專利名稱：生物信息處理裝置和生物信息處理程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用光聲效應或超聲波的生物信息處理裝置和生物信息處理程序。
背景技術：
已開發(fā)了使用超聲波的生物信息處理裝置，以便檢查生物組織內(nèi)的狀態(tài)。一個例子是利用光聲效應的裝置。該裝置將光照射到生物組織上，并且接收基于光能量通過光聲效應所產(chǎn)生的超聲波(光聲波)。接收到的信息被分析以獲得生物體內(nèi)的光吸收體的物質(zhì)、位置和尺寸，并且該信息被用于診斷。由于使用了光聲效應，因此該裝置也被稱為 PAT (Photo Acoustic ^Tomography，光聲層析照相)裝置。圖8示出該光聲生物信息處理裝置的測量單元20的配置。測量單元20具有光源 5、變換器(transducer)6、壓迫板7和對向壓迫板8。變換器6與處理單元19連接。病人的乳房(breast)9是被檢體(subject)，并且吸收體10在被檢體的內(nèi)部。例如，吸收體10 是對于照射光的特征響應與周邊生物組織不同的癌。透明并且透光的壓迫板7和對向壓迫板8使乳房9變形為厚度T2。執(zhí)行該壓迫處理，以使得作為生物組織并難以透光的乳房9 成為光可到達的厚度T2。在測量期間，光源5將光11照射到乳房9上。光11在生物組織內(nèi)漫射(diffuse) 并且變?yōu)槁涔?2。如果漫射光12接觸吸收體10，那么吸收體10膨脹并收縮，這產(chǎn)生超聲波13。變換器6接收超聲波13，將它們轉(zhuǎn)換成電信號(模擬信號)，并且將這些信號發(fā)送到處理單元19。處理單元19執(zhí)行諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換的處理，并且將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺PU。CPU計算相位，確定吸收體10的位置、尺寸和光學特性，并且顯示重構的圖像。使用式(1)描述根據(jù)深度的光分布。[數(shù)學1]Φ (d) = Φ0Χθχρ(-μ effXd) . . . (1)這里d:生物組織中從來自光源的光照射到其上的區(qū)域到光吸收體的距離，Φ0 照射區(qū)域中的光強度，μ eff 有效衰減系數(shù)，以及φ (d)距離d處的光分布。這里，有效衰減系數(shù)指示由于生物體內(nèi)的光散射和吸收導致的衰減特性。使用式⑵描述上述的有效衰減系數(shù)。[數(shù)學2]Ueff= [3X μ aX {μ a+μ sX (l-g)}]-l/2 …(2)這里μ a:吸收系數(shù)，μ s:散射系數(shù)，以及g:各向異性。
這些值依賴于物質(zhì)而不同，并且在這種情況下，使用根據(jù)生物組織的值。如式(1)和式( 所示，隨著生物組織中的距離d的增大，光強度以指數(shù)的方式衰減，因此，光難以到達生物組織的深部區(qū)域。使用超聲波的生物信息處理裝置的另一例子是發(fā)射并接收超聲波的裝置。該超聲生物信息處理裝置發(fā)射超聲波，接收從生物組織反射的超聲波，并且重構圖像。圖9是示出超聲生物信息處理裝置的測量單元20的示圖。就像上述的使用光聲效應的裝置那樣，測量單元20通過壓迫板7和對向壓迫板8來按壓乳房9，以使其成為超聲波可到達的厚度T2。在乳房9中，存在對于超聲波的特征響應與周邊組織不同的測量目標 17。測量單元20還具有變換器15。除了接收超聲波并將它們轉(zhuǎn)換成電信號(模擬信號) 的功能以外，該變換器還具有發(fā)射超聲波的功能。換句話說，變換器15將超聲波16發(fā)射到乳房9，接收由生物體內(nèi)的測量目標17反射的超聲波13，并且將電信號發(fā)送到處理單元19。 處理單元19執(zhí)行諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換的處理，并且將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺PU。CPU計算數(shù)據(jù)以確定測量目標17的位置和尺寸，并且重構圖像。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在圖8中的光聲生物信息處理裝置中，照射光11和漫射光12的傳播速度快得可(將傳播時間)忽略不計(negligibly fast)，但超聲波13的速度比這慢得多。因此， 在從生物組織傳送的超聲波13通過壓迫板7所需要的傳播時間期間獲得的數(shù)據(jù)的數(shù)量不能被忽略。