CN104586353A - 被检体信息获得装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及被检体信息获得装置。完成由被检体信息获得装置执行的测量需要长的时间。因此，被检体信息获得装置包括：被配置为包含接收声波并且输出接收信号的多个转换元件和包含设置在其中的转换元件的支撑部件的接收器；被配置为移动接收器的移动机构；和被配置为将驱动信号输入移动机构的控制器。转换元件被设置在支撑部件中，使得多个转换元件的方向轴会聚。控制器控制移动机构，使得接收器的扫描轨道的中心位置改变。

Description

被检体信息获得装置
技术领域
本发明涉及被检体信息获得装置。特别是，本发明涉及测量由于光声效应产生的声波的光声装置。光声装置的例子包括用于观察活体的***部位的光声装置。
背景技术
近年，开发了使用利用光声效应的光声断层法(PAT)的诊断装置。这种装置通过在被检体上照射Nd:YAG激光脉冲光源的照明光(近红外光)并且通过使用二维或三维排列的转换元件(换能器)接收在被检体内由于光声效应产生的声波，产生并显示图像。
作为一般的光声装置的例子，日本专利No.4341987公开了用于观察被检体内部的装置。被***分被***装置的凹陷中，并且，包含转换元件的接收器对被检体和被检体周边的部分圆形地执行扫描。
发明内容
在被检体信息获得装置中，当改变被检体或被***位时，要从中获得信息的区域相对于装置的位置改变。例如，一般地，乳癌诊断中，操作员要观察包含***和位于腋下的称为腋窝的部位的区域(参照图3)。因此，操作员在在右***和左***中获得信息的区域的形状和中心相互不同。当观察右***的情况与观察左***的情况相比时，各信息获得区域的中心沿横向相互偏移。但是，由于在日本专利No.4341987所公开的装置中接收器的扫描轨道的旋转中心被固定，因此考虑右***与左***的信息获得区域之间的差异而事先设计大的信息获得区域，使得覆盖两个信息获得区域。因此，出现完成测量需要长的时段的问题。
因此，本发明提供一种被检体信息获得装置，该被检体信息获得装置包括：包含接收声波并且输出接收信号的多个转换元件和包含设置在其中的转换元件的支撑部件的接收器；被配置为移动接收器的移动机构；和被配置为向移动机构输入驱动信号的控制器。转换元件被设置在支撑部件中，使得多个转换元件的方向轴会聚。控制器控制移动机构，使得接收器的扫描轨道的中心位置改变。
从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
附图说明
图1是示出被检体信息获得装置的概念图。
图2是示出本发明的接收单元的概念图。
图3是示出乳癌诊断中的诊断区域的概念图。
图4是示出测量时的被检者的位置的概念图。
图5是示出测量时的被检者的位置的概念图。
图6是示出接收器的扫描轨道的概念图。
图7是示出接收器的扫描轨道的概念图。
图8是示出接收器的扫描轨道的概念图。
图9是示出被检体信息的获得流程的示图。
图10是示出测量时的被检者的位置的概念图。
图11是示出从沿图10的线XI-XI的截面观看的被检体信息获得装置的概念图。
图12是示出被检体信息的获得流程的示图。
图13是示出接收器的扫描轨道的概念图。
图14是示出测量时的被检者的位置的概念图。
图15是示出从沿图14的线XV-XV的截面观看的被检体信息获得装置的概念图。
图16是示意性地示出接收器的扫描轨道的概念图。
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明的实施例。注意，只要技术不背离本发明的范围，本发明就不限于这些。
在本说明书中，术语“接收器的扫描”包括接收器接收声波时的接收器的移动和接收器不接收声波时的接收器的移动。并且，在本说明书中，术语“测量”意指接收器对在被检体中产生的声波的接收。并且，在本说明书中，术语“扫描轨道”代表在测量中移动的接收器的位置的轨道。术语“扫描轨道的中心”代表通过跟踪扫描轨道的外周形成的区域的重心。在本说明书中，术语“被检体信息获得区域”代表基于声波的接收信号产生被检体信息的区域。
并且，在本说明书中，被检体信息的例子包括声波的初始声压分布、光学能量吸收密度分布、吸收系数分布和构成被检体的物质的浓度的分布。物质的浓度的例子包括氧饱和度、氧合血红蛋白的浓度、脱氧血红蛋白的浓度和血红蛋白的总浓度。术语“血红蛋白的总浓度”表示氧合血红蛋白的浓度和脱氧血红蛋白的浓度的总和。
第一实施例
图1是示意性地示出被检体信息获得装置的示图。在本实施例中，作为例子，将描述移动接收器以从作为被检部位的***接收声波的被检体信息获得装置。作为被检体支撑单元的床1上的俯卧位的被检者(被检体)将作为被检部位的向下突出的******到******开口13(开口)中。在******开口13中，设置保持***的保持部件11(***位保持部件)。***位检测器12(目标***检测器)被设置在床1和保持部件11相互接触的部分中，并且，***位检测器12获得关于作为被检体信息获得目标的***的类型(例如，右或左)的信息。
控制器2根据来自输入单元8(目标***输入单元)的输入控制用于控制接收单元3、信号处理器4、图像产生单元6和显示单元7的方法。控制器2根据从输入单元8输入的信息设定扫描轨道的中心位置。控制器2可进一步根据从输入单元8输入的信息设定被检体信息获得区域。
信号处理器4对接收的声波的接收信号执行AD转换，以产生数字化的接收信号。图像产生单元6根据接收信号产生2D或3D光声图像，并且在显示单元7中显示产生的光声图像。
