技术领域
本发明涉及使用光声效应来获取被检体信息的光声装置。
背景技术
正在对用于医疗领域中的光学成像装置进行深入研究。在光学成像装置中，用从诸如激光器之类的光源发射的光照射待检查的被检体(以下简称为被检体)，并且基于入射光获得信息并将其转换为图像的形式。光声成像(photoacoustic imaging,PAI)已知是这种光学成像技术之一。在光声成像中，由光源产生脉冲光，并且用该脉冲光照射被检体。当光在被检体中传播或散射时，光的能量由被检体的组织吸收，相应地，由该组织产生声波(典型地，超声波)。接收所产生的声波，并且基于所接收到的信号产生被检体信息的图像。
在诸如肿瘤之类的待检查部位具有与其他组织的光能吸收率不同的光能吸收率的状态下，当照射光照到该待检查部位时，该待检查部位吸收光的能量，并且瞬间膨胀，这导致产生弹性波(光声波)。所产生的弹性波由探头接收，并且被进行数学分析以获得被检体内部的关于初始声压分布、吸收的光能密度分布、吸收系数分布等的信息。基于所获得的信息，可以执行对被检体中的诸如血氧饱和度等之类的特定物质的定量测量。近年来，使用上述光声成像，已经深入进行了通过对小动物的血管成像的临床前研究。此外，还已经深入进行了用于将光声成像应用于乳腺癌等的诊断的临床研究("Photoacoustic Tomography:In Vivo Imaging From Organelles to Organs",Lihong V.Wang Song Hu,Science 335,1458(2012))。
美国专利No.5713356公开了一种能够使用包括声波接收元件阵列的探头进行光声成像的光声装置。美国专利No.5713356包括如下描述：使乳腺组织暴露于电磁波，并且由探头接收响应于该电磁波而产生的光声波。从探头输出的接收信号被存储在存储器中。在美国专利No.5713356中所公开的这种技术中，使用所存储的接收信号的数据来形成乳腺组织的图像。
在诸如美国专利No.5713356中所公开的光声装置之类的光声装置中，需要如上所述存储从探头输出的接收信号。在这种光声装置中，存在缩减所存储的接收信号的数据量的需求。
发明内容
在一方面，本发明提供一种光声装置，该光声装置包括：光源；探头，包括接收元件，所述接收元件被配置为接收由被检体响应于被用来自光源的光照射而产生的光声波，并且输出时序接收信号(time-series reception signal)；信号数据获取单元，被配置为基于从接收元件输出的时序接收信号产生接收信号数据，并且存储所述接收信号数据；光量获取单元，被配置为获取被检体中的感兴趣位置处的光量；以及信息获取单元，被配置为基于存储在信号数据获取单元中的接收信号数据来获取被检体信息，其中，信号数据获取单元产生接收信号数据并存储所产生的接收信号数据，使得在感兴趣位置处的光量小于阈值的情况下，针对时序接收信号中的与感兴趣位置对应的一部分缩减数据量。
参照附图阅读对实施例的以下描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是例示了根据第一实施例的光声装置的配置的示图。
图2是例示了根据第一实施例的测量处理的流程图。
图3A至3D是例示了根据第一实施例的光声装置的操作的示图。
图4是例示了根据第一实施例的光声装置的配置的具体示例的示图。
图5是例示了根据第一实施例的控制信号的示图。
图6A至6C是例示了根据第一实施例的光声装置的操作的示图。
图7是例示了根据第二实施例的光声装置的示图。
图8是例示了根据第三实施例的光声装置的示图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施例。下面描述的本发明的每个实施例可以单独实现，或者，在必要时或在把来自单独实施例的元件或特征组合在单个实施例中有益的情况下，可以作为其多个实施例或特征的组合来实现。注意，在下面所描述的实施例中，元件、部分、单元等的具体的尺寸、材料、形状和相对位置是以示例而非限制的方式描述的，并且根据应用本发明的装置的具体配置、条件等，适当的改变或修改是可能的。也就是说，本发明不限于这些具体示例的细节，除非另有说明。
在下面所描述的实施例中，声波可以是弹性波，诸如音波、超声波、光声波、光超声波等。在下面所描述的实施例中，光声装置可以是使用光声效应的装置，该光声装置被配置为用光(电磁波)照射被检体，从而在被检体中产生声波，并且接收所产生的声波，从而获取被检体内部的特性信息。
在光声装置中，被检体信息是指被检体的与下列项相关或者由下列项表示的特性信息：通过光的照射而产生的声波的初始声压、根据初始声压确定的光能的吸收密度或吸收系数、组织的物质的浓度等。更具体地，物质的浓度例如是氧合血红蛋白或还原血红蛋白的浓度、或者氧饱和度。特性信息可以以数值数据的形式或者以横跨被检体中的位置的分布的形式即以指示关于初始声压、吸收系数、氧饱和度等的分布的图像数据的形式获取。
尽管在下面所描述的实施例中，本发明是参照光声装置的具体示例来说明的，但是本发明可以实施为通过光声装置接收声波的方法。在以下说明所使用的附图中，类似的单元或元件将用类似的附图标记或符号表示，并且将省略对其的重复描述。
首先，描述被检体中的光量(或辐射曝量或辐射通量)和通过光声效应产生的声波的声压之间的关系。通过光声效应产生的声波的声压p0[Pa]由下面所示的公式(1)给出。
p0＝μa·Γ·Φ …(1)
在公式(1)中，μa表示被检体中的光吸收体(肿瘤等)的吸收系数[1/mm]。Γ表示Gruneisen系数。Φ表示光吸收体的位置处的光量[J/mm2]。光量Φ也被称为辐射曝量或辐射通量。注意，Gruneisen系数Γ具有通过将体积膨胀系数与声速c的平方的乘积除以比热而获得的值。注意，Gruneisen系数Γ在活体中基本上是恒定的。
从公式(1)可以看出，所产生的声波的声压与光量成比例。在被检体是诸如活体之类的强烈地散射光的物体的情况下，光量Φ典型地随着离用光照射的位置的距离增大而呈指数衰减。该衰减导致光量的减少，这可能使得难以检测到在某区域中产生的声波的声压。来源于这种区域的声波的光量低，并且典型地其信噪比低。这种声波不大可能对获取被检体内部的高精度被检体信息作出贡献。因此，存储来源于光量低的区域的声波的接收信号可能是无意义的。
鉴于以上，在本实施例中，如下所述，光声装置被配置为：估计被检体中的在用光照射被检体以进行测量时将出现的光量的分布，并且基于该光量分布提取光量低于阈值的感兴趣位置。在测量中，探头接收通过光声效应产生的光声波，并且探头响应于接收到的光声波输出时序接收信号。接收信号中的与光量低于阈值的感兴趣位置对应的特定部分经受数据缩减(data reduction)。
