被檢體信息獲取設(shè)備和激光設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種被檢體信息獲取設(shè)備和激光設(shè)備。使用的被檢體信息獲取設(shè)備包含：照射單元，用于利用激光束照射被檢體；波長切換單元，用于選擇激光束的波長；限制單元，用于限制激光束的輸出值；探測器，用于接收從被激光束照射的被檢體產(chǎn)生的聲波；以及構(gòu)成單元，用于使用聲波產(chǎn)生與被檢體有關(guān)的特性信息；其中，所述限制單元根據(jù)由所述波長切換單元所選擇的波長來限制所述輸出值。
【專利說明】被檢體信息獲取設(shè)備和激光設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及被檢體信息獲取設(shè)備和激光設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]作為使用光的一種類型的光成像技術(shù)，存在光聲成像(PAI)。利用光聲成像，作為被檢體的活體被脈沖光照射，并且利用探測器接收基于脈沖光的能量吸收而在諸如腫瘤的被檢體部位處產(chǎn)生的聲波。另外，通過使從探測器輸出的接收信號經(jīng)受分析處理，可獲取活體中的光學(xué)特性分布作為圖像數(shù)據(jù)。
[0003]日本專利申請公開N0.2010-022812公開了一種利用保持部件從兩側(cè)保持乳房并在探測器在保持部件之上執(zhí)行二維掃描的同時接收聲波的設(shè)備。作為使用探測器來執(zhí)行二維掃描的結(jié)果，可以獲取與被檢體中的多個位置有關(guān)的特性信息。
[0004]并且，通過使用通過從激光設(shè)備照射多個波長的光而獲得的聲波的信號來計(jì)算具有不同的光學(xué)吸收譜的物質(zhì)的存在比(abundance rat1)的技術(shù)正在被研究。
[0005]例如，“Journalof B1medical 0pticsl4(5)，054007”關(guān)注光學(xué)吸收譜在氧化血紅蛋白和還原血紅蛋白存在于血液中的情況下的不同點(diǎn)，并且描述了通過使用多個波長來計(jì)算血液中的氧飽和度的方法。
[0006]并且，日本專利申請公開N0.2011-229735描述了測量從激光設(shè)備輸出的光的波長并基于與所測量的波長有關(guān)的信息來控制激光設(shè)備的輸出。
[0007]在具有可變波長的激光設(shè)備的情況下，增益基于輸出的脈沖光的波長而不同。上述增益被定義為相對于輸入電壓時的輸出的比。由于增益不同，因此即使當(dāng)施加相同的電壓時，當(dāng)切換波長且照射激光時，輸出也將變化。
[0008]一般來說，在將光聲波設(shè)備應(yīng)用到活體時，照射的光強(qiáng)度需要被限制到預(yù)定的閾值或更低。該值被稱為最大容許曝光(MPE)。為了實(shí)現(xiàn)以上情況，例如，存在監(jiān)視在電源電路中輸入到脈沖光源的電壓并且在達(dá)到某一電壓時限制所輸入的電壓的方法。根據(jù)該方法，即使出現(xiàn)誤操作，也能夠防止不期望的電壓被輸入到脈沖光源，并且防止照射超過MPE的脈沖光。
[0009]然而，即使監(jiān)視電壓時的光學(xué)閾值依賴于增益的波長依賴性根據(jù)波長而不同，迄今為止在安全互鎖中也不存在用于對每個波長切換電壓監(jiān)視標(biāo)準(zhǔn)的裝置。因此，不可能根據(jù)波長限制輸入的電壓并限制脈沖光的照射。因此，例如，即使電壓對某一波長是最適宜的輸出，也存在在切換波長之后輸出變得太大的情況，并且存在由于照射被限制而停止激光設(shè)備的操作的可能性，并且相反地，存在照射輸出將變得太小的可能性。
[0010]鑒于前述問題設(shè)計(jì)了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于在波長可變激光器中根據(jù)選擇的波長來限制激光照射。
[0011]從以下參照附圖的示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明提供一種被檢體信息獲取設(shè)備，包括:
[0013]照射裝置，被配置為利用激光束照射被檢體；
[0014]波長切換裝置，被配置為選擇激光束的波長；
[0015]限制裝置，被配置為限制激光束的輸出值；
[0016]探測器，被配置為接收從被激光束照射的被檢體產(chǎn)生的聲波；