注意，图像产生单元6可通过对接收信号执行基于图像重构算法的处理获得被检体信息。用于获得被检体信息的图像重构算法的例子包括在断层法技术中一般使用的时域或傅立叶域中的背投影。当长时段可用于重构时，可以使用由重复处理执行的诸如逆问题分析方法的图像重构方法。
在本说明书中，术语“处理器”在概念上包括信号处理器4和图像产生单元6。信号处理器4或图像产生单元6的计算单元一般包括包含CPU、GPU和A/D转换器的元件和包含FPGA和ASIC的电路。注意，计算单元可包含单个元件和单个电路，或者可包含多个元件和多个电路。并且，处理可由任何元件或任何电路执行。
本实施例的被检体信息获得装置连续地测量右***和左***。操作员在执行测量之前通过使用输入单元8输入关于***的类型、位置和形状等的信息作为关于被检部位的信息。控制器2可通过使用由***位检测器12执行的检测结果获得关于***的类型、位置和形状等的信息。并且，控制器2可使用事先存储于包含在控制器2中的存储单元中的与***类型对应的设定值。例如，在操作员输入了关于右***和左***中的一个即第一***中的被检部位的信息的情况下，当要测量***中的另一个即第二***时，控制器2可使用事先存储于包含于控制器2中的存储单元中的与第一***对应的设定值。在这种情况下，通过控制器2自动设定关于第二***中的被检部位的信息。并且，当由操作员输入***的类型时，控制器2可获得事先存储于控制器2的存储单元中的关于与输入***类型对应的另一被检部位的信息。
输入单元8将关于被检部位的信息输入到控制器2。例如，操作员可通过输入按钮(未示出)、鼠标或键盘等直接向输入单元8输入信息。并且，输入单元8可通过输入***位检测器12的输出来自动输入被检部位(目标***)的类型。通过这些构成，操作员不需要直接输入***的类型，并且，防止获得由操作员的输入错误产生的错误***位。并且，输入单元8允许操作员直接输入信息(手动输入模式)并且还允许输入***位检测器12的输出(自动输入模式)，并且，可相互切换两种模式。
***位检测器12(目标***位检测器)向控制器2传送根据由例如机械单元、电气单元或光学单元检测的保持部件11或被检部位(在本实施例中，为被检者的***)的形状和位置等唯一地输出的电气信号。在通过机械单元的检测中，在保持部件11上形成突起，并且，确定是接通还是关断微开关，使得确定保持部件11的类型。在通过电气单元的检测中，在保持部件11上形成电气触头，并且确定电气触头是否处于接触状态和导电状态。在通过光学单元的检测中，通过使用照相机图像检测保持部件11或被检者的***的类型。
保持部件11(***位保持部件)保持被检部位。在本实施例中，保持部件11具有碗形状，以容易地保持被检部位(本实施例中的***)。不需要完美的球形表面，而使用匹配***和腋窝的形状的形状。优选设置具有用于右***和左***的不同形状并具有与***尺寸对应的不同尺寸的多个支撑部件11。
保持部件11薄(0.1～0.5mm)以容易地透过超声波，是透光的透明部件，并且是对于被检者的重量具有足够的强度的部件。作为具有这种特性的保持部件11的材料，优选使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。
保持部件11可根据被检部位的形状变形。例如，可对于保持部件11使用通过杨氏模量小于典型的***的杨氏模量的材料形成的板形部件。
优选用调整体(未示出)填充保持部件11与***之间的部分，使得容易地透过超声波。调整体的例子包括水和凝胶。
光源5向被检体的被检部位(例如，***)供给光能，使得产生声波。当被检体是活体时，光源5发射具有要被活体的成分中的特定成分吸收的特定波长的光。例如，光源5向被检部位发射近红外光。光源5可与本实施例的光声装置一体化地被设置，或者可与光声装置分开地被设置。
作为光源，优选使用能够产生几纳秒量级到几百纳秒量级的脉冲光作为照射光的脉冲光源。具体而言，为了有效地产生声波，使用约10～100纳秒的脉冲宽度。作为光源，优选使用激光器，原因是它获得高的输出。但是，作为激光器的替代，可以使用发光二极管。作为激光器，可以使用包括固态激光器、气体激光器、纤维激光器、染料激光器和半导体激光器的各种激光器。照射的定时、波形和强度等由未示出的光源控制器控制。在本发明中，作为要使用的光源的波长，优选使用用于向***内部传播光的波长。具体而言，优选使用等于或长于500nm到等于或短于1200nm的波长。
图2是示意性地示出本发明的接收单元3的示图。接收单元3包含向***照射从光源5供给且通过光引导单元51引导的脉冲光的光照射单元31、接收由***产生的声波(超声波)的接收器32和用于观察***的支撑状态的照相机33。接收单元3还包含移动光照射单元31、接收器32和照相机33的移动机构34。光照射单元31例如位于正对***的位置中，并且向***照射脉冲光。接收器32接收由于热膨胀产生的光声波。接收器32和保持部件11之间的部分被调整体35填充。作为调整体35，使用与空气的声学阻抗相比、声学阻抗更类似于人体的声学阻抗的水。
接收器32包含接收声波的多个转换元件321和其中设置转换元件321的支撑部件322(转换元件支撑部件)。一般地，接收灵敏度在转换元件321的接收表面的法线方向上最高，并且，当入射角度变大时，接收灵敏度变低。在本说明书中，沿转换元件321的接收灵敏度最高的方向的轴被称为“方向轴”。在本实施例的接收器32中，接收光声波的转换元件321被设置在支撑部件322上，使得至少多个转换元件321的接收表面具有不同的角度。在本实施例中，转换元件321被设置在支撑部件322上，使得至少多个方向轴会聚。