通过缩减在光量低的感兴趣位置处产生的光声波的接收信号的数据量，可以减小存储接收信号的数据所需的存储容量。经受数据缩减的接收信号的数据是对获取高精度被检体信息没有显著贡献的数据，因此数据缩减不大可能引起被检体信息的精度的显著降低。
当从探头输出的时序接收信号的特定部分是在光量低的感兴趣位置处产生的时，可以通过不存储该特定部分来缩减存储在存储器中的接收信号的数据量。可替代地，可以通过以比用于在光量高的区域中产生的光声波的接收信号的采样频率低的采样频率对接收信号进行采样来缩减数据量。如上所述，关于缩减数据量的方法没有特别的限制，只要可以缩减在光量低的感兴趣位置处产生的光声波的接收信号的数据量即可。
在感兴趣区域是二维区域的情况下，感兴趣位置是像素。另一方面，在感兴趣区域是三维区域的情况下，感兴趣位置是体素。
第一实施例
接下来，下面参照图1来描述根据第一实施例的光声装置的配置。
装置配置
图1是示意性地例示了根据本实施例的光声装置的示图。为了获取关于被检体的信息，该装置可以如下所述那样配置。
在本实施例中，光声装置包括光源20、照射单元1、探头2、控制单元3、输入单元4、光量获取单元5、光量比较单元6、数据缩减确定单元15、信号数据获取单元7、重构单元9、显示单元10和移动机构12。
下面给出关于根据本实施例的光声装置的每个单元或元件的详细描述。
光源20
根据本实施例的光源20产生用于照射被检体8的照射光11。光源20包括至少一个相干或不相干脉冲光源。为了实现光声效应，脉宽可以被设为例如等于或小于数十纳秒。为了执行与乳腺癌等相关联的测量，照射光11被选为包括被活体的特定成分(例如，血红蛋白)选择性地吸收的特定波长。光源20可以是能够提供大的光输出功率的激光器。作为激光器的替代，可以使用发光二极管等。能用作光源100的激光器的示例包括固态激光器、气体激光器、染料激光器、半导体激光器等。
照射单元1
作为光学系统的一部分的照射单元1朝着被检体8投射由光源20产生的照射光11，使得以适合光声测量的方式用照射光11照射被检体8。为了实现接收信号的高信噪比，可以对被检体进行照射，使得照射宽的表面区域或多个不同的表面区域，以避免只照射被检体的表面的一部分。例如，还可以从与探头2相对的一侧用光照射被检体。照射单元1可以包括诸如反射镜、使光会聚或扩大或者改变光的形状的透镜、或者使光色散、折射或反射的棱镜以及光纤之类的光学元件。可以使用任何光学元件，只要可以以指定的方式(照射方向、照射形状等)用由光源20产生的光照射被检体即可。
探头2
探头2包括声波接收元件，该声波接收元件被配置为接收在用光照射被检体8时产生的声波，并且将所接收的声波转换为电信号形式的接收信号。声波接收元件可以是使用压电现象的声波接收元件、使用光学共振的声波接收元件、使用电容变化的声波接收元件等。可以使用任何类型的声波接收元件，只要它能够接收声波并将其转换为电信号即可。在本实施例中，为了在不同位置处接收声波，可以提供一个或更多个声波接收元件。一个或更多个声波接收元件可以以各种方式布置，以形成探头2。例如，探头2可以是直线类型、1.5D类型、2D类型、凸型、弧型、半球型或者具有任意形状的任何其他类型。由探头2的多个声波接收元件产生的电信号被输出到信号数据获取单元7。
控制单元3
控制单元3按合适的定时把各种参数供应到各种单元或元件以控制单元或元件。
典型地，控制单元3可以是其上设置有诸如CPU、FPGA和/或ASIC等之类的电路的电子电路板或个人计算机(PC)，但是控制单元3不限于这种类型。可以使用任何类型的控制单元，只要可以根据实施例控制光声装置即可。
移动机构12
移动机构12关于被检体8相对移动照射单元1和探头2。移动机构12包括诸如电机等之类的驱动单元和传送驱动力的机械部分。移动机构12被配置为根据与由控制单元3给予的测量参数相关联的信息来移动照射单元1和探头2，以移动光照射位置和接收光声波的接收位置。通过在关于被检体8相对移动光照射位置和接收光声波的接收位置的同时重复地获取接收信号数据，可以获取对于获得大区域上的被检体信息来说所必需的接收信号数据。移动机构12可以既充当用于移动探头2的探头移动机构，又充当用于移动用作光学系统的一部分的照射单元1的光学系统移动机构。注意，探头移动机构和光学系统移动机构可以单独实现。
与通过照射单元1投射光的每次操作同步地，移动机构12把位置信息输出到控制单元3，以提供关于当给予光照射时即当接收光声波时照射单元1和探头2所在的位置的信息。
输入单元4
输入单元4是用户用来输入要传送到控制单元3的特定信息的单元。至于输入单元4，可以使用键盘、鼠标、触摸面板、转盘或按钮等。在触摸面板用作输入单元4的情况下，充当输入单元4的触摸面板可以与显示单元10组合。
输入单元4能够接受关于被检体8的光学特性值(吸收系数或简化的散射系数等)的信息以及在控制光声装置时所需的其他信息的输入。
光量获取单元5
光量获取单元5获取当用光照射被检体8时要发生的、被检体8的内部的光的光量分布。光量分布可以通过传递方程的数值计算、近似扩散方程的数值计算或使用Monte Carlo方法的数值计算等来计算。在光量分布的计算中，可以考虑照射光11的强度分布图案来提高计算精度。例如，照射光11的强度分布图案可以由照射单元1监视，并且所获取的强度分布图案可以输入到光量获取单元5。
光量获取单元5可以通过基于在用照射光11照射被检体8之前设置的照射条件(照射区域、光强度和/或照射角度等)预测要给到被检体8的照射光11的光量分布，来获取被检体8中的照射光11的光量分布。光量获取单元5可以根据实际给到被检体8的照射光11的照射条件来获取被检体8中的实际给予的照射光11的光量分布。在这种情况下，光量获取单元5能够考虑实际给到被检体8的光照射的照射条件的测量结果来确定被检体8中的光量分布。
光量获取单元5可以通过基于关于被检体8的形状的信息设置边界条件或被检体8的表面上的光强度分布来获取被检体8中的光量分布。关于被检体8的形状的信息的使用使得可以提高被检体8的光量分布的精度。
光量比较单元6
光量比较单元6参照由光量获取单元5获取的被检体8中的光量分布，并且确定每个感兴趣位置处的光量是否小于阈值。光量比较单元6把确定的结果输出到数据缩减确定单元15或重构单元9等。
数据缩减确定单元15
数据缩减确定单元15确定从探头2输出的时序接收信号的哪个部分要经受或不经受数据量的缩减。也就是说，数据缩减确定单元15确定从探头2输出的时序接收信号要经受数据缩减的时段。数据缩减确定单元15在每个接收定时输出存储控制信号，该存储控制信号指定从探头2输出的时序接收信号是否要经受数据缩减。
