光声诊断装置、方法、程序、记录介质的制作方法
【专利摘要】本发明的光声诊断装置具备：脉冲光源、电信号转换部、血液分布取得部以及诊断部，诊断人体皮肤的状态。脉冲光源产生脉冲光，电信号转换部接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号。并且，血液分布取得部根据所述电信号来取得所述皮肤中的血液的分布，诊断部根据所述血液分布取得部的取得结果来诊断所述皮肤的状态。
【专利说明】光声诊断装置、方法、程序、记录介质
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用光声波的烫伤等的诊断。
【背景技术】
[0002]当前已知测定通过向被测定物(例如，生物体)照射脉冲光而得到的光声信号的光声传感器(例如，参照专利文献I (日本特开2011-229660号公报))。
【发明内容】
[0003]本发明的课题是使用通过光声传感器得到的光声信号来进行人体的诊断。
[0004]本发明的光声诊断装置是一种诊断人体皮肤的状态的光声诊断装置，具备:脉冲光源，其产生脉冲光；电信号转换部，其接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号；血液分布取得部，其根据所述电信号来取得所述皮肤中的血液的分布；以及诊断部，其根据所述血液分布取得部的取得结果来诊断所述皮肤的状态。
[0005]通过如上所述地构成的光声波测定装置，提供一种诊断人体皮肤的状态的光声诊断装置。脉冲光源产生脉冲光。电信号转换部接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号。血液分布取得部根据所述电信号来取得所述皮肤中的血液的分布。诊断部根据所述血液分布取得部的取得结果来诊断所述皮肤的状态
[0006]另外，本发明的光声诊断装置，所述诊断部可以根据所述皮肤的表皮或者真皮中的血液的分布来进行诊断。
[0007]另外，本发明的光声诊断装置，所述诊断部可以根据所述皮肤的表皮或者真皮中的血液的分布来进行烫伤的诊断。
[0008]另外，本发明的光声诊断装置，所述诊断部可以根据所述皮肤的表皮或者真皮中的血液的分布来进行坏疽的诊断。
[0009]另外，本发明的光声诊断装置，所述诊断部可以根据所述皮肤的表皮或者真皮中的血液的分布来进行褥疮的诊断。
[0010]另外，本发明的光声诊断装置，所述脉冲光具有两种以上的波长成分，所述诊断部可以根据与各波长成分对应的所述电信号来诊断在所述皮肤中存在的物质的状态。
[0011]另外，本发明的光声诊断装置，在所述皮肤中存在的物质可以是氧合血红蛋白以及脱氧血红蛋白。
[0012]另外，本发明的光声诊断装置，可以具备显示所述血液分布取得部的取得结果的显示部。
[0013]另外，本发明的光声诊断装置，所述脉冲光源可以是光纤维激光器。
[0014]本发明是一种使用光声诊断装置的光声诊断方法，所述光声诊断装置诊断人体皮肤的状态，具有:脉冲光源，其产生脉冲光；电信号转换部，其接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号，其中，所述光声诊断方法具备:血液分布取得工序，其根据所述电信号来取得所述皮肤中的血液的分布；以及诊断工序，其根据所述血液分布取得工序的取得结果来诊断所述皮肤的状态。
[0015]本发明是一种用于使计算机执行使用光声诊断装置的光声诊断处理的程序，所述光声诊断装置诊断人体皮肤的状态，具有:脉冲光源，其产生脉冲光；电信号转换部，其接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号，其中，所述光声诊断处理具备:血液分布取得工序，其根据所述电信号来取得所述皮肤中的血液的分布；以及诊断工序，其根据所述血液分布取得工序的取得结果来诊断所述皮肤的状态。
[0016]本发明是一种能够通过计算机读取的记录介质，记录了用于使计算机执行使用光声诊断装置的光声诊断处理的程序，所述光声诊断装置诊断人体皮肤的状态，具有:脉冲光源，其产生脉冲光；电信号转换部，其接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号，其中，所述光声诊断处理具备:血液分布取得工序，其根据所述电信号来取得所述皮肤中的血液的分布；以及诊断工序，其根据所述血液分布取得工序的取得结果来诊断所述皮肤的状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示本发明的实施方式的光声诊断装置I的结构的功能框图。