如果使用以二維矩陣排列的變換器并行獲得多條數(shù)據(jù)，那么在超聲波通過壓迫板 7時獲得的數(shù)據(jù)的數(shù)量進一步增加。在將獲得的多條數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺PU的情況下，由于可經(jīng)由諸如線纜的傳送路徑并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)量受限，因此，花費長的時間。在圖9中的超聲生物信息處理裝置中，當從變換器15發(fā)射超聲波16時以及當反射的超聲波13被接收時，花費相當多的傳播時間。因此，當變換器15發(fā)射超聲波16并且接收從測量目標17反射的超聲波13時，在超聲波正通過壓迫板7時獲得的數(shù)據(jù)的數(shù)量不能被忽略。此外，如果使用以二維矩陣排列的變換器，那么獲得的數(shù)據(jù)的數(shù)量和數(shù)據(jù)傳輸時間增加，這與光聲生物信息處理裝置的情況相同。在本發(fā)明中，上述的超聲波通過的時段中的與要被確定的吸收體10或測量目標 17的特性無關的部分(諸如壓迫板7)被稱為無效區(qū)域。裝置的操作員不僅可以將壓迫板確定為無效區(qū)域，而且可以將任意的區(qū)域(例如，乳房中的不存在癌的部分)確定為無效區(qū)域。當超聲波正通過無效區(qū)域時獲得的數(shù)據(jù)被稱為無效數(shù)據(jù)。在這種情況下，隨著獲得的無效數(shù)據(jù)的數(shù)量增加，不必要數(shù)據(jù)的存儲容量和對于CPU的數(shù)據(jù)傳輸量增加，并且當在CPU 中重構圖像時，信號波形開始位置搜索時間增加。這些問題即使對于單比特(single bit) 的變換器也會出現(xiàn)，但是，如果變換器以二維矩陣排列，則更明顯地出現(xiàn)。鑒于以上情況，本發(fā)明的目的是，提供能夠?qū)崿F(xiàn)有效率的數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳镄畔⑻幚硌b置和生物信息處理程序。根據(jù)本發(fā)明的生物信息處理裝置包括轉(zhuǎn)換元件，所述轉(zhuǎn)換元件接收從被檢體傳送的超聲波并且將所述超聲波轉(zhuǎn)換成模擬信號；
模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；第一存儲器，所述第一存儲器記錄所述數(shù)字信號；信號處理單元，所述信號處理單元根據(jù)記錄于所述第一存儲器中的信號輸出關于所述被檢體的內(nèi)部的信息；第二存儲器，所述第二存儲器記錄關于所述超聲波通過的區(qū)域之中的無效區(qū)域的信息，所述無效區(qū)域是確定對其不需要記錄信息的區(qū)域；以及控制單元，所述控制單元控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的激活或?qū)τ谒龅谝淮鎯ζ鞯挠涗?，其中，所述控制單元基于記錄于所述第二存儲器中的信息，在能夠接收到來自所述無效區(qū)域中的點的信息的時段中停止所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的激活或?qū)τ谒龅谝淮鎯ζ鞯挠涗?。根?jù)本發(fā)明的生物信息處理程序用于使處理單元執(zhí)行接收通過轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換從被檢體傳送的超聲波所產(chǎn)生的模擬信號的步驟；模數(shù)轉(zhuǎn)換步驟，將所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；記錄步驟，將所述數(shù)字信號記錄到第一存儲器中；根據(jù)記錄于所述第一存儲器中的信號輸出關于所述被檢體的內(nèi)部的信息的步驟；將關于所述超聲波通過的區(qū)域之中的無效區(qū)域的信息記錄至第二存儲器的步驟， 所述無效區(qū)域是確定對其不需要記錄信息的區(qū)域；以及控制步驟，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換步驟的執(zhí)行或所述記錄步驟的執(zhí)行，其中，所述控制步驟基于記錄于所述第二存儲器中的信息，在能夠接收到來自所述無效區(qū)域中的點的信息的時段中停止所述模數(shù)轉(zhuǎn)換步驟的執(zhí)行或所述記錄步驟的執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明的生物信息處理裝置和生物信息處理程序，能夠?qū)崿F(xiàn)有效率的數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)傳輸。從參照附圖對示例性實施例的以下描述，本發(fā)明的進一步的特征將變得明顯。