信号数据获取单元7
信号数据获取单元7把从探头2输出的电信号(该输出基于所检测到的声波)转换为数字信号，并且把所得的数字信号存储在信号数据获取单元7中的存储器中。信号数据获取单元7接收从数据缩减确定单元15输出的存储控制信号，识别与光量等于或大于阈值的区域对应的接收时段，对在该时段期间输出的接收信号进行采样，并且将结果存储为接收信号数据。信号数据获取单元7把所存储的接收信号数据传送到重构单元9。
在本说明书中，至于由探头2基于所接收的光声波而输出的电信号，在被存储在信号数据获取单元7的末级存储器中之前的状态下的信号被称为“接收信号”，而在被存储在信号数据获取单元的末级存储器中之后的状态下的信号数据被称为“接收信号数据”。
信号数据获取单元7可以对从探头2输出的接收信号执行关于下列方面的处理：探头2的声波接收元件之间的灵敏度变化的校正，或者对物理或电缺失的声波接收元件进行内插的内插处理等。信号数据获取单元7包括放大由探头2产生的模拟信号的信号放大单元、把模拟信号转换为数字信号的模数转换器等。
重构单元9
充当信息获取单元的重构单元9根据存储在信号数据获取单元7中的接收信号数据来获取被检体8中的每个感兴趣位置处的被检体信息。也就是说，重构单元9把接收信号数据转换为被检体信息，其中接收信号数据是时序数据，被检体信息是二维或三维的空间数据。
此外，重构单元9基于所获取的每个感兴趣位置处的被检体信息来产生诸如层析图像之类的显示图像。重构单元9可以对所获取的被检体信息执行关于亮度校正、失真校正的各种校正处理、识别并且显示感兴趣区域的处理或提取感兴趣区域的处理等，以提供更适合用于诊断的显示图像。根据由用户通过操作输入单元4给予的输入，可以确定在被检体信息的获取中所使用的参数，或者可以调整显示图像。
通过对存储在信号数据获取单元7中的接收信号数据执行重构处理来获得每个感兴趣位置处的被检体信息。重构处理例如可以是在层析技术中广泛使用的时域或傅立叶域中的反向投影或分期增加(phased addition)处理等。在对最大可允许处理时间没有显著限制的情况下，可以利用基于使用迭代处理的逆问题分析的图像重构方法。在探头具有使用声学透镜等的接收聚焦能力的情况下，可以在不执行重构处理的情况下获取被检体信息。
重构单元9将所产生的显示图像的数据发送到显示单元10。
显示单元10
显示单元10使用从重构单元9接收的显示图像的数据来显示被检体8中的被检体信息的分布和/或与特定的感兴趣区域相关联的数值数据等，从而将信息呈现给操作者。可以这样显示被检体信息的分布：被检体8中的各个感兴趣位置处的被检体信息被显示为使得它们被一维、二维或三维地布置。
至于显示单元10，典型地使用液晶显示器等。可替代地，可以使用等离子体显示器、有机EL显示器、FED或其他类型的显示器。显示单元10可以与根据本实施例的光声装置分开提供。
由光量获取单元5、光量比较单元6、数据缩减确定单元15、信号数据获取单元7和重构单元9提供的功能可以通过在计算机上执行程序来实现，所述计算机包括诸如CPU或GPU等的操作单元。可替代地，上述功能可以使用诸如FPGA或ASIC等之类的电路来实现。可替代地，上述功能可以通过硬件和在计算机上执行的程序的组合来实现。
光声装置的操作
接下来，下面参照图2中所示的流程图结合图3中的概念图来描述根据本实施例的光声装置的操作，其中图3中的概念图例示了光声装置的操作。
在步骤100中，控制单元3设置关于下列方面的测量参数：照射定时、光照射位置、光声波接收位置、被检体8的光学特性值(吸收系数或简化的散射系数等)和/或保持单元的类型等。也就是说，控制单元3能够设置从光源20发射光的定时、照射单元1在每个发光定时的位置以及探头2在每个发光定时的位置。控制单元3将关于所设置的测量参数的信息输出到光源20、移动机构12、光量获取单元5、数据缩减确定单元15和/或信号数据获取单元7等。控制单元3可以读出预先存储的测量参数，并且可以基于所读出的测量参数来进行设置。
可替代地，用户可以经由输入单元4输入测量参数，并且控制单元3可以获取关于从输入单元4输出的测量参数的信息。至于吸收系数和简化的散射系数，其值可以经由输入单元4直接输入，或者被检体8的诸如年龄或国籍等之类的个人信息可以经由输入单元4输入，并且控制单元3可以基于与所输入的个人信息对应的已知统计值来进行设置。可替代地，测量参数可以由另一装置获取，并且控制单元3可以从该装置获取测量参数。
在步骤200中，基于由控制单元3在步骤100中设置的测量参数，光量获取单元5获取被检体8中的关于要在每个发光定时照射被检体8的光的光量分布。
在以下描述中，以示例的方式假设执行步骤100中的测量参数的设置以便获得图3A中所示的测量状态。光量获取单元5基于诸如表示光传播的光扩散方程之类的公式来计算由点线表示的被检体8中的光量分布50。可替代地，光量获取单元5可以预先存储与在步骤100中设置的测量参数的各个值对应的多个光量分布，并且光量获取单元5可以读取与关于从控制单元3输出的测量参数的信息对应的光量分布50。
在图3A中，光量分布50由点线的等值线表示。在图3A中所示的该示例中，最大光量发生在被检体8的用从照射单元1发射的照射光11直接照射的区域中，并且光量随着离用照射光11照射的区域的距离增大而减少。
在估计光量分布中所使用的测量参数(照射条件)的示例包括被检体8的内部的光学特性值(例如，被检体8中的吸收系数或简化的散射系数等)。另外，在估计光量分布中所使用的测量参数(照射条件)可以包括照射光11的照射密度分布、被检体8的形状(表面坐标)、照射光11的波长、照射光11的总量、取决于与被检体8接触的物质的特性的边界条件。在保持单元用于维持被检体8的形状的情况下，所使用的保持单元的形状(表面坐标)可以被包括在估计光量分布中所使用的测量参数中。
用户可以经由输入单元4输入照射光11的光斑尺寸或照射区域的形状等，并且光量获取单元5可以基于所输入的信息获取被检体8中的光量分布。例如，光量获取单元5可以假设：在照射方向上延伸的具有由用户输入的尺寸的区域的内部，光量为1，并且使得在其他区域中，光量为0。这使得可以减少获取感兴趣位置处的光量的计算处理。
在步骤300中，基于由光量获取单元5在步骤200中对于每个发光定时获取的被检体8中的光量分布，光量比较单元6确定在被检体8中的每个感兴趣位置处光量是否小于阈值。每个感兴趣位置处的确定结果从光量比较单元6输出到数据缩减确定单元15。
