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KR20180106902A - Photoacoustic apparatus and control method thereof, and photoacoustic probe - Google Patents

Photoacoustic apparatus and control method thereof, and photoacoustic probe Download PDF

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KR20180106902A
KR20180106902A KR1020180028512A KR20180028512A KR20180106902A KR 20180106902 A KR20180106902 A KR 20180106902A KR 1020180028512 A KR1020180028512 A KR 1020180028512A KR 20180028512 A KR20180028512 A KR 20180028512A KR 20180106902 A KR20180106902 A KR 20180106902A
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KR
South Korea
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light
temperature
light source
probe
repetition frequency
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Application number
KR1020180028512A
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Inventor
나오토 아베
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
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Publication date
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Abstract

광원과, 상기 광원으로부터 광이 조사된 피검체로부터 발생한 음향파를 수신하는 수신부를 포함하는 프로브; 상기 프로브의 온도를 취득하는 온도정보 취득부; 및 상기 온도에 따라, 상기 광원에 의한 광의 조사를 제어하는 제어부를 구비하는, 광음향장치.A probe including a light source and an acoustic wave generated from a subject irradiated with light from the light source; A temperature information acquisition unit for acquiring a temperature of the probe; And a control unit for controlling irradiation of light by the light source in accordance with the temperature.

Description

광음향장치 및 그 제어 방법, 및 광음향 프로브{PHOTOACOUSTIC APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF, AND PHOTOACOUSTIC PROBE}[0001] PHOTOACOUSTIC APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF, AND PHOTOACOUSTIC PROBE [0002]

본 발명은, 광음향장치 및 그 제어 방법, 및 광음향 프로브에 관한 것이다. The present invention relates to a photoacoustic apparatus, a control method thereof, and a photoacoustic probe.

최근, 광을 이용한 이미징 기술로서, 광음향 효과를 이용해서 피검체의 내부를 영상화하는 광음향장치가 연구 및 개발되고 있다. 광음향장치는, 피검체에 조사된 광의 에너지를 흡수한 광흡수체로부터 광음향 효과에 의해 발생하는 초음파(광음향파)를 사용하여, 피검체의 내부의 화상을 생성하는 장치다. BACKGROUND ART [0002] Recently, as an imaging technique using light, a photoacoustic device that images the interior of a subject using a photoacoustic effect has been researched and developed. The photoacoustic apparatus is a device that generates an image of the inside of a subject using ultrasound (photoacoustic wave) generated by a photoacoustic effect from a light absorber that absorbs energy of light irradiated to the subject.

초음파진단 장치와 마찬가지로, 핸드 헬드형 프로브의 형상을 이루고, 용이하게 관찰 부위에 액세스할 수 있는 광음향장치가 연구 및 개발되고 있다. 일본 특허공개 2016-047077호 공보에는, 광원부와 수신부를 내장하는 프로브를 구비하는 광음향 이미징 장치가 기재되어 있다. Like the ultrasonic diagnostic apparatus, a photoacoustic apparatus that forms a shape of a hand-held probe and can easily access a region to be observed has been researched and developed. Japanese Patent Laying-Open No. 2016-047077 discloses a photoacoustic imaging apparatus having a probe incorporating a light source and a receiver.

일본 특허공개 2016-047077호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-047077

발광을 위한 광원에 공급된 전력의 일부는 열로 변환되어, 광원은 발열한다. 프로브에 광원이 내장되어 있을 경우(하우징의 내부에 광원이 배치되어 있을 경우), 광원의 발열로 인해 프로브의 온도상승이 생길 가능성이 있다. 이 프로브의 온도상승에 의해, 열로 인해 장치의 결함이 있거나, 기사나 피검자의 불쾌감등의 불편함이 생길 경우가 있다. A part of the power supplied to the light source for light emission is converted into heat, and the light source generates heat. When the probe has a light source (if the light source is disposed inside the housing), the temperature of the probe may rise due to heat generation of the light source. The temperature rise of the probe may cause defects in the apparatus due to heat or inconvenience such as knee or object of the examinee.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 프로브에 광원이 내장되어 있는 장치에 있어서, 광원의 발열로 인한 프로브의 온도상승을 억제하기 위한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a technique for suppressing temperature rise of a probe due to heat generation of a light source in an apparatus in which a light source is embedded in the probe.

본 발명은, According to the present invention,

광원과, 상기 광원으로부터 광이 조사된 피검체로부터 발생한 음향파를 수신하는 수신부를 포함하는 프로브; A probe including a light source and an acoustic wave generated from a subject irradiated with light from the light source;

상기 프로브의 온도를 취득하는 온도정보 취득부; 및 A temperature information acquisition unit for acquiring a temperature of the probe; And

상기 온도에 따라, 상기 광원에 의한 광의 조사를 제어하는 제어부를 구비하는, 광음향장치를 제공한다. And a control unit for controlling irradiation of light by the light source in accordance with the temperature.

또한, 본 발명은, Further, according to the present invention,

광원; Light source;

상기 광원으로부터 광이 조사된 피검체로부터 발생한 음향파를 수신하는 수신부; A receiving unit for receiving an acoustic wave generated from a subject irradiated with light from the light source;

광음향 프로브의 온도를 취득하는 온도정보 취득부; 및 A temperature information acquisition unit for acquiring the temperature of the photoacoustic probe; And

상기 온도에 따라, 상기 광원에 의한 광의 조사를 제어하는 제어부를 구비하는, 상기 광음향 프로브를 제공한다. And a control unit for controlling irradiation of light by the light source according to the temperature.

또한, 본 발명은, Further, according to the present invention,

프로브에 포함된 광원이 광을 피검체에 조사하는 단계; Irradiating light onto a subject with a light source included in the probe;

프로브에 포함된 수신부가, 상기 광이 조사된 상기 피검체로부터 발생한 음향파를 수신하는 단계; The receiving unit included in the probe receiving the acoustic wave generated from the subject to which the light is irradiated;

온도정보 취득부가, 상기 프로브의 온도를 취득하는 단계; 및 The temperature information acquiring unit acquiring the temperature of the probe; And

제어부가, 상기 온도에 따라 상기 광원에 의한 광의 조사를 제어하는 단계를 포함하는, 광음향장치의 제어 방법을 제공한다. And the control unit controls the irradiation of the light by the light source in accordance with the temperature.

본 발명에 의하면, 프로브에 광원이 내장되어 있는 장치에 있어서, 광원의 발열로 인한 상기 프로브의 온도상승을 억제하기 위한 기술을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a technique for suppressing an increase in temperature of the probe due to heat generation of a light source in an apparatus in which a light source is embedded in the probe.

본 발명의 또 다른 특징들은, 첨부도면을 참조하여 이하의 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다. Further features of the present invention will become apparent from the following description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

도 1은, 제1의 실시예에 따른 광음향장치의 블록도,
도 2는, 제1의 실시예에 따른 핸드 헬드형(hand-held) 프로브의 모식도,
도 3은, 제1의 실시예에 따른 컴퓨터와 주변구성을 나타내는 블록도,
도 4a 내지 4c는, 단위시간당의 발열량을 설명하기 위한 타이밍 차트,
도 5는, 제1의 실시예의 제어의 흐름도,
도 6a, 6b는, 추종 우선 보호 모드의 광조사 제어 방법을 설명하는 그래프,
도 7a, 7b는, 추종 우선 보호 모드의 광조사 제어 방법을 설명하는 다른 그래프,
도 8a, 8b는, 화질우선 보호 모드의 광조사 제어 방법을 설명하는 그래프,
도 9a, 9b는, 화질우선 보호 모드의 광조사 제어 방법을 설명하는 다른 그래프,
도 10a, 10b는, 노멀(normal) 보호 모드의 광조사 제어 방법을 설명하는 그래프,
도 11은, 제2의 실시예의 제어의 흐름도,
도 12a, 12b는, 제2의 실시예에 따른 광조사 제어 방법을 설명하는 그래프,
도 13은, 제3의 실시예의 제어의 흐름도,
도 14는, 프로브의 속도와 가압력에 근거하여 특성 커브를 선택하는 그래프,
도 15a 내지 15d는, 제7의 실시예의 제어의 흐름도다.
1 is a block diagram of a photoacoustic apparatus according to a first embodiment,
2 is a schematic diagram of a hand-held probe according to the first embodiment,
3 is a block diagram showing a computer and a peripheral configuration according to the first embodiment,
4A to 4C are timing charts for explaining the amount of heat per unit time,
5 is a flowchart of the control of the first embodiment,
6A and 6B are graphs for explaining the light irradiation control method in the tracking priority protection mode,
Figs. 7A and 7B are graphs illustrating another method of controlling the light irradiation control in the tracking priority protection mode,
8A and 8B are graphs for explaining the light irradiation control method of the image quality first protection mode,
9A and 9B show another graph for explaining the light irradiation control method in the image quality first protection mode,
10A and 10B are graphs illustrating a light irradiation control method in a normal protection mode,
11 is a flowchart of the control of the second embodiment,
12A and 12B are graphs for explaining the light irradiation control method according to the second embodiment,
13 is a flowchart of control in the third embodiment,
14 is a graph for selecting a characteristic curve based on the velocity and the pressing force of the probe,
15A to 15D are flow charts of the control of the seventh embodiment.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명한다. 단, 이하에 기재되어 있는 부품의 치수, 재질, 형상 및 상대 배치등은, 본 발명이 적용되는 장치의 구성과 각종 조건에 따라 적절하게 변경되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위를 이하에 기재된 실시예에 한정하려는 것이 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, and the like of the components described below should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Therefore, it is not intended to limit the scope of the present invention to the embodiments described below.

본 발명은, 피검체로부터 전파하는 음향파를 검출하고, 피검체내부의 특성정보를 생성하고, 취득하는 기술에 관한 것이다. 이에 따라, 본 발명은, 피검체 정보 취득 장치 또는 그 제어 방법, 혹은 피검체 정보 취득 방법과 신호 처리 방법으로서 여겨질 수 있다. 또한, 본 발명은, 피검체내부의 특성정보를 나타내는 화상을 생성해 표시하는 표시 방법으로서 여겨질 수 있다. 또한, 본 발명은, 이것들의 방법을 CPU나 메모리 등의 하드웨어 자원을 구비하는 정보처리장치에 실행시키는 프로그램이나, 그 프로그램을 기억하는 컴퓨터 판독 가능한 비일시적 기억 매체로서도 여겨질 수 있다. TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a technique for detecting an acoustic wave propagated from a subject, generating characteristic information inside the subject, and acquiring the characteristic information. Accordingly, the present invention can be regarded as a subject information obtaining apparatus or a control method thereof, or a subject information obtaining method and a signal processing method. Further, the present invention can be regarded as a display method of generating and displaying an image representing characteristic information inside the subject. The present invention can also be considered as a program for causing these methods to be executed by an information processing apparatus having a hardware resource such as a CPU or a memory, or a computer-readable non-volatile storage medium for storing the program.

본 발명에 따른 피검체 정보 취득 장치는, 피검체에 광(전자파)을 조사하여서 피검체 내부에서 발생한 음향파를 수신하고, 피검체의 특성정보를 화상 데이터로서 취득하는, 광음향 효과를 이용한 광음향 이미징 장치를 구비한다. 이 경우, 특성정보, 수신된 광음향파에서 유래된 신호를 사용해서 생성된, 피검체 내부의 복수의 위치의 각각에 대응하는 특성값의 정보를 말한다. A subject information acquiring apparatus according to the present invention is a subject information acquiring apparatus for acquiring an acoustic wave generated inside a subject by irradiating light (electromagnetic wave) to a subject and acquiring characteristic information of the subject as image data, And an acoustic imaging device. In this case, the characteristic information refers to the information of characteristic values corresponding to each of a plurality of positions in the inspected object, which are generated by using signals derived from the received photoacoustic wave.

본 발명에 따른 광음향 화상 데이터는, 광조사에 의해 발생한 광음향파에서 유래된 모든 화상 데이터를 포함하는 개념이다. 예를 들면, 광음향 화상 데이터는, 광음향파의 발생 음압(초기 음압), 에너지 흡수 밀도 및 흡수 계수와, 피검체를 구성하는 물질의 농도(예를 들면, 산소포화도) 등의 적어도 1개의 특성정보를 나타내는 화상 데이터다. 게다가, 서로 다른 복수의 파장의 광조사에 의해 발생한 광음향파에 근거하여, 피검체를 구성하는 물질의 농도등의, 분광 정보를 나타내는 광음향 화상 데이터가 얻어진다. 분광 정보를 나타내는 광음향 화상 데이터는, 산소포화도, 산소포화도에 흡수계수 등의 강도를 가중하여 얻어진 값, 총 헤모글로빈 농도, 옥시헤모글로빈 농도, 또는 디옥시헤모글로빈 농도이여도 좋다. 또는, 분광 정보를 나타내는 광음향 화상 데이터는, 글루코오스 농도, 콜라겐 농도, 멜라닌 농도, 또는 지방이나 물의 체적분율이여도 좋다. The photoacoustic image data according to the present invention is a concept including all image data derived from a photoacoustic wave generated by light irradiation. For example, the photoacoustic image data may include at least one of a sound pressure (initial sound pressure) of the photoacoustic wave, an energy absorption density and an absorption coefficient, and a concentration of a substance constituting the subject (for example, oxygen saturation) And image data representing characteristic information. In addition, photoacoustic image data representing spectral information such as the concentration of a substance constituting the subject is obtained based on the photoacoustic wave generated by light irradiation of a plurality of different wavelengths. The photoacoustic image data representing the spectral information may be a value obtained by weighting the intensity of oxygen saturation and oxygen saturation with an absorption coefficient, total hemoglobin concentration, oxyhemoglobin concentration, or dioxyhemoglobin concentration. Alternatively, the photoacoustic image data representing the spectral information may be a glucose concentration, a collagen concentration, a melanin concentration, or a volume fraction of fat or water.

피검체내의 각 위치의 특성정보에 근거하여, 이차원 또는 삼차원의 특성정보 분포가 얻어진다. 분포 데이터는 화상 데이터로서 생성될 수 있다. 특성정보는, 수치 데이터로서가 아닌, 피검체 내부의 각 위치의 분포 정보로서 얻어져도 좋다. 다시 말해, 초기 음압분포, 에너지 흡수 밀도분포, 흡수 계수분포나 산소포화도 분포등의 분포 정보가 얻어질 수 있다. A two-dimensional or three-dimensional characteristic information distribution is obtained based on the characteristic information of each position in the body. The distribution data can be generated as image data. The characteristic information may be obtained not as numerical data but as distribution information of each position inside the subject. In other words, distribution information such as initial sound pressure distribution, energy absorption density distribution, absorption coefficient distribution, and oxygen saturation distribution can be obtained.

본 발명에 따른 음향파는, 전형적으로는 초음파이며, 음파나 음향파라고도 불리는 탄성파를 포함한다. 트랜스듀서 등에 의해 음향파로부터 변환된 신호(예를 들면, 전기신호)를 음향신호라고도 부른다. 단, 본 명세서에 있어서의 초음파와 음향파에 대한 기재는, 그 탄성파의 파장에 한정하려는 것이 아니다. 광음향 효과에 의해 발생한 음향파는, 광음향파 또는 광초음파라고 불린다. 광음향파에서 유래한 신호(예를 들면, 전기신호)를 광음향신호라고도 부른다. 분포 데이터는, 광음향 화상 데이터나 재구성 화상 데이터라고도 불린다. Acoustic waves according to the invention are typically ultrasonic waves and include acoustic waves, also called acoustic waves or acoustic parasites. A signal (for example, an electric signal) converted from an acoustic wave by a transducer or the like is also referred to as an acoustic signal. However, the description of the ultrasonic waves and acoustic waves in this specification is not intended to be limited to the wavelength of the acoustic waves. The acoustic wave generated by the photoacoustic effect is called photoacoustic wave or optical ultrasound. A signal (e.g., an electrical signal) derived from a photoacoustic wave is also referred to as a photoacoustic signal. The distribution data is also called photoacoustic image data or reconstructed image data.

이하의 실시예에서는, 광음향신호를 취득할 때에 사용되고, 광원과 수신부를 구비한 광음향 프로브에 대해서 상세하게 설명한다. 따라서, 본 발명은, 광음향 프로브와 그 제어 방법으로서도 여겨질 수 있다. 이하의 실시예에서는 또한, 핸드 헬드형의 광음향 프로브를 기재하고 있지만, 본 발명에 따른 프로브는 핸드 헬드형 프로브에 한정되지 않는다. In the following embodiments, a photoacoustic probe used for acquiring a photoacoustic signal and including a light source and a receiver will be described in detail. Therefore, the present invention can also be regarded as a photoacoustic probe and its control method. In the following embodiments, a photoacoustic probe of a handheld type is also described, but the probe according to the present invention is not limited to a handheld probe.

광음향 측정에 있어서, 일반적으로, 조사 광의 광량이 클수록 광음향파의 강도도 커지고, 광음향파의 수신 신호의 S/N이 향상한다. 그 결과, 표시시켰을 때의 화질이 높은 광음향 화상 데이터가 얻어진다. In the photoacoustic measurement, in general, the intensity of the photoacoustic wave increases as the light quantity of the irradiating light is larger, and the S / N ratio of the photoacoustic wave received signal is improved. As a result, photoacoustic image data with high image quality when displayed is obtained.

광음향장치의 핸드 헬드형 프로브에 있어서, 프로브 하우징내에 광원을 배치하는 구성이 생각될 수 있다. 이러한 구성에 있어서도, 고화질 광음향 화상을 표시시키기 위해서, 조사 광의 광량을 크게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 광원에 공급된 전력의 일부가 열로 변환될 때 광원은 발열하므로, 조사 광의 광량을 크게 할 목적으로 광원에 큰 전력을 공급하면, 광원의 발열량도 증가하게 된다. In a handheld probe of a photoacoustic apparatus, it is conceivable to arrange a light source in a probe housing. Also in such a configuration, it is preferable to increase the light amount of the irradiation light in order to display a high-quality photoacoustic image. However, when a part of the electric power supplied to the light source is converted into heat, the light source generates heat, and therefore, when large power is supplied to the light source for the purpose of increasing the light amount of the light, the heat generation amount of the light source also increases.

본 명세서에 있어서, "광량"을, 1펄스의 광 에너지의 총량(단위는 J (줄))으로서 정의한다(이후, 조사 광량이라고도 부른다). 또한, 광량과, 1초당의 발광 횟수(광조사의 반복 주파수)를 승산한 적(product)을, 조사 광의 평균 파워(단위는 W(와트))로서 정의한다. In the present specification, the "light amount" is defined as the total amount of light energy of one pulse (unit: J (row)) (hereinafter also referred to as irradiation amount). The product obtained by multiplying the light amount by the number of times of light emission per second (the repetition frequency of light irradiation) is defined as the average power (unit: W (watt)) of the irradiation light.

예를 들면, 광원으로서 레이저 다이오드를 사용하여, 0.01[J]의 광량에서, 0.1초 간격으로 발광할 경우(1초에 10회 발광할 경우), 조사 광의 평균 파워는 0.01[J]×10[회/s]=0.1[W]가 된다. 이 경우에, 공급 전력에 대한 광전변환 효율을 10[%]라고 가정하면, 평균 파워를 0.1[W]로 생성하기 위해 공급 전력 1[W]가 필요하다. 이 경우에, 광원의 단위시간당의 발열량은 0.9[W]가 된다. 또한, 이 경우에, 광원에 공급된 전력 중, 광으로 변환되지 않은 전력은 모두 열로 변환된다고 가정한다. 또한, 1펄스의 광은, 광강도의 시간변화가 구형파인 광의 이외에, 삼각파와 정현파를 포함하는 모든 파형의 광을 포함한다. For example, when a laser diode is used as a light source and light is emitted at an interval of 0.1 second at a light amount of 0.01 [J] (10 times per second), the average power of the irradiation light is 0.01 [J] Times / s] = 0.1 [W]. In this case, assuming that the photoelectric conversion efficiency with respect to the supply power is 10 [%], the supply power 1 [W] is required to generate the average power at 0.1 [W]. In this case, the amount of heat generated per unit time of the light source is 0.9 [W]. In this case, it is assumed that all of the power supplied to the light source, which is not converted to light, is converted into heat. Further, the light of one pulse includes light of all waveforms including triangular waves and sinusoidal waves in addition to light whose temporal change in light intensity is a square wave.

핸드 헬드형 프로브에 강제풍 냉 및 수냉 등의 냉각 기구를 설치하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 하우징 내부에 설치된 광원의 발열량이 작을 경우이어도, 하우징 내부에 온도상승이 생길 가능성이 있다. 이 온도상승에 의해, 하우징 내부의 디바이스 결함이 생길 가능성이 있다. 또한, 그 하우징의 온도상승에 의해, 프로브를 취급하는 기사나 의사등의 유저나, 피검자인 환자에게 불쾌감을 줄 가능성이 있다. It is difficult to provide the hand-held probe with a cooling mechanism such as forced air cooling and water cooling. Therefore, even when the amount of heat generated by the light source provided inside the housing is small, there is a possibility that a temperature rise occurs inside the housing. This temperature rise may cause a device defect in the housing. Further, due to the temperature rise of the housing, there is a possibility that the user who is handling the probe, the user such as a doctor, and the patient who is the subject may feel uncomfortable.

본 발명자는, 이를 고려하여, 예의 검토한 후, 핸드 헬드형 프로브 내부 혹은 하우징에 온도 센서 등의 온도정보 취득부를 실장하고, 온도 센서가 검출한 온도에 근거하여, 광량과 광조사의 반복 주파수를 최적으로 제어하는 것에 이르렀다. 다시 말해, 본 발명자는, 핸드 헬드형 프로브의 내부 혹은 하우징의 온도가 미리 결정된 상한값을 초과하지 않도록 광량과 광조사의 반복 주파수를 제어하여, 광원에의 공급 전력을 제어하는 것에 이르렀다. 전형적으로는, 조사 광의 광량과 광조사의 반복 주파수를 승산한 값에 비례하는 발열량으로 인한 온도상승이 허용 온도이하이도록, 광원에의 공급 전력을 적절하게 조정하여서, 광량과 반복 주파수를 최적으로 제어한다. The inventor of the present invention has found that a temperature information acquisition unit such as a temperature sensor is mounted in a handheld probe or a housing and then the amount of light and the repetition frequency of light irradiation Thereby achieving optimal control. In other words, the present inventor has reached the point of controlling the amount of light and the repetition frequency of light irradiation so that the temperature of the interior of the handheld probe or the housing does not exceed a predetermined upper limit value, thereby controlling the power supplied to the light source. Typically, the power supplied to the light source is appropriately adjusted so that the temperature rise due to the heating value proportional to the value obtained by multiplying the light amount of the irradiation light by the repetition frequency of the light irradiation is not more than the allowable temperature, do.