转换元件321被设置在支撑部件322上，使得多个转换元件321的高接收灵敏度的方向与其它转换元件321的高接收灵敏度的方向不同，并且，多个转换元件321的高接收灵敏度的方向指向某个区域。这里，关于某个区域，当转换元件321的高接收灵敏度的方向指向所述某个区域时，与高接收灵敏度的方向相互平行的情况相比，转换元件321可更灵敏地接收从所述某个区域产生的声波。
这样，当与高接收灵敏度的方向相互平行的情况相比时，根据从某个区域产生的声波产生的某个区域的图像的分辨率变得更高。
因此，转换元件321至少包含设置在支撑部件322上的第一和第二转换元件，使得第一和第二转换元件的高接收灵敏度的方向相互不同(不平行)并且指向某个区域。
并且，转换元件321可至少包含设置在支撑部件322上的第一和第二转换元件，使得第一和第二转换元件的最高接收灵敏度的方向相互不同并且指向某个区域。具体而言，转换元件321可被设置在支撑部件322上，使得多个转换元件321的最高接收灵敏度的方向与其它转换元件321的最高接收灵敏度的方向不同，并且，多个转换元件321的最高接收灵敏度的方向指向某个区域。这里，关于某个区域，当转换元件321的最高接收灵敏度的方向指向某个区域时，与最高接收灵敏度的方向相互平行的情况相比，转换元件321可更灵敏地接收从某个区域产生的光声波。
由于如上面描述的那样设置转换元件321，因此可以提高接收器32关于从某个区域产生的声波的接收灵敏度。这样，当与最高接收灵敏度的方向相互平行的情况相比时，可提高根据从某个区域产生的声波产生的某个区域的图像的分辨率。
由于比某个水平高的转换元件321的接收灵敏度的方向指向某个区域，因此可以获得与该区域对应的图像的高分辨率。在本说明书中，能够执行高灵敏度的接收的区域被称为“高灵敏度区域”，该高灵敏度区域因此与高分辨率区域对应。在本实施例中，高分辨率区域代表从最高分辨率的点到最高分辨率的一半的点的范围。具体而言，下式(1)中的直径r代表高分辨率区域的直径。
r = r 0 φ d · ( R 2 - R H 2 ) . . . ( 1 )
这里，“R”代表允许的分辨率，“RH”代表最高分辨率，r0代表其中设置声音检测元件的球的直径，Φd代表第一转换元件的直径。这里，由“R”代表的允许的分辨率与最高分辨率的一半对应。
转换元件321接收声波并将声波转换成模拟电气信号。在本说明书中，术语“接收信号”包含从转换元件321输出的模拟信号和通过AD转换获得的数字信号。只要声波被检测，就可以使用诸如利用压电现象的转换元件(换能器)、利用光学共振的转换元件和利用电容变化的转换元件的任何元件。在本实施例中，转换元件321被设置在接收器32中。使用以多维方式布置的这种元件使得能够在多个位置同时接收声波并且减少接收时间。例如，转换元件321沿支撑部件322的半球状的内表面以3D螺旋状被设置。
支撑部件322支撑转换元件321。支撑部件322的形状优选允许布置转换元件321。具体而言，关于对于声波的接收灵敏度，支撑部件322优选支撑转换元件321，使得转换元件321被布置于包围被检部位(***)的闭合表面上。例如，当转换元件321被布置于球表面上使得转换元件321的最高接收灵敏度的方向(方向性)指向球的中心时，接收器32的中心的接收灵敏度变得最高。但是，转换元件321难以被布置于包围***的整个闭合表面上。
因此，支撑部件322可具有凹陷，并且转换元件321可沿凹陷的凹陷表面被布置。
凹陷表面可以是曲面，或者，可由多个平面形成。但是，曲面(或者，凹陷表面由多个平面构成时的近似曲面)的曲率的中心优选位于某个区域(高灵敏度区域)中。并且，当转换元件321沿曲面被布置时，曲面优选具有至少多个转换元件321的方向轴与曲面相交的形状。并且，凹陷表面优选具有由与相邻的转换元件321的最高接收灵敏度的方向垂直的表面限定的角度变得大于0度且小于180度的形状。
由于支撑部件322的凹陷表面具有这种形状，因此布置于支撑部件322上的转换元件321的接收灵敏度的方向轴会聚到某个区域中，因此可以提高接收器32对从某个区域产生的声波的接收灵敏度。
具体而言，支撑部件322可具有球面，并且转换元件321可沿球面被布置。这里，球面包含真球的表面以外的球面。具体而言，球面包含诸如半球面的具有开口的球面。并且，球面包含仍被视为球面的不均匀表面和仍被视为球面的椭圆面(通过三维扩展椭圆获得的具有通过2D曲面形成的表面的形状)。
支撑部件322优选具有设置在支撑部件322上的转换元件321的最高接收灵敏度的方向指向包含于被检部位中的某个区域的形状。这里，在某个区域中，相对于转换元件321被相互平行设置的情况，接收器32的对从某个区域产生的声波的接收灵敏度变得更高。当被检体信息获得装置包括***位保持部件时，支撑部件322的形状和转换元件321的布置被设定，使得某个区域可在测量时位于***位保持部件的***位***区域中。
并且，如在本实施例中描述的那样，转换元件321优选被设置在支撑部件322上，使得转换元件321的接收表面被设置在半球形支撑部件322的内侧。这里，半球体不仅包含通过精确地将球切半获得的形状，而且包含通过切掉球的一部分获得的形状。并且，球不仅包含真球，而且包含仍被视为球面的不均匀表面和仍被视为球面的椭圆面(通过三维扩展椭圆获得的具有通过2D曲面形成的表面的形状)。
并且，转换元件321被布置于支撑部件322上，使得转换元件321可在k空间中以均匀的间隔被采样。这里，可通过对实空间中的数据执行傅立叶变换获得k空间中的数据。具体而言，实空间的坐标与位置坐标(x,y,z)对应，并且，k空间(kx,ky,kz)中的轴与特定频率对应。