圖1是示出實施例1的生物信息處理裝置的處理單元的示圖。圖2是示出實施例1的生物信息處理裝置的控制定時(timing)的示圖。圖3是示出實施例2和3的生物信息處理裝置的處理單元的示圖。圖4是示出實施例2的生物信息處理裝置的控制定時的示圖。圖5是示出實施例3的生物信息處理裝置的控制定時的示圖。圖6是示出實施例2的光聲生物信息處理裝置的配置的示圖。圖7是示出實施例3的超聲生物信息處理裝置的配置的示圖。圖8是示出現(xiàn)有技術和實施例1的光聲生物信息處理裝置的測量單元的示圖。圖9是示出現(xiàn)有技術的超聲生物信息處理裝置的配置的示圖。圖10是示出實施例2的生物信息處理裝置的數(shù)據(jù)獲取的流程圖。
具體實施例方式(實施例1)
現(xiàn)在將參照圖1、圖2和上述的圖8詳細描述根據(jù)本發(fā)明的生物信息處理裝置的實施例1。圖1示出用于本實施例的生物信息處理裝置的處理單元19的配置。處理單元19 連接到來自圖8所示的測量單元20的信號布線Sig 5，并且從變換器6接收信號。處理單元19包括先入先出存儲裝置1 (以下，F(xiàn)IFO)、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2、延遲控制單元3和延遲設定單元4。處理單元19還包括可輸出控制信號的FIFO存儲時鐘21和輸出控制信號的轉(zhuǎn)換循環(huán)(cycle)時鐘22。時鐘合成單元2 與FIFO 1連接，并且，時鐘合成單元24b與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2連接。處理單元19經(jīng)由信號布線Sig 7與CPU沈連接。CPU沈是執(zhí)行計算處理和顯示處理的信息處理裝置，并由計算機等構成。變換器6與本發(fā)明的轉(zhuǎn)換元件對應。FIFO 1與本發(fā)明的第一存儲器對應。延遲設定單元4與本發(fā)明的第二存儲器對應。延遲控制單元3與本發(fā)明的定時器對應。CPU 26 與本發(fā)明的信號處理單元對應。測量單元20具有與以上參照圖8描述的配置類似的配置。在本實施例中，假定變換器6由以二維矩陣排列的352個像素(元件)構成。變換器6可接收通過來自光源的照射光的光聲效應產(chǎn)生的超聲波(光聲波)。無效區(qū)域和無效數(shù)據(jù)的概念與上面提到的概念相同。換句話說，超聲波的路徑之中的以下區(qū)域被稱為無效區(qū)域操作員確定其記錄不必要的區(qū)域(例如，沒有癌的正常生物組織)和諸如壓迫板的顯然不需要被記錄的區(qū)域。在從無效區(qū)域中的點傳送的超聲波可被變換器6接收到時的時段期間獲得的信號(或者，該信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù))被稱為無效數(shù)據(jù)。壓迫板7與板狀部件對應，并且起到固定(secure)作為被檢體(生物組織)的乳房9的作用。本實施例中的壓迫板7具有使從光源5照射的光透過從而使該光到達乳房的光學特性(典型地是透明的)。當裝置被激活并且光被照射時，變換器6接收超聲波，并且將它們轉(zhuǎn)換成模擬信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2對于經(jīng)由Sig 5接收到的模擬信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。如果如現(xiàn)有技術的情況中那樣超聲波是從整個深度(即，Tl和1 傳送的，則在光被照射之后立即重復采樣 (超聲波接收和模數(shù)轉(zhuǎn)換)，直到在乳房的最深部分處產(chǎn)生的超聲波到達變換器6。如果每一次測量(光照射)的采樣次數(shù)為1000次，那么獲取的數(shù)據(jù)量如下每一次測量要被記錄于FIFO 1中的數(shù)據(jù)量為16(比特)*1000(數(shù)據(jù)的數(shù)量)*352(像素的數(shù)量)=5632000比特，這里，一個數(shù)據(jù)的數(shù)字數(shù)據(jù)長度為16比特。該數(shù)據(jù)被經(jīng)由FIFO 1傳輸?shù)紺PU 26。在本實施例中，傳輸速度被假定為100Mbps， 這是LAN標準。于是，一次測量花費約56. 3毫秒。