또한, 피검체가 인체의 피부등의 경우, 최대 허용 노광량(MPE)을 지켜야 한다. 핸드 헬드형 프로브의 내부의 온도 혹은 하우징 온도를 감안한 제한과 아울러, 광량이 MPE를 초과하지 않도록 제한해도 좋다. In addition, when the subject is skin of a human body, the maximum allowable exposure dose (MPE) should be maintained. The light amount may be limited so as not to exceed the MPE, in addition to the limitation of the temperature inside the handheld probe or the housing temperature.

또한, 본 발명의 적용 대상은, 이하의 실시예에서 설명한 광음향장치에 한정되지 않는다. 본 발명은, 핸드 헬드형 프로브에 광원을 내장한 장치이면 적용가능하다. 예를 들면, 본 발명은, 광원과, 그 광원으로부터 방출된 광의 반사광이나 투과 광을 수광하는 수광소자를, 내장하는 핸드 헬드형 프로브에 적용해도 좋다. 다시 말해, 본 발명은, 광원이 내장된 핸드 헬드형 프로브와, 조사 대상을 전파한 광의 수신 신호에 근거하여, 조사 대상에 관한 정보를 취득하는 정보취득부를 구비하는, 장치에 적용해도 좋다. The application of the present invention is not limited to the photoacoustic apparatus described in the following embodiments. The present invention is applicable to any device having a light source embedded in a hand-held probe. For example, the present invention may be applied to a handheld type probe incorporating a light source and a light receiving element that receives reflected light or transmitted light of the light emitted from the light source. In other words, the present invention may be applied to an apparatus comprising a handheld probe having a light source and an information acquisition unit for acquiring information about an object to be irradiated based on a reception signal of light propagated through the object to be irradiated.

제1의 실시예 First Embodiment

장치구성 Device Configuration

이하, 도 1을 참조하여 본 실시예에 따른 광음향장치의 구성을 설명한다. 도 1은, 광음향장치 전체의 개략 블록도다. 본 실시예에 따른 광음향장치는, 프로브(180)(광조사부 110, 수신부 120, 및 온도 센서 200), 신호 수집부(140), 컴퓨터(150), 표시부(160), 입력부(170), 및 전원부(190)를 구비한다. Hereinafter, the configuration of the photoacoustic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1 is a schematic block diagram of the entire photoacoustic apparatus. The photoacoustic apparatus according to the present embodiment includes a probe 180 (a light irradiating unit 110, a receiving unit 120 and a temperature sensor 200), a signal collecting unit 140, a computer 150, a display unit 160, an input unit 170, And a power supply unit 190.

광조사부(110)가 광을 피검체(100)에 조사하면, 광음향 효과로 인해, 피검체(100) 내부나 표면의 광흡수체로부터 광음향파가 발생한다. 전원부(190)는, 광조사부(110)의 광원을 구동하기 위한 전력을 공급한다. 수신부(120)는, 광음향파를 수신해서 아날로그 신호로서의 전기신호(광음향신호)를 출력한다. When the light irradiation unit 110 irradiates light to the subject 100, photoacoustic waves are generated from the light absorber inside the subject 100 or the surface due to the photoacoustic effect. The power supply unit 190 supplies electric power for driving the light source of the light irradiation unit 110. The receiving unit 120 receives the photoacoustic wave and outputs an electric signal (photoacoustic signal) as an analog signal.

신호 수집부(140)는, 수신부(120)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여, 컴퓨터(150)에 출력한다. 컴퓨터(150)는, 신호 수집부(140)로부터 출력된 디지털 신호를, 광음향파에서 유래하는 신호 데이터로서 기억한다. The signal collecting unit 140 converts the analog signal output from the receiving unit 120 into a digital signal and outputs the digital signal to the computer 150. The computer 150 stores the digital signal output from the signal collecting unit 140 as signal data derived from a photoacoustic wave.

컴퓨터(150)는, 기억된 디지털 신호에 대하여 후술하는 처리를 행하여서, 화상 데이터를 생성한다. 또한, 컴퓨터(150)는, 얻어진 화상 데이터를 표시하기 위한 화상 처리를 실시한 후에, 표시부(160)에 출력한다. 표시부(160)는, 광음향 화상을 표시한다. 유저로서의 의사나 기사등은, 표시부(160)에 표시된 광음향 화상을 확인해서 진단을 실시할 수 있다. 표시 화상은, 유저나 컴퓨터(150)로부터의 보존 지시에 근거하여, 컴퓨터(150)내의 메모리나, 모달리티와 네트워크로 접속된 데이터 관리 시스템등에 보존된다. The computer 150 performs processing to be described later on the stored digital signal to generate image data. The computer 150 performs image processing for displaying the obtained image data, and then outputs the image data to the display unit 160. [ The display unit 160 displays a photoacoustic image. A doctor, article or the like as a user can perform a diagnosis by checking the photoacoustic image displayed on the display unit 160. [ The display image is stored in the memory in the computer 150, the data management system connected with the modality and the network, or the like, based on a saving instruction from the user or the computer 150. [

신호 데이터를 3차원의 볼륨 데이터로 변환하는 재구성 알고리즘으로서는, 타임 도메인 역투영법, 푸리에 도메인 역투영법, 및 모델기반법(반복 연산법)등의 어떠한 수법도 채용할 수 있다. 타임 도메인 역투영법의 예들로서는, 유니버셜 역투영(UBP), 필터보정 역투영(FBP), 또는 정상(phasing)가산(Delay-and-Sum)이 있다. 또한, 화상 재구성에 있어서는, 광음향파의 초기 음압분포와, 피검체 내부의 광량분포에 근거하여, 흡수 계수 분포를 취득한다. 본 발명에 있어서는, 프로브의 온도에 따라 동적으로 조사 광량이 변화되므로, 피검체 내부의 광량분포도 변화된다. 이를 고려하여, 컴퓨터가 화상 재구성을 행할 때, 광음향파의 취득 시점에서 광량정보를 참조하여, 필요에 따라서 게인을 적용하는 등의 방법에 의해 신호 데이터를 보정하는 것이 바람직하다. As the reconstruction algorithm for converting the signal data into three-dimensional volume data, any technique such as time domain back projection, Fourier domain back projection, and model based method (iterative calculation method) can be adopted. Examples of time domain back projection include Universal Back Projection (UBP), Filter Correction Back Projection (FBP), or phasing addition (Delay-and-Sum). In image reconstruction, the absorption coefficient distribution is acquired based on the initial sound pressure distribution of the photoacoustic wave and the light amount distribution inside the subject. In the present invention, the amount of irradiation light is changed dynamically according to the temperature of the probe, so that the light amount distribution inside the object is also changed. In consideration of this, it is preferable that, when the computer performs image reconstruction, the signal data is corrected by a method of referring to the light amount information at the time of acquisition of the photoacoustic wave and applying a gain as necessary.

또한, 표시부(160)는, 컴퓨터(150)로 생성된 화상의 이외에 GUI등을 표시해도 좋다. 입력부(170)는, 유저에 의한 정보의 입력을 접수하도록 구성되어 있다. 유저는, 입력부(170)를 사용해서, 측정 시작이나 종료, 작성 화상의 보존 지시등의 조작을 행할 수 있다. The display unit 160 may display a GUI or the like in addition to the image generated by the computer 150. [ The input unit 170 is configured to accept input of information by the user. The user can use the input unit 170 to perform operations such as start and end of measurement, storage indication of a created image, and the like.

프로브(180) The probe 180

도 2는, 본 실시예에 따른 핸드 헬드형 프로브(180)의 모식도다. 프로브(180)는, 광조사부(110), 수신부(120), 온도 센서(200) 및 하우징(181)을 구비한다. 2 is a schematic diagram of a handheld probe 180 according to the present embodiment. The probe 180 includes a light irradiation unit 110, a receiving unit 120, a temperature sensor 200, and a housing 181.

프로브(180)내부에 있어서의 온도 센서(200)의 설치 장소로서는, 동작 온도조건이 엄격한 광조사부(110)의 광원 혹은 드라이버 회로(114)의 근방, 또는, 가동부인 하우징(181)이 바람직하다. 온도 센서(200)는, 이러한 적합한 설치 장소에 열적 결합에 의해 실장된다. 온도 센서(200)는, 아날로그 신호 혹은 디지털 신호로서 컴퓨터(150)에, 프로브 내부(예를 들면, 광원의 근방의 위치)의 온도 혹은 하우징의 온도(이후, 간단히 프로브 온도라고도 함)를 출력한다. The temperature sensor 200 inside the probe 180 is preferably a housing 181 serving as a movable portion or a vicinity of the light source or the driver circuit 114 of the light irradiating portion 110 having a strict operating temperature condition . The temperature sensor 200 is mounted by thermal bonding at such a suitable installation place. The temperature sensor 200 outputs the temperature of the inside of the probe (for example, the vicinity of the light source) or the temperature of the housing (hereinafter simply referred to as the probe temperature) to the computer 150 as an analog signal or a digital signal .

하우징(181)은, 광조사부(110) 및 수신부(120)를 둘러싸는 하우징이다. 유저는, 하우징(181)을 파지함에 의해, 프로브(180)를 핸드 헬드형 프로브로서 이용할 수 있다. The housing 181 is a housing surrounding the light irradiation unit 110 and the receiving unit 120. By holding the housing 181, the user can use the probe 180 as a handheld probe.

광조사부(110)는, 광원(111), 광원(111)으로부터 발생한 광을 전파시키는 광학계(112), 및 광원(111)을 구동시키는 드라이버 회로(114)를 구비한다. 광학계(112)는, LED나 LD등의 광원(111)으로부터 발생한 광을 전파하여, 사출단(113)으로부터 사출한다. The light irradiation unit 110 includes a light source 111, an optical system 112 for propagating light generated from the light source 111, and a driver circuit 114 for driving the light source 111. The optical system 112 propagates light generated from a light source 111 such as an LED or an LD and exits from the emission end 113. [

프로브(180)는, 케이블(182)을 통해 신호 수집부(140), 컴퓨터(150),및 전원부(190)와 연결되어 있다. 케이블(182)은, 전원부(190)로부터 드라이버 회로(114)에 전력을 공급하는 배선, 제어부(153)로부터 드라이버 회로(114)에 광량이나 발광 타이밍 등을 제어하는 제어 신호를 보내는 배선, 및 수신부(120)로부터 출력된 아날로그 신호를 신호 수집부(140)에 송신하는 배선을 포함한다. 케이블(182)은, 커넥터가 구비되고, 프로브(180)와 광음향장치의 그 밖의 부품을 분리할 수 있도록 구성되어도 좋다. 본 실시예에 있어서, 드라이버 회로(114)와 전원부(190)를 결합하는 구성이, 광원(111)에 전력을 공급하는 구동부에 해당한다. 다시 말해, 본 실시예에 따른 구동부는, 드라이버 회로(114)와 전원부(190)를 포함한다. The probe 180 is connected to the signal collecting unit 140, the computer 150 and the power supply unit 190 via a cable 182. [ The cable 182 includes a wiring for supplying power to the driver circuit 114 from the power supply unit 190, a wiring for sending a control signal for controlling the light amount and the light emission timing to the driver circuit 114 from the control unit 153, And a wiring for transmitting the analog signal output from the signal collecting unit 140 to the signal collecting unit 140. The cable 182 may be provided with a connector and may be configured to separate the probe 180 and other components of the photoacoustic device. In the present embodiment, the configuration in which the driver circuit 114 and the power supply unit 190 are combined corresponds to a drive unit that supplies power to the light source 111. [ In other words, the driving unit according to the present embodiment includes the driver circuit 114 and the power supply unit 190.

또한, 본 실시예에 따른 프로브(180)는, 케이블(182) 없이 와이어리스의 핸드 헬드형 프로브(180)이여도 좋다. 이 경우, 전원부(190)를 프로브(180)에 내장하고, 프로브(180)와 그 밖의 부품간에 각종 신호를 무선으로 송수신해도 좋다. 단, 전원부(190)를 프로브(180)에 내장하면, 전원부(190)에서의 소비 전력에 의해 발생하는 열로 인해, 하우징(181) 내부에서의 발열량은 증가한다. 그 때문에, 하우징(181) 내부의 온도상승을 억제하기 위해서, 전원부(190)를 하우징(181)의 외부에 배치해도 좋다. 더욱, 드라이버 회로(114)의 소비 전력이 크고 발열량이 큰 일부의 부품을 하우징(181)의 외부에 배치해도 좋다. Also, the probe 180 according to the present embodiment may be a wireless hand-held probe 180 without a cable 182. In this case, the power supply unit 190 may be built in the probe 180, and various signals may be wirelessly transmitted and received between the probe 180 and other components. However, when the power supply unit 190 is built in the probe 180, the amount of heat generated inside the housing 181 increases due to the heat generated by the power consumption of the power supply unit 190. Therefore, in order to suppress the temperature rise inside the housing 181, the power supply unit 190 may be disposed outside the housing 181. [ Furthermore, a part of the driver circuit 114 having a large power consumption and a large heating value may be disposed outside the housing 181.

상세구성 Detailed configuration

이하, 본 실시예에 따른 광음향장치의 각 부품의 상세를 설명한다. Hereinafter, the details of each component of the photoacoustic apparatus according to the present embodiment will be described.

광조사부(110) The light-

광조사부(110)는, 광원(111), 광학계(112) 및 드라이버 회로(114)를 포함한다. The light irradiation unit 110 includes a light source 111, an optical system 112, and a driver circuit 114.

광원(111)으로서는, 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(LED)가 적합하다. 광원(111)으로서는, 1MHz이상의 톱니모양의 구동파형(구동전류)을 따르도록 광을 사출할 수 있는 LD 혹은 LED를 채용해도 좋다. 단, 광음향파를 발생시키기 위한 광을 사출가능하면, 광원은 LD나 LED에 한정되지 않는다. 또한, 광원(111)으로서 파장가변 광원을 이용하여서, 산소포화도의 취득이 가능하게 된다. As the light source 111, a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED) is suitable. As the light source 111, an LD or an LED capable of emitting light so as to follow a serrated drive waveform (drive current) of 1 MHz or more may be employed. However, if light for generating a photoacoustic wave can be emitted, the light source is not limited to LD or LED. Further, it is possible to acquire the degree of oxygen saturation using the wavelength variable light source as the light source 111. [

광원(111)이 사출한 광의 펄스 폭은, 전형적으로는 1ns이상 1μs이하다. 또한, 광의 파장으로서, 400nm로부터 1600nm까지 정도의 범위를 이용할 수 있다. 혈관을 고해상도로 촬상할 경우, 혈관에서 잘 흡수하는 파장(400nm이상 700nm이하)이 바람직하다. 생체의 심부를 촬상할 경우에는, 생체의 배경조직(물이나 지방등)이 전형적으로 약하게 흡수하는 파장(700nm이상 1100nm이하)이 바람직하다. 단, 펄스 폭과 파장은 상기에 한정되지 않는다. The pulse width of the light emitted by the light source 111 is typically 1 ns or more and 1 μs or less. Also, as the wavelength of light, a range of about 400 nm to 1600 nm can be used. When capturing a blood vessel at a high resolution, a wavelength (400 nm or more and 700 nm or less) that is well absorbed by a blood vessel is preferable. When capturing the deep portion of a living body, a wavelength (700 nm or more and 1100 nm or less) at which a background tissue (water or fat, etc.) of a living body is typically weakly absorbed is preferable. However, the pulse width and the wavelength are not limited to the above.

광학계(112)로서는, 렌즈, 미러, 광파이버 등의 광학소자를 사용할 수 있다. 유방등을 피검체(100)로서 사용할 경우, 펄스 광의 빔 지름을 넓게 해서 피검체(100)에 조사하기 위해서, 광학계의 사출단(113)으로서 광확산판 등을 사용해도 좋다. 한편, 광음향 현미경에 있어서는, 해상도를 상승시키기 위해서, 광학계(112)의 사출단(113)을 렌즈 등으로 구성하여, 포커싱된 빔을 조사해도 좋다. 또한, 광조사부(110)가 광학계(112)를 구비하지 않고, 광원(111)으로부터 피검체(100)에 광을 직접 조사해도 좋다. 드라이버 회로(114)는, 전원부(190)로부터의 전력을 사용하여 광원(111)을 구동하는 구동전류를 생성하는 회로다. As the optical system 112, optical elements such as a lens, a mirror, and an optical fiber can be used. When a breast or the like is used as the subject 100, a light diffusing plate or the like may be used as the emitting end 113 of the optical system for irradiating the subject 100 with a beam diameter of a pulse beam widened. On the other hand, in the photoacoustic microscope, in order to increase the resolution, the emission end 113 of the optical system 112 may be formed of a lens or the like, and the focused beam may be irradiated. It is also possible that the light irradiation unit 110 does not have the optical system 112 and that the light source 111 directly irradiates the subject 100 with light. The driver circuit 114 is a circuit for generating a drive current for driving the light source 111 using electric power from the power supply unit 190.

수신부(120) The receiving unit 120,

수신부(120)는, 음향파를 수신함에 의해 전기신호를 출력하는 트랜스듀서와, 이 트랜스듀서를 지지하는 지지체를 포함한다. 트랜스듀서를 구성하는 부재로서는, 티타늄산 지르콘산납(PZT)으로 대표되는 압전 세라믹 재료나, 폴리 플루오르화 비닐리덴(PVDF)으로 대표되는 고분자 압전막 재료등을 이용할 수 있다. 압전 소자이외에도, 정전용량형 트랜스듀서(Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducer: CMUT), 또는 페브리 페로(Fabry-Perot) 간섭계를 사용한 트랜스듀서를 이용할 수 있다. 음향파를 수신하고 전기신호를 출력할 수 있는 한, 어떠한 종류의 트랜스듀서도 채용해도 좋다. 광음향파를 구성하는 주파수 성분은, 전형적으로는 100KHz 내지 100MHz이므로, 이것들의 주파수를 검출가능한 트랜스듀서를 사용하는 것이 바람직하다. The receiving unit 120 includes a transducer for receiving an acoustic wave to output an electric signal, and a support for supporting the transducer. As the member constituting the transducer, a piezoelectric ceramics material typified by lead zirconate titanate (PZT), a polymer piezoelectric film material typified by polyvinylidene fluoride (PVDF), or the like can be used. In addition to piezoelectric elements, a capacitive micro-machined ultrasonic transducer (CMUT) or a transducer using a Fabry-Perot interferometer can be used. Any kind of transducer may be employed as long as it can receive an acoustic wave and output an electric signal. Since the frequency components constituting the photoacoustic wave are typically 100 KHz to 100 MHz, it is preferable to use a transducer capable of detecting these frequencies.

트랜스듀서에 의해 얻어진 신호는 시간 분해신호다. 즉, 트랜스듀서에 의해 얻어진 신호의 진폭은, 각 시각에 트랜스듀서에서 수신된 음압에 근거하는 값(예를 들면, 음압에 비례한 값)을 나타낸다. The signal obtained by the transducer is a time-resolved signal. That is, the amplitude of the signal obtained by the transducer indicates a value based on the sound pressure received at the transducer at each time (for example, a value proportional to the sound pressure).

지지체는, 1D어레이, 1.5D어레이, 1.75D어레이 또는 2D어레이라고 불리는 평면 또는 곡면에, 복수의 트랜스듀서를 나란히 배치해도 좋다. A plurality of transducers may be arranged side by side on a flat or curved surface called a 1D array, a 1.5D array, a 1.75D array, or a 2D array.

또한, 수신부(120)가, 트랜스듀서로부터 출력된 시계열의 아날로그 신호를 증폭하는 증폭기를 구비해도 좋다. 또한, 수신부(120)가, 트랜스듀서로부터 출력된 시계열의 아날로그 신호를 시계열의 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기를 구비해도 좋다. 다시 말해, 수신부(120)가 후술하는 신호 수집부(140)를 구비해도 좋다. The receiving unit 120 may also include an amplifier for amplifying the time-series analog signal output from the transducer. Also, the receiving section 120 may include an A / D converter for converting the time-series analog signal output from the transducer into a time-series digital signal. In other words, the receiving unit 120 may include the signal collecting unit 140, which will be described later.

복수의 트랜스듀서를 사용할 경우, 이상적으로는, 트랜스듀서가 피검체(100)의 전체 주위를 둘러싸는 것을 가능하게 하는 트랜스듀서 배치가 바람직하다. 단, 피검체(100)가 클 경우, 그 피검체(100)의 전체 주위를 둘러싸도록 트랜스듀서를 배치하는 것이 불가능하다. 이 경우에, 반구형의 지지체 위에 상기 트랜스듀서를 배치함으로써, 피검체(100)로부터 많은 방향으로 전파하는 음향파를 수신할 수 있다. 또한, 트랜스듀서의 배치와 수 및 지지체의 형상은, 피검체에 따라 최적화되어도 좋고, 상기한 기재에 한정되지 않는다. Ideally, when a plurality of transducers are used, it is preferable to arrange a transducer to enable the transducer to surround the entire periphery of the subject 100. However, when the subject 100 is large, it is impossible to dispose the transducer so as to surround the entire periphery of the subject 100. In this case, by arranging the transducer on the hemispherical supporter, acoustic waves propagating in many directions from the subject 100 can be received. Further, the arrangement and number of the transducers and the shape of the support may be optimized according to the test body, and are not limited to the above description.

수신부(120)와 피검체(100)와의 사이의 공간에, 양자를 서로 음향적으로 일치시키는 매질을 배치해도 좋다. 이 매질로서는, 피검체(100)나 트랜스듀서와의 계면에 있어서 음향특성이 일치하고, 될 수 있는한 광음향파의 투과율이 높은 재료를 채용한다. 매질로서, 예를 들면, 물, 기름, 초음파 젤 등을 채용할 수 있다. A medium may be disposed in a space between the receiving section 120 and the inspected object 100 to acoustically match the two. As the medium, a material having an acoustic property at the interface with the inspected object 100 or the transducer and having a high transmittance of the photoacoustic wave as much as possible is employed. As the medium, for example, water, oil, ultrasonic gel or the like can be employed.

