光聲診斷裝置、方法、程序、記錄介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的光聲診斷裝置具備：脈沖光源、電信號(hào)轉(zhuǎn)換部、血液分布取得部以及診斷部，診斷人體皮膚的狀態(tài)。脈沖光源產(chǎn)生脈沖光，電信號(hào)轉(zhuǎn)換部接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。并且，血液分布取得部根據(jù)所述電信號(hào)來取得所述皮膚中的血液的分布，診斷部根據(jù)所述血液分布取得部的取得結(jié)果來診斷所述皮膚的狀態(tài)。
【專利說明】光聲診斷裝置、方法、程序、記錄介質(zhì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用光聲波的燙傷等的診斷。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前已知測定通過向被測定物(例如，生物體)照射脈沖光而得到的光聲信號(hào)的光聲傳感器(例如，參照專利文獻(xiàn)I (日本特開2011-229660號(hào)公報(bào)))。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的課題是使用通過光聲傳感器得到的光聲信號(hào)來進(jìn)行人體的診斷。
[0004]本發(fā)明的光聲診斷裝置是一種診斷人體皮膚的狀態(tài)的光聲診斷裝置，具備:脈沖光源，其產(chǎn)生脈沖光；電信號(hào)轉(zhuǎn)換部，其接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；血液分布取得部，其根據(jù)所述電信號(hào)來取得所述皮膚中的血液的分布；以及診斷部，其根據(jù)所述血液分布取得部的取得結(jié)果來診斷所述皮膚的狀態(tài)。
[0005]通過如上所述地構(gòu)成的光聲波測定裝置，提供一種診斷人體皮膚的狀態(tài)的光聲診斷裝置。脈沖光源產(chǎn)生脈沖光。電信號(hào)轉(zhuǎn)換部接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。血液分布取得部根據(jù)所述電信號(hào)來取得所述皮膚中的血液的分布。診斷部根據(jù)所述血液分布取得部的取得結(jié)果來診斷所述皮膚的狀態(tài)
[0006]另外，本發(fā)明的光聲診斷裝置，所述診斷部可以根據(jù)所述皮膚的表皮或者真皮中的血液的分布來進(jìn)行診斷。
[0007]另外，本發(fā)明的光聲診斷裝置，所述診斷部可以根據(jù)所述皮膚的表皮或者真皮中的血液的分布來進(jìn)行燙傷的診斷。
[0008]另外，本發(fā)明的光聲診斷裝置，所述診斷部可以根據(jù)所述皮膚的表皮或者真皮中的血液的分布來進(jìn)行壞疽的診斷。
[0009]另外，本發(fā)明的光聲診斷裝置，所述診斷部可以根據(jù)所述皮膚的表皮或者真皮中的血液的分布來進(jìn)行褥瘡的診斷。
[0010]另外，本發(fā)明的光聲診斷裝置，所述脈沖光具有兩種以上的波長成分，所述診斷部可以根據(jù)與各波長成分對(duì)應(yīng)的所述電信號(hào)來診斷在所述皮膚中存在的物質(zhì)的狀態(tài)。
[0011]另外，本發(fā)明的光聲診斷裝置，在所述皮膚中存在的物質(zhì)可以是氧合血紅蛋白以及脫氧血紅蛋白。
[0012]另外，本發(fā)明的光聲診斷裝置，可以具備顯示所述血液分布取得部的取得結(jié)果的顯示部。
[0013]另外，本發(fā)明的光聲診斷裝置，所述脈沖光源可以是光纖維激光器。
[0014]本發(fā)明是一種使用光聲診斷裝置的光聲診斷方法，所述光聲診斷裝置診斷人體皮膚的狀態(tài)，具有:脈沖光源，其產(chǎn)生脈沖光；電信號(hào)轉(zhuǎn)換部，其接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，其中，所述光聲診斷方法具備:血液分布取得工序，其根據(jù)所述電信號(hào)來取得所述皮膚中的血液的分布；以及診斷工序，其根據(jù)所述血液分布取得工序的取得結(jié)果來診斷所述皮膚的狀態(tài)。
[0015]本發(fā)明是一種用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行使用光聲診斷裝置的光聲診斷處理的程序，所述光聲診斷裝置診斷人體皮膚的狀態(tài)，具有:脈沖光源，其產(chǎn)生脈沖光；電信號(hào)轉(zhuǎn)換部，其接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，其中，所述光聲診斷處理具備:血液分布取得工序，其根據(jù)所述電信號(hào)來取得所述皮膚中的血液的分布；以及診斷工序，其根據(jù)所述血液分布取得工序的取得結(jié)果來診斷所述皮膚的狀態(tài)。