[0018]图2是表示当皮肤2烫伤(II度)时的图像显示部20的显示例(参照图2(a))，当皮肤2烫伤(III度)时的图像显示部20的显示例(参照图2(b))的图。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0020]图1是表示本发明的实施方式的光声诊断装置I的结构的功能框图。光声诊断装置I具备:光源10、超声波换能器(电信号转换部)12、A/D转换器14、血液分布取得部16、诊断部18以及图像显示部20。
[0021]光声诊断装置I诊断人体的皮肤2的状态。
[0022]光源10产生脉冲光。脉冲光的波长可以有一种波长成分,但也可以有两种以上的波长成分。光源10当使用光纤维激光器(例如光纤环形激光器)时，可以实现光声诊断装置I的小型化。
[0023]皮肤2中具有血管2a，当血管2a接收脉冲光时产生光声波。超声波换能器12接收光声波并转换成电信号(例如，电压)。超声波换能器12例如是压电元件。优选地设置多个超声波换能器12。
[0024]A/D转换器14与各个超声波换能器12连接，将各个超声波换能器12输出的电信号(模拟信号)转换成数字信号。
[0025]血液分布取得部16经由A/D转换器14接收电信号，并根据电信号来取得皮肤2中的血液的分布。
[0026]作为血液的分布，求出血液的深度。血液的深度是以皮肤2的表面为基准的血液(例如，在血管2a内存在的血液)的深度d。例如求出深度d为c(tl-tO)。其中，c是音速(光声波在皮肤2内前进的速度)，tl是光声波到达超声波换能器12的时刻，t0是脉冲光的产生时刻。另外，血液分布取得部16从光源10接收脉冲光的产生时刻t0。
[0027]诊断部18根据血液分布取得部16的取得结果来诊断皮肤2的状态。图像显示部20显示血液分布取得部16的取得结果。
[0028]图2是表示当皮肤2烫伤(II度)时的图像显示部20的显示例(参照图2(a))，当皮肤2烫伤(III度)时的图像显示部20的显示例(参照图2(b))的图。
[0029]根据烫伤所到达的深度，将烫伤分为I度(到表皮的角质层为止)、II度、III度(到真皮全层以及皮下组织为止)。此外，在表皮中没有血流，但在真皮中有毛细血管，有血流。并且，当烫伤为II度时，真皮的至少一部分避免了烫伤，在真皮内有血流。另一方面，当烫伤为III度时，全部真皮被烫伤，在真皮内变得没有血流。
[0030]参照图2，对基于诊断部18的烫伤的诊断原理进行说明。在图2中，d表示深度，X表示皮肤表面的任意的直线轴。如图2所示，从皮肤表面到表皮以及真皮的深度大体是已知的。
[0031]参照图2(a)，图像显示部20显示血液20a、20b、20c。在真皮的深度有血液20a，因此推测为也有血流，可知烫伤为II度。另外，也考虑到烫伤为I度或者没有烫伤，但在这种情况下，从皮肤2的外观容易知晓。
[0032]参照图2(b)，图像显示部20显示血液20b、20c。在真皮的深度没有血液，因此推测为也没有血流，可知烫伤为III度。
[0033]另外，对烫伤的诊断进行了说明，但并不局限于烫伤，只要是皮肤状态的诊断，则也可基于诊断部18来实现。例如，也可以是坏疽(例如，糖尿病所导致)以及褥疮的诊断。即，根据真皮全部损伤还是真皮的至少一部分避免损伤，知晓真皮内有无血流，因此能够根据真皮内有无血液来诊断真皮的损伤状态(与坏疽以及褥疮的发展状态对应)。此外，也可以测定化学暴露、药剂分布、化妆品的浸透度。
[0034]另外，之前已经说明了脉冲光的波长可以有两种以上的波长成分。此时，诊断部18根据与各波长成分对应的电信号来诊断在皮肤2中存在的物质的状态。在皮肤中存在的物质，例如有氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白。
[0035]假定脉冲光的波长，在氧合血红蛋白中具有比脱氧血红蛋白更容易被吸收的波长λ a,而在脱氧血红蛋白中具有比氧合血红蛋白更容易被吸收的波长入b。
[0036]当与通过波长λ a产生的光声信号对应的电信号的强度大于与通过波长Xb产生的光声信号对应的电信号的强度时，可以诊断为该血液的氧合血红蛋白多于脱氧血红蛋白。
[0037]当与通过波长λ b产生的光声信号对应的电信号的强度大于与通过波长λ a产生的光声信号对应的电信号的强度时，可以诊断为该血液的脱氧血红蛋白多于氧合血红蛋白。