[0017]構(gòu)成裝置，被配置為使用聲波產(chǎn)生與被檢體有關(guān)的特性信息；以及
[0018]可變電壓電源，在所述可變電壓電源中電壓被所述限制裝置控制，
[0019]其中，所述限制裝置根據(jù)由所述波長切換裝置所選擇的波長來限制所述輸出值，并且
[0020]其中，所述照射裝置作為已接收高電流脈沖的閃光燈激勵激光介質(zhì)的結(jié)果并且還作為Q開關(guān)對激光介質(zhì)進(jìn)行Q切換的結(jié)果來照射激光束，所述高電流脈沖在脈沖形成網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)所述可變電壓電源的電壓值生成。
[0021]本發(fā)明還提供一種激光設(shè)備，包括:
[0022]照射裝置，被配置為照射激光束；
[0023]波長切換裝置，被配置為選擇激光束的波長；
[0024]限制裝置，被配置為限制激光束的輸出值；以及
[0025]可變電壓電源，在所述可變電壓電源中電壓被所述限制裝置控制，
[0026]其中，所述限制裝置根據(jù)由所述波長切換裝置所選擇的波長來限制所述輸出值，并且
[0027]其中，所述照射裝置作為已接收高電流脈沖的閃光燈激勵激光介質(zhì)的結(jié)果并且還作為Q開關(guān)對激光介質(zhì)進(jìn)行Q切換的結(jié)果來照射激光束，所述高電流脈沖在脈沖形成網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)所述可變電壓電源的電壓值生成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是示出被檢體信息獲取設(shè)備的配置的框圖；
[0029]圖2是在波長切換期間限制照射的概念圖；
[0030]圖3是示出在波長切換期間使電壓下降的示例的流程圖；
[0031]圖4是示出波長切換期間的輸出的差異的概念圖；
[0032]圖5是示出激光設(shè)備的主要配置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]現(xiàn)在參照附圖解釋本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，以下描述的組件的尺寸、材料、形狀和相對布置要根據(jù)本發(fā)明要被應(yīng)用的設(shè)備的配置和各種條件適當(dāng)?shù)馗淖儯⑶疫@些實(shí)施例不意在將本發(fā)明的范圍限于以下描述。
[0034]在本發(fā)明中，聲波包含被稱為音波、超聲波、光聲波和光聲超聲波的彈性波，并且接收器接收在被檢體內(nèi)傳播的聲波。換句話說，本發(fā)明的被檢體信息獲取設(shè)備包含利用接收通過使被檢體被光(電磁波)照射而在被檢體中產(chǎn)生的聲波、并獲取被檢體中的特性信息的光聲效應(yīng)的設(shè)備。
[0035]在前述情況下獲取的被檢體中的特性信息表示被檢體信息，其反映基于光照射而產(chǎn)生的聲波的初始聲壓、從初始聲壓分布導(dǎo)出的光能吸收密度、吸收系數(shù)或構(gòu)成組織的物質(zhì)的濃度。例如，物質(zhì)的濃度為氧飽和度或氧化/去氧血紅蛋白濃度等。并且，也可獲取特性信息作為與被檢體中的各位置有關(guān)的分布信息而不是作為數(shù)值數(shù)據(jù)。換句話說，也可獲取諸如吸收系數(shù)分布或氧飽和度分布的分布信息作為圖像數(shù)據(jù)。
[0036]現(xiàn)在參照附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。注意，作為一般規(guī)則，相同的構(gòu)成要素被賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其解釋。本發(fā)明也可被視為被檢體信息獲取設(shè)備或激光設(shè)備的操作方法或控制方法。本發(fā)明還可被視為用于使信息處理設(shè)備等實(shí)現(xiàn)控制方法的程序。
[0037]盡管在各實(shí)施例中解釋細(xì)節(jié)，但本發(fā)明的特征在于，在能夠使用多個波長的激光設(shè)備中根據(jù)波長改變經(jīng)受照射限制的電壓閾值。
[0038]<實(shí)施例1>
[0039]本實(shí)施例解釋在能夠照射多個波長的光、利用光聲效應(yīng)的設(shè)備中設(shè)定限制各波長的激光照射的電壓的閾值的方法。