[0016]本發(fā)明是一種能夠通過計(jì)算機(jī)讀取的記錄介質(zhì)，記錄了用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行使用光聲診斷裝置的光聲診斷處理的程序，所述光聲診斷裝置診斷人體皮膚的狀態(tài)，具有:脈沖光源，其產(chǎn)生脈沖光；電信號(hào)轉(zhuǎn)換部，其接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，其中，所述光聲診斷處理具備:血液分布取得工序，其根據(jù)所述電信號(hào)來取得所述皮膚中的血液的分布；以及診斷工序，其根據(jù)所述血液分布取得工序的取得結(jié)果來診斷所述皮膚的狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光聲診斷裝置I的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0018]圖2是表示當(dāng)皮膚2燙傷(II度)時(shí)的圖像顯示部20的顯示例(參照圖2(a))，當(dāng)皮膚2燙傷(III度)時(shí)的圖像顯示部20的顯示例(參照圖2(b))的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0020]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光聲診斷裝置I的結(jié)構(gòu)的功能框圖。光聲診斷裝置I具備:光源10、超聲波換能器(電信號(hào)轉(zhuǎn)換部)12、A/D轉(zhuǎn)換器14、血液分布取得部16、診斷部18以及圖像顯示部20。
[0021]光聲診斷裝置I診斷人體的皮膚2的狀態(tài)。
[0022]光源10產(chǎn)生脈沖光。脈沖光的波長可以有一種波長成分,但也可以有兩種以上的波長成分。光源10當(dāng)使用光纖維激光器(例如光纖環(huán)形激光器)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)光聲診斷裝置I的小型化。
[0023]皮膚2中具有血管2a，當(dāng)血管2a接收脈沖光時(shí)產(chǎn)生光聲波。超聲波換能器12接收光聲波并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(例如，電壓)。超聲波換能器12例如是壓電元件。優(yōu)選地設(shè)置多個(gè)超聲波換能器12。
[0024]A/D轉(zhuǎn)換器14與各個(gè)超聲波換能器12連接，將各個(gè)超聲波換能器12輸出的電信號(hào)(模擬信號(hào))轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
[0025]血液分布取得部16經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器14接收電信號(hào)，并根據(jù)電信號(hào)來取得皮膚2中的血液的分布。
[0026]作為血液的分布，求出血液的深度。血液的深度是以皮膚2的表面為基準(zhǔn)的血液(例如，在血管2a內(nèi)存在的血液)的深度d。例如求出深度d為c(tl-tO)。其中，c是音速(光聲波在皮膚2內(nèi)前進(jìn)的速度)，tl是光聲波到達(dá)超聲波換能器12的時(shí)刻，t0是脈沖光的產(chǎn)生時(shí)刻。另外，血液分布取得部16從光源10接收脈沖光的產(chǎn)生時(shí)刻t0。
[0027]診斷部18根據(jù)血液分布取得部16的取得結(jié)果來診斷皮膚2的狀態(tài)。圖像顯示部20顯示血液分布取得部16的取得結(jié)果。
[0028]圖2是表示當(dāng)皮膚2燙傷(II度)時(shí)的圖像顯示部20的顯示例(參照圖2(a))，當(dāng)皮膚2燙傷(III度)時(shí)的圖像顯示部20的顯示例(參照圖2(b))的圖。
[0029]根據(jù)燙傷所到達(dá)的深度，將燙傷分為I度(到表皮的角質(zhì)層為止)、II度、III度(到真皮全層以及皮下組織為止)。此外，在表皮中沒有血流，但在真皮中有毛細(xì)血管，有血流。并且，當(dāng)燙傷為II度時(shí)，真皮的至少一部分避免了燙傷，在真皮內(nèi)有血流。另一方面，當(dāng)燙傷為III度時(shí)，全部真皮被燙傷，在真皮內(nèi)變得沒有血流。