如果在本實施例中聲波在壓迫板7中的傳播速度為2200m/s并且厚度Tl為1cm，則超聲波13通過壓迫板7花費約4. 5微秒。在本實施例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換率被假定為20MHz。因此，與超聲波13通過壓迫板7的時段對應的模數(shù)轉(zhuǎn)換后的無效數(shù)據(jù)的數(shù)量為4. 5微秒MOMHz，即90個。根據(jù)常規(guī)的生物信息處理裝置，從最接近變換器的生物組織的表面層產(chǎn)生的超聲波通過壓縮板時的無效數(shù)據(jù)也被記錄于FIFO 1中。當從處理單元向CPU傳輸數(shù)據(jù)時，該無效數(shù)據(jù)被一起傳輸。因此，必須選擇高速數(shù)據(jù)傳輸標準以保證傳輸量，這增加成本。從FIFO 到CPU的該數(shù)據(jù)傳輸時間在作為LAN標準的100Mbps下約為5毫秒，并且產(chǎn)生處理延遲。當 CPU重構圖像時，信號波形開始位置搜索時間也是額外要求。
因此，在本實施例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進行控制，以使得超聲波正通過無效區(qū)域(在本實施例中為壓迫板7)時的時段期間的數(shù)據(jù)不被模數(shù)轉(zhuǎn)換。將參照圖2中的時序圖描述這一點。在圖2中，t0是開始照射光的定時，并且tl是相應于無效區(qū)域中的聲波傳播時段 (即4. 5微秒)確定的開始收集數(shù)據(jù)的定時。首先，基于壓迫板7的厚度和聲速確定的、作為超聲波13通過壓迫板7的時間的 4. 5毫秒被事先存儲于延遲設定單元4中。延遲控制單元3對該存儲時間計數(shù)，并且產(chǎn)生從光照射開始時間t0起延遲tl的控制信號Sig 1。時鐘合成單元2 組合由轉(zhuǎn)換循環(huán)時鐘22產(chǎn)生的時間與上述的Sig 1，并且將其作為Sig 2供給到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2在Sig 2的上升時開始模數(shù)轉(zhuǎn)換。因此，可以控制模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的激活。時鐘合成單元24b組合由FIFO存儲時鐘21產(chǎn)生的定時與上述的Sig 1，并且將結(jié)果作為Sig 3供給到FIFO。FIFO 1在Sig 3的上升時開始記錄從模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2供給的數(shù)據(jù)。由于本實施例的生物信息處理裝置的處理單元具有該配置，因此，對于當超聲波通過無效區(qū)域時變換器6獲得的數(shù)據(jù)停止模數(shù)轉(zhuǎn)換的執(zhí)行。結(jié)果，不在存儲器中記錄不必要的數(shù)據(jù)，并且可以有效地使用存儲器資源。不必要的數(shù)據(jù)也不被傳輸?shù)紺PU，因此，可以減少通信裝置的成本、數(shù)據(jù)傳輸時間和數(shù)據(jù)處理時間。(實施例2)現(xiàn)在將參照圖3、圖4和圖6詳細描述根據(jù)本發(fā)明的生物信息處理裝置的實施例 2。就像實施例1的情況那樣，本實施例的裝置是光聲生物信息處理裝置。圖3示出用于本實施例的生物信息處理裝置的處理單元19的配置。具有與圖1 相同功能的組成元件用相同的標號示出，對其省略描述。本實施例的處理單元19具有時段控制單元23，該時段控制單元23輸出關于模數(shù)轉(zhuǎn)換和到FIFO的記錄的控制信號。圖6示出用于本實施例的測量單元20的配置。在本實施例中，各塊的布置和功能與圖8 (實施例1)相同，但是，關于無效區(qū)域的概念不同。在圖8中，乳房9的厚度T2被分成三個T3、T4和T7。厚度Τ7是包含吸收體10的部分，其是測量目標區(qū)域。在這種情況下，盡管Τ3和Τ4在生物體內(nèi)，但它們被視為檢查的無效區(qū)域。將參照圖4中的時序圖描述根據(jù)本實施例的關于無效區(qū)域的數(shù)據(jù)的操控方法。首先，在作為本實施例的特征的時段控制單元23中，設定模數(shù)轉(zhuǎn)換的次數(shù)和FIFO存儲的次數(shù)。在本實施例中，對于一次測量(光照射)，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的次數(shù)被設為200，并且，將數(shù)據(jù)存儲到FIFO存儲裝置1的次數(shù)也被設為200。然后，延遲設定單元4基于圖4中的開始光照射時的定時t0，設定延遲控制單元3 的時間。