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JP6134993B2 - Probe for acoustic wave detection and photoacoustic measurement apparatus having the probe - Google Patents

Probe for acoustic wave detection and photoacoustic measurement apparatus having the probe Download PDF

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JP6134993B2 JP2015248181A JP2015248181A JP6134993B2 JP 6134993 B2 JP6134993 B2 JP 6134993B2 JP 2015248181 A JP2015248181 A JP 2015248181A JP 2015248181 A JP2015248181 A JP 2015248181A JP 6134993 B2 JP6134993 B2 JP 6134993B2
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Description

本発明は、測定対象に当てて音響波を検出するプローブおよびそれを備えた光音響計測装置に関するものである。   The present invention relates to a probe for detecting an acoustic wave applied to a measurement object and a photoacoustic measurement apparatus including the probe.

従来、音響波検出用のプローブ(または探触子)は、例えば、診断に使用される超音波画像生成装置および光音響画像生成装置、並びに漁業に使用される魚群探知機等に使用されている。このようなプローブには、音響波ビームを集束させて分解能を向上させるために音響レンズが組み込まれている。   Conventionally, a probe (or probe) for acoustic wave detection is used in, for example, an ultrasonic image generation device and a photoacoustic image generation device used for diagnosis, a fish detector used in fisheries, and the like. . Such a probe incorporates an acoustic lens in order to focus the acoustic wave beam and improve resolution.

例えば特許文献1では、生体との密着性をよくするために、音響レンズは主に6つの特性を満たすことが望まれることが開示されている。具体的な6つの要件は、(1)測定対象との接触部分で超音波の反射を最小にすること、(2)超音波を高感度で送受信すること、(3)凸面形状にするために音響レンズ内の音速が測定対象内の音速(約1500m/s)以下の材料から作られること、(4)成型性に優れ、特に引き裂き強度が大きい材料から作られること、(5)添加物を含む音響レンズの構成材料が生体に対して安全であること、(6)使用の際に容易に変形しない程度の硬さを有する材料から作られることである。   For example, Patent Document 1 discloses that in order to improve the adhesion with a living body, it is desired that the acoustic lens mainly satisfy six characteristics. Six specific requirements are: (1) Minimizing the reflection of ultrasonic waves at the contact portion with the measurement object, (2) Transmitting and receiving ultrasonic waves with high sensitivity, and (3) To make a convex shape The sound velocity in the acoustic lens is made of a material having a sound velocity (about 1500 m / s) or less within the measurement object, (4) made of a material having excellent moldability and particularly high tear strength, and (5) an additive. The constituent material of the included acoustic lens is safe for the living body, and (6) it is made of a material having a hardness that does not easily deform during use.

そこで特許文献1では、上記6つの要件をすべて満たす音響レンズを提供するため、シリコーンゴムに酸化亜鉛粉末または白金粉末を所定の重量濃度で混合させた組成物を開示している。   Therefore, Patent Document 1 discloses a composition in which a zinc oxide powder or a platinum powder is mixed with silicone rubber at a predetermined weight concentration in order to provide an acoustic lens that satisfies all of the above six requirements.

また、これに関連して特許文献2には、粒径0.08〜0.20μmの酸化チタン粒子がシリコーンゴムに混合された音響レンズが開示されている。   In relation to this, Patent Document 2 discloses an acoustic lens in which titanium oxide particles having a particle size of 0.08 to 0.20 μm are mixed with silicone rubber.

特開2005−125071号公報JP 2005-125071 A 特開昭58−216294号公報JP 58-216294 A

ところで、本発明者は、光音響計測を行う場合には、測定光の照射に起因する音響レンズについての課題があることを見出した。具体的には、測定対象で反射した光が音響レンズを通過し音響波振動子で吸収された場合に、音響波振動子の振動によるアーティファクト(虚像または偽像)が写し出されたり、測定対象で反射した光が音響レンズで吸収された場合に、そこで発生した光音響波によるアーティファクトが写し出されたりしてしまう。しかしながら、上記6つの要件を満たすだけでは当該課題を解決することは難しい。   By the way, when this inventor performs photoacoustic measurement, it discovered that there existed the subject about the acoustic lens resulting from irradiation of measurement light. Specifically, when the light reflected by the measurement target passes through the acoustic lens and is absorbed by the acoustic wave vibrator, artifacts (virtual images or false images) due to the vibration of the acoustic wave vibrator are projected, or the measurement target When the reflected light is absorbed by the acoustic lens, artifacts due to the photoacoustic wave generated there are projected. However, it is difficult to solve the problem only by satisfying the above six requirements.

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、プローブを用いた光音響計測において、測定光の照射に起因したアーティファクトの発生を低減することを可能とする音響波検出用のプローブおよびそれを備えた光音響計測装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and in an acoustic measurement using a probe, an acoustic wave detection probe capable of reducing the occurrence of artifacts due to irradiation of measurement light and the probe are provided. It is an object of the present invention to provide a photoacoustic measuring device provided.

上記課題を解決するために、本発明に係るプローブは、
音響波検出用のプローブにおいて、
被検体に照射される測定光を発する光照射部と、
光照射部の近傍に配置された、音響波を検出可能な音響波振動子と、
音響波振動子の検出側に設けられた音響レンズと、
光照射部、音響波振動子および音響レンズを収容する筺体とを備え、
音響レンズ、および音響レンズ近傍の筺体の表面部分が、測定光の波長域における平均拡散反射率が85%以上かつ平均吸収率が10%以下である光学特性を有することを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the probe according to the present invention is:
In the probe for acoustic wave detection,
A light irradiator that emits measurement light emitted to the subject;
An acoustic wave transducer that is disposed in the vicinity of the light irradiator and that can detect acoustic waves;
An acoustic lens provided on the detection side of the acoustic wave vibrator;
A housing that houses a light irradiation unit, an acoustic wave vibrator, and an acoustic lens;
The acoustic lens and the surface portion of the casing near the acoustic lens have optical characteristics such that the average diffuse reflectance in the wavelength region of the measurement light is 85% or more and the average absorption is 10% or less. .

そして、本発明に係るプローブにおいて、音響レンズおよび/または筺体の上記表面部分における光学特性は、さらに青−緑波長域における平均拡散反射率が70%以下である特性を有することが好ましい。   In the probe according to the present invention, it is preferable that the optical characteristics of the surface portion of the acoustic lens and / or the casing further have a characteristic that the average diffuse reflectance in the blue-green wavelength region is 70% or less.

また、本発明に係るプローブにおいて、筺体の上記表面部分における光学特性は、第1の無機顔料を含有する塗料により付与されたものとすることができる。この場合において、第1の無機顔料は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄および酸化セリウムのうち少なくとも1種の酸化物粒子であることが好ましい。また、第1の無機顔料の粒子の大きさは0.05〜0.35μmであることが好ましく、第1の無機顔料の添加量は2〜65wt%であることが好ましい。   In the probe according to the present invention, the optical characteristics of the surface portion of the housing may be provided by a paint containing the first inorganic pigment. In this case, the first inorganic pigment is preferably at least one oxide particle of titanium oxide, zirconium oxide, iron oxide and cerium oxide. Moreover, it is preferable that the particle size of a 1st inorganic pigment is 0.05-0.35 micrometer, and it is preferable that the addition amount of a 1st inorganic pigment is 2-65 wt%.

また、本発明に係るプローブにおいて、筺体の上記表面部分における光学特性は、拡散反射シートにより付与されたものとすることができる。   In the probe according to the present invention, the optical characteristics of the surface portion of the housing may be provided by a diffuse reflection sheet.

また、本発明に係るプローブにおいて、筺体の上記表面部分における光学特性が、高反射素材で当該表面部分が構成されることにより付与されたものとすることができる。   Moreover, the probe which concerns on this invention WHEREIN: The optical characteristic in the said surface part of a housing shall be provided when the said surface part is comprised with a highly reflective raw material.

また、本発明に係るプローブにおいて、音響レンズにおける光学特性は、第2の無機顔料を含有する素材で音響レンズが構成されることにより付与されたものであることが好ましい。この場合において、第2の無機顔料は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄および酸化セリウムのうち少なくとも1種の酸化物粒子であることが好ましい。また、第2の無機顔料の粒子の大きさは0.05〜0.35μmであることが好ましく、第2の無機顔料の添加量は2〜65wt%であることが好ましい。また、音響レンズの上記素材はシリコーンゴムであり、第2の無機顔料は酸化チタン粒子であり、第2の無機顔料の添加量は5〜20wt%であることが特に好ましい。   In the probe according to the present invention, it is preferable that the optical characteristics of the acoustic lens be imparted by the acoustic lens being made of a material containing the second inorganic pigment. In this case, the second inorganic pigment is preferably at least one oxide particle of titanium oxide, zirconium oxide, iron oxide and cerium oxide. The size of the second inorganic pigment particles is preferably 0.05 to 0.35 μm, and the amount of the second inorganic pigment added is preferably 2 to 65 wt%. Moreover, it is particularly preferable that the material for the acoustic lens is silicone rubber, the second inorganic pigment is titanium oxide particles, and the amount of the second inorganic pigment added is 5 to 20 wt%.

また、本発明に係るプローブにおいて、筺体および/または音響レンズの表面は保護層によって覆われていることが好ましい。   In the probe according to the present invention, the surface of the housing and / or the acoustic lens is preferably covered with a protective layer.

また、本発明に係るプローブにおいて、測定光の波長域は近赤外波長域であることが好ましい。   In the probe according to the present invention, the wavelength range of the measurement light is preferably a near-infrared wavelength range.

本発明に係る光音響計測装置は、上記に記載のプローブを備えることを特徴とするものである。   The photoacoustic measuring device which concerns on this invention is equipped with the probe as described above, It is characterized by the above-mentioned.