[0030]參照圖2，對(duì)基于診斷部18的燙傷的診斷原理進(jìn)行說明。在圖2中，d表示深度，X表示皮膚表面的任意的直線軸。如圖2所示，從皮膚表面到表皮以及真皮的深度大體是已知的。
[0031]參照圖2(a)，圖像顯示部20顯示血液20a、20b、20c。在真皮的深度有血液20a，因此推測為也有血流，可知燙傷為II度。另外，也考慮到燙傷為I度或者沒有燙傷，但在這種情況下，從皮膚2的外觀容易知曉。
[0032]參照圖2(b)，圖像顯示部20顯示血液20b、20c。在真皮的深度沒有血液，因此推測為也沒有血流，可知燙傷為III度。
[0033]另外，對(duì)燙傷的診斷進(jìn)行了說明，但并不局限于燙傷，只要是皮膚狀態(tài)的診斷，則也可基于診斷部18來實(shí)現(xiàn)。例如，也可以是壞疽(例如，糖尿病所導(dǎo)致)以及褥瘡的診斷。即，根據(jù)真皮全部損傷還是真皮的至少一部分避免損傷，知曉真皮內(nèi)有無血流，因此能夠根據(jù)真皮內(nèi)有無血液來診斷真皮的損傷狀態(tài)(與壞疽以及褥瘡的發(fā)展?fàn)顟B(tài)對(duì)應(yīng))。此外，也可以測定化學(xué)暴露、藥劑分布、化妝品的浸透度。
[0034]另外，之前已經(jīng)說明了脈沖光的波長可以有兩種以上的波長成分。此時(shí)，診斷部18根據(jù)與各波長成分對(duì)應(yīng)的電信號(hào)來診斷在皮膚2中存在的物質(zhì)的狀態(tài)。在皮膚中存在的物質(zhì)，例如有氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白。
[0035]假定脈沖光的波長，在氧合血紅蛋白中具有比脫氧血紅蛋白更容易被吸收的波長λ a,而在脫氧血紅蛋白中具有比氧合血紅蛋白更容易被吸收的波長入b。
[0036]當(dāng)與通過波長λ a產(chǎn)生的光聲信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的強(qiáng)度大于與通過波長Xb產(chǎn)生的光聲信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的強(qiáng)度時(shí)，可以診斷為該血液的氧合血紅蛋白多于脫氧血紅蛋白。
[0037]當(dāng)與通過波長λ b產(chǎn)生的光聲信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的強(qiáng)度大于與通過波長λ a產(chǎn)生的光聲信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的強(qiáng)度時(shí)，可以診斷為該血液的脫氧血紅蛋白多于氧合血紅蛋白。
[0038]接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0039]首先，從光源10向皮膚2給予脈沖光，到達(dá)血管2a。于是，血管2a吸收脈沖光，被溫暖并絕熱膨脹。由此，從血管2a輸出疏密波(光聲波)。
[0040]光聲波到達(dá)超聲波換能器12。超聲波換能器12將基于光聲波的壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(例如，電壓)。通過A/D轉(zhuǎn)換器14將該電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并提供給血液分布取得部16。
[0041]血液分布取得部16向診斷部18以及圖像顯示部20提供取得結(jié)果。診斷部18進(jìn)行如圖2所示的診斷并提供給圖像顯示部20。圖像顯示部20在血液分布取得部16的取得結(jié)果上重疊顯示基于診斷部18的診斷結(jié)果。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的光聲診斷裝置I能夠進(jìn)行人體皮膚2的診斷。
[0043]此外，也可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式。使具備CPU、硬盤、介質(zhì)(軟盤(注冊商標(biāo))、⑶-ROM等)讀取裝置的計(jì)算機(jī)讀取記錄了用于實(shí)現(xiàn)上述各部分，例如血液分布取得部16以及診斷部18的程序的介質(zhì)，并將其安裝在硬盤上。通過這樣的方法也能夠?qū)崿F(xiàn)上述的功能。
【權(quán)利要求】