또한, 본 실시예에 따른 장치가, 광음향 화상에 더해서, 음향파의 송수신에 의해 초음파 화상도 생성할 경우, 트랜스듀서는, 음향파를 송신하는 송신부로서 기능해도 좋다. 수신부로서의 트랜스듀서와 송신부로서의 트랜스듀서는, 단일(공통)의 트랜스듀서이여도 좋거나, 별도의 부품이여도 좋다. Further, when the apparatus according to the present embodiment generates an ultrasonic image by transmission and reception of an acoustic wave in addition to a photoacoustic image, the transducer may function as a transmitter for transmitting an acoustic wave. The transducer as the receiving section and the transducer as the transmitting section may be a single (common) transducer or may be a separate component.

온도 센서(200) The temperature sensor (200)

본 실시예에 따른 온도정보 취득부인 온도 센서(200)에 대해서 서술한다. 온도 센서(200)는, 예를 들면 써미스터, 열전대, 측온 저항체등의 센서로 구성될 수 있다. 온도 센서(200)는, 동작 온도조건이 엄격한(상한온도가 낮은) 광원(111) 근방에 설치되어도 좋다. 또한, 가동부인 하우징(181)의 온도제한이 엄격한(상한온도가 낮은) 경우는, 온도 센서(200)를 하우징(181)에 열적 결합에 의해 실장하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 장치는, 온도 센서(200)의 온도가 미결정된 상한을 초과하지 않도록, 광량 및 광조사의 타이밍(전형적으로는, 반복 주파수)의 적어도 하나를 제어한다. 이 광의 조사에 관한 제어는, 광원에 공급된 전력을 제어하여서 행해진다. 그 때문에, 온도상승을 관리하고 싶은 부분에 온도 센서(200)를 열적 결합에 의해 실장해야 한다. The temperature sensor 200 as the temperature information acquiring unit according to the present embodiment will be described. The temperature sensor 200 may be composed of, for example, a sensor such as a thermistor, a thermocouple, or a resistance thermometer. The temperature sensor 200 may be provided in the vicinity of the light source 111 having a strict operating temperature condition (the upper limit temperature is low). It is preferable that the temperature sensor 200 is mounted to the housing 181 by thermal coupling when the temperature limit of the housing 181 which is the movable part is strict (lower limit temperature is low). The apparatus according to the present invention controls at least one of the amount of light and the timing of light irradiation (typically, repetition frequency) so that the temperature of the temperature sensor 200 does not exceed the undetermined upper limit. The control relating to the irradiation of this light is performed by controlling the electric power supplied to the light source. Therefore, it is necessary to mount the temperature sensor 200 by thermal coupling to a portion where temperature rise is desired to be managed.

또한, 온도정보 취득부로서, 직접적으로 온도를 측정하는 온도 센서(200) 대신에, 광원에 공급된 전력량, 전력량과 광전변환 효율에 근거해 취득된 발열량, 상기 프로브의 열용량등에 근거한 연산에 의해 온도정보를 취득하는 장치를 사용해도 좋다. 상기와 아울러, 원하는 온도정보를 취득할 수 있는 것이면, 어떤 방식이 채용되어도 된다. Instead of the temperature sensor 200 for directly measuring the temperature, the temperature information acquiring unit may acquire the temperature (temperature) by the calculation based on the amount of power supplied to the light source, the amount of heat acquired based on the amount of power and the photoelectric conversion efficiency, An apparatus for acquiring information may be used. Any method may be adopted as long as it can acquire desired temperature information.

신호 수집부(140) The signal collecting unit 140,

신호 수집부(140)는, 수신부(120)로부터 출력된 아날로그 신호인 전기신호를 증폭하는 증폭기와, 그 증폭기로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기를 포함한다. 신호 수집부(140)는, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 칩등으로 구성되어도 좋다. 신호 수집부(140)로부터 출력된 디지털 신호는, 컴퓨터(150)내의 기억부(152)에 기억된다. 신호 수집부(140)는, 데이터 취득 시스템(DAS)이라고도 불린다. 본 명세서에 있어서 전기신호는, 아날로그 신호도 디지털 신호도 포함하는 개념이다. The signal collecting unit 140 includes an amplifier for amplifying an electric signal that is an analog signal output from the receiving unit 120 and an A / D converter for converting an analog signal output from the amplifier into a digital signal. The signal collecting unit 140 may be a field programmable gate array (FPGA) chip or the like. The digital signal output from the signal collecting unit 140 is stored in the storage unit 152 in the computer 150. [ The signal collecting unit 140 is also referred to as a data acquisition system (DAS). In this specification, an electric signal is a concept including an analog signal and a digital signal.

또한, 신호 수집부(140)는, 광조사부(110)로부터의 광의 사출과 동기하여 트리거로서 처리를 시작해도 좋다. 트리거로서는, 광조사부(110)의 사출단(113)에 부착된 광 검출 센서로부터 출력된 신호를 이용할 수 있다. 또한, 신호 수집부(140)는, 입력부(170)로부터의 측정 시작의 지시 신호를 받으면 처리를 시작해도 좋다. The signal collecting unit 140 may start the process as a trigger in synchronization with the light emission from the light irradiating unit 110. [ As the trigger, a signal output from the light detection sensor attached to the emission end 113 of the light irradiation unit 110 can be used. The signal collecting unit 140 may start the process when it receives the measurement start instruction signal from the input unit 170. [

또한, 프로브(180)가, 증폭기와 ADC등으로 구성된 신호 수집부(140)를 포함하여도 좋다. 다시 말해, 하우징(181)의 내부에 신호 수집부(140)가 배치되어 있어도 좋다. 이러한 구성으로, 핸드 헬드형 프로브(180)와 컴퓨터(150)와의 사이의 정보를 디지털 신호로 전파할 수 있으므로, 내 노이즈성을 향상할 수 있다. 또한, 고속 디지털 신호를 사용하는 것에 의해, 아날로그 신호를 송신하는 경우와 비교하여 배선수를 감소하는 것이 가능해지고, 핸드 헬드형 프로브(180)의 조작성을 향상하는 것이 가능해진다. Further, the probe 180 may include a signal collecting unit 140 composed of an amplifier, an ADC, and the like. In other words, the signal collecting unit 140 may be disposed inside the housing 181. With this configuration, the information between the handheld probe 180 and the computer 150 can be propagated as a digital signal, so that the noise resistance can be improved. In addition, by using a high-speed digital signal, it is possible to reduce the number of times of bowing as compared with the case of transmitting an analog signal, and it becomes possible to improve the operability of the hand-held probe 180. [

컴퓨터(150) The computer 150,

정보처리부로서의 컴퓨터(150)는, 연산부(151), 기억부(152), 및 제어부(153)를 포함한다. 각 부품의 기능에 대해서는 처리 플로우를 설명할 때 설명한다. The computer 150 as the information processing unit includes an operation unit 151, a storage unit 152, and a control unit 153. [ The function of each part will be described when the processing flow is explained.

연산부(151)로서의 연산 기능을 제공하는 유닛은, CPU나 그래픽 처리 유닛(GPU) 등의 프로세서나, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 칩 등의 연산 회로로 구성되어도 좋다. 이러한 유닛들은, 단일의 프로세서나 단일의 연산 회로로 구성될 뿐만 아니라, 복수의 프로세서나 연산 회로로 구성되어도 좋다. 연산부(151)는, 입력부(170)로부터, 피검체 음속과 보유부의 구성을 포함하는 각종 파라미터를 받아, 수신 신호를 처리해도 좋다. The unit for providing the arithmetic function as the arithmetic unit 151 may be a processor such as a CPU or a graphics processing unit (GPU), or an arithmetic circuit such as a field programmable gate array (FPGA) chip. These units may be composed of a single processor or a single arithmetic circuit as well as a plurality of processors or arithmetic circuits. The calculating unit 151 may receive various parameters including the subject sound velocity and the configuration of the holding unit from the input unit 170 and process the received signal.

기억부(152)는, 판독전용 메모리(ROM), 자기 디스크나 플래시 메모리등의 비일시 기억 매체로 구성될 수 있다. 또한, 기억부(152)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 등의 휘발성의 매체이여도 좋다. 또한, 프로그램이 기억되는 기억 매체는, 비일시 기억 매체다. 또는, 기억부(152)는, 복수의 기억 매체로 구성되어 있어도 좋다. 기억부(152)는, 컴퓨터(150)와 온라인 접속되어 있어도 좋다. 기억부(152)는, 연산부(151)에 의해 생성된 광음향 화상 데이터와, 그 광음향 화상 데이터에 근거한 표시 화상을 보존할 수 있다. The storage unit 152 may be constituted by a non-temporary storage medium such as a read-only memory (ROM), a magnetic disk, or a flash memory. The storage unit 152 may be a volatile medium such as a random access memory (RAM). The storage medium in which the program is stored is a non-temporary storage medium. Alternatively, the storage unit 152 may be composed of a plurality of storage media. The storage unit 152 may be connected to the computer 150 on-line. The storage unit 152 can store the photoacoustic image data generated by the arithmetic unit 151 and the display image based on the photoacoustic image data.

제어부(153)는, CPU등의 연산 소자로 구성된다. 제어부(153)는, 광음향장치의 각 부품의 동작을 제어한다. 제어부(153)는, 입력부(170)로부터의 측정 시작등의 각종 조작에 따라 지시 신호를 받으면, 광음향장치의 각 부품의 동작을 제어해도 좋다. 또한, 제어부(153)는, 기억부(152)에 기억된 프로그램 코드를 판독하여서 광음향장치의 각 부품의 작동을 제어한다. 컴퓨터(150)는 전용으로 설계된 워크스테이션이여도 좋다. 또한, 컴퓨터(150)의 각 부품이 다른 하드웨어로 구성되어, 서로 연계해서 동작해도 좋다. The control unit 153 is constituted by calculation elements such as a CPU. The control unit 153 controls the operation of each component of the photoacoustic device. The control unit 153 may control the operation of each component of the photoacoustic device upon receiving the instruction signal according to various operations such as start of measurement from the input unit 170. [ The control unit 153 reads the program codes stored in the storage unit 152 and controls the operation of each component of the photoacoustic device. The computer 150 may be a dedicated workstation. In addition, each component of the computer 150 may be constituted by different hardware and operated in conjunction with each other.

온도 센서(200)의 출력은, 아날로그 신호 혹은 디지털 신호에 의해 제어부(153)에 입력된다. 온도 센서(200)의 출력을 아날로그 신호에 의해 제어부(153)에 보낼 경우는, 제어부(153) 내부의 (도시되지 않은) A/D변환기에 의해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여서, 제어를 행하는 것이 바람직하다. 컴퓨터(150)의 제어부(153)는, 광음향장치에 포함된 각 부품의 동작을 제어함과 동시에, 온도 센서가 검출한 온도에 근거하여 광조사를 제어한다. 구체적으로는, 광조사의 반복 주파수와 조사 광량이 제어된다. 또한, 후술하는 각 실시예에서는, 광조사를 제어하는데, 속도 센서가 검출한 속도나 압력 센서가 검출한 가압력을 사용할 수 있다. The output of the temperature sensor 200 is input to the control unit 153 by an analog signal or a digital signal. When the output of the temperature sensor 200 is sent to the control section 153 by an analog signal, the analog signal is converted into a digital signal by an A / D converter (not shown) in the control section 153, . The control unit 153 of the computer 150 controls the operation of each component included in the photoacoustic apparatus and controls the light irradiation based on the temperature detected by the temperature sensor. Specifically, the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount are controlled. In each of the embodiments described later, the speed detected by the speed sensor or the pressing force detected by the pressure sensor can be used to control light irradiation.

도 3은, 본 실시예에 따른 컴퓨터(150)의 구체적인 구성 예를 나타낸다. 본 실시예에 따른 컴퓨터(150)는, CPU(154), GPU(155), RAM(156), ROM(157), 및 외부 기억장치(158)로 구성된다. 또한, 컴퓨터(150)에는, 표시부(160)로서의 액정 디스플레이(161)와, 입력부(170)로서의 마우스(171) 및 키보드(172)가 접속되어 있다. 3 shows a specific configuration example of the computer 150 according to the present embodiment. The computer 150 according to the present embodiment includes a CPU 154, a GPU 155, a RAM 156, a ROM 157, and an external storage device 158. A liquid crystal display 161 as a display unit 160 and a mouse 171 and a keyboard 172 as an input unit 170 are connected to the computer 150.

또한, 컴퓨터(150) 및 수신부(120)는, 공통의 하우징에 수용되도록 구성되어도 좋다. 이 경우, 광음향 프로브는 스탠드 얼론 광음향장치로서 이용가능하다. 또한, 하우징에 수용된 컴퓨터로 일부의 신호 처리를 행하고, 나머지의 신호 처리를 그 하우징의 외부에 설치된 컴퓨터로 행해도 좋다. 이 경우, 하우징의 내부 및 외부에 설치된 컴퓨터를, 총칭하여 본 실시예에 따른 컴퓨터라고 생각할 수 있다. 다시 말해, 컴퓨터를 구성하는 하드웨어가 단일의 하우징에 수용될 필요는 없다. The computer 150 and the receiving unit 120 may be configured to be housed in a common housing. In this case, the photoacoustic probe can be used as a standalone photoacoustic device. Further, a part of the signal processing may be performed by a computer housed in the housing, and the remaining signal processing may be performed by a computer provided outside the housing. In this case, computers installed inside and outside the housing are collectively referred to as computers according to the present embodiment. In other words, the hardware constituting the computer need not be housed in a single housing.

표시부(160) The display unit 160 displays,

표시부(160)는, 액정 디스플레이나 유기 일렉트로 루미네슨스(EL) 디스플레이 등의 디스플레이다. 표시부(160)는, 컴퓨터(150)에 의해 얻어진 피검체 정보 등에 근거하는 화상이나 특정 위치의 수치등을 표시하는 장치다. 표시부(160)는, 화상과 상기 장치를 조작하기 위한 GUI를 표시해도 좋다. 또한, 피검체 정보는, 표시부(160) 또는 컴퓨터(150)로 화상처리(휘도값의 조정 등)을 행한 후에 표시될 수 있다. The display unit 160 is a display such as a liquid crystal display or an organic electroluminescence (EL) display. The display unit 160 is a device for displaying an image based on the subject information or the like obtained by the computer 150 or a numerical value at a specific position. The display unit 160 may display an image and a GUI for operating the apparatus. In addition, the subject information can be displayed after the image processing (such as adjustment of the luminance value) is performed on the display unit 160 or the computer 150. [

입력부(170) The input unit 170,

입력부(170)로서는, 유저가 조작가능한, 마우스나 키보드등으로 구성된 조작 콘솔을 사용할 수 있다. 또한, 표시부(160)를 터치패널로 구성하고, 표시부(160)를 입력부(170)로서 이용해도 좋다. As the input unit 170, an operation console configured by a mouse, a keyboard, or the like that can be operated by the user can be used. Further, the display section 160 may be constituted by a touch panel, and the display section 160 may be used as the input section 170. [

또한, 광음향장치의 각 부품은, 별도의 장치로서 각각 구성되어도 좋거나, 일체가 된 1개의 장치로서 구성되어도 좋다. 또한, 광음향장치의 부품들의 적어도 일부가 일체가 된 1개의 장치로서 구성되어도 좋다. Further, each component of the photoacoustic apparatus may be constituted as a separate device, or may be constituted as a single device integrated therewith. Also, at least a part of the components of the photoacoustic apparatus may be constituted as one unit integrated.

전원부(190) The power unit 190,

전원부(190)는, 전력을 발생하는 전원이다. 전원부(190)는, 광조사부(110)의 드라이버 회로(114)에 전력을 공급한다. 전원부(190)로부터 공급된 전력이 드라이버 회로(114) 및 광원(111)등으로 소비되면, 광과 함께 열이 발생한다. 전원부(190)로서는, DC전원이나, 일차전지와 이차전지등의 모든 전지를 이용할 수 있다. 전원부(190)가 전지로 구성되는 경우, 프로브(180)에 전원부(190)를 공간절약 방식으로 수용할 수 있다. 또한, 드라이버 회로(114) 및 전원부(190)는, 컴퓨터(150)내의 제어부(153)에 의해 제어되어도 좋다. 또한, 프로브(180)가, 전원부(190) 및 드라이버 회로(114)를 제어하는 제어부를 구비하여도 좋다. The power supply unit 190 is a power supply for generating electric power. The power supply unit 190 supplies power to the driver circuit 114 of the light irradiation unit 110. When the power supplied from the power supply unit 190 is consumed by the driver circuit 114 and the light source 111 or the like, heat is generated together with the light. As the power source unit 190, a DC power source, a primary battery, and a secondary battery can be used. When the power source unit 190 is formed of a battery, the power source unit 190 can be accommodated in the probe 180 in a space saving manner. The driver circuit 114 and the power supply unit 190 may be controlled by the control unit 153 in the computer 150. [ The probe 180 may include a control unit for controlling the power supply unit 190 and the driver circuit 114. [

피검체(100) The subject (100)

피검체(100)는 광음향장치를 구성하는 것이 아니지만, 이하에 설명한다. 본 실시예에 따른 광음향장치는, 사람이나 동물의 악성 종양이나 혈관질환등의 진단이나 화학치료의 경과 관찰등을 목적으로서 사용할 수 있다. 이 때문에, 피검체(100)로서는, 생체, 보다 구체적으로는 사람이나 동물의 유방이나 각 장기, 혈관망, 머리 부분, 경부, 복부, 손가락 및 발가락을 포함하는 사지 등의 진단의 대상부위가 상정된다. 예를 들면, 인체가 측정 대상이면, 광흡수체의 대상은, 옥시헤모글로빈 혹은 디옥시헤모글로빈이나 이 옥시헤모글로빈 혹은 디옥시헤모글로빈을 대량으로 포함하는 혈관, 혹은 종양의 근방에 형성된 신생 혈관이어도 좋다. 또한, 광흡수체의 대상은, 경동맥벽의 플라크등이어도 좋다. 또한, 메틸렌 블루(MB), 인도시아닌 그린(ICG)등의 색소, 금미립자, 또는 이 색소나 금미립자를 축적 혹은 화학적으로 변경된 외부에서 도입한 물질을, 광흡수체로서 사용하여도 좋다. 또한, 천자침이나 천자침에 첨부된 광흡수체를 관찰 대상으로 삼아도 좋다. The subject 100 does not constitute a photoacoustic device, but will be described below. The photoacoustic apparatus according to the present embodiment can be used for the purpose of diagnosing malignant tumors or vascular diseases in humans or animals, and observing the progress of chemotherapy. Therefore, the subject 100 may be a living body, more specifically, a subject to be diagnosed such as a breast or an organ of a person or an animal, a limb including a vein nerve, a head part, a cervix, an abdomen, do. For example, if the human body is a subject to be measured, the object of the light absorber may be a blood vessel containing a large amount of oxyhemoglobin or dioxyhemoglobin or dioxyhemoglobin, or a new blood vessel formed in the vicinity of the tumor. The object of the light absorber may be a plaque of the carotid artery wall or the like. Further, a dye, gold fine particles such as methylene blue (MB), indocyanine green (ICG), or the like may be used as a light absorber. In addition, a light absorber attached to a puncture needle or a puncture needle may be used as an observation target.

광원의 제어 방법과 단위시간당의 발열량 Control method of light source and calorific value per unit time

도 4a 내지 4c는, 본 실시예에 따른 광원의 제어 방법과 단위시간당의 발열량을 설명하기 위한 타이밍 차트다. 도 4a 내지 4c는, 조사 광의 발광, 광음향파의 수신, 화상 데이터의 생성, 및 화상 데이터의 표시의 각 타이밍을 나타내고 있다. "발광"의 타이밍 차트에 있어서의 종축은 조사 광량을 나타낸다. 또한, 도 4a 내지 4c에 있어서, 조사 광량은, 광원(111)에 공급된 전력에 비례한 값을 가정하고 있다. Figs. 4A to 4C are timing charts for explaining the control method of the light source and the calorific power per unit time according to the present embodiment. Fig. Figs. 4A to 4C show respective timings of emission of irradiation light, reception of photoacoustic wave, generation of image data, and display of image data. The vertical axis in the timing chart of "light emission" 4A to 4C, the irradiation light amount assumes a value proportional to the electric power supplied to the light source 111. In addition,

도 4a에 있어서, 화상표시의 리프레쉬 주파수는, 핸드 헬드형 프로브의 통상의 움직임을 추적하도록 표시를 가능하게 하는 20[Hz]로 설정되어 있다. 도 4a에 있어서는, 화상표시의 리프레쉬 주파수와 광조사의 반복 주파수는 일치하고 있다. In Fig. 4A, the refresh frequency of the image display is set to 20 [Hz], which enables display to track the normal movement of the hand-held type probe. In Fig. 4A, the refresh frequency of image display coincides with the repetition frequency of light irradiation.

도 4a의 "발광"에 나타낸 타이밍에서, 제어부(153)는, 광량설정 값 0.01[J]을 드라이버 회로(114)에 설정하고, 드라이버 회로(114)에 발광 타이밍 신호를 0.05초 간격으로 출력한다. 드라이버 회로(114)는, 제어부(153)로부터의 발광 타이밍 신호와 광량설정 값의 정보에 따라, 광원(111)을 구동한다. 4A, the control unit 153 sets the light amount set value 0.01 [J] in the driver circuit 114 and outputs the light emission timing signal to the driver circuit 114 at 0.05 second intervals . The driver circuit 114 drives the light source 111 in accordance with the light emission timing signal from the control unit 153 and information on the light amount set value.

이어서, 수신부(120)는, 도 4a의 "수신"에 나타낸 타이밍에서, 광원(111)으로부터의 광으로 인해 생긴 광음향파를 수신한다. 연산부(151)는, 도 4a의 "화상생성"에 나타낸 타이밍에서, 수신부(120)가 출력한 신호를 기초로 재구성 처리를 행하고, 화상 데이터를 생성한다. 이어서, 제어부(153)는, 표시부(160)에 화상 데이터를 송신하고, 표시부(160)에 화상 데이터에 근거한 화상을 표시시킨다. 표시부(160)는, 도 4a의 "화상표시"에 나타낸 기간 동안에, 화상 데이터에 근거한 화상을 표시한다. Next, the receiving section 120 receives the photoacoustic wave caused by the light from the light source 111 at the timing shown in "reception" in Fig. 4A. The arithmetic operation unit 151 performs a reconstruction process on the basis of the signal output from the receiving unit 120 at the timing shown in "Image generation" in Fig. 4A, and generates image data. Then, the control unit 153 transmits the image data to the display unit 160 and causes the display unit 160 to display the image based on the image data. The display unit 160 displays an image based on the image data during the period shown in "Image display" in Fig. 4A.