そして、本発明に係る光音響計測装置は、プローブの光照射部まで導光される近赤外波長域の測定光を出力する光源を備えることが好ましい。   And it is preferable that the photoacoustic measuring device which concerns on this invention is provided with the light source which outputs the measurement light of the near-infrared wavelength range light-guided to the light irradiation part of a probe.

また、本発明に係る光音響計測装置は、プローブによって検出された光音響波の光音響信号に基づいて、光音響信号についての光音響画像を生成する音響画像生成手段を備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the photoacoustic measuring device which concerns on this invention is provided with the acoustic image generation means which produces | generates the photoacoustic image about a photoacoustic signal based on the photoacoustic signal of the photoacoustic wave detected by the probe.

また、本発明に係る光音響計測装置において、プローブは、被検体に対して送信された超音波に対する反射超音波を検出するものであり、音響画像生成手段は、上記反射超音波の超音波信号に基づいて超音波画像を生成するものであることが好ましい。   In the photoacoustic measurement apparatus according to the present invention, the probe detects reflected ultrasonic waves with respect to the ultrasonic waves transmitted to the subject, and the acoustic image generating means includes the ultrasonic signal of the reflected ultrasonic waves. It is preferable to generate an ultrasonic image based on the above.

本発明に係るプローブおよび光音響計測装置は、特に、音響レンズ、および音響レンズ近傍の筺体の表面部分が、測定光の波長域における平均拡散反射率が85%以上かつ平均吸収率が10%以下である光学特性を有するものであることを特徴とする。これにより、測定対象で反射した光が、音響レンズを通過し音響波振動子で吸収されたり音響レンズで吸収されたりすることを抑制することができる。この結果、プローブを用いた光音響計測において、測定光の照射に起因したアーティファクトの発生を低減することが可能となる。   In the probe and the photoacoustic measuring device according to the present invention, in particular, the acoustic lens and the surface portion of the casing near the acoustic lens have an average diffuse reflectance of 85% or more and an average absorption rate of 10% or less in the wavelength region of the measurement light. It has the optical characteristic which is. Thereby, it can suppress that the light reflected by the measuring object passes through an acoustic lens and is absorbed by an acoustic wave vibrator or absorbed by an acoustic lens. As a result, in photoacoustic measurement using a probe, it is possible to reduce the occurrence of artifacts due to irradiation of measurement light.

本実施形態のプローブの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the probe of this embodiment. 音響レンズ、および音響レンズ近傍の筺体の表面部分の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the surface part of the acoustic lens and the housing near an acoustic lens. 酸化物粒子に関する粒子サイズと散乱効率の関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between the particle size regarding an oxide particle, and scattering efficiency. 酸化チタン微粒子を含有するシリコーンゴム膜の赤外光に対する拡散反射率を示すグラフである。It is a graph which shows the diffuse reflectance with respect to the infrared light of the silicone rubber film containing a titanium oxide microparticle. 酸化チタン微粒子の添加量と7MHzの音響減衰率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the addition amount of a titanium oxide microparticle, and the acoustic attenuation factor of 7 MHz. 第1の実施形態の光音響計測装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the photoacoustic measuring device of 1st Embodiment. 第2の実施形態の光音響計測装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the photoacoustic measuring device of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。   Hereinafter, although an embodiment of the present invention is described using a drawing, the present invention is not limited to this. In addition, for easy visual recognition, the scale of each component in the drawings is appropriately changed from the actual one.

「音響波検出用のプローブの実施形態」
まず、音響波検出用のプローブの実施形態について説明する。図1は本実施形態のプローブの構成を示す概略図であり、図2は音響レンズ、および音響レンズ近傍の筺体の表面部分の構成を示す概略図である。
“Embodiment of probe for acoustic wave detection”
First, an embodiment of a probe for acoustic wave detection will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the probe of the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the acoustic lens and the surface portion of the housing near the acoustic lens.

本実施形態のプローブ11は、図1に示されるように、光ファイバ40、導光板42、電気音響変換部20およびこれらを収容する筺体44から構成される。例えばプローブ11は、光源からのレーザ光Lを被検体Mに照射して、光音響効果によって被検体M内に発生する光音響波を検出するものである。レーザ光の波長は、計測の対象となる被検体M内の物質の光吸収特性によって適宜決定される。例えば測定対象が生体である場合には、一般的にヘモグロビンの吸収特性を考慮して、レーザ光として近赤外波長域の光が使用される。近赤外波長域とはおよそ700〜850nmの波長域を意味する。しかしながら、レーザ光の波長は当然これに限られるものではない。   The probe 11 of this embodiment is comprised from the optical fiber 40, the light-guide plate 42, the electroacoustic conversion part 20, and the housing 44 which accommodates these, as FIG. 1 shows. For example, the probe 11 irradiates the subject M with the laser light L from the light source, and detects photoacoustic waves generated in the subject M due to the photoacoustic effect. The wavelength of the laser light is appropriately determined depending on the light absorption characteristics of the substance in the subject M to be measured. For example, when the measurement target is a living body, light in the near-infrared wavelength region is generally used as the laser light in consideration of the absorption characteristics of hemoglobin. The near-infrared wavelength region means a wavelength region of about 700 to 850 nm. However, the wavelength of the laser beam is not limited to this.

<光ファイバ>
光ファイバ40は、レーザ光Lを出力する光源に光学的に接続されており、レーザ光Lを導光板42まで導光する。光ファイバ40は、特に限定されず、石英ファイバ等の公知のものを使用することができる。
<Optical fiber>
The optical fiber 40 is optically connected to a light source that outputs laser light L, and guides the laser light L to the light guide plate 42. The optical fiber 40 is not particularly limited, and a known fiber such as a quartz fiber can be used.

<導光板>
導光板42は、例えばアクリル板や石英板の表面に特殊な加工を施して、一方の端面から入れた光を他方の端面から均一に面発光させる板である。本発明の光照射部に相当する。図1bに示されるように、本実施形態では2つの導光板42が、電気音響変換部20を挟んで対向するように配置されている。光ファイバ40と導光板42とは互いに光学的に結合されている。光ファイバ40と結合された側の導光板42の部分は、図1aに示されるように、例えばテーパー形状に形成される。さらに、光ファイバ40と結合される導光板42の部分は、光エネルギーによる破損を回避するために、ガラス材料で形成されることが好ましい。一方、その他の部分は、例えばアクリル等の樹脂材料で形成される。
<Light guide plate>
The light guide plate 42 is a plate that performs special processing on the surface of an acrylic plate or a quartz plate, for example, and uniformly emits light from one end face from the other end face. It corresponds to the light irradiation part of the present invention. As shown in FIG. 1b, in the present embodiment, the two light guide plates 42 are disposed so as to face each other with the electroacoustic conversion unit 20 interposed therebetween. The optical fiber 40 and the light guide plate 42 are optically coupled to each other. The portion of the light guide plate 42 on the side coupled to the optical fiber 40 is formed in a tapered shape, for example, as shown in FIG. 1a. Further, the portion of the light guide plate 42 coupled to the optical fiber 40 is preferably formed of a glass material in order to avoid damage due to light energy. On the other hand, other portions are formed of a resin material such as acrylic.

光ファイバ40によって導光されたレーザ光Lは、導光板42に入射した後、反対側の端部から被検体Mに照射される。導光板42は、より広範囲の被検体Mをレーザ光Lによって照射できるように、その先端部に光を拡散させる機構(散乱粒子を包含する樹脂等)または光の進行方向を電気音響変換部20側へ向ける機構(光を屈折させるための切り欠き等)を有していてもよい。   The laser light L guided by the optical fiber 40 is incident on the light guide plate 42 and then irradiated to the subject M from the opposite end. The light guide plate 42 has a mechanism (such as a resin containing scattering particles) for diffusing light at the tip thereof or a traveling direction of the light so that the subject M can be irradiated with a wider range of the subject M with the laser light L. You may have the mechanism (a notch etc. for refracting light) which turns to the side.

<電気音響変換部>
電気音響変換部20は、例えばバッキング材50、音響波振動子アレイ51、音響整合層52および音響レンズ53を含む。
<Electroacoustic transducer>
The electroacoustic conversion unit 20 includes, for example, a backing material 50, an acoustic wave transducer array 51, an acoustic matching layer 52, and an acoustic lens 53.

バッキング材50は、音響波振動子アレイ51を透過した音響波を吸収して、音響波の反射波が被検体M側へ戻ることを抑制する機能を果たす。バッキング材50は、例えばベース樹脂であるエポキシ樹脂にタングステン(W)、鉛(Pb)、酸化亜鉛(ZnO)などの密度の高い粉末材料が混合された構成を有する。   The backing material 50 functions to absorb the acoustic wave that has passed through the acoustic wave transducer array 51 and to prevent the reflected wave of the acoustic wave from returning to the subject M side. The backing material 50 has a configuration in which a high-density powder material such as tungsten (W), lead (Pb), and zinc oxide (ZnO) is mixed with, for example, an epoxy resin that is a base resin.

音響波振動子アレイ51は、複数の音響波振動子の1次元的または2次元的に配列したものであり、実際に音響波信号を電気信号に変換する。音響波振動子は、例えば、圧電セラミクス、またはポリフッ化ビニリデン(PVDF)のような高分子フィルムから構成される圧電素子である。なお本明細書において、「音響波」とは超音波および光音響波を含む意味である。ここで、「超音波」とは音響波振動子アレイの振動により被検体内に発生した弾性波およびその反射波を意味し、「光音響波」とは測定光の照射による光音響効果により被検体内に発生した弾性波を意味する。   The acoustic wave transducer array 51 is a one-dimensional or two-dimensional arrangement of a plurality of acoustic wave transducers, and actually converts an acoustic wave signal into an electrical signal. The acoustic wave vibrator is a piezoelectric element made of a polymer film such as piezoelectric ceramics or polyvinylidene fluoride (PVDF). In this specification, “acoustic wave” means an ultrasonic wave and a photoacoustic wave. Here, “ultrasonic wave” means an elastic wave and its reflected wave generated in the subject due to vibration of the acoustic wave transducer array, and “photoacoustic wave” means a wave due to a photoacoustic effect caused by irradiation of measurement light. It means the elastic wave generated in the specimen.