例如，如在日本专利No.4341987中描述的那样，优选以螺旋的方式布置转换元件321。注意，只要转换元件321被布置为形成希望的高分辨率区域，支撑部件322就具有任意形状。
并且，光照射单元31优选被设置在支撑部件322上。这样，保持用于接收声波的位置与用于照射光的位置之间的恒定的关系，并因此可获得均匀的光声波信息。***上的照射面积由美国国家标准委员会(American National Standards Institute)(ANSI)的标准限制。因此，为了增加传播到***中的光的量，优选增加照射强度和照射面积。但是，考虑光源5的成本，照射面积受到限制。
并且，根据转换元件321的方向性，当光被照射到接收灵敏度小的区域上时，光量的利用效率低。因此，对整个***的光照射是低效的。具体而言，当光仅照射到接收器32中的接收灵敏度高的区域上时，获得高的效率，并因此优选与接收器32一起移动光。例如，被检体信息获得装置还可包括用于移动光照射单元31的光照射单元移动机构(未示出)。光照射单元移动机构区分从第一被检部位(左***)接收声波时的光照射单元31的位置与从第二被检部位(右***)接收声波时的光照射单元31的位置。
移动机构34移动接收器32，并且，是能够在XY平面中执行2D扫描的二轴移动机构。虽然在本实施例中示出二轴移动机构，但移动机构34可以是能够沿X、Y和Z方向执行3D扫描的三轴移动机构。通过相互组合台架(未示出)、直线引导体(未示出)、进给螺杆机构(未示出)和马达(未示出)等，构成移动机构34。
在图1中，从光源5照射的光在被处理为具有希望的光分布形状的同时通过包含透镜和反射镜的光学组件被引向被检体。并且，由光源5照射的光可通过使用诸如光纤、通过使光纤成束形成的束光纤或通过在透镜镜筒中加入反射镜等形成的铰接臂的光学波导传播，并且，光学波导也被视为光引导单元51。光引导单元51的其它例子包括反射光的反射镜，收集光、放大光并且改变光的形状的透镜，以及散射光的散射板。
只要从光源5发射的光以希望的形状照射于***上，就可使用任何光学组件。注意，光不优选被透镜收集，而优选在具有一定的面积的区域中被发射，原因是这样可获得接收被检体的声波的大的区域。并且，当可直接从光源5向***发射希望的脉冲光时，光声装置可以不包括光引导单元51。
图3是示意性地示出本实施例的被检体信息获得装置从中获得被检体信息的区域即被检体信息获得区域的示图。乳癌诊断中的诊断区域包含被检者的腋窝(腋下)的区域。本实施例的被检体信息获得装置可将包含诊断区域的区域设定为被检体信息获得区域并且设定与该区域对应的扫描轨道。不同的被检者具有不同的诊断区域，这些诊断区域具有不同的形状、不同的尺寸和不同的位置等。并且，右***和左***的诊断区域基本上对称，但彼此不相同。如果设定大的扫描轨道以覆盖所有类型的***的诊断区域，那么整个测量时间变长，并因此增加被检者的身体负担，并且增加不必要的区域上的数据获得量。因此，优选对各被检部位(各***)设定扫描轨道的中心位置。
并且，当转换元件321如在本实施例中描述的那样被设置在支撑部件322上时，与平行布置转换元件321的情况相比，高灵敏度区域更小。因此，接收器32在高接收灵敏度与不必要区域一致的位置中的扫描被抑制，使得更有效地执行被检部位的声波的接收。
控制器2可根据检测接收器32的位置的传感器单元14(参见图1)的输出获得接收器32的移动量，并且产生用于移动接收器32并且输出到移动机构34的驱动信号。
传感器单元14例如被设置在移动机构34上，检测接收器32的位置或移动量，并且将位置或移动量输出到控制器2。控制器2包含存储单元2B和计算单元2A。存储单元2B可存储接收器32的扫描轨道的尺寸和形状、由传感器单元14检测的接收器32的位置数据和从输入单元8输出的数据。计算单元2A通过使用存储于存储单元2B中的数据设定接收器32的扫描轨道和扫描轨道的中心位置，并且获得接收器32的移动量或用于将接收器32移动到测量开始位置的测量开始位置数据。控制器2根据由计算单元2A获得的结果将用于移动接收器32的驱动信号输出到移动机构34。这样，接收器32通过移动机构34移动到测量开始位置。如上所述，控制器2控制移动机构34，使得移动机构34根据从输入单元8输入的数据改变接收器32的扫描轨道的中心。
作为计算扫描轨道和扫描轨道的中心位置的替代，计算单元2A可产生要被输出到移动机构34的驱动信号，该驱动信号被用于根据关于与输入信息对应并且存储于存储单元2B中的扫描轨道与扫描轨道的中心位置之间的比较的信息(表)控制扫描轨道的中心、接收器32的移动量和测量开始位置等。
传感器单元14的例子包含使用编码器或可变电阻器等的电位计和照相机。存储单元2B的例子包含诸如ROM、RAM和硬盘的存储介质。计算单元2A的例子包含CPU和场可编程门阵列(FPGA)芯片。
并且，控制器2可从供给到移动机构34的驱动信号获得接收器32的移动量并在存储单元2B中作为数据存储移动量，并且，可通过使用存储的数据而不是传感器单元14的输出产生用于将接收器32移动到测量开始位置的驱动信号。
并且，控制器2可控制对于被检部位的光照射。例如，控制器2向光源5输出用于控制光发射的驱动信号。控制器2可在接收器32通过移动机构34移动到测量开始位置时向光源5输入开始光发射的驱动信号(光照射开始信号)。具体而言，控制器2可向光源5输入光照射开始信号。光源5可在光路中包含开闭器，并且开闭器可根据从控制器2供给的光照射开始信号被打开和关闭。