[0040](設(shè)備的基本配置)
[0041]圖1是示出本實(shí)施例中的被檢體信息獲取設(shè)備的配置的框圖。
[0042]被檢體信息獲取設(shè)備包括用于保持諸如活體的被檢體101的保持部件102、用于照射光的照射單元103和作為用于接收聲波并將接收的聲波轉(zhuǎn)換成接收信號的接收器的探測器(probe) 104。被檢體信息獲取設(shè)備進(jìn)一步包括用于放大接收信號并將放大的接收信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的測量單元105、用于執(zhí)行數(shù)字化接收信號的積分處理等的信號處理單元106和用于從來自信號處理單元的輸出信號產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)的圖像構(gòu)成單元107。被檢體信息獲取設(shè)備進(jìn)一步包括用于顯示利用圖像構(gòu)成單元107產(chǎn)生的圖像的圖像顯示單元108和用于移動照射單元103和探測器104的掃描控制單元109。
[0043]現(xiàn)在詳細(xì)解釋各個塊。
[0044](保持部件)
[0045]作為被檢體101，例如，可以考慮活體的乳房。保持部件102由用于從兩側(cè)保持被檢體101的一對保持部件(即第一保持部件102A和第二保持部件102B)配置。為了改變保持間隙和保持壓力，利用未示出的保持機(jī)構(gòu)控制兩個保持部件的相對位置。在隨后的解釋中，當(dāng)不需要區(qū)分保持部件102A和102B時，它們將被共同表示為保持部件102。
[0046]作為保持部件102夾著被檢體101的結(jié)果，被檢體101被固定，并由此減小由被檢體101的移動所導(dǎo)致的測量誤差。并且，被檢體101可根據(jù)光的穿透深度被調(diào)整到期望的厚度。注意，由于保持部件102B位于光的光路上，因此，它優(yōu)選由相對于使用的光具有高的透射率的諸如聚甲基戊烯的材料配置。并且，探測器104側(cè)的保持部件102A優(yōu)選由與探測器104具有高的聲學(xué)一致性的部件配置。
[0047]使用者打開為室柜(cabinet)設(shè)置的未示出的門并執(zhí)行用于保持被檢體101的過程，并然后固定保持部件102、關(guān)閉門并開始拍攝。
[0048](照射單元)
[0049]用于利用光照射被檢體101的照射單元103由用于產(chǎn)生光的光源和用于通過將光引導(dǎo)到該被檢體來利用來自光源的光照射被檢體的照射部分配置。照射單元與本發(fā)明的照射裝置對應(yīng)。
[0050]作為光源，優(yōu)選使用能夠產(chǎn)生在530?1300nm的近紅外區(qū)域中具有中心波長的脈沖光(100納秒或更少的脈沖寬度)的固態(tài)激光器。例如，使用釔-鋁-石榴石激光器或鈦-藍(lán)寶石激光器。注意，測量光的波長根據(jù)要被測量的被檢體中的光吸收物質(zhì)(例如，血紅蛋白或葡萄糖或膽固醇)在530nm與1300nm之間選擇。
[0051]光源由脈沖形成網(wǎng)絡(luò)(PFN)、閃光燈、激光介質(zhì)、波長切換裝置、Q開關(guān)、可變電壓電源、電壓監(jiān)視電路、電壓控制裝置、照射限制控制裝置和電壓閾值切換裝置配置。
[0052]電壓控制裝置控制可變電壓電源。脈沖形成網(wǎng)絡(luò)根據(jù)可變電壓電源的電壓蓄積電荷，并從蓄積電荷產(chǎn)生高電流脈沖。另外，來自脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的高電流脈沖被發(fā)送到閃光燈,并因此通過激勵激光介質(zhì),發(fā)射激光束。這里，Q開關(guān)輸出來自被激勵的激光介質(zhì)的巨脈沖。
[0053]電壓監(jiān)視電路監(jiān)視輸入到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓，并檢測電壓值。在光源經(jīng)受異常且輸入電壓增加的情況下，當(dāng)電壓監(jiān)視電路檢測到這樣的電壓增加時，照射限制控制裝置強(qiáng)制限制激光的照射，使得蓄積的電荷不變得過量，并由此防止照射激光。電壓監(jiān)視電路與本發(fā)明的監(jiān)視裝置對應(yīng)。