此時，為了指定存在光吸收體10的深度T7，在使用延遲設定單元4的設定來調(diào)整延遲控制單元3的延遲時間的同時，測量深度。在利用X射線和超聲診斷的多方式(modality) 診斷的情況下，可事先指定吸收體的大概位置。通過像這樣指定測量目標區(qū)域，可以減少模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的次數(shù)和將數(shù)字數(shù)據(jù)存儲到FIFO存儲裝置1的次數(shù)。延遲設定單元4將24. 5微秒輸入至延遲控制單元3，其是作為超聲波13通過壓迫板7的厚度Tl所需要的時間的約4. 5微秒與作為超聲波13通過對于檢查而言無效的區(qū)域T3所需要的時間的20微秒的和。然后，延遲控制單元3如圖4所示的那樣對該時間計數(shù)， 并且產(chǎn)生將模數(shù)轉(zhuǎn)換的開始時間從光照射開始時間t0起延遲tl的控制信號Sig 1。在與 T7相當?shù)膹膖l到t4的時段期間，檢測包含與從吸收體10產(chǎn)生的超聲波對應的峰值的Sig 5。在時段控制單元23中，設定了均為200的從tl至t4的時段期間的模數(shù)轉(zhuǎn)換的次數(shù)和將數(shù)據(jù)存儲至FIFO的次數(shù)。這里，將該時段設置在光照射定時t0被延遲的Sig 1中， 并且輸出控制信號Sig 6。然后，時鐘合成單元Ma組合由轉(zhuǎn)換循環(huán)時鐘22產(chǎn)生的定時與上述的Sig 6，并且將組合后的信號作為Sig 2供給到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元6。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2在Sig 2的上升時開始模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。時鐘合成單元24b組合由FIFO存儲時鐘21產(chǎn)生的定時與上述的Sig 6，并且將組合后的信號作為Sig 3供給到FIFO 1。FIFO 1在Sig 3的上升時開始記錄從模數(shù)轉(zhuǎn)換單元供給的數(shù)據(jù)。圖10示出在這一個測量循環(huán)中的數(shù)據(jù)獲取流程。在處理開始之后，在步驟SlOl 中在延遲設定單元4中設定延遲時間。然后，在步驟S102中，在時段控制單元23中設定與模數(shù)轉(zhuǎn)換有關的時段。然后，在步驟S103中，確定光是否被照射。如果S103=否，那么在等待(stand by)預定時間之后重復確定。如果S103 =是，那么處理前進到步驟S104，并且，變換器6從超聲波轉(zhuǎn)換的模擬信號被模數(shù)轉(zhuǎn)換并被存儲于FIFO 1中。此時，基于上述的延遲時間和設定于時段控制單元中的信息來產(chǎn)生控制信號，因此，不必要的數(shù)據(jù)不被模數(shù)轉(zhuǎn)換或存儲于FIFO中。然后，在步驟S105中，確定是否處理了作為存儲于時段控制單元 23中的數(shù)據(jù)的數(shù)量的200個數(shù)據(jù)。如果S105 =否，那么處理返回S104，并且，獲取下一數(shù)據(jù)。如果S105 =是，那么在FIFO 1中記錄的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)紺PU 6。因此，本發(fā)明可被實現(xiàn)為控制處理裝置和測量裝置以執(zhí)行各處理的生物信息處理程序。在本實施例中，每一次測量獲取的數(shù)據(jù)量為16(比特)*200(數(shù)據(jù)的數(shù)量)*352(像素的數(shù)量)=1126400比特。為了將該數(shù)據(jù)從FIF01傳輸?shù)紺PU 26，如果使用作為LAN標準的100Mbps，則花費約11. 3毫秒。另一方面，如果獲取作為圖8所示的乳房 9的厚度T2和壓迫板7的厚度Tl的總和的整個深度上的數(shù)據(jù)，那么傳輸數(shù)據(jù)量為16 (比特)*1000(數(shù)據(jù)的數(shù)量)*352(像素的數(shù)量)=5632000比特。為了將該數(shù)據(jù)從FIFO 1傳輸?shù)紺PU 26，如果就像以上的情況那樣使用作為LAN標準的100Mbps，則花費約56. 3毫秒。 換句話說，根據(jù)本實施例的手段，數(shù)據(jù)傳輸時間可以為1/5。通過減少模數(shù)轉(zhuǎn)換目標數(shù)據(jù)，也可減小FIFO 1的容量。