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光聲圖像生成方法及裝置與流程

文檔序號:11933035閱讀:343來源:國知局
光聲圖像生成方法及裝置與流程

本發(fā)明涉及一種光聲圖像生成方法,即向被攝體射出光,并根據(jù)從接收了光的被攝體的部分產(chǎn)生的聲波對被攝體進(jìn)行圖像化的方法。

并且,本發(fā)明涉及一種實(shí)施這種光聲圖像生成方法的裝置。



背景技術(shù):

以往,例如如專利文獻(xiàn)1、2所示,已知有利用光聲效果對活體的內(nèi)部進(jìn)行圖像化的光聲圖像化裝置。該光聲圖像化裝置中,例如脈沖激光束等脈沖光照射于活體。在受到該脈沖光的照射后的活體內(nèi)部,吸收了脈沖光的能量后的活體組織因熱而體積膨脹,產(chǎn)生聲波。因此,能夠由超聲波探頭等檢測構(gòu)件對該聲波進(jìn)行檢測,根據(jù)由此得到的電信號(光聲信號)對活體內(nèi)部進(jìn)行可視像化。

該光聲圖像化裝置僅根據(jù)從特定吸光體發(fā)射的聲波構(gòu)筑圖像,因此適用于對活體中的特定的組織例如血管等進(jìn)行圖像化。

另一方面,例如如專利文獻(xiàn)3、4所示,利用穿刺于活體內(nèi)部的穿刺針進(jìn)行組織提取及藥物注入等的穿刺術(shù)已公知。實(shí)施該穿刺術(shù)時(shí),要求施術(shù)中能夠事先對穿刺針的位置,尤其是頂端位置進(jìn)行圖像化并掌握,以免由穿刺針的頂端損傷活體內(nèi)部的臟器、組織等。

作為滿足該要求的方法,以往,如上述專利文獻(xiàn)3、4所示,已知有將包括穿刺針的活體部分顯示于超聲波圖像,并能夠在該圖像中確認(rèn)穿刺針的位置的方法。但是,在這種方法中確認(rèn)有在穿刺針從正在觀察穿刺針的掃描面(掃描截面)偏離的情況下,難以確認(rèn)穿刺針的位置的問題。

因此,專利文獻(xiàn)3中提出有對多個(gè)掃描截面進(jìn)行超聲波圖像的生成,并將反射的亮度最高的掃描截面看作穿刺針的頂端所通過的截面的方法。并且,專利文獻(xiàn)4中提出有,根據(jù)超聲波圖像的幀間的穿刺針的頂端的移動量與穿刺針的移動量之差,判斷穿刺針從掃描截面偏離的方法。而且,專利文獻(xiàn)5中示出能夠在光聲圖像中顯示穿刺針,并在光聲圖像上確認(rèn)穿刺針的位置的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-21380號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-217767號公報(bào)

專利文獻(xiàn)3:日本特開2005-342128號公報(bào)

專利文獻(xiàn)4:日本特開2006-055407號公報(bào)

專利文獻(xiàn)5:日本特開2013-027513號公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

但是,超聲波圖像的生成中,在穿刺針的頂端反射的反射超聲波的反射方向根據(jù)穿刺針與照射于穿刺針的超聲波的角度發(fā)生變化。因此,專利文獻(xiàn)3中所公開的方法中,根據(jù)超聲波反射的角度,即使亮度高也未必一定是掃描截面,因此有可能錯(cuò)誤地檢測穿刺針的頂端位置。

并且,專利文獻(xiàn)4中所公開的方法中,在超聲波不垂直地照射穿刺針的情況下,反射超聲波的檢測信號較弱,因此確認(rèn)有難以準(zhǔn)確地求出穿刺針的頂端及穿刺針本身的移動量的問題。