接下来，下面给出关于通过光量比较单元6确定被检体8中的每个感兴趣位置处的光量是否小于阈值的方法的描述。
首先，光量比较单元6分别针对每个感兴趣位置设置阈值。在该设置中，光量比较单元6可以利用针对相应的阈值预先存储的值，或者可以基于由用户经由输入单元4指定的值来设置阈值。可替代地，光量比较单元6可以基于允许其产生能由声波接收元件检测到的最小声压的光量来计算阈值，从而设置阈值。注意，光量比较单元6可以针对所有的感兴趣位置将相等的值(即，相同的值)设置为阈值。
接下来，下面描述关于基于允许其产生能由声波接收元件检测到的最小声压的光量来计算阈值的方法的示例。
公式(2)表示下面描述的衰减补偿的噪声等效声压值pNEP_c(r)。由位置向量r表示的感兴趣位置处的光量的阈值Φth(r)由根据公式(1)重写的公式(3)表示。
pNEP_c(r)＝PNEP/A(α，|d-r|) …(2)
Φth(r)＝pNEP_c(r)/μa_BG·Γ …(3)
在公式(2)中，pNEP表示噪声等效声压，所述噪声等效声压等于用由声波接收元件执行的从声压到电信号的转换的转换效率除过的接收信号中所包括的噪声强度。在电信号为电压信号的情况下，转换效率以单位V/Pa表示。A(α,|d-r|)表示当声波在位置向量r处的感兴趣位置与位置向量d处的声波接收元件之间传播时发生的声压的衰减比率。值A由被检体8的衰减系数[1/mm]以及声波接收元件与感兴趣位置之间的距离|d-r|确定。声压的衰减包括基于距离相关的衰减系数α的衰减、由经由球面波传播或柱面波传播的能量耗散引起的距离相关的衰减等。
pNEP_c(r)表示通过把噪声等效声压pNEP除以衰减比A来对噪声等效声压pNEP进行校正而获得的衰减补偿的噪声等效声压值。当在由位置向量r表示的感兴趣位置产生声波时，如果声波具有pNEP_c(r)的声压，则该声波是具有能由声波接收元件检测到的最小声压的声波。
μa_BG表示被检体8的平均吸收系数。在光声成像中，所使用的光典型地具有等于或小于1000nm的波长。在该波长范围内，作为血管的主要成分的血红蛋白的吸收系数大于作为诸如活体之类的被检体的主要成分的水或脂肪等的吸收系数。因此，血管的吸收系数大于被检体8的平均吸收系数μa_BG。注意，如从公式(1)所见，当吸收系数小时，所产生的声波的声压小，因为所产生的声波的声压与吸收系数成比例。
因此，当阈值由使用pNEP_c(r)和μa_BG确定的Φth(r)给出时，如果要被捕捉为图像的对象是血管，则可以接收由血管所产生的声波。在被检体8是活体的情况下，公式(3)中的Gruneisen系数Γ可以由用户通过经由输入单元4输入活体的典型值来给出。
接下来，使用针对各个感兴趣位置设置的阈值，光量比较单元6确定每个感兴趣位置处的光量是否小于相应的阈值。更具体地，光量比较单元6提取光量等于或大于相应阈值的感兴趣位置，并且提取光量小于相应阈值的感兴趣位置。图3B中的被点划线包围的区域表示其中光量被光量比较单元6确定为等于或大于相应阈值的区域60。也就是说，在除了区域60之外的区域中的任何感兴趣位置，光量小于相应阈值。光量比较单元6把针对每个感兴趣位置作出的关于光量是否小于相应阈值的确定的结果输出到数据缩减确定单元15。
在本实施例中，各个感兴趣位置的阈值被相等地设置为某值，并且其中光量等于或大于阈值的区域被确定为区域60，其中区域60在图3B中通过被等值线包围来表示。在以上述方式确定的区域60中产生的光声波的接收信号是对获取高精度被检体信息做出大贡献的接收信号。另一方面，在除了区域60之外的区域中产生的光声波的接收信号对获取高精度被检体信息没有做出大贡献，因此缩减其数据量是有利的。
光量比较单元6可以存储针对各个感兴趣区域在多个照射条件下进行的关于光量是否小于阈值的确定的结果，并且光量比较单元6可以读出与在步骤100中设置的照射条件对应的确定结果。在这种情况下，光量比较单元6可以把读出的确定结果输出到数据缩减确定单元15。注意，确定照射条件的测量参数是被允许用于步骤200中所述的估计光量分布的测量参数。
在步骤400中，基于在步骤300中做出的关于光量小于阈值的感兴趣位置的确定的信息，数据缩减确定单元15确定在步骤600中输出的时序接收信号中的将不在步骤700中存储的特定部分，其中步骤600和步骤700稍后描述。也就是说，数据缩减确定单元15确定接收信号的数据量在步骤700中被缩减的时段，即，接收信号在步骤700中不被存储的时段。数据缩减确定单元15然后产生存储控制信号，该存储控制信号控制在时序接收信号的每个采样定时是否存储接收信号，并且数据缩减确定单元15把该存储控制信号输出到信号数据获取单元7。在后文中，接收信号数据的数据量被缩减的时段用“数据缩减时段”表示，并且与该时段对应的物理区域用“数据缩减区域”表示。
例如，数据缩减确定单元15确定如图3C中所示的区域60和每个声波接收元件30-1至30-8的垂直于其接收平面的法向向量46之间的交点。
随后，数据缩减确定单元15计算声波接收元件30-1和交点A1之间的距离。此外，数据缩减确定单元15计算交点A1和交点A2之间的距离。各个声波接收元件30-1至30-8的位置是预先已知的，因此，各个声波接收元件30-1至30-8的位置的信息可以预先存储。数据缩减确定单元15可以读出所存储的各个声波接收元件30-1至30-8的位置的信息，并且可以在计算距离时使用该信息。
随后，数据缩减确定单元15产生指定不存储在与声波接收元件30-1和交点A1之间的区域对应的时段中输出的接收信号的存储控制信号。此外，数据缩减确定单元15产生指定存储在与交点A1和交点A2之间的区域对应的时段中输出的接收信号的存储控制信号。例如，数据缩减确定单元15可以通过将声波接收元件30-1和交点A1之间的距离除以被检体8中的声速来计算接收信号将不被存储的时段。此外，数据缩减确定单元15通过将交点A1和交点A2之间的距离除以被检体8中的声速来计算时段。之后，数据缩减确定单元15设置与交点A1和交点A2之间的距离对应的接收信号将被存储的时段跟随与声波接收元件30-1和交点A1之间的区域对应的接收信号不被存储的时段。此外，数据缩减确定单元15产生存储控制信号以控制接收信号在跟随与交点A1和交点A2之间的区域对应的接收信号被存储的时段的时段中不被存储。
被检体8中的声速可以由用户经由输入单元4指定，或者可以基于预先存储的值来设置。在诸如声匹配材料之类的材料被设置在声波接收元件和被检体之间的情况下，可以考虑该材料中的声速来产生存储控制信号。
数据缩减确定单元15还针对其他声波接收元件产生存储控制信号。