图4和图5是示出***测量时的被检者的位置的概念图。被检者沿X方向移动身体，并且交替将右***和左******设置在某个位置中的******开口13中。图6是示出根据本实施例的被检体信息获得区域和接收器32的扫描轨道的概念图。当通过使用圆形扫描接收来自被检部位的声波时，通过跟踪XY平面中的扫描轨道的外周形成的区域的形状是圆形，并且用于右***和左***的这些区域的尺寸和形状彼此相同。本实施例的被检体信息获得装置在测量时沿X方向偏移用于右***和左***的接收器32的扫描轨道的中心。这样，可对各单个区域调整用于右***和左***的被检体信息获得区域。
如上所述，由于用于右***和左***的接收器32的扫描轨道的中心相互不同，因此，当与不相互区分扫描轨道的中心的情况相比时，可通过使用更小的扫描轨道接收从右***和左***的信息获得区域产生的声波。具体而言，由于对于各单个被检部位区分接收器32的扫描轨道的中心，因此，当与不区分扫描轨道的中心的情况相比时，可通过更小的扫描轨道获得被检部位的信息获得区域。因此，可以减少接收光声波所需要的时段，并且，当执行信号处理和图像产生时，可从被处理的数据去除与不必要的区域对应的数据。
这里，在本实施例中，由于被检体信息获得装置的接收器32的扫描轨道的形状是圆形，因此可通过在第二测量过程中改变圆的中心位置中的一个，使扫描轨道的中心相互区分。具体而言，例如，关于扫描轨道的中心的信息被存储于控制器2的存储单元2B中，并且，控制器2通过使用该信息设定通过跟踪接收器32的扫描轨道的外周形成的区域的位置使得扫描轨道的中心偏移，并且将相应的驱动信号输出到移动机构34。
由于通过跟踪扫描轨道的外周形成的区域的位置根据被检部位的形状、尺寸和位置等改变，因此可减少与不必要区域对应的数据获得量，并且可在适于各被检体的区域中接收声波。
注意，扫描轨道优选在多次执行测量时不改变，即，优选通过使用预先确定的扫描轨道多次执行测量。因此，由于移动机构34设定预先确定的扫描轨道，因此，当与改变扫描轨道的情况相比时装置的构成不复杂，同时可以限制扫描轨道的尺寸并且可减少测量时间。
并且，移动机构34可执行选自多个预先确定的扫描轨道的任意的扫描轨道。在这种情况下，当与执行任意的扫描轨道的情况相比时装置的构成不复杂，同时可以限制扫描轨道的尺寸并且可减少测量时间。
虽然在本实施例中描述了检查右***和左***的情况，但本发明也可被用于被检体信息获得区域的形状和位置由于检查不同的被检者而相互不同的情况。
虽然在本实施例中描述了接收器32的扫描轨道是圆形的情况，但扫描轨道不限于此，并且扫描轨道可在XY平面中是螺旋图案。
螺旋轨道意指关于旋转中心的径向的坐标向增加方向或减小方向移动的扫描轨道。图7是示出本实施例的接收器32的扫描轨道的概念图，并且是示意性地示出螺旋轨道的移动的示图。图7中的原点O是测量时的接收器32的扫描轨道的中心，并且，黑点代表测量时的不同定时处的接收器32的位置。接收器32沿黑点的位置移动。点P表示接收器32的扫描轨道上的某个点。当在极坐标系中表示点P的位置坐标(x,y)时，获得式(1)。
x＝r(t)cosΦ
y＝r(t)sinΦ   式(1)
这里“r(t)”表示径向的坐标(移动半径)，“Φ”表示由X轴和从原点向点P延伸的线限定的角度。在本实施例中，接收器32移动，使得接收器32的扫描轨道上的径向的坐标r(t)向增加方向或减小方向改变。
并且，在考虑向原点的加速度的情况下移动机构34优选从移动面的外侧移动接收器32。具体而言，当移动的初期阶段中的加速度大时，整个装置会明显抖动，并且抖动会影响测量。因此，当从向着原点的加速度小的外周开始移动并然后向内周继续移动时，装置的抖动被抑制。
并且，在这种情况下，可在第二测量过程中通过改变螺旋形状的中心位置改变扫描轨道的中心。
因此，例如，关于扫描轨道的中心位置的信息可存储于控制器2的存储单元2B中，并且，控制器2可通过使用该信息设定接收器32的测量位置使得扫描轨道的中心偏移，并且将相应的驱动信号输出到移动机构34。
如上所述，由于扫描轨道的中心根据被检部位的形状、尺寸和位置改变，因此可减少与不必要区域对应的数据获得量，并且可在对各被检体合适的区域中接收声波。
并且，接收器32的扫描轨道可基本上为直线。图8是示出在测量右***之前测量左***时的接收器32的扫描轨道的概念图。例如，接收器32在沿X方向(主扫描方向)移动的同时接收声波，并且，当到达被检体信息获得区域的端部时，接收器32沿Y方向(副扫描方向)移动。随后，接收器32在沿X方向移动的同时接收声波。这里，接收器32沿与X方向的先前扫描相反的方向移动。当到达被检体信息获得区域的端部时，接收器32再次沿Y方向移动。重复执行该处理，使得从左***接收声波。
然后，接收器32沿终止左***的测量时的扫描方向移动，并且，在到达右***的被检体信息获得区域时，接收器32开始右***的测量。然后，通过使用图8所示的扫描轨道在右***上执行测量。
注意，优选以使得先前主扫描中的高分辨率区域和随后的主扫描中的高分辨率区域相互重叠的移动量执行副扫描。这样，可以减少被检部位中的分辨率的变化。
如上所述，与圆形和螺旋形不同，当扫描轨道具有不明确具有中心的形状时，通过跟踪扫描轨道的最外周形成的区域的重心可被设定为扫描轨道的中心。
在前面的描述中，作为例子，描述在接收器32在XY平面中移动的同时接收声波的情况。但是，移动机构34可使接收器32沿与XY面垂直的Z方向(在本实施例中，为与******的方向平行的方向)执行扫描。由于接收器32还沿Z方向扫描，因此，高分辨率区域也沿Z方向移动，并因此可在大区域中以高精度执行测量。
图9是示出根据本实施例的被检体信息的获得流程的示图。在接收声波之前操作员安装适于作为信息获得目标的***的保持部件11。保持部件11可以是可替换的，并且可被固定地附接。当保持部件11已被事先安装时，该步骤可被省略。这里，作为例子，在本实施例中描述在输入关于目标被检部位的信息之前安装保持部件11的情况。但是，保持部件11可在输入关于目标被检部位的信息之后被安装。