并且,專利文獻(xiàn)5中所公開的方法中,向受檢體中的穿刺針射出的光在受檢體中擴(kuò)散等,從而在比較光的范圍照射于穿刺針等。因此即使穿刺針頂端存在于從掃描截面偏離的位置,也以該頂端存在于掃描截面上的方式描繪光聲圖像,其結(jié)果,有可能錯(cuò)誤地檢測穿刺針的頂端位置。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于提供一種光聲圖像生成方法,所述光聲圖像生成方法,能夠準(zhǔn)確地示出插入被攝體的穿刺針等插入物的頂端是否存在于生成圖像的觀察掃描面上。

另外,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)嵤┻@種光聲圖像生成方法的光聲圖像化裝置。

用于解決技術(shù)課題的手段

本發(fā)明的一種光聲圖像生成方法,

其按每一個(gè)掃描面生成包括插入物的被攝體的光聲圖像,該光聲圖像生成方法的特征在于,

按每一個(gè)掃描面生成被攝體的反射聲波圖像,

關(guān)于生成圖像的觀察掃描面,生成多個(gè)光聲圖像及多個(gè)反射聲波圖像,

從多個(gè)光聲圖像檢測觀察掃描面中的光聲圖像的變化,

從多個(gè)反射聲波圖像檢測觀察掃描面中的反射聲波圖像的變化,

根據(jù)光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化,判定觀察掃描面上是否存在插入物的頂端,

通知判定結(jié)果。

另外,該光聲圖像生成方法中,例如在光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化同時(shí)存在的情況下,判定觀察掃描面上存在插入物的頂端即可。其中,“存在……變化”是指,包括存在微小的情況和成為預(yù)定的微小的一定值以上的情況這兩種情況。

或者在光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化均為預(yù)定的基準(zhǔn)值以上的情況下,可以判定為在觀察掃描面上存在插入物的頂端。

另外,優(yōu)選能夠變更上述的基準(zhǔn)值。

并且,優(yōu)選對各自的光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化設(shè)定上述的基準(zhǔn)值。

并且,本發(fā)明的光聲圖像生成方法中,生成光聲圖像的幀速率與生成反射聲波圖像的幀速率彼此不同的情況下,優(yōu)選從生成順序最近的2個(gè)光聲圖像彼此檢測光聲圖像的變化,從生成順序最近的2個(gè)反射聲波圖像彼此檢測反射聲波圖像的變化。

另一方面,本發(fā)明的一種光聲圖像生成裝置,

其按每一個(gè)掃描面生成包括插入物的被攝體的光聲圖像,該光聲圖像生成裝置具備:

按每一個(gè)掃描面生成被攝體的反射聲波圖像的構(gòu)件;

從與生成圖像的觀察掃描面相關(guān)的多個(gè)光聲圖像,檢測觀察掃描面中的光聲圖像的變化的構(gòu)件;

從與觀察掃描面有關(guān)的多個(gè)反射聲波圖像,檢測觀察掃描面中的反射聲波圖像的變化的構(gòu)件;

根據(jù)光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化,判定觀察掃描面上是否存在插入物的頂端的判定構(gòu)件;及

通知判定結(jié)果的通知構(gòu)件。

另外,優(yōu)選上述判定構(gòu)件在光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化同時(shí)存在的情況下,判定為觀察掃描面上存在插入物的頂端。

或者判定構(gòu)件可以在光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化均為預(yù)定的基準(zhǔn)值以上的情況下,判定為觀察掃描面上存在插入物的頂端。

并且,本發(fā)明的光聲圖像生成裝置優(yōu)選具有變更上述的基準(zhǔn)值的構(gòu)件。

并且,優(yōu)選對各自的光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化設(shè)定上述的基準(zhǔn)值。

另外,本發(fā)明的光聲圖像生成裝置中,優(yōu)選

檢測光聲圖像的變化的構(gòu)件在生成光聲圖像的幀速率與生成反射聲波圖像的幀速率彼此不同的情況下,從生成順序最近的2個(gè)光聲圖像彼此檢測光聲圖像的變化,

檢測反射聲波圖像的變化的構(gòu)件在生成光聲圖像的幀速率與生成反射聲波圖像的幀速率彼此不同的情況下,從生成順序最近的2個(gè)反射聲波圖像彼此檢測光聲圖像的變化。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的一種光聲圖像生成方法,

