[发明专利]光声图像生成装置及声波单元

说明书

技术领域

本发明涉及光声图像生成装置及声波单元，进一步具体而言，涉及在将多个波长的激光照射到被检体时基于对各波长检测出的光声信号来生成光声图像的光声图像生成装置及声波单元。

背景技术

一直以来，例如如专利文献1、非专利文献1所示，公知有利用光声效应将活体的内部图像化的光声图像化装置。在该光声图像化装置中，例如将脉冲激光等脉冲光照射到活体上。在受到该脉冲光照射的活体内部，吸收了脉冲光的能量的活体组织因热而体积膨胀，产生声波。能够用超声波探针等检测该声波，并基于检测出的信号（光声信号）使活体内部可视图像化。在光声图像化方法中，在特定的吸光体中产生声波，因此能够使活体中的特定的组织例如血管等图像化。

然而，多数活体组织的光吸收特性根据光的波长而变化，并且一般而言，该光吸收特性对应各组织也是特有的。例如图8表示在人的动脉中较多含有的氧合血红蛋白（与氧结合的血红蛋白：oxy-Hb）和静脉中较多含有的脱氧血红蛋白（未与氧结合的血红蛋白deoxy-Hb）的各光波波长下的分子吸收系数。动脉的光吸收特性与氧合血红蛋白的特性对应，静脉的光吸收特性与脱氧血红蛋白的特性对应。公知有如下的光声图像化方法：利用与该波长对应的光吸收率的不同，将彼此不同的两种波长的光照射到血管部分，区分动脉和静脉并进行图像化（例如参照专利文献2）。

在此，关于可变波长激光，在专利文献3中记载了能够容易地切换并输出多种波长的激光的多色的固体激光装置。在专利文献3中，将仅使特定的峰值波长光选择性地透射的滤光器配置于激光活性介质与光共振器反光镜中的一个反光镜之间的光路上。以应选择的峰值波长的量来准备滤光器，并将准备的滤光器中的任一个配置于光路上，从而能够切换并射出多个波长的激光。

专利文献

专利文献1：日本特开2005-21380号公报

专利文献2：日本特开2010-046215号公报

专利文献3：日本特开平10-65260号公报

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,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

发明要解决的问题

在光声成像中，在横跨多帧生成光声图像等情况下，例如有时希望将由每组两个波长构成的脉冲激光连续多组地照射到被检体。专利文献3中记载的仅是通过切换插入到光路中的滤光器来切换激光波长的情况，专利文献3未提供用于连续切换并射出多个波长的激光的方法。并且，专利文献3未提供用于从激光光源的外部控制激光光源射出的激光波长的方法。

本发明鉴于以上情况，其目的在于提供能够在光声成像中从激光光源的外部切换并射出多个波长的激光的声波单元及含有该声波单元的光声图像生成装置。

用于解决问题的方法

为了实现上述目的，本发明提供一种光声图像生成装置，其特征在于具有：激光光源单元，射出相互不同的多个波长的脉冲激光，该激光光源单元具有：激光棒；激励光源，向该激光棒照射激励光；光共振器，包括隔着激光棒而相向的一对反光镜；Q开关，插入到光共振器内；波长选择单元，包括透射波长相互不同的多个带通滤光器，将该多个带通滤光器选择性地插入到光共振器的光路上；及驱动单元，驱动波长选择单元，使得插入到光共振器的光路上的带通滤光器以规定的顺序依次被切换；及声波单元，进行光声图像的生成，该声波单元具有：检测单元，检测出多个波长的脉冲激光照射到被检体时在被检体内产生的光声信号，并生成与各波长对应的光声数据；强度比提取单元，提取与各波长对应的光声数据间的相对的信号强度的大小关系；光声图像构建单元，基于提取出的大小关系而生成光声图像；及触发控制电路，控制驱动单元，使得插入到光共振器的光路上的带通滤光器以规定的切换速度切换，并从激励光源向激光棒照射激励光，在照射该激励光后，在波长选择单元将与应射出的脉冲激光的波长对应的透射波长的带通滤光器插入到光路上的时刻，接通Q开关而使脉冲激光射出。