도 4a에 나타낸 타이밍 차트에 있어서는, 우선, 화상 1을 0.05초간 표시하고, 다음에 화상 2를 0.05초 표시하고 있다. 이상의 단계를 반복하고, 0.05초마다 새로운 화상 데이터에 근거한 화상의 표시를 갱신한다. 상술한 바와 같이, 핸드 헬드형 프로브의 단위시간당의 발열량은, 광의 광량과 광조사의 반복 주파수에 의해 결정된다. 도 4a의 경우, 공급 전력에 대한 광전변환 효율을 10[%]이라고 가정하고, 조사 광량을 0.01[J]라고 가정하면, 광원(111)의 단위시간당의 발열량은, 0.09[J]×(1/0.05)=1.8[W]가 된다. In the timing chart shown in Fig. 4A, the image 1 is displayed for 0.05 second, and the image 2 is displayed for 0.05 second. The above steps are repeated, and the display of the image based on the new image data is updated every 0.05 seconds. As described above, the calorific power per unit time of the hand-held probe is determined by the amount of light and the repetition frequency of light irradiation. Assuming that the photoelectric conversion efficiency with respect to the supply power is 10 [%] and the irradiation light amount is 0.01 [J], the amount of heat generated per unit time of the light source 111 is 0.09 [J] /0.05)=1.8 [W].

도 4b는, 도 4a로부터, 광조사의 동일한 반복 주파수를 공유하지만, 광량이 다른 타이밍 차트다. 도 4b에서, 그 반복 주파수는, 도 4a와 마찬가지로 20[Hz]이며, 0.05초 주기로 광이 조사된다. 또한, 표시 화상의 갱신도, 0.05초마다이므로, 추종성도 도 4a와 동등하다. 한편, 도 4b에 있어서의 조사 광량은, 0.005 [J], 즉 도 4a의 절반으로 설정되어 있다. 이러한 설정에 따라, 광원(111)의 단위시간당의 발열량은, 0.9[W]에 저하하고 있다. Fig. 4B is a timing chart in which the light amount is different from that in Fig. 4A although it shares the same repetition frequency of light irradiation. In Fig. 4B, the repetition frequency is 20 [Hz] as in Fig. 4A, and light is irradiated at a period of 0.05 sec. Further, since the update of the display image is also performed every 0.05 second, the followability is equivalent to that of Fig. 4A. On the other hand, the irradiation light amount in Fig. 4B is set to 0.005 [J], i.e., half of Fig. 4A. With this setting, the amount of heat generated per unit time of the light source 111 is reduced to 0.9 [W].

도 4c는, 도 4a로부터, 동일한 광량을 공유하지만, 광조사의 반복 주파수가 다른 타이밍 차트다. 도 4c의 조사 광량은 도 4a와 같은 0.01 [J]이다. 그 때문에, 얻어진 재구성 화상 각각의 S/N비는, 도 4a에서 얻어진 재구성 화상과 동등하다. 한편, 도 4c에 있어서의 광조사의 반복 주파수는, 10[Hz], 또는, 다시 말해, 0.1초 주기이며, 광조사의 반복의 주기(발광 주기)는 도 4a의 2배다. 이러한 설정에 따라, 광원(111)의 단위시간당의 발열량은, 0.9 [W]에 저하하고 있다. 4C is a timing chart in which the same amount of light is shared, but the repetition frequency of light irradiation is different from FIG. 4A. The irradiation light amount in FIG. 4C is 0.01 [J] as shown in FIG. 4A. Therefore, the S / N ratio of each of the obtained reconstructed images is equivalent to the reconstructed image obtained in FIG. 4A. On the other hand, the repetition frequency of the light irradiation in Fig. 4C is 10 [Hz], or in other words, the repetition period of the light irradiation is twice as large as that in Fig. 4A. With this setting, the amount of heat generated per unit time of the light source 111 is reduced to 0.9 [W].

이상 설명한 바와 같이, 광조사를 반복해 행하는 광원(111)의 단위시간당의 발열량은, 광조사의 반복 주파수와 조사 광량에 의해 제어될 수 있는 것을 안다. As described above, it is known that the calorific power per unit time of the light source 111 which repeats light irradiation can be controlled by the repetition frequency of light irradiation and the irradiation light amount.

보호 모드 Protected mode

본 발명은, 온도 센서(200)가 검출한 온도에 근거하여, 반복 주파수와 조사 광량의 2개의 조건을 최적으로 제어하는 방법을 제공한다. 구체적으로는, 본 발명에 따른 컴퓨터는, 온도 센서에 의한 검출 온도가 허용 값을 초과했을 경우, 광원의 발광을 억제해서 프로브(180) 내부의 전자소자의 온도상승을 방지하고, 전자소자의 열파괴를 방지한다. 또한, 하우징(181)의 온도상승을 억제하여, 환자나 유저에게 불쾌감을 겪는 것을 방지한다. The present invention provides a method for optimally controlling two conditions, a repetition frequency and an irradiation light amount, based on the temperature detected by the temperature sensor (200). Specifically, when the temperature detected by the temperature sensor exceeds a permissible value, the computer according to the present invention suppresses the light emission of the light source to prevent the temperature rise of the electronic element inside the probe 180, Prevent destruction. Further, the temperature rise of the housing 181 is suppressed, thereby preventing the patient or the user from feeling uncomfortable.

본 발명의 제1의 실시예에서는, 우선, 유저는 입력부(170)를 사용하여, 프로브(180)의 온도상승을 방지하기 위한 보호 모드를, 복수의 모드로부터 지정한다. 예를 들면, "노멀 보호 모드", "추종 우선 보호 모드", 및 "화질우선 보호 모드"를 선택할 수 있게, 표시부(160)에 아이콘 등을 표시하고, 마우스(171)나 키보드(172)로 선택하여도 좋다. 또한, 측정을 행할 때마다 선택하는 수고를 줄이기 위해서, 피검체나 촬상 모드 등에 따라 디폴트의 보호 모드를 결정해두어도 좋다. 이 경우, 유저는, 입력부(170)를 사용한 디폴트의 보호 모드로부터 변경 가능한 것이 바람직하다. 제1의 실시예에서는 보호 모드를 3개로 했지만, 보호 모드의 수는 이것에 한정되지 않고, 1개 또는 2개이여도 좋거나, 4개이상이여도 좋다. In the first embodiment of the present invention, first, the user uses the input unit 170 to designate a protection mode for preventing the temperature rise of the probe 180 from a plurality of modes. For example, an icon or the like is displayed on the display unit 160 so that the "normal protection mode", the "following priority protection mode", and the "image quality priority protection mode" can be selected and the mouse 171 or the keyboard 172 May be selected. In addition, in order to reduce the labor of selection every time measurement is performed, a default protection mode may be determined depending on the inspected object, the imaging mode, and the like. In this case, it is preferable that the user can change from the default protection mode using the input unit 170. [ Although the number of protection modes is three in the first embodiment, the number of protection modes is not limited to this, and may be one, two, or four or more.

"추종 우선 보호 모드"는, 화상표시의 리프레쉬 주파수(즉, 광조사의 반복 주파수)를 하강시키지 않는 보호 모드다. "화질우선 보호 모드"는, 재구성 화상 각각의 S/N을 열화하지 않도록 유지하는 보호 모드다. "노멀 보호 모드"는, 추종성과 화질(S/N)간의 밸런스를 제공하는 보호 모드다. 이하, 각 보호 모드의 동작을 설명한다. The "following priority protection mode" is a protection mode in which the refresh frequency of the image display (that is, the repetition frequency of light irradiation) is not lowered. The "image quality first protection mode" is a protection mode in which S / N of each reconstructed image is not deteriorated. "Normal protection mode" is a protection mode that provides a balance between trackability and image quality (S / N). Hereinafter, the operation of each protection mode will be described.

"추종 우선 보호 모드"에서는, 프로브(180)의 온도가 상승했을 때, 광조사의 반복 주파수를 하강시키기 전에, 조사 광량을 감소시키는 제어를 행하여, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킨다. 혹은, 프로브(180)의 온도가 상승했을 때, 광조사의 반복 주파수를 하강시키는 양보다 크게 조사 광량을 감소시키는 제어를 행하여, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킨다. 이렇게 제어함으로써, 온도상승이 작을 경우, 화상표시의 리프레쉬 주파수(즉, 광조사의 반복 주파수)가 저하하지 않으므로, 추종성이 좋은 재구성 화상을 얻을 수 있다. In the "follow-first-priority protection mode", when the temperature of the probe 180 rises, control is performed to decrease the irradiated light amount before lowering the repetition frequency of light irradiation, thereby reducing the amount of heat per unit time of the light source 111 . Alternatively, when the temperature of the probe 180 rises, control is performed to decrease the irradiated light amount to a larger extent than to lower the repetition frequency of the light irradiation, thereby reducing the heat generation amount per unit time of the light source 111. By controlling in this way, when the temperature rise is small, the refresh frequency of the image display (that is, the repetition frequency of light irradiation) does not decrease, and thus a reconstructed image with good followability can be obtained.

"화질우선 보호 모드"에서는, 프로브(180)의 온도가 상승했을 때, 조사 광량을 감소시키기 전에, 광조사의 반복 주파수를 하강시키는 제어를 행하여, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킨다. 혹은, 프로브(180)의 온도가 상승했을 때, 조사 광량을 감소시키는 양보다 크게 광조사의 반복 주파수를 하강시키는 제어를 행하여, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킨다. 이렇게 제어함으로써, 온도상승이 작을 경우, 조사 광량을 감소시키지 않으므로, S/N이 좋은 재구성 화상을 얻을 수 있다. In the "image quality first protection mode", when the temperature of the probe 180 rises, control is performed so that the repetition frequency of the light irradiation is lowered before the irradiation light amount is reduced, thereby reducing the heat generation amount per unit time of the light source 111 . Alternatively, when the temperature of the probe 180 rises, control is performed such that the repetition frequency of the light irradiation is lowered more than the amount of reduction of the irradiation light amount, thereby reducing the heat generation amount per unit time of the light source 111. By controlling in this manner, when the temperature rise is small, the irradiated light amount is not reduced, and a reconstructed image with a good S / N can be obtained.

"노멀 보호 모드"에서는, 화질과 추종성간의 밸런스를 제공하는 제어가 행해진다. 다시 말해, 프로브(180)의 온도가 상승했을 때, 조사 광량과 광조사의 반복 주파수의 양쪽을 밸런스를 제공하면서 하강시키는 제어를 행하여, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킨다. 예를 들면, 디폴트의 광조사의 반복 주파수가 충분히 높으면, 광조사의 반복 주파수를 선행해서 하강시켜도 좋고, 디폴트의 조사 광량이 크면, 조사 광량을 선행해서 감소시켜도 좋다. "노멀 보호 모드"에서는, 재구성 화상을 관찰하는 유저가, 화질(S/N)과 추종성의 열화를 감지하지 않도록 제어한다. 이렇게 제어함으로써, 화질과 추종성의 양쪽을 밸런스를 제공하도록 저하시키면서, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 억제할 수 있다. In the " normal protection mode ", control is provided to provide a balance between image quality and follow-up. In other words, when the temperature of the probe 180 rises, control is performed such that both the irradiation light amount and the repetition frequency of the light irradiation are lowered while balancing, thereby reducing the heat generation amount per unit time of the light source 111. For example, if the repetition frequency of the default light irradiation is sufficiently high, the repetition frequency of the light irradiation may be lowered first, and if the default irradiation amount is large, the irradiation light amount may be decreased first. In the " normal protection mode ", the user who observes the reconstructed image controls not to detect deterioration in image quality (S / N) and follow-up. By controlling in this manner, it is possible to suppress the amount of heat per unit time of the light source 111 while reducing both image quality and followability to provide a balance.

또한, 노멀 보호 모드에 있어서의 제어는 1종류의 제어에 한정되지 않는다. 예를 들면, 광량제어와 반복 주파수 제어의 각각이 발열의 억제에 기여하는 비율을, 유저가 지정하는 것이 가능하게 되어도 좋다. 그 비율을 지정하면, 유저는, 표시부에 표시되는 활주 바 등의 UI나, 가변저항등을 사용한 물리적인 손잡이를 사용할 수 있다. The control in the normal protection mode is not limited to one kind of control. For example, the user may be able to specify the ratio at which the light amount control and the repetition frequency control each contribute to the suppression of heat generation. When the ratio is specified, the user can use a UI such as a slide bar displayed on the display unit or a physical knob using a variable resistor or the like.

제어 플로우 Control flow

다음에, 도 5에 나타낸 흐름도를 사용하여, 각 보호 모드의 제어의 내용을 구체적으로 설명한다. Next, the contents of the control of each protection mode will be described in detail using the flowchart shown in Fig.

단계 S100. 먼저, 유저가 보호 모드를 지정하고, 촬상을 시작한다. 이때, 디폴트의 광조사의 반복 주파수 및 디폴트의 광량을 사용할 수 있다. 또한, 디폴트의 보호 모드가 제공될 경우, 유저는 보호 모드를 반드시 지정할 필요는 없다. Step S100. First, the user designates the protection mode and starts imaging. At this time, the default light irradiation repetition frequency and the default light amount can be used. Also, if a default protected mode is provided, the user does not necessarily have to specify the protected mode.

단계 S101. 다음에, 컴퓨터는, 온도 센서(200)가 검출한 온도(이후, 간단히 온도 센서(200)의 온도라고도 함)가, 역치T3보다 큰 값(제3의 역치보다 큰 값)인지, 아니면 역치T3이하인지를 판단한다. 역치T3은, 이 역치를 초과하였을 경우는 즉시 광원(111)의 발광을 정지해야 하는 상한의 역치다. 이 경우에는, 역치T3을 60℃로 설정한다. 단계 S101에 있어서, 온도 센서(200)의 온도가 역치T3보다 크다고 판단되었을 경우, 단계 S140으로 동작이 천이하여, 광원(111)의 발광을 정지하고, 또 재구성 화상의 취득(촬상)도 중지한다. 추가로, 표시부(160)에 "프로브 온도상승으로 인해 촬상을 중지했습니다"등의 메시지를 표시한다. 또는, 비프음과 조합한 통지를 행해도 좋다(단계 S141). 이어서, 촬상을 중단한다. Step S101. Next, the computer determines whether the temperature detected by the temperature sensor 200 (hereinafter simply referred to as the temperature of the temperature sensor 200) is larger than the threshold value T3 (greater than the third threshold value) Or less. The threshold value T3 is an upper limit value at which light emission of the light source 111 must be stopped immediately when the threshold value is exceeded. In this case, the threshold value T3 is set to 60 占 폚. If it is determined in step S101 that the temperature of the temperature sensor 200 is larger than the threshold value T3, the operation transitions to step S140 to stop the light emission of the light source 111 and stop the acquisition of the reconstructed image . In addition, a message such as "imaging stopped due to probe temperature rise" is displayed on the display unit 160. [ Alternatively, notification in combination with beep sound may be performed (step S141). Subsequently, the imaging is stopped.

단계 S102. 한편, 단계101에서 온도 센서(200)의 온도가 역치T3이하라고 판단되면, 단계 S102의 동작으로 진행된다. 단계 S102에서는, 컴퓨터는, 온도 센서(200)의 온도가 역치T1이하의 값(제1의 역치이하의 값)인지, 아니면 역치T1보다 큰지를 판단한다. 역치T1은, 프로브(180)의 온도가 어느 정도 높으므로, 광원(111)의 발열을 억제할 필요가 있는 온도로 설정된다. 이 경우는, 역치T1을 40℃로 설정한다. 단계 S102에서 온도 센서(200)의 온도가 역치T1이하라고 판단되면, 프로브(180)의 온도는 충분히 낮고, 디폴트의 광조사의 반복 주파수 및 디폴트의 광량이 입사없이 유지될 수 있으므로, 광조사의 반복 주파수 및 광량을 변경하지 않고 단계 S104의 동작으로 진행된다. Step S102. On the other hand, if it is determined in step 101 that the temperature of the temperature sensor 200 is equal to or lower than the threshold value T3, the operation proceeds to step S102. In step S102, the computer determines whether the temperature of the temperature sensor 200 is equal to or less than the threshold value T1 (a value equal to or less than the first threshold value) or greater than the threshold value T1. The threshold value T1 is set to a temperature at which the heat generation of the light source 111 needs to be suppressed because the temperature of the probe 180 is high to some extent. In this case, the threshold value T1 is set at 40 占 폚. If it is determined in step S102 that the temperature of the temperature sensor 200 is equal to or less than the threshold value T1, the temperature of the probe 180 is sufficiently low and the default light irradiation repetition frequency and default light amount can be maintained without incidence. The operation proceeds to step S104 without changing the repetition frequency and the light amount.

이어서, 단계 S104에 있어서, 광펄스를 조사하고, 대응하는 광음향파를 수신해 재구성 화상을 생성하고, 표시부(160)에 표시한다. 또한, S104에 있어서, 통지부를 사용하여, 동작중의 보호 모드가 무엇인지를 나타내는 정보나, 현재의 광량과 반복 주파수를 나타내는 정보를 유저에게 통지해도 좋다. 통지부로서는, 표시부(160)를 사용해도 좋거나, 음성출력장치(도시되지 않음)를 사용해도 좋다. Subsequently, in step S104, the optical pulse is irradiated, the corresponding photoacoustic wave is received, a reconstructed image is generated, and the result is displayed on the display unit 160. [ In S104, the notification unit may be used to notify the user of information indicating what the protected mode is in operation, and information indicating the current light quantity and the repetition frequency. As the notification unit, the display unit 160 may be used, or a sound output apparatus (not shown) may be used.

단계 S103. 한편, 단계 S102에서 온도 센서(200)의 온도가 역치T1보다 높다고 이루어진 판단은, 프로브(180)의 온도가 어느 정도 높은 것을 의미한다. 그 때문에, 다음 단계 S103의 동작으로 천이하여, 현재의 보호 모드가 어느 보호 모드인가를 판단한다. Step S103. On the other hand, the determination that the temperature of the temperature sensor 200 is higher than the threshold value T1 in step S102 means that the temperature of the probe 180 is high to some extent. Therefore, the process proceeds to the next step S103 to determine which protection mode the current protection mode is.

단계 S110∼S112. 단계 S103에 있어서, "추종 우선 보호 모드"가 선택중이라고 판단되었을 경우, 단계 S110으로 동작이 천이한다. 단계 S110에서는, 상기 제어부는, 광원(111)으로부터 방출된 단위시간당의 발열량을 억제하기 위해서, 광원(111)의 광량을 감소시킨다. Steps S110 to S112. If it is determined in step S103 that the "tracking priority protection mode" is being selected, the operation transitions to step S110. In step S110, the control unit reduces the amount of light of the light source 111 to suppress the amount of heat generated per unit time emitted from the light source 111. [

다음 단계 S111에서는, 컴퓨터는, 온도 센서(200)의 온도가, 역치T2이상의 값(제2의 역치이상의 값)인지, 아니면 역치T2보다 작은지를 판단한다. 역치T2는, 역치T3과 T1의 사이의 온도로부터 선택된다. 이 경우에, 역치T2를 50℃로 설정한다. 온도 센서(200)의 온도가 역치T2보다 낮을 경우, 이것이, 광량을 감소시키는 것으로 인한 온도감소 효과를 충분히 얻었다는 것을 의미하므로, 단계 S104의 동작으로 진행된다. In the next step S111, the computer determines whether the temperature of the temperature sensor 200 is a value equal to or greater than the threshold value T2 (a value equal to or greater than the second threshold value) or smaller than the threshold value T2. The threshold value T2 is selected from the temperature between the threshold values T3 and T1. In this case, the threshold value T2 is set at 50 占 폚. When the temperature of the temperature sensor 200 is lower than the threshold value T2, this means that the temperature reduction effect due to the reduction of the light amount is sufficiently obtained, and thus the operation proceeds to step S104.

한편, 단계 S111에서 온도 센서(200)의 온도가 역치T2이상이라고 판단되면, 이것은, 광량을 감소시키는 것만이 충분한 온도감소 효과를 얻을 수 없었다는 것을 의미한다. 이 때문에, 단계 S112의 동작으로 진행되어, 광원(111)으로부터 방출된 단위시간당의 발열량을 제한하기 위해서, 광조사의 반복 주파수를 하강시킨다(발광 주기를 길게 한다). 이렇게 광조사의 반복 주파수와 조사 광량을 결정하고, 다음 단계 S104의 동작으로 진행된다. 단계 S104에서는, 결정된 반복 주파수와 광량에서 광펄스를 조사하고, 광음향신호를 수신해 재구성 화상을 생성해 표시한다. On the other hand, if it is determined in step S111 that the temperature of the temperature sensor 200 is equal to or greater than the threshold value T2, this means that a sufficient temperature reduction effect can not be obtained only by decreasing the light amount. For this reason, the operation proceeds to step S112 to lower the repetition frequency of the light irradiation (lengthen the light emission period) in order to limit the amount of heat generated per unit time emitted from the light source 111. [ The repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount are determined as described above, and the operation proceeds to the next step S104. In step S104, light pulses are irradiated at the determined repetition frequency and light amount, and a photoacoustic signal is received to generate and display a reconstructed image.

또한, 단계 S112에서의 처리는, 반복 주파수의 하강에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 추종 우선 보호 모드에 있어서는, 어디까지나 조사 광량저하 처리만에 의해 발열량을 감소시키는 제어를 행해도 좋다. 후술하는 화질우선 보호 모드에 관련된 단계 S132에 있어서도 마찬가지로, 어디까지나 반복 주파수 하강만에 의해 발열량을 감소시켜도 좋다. The processing in step S112 is not limited to the fall of the repetition frequency. For example, in the follow-first-priority protection mode, control may be performed to reduce the amount of heat generated only by the irradiation light amount reduction processing. Similarly, in step S132 related to the image quality-first protection mode, which will be described later, the heating value may be reduced only by the repetition frequency lowering.

역치T2와 역치T3을 사용한 판단은 반드시 필수적이지 않고, 도 5에 도시된 플로우보다도 단순한 처리 플로우를 채용해도 좋다는 것이 추가되어져야 한다. 예를 들면, 컴퓨터가, 온도 센서(200)의 온도가 역치T1보다 큰지, 아니면 역치T1이하일지를 판단하고, 역치T1보다 클 경우에는, 역치T1이하가 될 때까지 광량 또는 반복 주파수를 하강시키는, 처리 플로우를 채용하여도 된다. It is necessary to add that the judgment using the threshold value T2 and the threshold value T3 is not essential and a simpler processing flow than the one shown in Fig. 5 may be employed. For example, the computer determines whether the temperature of the temperature sensor 200 is greater than the threshold value T1 or less than the threshold value T1. If the temperature is greater than the threshold value T1, the computer decreases the light amount or the repetition frequency until the threshold value becomes less than T1 , A processing flow may be employed.