音響整合層52は、例えば音響波振動子アレイ51の検出面上に形成されており、音響インピーダンスを整合する機能を果たす。音響整合層を構成する材料の例としては、エポキシ樹脂や石英ガラスなどが挙げられる。   The acoustic matching layer 52 is formed on the detection surface of the acoustic wave transducer array 51, for example, and fulfills the function of matching the acoustic impedance. Examples of the material constituting the acoustic matching layer include epoxy resin and quartz glass.

音響レンズ53は、例えば音響整合層52上に形成されている。本発明の音響レンズ53は、測定光の波長域における平均拡散反射率が85%以上かつ平均吸収率が10%以下である光学特性を有する。「測定光の波長域」とは、測定光の波長分布における半値全幅に対応する波長域を意味する。例えば本実施形態では測定光の波長域は、近赤外波長域に含まれる。音響レンズの「平均拡散反射率」は、その音響レンズの平均厚さにおける拡散反射率であって、所定の波長域に属する光の拡散反射率の平均値を意味する。また音響レンズの「平均吸収率」は、その音響レンズの平均厚さにおける吸収率であって、所定の波長域に属する光の吸収率の平均値を意味する。所定の波長域に属する光の拡散反射率または吸収率の平均値は、例えば、その波長域に属するいくつかの光について拡散反射率または吸収率を求めて、それぞれその平均を取ることにより得られる。拡散反射率および吸収率は分光光度計等によって測定される。音響レンズ53の厚さは0.5〜2mmであることが好ましく、0.7〜1.5mmであることが好ましい。これは、薄すぎる場合には所定の濃度で測定光の波長域における拡散反射率を得ることやレンズ面を形成することが難しく、厚い場合にはシリコーンゴムによる測定光の波長域における吸収が増加するためである。   The acoustic lens 53 is formed on the acoustic matching layer 52, for example. The acoustic lens 53 of the present invention has optical characteristics such that the average diffuse reflectance in the wavelength region of the measurement light is 85% or more and the average absorption rate is 10% or less. The “wavelength range of the measurement light” means a wavelength range corresponding to the full width at half maximum in the wavelength distribution of the measurement light. For example, in this embodiment, the wavelength range of the measurement light is included in the near infrared wavelength range. The “average diffuse reflectance” of an acoustic lens is a diffuse reflectance at an average thickness of the acoustic lens, and means an average value of diffuse reflectance of light belonging to a predetermined wavelength range. The “average absorptance” of an acoustic lens is an absorptance at an average thickness of the acoustic lens, and means an average value of the absorptance of light belonging to a predetermined wavelength region. The average value of diffuse reflectance or absorptance of light belonging to a predetermined wavelength range can be obtained, for example, by obtaining diffuse reflectance or absorptance of some light belonging to that wavelength range and taking the average of each. . The diffuse reflectance and the absorptance are measured with a spectrophotometer or the like. The thickness of the acoustic lens 53 is preferably 0.5 to 2 mm, and preferably 0.7 to 1.5 mm. If it is too thin, it is difficult to obtain a diffuse reflectance in the wavelength range of the measurement light and form a lens surface at a predetermined concentration, and if it is thick, absorption in the wavelength range of the measurement light by silicone rubber increases. It is to do.

例えば、音響レンズ53における上記光学特性は、無機顔料を含有する光透過性素材で音響レンズ53を構成することにより付与することができる。この場合において、無機顔料は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄および酸化セリウムのうち少なくとも1種の酸化物粒子であることが好ましい。一方、上記光透過性素材としてはシリコーンゴム等の樹脂材料を使用することができる。シリコーンゴムとしては、例えば信越化学工業株式会社の品名KE−109、KE−106、KE−1031、KE−103、KE−108を使用することが好ましい。例えば、上記品名KE−109のシリコーンゴムの赤外吸収率は、音響レンズ53の好ましい厚さの範囲内において1%以下である。   For example, the optical characteristics of the acoustic lens 53 can be imparted by configuring the acoustic lens 53 with a light-transmitting material containing an inorganic pigment. In this case, the inorganic pigment is preferably at least one oxide particle of titanium oxide, zirconium oxide, iron oxide and cerium oxide. On the other hand, as the light transmissive material, a resin material such as silicone rubber can be used. As the silicone rubber, for example, product names KE-109, KE-106, KE-1031, KE-103, and KE-108 of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. are preferably used. For example, the infrared absorptivity of the silicone rubber having the product name KE-109 is 1% or less within the preferable thickness range of the acoustic lens 53.

また、無機顔料の粒子の大きさは、後述するアーティファクトの発生が電気ノイズレベルになり画像上問題とならない範囲で適宜調整される。さらに無機顔料の粒子の大きさは、0.05〜0.35μmであることが好ましい。これは、図3に示された、酸化物粒子に関する粒子サイズと散乱効率(これは粒子濃度一定での還元散乱定数に比例する。)の関係を考慮したものである。図3から分かるように、粒子の大きさが0.05〜0.35μmである範囲において、素材に対する酸化物粒子の濃度(粒子濃度)が低くても高い拡散反射率を得ることができる。なお、図3のグラフは、756nmの光においてMie散乱を仮定して計算した値をプロットしたものである。さらに、無機顔料の粒子の大きさは、音響減衰率を低下させないことまで考慮すると0.08〜0.2μmであることが好ましい。本明細書において、「粒子の大きさ」とは、その材料種の粒子の直径の平均値を意味し、例えば動的光散乱法、レーザ回折法および走査型電子顕微鏡(SEM)による画像イメージング法等によって測定される。   In addition, the size of the inorganic pigment particles is appropriately adjusted in such a range that generation of artifacts described later becomes an electric noise level and does not cause a problem on an image. Furthermore, the size of the inorganic pigment particles is preferably 0.05 to 0.35 μm. This considers the relationship between the particle size and the scattering efficiency (which is proportional to the reduction scattering constant at a constant particle concentration) for the oxide particles, as shown in FIG. As can be seen from FIG. 3, in the range where the particle size is 0.05 to 0.35 μm, a high diffuse reflectance can be obtained even if the oxide particle concentration (particle concentration) relative to the material is low. Note that the graph of FIG. 3 is a plot of values calculated assuming Mie scattering in 756 nm light. Further, the size of the inorganic pigment particles is preferably 0.08 to 0.2 μm in view of not reducing the acoustic attenuation rate. In the present specification, the term “particle size” means an average value of the diameters of particles of the material type. For example, dynamic light scattering, laser diffraction, and scanning electron microscope (SEM) image imaging methods. Measured by etc.

無機顔料の添加量は、後述するアーティファクトの発生が電気ノイズレベルになり画像上問題とならない範囲で適宜調整される。無機顔料の添加量は、2〜65wt%であることが好ましい。これは、添加量がこの範囲よりも低い場合には、測定光の波長域における平均拡散反射率が音響レンズ53の適当な厚さの範囲で85%に達せず、大きい場合には、測定光の波長域における平均拡散反射率を増加させる効果が、音響レンズ53を薄くしても飽和するためである。さらに無機顔料の添加量は、5〜20wt%であることが好ましい。下限が5wt%であるのは、図4に示されるように音響レンズ53の好ましい厚さの範囲内においては、添加量が5wt%であるときに拡散反射率が85%を超えるためである。また、上限が20wt%であるのは、図4に示されるように20wt%程度で拡散反射率が飽和し、かつ図5から分かるように添加量が多いほど音響減衰率が上昇し音響検出を妨げてしまう(つまり音響減衰率の観点から言えば、無機顔料の添加量は少ない方が好ましい)ためである。ここで、図4は、白色顔料である酸化チタン粒子(4つの態様における添加量はそれぞれ1wt%、5wt%、10wt%および20wt%である)を含有するシリコーンゴム膜の赤外光に対する拡散反射率を示すグラフであり、横軸がその厚さ(mm)を表し、縦軸が拡散反射率(%)を表す。また図5は、酸化チタン微粒子の添加量と7MHzの音響減衰率との関係を示すグラフであり、横軸がその添加量(wt%)を表し、縦軸がその音響減衰率(dB/cm)を表す。   The amount of the inorganic pigment added is appropriately adjusted in such a range that generation of artifacts described later becomes an electric noise level and does not cause a problem on an image. The amount of the inorganic pigment added is preferably 2 to 65 wt%. This is because, when the addition amount is lower than this range, the average diffuse reflectance in the wavelength range of the measurement light does not reach 85% within the appropriate thickness range of the acoustic lens 53, and when it is large, the measurement light This is because the effect of increasing the average diffuse reflectance in the wavelength region is saturated even if the acoustic lens 53 is thinned. Furthermore, it is preferable that the addition amount of an inorganic pigment is 5-20 wt%. The lower limit is 5 wt% because the diffuse reflectance exceeds 85% when the addition amount is 5 wt% within the preferred thickness range of the acoustic lens 53 as shown in FIG. 4. Further, the upper limit is 20 wt%, as shown in FIG. 4, the diffuse reflectance is saturated at about 20 wt% as shown in FIG. 4, and as can be seen from FIG. (In other words, it is preferable that the amount of the inorganic pigment added is small in terms of the acoustic attenuation rate). Here, FIG. 4 shows diffuse reflection with respect to infrared light of a silicone rubber film containing titanium oxide particles that are white pigments (addition amounts in the four embodiments are 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%, and 20 wt%, respectively). The horizontal axis represents the thickness (mm), and the vertical axis represents the diffuse reflectance (%). FIG. 5 is a graph showing the relationship between the addition amount of the titanium oxide fine particles and the acoustic attenuation rate of 7 MHz. The horizontal axis represents the addition amount (wt%), and the vertical axis represents the acoustic attenuation rate (dB / cm). ).