在該生物信息處理裝置中重構圖像以用于在顯示器上診斷的情況下，如果使用本實施例的手段，那么每一次測量可在11. 3毫秒內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。這意味著易于實現(xiàn)以作為標準顯示更新速度的60Hz (16. 7毫秒)進行的顯示。如果對于整個深度、即如圖6所示的被檢體的厚度T3和T4以及壓迫板7的厚度Tl的總和來獲取數(shù)據(jù)，那么不能執(zhí)行以標準顯示更新速度進行的顯示。(實施例3)現(xiàn)在將參照圖5、圖7和上述的圖3描述根據(jù)本發(fā)明的生物信息處理裝置的實施例 3。本實施例的裝置發(fā)射超聲波并且接收從生物組織反射的超聲波。在上述的實施例1和
82中，將照射到生物組織上的光的速度對待為快得可(將傳播時間)忽略不計。但是，在本實施例中，也考慮傳送期間的超聲波的速度。圖7所示的本實施例中的測量單元20具有與參照圖9描述的使用超聲波的常規(guī)裝置類似的配置。但是，作為被檢體的乳房9的厚度對于包含測量目標17的范圍T7以及盡管它們在生物體內(nèi)但卻是檢查的無效區(qū)域的T3和T4被分別地考慮。關于超聲波通過壓迫板7時的時段的信息也被作為無效區(qū)域來處理。變換器15具有發(fā)射超聲波并接收反射的超聲波的功能。本實施例的處理單元19具有與參照圖3描述的配置類似的配置。本實施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2從測量單元的變換器15接收信號Sig 5。將參照圖5所示的時序圖描述根據(jù)本實施例的處理。延遲設定單元4基于作為基準的照射超聲波時的定時t0，設定用于延遲控制單元3的時間。在時段控制單元23中，設定模數(shù)轉(zhuǎn)換的次數(shù)和將數(shù)據(jù)存儲到FIFO的次數(shù)。在本實施例中，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的次數(shù)為200，并且FIFO 1存儲數(shù)據(jù)的次數(shù)也為200。此時，為了指定存在光吸收體10 的深度T7，在使用延遲設定單元4調(diào)整延遲控制單元3的延遲時間的同時測量深度。在利用X射線和超聲診斷的多方式診斷的情況下，可事先指定大概的設定值。通過像這樣指定測量目標區(qū)域，可以減少模數(shù)轉(zhuǎn)換的次數(shù)和將數(shù)據(jù)存儲到FIFO 1的次數(shù)。在本實施例中，延遲設定單元4在延遲控制單元3中設定約4. 5微秒拉倍，作為從變換器15發(fā)射的超聲波16傳播過壓迫板7的厚度Tl并返回所需要的時間。延遲設定單元4還在延遲控制單元3中設定20微秒拉倍，作為超聲波傳播過檢查的無效區(qū)域T3并返回所需要的時間。換句話說，設定總共49微秒。然后，延遲控制單元3如圖5所示的那樣對設定時間進行計數(shù)，并且產(chǎn)生將模數(shù)轉(zhuǎn)換的開始時間從光照射開始時間to起延遲tl 的控制信號Sig 1。在與T7相當?shù)膹膖l到t4的時段期間，檢測包含與從測量目標10產(chǎn)生的超聲波對應的峰值的Sig 5。在時段控制單元23中，設定了均為200的在從tl至t4的時段期間的模數(shù)轉(zhuǎn)換的次數(shù)和在FIFO中存儲數(shù)據(jù)的次數(shù)。然后，將該時段設定給光照射定時t0被延遲的Sig 1， 并且輸出控制信號Sig 6。然后，時鐘合成單元Ma組合由轉(zhuǎn)換循環(huán)時鐘22產(chǎn)生的定時與上述的Sig 6，并且將組合后的信號作為Sig 2供給到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2在Sig 2的上升時開始模數(shù)轉(zhuǎn)換。時鐘合成單元24b組合由FIFO存儲時鐘21產(chǎn)生的定時與上述的Sig 6，并且將組合后的信號作為Sig 3供給到FIFO 1。FIFO 1在Sig 3的上升時接收并存儲來自模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2的數(shù)據(jù)。此時的數(shù)據(jù)獲取流程與以上參照圖10描述的流程相同。在本實施例中，每一次測量獲取的數(shù)據(jù)量為16(比特)*200(數(shù)據(jù)的數(shù)量)*352(像素的數(shù)量)=11^400比特。為了將該數(shù)據(jù)從FIF01傳輸?shù)紺PU 26，如果使用作為LAN標準的100Mbps，則花費約11. 