단계 S110 내지 단계 S112에 있어서의 광조사의 반복 주파수와 조사 광량의 결정 방법을, 도 6a 및 6b에 도시된 그래프를 기초로 더욱 구체적으로 설명한다. 도 6a는, 온도 센서의 온도에 따른 조사 광량의 제어를 나타낸 그래프다. 횡축은 온도 센서의 온도를, 종축은 디폴트의 광량(100%)에 대한 단계 S104에서 조사되는 광량의 강도비를 나타낸다. 예를 들면, 디폴트의 광량이 0.01[J]이며, 온도 센서의 온도가 50℃일 경우, 광량 50[%], 즉, 0.005[J]로 설정된다. 또한, 50℃를 초과하는 온도에서는, 실선으로 나타낸 바와 같이 광량을 유지해도 좋거나, 점선(참조문자 a)으로 나타낸 바와 같이 광량을 감소시켜도 좋다. The method of determining the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount in steps S110 to S112 will be described more specifically based on the graphs shown in Figs. 6A and 6B. 6A is a graph showing the control of the irradiation light amount according to the temperature of the temperature sensor. The abscissa represents the temperature of the temperature sensor, and the ordinate represents the intensity ratio of the light amount irradiated in step S104 to the default light amount (100%). For example, when the default amount of light is 0.01 [J] and the temperature of the temperature sensor is 50 [deg.] C, the light amount is set to 50 [%], that is, 0.005 [J]. Further, at a temperature exceeding 50 캜, the light amount may be maintained as indicated by the solid line, or the light amount may be decreased as indicated by the dotted line (reference character a).

도 6b는, 온도 센서의 온도에 따른 광조사의 반복 주파수의 제어를 나타내는 그래프다. 횡축은 온도 센서의 온도를, 종축은 디폴트의 광조사의 반복 주파수(100%)에 대한, 단계 S104에서 광이 조사될 때의 반복 주파수의 비율을 나타낸다. 예를 들면, 디폴트의 반복 주파수가 20[Hz]일 경우, 온도 센서의 온도가 60℃이면, 실제의 반복 주파수는 50%, 즉, 10[Hz]로 감소한다. 6B is a graph showing the control of the repetition frequency of light irradiation according to the temperature of the temperature sensor. The abscissa represents the temperature of the temperature sensor, and the ordinate represents the ratio of the repetition frequency when the light is irradiated in step S104 to the repetition frequency (100%) of the default light irradiation. For example, when the default repetition frequency is 20 [Hz], if the temperature of the temperature sensor is 60 [deg.] C, the actual repetition frequency decreases to 50%, i.e., 10 [Hz].

도 6a 및 6b에 나타낸 것등의 제어에 의해, 온도 센서의 온도가 높을 경우라도, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킬 수 있고, 프로브(180)의 온도를 하강시킬 수 있다. 도 6a 및 6b에 나타낸 예에서는, 발열량저하에 관해서, 광량억제의 기여도가, 반복 주파수 하강의 기여도보다도 크다. 또한, 도 6a 및 6b에 있어서의 디폴트 광량과 실제의 조사 광량의 비율과, 디폴트의 반복 주파수와 실제의 반복 주파수의 비율은 일례에 지나지 않고, 대신에 다른 값을 사용해도 된다. 6A and 6B, the amount of heat per unit time of the light source 111 can be reduced and the temperature of the probe 180 can be lowered even when the temperature of the temperature sensor is high. In the examples shown in Figs. 6A and 6B, the contribution of the light amount suppression is larger than the contribution of the repetition frequency decreasing with respect to the reduction in the heat generation amount. 6A and 6B, the ratio of the default repetition frequency to the actual repetition frequency is merely an example, and a different value may be used instead.

이상에서는 역치T1, T2, T3에 근거해서 판단해 제어하는 플로우를 설명했다. 이러한 플로우에서는, 광량과 광조사의 반복 주파수를 수식으로 용이하게 정의할 수 있으므로, 제어 프로그램의 용량을 감소시킬 수 있다. 단, 도 6a 및 6b에 나타낸 특성을 변환 테이블로서 기억부에 유지해 두고, 온도에 근거해서 변환 테이블을 참조해서 광량과 광조사의 반복 주파수를 결정해도 좋다. In the above description, the flow of determination and control based on the threshold values T1, T2, and T3 has been described. In such a flow, the amount of light and the repetition frequency of light irradiation can be easily defined by an equation, so that the capacity of the control program can be reduced. However, the characteristics shown in Figs. 6A and 6B may be retained in the storage unit as the conversion table, and the light amount and the repetition frequency of the light irradiation may be determined with reference to the conversion table based on the temperature.

또한, 변환 테이블을 사용할 경우는, 도 7a 및 7b에 나타낸 것처럼, 광량과 반복 주파수가 서서히 변화되는 변환 테이블을 사용해도 좋다. 도 7a 및 7b에 나타낸 변환 테이블을 사용하면, 프로브(180)의 온도가 상승할 때, 광조사의 반복 주파수를 하강시키는 양보다 크게 조사 광량을 감소시키도록 제어를 행한다. 다시 말해, 온도억제에 관해서, 반복 주파수 하강의 기여도보다도, 광량 감소의 기여도가 커지도록 제어가 행해진다. 그 결과, 프로브(180)의 온도가 높을 경우에, 추종성을 유지하면서 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 저하시킬 수 있다. When a conversion table is used, a conversion table in which the light amount and the repetition frequency are gradually changed as shown in Figs. 7A and 7B may be used. By using the conversion table shown in Figs. 7A and 7B, when the temperature of the probe 180 rises, control is performed so as to reduce the irradiation light amount to a larger extent than the amount at which the repetition frequency of light irradiation is lowered. In other words, with respect to the temperature suppression, the control is performed such that the contribution of the light amount reduction becomes larger than the contribution of the repetition frequency fall. As a result, when the temperature of the probe 180 is high, the heat generation amount per unit time of the light source 111 can be lowered while keeping trackability.

단계 S130∼S132. 단계 S103에 있어서, "화질우선 보호 모드"가 선택되어 있다고 판단되었을 경우, 단계 S130으로 동작이 천이한다. 단계 S130에서는, 광원(111)으로부터 방출되는 단위시간당의 발열량을 제한하기 위해서, 광원(111)의 광조사의 반복 주파수를 하강시킨다(발광 주기를 길게 한다). 다음 단계 S131에서는, 온도 센서(200)의 온도가 역치T2이상인지를 판단한다. 역치T2는, 역치T3과 T1의 사이의 온도로부터 선택된다. 이 경우에는, 역치T2를 50℃로 설정한다. 온도 센서(200)의 온도가 역치T2보다 낮을 경우, 이것이 반복 주파수를 저하시키는 것에 의해 온도감소 효과가 충분히 얻어졌다는 것을 의미하므로, 단계 S104의 동작으로 진행된다. Steps S130 to S132. If it is determined in step S103 that the "image quality priority protection mode" is selected, the operation transitions to step S130. In step S130, the repetition frequency of light irradiation of the light source 111 is lowered (the light emission period is lengthened) in order to limit the amount of heat generated per unit time emitted from the light source 111. [ In the next step S131, it is determined whether the temperature of the temperature sensor 200 is equal to or greater than the threshold value T2. The threshold value T2 is selected from the temperature between the threshold values T3 and T1. In this case, the threshold value T2 is set at 50 占 폚. If the temperature of the temperature sensor 200 is lower than the threshold value T2, this means that the temperature reduction effect is sufficiently obtained by lowering the repetition frequency, so the operation proceeds to step S104.

단계 S131에서 온도 센서(200)의 온도가 역치T2이상이라고 판단되면, 이것은, 반복 주파수의 저하만으로는 충분한 온도감소 효과가 얻어질 수 없다는 것을 의미한다. 그러므로, 단계 S132의 동작으로 진행되어, 광원(111)으로부터 방출되는 단위시간당의 발열량을 제한하기 위해서, 조사 광량을 감소시킨다. 이렇게 광조사의 반복 주파수와 조사 광량을 결정하고, 다음 단계 S104의 동작으로 진행된다. 단계 S104에서는, 결정된 반복 주파수와 광량에서 광펄스를 조사하고, 광음향신호를 수신해 재구성 화상을 생성해 표시한다. If it is determined in step S131 that the temperature of the temperature sensor 200 is equal to or higher than the threshold value T2, this means that a sufficient temperature reduction effect can not be obtained only by lowering the repetition frequency. Therefore, the operation proceeds to step S132 to reduce the amount of irradiation light to limit the amount of heat generated per unit time emitted from the light source 111. [ The repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount are determined as described above, and the operation proceeds to the next step S104. In step S104, light pulses are irradiated at the determined repetition frequency and light amount, and a photoacoustic signal is received to generate and display a reconstructed image.

단계 S130 내지 단계 S132에 있어서의 광조사의 반복 주파수와 조사 광량의 결정 방법을, 도 8a 및 8b에 나타낸 그래프를 기초로 더욱 구체적으로 설명한다. 도 8a는, 온도 센서의 온도에 따른 조사 광량의 제어를 나타낸 그래프다. 횡축은 온도 센서의 온도를, 종축은 디폴트의 광량(100%)에 대한, 단계 S104에서 조사된 광량의 강도비를 나타낸다. 예를 들면, 디폴트의 광량이 0.01[J]이며 온도 센서의 온도가 50℃일 경우, 광량 100[%], 즉 0.01[J]로 설정되고, 온도 센서의 온도가 60℃일 경우, 광량 50[%], 즉 0.005[J]로 설정된다. The method of determining the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount in steps S130 to S132 will be described more specifically based on the graphs shown in Figs. 8A and 8B. 8A is a graph showing the control of the irradiation light amount according to the temperature of the temperature sensor. The abscissa represents the temperature of the temperature sensor, and the ordinate represents the intensity ratio of the light amount irradiated in step S104 to the default light amount (100%). For example, when the default amount of light is 0.01 [J] and the temperature of the temperature sensor is 50 [deg.] C, the light amount is set to 100 [%], or 0.01 [J] [%], That is, 0.005 [J].

도 8b는, 온도 센서의 온도에 따른 광조사의 반복 주파수의 제어를 나타낸 그래프다. 횡축은 온도 센서의 온도를, 종축은 디폴트의 광조사의 반복 주파수(100%)에 대한, 단계 S104에서 광이 조사될 때의 반복 주파수의 비율을 나타낸다. 예를 들면, 디폴트의 반복 주파수가 20[Hz]일 경우, 온도 센서의 온도가 50℃이면, 실제의 반복 주파수는 50%, 즉 10[Hz]로 감소한다. 또한, 50℃를 초과하는 온도에서는, 실선으로 나타낸 바와 같이 반복 주파수를 유지해도 좋거나, 점선(참조문자 b)으로 나타낸 바와 같이 반복 주파수를 저하시켜도 좋다. 8B is a graph showing the control of the repetition frequency of light irradiation according to the temperature of the temperature sensor. The abscissa represents the temperature of the temperature sensor, and the ordinate represents the ratio of the repetition frequency when the light is irradiated in step S104 to the repetition frequency (100%) of the default light irradiation. For example, if the default repetition frequency is 20 [Hz], if the temperature of the temperature sensor is 50 [deg.] C, the actual repetition frequency is reduced to 50%, i.e. 10 [Hz]. At a temperature exceeding 50 캜, the repetition frequency may be maintained as indicated by the solid line or the repetition frequency may be decreased as indicated by the dotted line (ref. B).

도 8a 및 8b에 나타낸 것등의 제어에 의해, 온도 센서의 온도가 높을 경우라도, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킬 수 있고, 프로브(180)의 온도를 하강시킬 수 있다. 도 8a 및 8b에 나타낸 예에서는, 발열량감소에 관해서, 반복 주파수 하강의 기여도가, 광량억제의 기여도보다도 크다. 또한, 도 8a 및 8b에 있어서의 디폴트 광량과 실제의 조사 광량의 비율과, 디폴트의 반복 주파수와 실제의 반복 주파수의 비율은 일례에 지나지 않고, 대신에 다른 값을 사용해도 된다. 8A and 8B, the amount of heat per unit time of the light source 111 can be reduced and the temperature of the probe 180 can be lowered even when the temperature of the temperature sensor is high. In the examples shown in Figs. 8A and 8B, the contribution of the repetition frequency fall is larger than the contribution of the light amount suppression in reducing the heat generation amount. The ratio of the default light amount to the actual irradiation light amount in FIGS. 8A and 8B and the ratio of the default repetition frequency to the actual repetition frequency is merely an example, and other values may be used instead.

이상에서는 역치T1, T2, T3에 근거해서 판단해 제어하는 플로우를 설명했다. 이러한 플로우에서는, 광량과 광조사의 반복 주파수를 수식으로 용이하게 정의할 수 있으므로, 제어 프로그램의 용량을 감소시킬 수 있다. 단, 도 8a 및 8b에 나타낸 특성을 변환 테이블로서 기억부에 유지해 두고, 온도에 근거해서 변환 테이블을 참조해서 광량과 광조사의 반복 주파수를 결정해도 좋다. In the above description, the flow of determination and control based on the threshold values T1, T2, and T3 has been described. In such a flow, the amount of light and the repetition frequency of light irradiation can be easily defined by an equation, so that the capacity of the control program can be reduced. However, the characteristics shown in Figs. 8A and 8B may be held in the storage unit as the conversion table, and the light amount and the repetition frequency of light irradiation may be determined by referring to the conversion table based on the temperature.

또한, 변환 테이블을 사용할 경우는, 도 9a 및 9b에 나타낸 것처럼 광량과 반복 주파수가 서서히 변화되는 변환 테이블을 사용해도 좋다. 도 9a 및 9b에 나타낸 변환 테이블을 사용하면, 프로브(180)의 온도가 상승할 때, 조사 광량을 감소시키는 양보다 크게 광조사의 반복 주파수를 하강시키도록 제어가 행해진다. 다시 말해, 온도억제에 관해서, 광량 감소의 기여도보다도, 반복 주파수 하강의 기여도가 커지도록 제어가 행해진다. 그 결과, 프로브(180)의 온도가 높을 경우에, 화질(S/N)을 유지하면서 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 저하시킬 수 있다. When the conversion table is used, a conversion table in which the light quantity and the repetition frequency are gradually changed as shown in Figs. 9A and 9B may be used. 9A and 9B, when the temperature of the probe 180 rises, control is performed so that the repetition frequency of the light irradiation is lowered more than the amount of reducing the irradiation light amount. In other words, with respect to the temperature control, the control is performed such that the contribution of the repetitive frequency fall becomes larger than the contribution of the light amount decrease. As a result, when the temperature of the probe 180 is high, the amount of heat generated per unit time of the light source 111 can be reduced while maintaining the image quality (S / N).

단계 S120. 단계 S103에 있어서, "노멀 보호 모드"가 선택되어 있다고 판단되었을 경우, 단계 S120으로 동작이 천이한다. 단계 S120에서는, 광원(111)으로부터 방출되는 단위시간당의 발열량을 제한하기 위해서, 광원(111)의 광조사의 반복 주파수와 조사 광량의 양쪽을 감소시킨다. 다음 단계 S104에서는, 결정된 반복 주파수와 조사 광량에서 광펄스를 조사하고, 광음향신호를 수신해 재구성 화상을 생성해 표시한다. Step S120. If it is determined in step S103 that the "normal protection mode" is selected, the operation transitions to step S120. In step S120, both the repetition frequency of the light irradiation of the light source 111 and the irradiation light amount are reduced in order to limit the amount of heat generated per unit time emitted from the light source 111. [ In the next step S104, light pulses are irradiated at the determined repetition frequency and irradiated light amount, and a photoacoustic signal is received to generate and display a reconstructed image.

단계 S120에 있어서의 광조사의 반복 주파수와 조사 광량의 결정 방법을, 도 10a 및 10b에 나타낸 그래프를 기초로 더욱 구체적으로 설명한다. 도 10a는, 온도 센서의 온도에 따른 조사 광량의 제어를 나타내는 그래프다. 횡축은 온도 센서의 온도를, 종축은 디폴트의 광량(100%)에 대한, 단계 S104에서 조사된 광량의 강도비를 나타낸다. 예를 들면, 디폴트의 광량이 0.01[J]이며 온도 센서의 온도가 40℃일 경우, 광량 100[%], 즉, 0.01[J] 로 설정되고, 온도 센서의 온도가 60℃일 경우, 광량 50[%], 즉 0.005[J] 로 설정된다. The method of determining the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount in step S120 will be described more specifically based on the graphs shown in Figs. 10A and 10B. 10A is a graph showing the control of the irradiation light amount according to the temperature of the temperature sensor. The abscissa represents the temperature of the temperature sensor, and the ordinate represents the intensity ratio of the light amount irradiated in step S104 to the default light amount (100%). For example, when the default light amount is 0.01 [J] and the temperature of the temperature sensor is 40 [deg.] C, the light amount is set to 100 [%], that is, 0.01 [ 50 [%], that is, 0.005 [J].

도 10b는, 온도 센서의 온도에 따른 광조사의 반복 주파수의 제어를 나타내는 그래프다. 횡축은 온도 센서의 온도를, 종축은 디폴트의 광조사의 반복 주파수(100%)에 대한, 단계 S104에서 광이 조사될 때의 반복 주파수의 비율을 나타낸다. 예를 들면, 디폴트의 주파수가 20[Hz]이며 온도 센서의 온도가 40℃일 경우, 실제의 반복 주파수는 100%, 다시 말해, 20[Hz]로 설정되고, 온도 센서의 온도가 60℃일 경우, 실제의 반복 주파수는 50[%], 다시 말해, 10[Hz]로 설정된다. 10B is a graph showing the control of the repetition frequency of light irradiation according to the temperature of the temperature sensor. The abscissa represents the temperature of the temperature sensor, and the ordinate represents the ratio of the repetition frequency when the light is irradiated in step S104 to the repetition frequency (100%) of the default light irradiation. For example, if the default frequency is 20 [Hz] and the temperature of the temperature sensor is 40 [deg.] C, the actual repetition frequency is set to 100%, i.e. 20 [Hz] , The actual repetition frequency is set to 50 [%], that is, 10 [Hz].

도 10a 및 10b에 나타낸 것등의 제어에 의해, 온도 센서의 온도가 높을 경우라도, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킬 수 있고, 온도를 하강시킬 수 있다. 도 10a 및 10b에 나타낸 예에서는, 발열량 감소에 관해서, 광량억제의 기여도와, 반복 주파수 하강의 기여도가 서로에 필적할만 하다. 또한, 도 10a 및 10b에 있어서의 디폴트 조사 광량과 실제의 조사 광량의 비율과, 디폴트의 반복 주파수와 실제의 반복 주파수의 비율은 일례에 지나지 않고, 대신에 다른 값을 사용해도 된다. 다시 말해, 유저가 화질(S/N)과 추종성 중 어느 하나의 상당한 열화를 감지하지 않도록 제어를 행할 수 있는 것이라면, 화질(S/N)과 추종성을 같은 비율로 감소시킬 필요는 없다. 10A and 10B, the amount of heat per unit time of the light source 111 can be reduced and the temperature can be lowered even when the temperature of the temperature sensor is high. In the examples shown in Figs. 10A and 10B, the contribution of the light amount suppression and the contribution of the repetitive frequency fall are comparable to each other with respect to the reduction of the calorific power. In addition, the ratio of the default irradiation amount to the actual irradiation amount in Figs. 10A and 10B and the ratio of the default repetition frequency to the actual repetition frequency are only examples, and other values may be used instead. In other words, it is not necessary to reduce the image quality (S / N) and follow-up ratio at the same rate if the user can control the image quality (S / N) and followability so as not to detect significant deterioration.

이상에서는 역치T1 및 T3에 근거해서 판단해 제어하는 플로우를 설명했다. 이러한 플로우에서는, 조사 광량과 광조사의 반복 주파수를 수식으로 용이하게 정의할 수 있으므로, 제어 프로그램의 용량을 감소시킬 수 있다. 한편, 도 10a 및 10b에 나타낸 특성을 변환 테이블로서 기억부에 유지해 두고, 온도에 근거하여 변환 테이블을 참조해서, 조사 광량과 광조사의 반복 주파수를 결정해도 좋다. In the above description, the flow of determination and control based on the threshold values T1 and T3 has been described. In such a flow, the irradiation light quantity and the repetition frequency of light irradiation can be easily defined by an equation, so that the capacity of the control program can be reduced. On the other hand, the characteristics shown in Figs. 10A and 10B may be held in the storage unit as a conversion table, and the irradiation amount and the repetition frequency of light irradiation may be determined with reference to the conversion table based on the temperature.

"노멀 보호 모드"에서는, 프로브(180)의 온도가 높을 때, 각 재구성 화상의 화질(S/N)과 추종성간의 밸런스를 제공하면서 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 저하시킬 수 있다. In the " normal protection mode ", when the temperature of the probe 180 is high, the amount of heat generated per unit time of the light source 111 can be lowered while providing a balance between the image quality (S / N) and the followability of each reconstructed image.

이상 서술한 것 같이, 본 실시예와 같은 광원제어 방법을 사용하는 것에 의해, 광원을 구비하는 광음향 프로브의 온도상승을 적절하게 억제할 수 있다. 또한, 유저가 원하는 보호 모드를 선택할 수 있으므로, 예를 들면 실시간 표시 동안에도, 필요에 따라 적합한 화상표시가 행해질 수 있다. As described above, by using the light source control method as in the present embodiment, the temperature rise of the photoacoustic probe including the light source can be appropriately suppressed. Further, since the user can select a desired protection mode, appropriate image display can be performed, for example, even during real-time display, if necessary.

제2의 실시예 Second Embodiment

제1의 실시예에서는, 지정된 보호 모드마다, 프로브(180)의 온도에 따라 반복 주파수와 조사 광량의 제어 방법을 변화시켰다. 한편, 제2의 실시예는 보호 모드를 갖지 않는다. 대신에, 제2의 실시예에서는, 프로브(180)의 움직임(속도)을 참조하면서, 프로브(180)의 온도에 따라 반복 주파수와 조사 광량을 제어한다. In the first embodiment, the control method of the repetition frequency and the irradiation light amount is changed in accordance with the temperature of the probe 180 for each designated protection mode. On the other hand, the second embodiment does not have a protection mode. Instead, in the second embodiment, the repetition frequency and the irradiation light amount are controlled according to the temperature of the probe 180 while referring to the movement (speed) of the probe 180.