[0038]接着，对本发明的实施方式的动作进行说明。
[0039]首先，从光源10向皮肤2给予脉冲光，到达血管2a。于是，血管2a吸收脉冲光，被温暖并绝热膨胀。由此，从血管2a输出疏密波(光声波)。
[0040]光声波到达超声波换能器12。超声波换能器12将基于光声波的压力转换成电信号(例如，电压)。通过A/D转换器14将该电压转换成数字信号，并提供给血液分布取得部16。
[0041]血液分布取得部16向诊断部18以及图像显示部20提供取得结果。诊断部18进行如图2所示的诊断并提供给图像显示部20。图像显示部20在血液分布取得部16的取得结果上重叠显示基于诊断部18的诊断结果。
[0042]根据本发明的实施方式的光声诊断装置I能够进行人体皮肤2的诊断。
[0043]此外，也可以通过以下方式实现上述实施方式。使具备CPU、硬盘、介质(软盘(注册商标)、⑶-ROM等)读取装置的计算机读取记录了用于实现上述各部分，例如血液分布取得部16以及诊断部18的程序的介质，并将其安装在硬盘上。通过这样的方法也能够实现上述的功能。
【权利要求】
1.一种诊断人体皮肤的状态的光声诊断装置，其特征在于，具备: 脉冲光源，其产生脉冲光； 电信号转换部，其接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号; 血液分布取得部，其根据所述电信号取得所述皮肤中的血液的分布；以及 诊断部，其根据所述血液分布取得部的取得结果诊断所述皮肤的状态。
2.根据权利要求1所述的光声诊断装置，其特征在于， 所述诊断部根据所述皮肤的表皮或者真皮中的血液的分布来进行诊断。
3.根据权利要求2所述的光声诊断装置，其特征在于， 所述诊断部根据所述皮肤的表皮或者真皮中的血液的分布来进行烫伤的诊断。
4.根据权利要求2所述的光声诊断装置，其特征在于， 所述诊断部根据所述皮肤的表皮或者真皮中的血液的分布来进行坏疽的诊断。
5.根据权利要求2所述的光声诊断装置，其特征在于， 所述诊断部根据所述皮肤的表皮或者真皮中的血液的分布来进行褥疮的诊断。
6.根据权利要求1所述的光声诊断装置，其特征在于， 所述脉冲光具有两种以上的波长成分， 所述诊断部根据与各波长成分对应的所述电信号来诊断在所述皮肤中存在的物质的状态。
7.根据权利要求6所述的光声诊断装置，其特征在于， 在所述皮肤中存在的物质是氧合血红蛋白以及脱氧血红蛋白。
8.根据权利要求1所述的光声诊断装置，其特征在于， 具备显示所述血液分布取得部的取得结果的显示部。
9.根据权利要求1所述的光声诊断装置，其特征在于， 所述脉冲光源是光纤维激光器。
10.一种使用光声诊断装置的光声诊断方法，所述光声诊断装置诊断人体皮肤的状态，具有:脉冲光源，其产生脉冲光；电信号转换部，其接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号，所述光声诊断方法的特征在于， 具备: 血液分布取得工序，其根据所述电信号取得所述皮肤中的血液的分布；以及 诊断工序，其根据所述血液分布取得工序的取得结果诊断所述皮肤的状态。
11.一种用于使计算机执行使用光声诊断装置的光声诊断处理的程序，所述光声诊断装置诊断人体皮肤的状态，具有:脉冲光源，其产生脉冲光；电信号转换部，其接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号，所述程序的特征在于， 所述光声诊断处理具备: 血液分布取得工序，其根据所述电信号取得所述皮肤中的血液的分布；以及 诊断工序，其根据所述血液分布取得工序的取得结果诊断所述皮肤的状态。
12.一种能够通过计算机读取的记录介质，记录了用于使计算机执行使用光声诊断装置的光声诊断处理的程序，所述光声诊断装置诊断人体皮肤的状态，具有:脉冲光源，其产生脉冲光；电信号转换部，其接收通过所述脉冲光在所述皮肤中产生的光声波，并将其转换成电信号，所述记录介质的特征在于， 所述光声诊断处理具备: 血液分布取得工序，其根据所述电信号取得所述皮肤中的血液的分布；以及 诊断工序，其根据所述血液分布取得工序的取得结果诊断所述皮肤的状态。
【文档编号】A61B8/06GK104168836SQ201380012317
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年5月2日 优先权日:2012年6月4日
【发明者】川口康, 伊田泰一郎 申请人:株式会社爱德万测试