其按每一個(gè)掃描面生成包括插入物的被攝體的光聲圖像,該光聲圖像生成方法中,

按每一個(gè)掃描面生成包括插入物的被攝體的光聲圖像及反射聲波圖像,

關(guān)于生成圖像的觀察掃描面,生成多個(gè)光聲圖像及多個(gè)反射聲波圖像,

從多個(gè)光聲圖像檢測觀察掃描面中的光聲圖像的變化,

從多個(gè)反射聲波圖像檢測觀察掃描面中的反射聲波圖像的變化,

根據(jù)光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化,判定觀察掃描面上是否存在插入物的頂端,

通知判定結(jié)果,因此能夠準(zhǔn)確地判定觀察掃描面上是否存在插入物的頂端,并示于穿刺術(shù)的執(zhí)刀醫(yī)。另外,關(guān)于能夠準(zhǔn)確地判定觀察掃描面上是否存在插入物的頂端的理由,根據(jù)之后的實(shí)施方式的說明進(jìn)行詳細(xì)說明。

另一方面,本發(fā)明的一種光聲圖像生成裝置,其按每一個(gè)掃描面生成包括插入物的被攝體的光聲圖像,該光聲圖像生成裝置具備:

按每一個(gè)掃描面生成被攝體的反射聲波圖像的構(gòu)件;

從與生成圖像的觀察掃描面相關(guān)的多個(gè)光聲圖像,檢測觀察掃描面中的光聲圖像的變化的構(gòu)件;

從與觀察掃描面有關(guān)的多個(gè)反射聲波圖像,檢測觀察掃描面中的反射聲波圖像的變化的構(gòu)件;

根據(jù)光聲圖像的變化及反射聲波圖像的變化,判定觀察掃描面上是否存在插入物的頂端的判定構(gòu)件;及

通知判定結(jié)果的通知構(gòu)件,因此能夠?qū)嵤┤缟险f明的本發(fā)明的光聲圖像生成方法。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的光聲圖像化裝置的概略構(gòu)成的框圖。

圖2是表示圖1的裝置中進(jìn)行的用于表示穿刺針的位置的處理的流程圖。

圖3是表示穿刺針與觀察掃描面的關(guān)系的一例的示意圖。

圖4是表示穿刺針與觀察掃描面的關(guān)系的另一例的示意圖。

圖5是表示光聲圖像及超聲波圖像中的穿刺針的顯示例的示意圖。

圖6是表示超聲波圖像中的穿刺針的顯示例的示意圖。

圖7是表示光聲圖像中的穿刺針的顯示例的示意圖。

圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的光聲圖像化裝置的概略構(gòu)成的框圖。

具體實(shí)施方式

以下,參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的光聲圖像生成裝置10的基本構(gòu)成的框圖。該光聲圖像生成裝置10能夠生成光聲圖像和超聲波圖像這兩者,因此具備超聲波探針(探頭)11、超聲波單元12、激光單元13及圖像顯示構(gòu)件14。

作為上述激光單元13,例如適合使用發(fā)出中心波長756nm的激光束的激光單元。從激光單元13向受檢體射出脈沖激光束(以下,僅稱為激光束)。優(yōu)選關(guān)于該激光束,在圖1中示意地示出其路徑,但例如使用多個(gè)光纖等導(dǎo)光構(gòu)件引導(dǎo)至探頭11,并從探頭11的部分向受檢體照射。

探頭11進(jìn)行對受檢體的超聲波的輸出(發(fā)送)及從受檢體反射而返回來的反射超聲波的檢測(接收)。因此,探頭11例如具有一維排列的多個(gè)超聲波振子。并且,探頭11通過多個(gè)超聲波振子檢測受檢體內(nèi)的觀察部位吸收來自激光單元13的激光束而產(chǎn)生的光聲波。探頭11檢測上述光聲波并輸出光聲波檢測信號,并且檢測上述反射超聲波(反射聲波)而輸出超聲波檢測信號。