关于作为信息获得目标的被检部位(***)的信息(右或左、位置和形状等)可由操作员输入到输入单元8，或者，***位检测器12的输出可作为信息被输入到输入单元8。当使用***位检测器12的输出时，可以省略操作员执行的关于被检部位(目标***)的信息的输入。在第一被检部位(***中的一个)被定位之后，接收器32通过移动机构34移动到测量开始位置，并且开始接收声波。在终止通过设定扫描轨道的测量之后，操作员在适当的情况下用另一个保持部件11替代保持部件11。然后，第二被检部位(***中的另一个)被定位于保持部件11上，接收器32移动到用于接收从第二被检部位产生的声波的位置，并且，被检体信息获得装置开始接收从第二被检部位产生的声波。
在这种情况下，被检体信息获得装置可以不输入关于被测量的***的信息。例如，要对作为连续的测量处理的目标的两个***(本实施例中的右***和左***)执行的处理和关于处理的信息被存储于控制器2的存储单元2B中。控制器2根据在测量之前输入的关于被检部位的信息从存储单元2B读取关于第二***的信息。控制器2根据读取的信息向移动机构34输出用于使接收器32移动到测量开始位置的信号。接收器32在由控制器2设定的测量开始位置中开始接收，以接收由另一***产生的声波。
并且，被检体信息获得装置可被配置为使得，在测量***中的一个之后，操作员输入关于***中的另一个的信息(右或左、位置、形状和尺寸等)。并且，被检体信息获得装置可被配置为使得，与另一***相关的***位检测器12的输出被输入到输入单元8。
在本实施例中，虽然作为例子描述了安装***位保持部件的情况，但可以不安装***位保持部件，并且，被检体信息获得装置可被配置为使得向下突出的***被*********开口13中且被直接浸入调整体35中。
以这种方式，由于通过跟踪测量时的接收器32的扫描轨道的外周形成的区域的位置对于各被检部位改变，因此，当与通过跟踪扫描轨道的外周形成的区域的位置不改变的情况相比时，可通过更小的扫描轨道覆盖被检部位的信息获得区域。因此，可减少接收光声波所需要的时段，并且，当要执行信号处理和图像产生时，可从待处理的数据去除与不必要区域对应的数据。
第二实施例
在第二实施例中，作为例子，将描述被检体信息获得装置包括具有多个开口的被检体支撑部件和与开口对应的多个接收器的情况。具体而言，作为例子，将描述包括具有用于***被检部位的两个开口(******开口13)的被检体支撑部件(床1)和两个***位保持部件的被检体信息获得装置。注意，与第一实施例相同的构成和动作由与第一实施例相同的附图标记表示，并且省略其详细的描述。
图10是示出测量被检部位时的被检者的位置的概念图。本实施例的被检体信息获得装置被配置为使得，作为被检体***开口的两个******开口13被设置在作为被检体支撑单元的床1上，使得右***和左***均可同时*********开口13中。******开口13被配置为允许同时***两个***，并因此可以仅设置大的***开口。在这种情况下，优选由***支撑部件(未示出)同时支撑两个***，使得两个***均不下垂太多。保持部件11可由单个部件构成，或者可由用于右***和左***的不同的部件构成。
图11是从沿图10的线XI-XI的截面观看的被检体信息获得装置的概念图。本实施例的移动机构34使接收器32扫描接收右***和左***两者的声波所需要的范围。具体而言，与第一实施例相比，移动机构34在X方向具有更大的移动行程。控制器2(图1)由CPU等构成，并且在测量时控制用于根据输入到输入单元8(图1)的信息控制移动机构34的方法。
输入单元8输入关于***的类型(右或左)、位置、尺寸和形状等的信息。作为输入方法，操作员可直接在输入单元8中输入信息。并且，可通过将***位检测器12(目标***检测器)(图1)的输出输入到输入单元8，自动将关于被检部位(目标***)的信息输入到输入单元8。通过这些构成，操作员不需要直接输入***的类型等，并且，可防止获得由于操作员的输入错误产生的错误的被检体部位信息。
图12是示出根据本实施例的被检体信息的获得流程的示图。操作员安装与作为产生要被接收的声波的目标的第一被检部位(***中的一个)对应的支撑部件，并且输入关于第一被检部位的信息(例如，***的类型)。在***被设定于***位保持部件中之后，接收器32通过移动机构34移动到测量开始位置，并且，开始从第一被检部位接收声波。在接收来自第一被检部位的声波之后，接收器32通过移动机构34移动到用于第二被检部位(***中的另一个)的测量开始位置。然后，接收器32从第二被检部位接收声波。
本实施例的被检体信息获得装置能够在被检者一次在俯卧位中设定两个***时测量这些***，并因此可减少当相互切换被检查的***时产生的被检者的位置调整的负担。
虽然在本实施例中作为例子描述了设置两个***位保持部件的情况，但可以不设置***位保持部件，并且，向下突出的***可被*********开口13中且被直接浸入调整体35中。
图13是示意性地示出根据本实施例的接收器32的扫描轨道的概念图。在本实施例中，将描述扫描轨道具有圆形形状的情况。