[0054]對于強(qiáng)制限制激光照射，可考慮各種方法。例如，存在抑制從可變電壓電源到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓的輸入的方法。并且，存在抑制向閃光燈施加脈沖的方法。并且，存在為了防止來自稍后描述的照射部分的激光的照射而利用快門在出射端處完全阻擋光的方法。并且，存在利用諸如濾光器的減光(light reduct1n)裝置充分地弱化照射光的方法。并且，存在利用諸如透鏡的光擴(kuò)散裝置充分地弱化每單位面積的照射光的方法。并且，存在不執(zhí)行對激光照射執(zhí)行的Q切換的方法。
[0055]特別地，抑制從可變電壓電源到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓的施加的方法可更可靠地限制激光的照射，原因是激光介質(zhì)不被激勵。
[0056]本實(shí)施例中的光源是能夠照射多個波長的波長可變激光器，并且，增益根據(jù)使用的波長而不同。換句話說，即使當(dāng)向脈沖形成網(wǎng)絡(luò)施加的電壓相同時，激光輸出也將根據(jù)波長而不同。因此，可能出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，即，光強(qiáng)度在電壓恒定時在切換之前的波長下將不超過最大容許曝光(MPE)，但在切換之后的波長下超過MPE。當(dāng)在切換之前的波長下增益相對低時而在切換之后的波長下增益相對高時，出現(xiàn)這種類型的現(xiàn)象。
[0057]因此，電壓閾值切換裝置被用于根據(jù)波長來切換電壓監(jiān)視電路中的閾值，使得即使當(dāng)使用的波長被切換時，也不照射超過MPE的光。該閾值是當(dāng)電壓超過該值時來自照射單元的光的照射被強(qiáng)制停止的數(shù)值。對于每個激光介質(zhì)或?qū)τ诿總€單獨(dú)的設(shè)備可事先獲得根據(jù)波長的閾值，該閾值可存儲在存儲裝置中并根據(jù)需要讀取。否則，可從未示出的輸入裝置接收使用者對閾值的輸入。基于該控制，能夠防止在波長切換期間照射超過MPE的激光束，并由此適當(dāng)?shù)叵拗萍す庹丈洹?br> [0058]在即使當(dāng)向脈沖形成網(wǎng)絡(luò)施加的電壓低時輸出也增加的波長(即輸出值與電壓值相比相對大的波長)下，用于限制激光照射的電壓被設(shè)定為低。相反，在除非增加向脈沖形成網(wǎng)絡(luò)施加的電壓否則輸出將不增加的波長(即輸出值與電壓值相比相對小的波長)下，用于限制激光照射的電壓被設(shè)定為高。由此能夠通過考慮增益差來限制激光照射。
[0059]在利用波長切換裝置選擇波長之前，電壓閾值切換裝置切換閾值。
[0060]光源通常具有預(yù)設(shè)的照射頻率。為了連續(xù)照射期望強(qiáng)度的脈沖光，該照射頻率被設(shè)定為設(shè)計(jì)值。由于該照射頻率影響每單位時間可執(zhí)行的光聲測量的次數(shù)，因此，照射頻率越高越好。
[0061]作為照射部分，例如，可以使用反射光的鏡子、會聚(condense)或擴(kuò)展光或改變其形狀的透鏡、散射、彎曲或反射光的棱鏡、傳播光的光纖或擴(kuò)散器。只要被檢體的期望區(qū)域被從光源發(fā)射的光以期望的形狀照射，照射部分就可以是任意類型的組件。
[0062]現(xiàn)在參照圖5解釋激光設(shè)備的主要構(gòu)成要素。激光介質(zhì)501利用閃光燈502來激勵，并且經(jīng)由Q切換放出(discharge)光。放出的激光束作為波長切換裝置503選擇的期望波長的照射光從輸出鏡505輸出。并且，快門504可根據(jù)需要設(shè)置，并且可執(zhí)行輸出控制。來自接收可變電壓電源507的電壓的脈沖形成網(wǎng)絡(luò)506的高電流脈沖流入到閃光燈502 中。
[0063]控制單元508控制前述構(gòu)成要素?？刂茊卧梢允菃蝹€控制電路或信息處理設(shè)備。否則，控制單元也可以是前述電壓控制裝置、照射限制控制裝置和電壓閾值切換裝置等一并包括限制激光束的輸出值的功能的結(jié)果。在前述情況下，本發(fā)明的限制裝置與控制單元對應(yīng)。
[0064]從控制單元朝向各構(gòu)成要素的虛線箭頭表示上述用于強(qiáng)制限制激光照射的各種方法中的每一個中的控制信號。
[0065](探測器)
