光聲圖像生成裝置及光源控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種根據由光照射引起而產生的光聲波而生成光聲圖像的光聲圖像生成裝置。并且，本發明涉及一種這種光聲圖像生成裝置中的光源的控制方法。
【背景技術】
[0002]作為能夠以非侵入的方式檢查活體內部狀態的一種圖像檢查方法，已知有超聲波檢查方法。在超聲波檢查中使用可進行超聲波的發送及接收的超聲波探針。若從超聲波探針對受檢體(活體)發送超聲波，則該超聲波在活體內部前進，并在組織界面進行反射。使用超聲波探針接收該反射超聲波，并根據反射超聲波返回到超聲波探針為止的時間計算距離，從而能夠將內部的狀態圖像化。
[0003]并且，已知有利用光聲效應將活體的內部圖像化的光聲成像。一般，在光聲成像中，將激光脈沖等脈沖激光照射于活體內。在活體內部，活體組織吸收脈沖激光的能量，并通過基于該能量的絕熱膨脹而產生超聲波(光聲波)。使用超聲波探頭等檢測該光聲波，并根據檢測信號而構成光聲圖像，從而能夠根據光聲波進行活體內的可視化。
[0004]在此，在專利文獻1中提及使用光聲的活體信息成像和使用穿刺針的處置的組合。在專利文獻1中，醫務人員等通過觀察光聲圖像而發現腫瘤等患部、患部存在疑惑的部位等。為了更精密地檢查這種部位，或者為了對患部進行注射等，使用注射針、細胞診斷針等穿刺針進行細胞的采集、對患部的注射等。在專利文獻1中，使用光聲圖像在觀察患部的同時，能夠進行穿刺。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本專利公開2009-31262號公報
[0008]專利文獻2:日本專利公開2008-253482號公報
【發明內容】
[0009]發明要解決的技術課題
[0010]通常，對受檢體的光照射是從受檢體的表面進行的。尤其，若穿刺針的頂端穿刺到較深的位置，則來自受檢體表面的照射光不會充分地到達穿刺到較深的位置的穿刺針為止，通過光聲圖像不易確認穿刺針的位置。并且，由于從針外部照射光，因此不僅在頂端，而且從針主體整體產生光聲波，不易識別針尖。
[0011]針對上述問題，可以考慮將光引導至針尖，并從針尖進行光照射。通過將導光至針尖，即使在針尖穿刺到受檢體的深部時，也能夠對針尖照射光。因此，與從受檢體表面進行光照射的情況相比，在穿刺到較深的位置時也能夠產生光聲波。并且，由于在針尖部分能夠選擇性地產生光聲波，因此容易識別針尖。
[0012]然而，在導光至針尖的情況下，在針尖穿刺到受檢體深部時，若從針尖照射的光的強度過弱，則由來自針尖的光照射引起的光聲波不會以充分的強度而被檢測，通過光聲圖像不易確認針尖。另一方面，配合針尖穿刺到受檢體深部時，若從針尖照射較強的光，則在針尖穿刺到較淺的位置時檢測到較強的光聲波，有時產生喇叭狀假象，或者產生基于多重反射的假象，且針尖的識別性降低。這種問題并不限定于穿刺針，在使用光聲圖像確認插入到受檢體內的插入件頂端的位置時有可能產生。
[0013]本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種在對插入件的頂端部分引導光而產生光聲波并使用光聲圖像將插入件的頂端部分可視化的情況下，能夠提高插入件的頂端部分的識別性的光聲圖像生成裝置及光源控制方法。
[0014]用于解決技術課題的手段
[0015]為了實現上述目的，本發明的光聲圖像生成裝置的特征在于，具備:光源;插入件，其為至少頂端部分插入到受檢體內部的插入件，包括引導來自光源的光的導光部件、及設置于頂端部分的附近，并出射通過導光部件而被引導的光的光出射部，并使用頂端部分產生由來自光出射部的光而引起的光聲波;聲波檢測機構，在插入件的至少頂端插入到受檢體內的狀態下，檢測來自插入件的光聲波;光聲圖像生成機構，根據檢測到的光聲波生成光聲圖像;光源控制機構，根據光聲圖像控制從光出射部出射的光的量。這里所說的“頂端部分的附近”是指在光出射部配置于該位置的情況下，可以產生以穿刺作業中所需的精度將插入件的頂端的位置能夠圖像化的光聲波的位置。例如成為從插入件的頂端到基端側0mm?3mm的范圍內。在以下的實施方式中，頂端部分的附近是指相同的意思。