제2의 실시예에 따른 장치구성은, 도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 거의 같으므로, 다른 점만 설명한다. 제2의 실시예에 따른 프로브(180)는, 내부에, 프로브(180)가 이동할 때의 속도를 취득하는 속도정보 취득부로서의 속도 센서를 더 구비하고 있다. 속도 센서는, 예를 들면 가속도 센서의 신호를 적분해 속도를 산출하는 것으로 실현될 수 있다. 단, 속도정보 취득부는 속도를 취득할 수 있으면 어떠한 방식도 채용하여도 되고, 가속도 센서를 사용한 것에 한정되지 않는다. The configuration of the apparatus according to the second embodiment is almost the same as that shown in Figs. 1, 2, and 3, so only the difference will be described. The probe 180 according to the second embodiment further includes a velocity sensor serving as a velocity information acquiring section for acquiring velocity when the probe 180 moves. The speed sensor can be realized, for example, by integrating the signal of the acceleration sensor and calculating the speed. However, the speed information acquisition unit may employ any method as long as it can acquire the speed, and is not limited to the one using the acceleration sensor.

제2의 실시예에서도, 광조사의 반복 주파수와 조사 광량을 온도 센서(200)가 검출한 온도에 따라서 최적으로 제어하는 것은, 제1의 실시예와 같다. 단, 제2의 실시예에서는, 고정적인 보호 모드 대신에, 프로브(180)의 속도의 크기(속도)를 참조하면서, 동적으로, 온도 센서(200)가 검출한 온도에 따라 반복 주파수와 조사 광량을 제어한다. Also in the second embodiment, it is the same as in the first embodiment that the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount are optimally controlled in accordance with the temperature detected by the temperature sensor 200. [ However, in the second embodiment, instead of the fixed protection mode, it is possible to dynamically determine the repetition frequency and the irradiated light amount (speed) according to the temperature detected by the temperature sensor 200 while referring to the magnitude (speed) .

일반적으로, 움직이고 있는 피사체에 대하여 인간의 눈의 분해능은 하락한다. 한편, 움직이고 있는 피사체를 인간이 볼 경우, 표시장치의 화면의 갱신 주파수(리프레쉬 주파수)가 낮고 그 움직임의 연속성이 저하하고, 그 움직임이 흔들림이 보인다. 다시 말해, 움직이고 있는 피사체에 관해서는, 화상의 분해능보다도 화상의 갱신 빈도를 중시하는 동화상 표시가 적합하다. 제2의 실시예에서는, 이러한 특성을 이용하여, 프로브(180)의 온도가 상승할 때에, 프로브(180)의 속도에 따라, 광조사의 반복 주파수와 조사 광량을 동적으로 제어한다. In general, the resolution of the human eye is reduced for a moving subject. On the other hand, when a moving object is viewed by a human, the update frequency (refresh frequency) of the screen of the display device is low, the continuity of the motion is lowered, and the movement is seen to be fluctuated. In other words, for a moving object, moving image display emphasizing the frequency of image update is preferable to the resolution of the image. The second embodiment dynamically controls the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount in accordance with the speed of the probe 180 when the temperature of the probe 180 rises using such a characteristic.

도 11에 나타낸 흐름도를 참조하여, 제2의 실시예에 따른 제어 방법을 설명한다. The control method according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in Fig.

단계 S200. 우선, 유저로부터의 지시하에 촬상이 시작된다. Step S200. First, imaging starts under instruction from the user.

단계 S201. 다음에, 컴퓨터는, 온도 센서(200)의 온도가 역치T3보다 큰지, 아니면 역치T3이하인지를 판단한다. 이 경우에는, 역치T3을 60℃로 설정한다. 단계 S201에 있어서, 온도 센서(200)의 온도가 역치T3보다 컸을 경우, 단계 S210으로 동작이 천이하고, 광원(111)의 발광을 정지하고, 재구성 화상의 취득(촬상)도 중지한다. 추가로, 표시부(160)에 "프로브 온도상승으로 인해 촬상을 중지했습니다"등의 메시지를 표시한다(단계 S211). 이어서, 촬상을 중단한다. Step S201. Next, the computer determines whether the temperature of the temperature sensor 200 is greater than or equal to the threshold value T3. In this case, the threshold value T3 is set to 60 占 폚. If the temperature of the temperature sensor 200 is greater than the threshold value T3 in step S201, the operation shifts to step S210, the light emission of the light source 111 is stopped, and the acquisition of the reconstructed image (imaging) is also stopped. Further, a message such as "imaging stopped due to rise of the probe temperature ", etc. is displayed on the display unit 160 (step S211). Subsequently, the imaging is stopped.

단계 S202. 한편, 단계 S201에서 온도 센서(200)의 온도가 역치T3이하라고 판단되면, 단계 S202의 동작으로 진행된다. 단계 S202에서는, 컴퓨터는, 프로브의 속도를 참조하면서, 온도 센서(200)의 온도에 따라, 디폴트의 반복 주파수나 디폴트의 광량을 변경할지 변경하지 않을지를 판단하고, 변경할 경우, 새로운 값을 결정한다. Step S202. On the other hand, if it is determined in step S201 that the temperature of the temperature sensor 200 is equal to or lower than the threshold value T3, the operation proceeds to step S202. In step S202, the computer determines whether to change or not to change the default repetition frequency or the default light amount in accordance with the temperature of the temperature sensor 200 while referring to the speed of the probe, and determines a new value when the change is made .

구체적으로는, 프로브의 속도가 비교적 느릴 경우나 프로브가 정지하고 있을 경우는, 얻어진 재구성 화상의 움직임도 느리므로, 리프레쉬 주파수가 낮은 경우라도 추종성의 방해감은 적다. 또한, 프로브의 속도가 비교적 느릴 경우나 프로브가 정지하고 있을 경우는, 유저는 피검체의 특정한 부위에 주목하고 있고, 그 특정한 부위를 자세히 보고 싶은 상태에 있다고 생각된다. 이를 고려하여, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킬 때에, 조사 광량의 감소를 최소화하면서 리프레쉬 주파수를 낮게(광조사의 반복 주파수를 낮게) 하면 좋다. 이에 따라, 리프레쉬 주파수는 낮지만 화질이 좋은(S/N이 양호한) 화상을 생성할 수 있다. Specifically, when the speed of the probe is relatively slow or when the probe is stopped, the motion of the obtained reconstructed image is also slow, so even if the refresh frequency is low, the feeling of disturbance of the followability is small. Further, when the speed of the probe is relatively slow or when the probe is stopped, the user is paying attention to a specific region of the subject, and it is considered that the user is in a state in which he wants to observe the specific region in detail. Taking this into consideration, when reducing the amount of heat generated per unit time of the light source 111, the refresh frequency may be lowered (the repetition frequency of light irradiation may be lowered) while minimizing the decrease of the irradiation light amount. Thus, it is possible to generate an image having a low refresh frequency but a good image quality (good S / N ratio).

한편, 프로브의 속도가 비교적 빠를 때는, 얻어진 재구성 화상의 움직임은 빨라지므로, 리프레쉬 주파수를 높게 유지하지 않으면 추종성의 방해감이 커진다. 또한, 얻어진 재구성 화상의 움직임이 빠를 경우, 화상의 세부를 보는 것은 어려우므로, 각 재구성 화상의 S/N이 나쁠 때에도 문제는 없다. 이를 고려하여, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킬 때에, 리프레쉬 주파수의 감소를 최소화하면서 조사 광량을 저하시켜도 좋다. On the other hand, when the speed of the probe is comparatively fast, the motion of the obtained reconstructed image is fast, and if the refresh frequency is not kept high, the feeling of disturbance of follow-up becomes large. In addition, when the obtained reconstructed image moves fast, it is difficult to observe the details of the image, so there is no problem even when the S / N ratio of each reconstructed image is bad. In consideration of this, when the amount of heat generated per unit time of the light source 111 is reduced, the amount of irradiation light may be decreased while minimizing the decrease in the refresh frequency.

단계 S203 및 S204. S202에서 결정된 광조사의 반복 주파수와 조사 광량으로 광펄스를 조사하고, 광음향신호를 수신해 재구성 화상을 생성해 표시한다. 이어서, 단계 S204에서, 촬상이 종료했는지를 판단하고, 종료하지 않았을 경우, 단계 S201의 동작으로 되돌아가 촬상을 반복한다. Steps S203 and S204. The optical pulse is irradiated with the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount determined in S202, and the photoacoustic signal is received to generate and display the reconstructed image. Then, in step S204, it is determined whether or not the image capturing is completed. When the image capturing is not finished, the operation returns to step S201 and the image capturing is repeated.

다음에, 단계 S202에 있어서의 광조사의 반복 주파수와 조사 광량의 결정 방법을, 도 12a 및 12b에 나타낸 그래프를 기초로 더욱 구체적으로 설명한다. 도 12a는, 프로브의 속도를 참조하면서, 온도 센서의 온도에 따라 조사 광량을 결정하는 방법을 설명하는 그래프다. 횡축은 온도 센서의 온도이며, 종축은, 디폴트의 광량(100%)에 대한, 단계 S203에서 조사된 광량의 비율을 나타낸다. Next, the method of determining the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount in step S202 will be described more specifically based on the graphs shown in Figs. 12A and 12B. 12A is a graph for explaining a method of determining the irradiation light amount in accordance with the temperature of the temperature sensor while referring to the speed of the probe. The abscissa represents the temperature of the temperature sensor, and the ordinate represents the ratio of the amount of light irradiated in step S203 to the default amount of light (100%).

도 12b는, 프로브의 속도를 참조하면서, 온도 센서의 온도에 따라 광조사의 반복 주파수를 결정하는 방법을 설명하는 그래프다. 횡축은 온도 센서의 온도이며, 종축은, 디폴트의 광조사의 반복 주파수(100%)에 대한, 단계 S203에서 광이 조사될 때의 광조사의 반복 주파수의 비율을 나타낸다. 12B is a graph for explaining a method of determining the repetition frequency of light irradiation according to the temperature of the temperature sensor while referring to the speed of the probe. The abscissa represents the temperature of the temperature sensor, and the ordinate represents the ratio of the repetition frequency of the light irradiation when light is irradiated in step S203 to the repetition frequency (100%) of the default light irradiation.

도 12a 및 12b에 있어서의 특성 커브C0∼C4는, 프로브(180)의 속도에 따라 선택된다. 예를 들면, 프로브(180)의 속도가 대단히 느릴 경우나 프로브(180)가 정지하고 있을 경우는, 광량을 유지하면서 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시키도록, 특성 커브C0을 선택한다. 한편, 프로브(180)의 속도가 빠를 경우는, 리프레쉬 주파수를 유지하면서 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시키도록, 특성 커브C4를 선택한다. 프로브가 중간 속도일 경우는, 그 속도에 따라 특성 커브C1∼C3을 선택한다. The characteristic curves C0 to C4 in Figs. 12A and 12B are selected in accordance with the speed of the probe 180. Fig. For example, when the speed of the probe 180 is extremely slow or when the probe 180 is stopped, the characteristic curve C0 is selected so as to reduce the heat generation amount per unit time of the light source 111 while maintaining the light amount . On the other hand, when the speed of the probe 180 is high, the characteristic curve C4 is selected so as to reduce the heat generation amount per unit time of the light source 111 while maintaining the refresh frequency. When the probe is at an intermediate speed, the characteristic curves C1 to C3 are selected according to the speed.

또한, 특성 커브의 수는 5개에 한정되지 않는다. 보다 많은 특성을 사용하는 것에 의해, 특성을 바꾸었을 때의 위화감이 감소된다. 또한, 도 12a 및 12b에 나타낸 특성 커브의 형상은 일례이며, 대신에 다른 특성 커브가 사용되어도 된다. 또한, 이 설명에서는 "커브"의 용어를 사용하고 있지만, 특성을 나타내는 그래프의 만곡형상은 필수적 요구사항이 아니다. 또한, 도 12a 및 12b에 나타낸 것 같은 그래프를 사용하는 대신에, 센서의 온도와 프로브의 속도를 변수로서 하는 함수를 사용해도, 본 실시예에 따른 제어는 실현될 수 있다. In addition, the number of characteristic curves is not limited to five. By using more characteristics, the feeling of discomfort when the characteristics are changed is reduced. The shape of the characteristic curve shown in Figs. 12A and 12B is an example, and other characteristic curves may be used instead. Further, although the term "curve" is used in this description, the curved shape of the graph representing the characteristic is not an essential requirement. Further, instead of using the graph as shown in Figs. 12A and 12B, the control according to the present embodiment can be realized by using a function of the temperature of the sensor and the velocity of the probe as variables.

도 12a 및 12b에 나타낸 특성의 특징은, 이하와 같다. 임의의 속도V1과 V2가 V1 <V2로서 표현된 관계를 갖는 경우, 온도 센서의 온도에 의거해 결정하는 속도V2에 있어서의 광조사의 반복 주파수보다, 속도V1에 있어서의 광조사의 반복 주파수를 낮게 제어함에 의해, 보다 적합하게 프로브(180)의 승온을 억제한다. 도 12a 및 12b는, 광원의 발열을 저하시킬 때에, 프로브 속도가 빠를수록, 광량 감소의 기여도가, 반복 주파수 하강의 기여도보다도 커지도록 제어가 행해지고, 프로브 속도가 느릴수록, 반복 주파수 하강의 기여도가, 광량 감소의 기여도보다도 커지도록 제어가 행해지는 것을 나타낸다. Features of the characteristics shown in Figs. 12A and 12B are as follows. When the arbitrary velocities V1 and V2 have a relationship represented by V1 < V2, the repetition frequency of the light irradiation at the velocity V1 is set to be smaller than the repetition frequency of the light irradiation at the velocity V2 determined based on the temperature of the temperature sensor The temperature of the probe 180 is controlled more suitably. 12A and 12B show that the control is performed such that the contribution of the amount of light decrease becomes larger than the contribution of the repetitive frequency fall when the probe speed is lowered and the contribution of the repetitive frequency fall becomes smaller , The control is performed such that the contribution of the light amount reduction is greater than that of the light amount reduction.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2의 실시예에 의하면, 보호 모드의 지정 등의 유저의 수고를 감소할 수 있고, 추가로, 프로브의 속도에 따라서 최적으로 광량과 광조사의 반복 주파수를 결정할 수 있다. 그 결과, 재구성된 화상을 유저가 보았을 때, 열화감을 경험하지 않고, 프로브(180)의 승온을 방지할 수 있다. As described above, according to the second embodiment of the present invention, it is possible to reduce the labor of the user such as designation of the protection mode, and further, to determine the optimum amount of light and the repetition frequency of light irradiation in accordance with the speed of the probe . As a result, when the user views the reconstructed image, it is possible to prevent the temperature rise of the probe 180 without experiencing a sense of deterioration.

제3의 실시예 Third Embodiment

제3의 실시예에서는, 프로브(180)의 가압력을 참조하면서, 프로브(180)의 온도에 따라 반복 주파수와 조사 광량의 제어를 행하는 것으로, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 억제한다. 제3의 실시예에 따른 장치구성은, 도 1, 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 거의 같으므로, 다른 점만 설명한다. 제3의 실시예에 따른 프로브(180)는, 내부에, 압력정보 취득부로서의 압력 센서를 더 구비하고 있다. 압력 센서는, 프로브(180)의 수신부(120)의 접촉면이 피검체를 누르는 힘(가압력)을 검출하는 센서다. 제3의 실시예의 제2의 실시예와의 차이는, 프로브(180)의 속도가 아니고, 프로브(180)의 가압력을 참조하면서, 동적으로, 온도 센서(200)가 검출한 온도에 따라 광조사의 반복 주파수와 조사 광량을 제어하는 점에 있다. In the third embodiment, the heating frequency per unit time of the light source 111 is suppressed by controlling the repetition frequency and the irradiation light amount in accordance with the temperature of the probe 180 while referring to the pressing force of the probe 180. [ The configuration of the apparatus according to the third embodiment is almost the same as that shown in Figs. 1, 2, and 3, so only different points will be described. The probe 180 according to the third embodiment further includes a pressure sensor as a pressure information acquiring unit. The pressure sensor is a sensor that detects the force (pressing force) that the contact surface of the receiving portion 120 of the probe 180 presses the object. The difference from the second embodiment of the third embodiment is that the light irradiation is performed dynamically in accordance with the temperature detected by the temperature sensor 200 while referring to the pressing force of the probe 180, And the amount of irradiation light is controlled.

일반적으로, 유저가 프로브(180)를 사용해서 피검체를 관찰할 경우, 주시하는 영역이 깊어질수록, 유저는 무의식으로 프로브(180)를 강하게 피검체에 누르는 경향이 커진다. 제3의 실시예에서는, 이러한 특성을 이용하여, 프로브(180)의 가압력을 참조하면서 반복 주파수와 광량을 동적으로 제어한다. Generally, when a user observes a subject using the probe 180, the more the area to be watched is deeper, the greater the tendency of the user to press the probe 180 strongly on the subject unknowingly. The third embodiment dynamically controls the repetition frequency and the light amount while referring to the pressing force of the probe 180 by using such a characteristic.

도 13에 나타낸 흐름도를 참조하여 제3의 실시예에 따른 제어 방법을 설명한다. 도 11과 도 13간의 차이는, 도 11의 단계 S202가, 도 13에서는 단계 S220을 대신한 점만이므로, 단계 S220이외의 단계들의 설명은 생략한다. 단계 S220에서, 컴퓨터는, 프로브의 가압력을 참조하면서, 온도 센서(200)의 온도에 따라, 디폴트의 반복 주파수나 디폴트의 조사 광량을 변경하거나 하지 않을지를 판단하여, 변경할 경우, 새로운 값을 결정한다. The control method according to the third embodiment will be described with reference to the flowchart shown in Fig. 11. The difference between FIG. 11 and FIG. 13 is that step S202 in FIG. 11 is replaced with step S220 in FIG. 13, so description of steps other than step S220 will be omitted. In step S220, the computer determines whether or not to change the default repetition frequency or the default irradiation light amount in accordance with the temperature of the temperature sensor 200 while referring to the pressing force of the probe, and if it is changed, the computer determines a new value .

구체적으로는, 가압력이 비교적 클 경우는, 유저가 심층부를 관찰하는 경우가 많다. 이를 고려하여, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킬 때에, 조사 광량의 감소를 최소화하면서, 리프레쉬 주파수를 낮게(광조사의 반복 주파수를 낮게) 하여도 좋다. 이에 따라, 리프레쉬 주파수는 낮지만, 화질이 좋은 (S/N이 양호한) 화상을 생성할 수 있다. 광은 피검체 내부에 있어서의 흡수와 산란으로 인해 감쇠하기 쉽고, 심부에 거의 이르지 않는다. 이를 고려하여, 심부를 관찰할 때는 조사 광량을 유지하는 것이 바람직하다. Specifically, when the pressing force is relatively large, the user often observes the deep portion. Taking this into consideration, the refresh frequency may be lowered (the repetition frequency of light irradiation may be lowered) while minimizing the decrease in the amount of irradiation light when the amount of heat per unit time of the light source 111 is reduced. As a result, an image with a good image quality (good S / N ratio) can be generated although the refresh frequency is low. Light is easily attenuated due to absorption and scattering inside the object, and the light hardly reaches the deep portion. In consideration of this, it is desirable to maintain the irradiation light amount when observing the deep portion.

한편, 가압력이 비교적 작을 경우는, 유저가 얕은 부분을 관찰할 경우가 많다. 이를 고려하여, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시킬 때에, 리프레쉬 주파수의 감소를 최소화하면서, 조사 광량을 감소시켜도 좋다. On the other hand, when the pressing force is relatively small, the user often observes a shallow portion. In consideration of this, when the amount of heat generated per unit time of the light source 111 is reduced, the amount of irradiation light may be reduced while minimizing the decrease in the refresh frequency.

다음에, 단계 S220에 있어서의 광조사의 반복 주파수와 조사 광량의 결정 방법을, 제2의 실시예에서도 사용한 도 12a 및 12b에 나타낸 그래프를 참조하여 설명한다. 제3의 실시예에 있어서는, 도 12a 및 12b에 있어서의 특성 커브C0∼C4는, 프로브(180)의 가압력에 따라 선택된다. 예를 들면, 프로브(180)의 가압력이 클 경우는, 광량을 유지하면서 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시키도록, 특성 커브C0를 선택한다. 한편, 프로브(180)의 가압력이 작을 경우는, 리프레쉬 주파수를 유지하면서 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 감소시키도록, 특성 커브C4를 선택한다. 상기 프로브의 가압력이 중간 값을 갖는 경우는, 그 값에 따라서 특성 커브C1∼C3을 선택한다. Next, a method of determining the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount in step S220 will be described with reference to the graphs shown in Figs. 12A and 12B which were also used in the second embodiment. In the third embodiment, the characteristic curves C0 to C4 in Figs. 12A and 12B are selected in accordance with the pressing force of the probe 180. Fig. For example, when the pressing force of the probe 180 is large, the characteristic curve C0 is selected so as to reduce the heating amount per unit time of the light source 111 while maintaining the light amount. On the other hand, when the pressing force of the probe 180 is small, the characteristic curve C4 is selected so as to reduce the heat generation amount per unit time of the light source 111 while maintaining the refresh frequency. When the pressing force of the probe has an intermediate value, the characteristic curves C1 to C3 are selected in accordance with the value.

또한, 특성 커브의 수는 5개에 한정되지 않는다. 보다 많은 특성을 사용하는 것에 의해, 특성을 바꾸었을 때의 위화감이 적어진다. 또한, 도 12a 및 12b에 나타낸 특성 커브의 형상은 일례이며, 대신에 다른 특성 커브가 사용되어도 된다. 또한, 도 12a 및 12b에 나타낸 것 같은 그래프를 사용하는 대신에, 센서의 온도와 프로브의 가압력을 변수로 한 함수를 사용해도, 본 실시예에 따른 제어는 실현될 수 있다. In addition, the number of characteristic curves is not limited to five. By using more characteristics, the feeling of discomfort when the characteristics are changed is reduced. The shape of the characteristic curve shown in Figs. 12A and 12B is an example, and other characteristic curves may be used instead. Further, instead of using the graph as shown in Figs. 12A and 12B, the control according to the present embodiment can be realized by using a function in which the temperature of the sensor and the pressing force of the probe are used as variables.