[0066]探測器104包括用于接收聲波并將接收的聲波轉(zhuǎn)換成電信號(接收信號)的元件。作為探測器104的元件，可以考慮利用壓電現(xiàn)象的轉(zhuǎn)換元件、利用光的共振的轉(zhuǎn)換元件或利用電容的改變的轉(zhuǎn)換元件。只要它可接收聲波并將接收的聲波轉(zhuǎn)換成電信號，就可使用任意類型的元件。使用其中多個元件被一維或二維設(shè)置的探測器是優(yōu)選的，原因是可擴(kuò)大測量、可縮短測量時間且可提高SN比。
[0067]注意，由于產(chǎn)生的聲波的聲壓與光的光強(qiáng)度成比例，因此，為了提高接收信號的SNt匕，優(yōu)選照射探測器的前面的區(qū)域。因此，探測器104和照射單元103的光的出射端優(yōu)選設(shè)置在跨著被檢體彼此面對的位置處。并且，掃描控制單元109優(yōu)選同步執(zhí)行掃描，以便維持探測器104與光的出射端的位置關(guān)系。并且，作為照射部分還將光引導(dǎo)到探測器104側(cè)的結(jié)果，被檢體101可利用來自與探測器104相同側(cè)的光照射。
[0068](測量單元)
[0069]測量單元105由用于放大從探測器104輸入的模擬信號(模擬接收信號)的信號放大單元和用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器配置。為了不管被檢體中的深度如何都獲得具有均勻襯度的圖像數(shù)據(jù)，信號放大單元根據(jù)從光的照射直到聲波到達(dá)探測器的元件的時間執(zhí)行增加或減小放大增益的控制。
[0070](信號處理單元)
[0071]信號處理單兀106相對于從測量單兀105輸出的數(shù)字接收信號對兀件的靈敏度變化進(jìn)行校正，執(zhí)行物理或電氣缺損元件的補(bǔ)償處理，執(zhí)行向未示出的記錄介質(zhì)的記錄操作，執(zhí)行用于減噪(noise reduct1n)的積分處理等。積分處理被執(zhí)行以用于通過相對于被檢體101在同一掃描位置處重復(fù)接收聲波并執(zhí)行接收信號的平均化處理來減少系統(tǒng)噪聲，并由此改善接收信號的SN比。
[0072](圖像構(gòu)成單元)
[0073]圖像構(gòu)成單元107使用從信號處理單元106輸出的信號，并獲取表示與被檢體101中的各位置有關(guān)的光學(xué)特性信息的分布(諸如吸收系數(shù)分布和氧飽和度分布的特性分布)作為圖像數(shù)據(jù)。并且，為了產(chǎn)生更適于診斷的圖像數(shù)據(jù)，可對產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如亮度調(diào)整、畸變校正或關(guān)注區(qū)域的切出(cutout)的各種類型的校正處理。圖像構(gòu)成單元與本發(fā)明的構(gòu)成裝置對應(yīng)。
[0074](圖像顯示單元)
[0075]圖像顯示單元108從圖像構(gòu)成單元107接收圖像數(shù)據(jù)的輸入，并顯示特性分布的圖像。
[0076](掃描控制單元)
[0077]掃描控制單元109如以上描述的那樣控制探測器104和光的出射端的掃描位置。作為對被檢體101執(zhí)行二維掃描并在各掃描位置處接收聲波的結(jié)果，即使利用小的探測器也可獲取廣泛的特性信息。
[0078]盡管本實(shí)施例采取通過在保持部件102之上利用照射單元103和探測器104執(zhí)行掃描來接收聲波的配置，但本實(shí)施例也可被應(yīng)用于通過使用多個波長來執(zhí)行光聲測量且利用探測器手動執(zhí)行掃描的設(shè)備。
[0079]當(dāng)本實(shí)施例被應(yīng)用于利用探測器手動執(zhí)行掃描且執(zhí)行光聲測量的設(shè)備時，能夠防止被檢體伴隨著波長切換被不用于測量的不需要的照射光照射。特別是當(dāng)被檢體為活體時，需要抑制不需要的光的照射。
[0080]<實(shí)施例2>
[0081]實(shí)施例2基于根據(jù)使用的波長經(jīng)受照射限制的電壓的閾值不同的前提。這里，即使當(dāng)使用的波長改變時，當(dāng)前使用的電壓也被控制，使得照射不被限制。
[0082]更具體地，在改變使用的波長時，在改變波長之前，當(dāng)前使用的電壓基于對于各波長的電壓的閾值而被控制為較低。
[0083]盡管本實(shí)施例的被檢體信息獲取系統(tǒng)的配置與實(shí)施例1相同，但是照射單元103中的光源的控制方法與實(shí)施例1不同，并且這一點(diǎn)被詳細(xì)解釋。
[0084]本實(shí)施例的光源與實(shí)施例1 一樣被配置。激光照射方法和限制激光照射的方法也與實(shí)施例1相同。