3毫秒。另一方面，如果獲取作為圖9所示的被檢體的厚度T2和壓迫板7的厚度Tl的總和的整個深度上的數(shù)據(jù)，那么每一次測量的數(shù)據(jù)量為16(比特)*1000(數(shù)據(jù)的數(shù)量)*352(像素的數(shù)量)=5632000比特。為了將該數(shù)據(jù)從FIFO 1傳輸?shù)紺PU 26，如果使用作為LAN標準的100Mbps，則花費約56. 3毫秒。因此，如圖7所示，如果作為被檢體的乳房9的厚度T3和T4以及壓迫板7的厚度Tl被設定為無效區(qū)域，那么數(shù)據(jù)傳輸速度更加得到提高。在CPU 重構圖像以用于通過視頻來診斷的情況下，本實施例的該數(shù)據(jù)傳輸速度可容易地能夠?qū)崿F(xiàn)以作為標準顯示更新速度的60Hz (16. 7毫秒)進行的顯示。(實施例4)在上述的實施例1至3中，通過控制關于無效區(qū)域的數(shù)據(jù)的定時以使得不執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換來減少數(shù)據(jù)。在本實施例中，將描述用于對關于無效區(qū)域的數(shù)據(jù)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、但不將結(jié)果存儲在FIFO中的方法。該控制可通過改變處理單元19的延遲控制單元3和時段控制單元23的操作來實現(xiàn)。例如，在實施例1中參照圖1描述的處理單元19中，延遲控制單元3將無效區(qū)域 Tl中的延遲時間僅傳送至與FIFO存儲時鐘21連接的時鐘合成單元Mb。時鐘合成單元 24b組合來自FIFO存儲時鐘21的定時和來自延遲控制單元的Sig 1，并且將組合后的信號供給到FIFO 1。另一方面，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元2將從變換器接收的信號數(shù)字化，并且繼續(xù)將其發(fā)送到FIFO 1。FIFO 1根據(jù)來自時鐘合成單元Mb的Sig 3，在消除關于無效區(qū)域的數(shù)據(jù)的同時存儲數(shù)據(jù)。同樣地，通過該配置，可減少FIFO 1需要的存儲器資源的量和對于CPU沈的數(shù)據(jù)傳輸量。同樣地，在參照圖3描述的實施例2和3中，可通過FIFO側(cè)以相同的方式控制存儲數(shù)據(jù)的定時來實現(xiàn)減少要使用的存儲器資源和數(shù)據(jù)傳輸量的效果。在以上的實施例中描述的處理單元19不限于以上的描述，而是可采用各種配置。 例如，作為在延遲設定單元中設定的關于無效區(qū)域的信息，可以提供分別的數(shù)據(jù)，使得通過來自操作員的輸入的關于無效區(qū)域的范圍的指定被接受，并且與該距離對應的超聲波的傳播時間被計算。用于存儲模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)的存儲器不限于FIFO存儲器，而可以是另一存儲裝置。處理單元19和CPU 26的連接不限于LAN標準，而可根據(jù)包含CPU的計算機裝置的配置使用包含無線電通信和各種線纜的其它手段。(其它實施例)也可通過讀出并執(zhí)行記錄在存儲設備上的程序以執(zhí)行上述實施例的功能的系統(tǒng)或裝置的計算機(或者諸如CPU或MPU的設備)、以及通過由系統(tǒng)或裝置的計算機通過例如讀出并執(zhí)行記錄在存儲設備上的程序以執(zhí)行上述實施例的功能來執(zhí)行其步驟的方法，實現(xiàn)本發(fā)明的各方面。出于這種目的，例如經(jīng)由網(wǎng)絡或從用作存儲設備的各種類型的記錄介質(zhì) (例如，計算機可讀介質(zhì))將程序提供至計算機。雖然已參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但要理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施例。以下的權利要求的范圍要被賦予最寬的解釋，以包含所有這樣的修改以及等同的結(jié)構和功能。本申請要求2009年9月30日提交的日本專利申請No. 2009-227241的權益，在此通過引用而并入其全部內(nèi)容。
權利要求