音響レンズ53の設計に際しては、被検体Mと音響レンズ53との間で音響インピーダンスを整合させることを考慮することが好ましい。例えば上記無機顔料または他の添加剤の添加量を調整することにより、音響レンズ53の音響インピーダンスを調整することができる。例えば被検体Mが人体である場合には、上記無機顔料の添加量は5wt%よりも20wt%である方が、被検体Mおよび音響レンズ53それぞれの音響インピーダンスが互いに近づき、効率よく音響波が伝搬する。   In designing the acoustic lens 53, it is preferable to consider matching the acoustic impedance between the subject M and the acoustic lens 53. For example, the acoustic impedance of the acoustic lens 53 can be adjusted by adjusting the amount of the inorganic pigment or other additive added. For example, when the subject M is a human body, when the amount of the inorganic pigment added is 20 wt% rather than 5 wt%, the acoustic impedances of the subject M and the acoustic lens 53 approach each other, and acoustic waves are efficiently generated. Propagate.

一般に、粒子同士が粒子径の半分以下の距離まで近接するような程度にまで粒子濃度が高くなると、散乱能は飽和する。例えば0.2μmの粒子が一辺0.3μmの立方体空間に入ることを想定すると、散乱能(拡散反射率)は、例えばシリコーンゴムおよび無機顔料の混合物中における無機顔料の体積分率が0.155のときに飽和する。そこで、本発明では、無機顔料の添加量は、音響レンズ53を構成する材料中における無機顔料の体積分率が0.155の範囲で適宜設定される。これは、図3のグラフに示されていない酸化鉄および酸化セリウムについても同様である。   In general, when the particle concentration increases to such an extent that the particles are close to a distance of half or less of the particle diameter, the scattering ability is saturated. For example, assuming that 0.2 μm particles enter a cubic space with a side of 0.3 μm, the scattering ability (diffuse reflectance) is, for example, that the volume fraction of an inorganic pigment in a mixture of silicone rubber and inorganic pigment is 0.155. When it is saturated. Therefore, in the present invention, the addition amount of the inorganic pigment is appropriately set in the range where the volume fraction of the inorganic pigment in the material constituting the acoustic lens 53 is 0.155. The same applies to iron oxide and cerium oxide not shown in the graph of FIG.

また、本発明において音響レンズ53は、さらに青−緑波長域における平均拡散反射率が70%以下である特性を有することが好ましい。「青−緑波長域」とはおよそ450〜550nmの波長域を意味する。当該特性は、例えば上記無機顔料の粒子の大きさや添加量を調整することにより付与することができる。   In the present invention, the acoustic lens 53 preferably further has a characteristic that the average diffuse reflectance in the blue-green wavelength region is 70% or less. “Blue-green wavelength region” means a wavelength region of about 450 to 550 nm. The said characteristic can be provided by adjusting the magnitude | size and addition amount of the said inorganic pigment particle | grain, for example.

<筺体>
筺体44は、例えば、アクリロニトリル(Acrylonitrile)、ブタジエン(Butadiene)およびスチレン(Styrene)共重合合成樹脂(ABS樹脂)等により構成される。本実施形態ではハンドヘルド型の形状を有しているが、本発明の筺体44はこれに限られない。本発明では筺体44の表面部分であって音響レンズ近傍の表面部分(本実施形態の場合、図1における当接部分R)は、測定光の波長域における平均拡散反射率が85%以上かつ平均吸収率が10%以下である光学特性を有する。本明細書において、「音響レンズ近傍の表面部分」とは、測定対象で反射した光の影響を受ける範囲を言い、例えば音響レンズから1cm以内、より好ましくは3cm以内、特に好ましくは5cm以内と設定する。つまり、本発明における上記光学特性を有する領域を広く設定するほど、より本発明の効果を得ることができる。なお、少なくとも当接部分Rが上記光学特性を有していればよく、筺体44の全体が上記光学特性を有していてもよい。当接部分Rの「平均拡散反射率」とは、当接部分Rにおける部材全体の平均厚さにおける拡散反射率であって、所定の波長域に属する光の拡散反射率の平均値を意味する。また当接部分Rの「平均吸収率」は、当接部分Rにおける部材全体の平均厚さにおける吸収率であって、所定の波長域に属する光の吸収率の平均値を意味する。
<Housing>
The housing 44 is made of, for example, acrylonitrile, butadiene, and styrene copolymer resin (ABS resin). In this embodiment, it has a handheld shape, but the housing 44 of the present invention is not limited to this. In the present invention, the surface portion of the housing 44 and in the vicinity of the acoustic lens (in this embodiment, the contact portion R in FIG. 1) has an average diffuse reflectance of 85% or more in the wavelength region of the measurement light and an average value. It has an optical characteristic that the absorptance is 10% or less. In the present specification, the “surface portion in the vicinity of the acoustic lens” refers to a range affected by the light reflected from the measurement object, and is set within 1 cm, more preferably within 3 cm, and particularly preferably within 5 cm from the acoustic lens. To do. That is, the wider the region having the above optical characteristics in the present invention, the more the effects of the present invention can be obtained. It is sufficient that at least the contact portion R has the above optical characteristics, and the entire housing 44 may have the above optical characteristics. The “average diffuse reflectance” of the contact portion R is the diffuse reflectance at the average thickness of the entire member in the contact portion R, and means the average value of the diffuse reflectance of light belonging to a predetermined wavelength range. . The “average absorptance” of the abutting portion R is an absorptance at the average thickness of the entire member in the abutting portion R, and means an average value of the absorptance of light belonging to a predetermined wavelength region.

例えば、当接部分Rにおける上記光学特性は、図2aに示されるように、無機顔料を含有する塗料を当接部分Rに塗ることにより付与することができる。図2aの符号45は、このようにして形成された塗料の塗布膜を表している。筺体44の当接部分R以外の部分または全体に上記光学特性を付与する場合には、上記光学特性を付与したいその部分または全体にも上記塗料を塗布すればよい。この場合において、無機顔料は、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄および酸化セリウムのうち少なくとも1種の酸化物粒子であることが好ましい。なお、塗料の主成分としては、特に制限されず、塗料として一般的に使用されている材料を使用することができる。塗布膜の厚みは例えば0.03mm以上とする。また、無機顔料の粒子の大きさおよび添加量は、後述するアーティファクトの発生が電気ノイズレベルになり画像上問題とならない範囲で適宜調整される。さらに無機顔料の粒子の大きさは0.05〜0.35μmであることが好ましく、無機顔料の添加量は2〜65wt%であることが好ましい。これは、音響レンズ53の場合と同様の理由による。さらに、筺体および/または音響レンズは、機械的な強度を付与するための保護層45aによって覆われていてもよい。この場合、保護層45aの材料は、吸収特性の低い透明な樹脂(パリレン、シリコーン系樹脂およびポリイミド系樹脂など)が好ましい。例えば、上記塗料は、酸化チタン粒子を5〜20wt%の添加量で含有するシリコーンゴムであることが好ましい。   For example, the optical characteristics of the contact portion R can be imparted by applying a paint containing an inorganic pigment to the contact portion R as shown in FIG. Reference numeral 45 in FIG. 2a represents the coating film of the paint formed in this way. In the case where the optical characteristics are imparted to a part or the whole other than the contact part R of the casing 44, the paint may be applied also to the part or the whole where the optical characteristics are desired to be imparted. In this case, the inorganic pigment is preferably at least one oxide particle of titanium oxide, zirconium oxide, iron oxide and cerium oxide. In addition, as a main component of a coating material, it does not restrict | limit in particular, The material generally used as a coating material can be used. The thickness of the coating film is set to 0.03 mm or more, for example. In addition, the size and addition amount of the inorganic pigment particles are appropriately adjusted within a range in which the generation of artifacts, which will be described later, becomes an electric noise level and does not cause a problem on an image. Furthermore, the particle size of the inorganic pigment is preferably 0.05 to 0.35 μm, and the addition amount of the inorganic pigment is preferably 2 to 65 wt%. This is for the same reason as in the case of the acoustic lens 53. Furthermore, the housing and / or the acoustic lens may be covered with a protective layer 45a for imparting mechanical strength. In this case, the material of the protective layer 45a is preferably a transparent resin (parylene, silicone resin, polyimide resin, etc.) having low absorption characteristics. For example, the paint is preferably a silicone rubber containing titanium oxide particles in an addition amount of 5 to 20 wt%.

また、当接部分Rにおける上記光学特性は、図2bに示されるように、上記光学特性を有する拡散反射シートを張ることにより付与することもできる。図2bの符号46は、このようにして張られた拡散反射シートを表している。   Further, as shown in FIG. 2b, the optical characteristics in the contact portion R can be imparted by stretching a diffuse reflection sheet having the optical characteristics. Reference numeral 46 in FIG. 2b represents the diffuse reflection sheet stretched in this way.

また、当接部分Rにおける上記光学特性は、図2cに示されるように、高反射素材で当接部分Rまたは筺体44の全体を構成することにより付与することができる。図2cの符号47は、このようにして構成された筺体を表している。この場合において、高反射素材は、上記無機顔料を含有するポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネートであることが好ましく、またはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、エチレン・四フッ化エチレン共重合体(FEP)およびエチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)等のフッ素樹脂であることが好ましい。   Further, as shown in FIG. 2c, the optical characteristics in the contact portion R can be imparted by constituting the contact portion R or the entire housing 44 with a highly reflective material. Reference numeral 47 in FIG. 2c represents a housing configured in this manner. In this case, the highly reflective material is preferably polyester, polyethylene, or polycarbonate containing the above-mentioned inorganic pigment, or polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy fluororesin (PFA), tetrafluoroethylene-6 hexafluoride. It is preferably a fluororesin such as a propylene fluoride copolymer (FEP), an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (FEP) and an ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE).