另外,在上述的導(dǎo)光構(gòu)件與該探頭11結(jié)合的情況下,該導(dǎo)光構(gòu)件的端部即多個(gè)光纖的頂端部等沿上述多個(gè)超聲波振子的排列方向配置,從那里向受檢體射出激光束。以下,舉出如此將導(dǎo)光構(gòu)件與探頭11結(jié)合的情況的例子進(jìn)行說明。

生成受檢體的光聲圖像或超聲波圖像(反射聲波圖像)時(shí),使探頭11沿與多個(gè)超聲波振子所排列的一維方向大致垂直的方向移動,由此利用激光束及超聲波對受檢體進(jìn)行二維掃描。該掃描也可以由檢查人用手操作使探頭11移動而進(jìn)行,或者也可以使用掃描機(jī)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)更精密的二維掃描。

并且,代替如上述的超聲波,可以使用具有可聽域的頻率的聲波生成該反射聲波的圖像。

超聲波單元12具有接收電路21、AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22、接收存儲器23、數(shù)據(jù)分離構(gòu)件24、光聲圖像生成構(gòu)件25及超聲波圖像生成構(gòu)件26。光聲圖像生成構(gòu)件25的輸出經(jīng)由后述的圖像合成構(gòu)件52被輸入到例如包括CRT、液晶顯示裝置等的圖像顯示構(gòu)件14。而且,超聲波單元12具有發(fā)送控制電路30、對超聲波單元12內(nèi)的各部等的動作進(jìn)行控制的控制構(gòu)件31、圖像變化檢測構(gòu)件50及判定構(gòu)件51。

上述接收電路21對探頭11所輸出的光聲波檢測信號及超聲波檢測信號進(jìn)行接收。AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22為采樣構(gòu)件,對接收電路21接收到的光聲波檢測信號及超聲波檢測信號進(jìn)行采樣,并分別轉(zhuǎn)換成作為數(shù)字信號的光聲數(shù)據(jù)及超聲波數(shù)據(jù)。該采樣與AD時(shí)鐘信號同步,以預(yù)定的采樣周期進(jìn)行。另外,接收電路21可以作為包括AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22的方式來構(gòu)成。

激光單元13由包括Ti:藍(lán)寶石激光器、基于YAG激光器的二次諧波激勵的OPO(光參量振蕩)激光器、變石激光器等的Q開關(guān)脈沖激光器等構(gòu)成。在該激光單元13從所述控制構(gòu)件31輸入命令光射出的激光振蕩觸發(fā)信號。若激光單元13接收該激光振蕩觸發(fā)信號,則射出波長756nm的脈沖激光束。另外,激光單元13可以由其他例如半導(dǎo)體激光器等構(gòu)成。

并且,控制構(gòu)件31向發(fā)送控制電路30輸入命令超聲波發(fā)送的超聲波觸發(fā)信號。發(fā)送控制電路30若接收該超聲波觸發(fā)信號,則從探頭11發(fā)送超聲波??刂茦?gòu)件31首先將所述激光振蕩觸發(fā)信號輸出,之后輸出超聲波觸發(fā)信號。通過輸出激光振蕩觸發(fā)信號而進(jìn)行向受檢體的激光束的射出及光聲波的檢測,之后通過輸出超聲波觸發(fā)信號而進(jìn)行對受檢體的超聲波的發(fā)送及反射超聲波的檢測。

控制構(gòu)件31還對AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22輸出命令采樣開始的采樣觸發(fā)信號。關(guān)于該采樣觸發(fā)信號,在輸出了所述激光振蕩觸發(fā)信號后且輸出超聲波觸發(fā)信號之前,更優(yōu)選為以實(shí)際向受檢體射出激光束的時(shí)機(jī)被輸出。因此,采樣觸發(fā)信號例如與控制構(gòu)件31輸出激光振蕩觸發(fā)信號的時(shí)機(jī)同步而輸出。AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22若接收上述采樣觸發(fā)信號,則開始進(jìn)行由探頭11輸出而由接收電路21接收的光聲波檢測信號的采樣。