在步骤500中，移动机构12把照射单元1和探头2移动到由控制单元3在步骤100中设置的位置。随后，光源20根据由控制单元3设置的照射定时来产生光。照射单元1把由光源20产生的光引向被检体8，使得被检体8被用该光照射。可以产生同步信号来指示该光从光源20发射。可以提供被配置为检测光从照射单元1发射的检测单元，并且可以从该检测单元输出发光检测信号。例如，光电检测器等可以用作该检测单元。
在步骤600中，设置在探头2上的声波接收元件30接收响应于步骤500中的光照射而在被检体8中产生的光声波，并且声波接收元件30输出时序接收信号。
在步骤700中，信号数据获取单元7根据在步骤400中产生的存储控制信号来存储在步骤600中从声波接收元件30输出的时序接收信号。
也就是说，虽然信号数据获取单元7存储在与交点A1和交点A2之间的距离对应的时段中输出的接收信号，但是信号数据获取单元7不存储在与声波接收元件30-1和交点A1之间的距离对应的时段中输出的接收信号。至于在与交点A1和交点A2之间的距离对应的时段之后输出的接收信号，信号数据获取单元7不对其进行存储。对接收信号的存储可以响应于在步骤500中给出的光照射定时来开始。
在步骤800中，重构单元9基于在步骤700中存储在信号数据获取单元7中的接收信号数据来获取与被检体8中的每个感兴趣位置相关联的被检体信息。重构单元9可以仅获取针对其中光量在步骤300中被确定为大于阈值的区域60中的感兴趣位置的被检体信息。这使得可以选择性地获取与光量高因而估计所产生的声压也高的区域相关联的被检体信息。这使得可以减少获取被检体信息所需的处理量。注意，因为被检体信息是针对其中估计所产生的声压高的区域来获取的，所以所获取的被检体信息的精度高。
在步骤900中，重构单元9基于在步骤800中获取的被检体信息来产生被检体信息的显示图像数据，并且在显示单元10上显示被检体信息的显示图像数据。
如上所述，在本实施例中，光声装置能够根据感兴趣位置处的光量来改变从每个声波接收元件30输出的时序接收信号的数据量被缩减的时段，使得选择性地针对在光量小于阈值的区域中产生的接收信号的数据量来缩减数据量。也就是说，可以选择性地获取在光量等于或大于阈值的区域中产生的光声波的接收信号的数据。因此，可以缩减对获取高精度被检体信息没有显著贡献的光声波的接收信号的数据量，因为这种接收信号是在光量低的区域中产生的，从而在精确地获取了光量高的区域中的被检体信息的同时缩减了存储数据所需的存储器容量。
在本实施例中，如上所述，通过不存储在光量小于阈值的区域中产生的光声波的接收信号来缩减存储在信号数据获取单元7中的接收信号的数据量。信号数据获取单元7可以在数据缩减时段以比用于其他接收信号的采样频率低的采样频率对接收信号进行采样。这还使得可以相对地缩减在光量小于阈值的区域中产生的光声波的接收信号的数据量。在通过降低采样频率缩减数据量的情况下，尽管出现分辨率降低，但是从接收信号数据获取了与光量低于阈值的区域相关联的被检体信息。因此，在这种情况下，可以得到关于光量小于阈值的区域的信息，同时实现存储在存储器中的数据的量的缩减。
注意，对于缩减数据量的方法没有特别的限制，只要该方法使得可以缩减在数据缩减时段中接收的光声波的接收信号的数据量即可。
在步骤100中设置测量参数使得在多个定时执行照射光11的照射的情况下，针对每个定时执行从步骤200至步骤700的处理。
此外，在声波接收元件30的位置如图3D中所示不同于图3C中所示的声波接收元件30的位置的情况下，重复地执行从步骤200至步骤700的处理。在与图3C和图3D中所示的情况一样的多个定时的照射条件下执行用照射光11进行照射的情况下，可以跳过步骤200和300。也就是说，在前一定时的步骤300中获得的关于每个感兴趣位置处的光量是否小于阈值的确定结果可以在后一定时的步骤400至700中使用。
另一方面，如图6A中所示，在与图3A中所使用的照射条件不同的照射条件下用照射光11照射被检体8的情况下，有必要执行步骤200至400。在步骤300中，光量获取单元5获取如图6A中所示的被检体8中的光量分布50。随后，在步骤400中，基于图6A中所示的光量分布50，光量比较单元6确定如图6B中所示的其中光量等于或大于阈值的区域60。光量比较单元6把针对图6C中的情况的、关于每个感兴趣位置处的光量是否小于阈值的确定结果输出到数据缩减确定单元15。从图3B和6B之间的比较可以看出，在与照射光11相关联的照射条件存在差异的情况下，关于每个感兴趣位置处的光量是否小于阈值的确定结果可以是不同的。
每当获取特定定时处的接收信号数据，可以在步骤800获取被检体信息，并且当针对所有定时完成了被检体信息的获取时，可以把在各个定时获取的被检体信息整合为完整的被检体信息。可替代地，在针对所有定时完成了接收信号数据的获取之后，可以在步骤800中基于所有的接收信号数据来获取被检体信息。
在以上描述中，以示例的方式假设，测量参数随着定时不同而改变。可替代地，可以针对多个定时使用相同的测量参数来获取接收信号数据。这使得可以增大所获取的接收信号数据的信噪比，从而使得可以获取高精度被检体信息。
在上面所述的本实施例中，在提供照射光之前基于测量参数获取光量分布，并且基于光量分布产生存储控制信号。可替代地，可以在提供照射光之后产生存储控制信号。也就是说，步骤200至400可以在步骤500之后执行，并且步骤600可以在步骤400之后执行。在这种情况下，在步骤500中，光电检测器可以检测在穿过被检体8之后从被检体8出来的照射光11，并且光量获取单元5可以使用光扩射层析技术等根据照射光11的检测信号来获取被检体8中的光量分布。该方法使得可以基于实际照到被检体8的照射光11来获取光量分布。
数据量缩减的具体示例
参照图4中所示的信号数据获取单元7，下面描述关于在步骤700中由信号数据获取单元7根据在步骤400中由数据缩减确定单元15产生的存储控制信号来缩减数据量的方法的具体示例。
声波接收元件30-1至30-8分别将所接收的光声波转换为电信号，并且将所得的电信号输出到相应的模数转换器(ADC)717-1至717-8。ADC 717-1至717-8以根据从系统时钟(CLK)713输出的时钟信号的频率分别对电信号进行采样，并且将电信号转换为数字信号。所得的数字信号被输出到先进先出(FIFO)存储器716-1至716-8。FIFO存储器716-1至716-8根据从系统时钟713输出的时钟信号和从FIFO控制单元712输出的使能信号来存储从ADC 717-1至717-8输出的各个数字信号。