本实施例的被检体信息获得装置通过沿具有第一旋转中心的扫描轨道由接收器32执行扫描来接收***中的一个的声波。然后，沿具有通过沿X方向偏移接收器32的扫描轨道的第一旋转中心获得的第二旋转中心的扫描轨道执行扫描，使得接收***中的另一个的声波。通过跟踪右***的扫描轨道的外周形成的区域的尺寸和形状与左***的尺寸和形状相同。这样，由于用于右***和左***的接收器32的扫描轨道的中心相互不同且通过跟踪扫描轨道的外周形成的区域的位置相互不同，因此可以减少用于获得被检体信息的时段。并且，当执行信号处理并产生图像时，可以减少不必要区域的数据获得量。并且，当控制扫描轨道使得通过使用输入到输入单元8的信息改变通过跟踪接收器32的扫描轨道的外周形成的区域时，可以获得更优的扫描区域。例如，控制器2可从存储于控制器2中的关于多个扫描轨道的数据读取与输入到输入单元8的信息对应的扫描轨道。注意，可设置根据被检者的***的位置调整******开口13或***支撑部件(未示出)的位置的调整机构(未示出)。调整机构可被电操作，或者由操作员手动操作。通过该构成，可在执行***定位时减少被检者的负担。并且，***位检测器12(图1)检测******开口13的位置或保持部件11的位置，并且，控制器2向移动机构34输出驱动信号，使得根据产生待接收的声波的目标区分接收器32的扫描轨道的中心。
以这种方式，由于在测量时对于各被检部位改变接收器32的扫描轨道的中心，因此，当与不改变扫描轨道的中心的情况相比时，可通过更小的扫描轨道覆盖被检部位的信息获得区域。因此，可以减少用于接收声波的时段，并且，当执行信号处理和图像产生时，可从待处理的数据去除与不必要区域对应的数据。并且，待检部位不变为其它部位，可以减少被检者的负担，并且，可从用于接收声波的时段去除用于改变被检部位的时段。
第三实施例
在第三实施例中，作为例子，将描述被检体信息获得装置包括多个***位保持部件和与***位保持部件对应的多个接收器的情况。具体而言，作为例子，将描述包括具有用于***被检部位的两个开口(******开口13)的被检体支撑部件(床1)、两个***位保持部件和两个接收器32的被检体信息获得装置。例如，可在执行被检者A的两个***的声波的接收并然后执行被检者B的两个***的声波的接收的情况下使用本实施例。注意，与第一实施例或第二实施例相同的构成和动作由与第一实施例或第二实施例相同的附图标记表示，并且省略其详细的描述。
图14是示出测量时的被检者的位置的概念图。本实施例的被检体信息获得装置被配置为使得，两个******开口13(开口)被设置在作为被检体支撑单元的床1上，使得右***和左***均同时*********开口13中。******开口13被配置为允许同时***两个***，并因此可以仅设置大的***开口。在这种情况下，优选由***支撑部件(未示出)同时支撑两个***，使得两个***均不下垂太多。保持部件11(***位保持部件)可由单个部件构成，或者可由用于右***和左***的不同的部件构成。
在本实施例中，虽然作为例子描述了设置两个***位保持部件的情况，但可以不设置***位保持部件，并且，被检体信息获得装置可被配置为使得向下突出的***可被*********开口13中且被直接浸入调整体35中。
图15是从沿图14的线XV-XV的截面观看的被检体信息获得装置的概念图。在本实施例中，设置两个接收器32和两个移动机构34。通过使用两个接收器32和两个移动机构34同时接收来自右***和左***的声波。控制器2(图1)被配置，使得根据测量时的输入单元8(图1)的输入向移动机构34输入接收器32的控制信号。输入到输入单元8的信息的例子包含***的类型(右和左)、形状和位置等。作为输入方法，操作员可直接向输入单元8输入信息。并且，可通过将***位检测器12(图1)的输出输入到输入单元8，自动将关于被检部位(目标***)的信息输入到输入单元8。通过这些构成，操作员不需要直接输入***的类型等，并且，防止获得由于操作员的输入错误产生的错误的被检体部位信息。
图16是示出根据本实施例的接收器32的扫描轨道的概念图。通过用第一接收器32执行扫描，接收来自右***的声波，同时，通过用第二接收器32执行扫描，接收来自左***的声波。控制器2根据由操作员输入到输入单元8(图1)的信息或者从***位检测器12(图1)输入到输入单元8的信息确定开始接收器32对声波的接收的位置(测量开始位置)。具体而言，控制器2被配置为向移动机构34输入与对于两个被检部位(本实施例中的右***和左***)由接收器32开始声波的接收的位置相关的信号。接收器32通过移动机构34移动到测量开始位置，并然后开始从被检部位的声波的接收。具体而言，接收器32的扫描轨道的中心位置从先前接收的位置改变，并且，通过跟踪外周形成的区域移动到对于单个被检部位合适的位置。因此，由于可减少来自不必要区域的声波的接收，因此可减少用于接收声波的时段，并且，当执行信号处理并且产生图像时，可减少处理的数据量。
并且，本实施例的被检体信息获得装置可从两个***同时接收声波，并因此可减少用于接收声波的时段并且可减少被检者的负担。
并且，由于通过使用输入到输入单元8的信息控制接收器32的扫描轨道，因此扫描范围可进一步被优化。例如，控制器2可从存储于控制器2中的多个扫描轨道的数据读取与输入到输入单元8的信息对应的扫描轨道。注意，可以设置根据被检者的***的位置调整******开口13或保持部件11(图1)的位置的调整机构(未示出)。所述调整机构可被电操作，或者由操作员手动操作。通过这些构成，可在执行***定位时减少被检者的负担。
并且，***位检测器12(图1)检测******开口13或保持部件11的位置，使得根据产生待接收的声波的目标改变接收器32的扫描轨道的中心。这样，可根据产生待接收的声波的目标改变通过跟踪接收器32的扫描轨道的外周形成的区域的位置。由于不同的被检者具有产生待接收的声波的目标的不同形状，因此，当设定接收器32的扫描轨道使得扫描轨道覆盖产生待接收的声波的目标的整个区域时，扫描轨道变大。但是，改变接收器32的扫描轨道的中心的位置使得能够在与产生待接收的声波的目标对应的位置中接收声波，同时抑制扫描轨道的增大。