控制構(gòu)件31在輸出激光振蕩觸發(fā)信號后,在結(jié)束光聲波的檢測的時(shí)機(jī)輸出超聲波觸發(fā)信號。此時(shí),AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22不中斷光聲波檢測信號的采樣,而繼續(xù)實(shí)施采樣。換言之,控制構(gòu)件31在AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22繼續(xù)進(jìn)行光聲波檢測信號的采樣的狀態(tài)下輸出超聲波觸發(fā)信號。響應(yīng)超聲波觸發(fā)信號而由探頭11進(jìn)行超聲波發(fā)送,從而探頭11的檢測對象從光聲波變化為反射超聲波。AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22繼續(xù)進(jìn)行檢測出的超聲波檢測信號的采樣,從而對光聲波檢測信號和超聲波檢測信號連續(xù)地進(jìn)行采樣。另外,AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22可以在停止光聲波檢測信號的采樣以后輸出超聲波觸發(fā)信號。

AD轉(zhuǎn)換構(gòu)件22將采樣所得到的光聲數(shù)據(jù)及超聲波數(shù)據(jù)存放于共用的接收存儲器23。存放于接收存儲器23的采樣數(shù)據(jù)在某一時(shí)刻為止為光聲數(shù)據(jù),從某一時(shí)刻起成為超聲波數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分離構(gòu)件24將存放于接收存儲器23的光聲數(shù)據(jù)和超聲波數(shù)據(jù)進(jìn)行分離。

以下,對光聲圖像的生成及顯示進(jìn)行說明。在圖1的數(shù)據(jù)分離構(gòu)件24輸入從接收存儲器23讀出的超聲波數(shù)據(jù)及光聲數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分離構(gòu)件24在生成光聲圖像時(shí)僅將光聲數(shù)據(jù)輸入到后級的光聲圖像生成構(gòu)件25。光聲圖像生成構(gòu)件25根據(jù)該光聲數(shù)據(jù),生成與利用激光束掃描的掃描面(掃描截面)相關(guān)的光聲圖像,并將表示該光聲圖像的數(shù)據(jù)通過后述的圖像合成構(gòu)件52輸入到圖像顯示構(gòu)件14。由此在圖像顯示構(gòu)件14顯示與上述掃描面相關(guān)的光聲圖像。其中,光聲圖像的生成也例如通過包括相位匹配相加等圖像重構(gòu)、檢波、對數(shù)變換等的處理而進(jìn)行。

并且,數(shù)據(jù)分離構(gòu)件24在生成超聲波圖像時(shí)僅將超聲波數(shù)據(jù)輸入到后級的超聲波圖像生成構(gòu)件26。超聲波圖像生成構(gòu)件26根據(jù)該超聲波數(shù)據(jù),生成與利用超聲波進(jìn)行掃描的掃描面相關(guān)的超聲波圖像。該超聲波圖像的生成也例如通過包括相位匹配相加等圖像重構(gòu)、檢波、對數(shù)變換等的處理而進(jìn)行。

本實(shí)施方式中,光聲圖像為了顯示受檢體的組織例如血管等而生成,還為了顯示插入受檢體中的穿刺針15使得執(zhí)刀醫(yī)能夠確認(rèn)該穿刺針15的位置,尤其是頂端位置而被利用。而且,在判定為穿刺針15的頂端從掃描面偏離的情況下,圖像合成構(gòu)件52中,表示該情況的判定結(jié)果的顯示與光聲圖像合成,其合成圖像顯示于圖像顯示構(gòu)件14。另一方面,在判定為穿刺針15的頂端存在于掃描面上的情況下,不進(jìn)行上述圖像合成,而是使表示光聲圖像的數(shù)據(jù)直接通過圖像合成構(gòu)件52而輸入到圖像顯示構(gòu)件14。另外,關(guān)于上述判定及判定結(jié)果的顯示之后進(jìn)行詳細(xì)的說明。