1.一種生物信息處理裝置，包括轉(zhuǎn)換元件，所述轉(zhuǎn)換元件接收從被檢體傳送的超聲波并且將所述超聲波轉(zhuǎn)換成模擬信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 第一存儲器，所述第一存儲器記錄所述數(shù)字信號；信號處理單元，所述信號處理單元根據(jù)記錄于所述第一存儲器中的信號輸出關于所述被檢體的內(nèi)部的信息；第二存儲器，所述第二存儲器記錄關于所述超聲波通過的區(qū)域之中的無效區(qū)域的信息，所述無效區(qū)域是確定對其不需要記錄信息的區(qū)域；以及控制單元，所述控制單元控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的激活或?qū)τ谒龅谝淮鎯ζ鞯挠涗?，其中，所述控制單元基于記錄于所述第二存儲器中的信息，在能夠接收到來自所述無效區(qū)域中的點的信息的時段中停止所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的激活或?qū)τ谒龅谝淮鎯ζ鞯挠涗洝?br> 2.根據(jù)權利要求1所述的生物信息處理裝置，還包括設置在所述被檢體與所述轉(zhuǎn)換元件之間的用于固定所述被檢體的板狀部件，其中，所述無效區(qū)域是存在所述板狀部件的區(qū)域。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的生物信息處理裝置，其中，所述無效區(qū)域是所述被檢體內(nèi)的除操作員確定的測量目標區(qū)域外的區(qū)域。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的生物信息處理裝置，其中，所述控制單元是基于記錄于所述第二存儲器中的信息產(chǎn)生用于控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的激活的定時的定時器。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的生物信息處理裝置，還包括用于將光照射到所述被檢體上的光源，其中，所述超聲波是通過所述光從所述被檢體產(chǎn)生的光聲波。
6.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的生物信息處理裝置，還包括用于將超聲波發(fā)射至所述被檢體的元件，其中，由所述轉(zhuǎn)換元件接收到的超聲波是發(fā)射的超聲波的反射波。
7.一種用于使處理單元執(zhí)行以下步驟的生物信息處理程序接收通過轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換從被檢體傳送的超聲波所產(chǎn)生的模擬信號的步驟； 模數(shù)轉(zhuǎn)換步驟，將所述模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號； 記錄步驟，將所述數(shù)字信號記錄到第一存儲器中；根據(jù)記錄于所述第一存儲器中的信號輸出關于所述被檢體的內(nèi)部的信息的步驟； 將關于所述超聲波通過的區(qū)域之中的無效區(qū)域的信息記錄至第二存儲器的步驟，所述無效區(qū)域是確定對其不需要記錄信息的區(qū)域；以及控制步驟，控制所述模數(shù)轉(zhuǎn)換步驟的執(zhí)行或所述記錄步驟的執(zhí)行，其中， 所述控制步驟基于記錄于所述第二存儲器中的信息，在能夠接收到來自所述無效區(qū)域中的點的信息的時段中停止所述模數(shù)轉(zhuǎn)換步驟的執(zhí)行或所述記錄步驟的執(zhí)行。
全文摘要
一種生物信息處理裝置，包括接收從被檢體傳送的超聲波并且將超聲波轉(zhuǎn)換成模擬信號的轉(zhuǎn)換元件；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；記錄數(shù)字信號的第一存儲器；根據(jù)記錄于第一存儲器中的信號輸出關于生物體的內(nèi)部的信息的信號處理單元；記錄關于對其不需要記錄信息的無效區(qū)域的信息的第二存儲器；以及控制模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的激活或?qū)τ诘谝淮鎯ζ鞯挠涗浀目刂茊卧?，其中，控制單元基于記錄于第二存儲器中的信息，在接收到從無效區(qū)域傳送的超聲波的時段中停止模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的激活或?qū)τ诘谝淮鎯ζ鞯挠涗洝?br> 文檔編號A61B8/13GK102548484SQ201080042870
公開日2012年7月4日 申請日期2010年9月22日 優(yōu)先權日2009年9月30日
發(fā)明者結(jié)城修 申請人:佳能株式會社