在该处理中，FIFO控制单元712基于从数据缩减确定单元15输出的关于将针对从各个声波接收元件30-1至30-8输出的接收信号缩减数据量的时段的信息来调整输出写入使能信号(write enable signal)的定时。更具体地，例如，如图5中所示，调整把各个写入使能信号[1]至[8]输出到FIFO存储器716-1至716-8的定时。在图5中，当针对FIFO存储器716-1至716-8中的某个FIFO存储器，写入使能信号为L电平时，则不执行向该FIFO存储器的写入。另一方面，当针对FIFO存储器716-1至716-8中的某个FIFO存储器，写入使能信号为H电平时，则执行向该FIFO存储器的写入。注意，在图5中，假设在时刻t0提供照射光。
对于与声波接收元件30-1相关联的FIFO存储器716-1，在从t4至t7的时段中不执行数据缩减。从t4至t7的这个时段对应于图3C中的从交点A1至交点A2的区域。在从t4至t7的这个时段中，声波接收元件30-1接收在光量等于或大于阈值的区域60中产生的光声波，因此，写入使能信号[1]被设为H电平，并且数字信号被存储在FIFO存储器716-1中。
另一方面，从t0至t4的时段和t7之后的时段对应于其中数据量被缩减的时段。也就是说，其中数据量被缩减的这些时段对应于图3C中的声波接收元件30-1和交点A1之间的区域、以及在远离声波接收元件30-1的方向上从交点A2延伸的区域。在这些时段中，声波接收元件30-1接收在除了图3C中的区域60之外的、光量小于阈值的区域中产生的光声波，因此写入使能信号[1]被设为L电平，并且数字信号不被存储在FIFO存储器716-1中。
以类似的方式分别控制与其他FIFO存储器716-2至716-8相关联的写入使能信号，使得针对FIFO存储器716-1至716-8，对在各自的数据缩减时段中接收到的信号缩减数据。
FIFO存储器716-1至716-8根据从系统时钟713输出的时钟信号和从FIFO控制单元712输出的使能信号把所存储的数字信号传送到DRAM 718，其中DRAM 718是末级存储器。更具体地，选择开关714选择FIFO存储器716-1至716-8之一，使得所选的FIFO存储器连接到DRAM 718，由此允许其可以把数字信号从所选的FIFO存储器传送到DRAM 718。因此，任何数据缩减时段中的接收信号在其数据量被缩减之后以数字信号的形式存储在DRAM 718中。在将数据存储在DRAM 718中时，数据缩减时段中的接收信号被缩减，因此实现了数据量的缩减。因此，在本实施例中，DRAM 718无需具有如存储所有时序接收信号所需的存储器容量那么多的存储器容量，因此可以减小DRAM 718的存储器容量。注意，DRAM 718和722可以用诸如SRAM或闪存等之类的其他类型的存储介质代替。也就是说，对于用作DRAM 718和722的存储介质的类型没有特别的限制，只要满足系统操作中所需的存储容量以及必要的写入及读取速度即可。
在本说明书中，接收信号数据是指由稍后描述的重构单元9用于获取被检体信息的前一刻的时序信号数据。也就是说，接收信号数据是指存储在信号数据获取单元7的末级存储器中的时序信号数据。因此，在本实施例中，如果可以缩减存储在信号数据获取单元7的末级存储器中的数据量，就足够了。
因此，例如，可以执行数据缩减，使得当数据存储在第一级存储器中时，不执行数据量的缩减，但是当数据从前一级存储器传送到后一级存储器时，通过缩减与数据缩减时段对应的接收信号的数据量来缩减数据量，从而实现存储在末级存储器中的数据的数据量的缩减。
为了减小信号数据获取单元7中的每个存储器的必要的存储器容量，可以在尽可能早的级缩减数据量。更具体地，可以如在本实施例中，对存储在信号数据获取单元7中的第一级存储器即FIFO存储器716中的数据缩减数据量。通过在数据被存储在第一级存储器中时执行数据缩减，可以缩减传送到第一级存储器之后的部分的数据量，因此可以减少传送数据所需的时间。结果，可以提高从接收光声波的步骤到获取被检体信息的步骤的处理的速度。
注意，由第一级存储器获取的数字信号被传送到的传送终点不限于后一级存储器。例如，由第一级存储器获取的数字信号可以输出到操作单元，该操作单元转而可以执行诸如噪声处理过程等的预处理，然后可以将所得的信号传送到后一级存储器。
可以与指示支持单元的位置的信息和/或指示执行发光的次数的信息等相关地存储接收信号数据。例如，当数字信号从FIFO存储器716-1至716-8传送到DRAM 718时，可以在一组数字信号的开头或末尾附上头部或尾部。头部或尾部可以包括关于识别由其获取该组数字信号的接收元件的编号的信息、指示支持单元的位置的信息、执行发光的次数和/或数据缩减时段等。可以提供头部和尾部两者，或者可以仅提供它们之一。在提供头部和尾部两者的情况下，可以适当地确定在哪个数据字段中描述什么信息。
在本实施例中，通过根据光声波的数据是否来源于数据缩减区域来控制是启用还是禁用向FIFO存储器的写入，来缩减光声波的数据。然而，缩减数据的方法不限于该方法。例如，可以仅当来源于被检体的光声波被接收时才将系统时钟713供应到ADC 717-1至717-8。在这种情况下，系统时钟713总是供应到FIFO存储器716-1至716-8。可替代地，可以仅当来源于区域60的光声波被接收时才将系统时钟713供应到FIFO存储器716-1至716-8。在这种情况下，系统时钟713总是供应到ADC 717-1至717-8。可替代地，可以仅当来源于区域60的光声波被接收时才将系统时钟713供应到ADC 717-1至717-8和FIFO存储器716-1至716-8。
在数据缩减时段中降低采样频率的情况下，来自系统时钟713的时钟信号分别供应到ADC 717-N和FIFO存储器716-N(N＝1至8)，使得时钟信号充当采样时钟信号和写入时钟信号(未示出)。与各个FIFO存储器716相关联的写入使能信号全都参照光照射定时同时被设为H电平。针对与在数据缩减时段中接收声波当中的光声接收元件30连接的ADC 717和FIFO存储器716，降低从系统时钟713供应的时钟信号的频率。当声波接收元件30在除了数据缩减时段之外的时段中接收声波的当中时，增大从系统时钟713供应到与该声波接收元件30连接的ADC 717和FIFO存储器716的时钟信号的频率。