另外,如上述使探頭11移動并利用激光束對受檢體進(jìn)行二維掃描,并根據(jù)伴隨該掃描而得到的與多個(gè)截面相關(guān)的圖像數(shù)據(jù),生成并顯示對受檢體的所期望部位例如血管等進(jìn)行三維顯示的光聲圖像。

接著,參考圖2~圖7,對判定穿刺針15的頂端是否存在于掃描面上的處理進(jìn)行說明。圖2中,為了進(jìn)行該判定表示通過例如圖1的控制構(gòu)件31控制的處理的流程。并且,圖3及圖4示意地表示掃描面(掃描截面)Ps與穿刺針15的關(guān)系。掃描面Ps為生成圖像并提供觀察的面,以下,將其稱為觀察掃描面Ps。

從探頭11的一維配置的多個(gè)超聲波振子發(fā)出的超聲波通過聲透鏡等收攏,且以一定寬度照射于受檢體,并且,反射超聲波的檢測也由具有一定寬度的超聲波振子進(jìn)行。因此,1個(gè)觀察掃描面Ps表示關(guān)于某一寬度Ds(切片寬度)的截面的信息。因此,在該寬度Ds內(nèi)存在穿刺針15的情況下,光聲圖像及超聲波圖像中,以在觀察掃描面Ps具有穿刺針15的方式進(jìn)行描繪。

圖3所示的例中,穿刺針15被圖像化的范圍包括頂端15a全部收納于觀察掃描面Ps內(nèi)。實(shí)施利用穿刺針15的例如組織提取、藥物注入等穿刺術(shù)時(shí),向圖3中左下方即向使頂端15a向前方前進(jìn)的方向推入穿刺針15。在這種情況下,如圖4所示的例子,有可能使包括穿刺針15的頂端15a的頂端部從觀察掃描面Ps偏離。

圖5~圖7是說明穿刺針15與觀察掃描面Ps的關(guān)系處于如圖3或圖4的狀態(tài)時(shí),光聲圖像及超聲波圖像中穿刺針15如何被表示的圖。在圖3所示的狀態(tài)的情況下,如圖5所示,不僅在超聲波圖像中,在光聲圖像中也以包括穿刺針15的頂端15a的部分存在于觀察掃描面Ps的方式描畫。另外,如后所述,圖5中用Q示出穿刺針15從觀察掃描面Ps偏離的位置。

并且,在圖4所示的狀態(tài)的情況下,超聲波圖像中如圖6所示,僅在收納于觀察掃描面Ps的范圍的部分描繪有穿刺針15。相對于此,光聲圖像中如圖7所示,還包括存在于從觀察掃描面Ps偏離的位置的頂端部(頂端15a及其附近部分)而描繪有穿刺針15。即,光聲圖像的生成中,向受檢體射出的激光束因擴(kuò)散等擴(kuò)大,因此比生成超聲波圖像時(shí)的超聲波的照射范圍還廣。因此,也向存在于從觀察掃描面Ps的位置的穿刺針15的頂端部照射激光束,由此由探頭11檢測從該頂端部產(chǎn)生的光聲波,導(dǎo)致生成猶如穿刺針15的頂端部存在于觀察掃描面Ps上的光聲圖像。另外,在接收激光束時(shí),從通常由金屬構(gòu)成的穿刺針15的頂端部產(chǎn)生與受檢體的組織等相比更加強(qiáng)的光聲波,因此該頂端部特別容易被圖像化。

并且,作為使來自穿刺針15的頂端部的光聲波變強(qiáng)的另一例,還能夠利用光纖等將光引導(dǎo)至穿刺針內(nèi)部,并將直接光照射于頂端部、頂端部的組織或者后述的頂端部的光吸收部件而產(chǎn)生光聲波。作為又一例,通過在穿刺針15的頂端部安裝產(chǎn)生音波的部件,即使不使用光也能夠從頂端部產(chǎn)生音波。

