[实用新型]一种用于光声断层成像的光路系统

说明书

本实用新型提供一种用于光声断层成像的光路系统，包括：波段切换光路系统和环状光路形成系统；环状光路形成系统包括锥顶凹透镜、环形棱镜和超声换能器阵列；波段切换光路系统可发出不同波长的红外光并依次透过锥顶凹透镜和环形棱镜后到达被测物，被测物产生的光声信号到达超声换能器阵列；锥顶凹透镜用于将红外光转换为环形光束；环形棱镜用于将环形光束反射到被测物；超声换能器阵列用于采集被测物产生的光声信号并将其转换成电信号。现有技术是通过凸透镜来实现将红外光转换为环形光束的，但会因凸透镜长期聚光于自身内部区域而导致物理损伤，本实用新型用锥顶凹透镜替代凸透镜来实现环形光束的转换，从而避免了聚光导致的透镜损伤。

技术领域

本实用新型涉及光声断层影像技术领域，尤其涉及一种用于光声断层成像的光路系统。

背景技术

光声成像(Photoacoustic Imaging,PAI)是近些年来发展起来的一种非入侵式和非电离式的新型生物医学成像方法。当脉冲激光照射到生物组织中时，组织的光吸收域将产生超声信号，我们称这种由光激发产生的超声信号为光声信号。生物组织产生的光声信号携带了组织的光吸收特征信息，通过探测光声信号能重建出组织中的光吸收分布图像。光声成像结合了纯光学组织成像中高选择特性和纯超声组织成像中深穿透特性的优点，可得到高分辨率和高对比度的组织图像，从原理上避开了光散射的影响，突破了高分辨率光学成像深度“软极限”(～1mm)，可实现50mm的深层活体内组织成像。

现有的光声断层成像的光路系统中为了实现360度无死角的激光照射，需要先将红外光转换为环形光束，其是通过凸透镜来实现这种转换的。

然而，凸透镜长期聚光于自身内部区域而产生的高温会导致对凸透镜自身的物理损伤，从而严重地影响系统的使用寿命和使用安全。

不同波长的光可以激发不同的分子/生物组织/材料产生光声信号。然而，现有的光声断层成像的光路系统中的波段切换光路难以实现670nm-2300nm波段的波长的连续切换，且波段切换光路的光路结构设计较复杂，不够简洁。

实用新型内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供一种用于光声断层成像的光路系统，用以解决环形光束转换透镜的物理损伤问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于光声断层成像的光路系统，包括：波段切换光路系统和环状光路形成系统；

所述环状光路形成系统包括锥顶凹透镜、环形棱镜和超声换能器阵列；

所述波段切换光路系统可发出不同波长的红外光，所述红外光依次透过所述锥顶凹透镜和所述环形棱镜后到达被测物，所述被测物产生的光声信号到达所述超声换能器阵列；

所述锥顶凹透镜用于将所述红外光转换为环形光束；

所述环形棱镜用于将所述环形光束反射到所述被测物；

所述超声换能器阵列用于采集所述被测物产生的光声信号，将所述光声信号转换成电信号。

根据本实用新型提供的用于光声断层成像的光路系统，所述波段切换光路系统包括YAG激光器、光参量振荡器、第一切换镜、第二切换镜、若干激光回收器和若干反射镜；

所述YAG激光器可发出第一预设波长的激光，也可通过倍频模块和所述光参量振荡器的联合作用产生波长连续可调的第一预设波段的激光和第二预设波段的激光；

所述第一切换镜用于切换预设波长的激光和预设波段的激光；

所述第二切换镜用于切换所述第一预设波段的激光和所述第二预设波段的激光；

所述激光回收器用于将暂时不需要的某个波长的激光挡住；