[0085]在照射單元103中的光源下，如上所述，根據(jù)使用的波長經(jīng)受照射限制的電壓的閾值不同。因此，當(dāng)由激光設(shè)備照射的激光束的波長被切換時，存在照射被限制的情況。
[0086]現(xiàn)在參照圖2解釋這種情形?？v軸代表電壓值，并且ThU I)是將施加波長λ I的照射限制的閾值，Th(A2)是將施加波長λ 2的照射限制的閾值。如圖所示，Th (λ l)>Th(A 2)。
[0087]橫軸代表時間，并且在t (sw)的定時處，激光束的波長從λ I切換到λ 2。因此，在波長λ I上由于經(jīng)受照射限制的電壓高因而可使用的電壓(當(dāng)前使用電壓)經(jīng)受照射限制，原因是伴隨著向λ2的切換它變?yōu)榻?jīng)受照射限制的電壓。
[0088]如實(shí)施例1所述，各種方法可以被用于強(qiáng)制限制激光照射。例如，存在抑制從可變電壓電源到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓的輸入的方法。并且，存在抑制向閃光燈施加脈沖的方法。并且，存在為了防止來自稍后描述的照射部分的激光的照射而利用快門在出射端處完全阻擋光的方法。并且，存在利用諸如濾光器的減光裝置充分地弱化照射光的方法。并且，存在利用諸如透鏡的光擴(kuò)散裝置充分地弱化每單位面積的照射光的方法。并且，存在不執(zhí)行對激光照射執(zhí)行的Q切換的方法。
[0089]本實(shí)施例中的光源也是能夠照射多個波長的波長可變激光器，并且增益根據(jù)使用的波長而不同。換句話說，即使當(dāng)向脈沖形成網(wǎng)絡(luò)輸入的電壓相同時，激光輸出也根據(jù)波長而不同。因此，本實(shí)施例基于上述根據(jù)波長經(jīng)受照射限制的電壓的閾值不同的前提。通過切換用作電壓監(jiān)視電路中的基準(zhǔn)的閾值，激光照射可被適當(dāng)?shù)叵拗?。換句話說，防止了波長切換之后的光強(qiáng)度超過MPE。
[0090]在即使當(dāng)向脈沖形成網(wǎng)絡(luò)施加的電壓低時輸出也增加的波長(即輸出值與電壓值相比相對大的波長)下，用于限制激光照射的電壓被設(shè)定為低。相反地，在除非向脈沖形成網(wǎng)絡(luò)施加的電壓高否則輸出將不增加的波長(即輸出值與電壓值相比相對小的波長)下，用于限制激光照射的電壓被設(shè)定為高。由此能夠通過考慮增益差來限制激光照射。根據(jù)波長的這種類型的閾值設(shè)定是與實(shí)施例1共同的處理。
[0091]如上所述，即使當(dāng)電壓監(jiān)視電路在考慮到對于每個波長的增益差的情況下監(jiān)視向脈沖形成網(wǎng)絡(luò)施加的電壓時，當(dāng)切換使用的波長時的電壓變?yōu)榻?jīng)受照射控制的值時，激光照射將由于波長的切換而被限制。因此，在光源中，為了防止激光照射被限制，在切換波長時波長在圖3所示的步驟中被切換。
[0092]圖3在切換波長時開始。
[0093]首先，在步驟S301中，檢查正被輸入到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前電壓。
[0094]隨后，在步驟S302中，檢查在波長切換之后的波長中經(jīng)受照射限制的電壓。
[0095]在步驟S303中，比較在步驟S301中所檢查的正被輸入到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前電壓與在步驟S302中所檢查的經(jīng)受照射限制的電壓。
[0096]當(dāng)正被輸入到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓低于在波長切換之后的波長中經(jīng)受照射限制的電壓(S303為否)時，程序前進(jìn)到步驟S304，并且波長被切換。
[0097]同時，當(dāng)正被輸入到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓高于在波長切換之后的波長中經(jīng)受照射限制的電壓(S303為是)時，在步驟S305中執(zhí)行用于降低電壓的控制。
[0098]作為執(zhí)行用于降低電壓的控制的方法，存在設(shè)置電阻器且通過向該電阻器施加正被輸入到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓來使電壓下降的方法。并且，存在為了防止來自照射部分的激光的照射而利用快門在出射端處完全阻擋光、然后一次照射激光并且消除所有蓄積的電壓的方法。