若穿刺術(shù)的執(zhí)刀醫(yī)觀察這種光聲圖像而掌握穿刺針15的頂端,則在穿刺針15的頂端無法確認(rèn)血管等臟器、組織等,因此有可能判斷進(jìn)一步推入穿刺針15也沒問題。另外,優(yōu)選在離穿刺針15的頂端15a近的部分通過埋入或涂布等配置有提高激光束的吸收效率而促進(jìn)聲波的產(chǎn)生的光吸收部件。作為這種光吸收部件例如可以舉出黑色的氟樹脂等。

本實(shí)施方式中,通過進(jìn)行圖2中表示流程的處理,能夠防止招致這樣的情況。以下,對該圖2中示出的處理進(jìn)行說明。若該處理由步驟P1開始,則接著,在步驟P2、P3、P4及P5中分別進(jìn)行關(guān)于共用的一個(gè)觀察掃描面Ps的光聲圖像的生成、超聲波圖像的生成、光聲圖像的生成及超聲波圖像的生成。表示如此所得到的多個(gè)光聲圖像及多個(gè)超聲波圖像的數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲于例如圖1的控制構(gòu)件31所具備的存儲構(gòu)件。

另外,光聲圖像及超聲波圖像的生成可以各自進(jìn)行多次,各圖像的生成次數(shù)及順序并不限定于上述。例如,可以反復(fù)進(jìn)行多次如下處理:連續(xù)進(jìn)行3次光聲圖像的生成之后,接著進(jìn)行1次超聲波圖像的生成。

接著,根據(jù)從上述存儲構(gòu)件所讀出的數(shù)據(jù),通過步驟P6中圖像變化檢測構(gòu)件50,檢測觀察掃描面Ps中的光聲圖像的變化及超聲波圖像的變化。該圖像變化的檢測是通過在生成順序最近的2個(gè)光聲圖像彼此之間,相同地在生成順序最近的2個(gè)超聲波圖像彼此計(jì)算變化來進(jìn)行的。如上述,優(yōu)選即使在進(jìn)行光聲圖像的生成3次之后進(jìn)行1次超聲波圖像的生成這樣生成兩圖像的幀速率彼此不同的情況下也在生成順序最近的2個(gè)光聲圖像彼此之間,相同地在生成順序最近的2個(gè)超聲波圖像彼此計(jì)算變化。

具體的圖像變化的計(jì)算能夠利用利用塊匹配或模板匹配等觀察幀間的圖像的相關(guān)性等通常廣為人知的方法進(jìn)行。并且,可以預(yù)先計(jì)算插入穿刺針15之前的脈動的圖像的變化量,并從插入穿刺針15之后的圖像變化量減去脈動的圖像的變化量,以能夠區(qū)別因插入穿刺針15而引起的圖像的變化與因受檢體的脈動而引起的圖像的變化。或者,如果知道脈動的圖像的變化是從受檢體的向某一定方向的移動產(chǎn)生的,則可以通過考慮該方向的運(yùn)動而計(jì)算圖像的變化量,從而避免脈動對圖像的變化產(chǎn)生影響。

接著,步驟P7中,根據(jù)如上述那樣求出的光聲圖像及超聲波圖像的變化,通過判定構(gòu)件51判定穿刺針15的頂端15a是否存在于觀察掃描面Ps上。關(guān)于該判定,在檢測出光聲圖像及超聲波圖像這兩者的變化時(shí),判定在觀察掃描面Ps上存在穿刺針15的頂端15a,除此以外判定觀察掃描面Ps上不存在穿刺針15的頂端15a。

即,穿刺針15與觀察掃描面Ps的關(guān)系在圖3所示的狀態(tài)的情況下,如上述,超聲波圖像及光聲圖像均如圖5那樣被描繪,因此如果穿刺針15被推向頂端15a側(cè)而移動,則在超聲波圖像及光聲圖像這兩者發(fā)生變化。相對于此,穿刺針15與觀察掃描面Ps的關(guān)系為圖4所示的狀態(tài)的情況下,如上述光聲圖像如圖7那樣被描繪,隨著也包括頂端15a的穿刺針15的移動而在光聲圖像產(chǎn)生變化,但在如圖6所示那樣未顯示頂端部的超聲波圖像中,即使穿刺針15移動,僅在被描繪的部分發(fā)生變化,圖像中不產(chǎn)生變化。