도 12a 및 12b에 나타낸 특성은, 제3의 실시예에 있어서는, 아래와 같이 해석될 수 있다. 임의의 가압력P1과 P2가 P1 <P2로서 표현된 관계를 갖는 경우, 온도 센서의 온도에 의거해 결정된 가압력P1에서의 조사 광량보다, 가압력P2에 있어서의 조사 광량을 크게 제어 함에 의해, 보다 적합하게 프로브(180)의 승온을 억제한다. 도 12a 및 12b는, 제3의 실시예에 있어서는, 광원의 발열을 저하시킬 때에, 가압력이 작을수록, 광량 감소의 기여도가, 반복 주파수 하강의 기여도보다도 커지도록 제어가 행해지고, 가압력이 클수록, 반복 주파수 하강의 기여도가, 광량 감소의 기여도보다도 커지도록 제어가 행해지는 것을 나타낸다. The characteristics shown in Figs. 12A and 12B can be interpreted as follows in the third embodiment. When the arbitrary pressing forces P1 and P2 have a relationship represented by P1 < P2, by controlling the irradiation light amount at the pressing force P2 to be larger than the irradiation light amount at the pressing force P1 determined based on the temperature of the temperature sensor, The temperature rise of the probe 180 is suppressed. 12A and 12B, in the third embodiment, the control is performed such that the contribution of the light amount reduction becomes larger than the contribution of the repetitive frequency fall as the pressing force is lowered when the heat generation of the light source is lowered. The control is performed so that the contribution of the frequency fall becomes larger than the contribution of the light amount reduction.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제3의 실시예에 의하면, 보호 모드의 지정 등의 유저의 수고를 감소할 수 있고, 추가로, 프로브의 가압력에 따라 최적으로 조사 광량과 광조사의 반복 주파수를 결정할 수 있다. 그 결과, 심층부를 유저가 볼 경우에도 광량부족으로 인한 S/N의 열화감을 경험하지 않고, 프로브(180)의 승온을 방지할 수 있다. As described above, according to the third embodiment of the present invention, it is possible to reduce the labor of the user such as the designation of the protection mode, and further improve the repetition frequency of the light irradiation You can decide. As a result, even if the user views the deep portion, it is possible to prevent the temperature rise of the probe 180 without experiencing the S / N deterioration feeling due to the insufficient amount of light.

제4의 실시예 Fourth Embodiment

상술한 각 실시예에서는, 온도 센서의 온도에 따라서 조사 광량과 반복 주파수가 결정되어 있었다. 제4의 실시예에서는, 온도 센서의 온도에 더하여 온도의 변화를 고려하여, 조사 광량과 반복 주파수가 결정된다. 제4의 실시예에 따른 장치의 구성은, 제1 내지 제3의 실시예와 같다. In each of the embodiments described above, the irradiation light quantity and the repetition frequency are determined according to the temperature of the temperature sensor. In the fourth embodiment, the irradiation light quantity and the repetition frequency are determined in consideration of the temperature change in addition to the temperature of the temperature sensor. The configuration of the apparatus according to the fourth embodiment is the same as that of the first to third embodiments.

제4의 실시예에 따른 제어 방법은, 전술한 각 실시예에 조합해서 적용될 수 있다. 이제, 상술한 도 6a 및 6b를 사용하여 제4의 실시예의 내용을 설명한다. 도 6a 및 6b는, 프로브 온도에 따른 조사 광량과 반복 주파수의 제어에 관한 그래프이었다. 제1 내지 제3의 실시예에서는, 어떤 시각에서의 온도를 사용하였지만, 온도의 변화에 관한 정보(예를 들면, 온도가 상승중인지, 혹은, 하강중인지의 정보)는 사용하지 않았다. 한편, 제4의 실시예에 있어서는, 온도의 변화의 경향도 참조된다. 예를 들면 50℃일 경우, 온도가 상승중이면, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 보다 많은 양만큼 감소시키는 것이 바람직하다. 또한, 온도가 그 50℃로부터 하강중일 경우는, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 그다지 감소시킬 필요는 없다. The control method according to the fourth embodiment can be applied in combination to each of the above-described embodiments. Now, the contents of the fourth embodiment will be described using Figs. 6A and 6B. 6A and 6B are graphs for controlling the irradiation light amount and the repetition frequency according to the probe temperature. In the first to third embodiments, although the temperature at a certain time is used, information on a change in temperature (for example, information as to whether the temperature is rising or falling) is not used. On the other hand, in the fourth embodiment, the tendency of the temperature change is also referred to. For example, in the case of 50 占 폚, if the temperature is rising, it is preferable to reduce the heat generation amount per unit time of the light source 111 by a larger amount. In addition, when the temperature is falling from 50 deg. C, it is not necessary to reduce the amount of heat generated per unit time of the light source 111 so much.

이제, 이러한 온도의 변화의 경향을 사용한 제어를 실현하는 방법에 대해서 설명한다. 컴퓨터는, 현재의 시각의 온도 센서의 온도와, 특정 시간량만큼 현재의 시각을 선행하는 시각에서 이전의 온도 센서의 온도와의 차이를 계산한다. 온도가 상승중이면, 온도의 차이는 플러스 값이 되고, 온도가 하강중이면, 온도의 차이는 마이너스 값이 된다. 컴퓨터는, 이 차이에 계수를 곱하여, 온도 센서의 온도에 가산하고, 일정한 시간이 경과한 시점에서의 새로운 온도(예측 온도)를 구한다. 이어서, 도 6a 및 6b에 나타낸 그래프의 횡축에 예측 온도를 적용하여, 광량과 광조사의 반복 주파수를 결정한다. 이러한 처리는, 제1의 실시예에 따른 도 6a, 6b 내지 도 10a, 10b의 각 그래프와, 제2 및 제3의 실시예에 따른 도 12a, 12b의 그래프에 적용할 수 있다. 또한, 그 처리는, 그래프 대신에 함수를 사용하여 상기 광량과 반복 주파수를 구할 경우에도 적용될 수 있다. Now, a method of realizing the control using the tendency of the temperature change will be described. The computer calculates the difference between the temperature of the temperature sensor at the current time and the temperature of the previous temperature sensor at a time preceding the current time by a specified amount of time. When the temperature is rising, the temperature difference becomes a positive value, and when the temperature is falling, the temperature difference becomes a negative value. The computer multiplies this difference by a coefficient, adds it to the temperature of the temperature sensor, and obtains a new temperature (predicted temperature) at a point of time when a predetermined time has elapsed. Subsequently, the predicted temperature is applied to the abscissa of the graphs shown in Figs. 6A and 6B to determine the amount of light and the repetition frequency of light irradiation. This process can be applied to the graphs of Figs. 6A, 6B to 10A and 10B according to the first embodiment and the graphs of Figs. 12A and 12B according to the second and third embodiments. The processing can also be applied to a case where the light amount and the repetition frequency are obtained by using a function instead of a graph.

본 발명의 제4의 실시예에 의하면, 제1 내지 제3의 실시예의 효과에 더하여, 프로브(180)의 온도와 온도의 변화량에 의거해, 광조사의 반복 주파수, 조사 광량을 제어하고, 광원(111)의 단위시간당의 발열량을 억제할 수 있다. 특히, 온도가 상승 경향에 있을 경우, 우선적으로 발열량을 억제할 수 있다. 그 결과, 프로브(180)의 온도제어를 보다 적합하게 행할 수 있다. According to the fourth embodiment of the present invention, in addition to the effects of the first to third embodiments, it is possible to control the repetition frequency of the light irradiation and the irradiation light amount on the basis of the temperature and temperature variation of the probe 180, The amount of heat generated per unit time of the heat exchanger 111 can be suppressed. In particular, when the temperature tends to rise, the amount of heat generation can be suppressed preferentially. As a result, temperature control of the probe 180 can be performed more appropriately.

제5의 실시예 Fifth Embodiment

본 발명에 있어서, 제2의 실시예와 제3의 실시예를 병용할 수 있다. 제5의 실시예에 따른 컴퓨터는, 속도정보 취득부에 의해 취득된 프로브의 속도와, 압력정보 취득부에 의해 취득된는 프로브의 가압력의 양쪽을, 조사 광량 및 반복 주파수의 결정에 이용한다. 이 경우, 예를 들면, 도 14에 나타낸 것 같은 그래프에 따라, 프로브의 속도와 프로브의 가압력에 따른 특성 커브를 선택하여도 좋다. 다시 말해, 속도가 크면, 광조사의 반복 주파수를 유지하는 특성 커브를 선택하고, 가압력이 크면, 조사 광량을 유지하는 특성 커브를 선택한다. 또한, 도 14는 일례에 지나지 않고, 상술한 요지를 충족시키면, 다른 방법으로 특성 커브를 선택해도 좋다. In the present invention, the second embodiment and the third embodiment can be used in combination. The computer according to the fifth embodiment uses both the velocity of the probe acquired by the velocity information acquisition section and the pressure of the probe acquired by the pressure information acquisition section to determine the irradiation light amount and the repetition frequency. In this case, for example, a characteristic curve according to the velocity of the probe and the pressing force of the probe may be selected according to the graph as shown in Fig. In other words, if the velocity is large, a characteristic curve for maintaining the repetition frequency of light irradiation is selected, and if the pressing force is large, a characteristic curve for maintaining the irradiation light amount is selected. Fig. 14 is merely an example, and a feature curve may be selected by another method if the above-described points are satisfied.

제6의 실시예 Sixth Embodiment

프로브(180) 자체에 마이크로컴퓨터 등을 실장하고, 제어부(153)의 기능의 적어도 일부를 실행시키기 위해 그 마이크로컴퓨터에 위임하는 것으로, 광원의 발열로 인한 프로브의 온도상승을 온도 센서의 온도에 근거하여 억제해도 좋다. 이 경우, 광음향 프로브 자체가 피검체 정보 취득 장치로서 기능한다. 제6의 실시예는, 프로브의 종류마다 최적의 온도상승의 억제의 제어 플로우를 실행할 수 있으므로, 훨씬 더 바람직하다. A microcomputer or the like is mounted on the probe 180 itself and delegated to the microcomputer so as to execute at least a part of the function of the control unit 153 so that the temperature rise of the probe due to the heat generation of the light source is based on the temperature of the temperature sensor . In this case, the photoacoustic probe itself functions as a subject information acquiring device. The sixth embodiment is even more preferable because it is possible to carry out a control flow for suppressing an optimum temperature rise for each kind of probe.

또한, 본 발명에서는 리프레쉬 주파수(광조사의 반복 주파수)와 조사 광량을 제어하여, 프로브(180)의 온도상승을 방지한다. 그 때문에, 현재의 보호 모드의 종류, 보호 모드가 동작중인가 아닌가를 나타내는 정보, 리프레쉬 주파수(광조사의 반복 주파수), 및 조사 광량을, 표시부(160)를 사용하여 유저에 대하여 제시하는 것이 바람직하다. 또한, 이것들의 정보를, 얻어진 재구성 화상과 함께 표시하는 것도 바람직하다. 그 정보를 재구성 화상과 함께 표시할 때, 재구성 화상에 중첩된 정보를 표시하는 방법이나, 재구성 화상의 주위의 영역에 그 정보를 표시하는 방법을 채용할 수 있다. Further, in the present invention, the temperature of the probe 180 is prevented from rising by controlling the refresh frequency (repetition frequency of light irradiation) and the irradiation light amount. Therefore, it is preferable to present the information to the user using the display unit 160, the type of the current protection mode, information indicating whether or not the protection mode is in operation, the refresh frequency (repetition frequency of light irradiation) Do. It is also preferable to display these pieces of information together with the obtained reconstructed image. A method of displaying information superimposed on the reconstructed image when the information is displayed together with the reconstructed image or a method of displaying the information in an area around the reconstructed image can be employed.

제7의 실시예 Seventh Embodiment

제7의 실시예에서는, 1펄스의 발광으로 발생된 광량이 부족할 경우, 복수회 펄스 발광하고, 얻어진 각각의 광음향신호를 가산 평균하여 S/N을 향상하고, 가산 평균한 광음향신호를 기초로 광음향 화상을 산출하는 구성에 대해서 설명한다. 이 경우에, 가산 평균에는, 단순평균, 이동 평균, 가중 평균 등을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 가산 평균이외에, 복수회의 펄스 발광에 근거해서 얻어진 복수의 신호로부터, 화상 재구성에 이용할 수 있는 신호를 얻기 위한 어떠한 통계 처리도 행하여도 좋다. 제7의 실시예는, 광원(111)으로서 LD나 LED등을 사용하고, 1펄스의 발광에 의한 광음향신호의 S/N이 충분하지 않을 경우에 적합하다. In the seventh embodiment, when the amount of light generated by one pulse of light emission is insufficient, pulsed light is emitted a plurality of times, and the obtained photoacoustic signals are averaged to improve S / N, A description will be given of a configuration for calculating a photoacoustic image. In this case, it is preferable to perform a simple average, a moving average, a weighted average, and the like for the addition average. Further, in addition to the addition averaging, any statistical processing for obtaining a signal usable for image reconstruction from a plurality of signals obtained based on a plurality of pulsed light emission may be performed. The seventh embodiment is suitable when an LD, an LED, or the like is used as the light source 111 and the S / N ratio of the photoacoustic signal caused by one pulse of light is not sufficient.

제6의 실시예 이전의 설명에서는, 1개의 재구성 화상을 얻기 위해서 1펄스의 발광을 행하는 구성을 채용하므로, 1펄스의 광 에너지의 총량을 조사 광량이라고 기재하여 설명했다. 한편, 제7의 실시예에서는, 1개의 재구성 화상을 얻기 위해서 복수회 펄스 발광하고, 얻어진 광음향신호를 가산 평균하고 있다. 이 때문에, 제7의 실시예에서는, 1개의 재구성 화상을 얻기 위해서 복수회 펄스 발광한 총 광량을, 전술한 조사 광량과 동등한 것으로서 취급한다. 이러한 취급에 의해, 전술한 각 실시예의 조사 광량의 제어 방법을, 본 실시예에 적용할 수 있다. Sixth Embodiment In the previous description, a configuration in which one pulse of light is emitted in order to obtain one reconstructed image is employed. Therefore, the total amount of one pulse of light energy is described as the irradiation light amount. On the other hand, in the seventh embodiment, pulsed light is emitted a plurality of times in order to obtain one reconstructed image, and the obtained photoacoustic signals are additionally averaged. For this reason, in the seventh embodiment, the total amount of light pulsed multiple times in order to obtain one reconstructed image is treated as equivalent to the above-described irradiation light amount. With this handling, the method of controlling the irradiated light amount of each of the above-described embodiments can be applied to this embodiment.

또한, 상기 각 실시예에 있어서의 "광조사의 반복 주파수"는, 본 실시예에 있어서는, 가산 평균하기 위해서 다수회 펄스 발광하는 간격에 근거하여 정의된 주파수가 아니고, 재구성 화상을 취득하는 주기를 기초로 한 주파수(리프레쉬 주파수)에 대응한다. The "light irradiation repetition frequency" in each of the above embodiments is not a frequency defined based on the interval of plural times of pulse light emission in order to perform addition averaging in the present embodiment, And corresponds to a frequency (refresh frequency) based on the frequency.

도 15a 내지 15d는, 제7의 실시예에 따른 광원(111)의 제어 방법과 단위시간당의 발열량을 설명하기 위한 타이밍 차트다. 도 15a 내지 15d는 도 4a 내지 4c와 거의 동일하므로, 설명이 겹치는 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 도 15a 내지 15d는, 조사 광의 발광, 광음향파의 수신 및 신호의 평균, 화상 데이터의 생성, 및 화상 데이터의 표시의 각 타이밍을 나타내고 있다. "발광"의 타이밍 차트에 있어서의 종축은 복수회의 펄스 발광에 있어서의 각각의 펄스 발광의 광량을 나타낸다. 또한, 복수회의 펄스 발광에 의한 총 광량(본 실시예에 따른 조사 광량)도 기재되어 있다. 15A to 15D are timing charts for explaining the control method of the light source 111 according to the seventh embodiment and the calorific value per unit time. 15A to 15D are substantially the same as those in Figs. 4A to 4C, and therefore, overlapping description will be omitted. Figs. 15A to 15D show timings of emission of irradiation light, reception of photoacoustic wave, average of signals, generation of image data, and display of image data. The vertical axis in the timing chart of "light emission" represents the light amount of each pulse light emission in the plural times of pulse light emission. Also, the total amount of light (irradiated light amount according to this embodiment) by plural times of pulse light emission is also described.

또한, 도 4a 내지 4c와의 차이는, 펄스 발광을 복수회 행하고, 얻어진 광음향신호를 가산 평균하고, 가산 평균한 광음향신호를 기초로 화상재구성을 행하는 점이다. 이렇게 복수회, 펄스 발광할 경우, 복수회의 펄스 발광 중 각 펄스 발광의 광량자체를 제어하는 것은, 회로를 보다 복잡하게 한다. 그 때문에, 제7의 실시예에서는, 복수회의 펄스 발광 중 각 펄스 발광의 광량은 고정되고 복수회의 펄스 발광에 있어서의 발광 횟수를 제어해서 광량(조사 광량)을 제어하는 방식을 채용한다. 4A to 4C differs from Figs. 4A to 4C in that pulse light emission is performed a plurality of times, the obtained photoacoustic signals are additionally averaged, and image reconstruction is performed on the basis of additionally averaged photoacoustic signals. When the pulse light is emitted a plurality of times in this manner, controlling the light amount itself of each pulse light emission during a plurality of pulse light emission makes the circuit more complicated. Therefore, in the seventh embodiment, the light amount of each pulse light emission is fixed during a plurality of pulse light emission, and the light amount (irradiation light amount) is controlled by controlling the number of light emission in a plurality of times of pulse light emission.

또한, 상기와 같은 광량(조사 광량)의 제어에 의하면, 복수회의 펄스 발광 중 각 펄스 발광의 광량이 고정되어 있으므로, 복수회의 펄스 발광 중 각 발광에 관련된 피검체 내부의 광량분포(광량의 강도)는 변화되지 않는다. 그 때문에, 펄스 발광마다 신호 수집부(140)의 증폭기의 게인을 제어할 필요가 없다고 하는 이점도 있다. According to the control of the amount of light (irradiation light amount) as described above, since the light amount of each pulse light emission during the plurality of pulse light emission is fixed, the light amount distribution (intensity of light amount) Lt; / RTI &gt; Therefore, there is an advantage that it is not necessary to control the gain of the amplifier of the signal collecting unit 140 for each pulse emission.

도 15a에 있어서, 화상표시의 리프레쉬 주파수는, 핸드 헬드형 프로브의 통상의 움직임을 추종하도록 표시를 가능하게 하는 20[Hz]로 설정되어 있다. In Fig. 15A, the refresh frequency of the image display is set to 20 [Hz] which enables display to follow the normal movement of the hand-held type probe.

도 15a에 있어서 광음향 측정이 시작하면, "발광"에 나타낸 타이밍에서, 제어부(153)는, 광량설정 값 0.01[J]을 드라이버 회로(114)에 설정한다. 이때 설정된 광량은, 상술한 대로, 복수회 펄스 발광한 총 광량이다. 드라이버 회로는, 제어부(153)로부터의 0.05초마다 발광 타이밍 신호에 근거하여, 광량설정 값에 대응하는 펄스 발광 횟수만, LD나 LED등의 광원(111)을 펄스 발광시킨다. 예를 들면, 1펄스당의 광량이 0.001[J]일 경우, 발광 횟수는 10회다. 또한, 발광 간격은, 예를 들면 2[mSec]간격이다. When the photoacoustic measurement starts in Fig. 15A, the control unit 153 sets the light amount set value 0.01 [J] in the driver circuit 114 at the timing shown in "light emission". The amount of light set at this time is the total amount of light pulsed multiple times. The driver circuit causes the light source 111, such as an LD or an LED, to emit pulses only a number of times of pulse emission corresponding to the light amount set value, based on the light emission timing signal every 0.05 second from the control unit 153. [ For example, when the amount of light per pulse is 0.001 [J], the number of times of light emission is 10 times. The light emission interval is, for example, 2 [mSec].

계속해서, 수신부(120)는, 도 15a의 "수신/평균"에 나타낸 타이밍에서, 광원(111)으로부터의 복수회의 펄스 발광에 기인해서 생긴 광음향파를 각각 수신하고, 그 수신된 신호를 가산 평균한다. 또한, 평균화 처리는 수신부(120)에 의해 행해질 필요는 없다. 예를 들면, 연산부(151)가 그 평균화 처리를 행해도 좋거나, 평균화 처리를 행하기 위한 회로를 설치해도 좋다. Subsequently, the receiving section 120 receives the photoacoustic wave generated due to the plurality of pulsed light emission from the light source 111 at the timing indicated by "reception / average" in Fig. 15A, Averages. In addition, the averaging processing need not be performed by the receiving unit 120. [ For example, the calculating unit 151 may perform the averaging process or a circuit for performing the averaging process.

계속해서, 연산부(151)는, 도 15a의 "화상생성"에 나타낸 타이밍에서, 수신부(120)가 출력하는 가산 평균한 광음향신호에 근거하여 재구성 처리를 행하고, 화상 데이터를 생성한다. Subsequently, the arithmetic unit 151 performs a reconstruction process based on the additionally averaged photoacoustic signal output from the receiving unit 120 at the timing shown in "Image generation" in Fig. 15A, and generates image data.

다음에, 제어부(153)는, 표시부(160)에 화상 데이터를 송신하고, 표시부(160)에 화상 데이터에 근거한 화상을 표시시킨다. 표시부(160)는, 도 15a의 "화상표시"에 나타낸 기간 동안에, 화상 데이터에 근거한 화상을 표시한다. Next, the control unit 153 transmits the image data to the display unit 160, and causes the display unit 160 to display an image based on the image data. The display unit 160 displays an image based on the image data during the period shown in "Image display" in Fig. 15A.

도 15a에 나타낸 타이밍 차트에 있어서는, 우선, 화상 1을 0.05초간 표시하고, 다음에 화상 2를 0.05초 표시하고 있다. 이상의 단계를 반복하여서, 0.05초마다 새로운 화상 데이터에 근거한 화상 표시를 갱신한다. In the timing chart shown in Fig. 15A, the image 1 is first displayed for 0.05 seconds, and then the image 2 is displayed for 0.05 second. The above steps are repeated to update the image display based on the new image data every 0.05 seconds.

