[发明专利]光声断层层析成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及光声成像和医疗诊断领域，尤其涉及一种光声断层层析成像系统。

背景技术

光声成像是指用短脉冲激光辐照生物样本时，生物样本吸收脉冲光能量后因瞬时热膨胀而产生超声波。这种由光激发产生的超声信号即为声光信号。所述声光信号携带了所述生物样本不同位置的光吸收特征信息。利用超声换能器或探头接收此超声信号，通过计算机对所述超声信号进行处理来重建生物样本中不同位置对光吸收的分布图像。

目前，现有的光声断层层析成像系统中，激光器一般是在垂直于生物样本进行照射，超声换能器在所述生物样本的周围进行信号接收，从而会导致激光脉冲传输路径与超声信号传播路径不共轴，使得探测的信号效率低、信噪比差，从而影响成像的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种光声断层层析成像系统，实现激光脉冲传输路径与光声信号传播路径共轴，从而使探测得到的光声信号更为的准确。

本申请所述的一种光声断层层析成像系统，用于对生物样本进行成像分析。所述光声断层层析成像系统包括承载件、激光器、光学传导组件、透光反声件、超声换能器及成像处理系统。所述承载件承载所述生物样本；所述激光器发出光线，所述光线经过所述光学传导组件进行调整并透过所述透光反声件照射至所述生物样本上；所述透光反声件的侧壁与水平面呈角度设置，且所述透光反声件能够使光线透过并反射声信号；所述超声换能器朝向所述透光反声件的侧壁上朝向所述生物样本的一侧设置；所述成像处理系统与所述超声换能器连接。

其中，所述透光反声件为一片或多片透光反声片，或者所述透光反声件为透光反声罩；所述透光反声件为多片透光反声片时，多片所述透光反声片环绕所述生物样本设置。

其中，所述成像处理系统内置有基于压缩感知的重建算法系统。

其中，所述光学传导组件包括光纤及透镜，所述光纤为多根，每根所述光纤包括进光口及出光口，所述光纤进光口与所述激光器相连，多根所述光纤的所述出光口均正对所述透光反声件；所述透镜有多组，所述透镜的组数与所述光纤的数量相同，每组所述光学透镜位于所述光纤的所述出光口与所述透光反声件之间，通过所述透镜对光线进行调整。

其中，所述光学传导组件包括反光镜及透镜，所述反光镜及所述透镜设于所述激光器及所述透光反声件之间，且所述透镜靠近所述透光反声件，通过所述反光镜改变所述光线的方向以使所述光线进行空间光路传导，通过所述透镜对光线进行调整。

其中，所述超声换能器为一个或多个单体超声换能器或者阵列超声换能器；所述超声换能器为多个单体超声换能器时，所述多个单体超声换能器均匀环绕设置。

其中，所述阵列超声换能器为环形超声换能器，所述环形超声换能器的中心正投影与所述载物台上。

其中，所述成像处理系统包括超声收发仪、数据采集卡以及与所述数据采集卡电连接的图像处理终端，所述数据卡连接与所述超声收发仪电连接，所述超声收发仪与所述超声换能器连接。

其中，所述成像处理系统还包括控制模块，所述控制模块与所述激光器电连接，所述控制模块包括运动控制卡及与所述运动控制卡电连接的电控位移平台，所述电控位移平台包括平移平台及旋转平台，所述平移平台与所述承载件机械连接，并控制所述承载件进行垂直方向的移动，所述旋转平台与所述超声换能器机械连接，并控制所述超声换能器围绕成像轴心运动。

其中，所述光声断层层析成像系统还包括水槽，所述水槽内填充有超纯水或去离子水，所述透光反声件位于所述水槽内。

本发明的所述光声断层层析成像系统通过在所述激光器及需要进行成像的生物样本之间设置一个具有透光反声特性的透光反声件，并朝向所述透光反声件的设置所述超声换能器。所述激光器发出的激光脉冲穿过所述透光反声件并照射到所述生物样本上，所述生物样本产生的超声信号沿所述激光脉冲传输方向原路返回并进行传播，从而实现所述激光脉冲传输路径与超声信号传播路径共轴。所述生物样本产生的光声信号经过所述透光反声件后反射，大部分被所述超声换能器接收，大幅提高了探测效率，从而保证获得更高信噪比的光声信号，使得所述生物样本的成像更加的清晰准确。

附图说明

为更清楚地阐述本发明的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1是本发明的所述光声断层层析成像系统的结构关系示意图；

图2是本发明的所述光声断层层析成像系统的俯视图；

图3是本发明的所述光声断层层析成像系统的主视图。