また、本発明において筺体44の当接部分および/または音響レンズ53における光学特性は、さらに青−緑波長域における平均拡散反射率が70%以下である特性を有することが好ましい。当該特性は、例えば、上記無機顔料の粒子の大きさや添加量を調整したり、所望の特性を有する拡散反射シートを選択したりすることにより付与することができる。例えば図2dでは、近赤外波長域における平均拡散反射率が85%以上かつ平均吸収率が10%以下であり、さらに青−緑波長域における平均拡散反射率が70%以下である光学特性を付与するように無機顔料が調整された、筺体48および音響レンズ55が表されている。なお、青−緑波長域における上記光学特性は、筺体44の全体に付与されていることが好ましい。   In the present invention, the optical characteristics of the contact portion of the housing 44 and / or the acoustic lens 53 preferably further have an average diffuse reflectance of 70% or less in the blue-green wavelength region. Such characteristics can be imparted, for example, by adjusting the size and amount of the inorganic pigment particles or by selecting a diffuse reflection sheet having desired characteristics. For example, in FIG. 2d, an optical characteristic in which the average diffuse reflectance in the near-infrared wavelength region is 85% or more and the average absorption rate is 10% or less, and the average diffuse reflectance in the blue-green wavelength region is 70% or less. A housing 48 and an acoustic lens 55 are shown with inorganic pigments adjusted to provide. The optical characteristics in the blue-green wavelength region are preferably given to the entire housing 44.

<本発明の作用効果>
以下本発明の作用効果を説明する。本発明のプローブ11は、特に、音響レンズ53および少なくとも筺体44の当接部分が、測定光の波長域における平均拡散反射率が85%以上かつ平均吸収率が10%以下である光学特性を有するものであることを特徴とする。
<Operational effect of the present invention>
The effects of the present invention will be described below. In the probe 11 of the present invention, in particular, the contact portion between the acoustic lens 53 and at least the housing 44 has optical characteristics such that the average diffuse reflectance in the wavelength region of the measurement light is 85% or more and the average absorption is 10% or less. It is characterized by being.

例えば、測定光の波長域における平均拡散反射率が85%未満である場合には、測定対象で反射した光が音響レンズ53を通過し音響波振動子アレイ51で吸収されて、音響波振動子アレイ51の振動によるアーティファクト(虚像または偽像)が写し出されてしまう。また、測定光の波長域における平均吸収率が10%を超える場合には、測定対象で反射した光が音響レンズ53で吸収されて、そこで発生した光音響波によるアーティファクトが写し出されてしまう。したがって、本発明のように音響レンズ53が上記の光学特性を備えていれば、アーティファクトの発生を抑えることができる。また、反射した測定光の影響を受けやすい筺体44の当接部分についても同様の問題が生じうるため、本発明ではこの当接部分についても同じ光学特性を付与している。   For example, when the average diffuse reflectance in the wavelength region of the measurement light is less than 85%, the light reflected by the measurement target passes through the acoustic lens 53 and is absorbed by the acoustic wave transducer array 51, and the acoustic wave transducer. Artifacts (virtual images or false images) due to the vibration of the array 51 are copied. Further, when the average absorptance in the wavelength region of the measurement light exceeds 10%, the light reflected by the measurement target is absorbed by the acoustic lens 53, and artifacts due to the photoacoustic wave generated there are projected. Therefore, if the acoustic lens 53 has the optical characteristics as in the present invention, the occurrence of artifacts can be suppressed. Further, since the same problem may occur in the contact portion of the housing 44 that is easily affected by the reflected measurement light, the same optical characteristics are given to the contact portion in the present invention.

また、筺体44の当接部分および/または音響レンズ53において、青−緑波長域における平均拡散反射率が70%を超える場合には、厳しい医用環境において劣化したときに汚れが目立つようになってしまう。そこで、このような汚れが目立たないようにするために、プローブ11は真っ白ではなく僅かにでも色味(黄色、茶色またはクリーム色等)が付いていた方が良い。さらに、医療分野においては、使用できる色彩が限られている。したがって、筺体44および/または音響レンズ53が、青−緑波長域における上記光学特性を備えていれば、プローブ11の汚れが目立たなくなるため、医療現場においてもプローブ11を長く使用することが可能となる。   Further, in the contact portion of the housing 44 and / or the acoustic lens 53, when the average diffuse reflectance in the blue-green wavelength region exceeds 70%, the dirt becomes conspicuous when it deteriorates in a severe medical environment. End up. Therefore, in order to prevent such dirt from becoming conspicuous, it is better that the probe 11 is not pure white but has a slight color (yellow, brown, cream, etc.). Further, in the medical field, usable colors are limited. Therefore, if the housing 44 and / or the acoustic lens 53 has the optical characteristics in the blue-green wavelength range, the contamination of the probe 11 becomes inconspicuous, so that the probe 11 can be used for a long time even in the medical field. Become.

「光音響計測装置の第1の実施形態」
次に、光音響計測装置の第1の実施形態について説明する。本実施形態では、光音響計測装置が、光音響信号に基づいて光音響画像を生成する光音響画像生成装置である場合について具体的に説明する。図6は、本実施形態の光音響画像生成装置10の構成を示すブロック図である。
“First Embodiment of Photoacoustic Measuring Device”
Next, a first embodiment of the photoacoustic measurement device will be described. In the present embodiment, the case where the photoacoustic measurement device is a photoacoustic image generation device that generates a photoacoustic image based on a photoacoustic signal will be specifically described. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the photoacoustic image generation apparatus 10 of the present embodiment.

本実施形態の光音響画像生成装置10は、本発明に係るプローブ11、超音波ユニット12、レーザユニット13、画像表示手段14および入力手段16を備える。   The photoacoustic image generation apparatus 10 of the present embodiment includes a probe 11, an ultrasonic unit 12, a laser unit 13, an image display unit 14, and an input unit 16 according to the present invention.

<レーザユニット>
レーザユニット13は、例えばレーザ光Lを、被検体Mに照射する測定光として出力する。レーザユニット13は、例えば、制御手段29からのトリガ信号を受けてレーザ光Lを出力するように構成されている。レーザユニット13が出力するレーザ光Lは、例えば光ファイバなどの導光手段を用いてプローブ11まで導光され、プローブ11から被検体Mに照射される。レーザユニット13は、レーザ光として1〜100nsecのパルス幅を有するパルス光を出力するものであることが好ましい。
<Laser unit>
The laser unit 13 outputs, for example, laser light L as measurement light for irradiating the subject M. The laser unit 13 is configured to output a laser beam L in response to a trigger signal from the control unit 29, for example. The laser light L output from the laser unit 13 is guided to the probe 11 using light guide means such as an optical fiber, and is irradiated from the probe 11 to the subject M. The laser unit 13 preferably outputs pulsed light having a pulse width of 1 to 100 nsec as laser light.

例えば本実施形態では、レーザユニット13は、Qスイッチ(Qsw)アレキサンドライトレーザである。この場合、レーザ光Lのパルス幅は、例えばQswによって制御される。レーザ光の波長は、計測の対象となる被検体内の物質の光吸収特性によって適宜決定される。例えば計測対象が生体内のヘモグロビンである場合(つまり、血管を撮像する場合)には、一般的にはその波長は近赤外波長域に属する波長であることが好ましい。また、レーザ光Lは、単波長でもよいし、複数の波長(例えば750nmおよび800nm)を含んでもよい。さらに、レーザ光Lが複数の波長を含む場合には、これらの波長の光は、同時に被検体Mに照射されてもよいし、交互に切り替えられながら照射されてもよい。   For example, in this embodiment, the laser unit 13 is a Q switch (Qsw) alexandrite laser. In this case, the pulse width of the laser light L is controlled by, for example, Qsw. The wavelength of the laser light is appropriately determined according to the light absorption characteristics of the substance in the subject to be measured. For example, when the measurement target is hemoglobin in a living body (that is, when a blood vessel is imaged), generally, the wavelength is preferably a wavelength belonging to the near-infrared wavelength region. The laser beam L may be a single wavelength or may include a plurality of wavelengths (for example, 750 nm and 800 nm). Furthermore, when the laser light L includes a plurality of wavelengths, the light of these wavelengths may be irradiated to the subject M at the same time, or may be irradiated while being switched alternately.

<プローブ>
プローブ11は、被検体M内で発生した光音響波Uを検出する本発明に係るプローブであり、例えば図1および図2に示されたものを使用する。
<Probe>
The probe 11 is a probe according to the present invention for detecting the photoacoustic wave U generated in the subject M, and for example, the probe shown in FIGS. 1 and 2 is used.

<超音波ユニット>
超音波ユニット12は、受信回路21、AD変換手段22、受信メモリ23、光音響画像再構成手段24、検波・対数変換手段27、光音響画像構築手段28、制御手段29、画像合成手段38および観察方式選択手段39を有する。受信回路21、AD変換手段22、受信メモリ23、光音響画像再構成手段24、検波・対数変換手段27および光音響画像構築手段28が一体として、本発明における音響画像生成手段に相当する。
<Ultrasonic unit>
The ultrasonic unit 12 includes a reception circuit 21, an AD conversion unit 22, a reception memory 23, a photoacoustic image reconstruction unit 24, a detection / logarithm conversion unit 27, a photoacoustic image construction unit 28, a control unit 29, an image synthesis unit 38, and Observation method selection means 39 is provided. The reception circuit 21, AD conversion means 22, reception memory 23, photoacoustic image reconstruction means 24, detection / logarithmic conversion means 27, and photoacoustic image construction means 28 together correspond to the acoustic image generation means in the present invention.