[0099]本實(shí)施例描述了與波長對應(yīng)地比較經(jīng)受照射限制的電壓的閾值并根據(jù)需要使電壓下降的方法。然而，也可在波長切換期間不管電壓的閾值如何都使電壓下降。
[0100]盡管本實(shí)施例采取通過在保持部件102之上利用照射單元103和探測器104執(zhí)行掃描來接收聲波的配置，但本實(shí)施例也可被應(yīng)用于通過使用多個波長來執(zhí)行光聲測量且利用探測器手動執(zhí)行掃描的設(shè)備。
[0101]〈實(shí)施例3>
[0102]在實(shí)施例3中，在使用不同增益的多個波長的情況下，在切換激光的波長時限制激光照射。
[0103]盡管本實(shí)施例的被檢體信息獲取系統(tǒng)的配置與實(shí)施例1相同，但照射單元103中的光源的控制方法與實(shí)施例1不同，并且這一點(diǎn)被詳細(xì)解釋。
[0104]與實(shí)施例1 一樣，本實(shí)施例的光源由脈沖形成網(wǎng)絡(luò)、閃光燈、激光介質(zhì)、電壓監(jiān)視電路等配置。激光照射方法和限制激光照射的方法也與實(shí)施例1相同。
[0105]在照射單元103中的光源下，增益在使用的波長中的每一個上不同。因此，當(dāng)使輸入到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓恒定時，輸出將在切換使用的波長時改變。因此，在光源經(jīng)受異常且波長被切換的情況下，如果意外地照射激光，那么存在照射強(qiáng)的激光的可能性。
[0106]現(xiàn)在參照圖4考慮在使用某一激光介質(zhì)的激光設(shè)備中從波長λ 3切換到波長λ 4的情況。橫軸代表波長，縱軸代表與某一電壓對應(yīng)的激光束的輸出值?；诓粓D，可以理解，當(dāng)向脈沖形成網(wǎng)絡(luò)施加相同的電壓時，盡管波長λ 3和λ 4上的輸出值相對小，但兩個波長λ 3和λ 4之間的波長區(qū)域(高輸出區(qū)間)上的輸出值相對大。
[0107]因此，如果在從波長λ 3切換到波長λ 4的期間由于某種異常而照射激光，那么強(qiáng)度將增加并存在它可能超過MPE的可能性。
[0108]因此，在本實(shí)施例中，執(zhí)行控制以便防止波長的切換期間的激光照射。可以考慮各種控制方法。例如，存在抑制從可變電壓電源到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓的輸入的方法。并且，存在抑制向閃光燈施加脈沖的方法。并且，存在為了防止來自稍后描述的照射部分的激光的照射而利用快門在出射端處完全阻擋光的方法。并且，存在利用諸如濾光器的減光裝置充分地弱化照射光的方法。并且，存在利用諸如透鏡的光擴(kuò)散裝置充分地弱化每單位面積的照射光的方法。并且，存在不執(zhí)行對激光照射執(zhí)行的Q切換的方法。
[0109]特別地，抑制從可變電壓電源到脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓的施加的方法可更可靠地限制激光的照射，原因是激光介質(zhì)不被激勵。
[0110]盡管本實(shí)施例采取通過在保持部件102之上利用照射單元103和探測器104執(zhí)行掃描來接收聲波的配置，但本實(shí)施例也可被應(yīng)用于通過使用多個波長來執(zhí)行光聲測量且利用探測器手動執(zhí)行掃描的設(shè)備。
[0111]根據(jù)本發(fā)明，在波長可變激光器中可根據(jù)選擇的波長來限制激光照射。
[0112]盡管已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。