另外,還考慮脈動的組織的移動的影響,如果圖像的變化量為預(yù)先確定的脈動的一定值以內(nèi)的變化,則這可以看作沒有圖像的變化。并且,如上述,從插入穿刺針15后的圖像變化量減去脈動的圖像的變化量的情況時(shí),能夠判斷其減去后的圖像變化量僅基于穿刺針15的移動。其中,上述的一定值對于光聲圖像及超聲波圖像可以為相同的值,或者對于光聲圖像及超聲波圖像也可以為彼此不同的值。

接著,步驟P8中顯示上述判定的結(jié)果。表示該判定結(jié)果的信息輸入于圖像合成構(gòu)件52,根據(jù)該信息的顯示與光聲圖像合成,該合成圖像示于圖像顯示構(gòu)件14。以上的一連串的處理在接下來的步驟P9中結(jié)束。本實(shí)施方式中的上述顯示例如為表示穿刺針15的頂端15a是否存在于觀察掃描面Ps上,但可以僅在穿刺針15的頂端15a從觀察掃描面Ps偏離時(shí)進(jìn)行表示該情況的顯示。如以上說明,本實(shí)施方式中,由圖像合成構(gòu)件52及圖像顯示構(gòu)件14構(gòu)成通知構(gòu)件。

另外,發(fā)出表示穿刺針15的頂端15a從觀察掃描面Ps偏離的顯示時(shí),可以同時(shí)響警告音,也可以不發(fā)出顯示而僅響警告音。

接著,參考圖8,對本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖8是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的光聲圖像生成裝置100的基本結(jié)構(gòu)的框圖。另外,該圖8中,與事先說明的圖1中的符號相同的要件賦予相同的符號,如果沒有特別需要省略關(guān)于這些的說明。該光聲圖像生成裝置100與圖1所示的光聲圖像生成裝置10相比,判定構(gòu)件151的結(jié)構(gòu)與判定構(gòu)件51不同,并且追加基準(zhǔn)值設(shè)定構(gòu)件53這一點(diǎn)基本上不同。

上述基準(zhǔn)值設(shè)定構(gòu)件53對圖像的變化量設(shè)定設(shè)想的基準(zhǔn)值,并且表示該基準(zhǔn)值的信息被輸入至判定構(gòu)件151。判定構(gòu)件151將圖像變化檢測構(gòu)件50所求出的觀察掃描面Ps中的光聲圖像的變化及超聲波圖像的變化分別與上述基準(zhǔn)值進(jìn)行比較,兩者的圖像的變化均為基準(zhǔn)值以上時(shí),判定觀察掃描面Ps上存在穿刺針15的頂端15a,除此以外判定觀察掃描面Ps上不存在穿刺針15的頂端15a。接著,該判定結(jié)果通過顯示或警告音被通知,這與第1實(shí)施方式相同。

另外,上述的基準(zhǔn)值對于光聲圖像及超聲波圖像可設(shè)為相同的值,或者對于光聲圖像及超聲波圖像可以為彼此不同的值。并且,優(yōu)選能夠變更基準(zhǔn)值的值。

以上,對插入物為穿刺針15的情況的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明在插入于受檢體的插入物為穿刺針以外的情況也同樣可以適用,該情況下也具有與上述說明的效果相同的效果。穿刺針以外的插入物例如可以為插入血管內(nèi)的導(dǎo)管,也可以為插入血管內(nèi)的導(dǎo)管的導(dǎo)絲。而且,還可以為將用于射頻消融的電極容納于內(nèi)部的射頻消融用針、激光治療用光纖等。

并且,所生成的超聲波圖像除了用于判定在觀察掃描面Ps上是否存在穿刺針15的頂端15a而被利用以外,也可以用于表示受檢體的觀察掃描面Ps而單獨(dú)地或者與光聲圖像合成而顯示于圖像顯示構(gòu)件14。

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