制御手段29は、光音響画像生成装置10の各部を制御するものであり、本実施形態ではトリガ制御回路30を備える。トリガ制御回路30は、例えば光音響画像生成装置の起動の際に、レーザユニット13に光トリガ信号を送る。これによりレーザユニット13で、フラッシュランプが点灯し、レーザロッドの励起が開始される。そして、レーザロッドの励起状態は維持され、レーザユニット13はパルスレーザ光を出力可能な状態となる。   The control unit 29 controls each unit of the photoacoustic image generation apparatus 10 and includes a trigger control circuit 30 in the present embodiment. The trigger control circuit 30 sends a light trigger signal to the laser unit 13 when the photoacoustic image generation apparatus is activated, for example. As a result, the flash lamp is turned on in the laser unit 13 and the excitation of the laser rod is started. And the excitation state of a laser rod is maintained and the laser unit 13 will be in the state which can output a pulse laser beam.

そして、制御手段29は、その後トリガ制御回路30からレーザユニット13へQswトリガ信号を送信する。つまり、制御手段29は、このQswトリガ信号によってレーザユニット13からのパルスレーザ光の出力タイミングを制御している。また本実施形態では、制御手段29は、Qswトリガ信号の送信と同時にサンプリングトリガ信号をAD変換手段22に送信する。サンプリングトリガ信号は、AD変換手段22における光音響信号のサンプリングの開始タイミングの合図となる。このように、サンプリングトリガ信号を使用することにより、レーザ光の出力と同期して光音響信号をサンプリングすることが可能となる。   The control unit 29 then transmits a Qsw trigger signal from the trigger control circuit 30 to the laser unit 13. That is, the control means 29 controls the output timing of the pulsed laser light from the laser unit 13 by this Qsw trigger signal. In the present embodiment, the control unit 29 transmits the sampling trigger signal to the AD conversion unit 22 simultaneously with the transmission of the Qsw trigger signal. The sampling trigger signal serves as a cue for the start timing of the photoacoustic signal sampling in the AD conversion means 22. As described above, by using the sampling trigger signal, it is possible to sample the photoacoustic signal in synchronization with the output of the laser beam.

受信回路21は、プローブ11で検出された光音響信号を受信する。受信回路21で受信された光音響信号はAD変換手段22に送信される。   The receiving circuit 21 receives the photoacoustic signal detected by the probe 11. The photoacoustic signal received by the receiving circuit 21 is transmitted to the AD conversion means 22.

AD変換手段22は、サンプリング手段であり、受信回路21が受信した光音響信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する。例えば、AD変換手段22は、サンプリング制御部およびAD変換器を有する。受信回路21によって受信された受信信号は、AD変換器によってデジタル化されたサンプリング信号に変換される。AD変換器は、サンプリング制御部によって制御されており、サンプリング制御部がサンプリングトリガ信号を受信したときに、サンプリングを開始するように構成されている。AD変換手段22は、例えば外部から入力する所定周波数のADクロック信号に基づいて、所定のサンプリング周期で受信信号をサンプリングする。   The AD conversion means 22 is a sampling means, which samples the photoacoustic signal received by the receiving circuit 21 and converts it into a digital signal. For example, the AD conversion unit 22 includes a sampling control unit and an AD converter. The reception signal received by the reception circuit 21 is converted into a sampling signal digitized by an AD converter. The AD converter is controlled by the sampling control unit, and is configured to start sampling when the sampling control unit receives a sampling trigger signal. The AD converter 22 samples the received signal at a predetermined sampling period based on, for example, an AD clock signal having a predetermined frequency input from the outside.

受信メモリ23は、AD変換手段22でサンプリングされた光音響信号(つまり上記サンプリング信号)を記憶する。そして、受信メモリ23は、プローブ11によって検出された光音響信号を光音響画像再構成手段24に出力する。   The reception memory 23 stores the photoacoustic signal sampled by the AD conversion means 22 (that is, the sampling signal). Then, the reception memory 23 outputs the photoacoustic signal detected by the probe 11 to the photoacoustic image reconstruction unit 24.

光音響画像再構成手段24は、受信メモリ23から光音響信号を読み出し、プローブ11の電気音響変換部20で検出された光音響信号に基づいて、光音響画像の各ラインのデータを生成する。光音響画像再構成手段24は、例えばプローブ11の64個の音響波振動子からのデータを、音響波振動子の位置に応じた遅延時間で加算し、1ライン分のデータを生成する(遅延加算法)。光音響画像再構成手段24は、遅延加算法に代えて、CBP法(Circular Back Projection)により再構成を行ってもよい。あるいは光音響画像再構成手段24は、ハフ変換法又はフーリエ変換法を用いて再構成を行ってもよい。   The photoacoustic image reconstruction unit 24 reads out the photoacoustic signal from the reception memory 23 and generates data of each line of the photoacoustic image based on the photoacoustic signal detected by the electroacoustic conversion unit 20 of the probe 11. The photoacoustic image reconstruction unit 24 adds data from, for example, 64 acoustic wave transducers of the probe 11 with a delay time corresponding to the position of the acoustic wave transducer, and generates data for one line (delay). Addition method). The photoacoustic image reconstruction means 24 may perform reconstruction by the CBP method (Circular Back Projection) instead of the delay addition method. Alternatively, the photoacoustic image reconstruction unit 24 may perform reconstruction using the Hough transform method or the Fourier transform method.

検波・対数変換手段27は、各ラインのデータの包絡線を求め、求めた包絡線を対数変換する。   The detection / logarithm conversion means 27 obtains an envelope of the data of each line, and logarithmically converts the obtained envelope.

光音響画像構築手段28は、対数変換が施された各ラインのデータに基づいて、1フレーム分の光音響画像を構築する。光音響画像構築手段28は、例えば光音響信号(ピーク部分)の時間軸方向の位置を光音響画像における深さ方向の位置に変換して光音響画像を構築する。   The photoacoustic image construction means 28 constructs a photoacoustic image for one frame based on the data of each line subjected to logarithmic transformation. The photoacoustic image construction means 28 constructs a photoacoustic image by converting, for example, a position in the time axis direction of the photoacoustic signal (peak portion) into a position in the depth direction in the photoacoustic image.

観察方式選択手段39は、光音響画像の表示態様を選択するものである。光音響信号についてのボリュームデータの表示態様としては、例えば三次元画像としての態様、断面画像としての態様および所定の軸上のグラフとしての態様が挙げられる。いずれの態様によって表示するかは、初期設定或いは使用者による入力手段16からの入力に従って選択される。   The observation method selection means 39 is for selecting a display mode of the photoacoustic image. Examples of the volume data display mode for the photoacoustic signal include a mode as a three-dimensional image, a mode as a cross-sectional image, and a mode as a graph on a predetermined axis. The display mode is selected according to the initial setting or the input from the input unit 16 by the user.

画像合成手段38は、順次取得された光音響信号を使用して、ボリュームデータを生成する。ボリュームデータの生成は、それぞれの光音響信号の信号値を、光音響画像のフレームごとに関連付けられた座標および光音響画像中の画素座標に従って、仮想空間に割り当てることにより行う。例えば、Qswトリガ信号が送信された時の座標、実際に光が出力された時の座標、および光音響信号のサンプリングが開始された時の座標等が光音響画像の1フレームごとに関連付けられる。信号値を割り当てる際に、割り当てる場所が重複する場合には、その重複する場所の信号値として例えばそれらの信号値の平均値またはそれらのうちの最大値が採用される。また、必要に応じて、割り当てられる信号値がない場合には、その周辺の信号値を用いて補間することが好ましい。補間は、例えば、最近接点から順に4つの近接点の重み付き平均値を補間場所に割り当てることにより行う。これにより、より自然な形のボリュームデータを生成することができる。さらに、画像合成手段38は、生成されたボリュームデータに必要な処理(例えばスケールの補正およびボクセル値に応じた色付け等)を施す。   The image synthesizing unit 38 generates volume data using sequentially acquired photoacoustic signals. The volume data is generated by assigning the signal value of each photoacoustic signal to the virtual space according to the coordinates associated with each frame of the photoacoustic image and the pixel coordinates in the photoacoustic image. For example, the coordinates when the Qsw trigger signal is transmitted, the coordinates when light is actually output, the coordinates when sampling of the photoacoustic signal is started, and the like are associated for each frame of the photoacoustic image. When assigning signal values, if the locations to be assigned overlap, for example, the average value of the signal values or the maximum value among them is adopted as the signal value of the overlapping location. Further, if there is no signal value to be assigned, it is preferable to interpolate using the peripheral signal values as necessary. Interpolation is performed, for example, by assigning weighted average values of four adjacent points in order from the closest point to the interpolation location. As a result, more natural volume data can be generated. Further, the image composition unit 38 performs necessary processing (for example, scale correction and coloring according to the voxel value) on the generated volume data.

また、画像合成手段38は、観察方式選択手段39によって選択された観察方式に従って光音響画像を生成する。選択された観察方法に従って生成された光音響画像が、画像表示手段14に表示するための最終的な画像(表示画像)となる。なお、上記の光音響画像の生成方法において、一旦光音響画像が生成された後、使用者が必要に応じて当該画像を回転させたり移動させたりすることも当然可能である。つまり、三次元画像が表示されている場合に、使用者が入力手段16を使用して視点とする方向を順次指定する或いは移動させることにより、光音響画像が再計算されて三次元画像が回転することになる。また、使用者が入力手段16を使用して適宜観察方法を変更することも可能である。   In addition, the image composition unit 38 generates a photoacoustic image according to the observation method selected by the observation method selection unit 39. The photoacoustic image generated according to the selected observation method becomes the final image (display image) to be displayed on the image display means 14. In the above-described photoacoustic image generation method, after the photoacoustic image is once generated, the user can naturally rotate or move the image as necessary. In other words, when a three-dimensional image is displayed, the user sequentially designates or moves the viewpoint direction using the input means 16 to recalculate the photoacoustic image and rotate the three-dimensional image. Will do. It is also possible for the user to change the observation method as appropriate using the input means 16.