隨附權(quán)利要求的范圍應(yīng)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(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種被檢體信息獲取設(shè)備,包括: 照射裝置，被配置為利用激光束照射被檢體； 波長切換裝置，被配置為選擇激光束的波長； 限制裝置，被配置為限制激光束的輸出值； 探測器，被配置為接收從被激光束照射的被檢體產(chǎn)生的聲波； 構(gòu)成裝置，被配置為使用聲波產(chǎn)生與被檢體有關(guān)的特性信息；以及 可變電壓電源，在所述可變電壓電源中電壓被所述限制裝置控制， 其中，所述限制裝置根據(jù)由所述波長切換裝置所選擇的波長來限制所述輸出值，并且其中，所述照射裝置作為已接收高電流脈沖的閃光燈激勵激光介質(zhì)的結(jié)果并且還作為Q開關(guān)對激光介質(zhì)進(jìn)行Q切換的結(jié)果來照射激光束，所述高電流脈沖在脈沖形成網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)所述可變電壓電源的電壓值生成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，對于激光束的每個波長，所述激光介質(zhì)具有不同的增益，該增益代表相對于所述可變電壓電源的電壓值的激光束的輸出值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的被檢體信息獲取設(shè)備，進(jìn)一步包括: 監(jiān)視裝置，被配置為監(jiān)視從所述可變電壓電源輸入到所述脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓值， 其中，所述限制裝置在比較由所述監(jiān)視裝置檢測的電壓值與從由所述波長切換裝置所選擇的波長中的增益獲得的激光束的輸出值時限制輸出值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的被檢體信息獲取設(shè)備，進(jìn)一步包括: 存儲裝置，被配置為存儲對于激光束的每個波長關(guān)于電壓值而預(yù)定的閾值， 其中，所述限制裝置在比較由所述監(jiān)視裝置檢測的電壓值與由所述波長切換裝置所選擇的波長中的閾值時限制輸出值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的被檢體信息獲取設(shè)備,其中,所述閾值被設(shè)定，使得激光束的輸出值為不超過MPE的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，關(guān)于各波長中的閾值，當(dāng)增益較高時，所述閾值被設(shè)定為較低。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，當(dāng)所述波長切換裝置切換波長時，所述限制裝置限制激光束的輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，當(dāng)所述波長切換裝置將激光束的波長從閾值相對高的波長切換到閾值低的波長時，所述限制裝置在所述波長切換裝置切換波長之前限制激光束的輸出值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，所述限制裝置通過抑制從所述可變電壓電源到所述脈沖形成網(wǎng)絡(luò)的電壓的輸入來限制輸出值。
10.根據(jù)權(quán)利要求2?9中的任一項(xiàng)的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，所述限制裝置通過抑制向閃光燈施加高電流脈沖來限制輸出值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，所述限制裝置通過防止Q開關(guān)實(shí)現(xiàn)Q切換來限制輸出值。
12.一種激光設(shè)備，包括: 照射裝置，被配置為照射激光束； 波長切換裝置，被配置為選擇激光束的波長； 限制裝置，被配置為限制激光束的輸出值；以及 可變電壓電源，在所述可變電壓電源中電壓被所述限制裝置控制， 其中，所述限制裝置根據(jù)由所述波長切換裝置所選擇的波長來限制所述輸出值，并且其中，所述照射裝置作為已接收高電流脈沖的閃光燈激勵激光介質(zhì)的結(jié)果并且還作為Q開關(guān)對激光介質(zhì)進(jìn)行Q切換的結(jié)果來照射激光束，所述高電流脈沖在脈沖形成網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)所述可變電壓電源的電壓值生成。
【文檔編號】A61B8/00GK104248451SQ201410282996
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】渡辺匡哉, 長尾大輔 申請人:佳能株式會社