1.一種診斷人體皮膚的狀態(tài)的光聲診斷裝置，其特征在于，具備: 脈沖光源，其產(chǎn)生脈沖光； 電信號(hào)轉(zhuǎn)換部，其接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào); 血液分布取得部，其根據(jù)所述電信號(hào)取得所述皮膚中的血液的分布；以及 診斷部，其根據(jù)所述血液分布取得部的取得結(jié)果診斷所述皮膚的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光聲診斷裝置，其特征在于， 所述診斷部根據(jù)所述皮膚的表皮或者真皮中的血液的分布來進(jìn)行診斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光聲診斷裝置，其特征在于， 所述診斷部根據(jù)所述皮膚的表皮或者真皮中的血液的分布來進(jìn)行燙傷的診斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光聲診斷裝置，其特征在于， 所述診斷部根據(jù)所述皮膚的表皮或者真皮中的血液的分布來進(jìn)行壞疽的診斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光聲診斷裝置，其特征在于， 所述診斷部根據(jù)所述皮膚的表皮或者真皮中的血液的分布來進(jìn)行褥瘡的診斷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光聲診斷裝置，其特征在于， 所述脈沖光具有兩種以上的波長成分， 所述診斷部根據(jù)與各波長成分對(duì)應(yīng)的所述電信號(hào)來診斷在所述皮膚中存在的物質(zhì)的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光聲診斷裝置，其特征在于， 在所述皮膚中存在的物質(zhì)是氧合血紅蛋白以及脫氧血紅蛋白。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光聲診斷裝置，其特征在于， 具備顯示所述血液分布取得部的取得結(jié)果的顯示部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光聲診斷裝置，其特征在于， 所述脈沖光源是光纖維激光器。
10.一種使用光聲診斷裝置的光聲診斷方法，所述光聲診斷裝置診斷人體皮膚的狀態(tài)，具有:脈沖光源，其產(chǎn)生脈沖光；電信號(hào)轉(zhuǎn)換部，其接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，所述光聲診斷方法的特征在于， 具備: 血液分布取得工序，其根據(jù)所述電信號(hào)取得所述皮膚中的血液的分布；以及 診斷工序，其根據(jù)所述血液分布取得工序的取得結(jié)果診斷所述皮膚的狀態(tài)。
11.一種用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行使用光聲診斷裝置的光聲診斷處理的程序，所述光聲診斷裝置診斷人體皮膚的狀態(tài)，具有:脈沖光源，其產(chǎn)生脈沖光；電信號(hào)轉(zhuǎn)換部，其接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，所述程序的特征在于， 所述光聲診斷處理具備: 血液分布取得工序，其根據(jù)所述電信號(hào)取得所述皮膚中的血液的分布；以及 診斷工序，其根據(jù)所述血液分布取得工序的取得結(jié)果診斷所述皮膚的狀態(tài)。
12.一種能夠通過計(jì)算機(jī)讀取的記錄介質(zhì)，記錄了用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行使用光聲診斷裝置的光聲診斷處理的程序，所述光聲診斷裝置診斷人體皮膚的狀態(tài)，具有:脈沖光源，其產(chǎn)生脈沖光；電信號(hào)轉(zhuǎn)換部，其接收通過所述脈沖光在所述皮膚中產(chǎn)生的光聲波，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，所述記錄介質(zhì)的特征在于， 所述光聲診斷處理具備: 血液分布取得工序，其根據(jù)所述電信號(hào)取得所述皮膚中的血液的分布；以及 診斷工序，其根據(jù)所述血液分布取得工序的取得結(jié)果診斷所述皮膚的狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】A61B8/06GK104168836SQ201380012317
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月4日
【發(fā)明者】川口康, 伊田泰一郎 申請人:株式會(huì)社愛德萬測試