层包含金属。另外，期望所述声匹配层是有机材料和金属的复合物。也期望所述声匹配层的这样的有机材料具有粘结属性。

而且，优选的是，所述金属是金属纳米微粒。

替代地，所述声匹配层可以是具有相对低导电属性的材料或没有导电属性的材料之一，所述材料的表面被覆盖有具有导电属性的材料。

同时，本发明的一种光声成像方法是配备有本发明的用于光声成像设备的探测器的光声成像方法。