画像表示手段14は、画像合成手段38によって生成された表示画像を表示するものである。   The image display means 14 displays the display image generated by the image composition means 38.

以上のように、本実施形態に係る光音響計測装置は、本発明のプローブを使用するものであるから、プローブを用いた光音響計測において、測定光の照射に起因したアーティファクトの発生を低減することが可能となる。   As described above, since the photoacoustic measurement apparatus according to the present embodiment uses the probe of the present invention, in the photoacoustic measurement using the probe, the occurrence of artifacts due to irradiation of measurement light is reduced. It becomes possible.

「光音響計測装置の第2の実施形態」
次に、光音響計測装置の第2の実施形態について説明する。本実施形態でも、光音響計測装置が光音響画像生成装置である場合について具体的に説明する。図7は、本実施形態の光音響画像生成装置10の構成を示すブロック図である。本実施形態は、光音響画像に加えて超音波画像も生成する点で、第1の実施形態と異なる。したがって、第1の実施形態と同様の構成要素についての詳細な説明は、特に必要がない限り省略する。
“Second Embodiment of Photoacoustic Measuring Device”
Next, a second embodiment of the photoacoustic measurement apparatus will be described. Also in this embodiment, the case where a photoacoustic measuring device is a photoacoustic image generation apparatus is demonstrated concretely. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the photoacoustic image generation apparatus 10 of the present embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that an ultrasonic image is generated in addition to the photoacoustic image. Therefore, a detailed description of the same components as those in the first embodiment will be omitted unless particularly necessary.

本実施形態の光音響画像生成装置10は、第1の実施形態と同様に、本発明に係るプローブ11、超音波ユニット12、レーザユニット13、画像表示手段14および入力手段16を備える。   Similar to the first embodiment, the photoacoustic image generation apparatus 10 of the present embodiment includes a probe 11, an ultrasonic unit 12, a laser unit 13, an image display unit 14, and an input unit 16 according to the present invention.

<超音波ユニット>
本実施形態の超音波ユニット12は、図6に示す光音響画像生成装置の構成に加えて、送信制御回路33、データ分離手段34、超音波画像再構成手段35、検波・対数変換手段36、および超音波画像構築手段37を備える。本実施形態では、受信回路21、AD変換手段22、受信メモリ23、データ分離手段34、光音響画像再構成手段24、検波・対数変換手段27、光音響画像構築手段28、超音波画像再構成手段35、検波・対数変換手段36、及び超音波画像構築手段37が一体として、本発明における音響画像生成手段に相当する。
<Ultrasonic unit>
In addition to the configuration of the photoacoustic image generation apparatus shown in FIG. 6, the ultrasonic unit 12 of the present embodiment includes a transmission control circuit 33, a data separation unit 34, an ultrasonic image reconstruction unit 35, a detection / logarithmic conversion unit 36, And an ultrasonic image constructing means 37. In the present embodiment, the reception circuit 21, AD conversion means 22, reception memory 23, data separation means 34, photoacoustic image reconstruction means 24, detection / logarithmic conversion means 27, photoacoustic image construction means 28, ultrasonic image reconstruction. The means 35, the detection / logarithm conversion means 36, and the ultrasonic image construction means 37 are integrated and correspond to the acoustic image generation means in the present invention.

本実施形態では、プローブ11は、光音響信号の検出に加えて、被検体に対する超音波の出力(送信)、及び送信した超音波に対する被検体からの反射超音波の検出(受信)を行う。超音波の送受信を行う音響波振動子としては、前述した音響波振動子アレイ51を使用してもよいし、超音波の送受信用に別途プローブ11中に設けられた新たな音響波振動子アレイを使用してもよい。また、超音波の送受信は分離してもよい。例えばプローブ11とは異なる位置から超音波の送信を行い、その送信された超音波に対する反射超音波をプローブ11で受信してもよい。   In the present embodiment, in addition to detecting a photoacoustic signal, the probe 11 performs output (transmission) of ultrasonic waves to the subject and detection (reception) of reflected ultrasonic waves from the subject with respect to the transmitted ultrasonic waves. As the acoustic wave transducer that transmits and receives ultrasonic waves, the acoustic wave transducer array 51 described above may be used, or a new acoustic wave transducer array provided separately in the probe 11 for transmitting and receiving ultrasonic waves. May be used. In addition, transmission and reception of ultrasonic waves may be separated. For example, ultrasonic waves may be transmitted from a position different from the probe 11, and reflected ultrasonic waves with respect to the transmitted ultrasonic waves may be received by the probe 11.

トリガ制御回路30は、超音波画像の生成時は、送信制御回路33に超音波送信を指示する旨の超音波送信トリガ信号を送る。送信制御回路33は、このトリガ信号を受けると、プローブ11から超音波を送信させる。プローブ11は、超音波の送信後、被検体からの反射超音波を検出する。   When generating an ultrasonic image, the trigger control circuit 30 sends an ultrasonic transmission trigger signal to the transmission control circuit 33 to instruct ultrasonic transmission. Upon receiving this trigger signal, the transmission control circuit 33 transmits an ultrasonic wave from the probe 11. The probe 11 detects the reflected ultrasonic wave from the subject after transmitting the ultrasonic wave.

プローブ11が検出した反射超音波は、受信回路21を介してAD変換手段22に入力される。トリガ制御回路30は、超音波送信のタイミングに合わせてAD変換手段22にサンプリグトリガ信号を送り、反射超音波のサンプリングを開始させる。ここで、反射超音波はプローブ11と超音波反射位置との間を往復するのに対し、光音響信号はその発生位置からプローブ11までの片道である。反射超音波の検出には、同じ深さ位置で生じた光音響信号の検出に比して2倍の時間がかかるため、AD変換手段22のサンプリングクロックは、光音響信号サンプリング時の半分、例えば20MHzとしてもよい。AD変換手段22は、反射超音波のサンプリング信号を受信メモリ23に格納する。光音響信号のサンプリングと、反射超音波のサンプリングとは、どちらを先に行ってもよい。   The reflected ultrasonic wave detected by the probe 11 is input to the AD conversion means 22 via the receiving circuit 21. The trigger control circuit 30 sends a sampling trigger signal to the AD conversion means 22 in synchronization with the timing of ultrasonic transmission, and starts sampling of reflected ultrasonic waves. Here, the reflected ultrasonic waves reciprocate between the probe 11 and the ultrasonic reflection position, whereas the photoacoustic signal is one way from the generation position to the probe 11. Since the detection of the reflected ultrasonic wave takes twice as long as the detection of the photoacoustic signal generated at the same depth position, the sampling clock of the AD conversion means 22 is half the time when the photoacoustic signal is sampled, for example, It may be 20 MHz. The AD conversion means 22 stores the reflected ultrasonic sampling signal in the reception memory 23. Either sampling of the photoacoustic signal or sampling of the reflected ultrasonic wave may be performed first.

データ分離手段34は、受信メモリ23に格納された光音響信号のサンプリング信号と反射超音波のサンプリング信号とを分離する。データ分離手段34は、分離した光音響信号のサンプリング信号を光音響画像再構成手段24に入力する。光音響画像の生成は、第1の実施形態と同様である。一方、データ分離手段34は、分離した反射超音波のサンプリング信号を、超音波画像再構成手段35に入力する。   The data separator 34 separates the photoacoustic signal sampling signal and the reflected ultrasonic sampling signal stored in the reception memory 23. The data separation unit 34 inputs a sampling signal of the separated photoacoustic signal to the photoacoustic image reconstruction unit 24. The generation of the photoacoustic image is the same as that in the first embodiment. On the other hand, the data separation unit 34 inputs the separated reflected ultrasound sampling signal to the ultrasound image reconstruction unit 35.

超音波画像再構成手段35は、プローブ11の複数の音響波振動子で検出された反射超音波(そのサンプリング信号)に基づいて、超音波画像の各ラインのデータを生成する。各ラインのデータの生成には、光音響画像再構成手段24における各ラインのデータの生成と同様に、遅延加算法などを用いることができる。検波・対数変換手段36は、超音波画像再構成手段35が出力する各ラインのデータの包絡線を求め、求めた包絡線を対数変換する。   The ultrasonic image reconstruction unit 35 generates data of each line of the ultrasonic image based on the reflected ultrasonic wave (its sampling signal) detected by the plurality of acoustic wave transducers of the probe 11. For the generation of the data of each line, a delay addition method or the like can be used as in the generation of the data of each line in the photoacoustic image reconstruction means 24. The detection / logarithm conversion means 36 obtains the envelope of the data of each line output from the ultrasonic image reconstruction means 35 and logarithmically transforms the obtained envelope.

超音波画像構築手段37は、対数変換が施された各ラインのデータに基づいて、超音波画像を生成する。   The ultrasonic image construction unit 37 generates an ultrasonic image based on the data of each line subjected to logarithmic transformation.

画像合成手段38は、光音響画像と超音波画像とを合成する。画像合成手段38は、例えば光音響画像と超音波画像とを重畳することで画像合成を行う。合成された画像は、画像表示手段14に表示される。画像合成を行わずに、画像表示手段14に、光音響画像と超音波画像とを並べて表示し、或いは光音響画像と超音波画像とを切り替えて表示することも可能である。   The image synthesizing unit 38 synthesizes the photoacoustic image and the ultrasonic image. The image composition unit 38 performs image composition by superimposing a photoacoustic image and an ultrasonic image, for example. The synthesized image is displayed on the image display means 14. It is also possible to display the photoacoustic image and the ultrasonic image side by side on the image display means 14 without performing image synthesis, or to switch between the photoacoustic image and the ultrasonic image.