[0016]光源控制機構可以構成為，通過控制光源，根據光聲圖像而運算設定光量，從光出射部出射的光的量設為設定光量。
[0017]插入件還可以具有光吸收部件，該光吸收部件吸收來自光出射部的光而產生光聲波。
[0018]插入件也可以為穿刺針，該穿刺針具有連通的內腔，且在頂端具有開口，并穿刺到受檢體中。該情況下，導光部件及光吸收部件中的至少一個部件也可以構成密封穿刺針的內腔的至少一部分的內針。
[0019]由上述導光部件及光吸收部件構成的內針，優選可以從構成外針的穿刺針主體進行裝卸。
[0020]光吸收部件也可以配置于穿刺針的開口的位置。
[0021]插入件為穿刺針，并且導光部件構成密封穿刺針的內腔的至少一部分的內針。
[0022]光源控制機構也可以在插入件的至少頂端部分插入到受檢體內的狀態下，根據所生成的光聲圖像而控制光源。
[0023]光源控制機構也可以控制光源，以使光聲圖像中的峰值的像素值為第1閾值以上，并且在峰值的周圍，像素值成為第2閾值以上的寬度為規定寬度以下。
[0024]代替上述內容，光源控制機構也可以控制光源，以使光聲圖像中的峰值的像素值為第1閾值以上，并且在峰值的周圍，像素值成為第2閾值以上的像素的面積成為規定面積以下。
[0025]第1閾值及第2閾值中的至少一個閾值，也可以根據插入到受檢體中的插入件的種類而設定。
[0026]光聲圖像生成機構也可以周期性地生成光聲圖像。該情況下，光源控制機構也可以每隔光聲圖像的多個幀而控制光源。
[0027]光源控制機構在檢測到來自插入件的光聲波時，也可以進行從光出射部出射的光的量的控制。
[0028]光源控制機構在未檢測到來自插入件的光聲波時，也可以將從光出射部出射的光的量控制為對受檢體的最大容許曝光量的范圍的光量。另外，這里所說的“最大容許曝光量(Maximum Permissible Exposure)”是指以在激光產品的安全基準(JIS C 6802)中規定的方法為依據的“在通常環境下，即使對人體照射也不會帶來不良影響的激光發射的水平”。
[0029]本發明的光聲圖像生成裝置能夠采用如下結構，即還具備接觸檢測機構，該接觸檢測機構檢測聲波檢測機構及插入件中的至少一個部件與受檢體接觸。該情況下，光源控制機構也可以在接觸檢測機構檢測到接觸時進行光源的控制。
[0030]聲波檢測機構可以進一步檢測對朝向受檢體發送的聲波的反射聲波。光聲圖像生成裝置也可以構成為還具備反射聲波圖像生成機構，該反射聲波圖像生成機構根據該反射聲波而生成反射聲波圖像。該情況下，光聲圖像生成裝置可以還具備圖像合成機構，該圖像合成機構合成光聲圖像和反射聲波圖像。
[0031]本發明還提供一種光源控制方法，具有:在插入件的至少頂端插入到受檢體內的狀態下，檢測來自插入件的光聲波的步驟，所述插入件為至少頂端部分插入到受檢體內部的插入件，其包括引導來自光源的光的導光部件、及設置于頂端部分的附近，并出射通過導光部件而引導的光的光出射部，在頂端部分產生由來自光出射部的光引起的光聲波;根據檢測到的光聲波而生成光聲圖像的步驟;及根據光聲圖像而控制從光出射部出射的光的量的步驟。
[0032]發明效果
[0033]本發明的光聲圖像生成裝置及光源控制方法中，對插入件引導來自光源的光，從而在頂端部分產生光聲波，并生成檢測到該光聲波的光聲圖像，根據光聲圖像來控制照射于插入件的頂端部分的光的量。例如在檢測到的光聲波較弱時，通過增加從光源出射的光的量而增強在插入件的頂端部分產生的光聲波。相反，在檢測到的光聲波較強時，通過減少從光源出射的光的量而減弱在插入件的頂端部分產生的光聲波。由此，在插入件插入到受檢體的較深的位置時，也可以根據光聲圖像而確認插入件頂端的位置。并且，能夠抑制在插入件的插入位置較淺時產生喇叭狀假象或者產生基于多重反射的假象，并能夠提高插入件的頂端部分的識別性。
【附圖說