即使从系统时钟713向所有的ADC 717和FIFO存储器716供应相同的时钟信号时，也可以如下所述有效地降低数据缩减时段中的采样频率。例如，当具有相同频率fH的采样时钟信号供应到所有的ADC717和FIFO存储器716时，对于施加到与在数据缩减时段中接收声波当中的声波接收元件30连接的FIFO存储器716的写入使能信号，在每K个时钟周期的一个周期，就将写入使能信号变为H电平，从而有效地将采样频率设为fH/K。这样，可以针对所有FIFO存储器716中的每一个来单独地降低数据缩减时段中的采样频率。可以利用任何其他的方法，只要可以选择性地缩减在光量小于阈值的区域中产生的光声波的接收信号的数据量即可。
第二实施例
在上述第一实施例中，基于声波接收元件的法向向量，进行关于哪个接收信号要经受数据量缩减的确定。在下面所描述的第二实施例中，基于声波接收元件的指向角来进行关于哪个接收信号要经受数据量缩减的确定。在本实施例中，与上述第一实施例中的单元、元件和步骤类似的单元、元件和步骤用类似的附图标记或符号表示，并且省略对其的进一步的详细描述。
在图7中，点划线表示光量等于或大于阈值的区域60，并且虚线表示声波接收元件30的指向角在指向角α内的区域44。典型地，声波接收元件30对从垂直于接收平面的方向入射的声波具有最高接收灵敏度，并且接收灵敏度随着入射角增大而降低。在本说明书中，最大接收灵敏度用S表示，并且指向角α被定义为接收灵敏度等于S/2即等于最大接收灵敏度的一半的特定入射角。
也就是说，声波接收元件30能够以高灵敏度接收在指向角α内的区域44中产生的光声波。因此，在指向角α内的区域44中产生的光声波的接收信号值得存储。
例如，区域60不包括垂直于声波接收元件30的接收平面的法向向量46上的点Z1。另一方面，在区域60和等距弧47之间存在重叠，其中等距弧47离声波接收元件30的距离等于声波接收元件30和点Z1相距的距离。弧47被包括在指向角α内的区域44中。也就是说，与声波接收元件30和点Z1之间的距离对应的接收信号包括通过以高灵敏度接收在区域60中产生的光声波而产生的接收信号。与声波接收元件30和点Z1之间的距离对应的接收信号是指从声波接收元件输出的时序接收信号中的特定部分，该特定部分在等于声波接收元件30和点Z1之间的距离除以被检体8中的声速的接收定时获得。
类似地，垂直于声波接收元件30的接收平面的法向向量46上的点Z2不包括在区域60中，但是其离声波接收元件30的距离等于声波接收元件30和点Z2之间的距离的等距弧48与区域60有重叠。也就是说，与声波接收元件30和点Z2之间的距离对应的接收信号包括基于在区域60中产生的光声波而输出并且以高灵敏度接收的接收信号。
因此，鉴于以上，数据缩减确定单元15产生指定不存储在与声波接收元件30和点Z1之间的区域对应的时段中输出的接收信号的存储控制信号。此外，数据缩减确定单元15产生指定存储在与点Z1和点Z2之间的区域对应的时段中输出的接收信号的存储控制信号。数据缩减确定单元15产生指定不存储在与点Z1和点Z2之间的区域对应的接收信号被存储的时段之后输出的接收信号的存储控制信号。
通过以上述方式确定要经受数据量缩减的接收信号，可以选择性地存储在其中光量等于或大于阈值的指向角范围内的区域中产生的光声波的接收信号。
第三实施例
接下来，下面参照图8描述根据第三实施例的光声装置。图8是例示了根据第三实施例的光声装置的示意图。在本实施例中，与上述第一实施例中的单元、元件和步骤类似的单元、元件和步骤用类似的附图标记或符号表示，并且省略对其的进一步的详细描述。
如图8中所示，本实施例中所使用的探头被配置为使得在支持单元40的半球形表面上设置有多个声波接收元件30。图8例示了沿着具有半球形的支持单元40的半球体的中心轴截取的截面。
在使用通过接收当探头在特定位置处时的声波而获得的接收信号来获取被检体信息的情况下，典型地在声波接收元件的最高灵敏度轴会集的点处获得最高分辨率。在本说明书中，获得最高接收灵敏度的方向上的轴被称为方向轴。被检体信息的分辨率随着离方向轴会集的点的距离增大而降低。至于在分辨率等于最高分辨率的一半的边界内部的区域中产生的光声波，使得可以预期设置在支持单元上的每个声波接收元件能够以高灵敏度接收光声波。因此，在本实施例中，其中分辨率为最高分辨率的一半的区域被称为高灵敏度区域。
一般来说，每个声波接收元件30在垂直于其接收平面(表面)的方向上具有最高接收灵敏度。在本实施例中，多个声波接收元件30被设置为使得该多个声波接收元件30的方向轴基本上会集在半球形的曲率中心P处，从而形成如图8中的虚线表示的以曲率中心P为中心的高灵敏度区域1500。
例如，高灵敏度区域1500可以被设置为以曲率中心P为中心且具有半径r的、具有基本上球形的区域，其中在曲率中心P处获得最高分辨率RH，并且半径r由公式(4)给出。
在公式(4)中，R表示高灵敏度区域1500中的下限分辨率，RH表示最高分辨率，r0表示具有半球形的支持单元40的半径，Φd表示声波接收元件30的直径。例如，如上所述，R被设为等于在曲率中心P处获得的最高分辨率的一半。
在本实施例中，对于多个声波接收元件30的布置没有特别的限制，并且声波接收元件30不一定需要如图8中所示设置在半球形上。多个声波接收元件30可以设置在任意位置，只要其方向轴会集在特定区域内并且形成高灵敏度区域即可。也就是说，多个声波接收元件可以设置在曲面形状上，使得形成高灵敏度区域1500。在本说明书中，“曲面”可以是具有球形的或者带开口的半球形的球面。即使表面具有不均匀性，如果不均匀性足够小，则该表面也可以被认为是曲面。如果椭球体(具有通过三维地扩展椭圆而获得的二次曲面的表面的形状)足够接近球面，则该形状可以被认为是球面。
在多个声波接收元件沿着具有通过在任意截面切割球体而获得的形状的支持单元设置的情况下，方向轴会集于支持单元的形状的曲率中心。根据本实施例的具有半球形的支持单元40是具有通过在任意截面切割球体而获得的形状的支持单元的示例。在本说明书中，通过在任意截面切割球体而获得的形状被称为基于球体的形状。注意，在多个声波接收元件由具有基于球体的形状的支持单元支持的情况下，该多个声波接收元件被支持在球面上。
如上所述，每个声波接收元件30能够以高灵敏度接收在曲率中心P处产生的光声波。此外，每个声波接收元件30还能够以高灵敏度接收在高灵敏度区域1500中产生的光声波。也就是说，从声波接收元件输出的时序接收信号中的与曲率中心P或高灵敏度区域1500对应的特定部分是对获取精确的被检体信息做出显著贡献的接收信号。如以上在第一实施例中所描述的，在光量等于或大于阈值的区域60中产生的光声波的接收信号也是对获取精确的被检体信息做出显著贡献的接收信号。