以上のように、本実施形態に係る光音響計測装置も、本発明のプローブを使用するものであるから、プローブを用いた光音響計測において、測定光の照射に起因したアーティファクトの発生を低減することが可能となる。   As described above, since the photoacoustic measurement apparatus according to the present embodiment also uses the probe of the present invention, in the photoacoustic measurement using the probe, the generation of artifacts due to irradiation of measurement light is reduced. It becomes possible.

さらに本実施形態の光音響計測装置は、光音響画像に加えて超音波画像を生成する。したがって、超音波画像を参照することで、光音響画像では画像化することができない部分を観察することができる。   Furthermore, the photoacoustic measuring device of this embodiment generates an ultrasonic image in addition to the photoacoustic image. Therefore, by referring to the ultrasonic image, a portion that cannot be imaged in the photoacoustic image can be observed.

なお、以上では光音響計測装置が光音響画像や超音波画像を生成する場合について説明したが、このような画像生成は必ずしも必要ではない。例えば光音響計測装置を、光音響信号の大きさに基づいて測定対象の存在の有無のみを計測するような構成にすることもできる。   In addition, although the case where a photoacoustic measuring device produced | generated a photoacoustic image and an ultrasonographic image was demonstrated above, such image generation is not necessarily required. For example, the photoacoustic measuring device can be configured to measure only the presence or absence of the measurement target based on the magnitude of the photoacoustic signal.

10 光音響画像生成装置
11 プローブ
12 超音波ユニット
13 レーザユニット
14 画像表示手段
16 入力手段
20 電気音響変換部
21 受信回路
22 変換手段
23 受信メモリ
24 光音響画像再構成手段
27 検波・対数変換手段
28 光音響画像構築手段
29 制御手段
30 トリガ制御回路
33 送信制御回路
34 データ分離手段
38 画像合成手段
39 観察方式選択手段
40 光ファイバ
42 導光板
44、47、48 筺体
45 塗布膜
45a 保護層
46 拡散反射シート
50 バッキング材
51 音響波振動子アレイ
52 音響整合層
53、55 音響レンズ
L 測定光
M 被検体
R 音響レンズ近傍の筺体の表面部分
U 音響波
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photoacoustic image generation apparatus 11 Probe 12 Ultrasonic unit 13 Laser unit 14 Image display means 16 Input means 20 Electroacoustic conversion part 21 Reception circuit 22 Conversion means 23 Reception memory 24 Photoacoustic image reconstruction means 27 Detection / logarithmic conversion means 28 Photoacoustic image construction means 29 Control means 30 Trigger control circuit 33 Transmission control circuit 34 Data separation means 38 Image composition means 39 Observation method selection means 40 Optical fiber 42 Light guide plates 44, 47, 48 Housing 45 Coating film 45a Protective layer 46 Diffuse reflection Sheet 50 Backing material 51 Acoustic wave transducer array 52 Acoustic matching layers 53, 55 Acoustic lens L Measurement light M Subject R Surface portion U of the casing near the acoustic lens Acoustic wave

Claims (16)

音響波検出用のプローブにおいて、
被検体に照射される測定光を発する光照射部と、
該光照射部の近傍に配置された、音響波を検出可能な音響波振動子と、
該音響波振動子の検出側に設けられた凸面形状の音響レンズと、
前記光照射部、前記音響波振動子および前記音響レンズを収容する筺体とを備え、
前記音響レンズ、および該音響レンズ近傍の前記筺体の表面部分が、測定光の波長域における平均拡散反射率が85%以上かつ平均吸収率が10%以下である光学特性を有し、
前記筺体の前記表面部分における前記光学特性が、第1の無機顔料を含有する塗料により付与されたものであるか、拡散反射シートにより付与されたものであるか、または高反射素材で前記表面部分が構成されることにより付与されたものであり、
前記音響レンズにおける前記光学特性が、第2の無機顔料を含有する素材で前記音響レンズが構成されることにより付与されたものであることを特徴とするプローブ。
In the probe for acoustic wave detection,
A light irradiator that emits measurement light emitted to the subject;
An acoustic wave transducer that is disposed in the vicinity of the light irradiation unit and capable of detecting an acoustic wave;
A convex acoustic lens provided on the detection side of the acoustic wave vibrator;
A housing for housing the light irradiation unit, the acoustic wave vibrator, and the acoustic lens;
The acoustic lens and the acoustic lens surface portion of said housing in the vicinity, has an average diffuse reflectivity of 85% or more and an average absorptance in the wavelength range of the measurement light is chromatic optical properties is 10% or less,
The optical characteristic of the surface portion of the casing is imparted by a paint containing a first inorganic pigment, imparted by a diffuse reflection sheet, or the surface portion of a highly reflective material. Is given by configuring
The probe according to claim 1, wherein the optical characteristic of the acoustic lens is provided by configuring the acoustic lens with a material containing a second inorganic pigment .
前記音響波振動子が一次元的に配列される請求項1に記載のプローブ。   The probe according to claim 1, wherein the acoustic wave transducers are arranged one-dimensionally. 前記測定光の波長域が近赤外波長域であることを特徴とする請求項1又は2に記載のプローブ。   The probe according to claim 1 or 2, wherein a wavelength range of the measurement light is a near infrared wavelength range. 前記音響レンズおよび/または前記筺体の前記表面部分における前記光学特性が、さらに青−緑波長域における平均拡散反射率が70%以下である特性を有することを特徴とする請求項3に記載のプローブ。   4. The probe according to claim 3, wherein the optical characteristic of the acoustic lens and / or the surface portion of the casing has a characteristic that an average diffuse reflectance in a blue-green wavelength region is 70% or less. . 前記第1の無機顔料が、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄および酸化セリウムのうち少なくとも1種の酸化物粒子であることを特徴とする請求項1から4いずれか1項に記載のプローブ。 Said first inorganic pigment, titanium oxide, zirconium oxide, at least one probe according to claims 1 to 4 any one which is a oxide particles of iron oxide and cerium oxide. 前記第1の無機顔料の粒子の大きさが、0.05〜0.35μmであることを特徴とする請求項1から5いずれか1項に記載のプローブ。 The probe according to any one of claims 1 to 5, wherein the first inorganic pigment has a particle size of 0.05 to 0.35 µm. 前記第1の無機顔料の添加量が2〜65wt%であることを特徴とする請求項1から6いずれか1項に記載のプローブ。 The probe according to any one of claims 1 to 6, wherein an addition amount of the first inorganic pigment is 2 to 65 wt%. 前記第2の無機顔料が、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄および酸化セリウムのうち少なくとも1種の酸化物粒子であることを特徴とする請求項1から7いずれか1項に記載のプローブ。 The probe according to any one of claims 1 to 7, wherein the second inorganic pigment is at least one oxide particle of titanium oxide, zirconium oxide, iron oxide, and cerium oxide. 前記第2の無機顔料の粒子の大きさが、0.05〜0.35μmであることを特徴とする請求項1から8いずれか1項に記載のプローブ。 The probe according to any one of claims 1 to 8, wherein a particle size of the second inorganic pigment is 0.05 to 0.35 µm. 前記第2の無機顔料の添加量が2〜65wt%であることを特徴とする請求項1から9いずれか1項に記載のプローブ。 The probe according to any one of claims 1 to 9, wherein the amount of the second inorganic pigment added is 2 to 65 wt%. 前記音響レンズの前記素材がシリコーンゴムであり、
前記第2の無機顔料が酸化チタン粒子であり、
前記第2の無機顔料の添加量が5〜20wt%であることを特徴とする請求項10に記載のプローブ。
The material of the acoustic lens is silicone rubber;
The second inorganic pigment is titanium oxide particles;
The probe according to claim 10 , wherein the amount of the second inorganic pigment added is 5 to 20 wt%.
前記筺体および/または前記音響レンズの表面が保護層によって覆われていることを特徴とする請求項1から11いずれか1項に記載のプローブ。 The probe according to any one of claims 1 to 11, wherein a surface of the housing and / or the acoustic lens is covered with a protective layer. 請求項1から12いずれか1項に記載のプローブを備えることを特徴とする光音響計測装置。 Photoacoustic measuring device, characterized in that it comprises a probe according to 12 any one of claims 1. 前記プローブの前記光照射部まで導光される近赤外波長域の測定光を出力する光源を備えることを特徴とする請求項13に記載の光音響計測装置。 The photoacoustic measuring device according to claim 13 , further comprising a light source that outputs measurement light in a near-infrared wavelength region guided to the light irradiation unit of the probe. 前記プローブによって検出された光音響波の光音響信号に基づいて、前記光音響信号についての光音響画像を生成する音響画像生成手段を備えることを特徴とする請求項13または14に記載の光音響計測装置。 The photoacoustic according to claim 13 or 14 , further comprising acoustic image generation means for generating a photoacoustic image of the photoacoustic signal based on a photoacoustic signal of a photoacoustic wave detected by the probe. Measuring device. 前記プローブが、前記被検体に対して送信された超音波に対する反射超音波を検出するものであり、
前記音響画像生成手段が、前記反射超音波の超音波信号に基づいて超音波画像を生成するものであることを特徴とする請求項15に記載の光音響計測装置。
The probe detects reflected ultrasonic waves with respect to ultrasonic waves transmitted to the subject;
The photoacoustic measurement apparatus according to claim 15 , wherein the acoustic image generation unit generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal of the reflected ultrasonic wave.
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