상술한 바와 같이, 핸드 헬드형 프로브의 단위시간당의 발열량은, 조사 광량과, 광조사의 반복 주파수에 의해 결정된다. 본 실시예에 있어서는, 조사 광량은 1개의 재구성 화상을 얻기 위한 복수회의 펄스 발광에 의한 총 광량이며, 광조사의 반복 주파수는 재구성 화상을 취득하는 주기를 기초로 한 주파수다. As described above, the calorific power per unit time of the hand-held probe is determined by the irradiation light amount and the repetition frequency of light irradiation. In the present embodiment, the irradiation light amount is the total light amount by a plurality of times of pulse light emission for obtaining one reconstructed image, and the repetition frequency of light irradiation is a frequency based on a period for acquiring the reconstructed image.

도 15a의 경우에, 공급 전력에 대한 광전변환 효율을 10[%]이라고 가정하고, 조사 광량을 0.01[J](1회의 펄스 발광의 광량 0.001[J]×10회)라고 하면, 광원(111)의 단위시간당의 발열량은, 0.009[J]×10×(1/0.05)=1.8[W]이 된다. 15A, assuming that the photoelectric conversion efficiency with respect to the supplied power is 10 [%] and the irradiation light amount is 0.01 [J] (the light amount of one pulse light emission is 0.001 [J] x 10 times) ) Is 0.009 [J] x 10 x (1 / 0.05) = 1.8 [W].

본 실시예와 같이 광조사, 광음향파의 수신, 및 수신 신호의 처리를 제어함으로써, 광원의 광량이 충분하지 않을 경우에도, 상기 각 실시예의 온도상승 억제 효과를 향수하면서, S/N이 좋은 화상을 재구성할 수 있다. By controlling the light irradiation, the reception of the photoacoustic wave, and the processing of the received signal as in the present embodiment, even when the light amount of the light source is insufficient, the S / N ratio The image can be reconstructed.

변형 예 Variation example

도 15b는, 도 15a로부터, 광조사의 동일 반복 주파수를 공유하지만, 조사 광량(펄스 발광의 횟수)이 다른 타이밍 차트다. 도 15b의 반복 주파수는 도 15a와 같은 20[Hz]이다. 광원(111)은, 0.05초 주기로, 2[mSec]간격으로 5회 펄스 발광한다. 표시 화상의 갱신은, 0.05초마다 행할 수 있으므로, 도 15a에 필적할만한 추종성이 얻어진다. 한편, 도 15b에 있어서의 조사 광량은, 0.005[J](1회의 펄스 발광의 광량 0.001[J]×5회), 즉, 도 15a의 절반으로 설정되어 있다. 이러한 설정에 따라, 광원(111)의 단위시간당의 발열량은, 0.9[W]로 저하하고 있다. Fig. 15B shows a timing chart in which the same repetition frequency of light irradiation is shared, but the irradiation light amount (the number of pulse light emission) is different from Fig. 15A. The repetition frequency in Fig. 15B is 20 [Hz] as shown in Fig. 15A. The light source 111 emits light pulses five times at intervals of 2 [mSec] every 0.05 second. Since the update of the display image can be performed every 0.05 seconds, followability comparable to Fig. 15A can be obtained. On the other hand, the irradiation light amount in Fig. 15B is set to 0.005 [J] (0.001 [J] times of light amount of one pulse light emission), that is, half of Fig. 15A. With this setting, the amount of heat generated per unit time of the light source 111 is reduced to 0.9 [W].

도 15c는, 도 15a로부터, 동일한 조사 광량을 공유하지만, 광조사의 반복 주파수가 다른 타이밍 차트다. 도 15c의 조사 광량은, 도 15a와 같은 0.01[J](1회의 펄스 발광의 광량 0.001[J]×10회)이다. 그 때문에, 얻어진 재구성 화상 각각의 S/N비는, 도 15a에서 얻어진 재구성 화상과 동등하다. 한편, 도 15c에 있어서의 광조사의 반복 주파수는, 10[Hz], 다시 말해, 0.1초 주기이며, 도 15a의 2배의 주기다. 이러한 설정에 따라, 광원(111)의 단위시간당의 발열량은, 0.9[W]로 저하하고 있다. Fig. 15C is a timing chart in which the same irradiation light amount is shared, but the repetition frequency of light irradiation is different from Fig. 15A. The irradiation light amount in Fig. 15C is 0.01 [J] (0.001 [J] x 10 times of light amount of one pulse light emission) as shown in Fig. 15A. Therefore, the S / N ratio of each of the obtained reconstructed images is equivalent to the reconstructed image obtained in Fig. 15A. On the other hand, the repetition frequency of the light irradiation in Fig. 15C is 10 [Hz], that is, a period of 0.1 second, which is twice the cycle of Fig. With this setting, the amount of heat generated per unit time of the light source 111 is reduced to 0.9 [W].

이상 설명한 바와 같이, 광원(111)의 단위시간당의 발열량은, 광조사의 반복 주파수(재구성 화상을 취득하는 주기를 기초로 한 주파수)와 조사 광량(1개의 재구성 화상을 얻기 위한 1회의 펄스 발광의 광량×발광 횟수: 발광 횟수에 비례)에 의해 제어할 수 있다. As described above, the calorific value per unit time of the light source 111 is determined by the amount of light irradiation (the frequency based on the period for acquiring the reconstructed image) and the irradiation light amount (one pulse light emission for obtaining one reconstructed image Light amount x number of light emission: proportional to the number of light emission).

상기한 설명에서는, 1개의 재구성 화상을 얻기 위한 복수회의 펄스 발광에 있어서, 펄스 발광당의 광량이 동일하다(고정 값: 0.001[J]). 그러나, 본 발명에서는, 펄스 발광마다 광량이 달라도 된다. 이러한 경우도, 1개의 재구성 화상을 얻기 위한 복수회의 펄스 발광에 의한 총 광량을, 조사 광량으로서 취급하여도 좋다. In the above description, the amount of light per pulse emission is the same (fixed value: 0.001 [J]) in a plurality of pulsed light emission for obtaining one reconstructed image. However, in the present invention, the amount of light may be different for each pulse emission. In this case as well, the total amount of light by the plural times of pulsed light emission for obtaining one reconstructed image may be treated as the irradiation light amount.

또한, 도 15d에 나타낸 바와 같이, 발열량을 제어하기 위해서, 광조사의 반복 주파수의 주기(재구성 화상을 취득하는 주기)마다 조사 광량(복수회의 펄스 발광에 의한 총 광량)을 변경해도 좋다. 도 15d에 있어서는, 화상 1을 재구성하기 위해서는 0.002[J]의 광량을, 화상 2을 재구성하기 위해서는 0.008[J]의 광량을 사용하고 있다. 이 경우에, 조사 광량에 대응하여, 어떤 프레임의 재구성 화상의 S/N은 거의 악화되지 않고, 다른 프레임의 재구성 화상의 S/N은 악화된다. Further, as shown in Fig. 15D, the irradiation light amount (total light amount by pulse light emission a plurality of times) may be changed every cycle of the light irradiation repetition frequency (period for acquiring the reconstructed image) in order to control the heat generation amount. 15D, a light amount of 0.002 [J] is used for reconstructing the image 1 and a light amount of 0.008 [J] is used for reconstructing the image 2. [ In this case, the S / N of the reconstructed image of a certain frame hardly deteriorates corresponding to the irradiated light quantity, and the S / N of the reconstructed image of the other frame deteriorates.

도 15d에 나타낸 것과 같은 제어를 행하면, 리프레쉬 주파수는 바뀌지 않으므로, 추종성은 악화하지 않는다. 또한, S/N의 열화가 적은 재구성 화상을 취득할 수 있다(화상 2). 그 때문에, 정지 화상을 취득하고 싶은 경우에는, 조사 광량이 많은 프레임의 화상(화상 2)을 선택하여도 좋다. 이러한 제어를 행하는 것에 의해, 추종성과 화질간의 밸런스를 이루면서 프로브(180)의 승온을 방지할 수 있다. When the control as shown in Fig. 15D is performed, the refresh frequency is not changed, so followability does not deteriorate. In addition, a reconstructed image with little S / N degradation can be obtained (image 2). For this reason, when it is desired to acquire a still image, an image (image 2) of a frame having a large amount of irradiated light may be selected. By performing such control, the temperature rise of the probe 180 can be prevented while balancing the followability and the image quality.

또한, 도 15d에서는, 펄스 발광마다의 광량은 일정하다(0.001 [J]). 그 때문에, 상술한 것 같이, 복수회의 펄스 발광 각각에 대응하는 신호 수집부(140)의 증폭기의 게인을 고정할 수 있다. 또한, 복수회의 펄스 발광 각각에 있어서의 광음향신호를 가산 평균하므로, 각 조사 광량에 대응하는 펄스 발광 횟수에 상관없이, 같은 조건으로 재구성을 행할 수 있는 이점이 있다. 15D, the amount of light for each pulse emission is constant (0.001 [J]). Therefore, as described above, it is possible to fix the gain of the amplifier of the signal collecting unit 140 corresponding to each of a plurality of pulse light emissions. Further, since the photoacoustic signals in each of a plurality of pulsed light emissions are additive-averaged, there is an advantage that reconstruction can be performed under the same conditions regardless of the number of pulse light emission corresponding to each irradiation light amount.

또한, 도 15d에 나타낸 바와 같이, 화상 재구성마다, 조사 광량을 변경하는 방법은, 전술한 제1 내지 제6의 실시예와 같이, 1회의 펄스 발광으로 1개의 화상을 재구성하는 구성에도 적용될 수 있다. 이 경우에, 펄스 발광마다 광량을 변경함과 동시에, 신호 수집부(140)의 증폭기의 게인을 가변 하여 조사 광량의 변경으로 인한 광음향신호의 변화를 보정하여도 좋다. 15D, the method of changing the irradiation light amount for every image reconstruction can be applied to a configuration in which one image is reconstructed by one pulse light emission as in the first to sixth embodiments described above . In this case, the light amount may be changed for each pulse emission, and the gain of the amplifier of the signal collecting unit 140 may be varied to correct the change of the photoacoustic signal due to the change of the irradiation light amount.

또한, 도 15a∼15d에 나타낸 광조사의 반복 주파수(재구성 화상을 취득하는 주기를 기초로 한 주파수)와 조사 광량(1개의 재구성 화상을 얻기 위한 1회의 펄스 발광의 광량×발광 횟수: 발광 횟수에 비례)은, 일례에 지나지 않는다. 시스템의 특성이나, 유저가 희망하는 화질등에 따라서 적절하게 변경하여도 된다. 15A to 15D) and the irradiation light amount (the amount of one pulse light emission for obtaining one reconstructed image times the number of light emissions: the number of light emission times Proportional) is merely an example. But may be appropriately changed in accordance with the characteristics of the system or the image quality desired by the user.

기타 실시예 Other Embodiments

또한, 본 발명의 실시예들은, 기억매체(예를 들면, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억매체)에 레코딩된 컴퓨터 실행가능한 명령어를 판독하고 실행하여 본 발명의 상술한 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하는 시스템 또는 장치를 갖는 컴퓨터에 의해 실현되고, 또 예를 들면 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를 판독하고 실행하여 상기 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하여서 상기 시스템 또는 상기 장치를 갖는 상기 컴퓨터에 의해 행해진 방법에 의해 실현될 수 있다. 상기 컴퓨터는, 중앙처리장치(CPU), 마이크로처리장치(MPU) 또는 기타 회로소자 중 하나 이상을 구비하여도 되고, 별개의 컴퓨터나 별개의 컴퓨터 프로세서의 네트워크를 구비하여도 된다. 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를, 예를 들면 네트워크나 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터에 제공하여도 된다. 상기 기억매체는, 예를 들면, 하드 디스크, 랜덤액세스 메모리(RAM), 판독전용 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)TM등), 플래시 메모리 소자, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 구비하여도 된다.Embodiments of the present invention may also be practiced with other computer-readable media including computer-readable instructions stored on a storage medium (e.g., non-volatile computer readable storage medium) For example, by reading and executing the computer-executable instructions from the storage medium to perform one or more functions of the embodiment (s) to perform the functions of the system or device &lt; RTI ID = 0.0 &gt;Lt; RTI ID = 0.0 &gt; computer. &Lt; / RTI &gt; The computer may have one or more of a central processing unit (CPU), a micro processing unit (MPU), or other circuit elements, or may have a separate computer or a network of separate computer processors. The computer-executable instructions may be provided to the computer from, for example, a network or the storage medium. The storage medium may be, for example, a hard disk, a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a storage of a distributed computing system, an optical disk (compact disk (CD), digital versatile disk Disk (BD) TM, etc.), a flash memory device, a memory card, and the like.

본 발명을 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형예와, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 폭 넓게 해석해야 한다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The scope of the following claims is to be accorded the broadest interpretation so as to encompass all modifications and equivalent structures and functions.

Claims (20)

광원과, 상기 광원으로부터 광이 조사된 피검체로부터 발생한 음향파를 수신하는 수신부를 포함하는 프로브;
상기 프로브의 온도를 취득하는 온도정보 취득부; 및
상기 온도에 따라, 상기 광원에 의한 광의 조사를 제어하는 제어부를 구비하는, 광음향장치.
A probe including a light source and an acoustic wave generated from a subject irradiated with light from the light source;
A temperature information acquisition unit for acquiring a temperature of the probe; And
And a control unit for controlling irradiation of light by the light source according to the temperature.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 온도가 제1의 역치를 초과하는 경우에, 상기 광원에 공급된 전력을 제어함에 의해, 상기 광원으로부터의 발열을 제어하는, 광음향장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit controls the heat generation from the light source by controlling the electric power supplied to the light source when the temperature exceeds the first threshold value.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 광을 조사할 때, 광량 및 반복 주파수의 적어도 어느 하나를 제어하는, 광음향장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the control unit controls at least one of a light amount and a repetition frequency when irradiating the light.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 광의 조사를 제어하기 위한,
상기 광원으로부터의 발열의 저하에 대해서, 상기 광량을 감소시키는 처리의 기여도가, 상기 반복 주파수를 하강시키는 처리의 기여도보다도 큰 모드; 및
상기 광원으로부터의 발열의 저하에 대해서, 상기 반복 주파수를 하강시키는 처리의 기여도가, 상기 광량을 감소시키는 처리의 기여도보다도 큰 모드를,
적어도 포함하는, 복수의 모드로 동작할 수 있는, 광음향장치.
The method of claim 3,
Wherein the control unit controls the irradiation of the light,
A mode in which the contribution of the process for reducing the amount of light to the lowering of heat generation from the light source is larger than the contribution of the process for lowering the repetition frequency; And
A mode in which the contribution of the process of lowering the repetition frequency to the lowering of heat generation from the light source is larger than the contribution of the process of decreasing the light amount,
At least in a plurality of modes.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 온도가 제1의 역치보다 클 경우에, 상기 광량을 감소시키는 처리 및 상기 반복 주파수를 하강시키는 처리 중, 동작중의 모드에 있어서의 기여도가 큰쪽의 처리를 행하고,
그 후, 상기 온도가 상기 제1의 역치보다도 높은 제2의 역치이상일 경우에, 상기 광량을 감소시키는 처리 및 상기 반복 주파수를 하강시키는 처리 중, 동작중의 모드에 있어서의 기여도가 작은쪽의 처리를 행하는, 광음향장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the control unit performs processing with a higher contribution in the mode during operation among the processing of decreasing the light amount and the processing of decreasing the repetition frequency when the temperature is larger than the first threshold value,
Thereafter, when the temperature is equal to or greater than the second threshold value, which is higher than the first threshold value, the process of decreasing the amount of light and the process of decreasing the repetition frequency Is performed.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는, 입력부를 사용한 유저로부터의 입력에 따라, 또는, 디폴트의 설정에 따라, 상기 모드를 결정하는, 광음향장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the control unit determines the mode according to an input from a user using an input unit or in accordance with a default setting.
제 3 항에 있어서,
상기 광의 광량 및 반복 주파수를 유저에게 통지하는 통지부를 더 구비하는, 광음향장치.
The method of claim 3,
And a notification unit for notifying the user of the light amount and the repetition frequency of the light.
제 3 항에 있어서,
상기 음향파를 수신하는 것에 응답하여 상기 수신부가 출력한 신호를 사용해서, 상기 피검체의 특성정보를 취득하는 연산부를 더 구비하는, 광음향장치.
The method of claim 3,
Further comprising an arithmetic section for obtaining the characteristic information of the inspected object by using the signal outputted from the receiving section in response to receiving the acoustic wave.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는, 반복 주파수마다, 상기 특성정보를 나타내는 화상을 표시부에 표시시키는, 광음향장치.
9. The method of claim 8,
And the control section causes the display section to display an image representing the characteristic information for each repetition frequency.
제 8 항에 있어서,
상기 광원은, 상기 반복 주파수의 주기마다 1회의 펄스 발광을 행하고,
상기 수신부는, 상기 1회의 펄스 발광에 근거하는 상기 음향파를 수신하여 신호를 출력하고,
상기 연산부는, 상기 반복 주파수의 주기마다, 상기 신호에 근거하는 상기 특성정보를 취득하는, 광음향장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the light source performs one pulse emission every cycle of the repetition frequency,
Wherein the receiving section receives the acoustic wave based on the one-time pulse light emission and outputs a signal,
And the arithmetic unit acquires the characteristic information based on the signal for each cycle of the repetition frequency.
제 8 항에 있어서,
상기 광원은, 상기 반복 주파수의 주기마다 복수회의 펄스 발광을 행하고,
상기 수신부는, 상기 복수회의 펄스 발광마다 상기 음향파를 수신함으로써, 복수의 신호를 출력하고,
상기 연산부는, 상기 반복 주파수의 주기마다, 상기 복수의 신호를 가산 평균하여서 얻어진 신호에 근거하여, 상기 특성정보를 취득하는, 광음향장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the light source performs pulse light emission a plurality of times for each cycle of the repetition frequency,
Wherein the receiving section receives the acoustic wave for each of the plurality of pulsed light emissions to output a plurality of signals,
Wherein the operation unit acquires the characteristic information based on a signal obtained by adding and averaging the plurality of signals every period of the repetition frequency.
제 11 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 반복 주파수의 1개의 주기에 있어서, 상기 복수회의 펄스 발광에 있어서의 발광 횟수와, 상기 복수회의 펄스 발광 각각의 광량의 적어도 어느 하나를 제어함에 의해, 상기 반복 주파수의 1개의 주기에 있어서의 총 광량을 제어하는, 광음향장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the control unit controls at least one of the number of times of the light emission in the plurality of times of the pulse light emission and the light amount of each of the plurality of times of the pulse light emission in one cycle of the repetition frequency, The total amount of light in the light source is controlled.
제 1 항에 있어서,
상기 온도정보 취득부는, 상기 프로브의 상기 온도로서, 상기 프로브의 하우징의 온도, 또는, 상기 프로브에 포함된 상기 광원의 근방의 온도를 취득하는, 광음향장치.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature information acquiring unit acquires the temperature of the probe housing or the temperature in the vicinity of the light source contained in the probe as the temperature of the probe.
제 3 항에 있어서,
상기 프로브의 속도를 취득하는 속도정보 취득부를 더 구비하고,
상기 제어부는, 상기 속도에 따라, 상기 광원에 의한 광의 조사를 제어하는, 광음향장치.
The method of claim 3,
Further comprising a velocity information acquiring section for acquiring velocity of the probe,
Wherein the control unit controls irradiation of light by the light source according to the speed.
제 14 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 광원의 발열을 저하시킬 때에, 상기 속도가 빠를수록, 상기 광량을 감소시키는 처리의 기여도가, 상기 반복 주파수를 하강시키는 처리의 기여도보다도 커지도록 제어를 행하는, 광음향장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the controller performs control such that the contribution of the processing for reducing the light amount becomes larger than the contribution of the processing for decreasing the repetition frequency when the speed of the light source is lowered.
제 3 항에 있어서,
상기 프로브가 상기 피검체에 대해 눌릴 때 가해진 가압력을 취득하는 압력정보 취득부를 더 구비하고,
상기 제어부는, 상기 가압력에 따라, 상기 광원에 의한 광의 조사를 제어하는, 광음향장치.
The method of claim 3,
Further comprising a pressure information acquiring section that acquires a pressing force applied when the probe is pressed against the subject,
Wherein the control unit controls irradiation of light by the light source in accordance with the pressing force.
제 16 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 광원의 발열을 저하시킬 때에, 상기 가압력이 클수록, 상기 반복 주파수를 하강시키는 처리의 기여도가, 상기 광량을 감소시키는 처리의 기여도보다도 커지도록 제어를 행하는, 광음향장치.
17. The method of claim 16,
Wherein the control section performs control such that the contribution of the process of lowering the repetition frequency becomes larger than the contribution of the process of decreasing the light amount when the heating power of the light source is lowered as the pressing force is larger.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 프로브의 온도의 변화의 경향으로부터 얻어지는 예측 온도에 근거하여, 상기 광원으로부터의 발열을 저하시키는 제어의 내용을 결정하는, 광음향장치.
18. The method according to any one of claims 1 to 17,
Wherein the control section determines the contents of the control for lowering the heat generation from the light source based on the predicted temperature obtained from the tendency of the temperature change of the probe.
광원;
상기 광원으로부터 광이 조사된 피검체로부터 발생한 음향파를 수신하는 수신부;
광음향 프로브의 온도를 취득하는 온도정보 취득부; 및
상기 온도에 따라, 상기 광원에 의한 광의 조사를 제어하는 제어부를 구비하는, 광음향 프로브.
Light source;
A receiving unit for receiving an acoustic wave generated from a subject irradiated with light from the light source;
A temperature information acquisition unit for acquiring the temperature of the photoacoustic probe; And
And a control unit for controlling irradiation of light by the light source according to the temperature.
프로브에 포함된 광원이 광을 피검체에 조사하는 단계;
상기 프로브에 포함된 수신부가, 상기 광이 조사된 상기 피검체로부터 발생한 음향파를 수신하는 단계;
온도정보 취득부가, 상기 프로브의 온도를 취득하는 단계; 및
제어부가, 상기 온도에 따라 상기 광원에 의한 광의 조사를 제어하는 단계를 포함하는, 광음향장치의 제어 방법.
Irradiating light onto a subject with a light source included in the probe;
The receiving unit included in the probe receiving an acoustic wave generated from the subject to which the light is irradiated;
The temperature information acquiring unit acquiring the temperature of the probe; And
Wherein the control unit controls the irradiation of the light by the light source in accordance with the temperature.
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