在本实施例中，例如，当接收器32的扫描轨道是圆形时，两个接收器32的旋转的相位和方向优选相互一致。通过该扫描，可以避免两个接收器32之间的干涉。并且，作为另一例子，两个接收器32的旋转方向如图16所示的那样彼此相反且其相位偏移180°的构成也是优选的。通过该扫描，可以避免两个接收器32之间的干涉，并且，可以消除由于接收器32的加速向被检体信息获得装置施加的Y方向的负担。因此，可以抑制被检体信息获得装置的振动。
接收器32的扫描轨道的中心在测量时对于各被检部位改变，因此，当与扫描轨道的中心不改变的情况相比时，可通过更小的扫描轨道覆盖获得关于被检部位的信息的区域。因此，可以减少用于接收声波的时段，并且，当执行信号处理和图像产生时，可从待处理的数据去除与不必要区域对应的数据。并且，由于省略将被检部位变为另一部位的处理，因此可减少被检者的负担，并且，可从接收声波的时段去除用于改变被检部位的时段。并且，由于可同时执行来自两个被检部位的声波的接收，因此减少用于接收声波的时段，并且还减少被检者的负担。
其它实施例
也可通过读出并执行记录于存储介质(例如，非暂时计算机可读存储介质)上的计算机可执行指令以执行本发明的上述的实施例中的一个或多个的功能的***或装置的计算机并通过由***或装置的计算机通过例如从存储介质读出并执行计算机可执行指令以执行上述的实施例中的一个或多个的功能执行的方法，实现本发明的实施例。计算机可包括中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)或其它电路中的一个或多个，并且可包括单独的计算机或单独的计算机处理器的网络。可例如从网络或存储介质向计算机提供计算机可执行指令。存储介质可包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布计算***的存储器、光盘(诸如紧致盘(CD)、数字万用盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM))、闪存设备和存储卡等中的一个或多个。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽范的解释以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (15)

1.一种被检体信息获得装置，包括：
接收器，所述接收器被配置为包含多个转换元件和支撑部件，所述多个转换元件接收声波并且输出接收信号，所述支撑部件包含设置在其中的转换元件；
移动机构，所述移动机构被配置为移动接收器；和
控制器，所述控制器被配置为将驱动信号输入移动机构，
其中，转换元件被设置在支撑部件中，使得多个转换元件的方向轴会聚，并且，
控制器控制移动机构，使得接收器的扫描轨道的中心位置改变。
2.根据权利要求1的被检体信息获得装置，还包括：
被配置为输入关于被检部位的信息的输入单元；
其中，所述控制器控制移动机构，使得接收器的扫描轨道的中心位置根据从输入单元输入的关于被检部位的信息改变。
3.根据权利要求2的被检体信息获得装置，其中，
控制器包含：能够存储关于扫描轨道的尺寸和形状的数据、关于接收器的位置的数据和从输入单元输入的信息的存储单元，以及根据存储于存储单元中的数据计算接收器的移动量或测量开始位置的计算单元。
4.根据权利要求3的被检体信息获得装置，其中，
控制器将基于由计算单元执行的计算的结果的驱动信号输入到移动机构中。
5.根据权利要求1的被检体信息获得装置，其中，
当接收器通过移动机构移动到测量开始位置时，控制器向光源输出用于开始光发射的驱动信号。
6.根据权利要求1的被检体信息获得装置，还包括：
被配置为检测被检部位的***位检测器，
其中，控制器控制移动机构，使得接收器的扫描轨道的中心位置根据***位检测器的输出改变。
7.根据权利要求1的被检体信息获得装置，还包括：
被配置为产生光的光源；和
被配置为发射从光源引导的光的光照射单元。
8.根据权利要求7的被检体信息获得装置，其中，
光照射单元被设置在支撑部件中。
9.根据权利要求7的被检体信息获得装置，还包括：
被配置为移动光照射单元的光照射单元移动机构，
其中，光照射单元移动机构对于各被检部位改变光所照射的位置。
10.根据权利要求1的被检体信息获得装置，还包括：
具有用于***被检部位的多个开口的被检体支撑部件。
11.根据权利要求1的被检体信息获得装置，还包括：
被配置为单独地支撑被检部位的多个支撑部件。
12.根据权利要求11的被检体信息获得装置，还包括：
与用于支撑被检部位的支撑部件对应的多个接收器。
13.根据权利要求12的被检体信息获得装置，其中，
控制器控制移动机构，使得接收器在接收器的扫描轨道的旋转方向和相位相互一致的状态中接收声波。
14.根据权利要求12的被检体信息获得装置，其中，
控制器控制移动机构，使得接收器在接收器的扫描轨道的旋转方向彼此相反且相位相互偏移180度的状态中接收声波。
15.一种被检体信息获得方法，包括：
通过接收器接收从第一被检部位产生的声波；
改变接收器的扫描轨道的中心部分；和
通过接收器接收从第二被检部位产生的声波，
其中，接收器包含多个转换元件和支撑部件，所述多个转换元件接收从被检部位产生的声波，所述支撑部件包含设置在其中的转换元件，并且转换元件被设置在支撑部件上，使得多个转换元件的方向轴会聚。
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