鉴于以上，在根据本实施例的光声装置中，执行接收信号的数据获取，以选择性地获取在曲率中心P或高灵敏度区域1500和光量等于或大于阈值的区域60之间相交的区域中产生的光声波的接收信号。也就是说，在本实施例中，信号数据获取单元7可以产生并存储接收信号数据，使得针对在光量小于阈值并且不同于曲率中心P的任何感兴趣位置处产生的光声波的接收信号缩减数据量。此外，在本实施例中，信号数据获取单元7可以产生并存储接收信号数据，使得针对在光量小于阈值并且不包括在高灵敏度区域1500中的任何感兴趣位置处产生的光声波的接收信号缩减数据量。
在本实施例中，以示例的方式假设：被检体8是乳房，并且被检体8由形状保持单元1100保持以维持被检体8的形状。形状保持单元1100附连到附连单元1200。在多个形状保持单元用于保持多种形状的被检体E的情况下，附连单元1200可以被配置为能够支持多个形状保持单元。换句话说，可以设有多个保持单元1100，其中，所述多个保持单元1100中的每个均具有不同的形状，使得每个保持单元1100能够保持不同形状的被检体8的形状。因此，多个不同形状的被检体8可以通过从多个保持单元1100选择形状合适的保持单元1100来容纳。
在支持单元40的半球的底部(下极)中设有充当照射光11的出口的照射单元1，使得当移动机构12移动支持单元40时，照射单元1和多个声波接收元件30也同步地移动。在这种结构中，移动机构12既充当移动支持单元40的探头移动机构，又充当移动作为光学系统的一部分的照射单元1的光学系统移动机构。
声匹配材料1300被设置在被检体8和形状保持单元1100之间以将被检体8声耦合到声波接收元件30。声匹配材料1300还被设置在声波接收元件30和形状保持单元1100之间以将声波接收元件30声耦合到形状保持单元1100。注意，被检体8和形状保持单元1100之间的声匹配材料1300可以不同于声波接收元件30和形状保持单元1100之间的声匹配材料1300。
可能合意的是，声匹配材料1300具有与被检体8的声阻抗接近并且与声波接收元件30的声阻抗接近的声阻抗。可能更合意的是，声匹配材料1300的声阻抗在被检体8的声阻抗和声波接收元件30的声组件之间。声匹配材料1300可以对从照射单元1发射的照射光11是透明的。声匹配材料1300可以是液体。更具体地，声匹配材料1300可以是水、蓖麻油或凝胶等。
在本实施例中，在步骤400中，数据缩减确定单元15确定区域60与高灵敏度区域1500重叠的重叠区域。随后，数据缩减确定单元15如图8中所示确定声波接收元件30-1至30-8的接收平面的各个法向向量与区域60和高灵敏度区域1500之间的重叠区域之间的交点。随后，如在第一实施例中，基于各个交点的位置信息和各个声波接收元件30的位置信息，数据缩减确定单元15产生指定是否存储接收信号的存储控制信号，并且将所产生的存储控制信号输出到信号数据获取单元7。然后，在步骤500中，基于存储控制信号，信号数据获取单元7产生并存储接收信号数据，使得在区域60和高灵敏度区域1500之间的重叠区域中产生的光声波的接收信号的数据不被存储。
通过如上所述地确定数据量被缩减的时段，变得可以选择性地存储通过以高灵敏度接收在光量高的区域中产生的、具有所产生的高声压的光声波来获得的接收信号的数据。
在实施例中，数据缩减时段可以以距离为单位或者以时间长度为单位进行设置。可替代地，数据缩减时段可以以ADC的采样时钟数为单位、以系统时钟数为单位、或者以数据段的数量为单位进行设置。可以使用任何其他的方法来指定数据缩减时段，只要可以适当地指定相应的区域即可。
尽管，在上述实施例中，以示例的方式假设存在八个声波接收元件。然而，声波接收元件的数量不限于八个。可以根据装置的规格来使用任何数量的声波接收元件。
数据获取时段的结束定时可以被设为使得所有的声波接收元件具有相同的结束定时，或者可以针对每个声波接收元件单独设置结束定时。
在针对每个声波接收元件单独设置数据获取时段的结束定时的情况下，可以基于被检体的形状信息来执行确定以检测在每个声波接收元件的方向轴上没有被检体的区域，并且可以考虑所检测到的区域来确定数据获取时段的结束定时。
在实施例中，不一定需要针对每个声波接收元件30单独设置数据缩减时段，但是可以对多个声波接收元件30进行分组，并且可以逐组地设置数据缩减时段。例如，可以将离光量高于阈值的区域的距离几乎相等的声波接收元件分组在一起，或者可以将彼此靠近的声波接收元件分组在一起。这使得与针对每个声波接收元件30单独执行设置的情况相比，可以降低设置处理的复杂度。注意，对声波接收元件进行分组的方式可以根据测量位置而改变。对声波接收元件进行分组的方式可以随着测量位置不同而改变，或者可以随着测量位置的组不同而改变。即使在相同的测量位置处，当提供照射光的方式改变时，对声波接收元件进行分组的方式可以改变。
数据缩减时段可以随着支持单元40的测量位置不同而不同。可以针对多个测量位置同样地设置数据缩减时段。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下方式实现，即，通过读出并执行记录在存储介质(也可全称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能并且/或者包含用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，或者通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能并且/或者控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能而执行的方法。计算机可包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可包含单独的计算机或单独的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令例如可以从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可包含例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光学盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪存设备和存储卡等中的一个或更多个。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然已经参照实施例描述了本发明，但是要理解本发明不限于所公开的实施例。权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以便包含所有这种修改以及等同的结构和功能。