[发明专利]一种基于光声成像的量化光热照射装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于光声成像的量化光热照射装置及方法，其中，装置包括扫描模块、数据采集模块、光声成像模块和光热照射模块；扫描模块用于通过控制器产生触发信号控制脉冲激光器发射脉冲激光，对待成像组织表面进行扫描；数据采集模块用于接收对待成像组织扫描得到的光声信号，确定采集数据；光声成像模块用于对采集数据进行重建处理，确定光声图像；光热照射模块用于对光声图像进行图像参数提取处理，对目标部位进行光热照射。本发明实施例对目标部位进行光声成像，减少电离辐射，提高了成像精确性，可广泛应用于光声成像技术领域。

技术领域

本发明涉及光声成像技术领域，尤其是一种基于光声成像的量化光热照射装置及方法。

背景技术

恶性肿瘤严重威胁人类健康，近十几年来恶性肿瘤的发病率和死亡率均呈上升趋势。不同肿瘤的发病位置和早期特征并不相同，相较于浅表肿瘤，以结直肠癌、胃癌、食管癌等为代表的消化道癌症具有位置隐蔽，早期便呈浸润性生长，临床表现不明显等特征。因此，如何实现对恶性肿瘤的精准成像对提高患者生存率具有重要意义。

传统的成像方法受制于成像深度及分辨率，难以准确识别肿瘤边界，不能做到肿瘤的精准识别，同时存在电离辐射，外源造影剂过敏等问题。在实际光热照射过程中，由于肿瘤边界非规则区域，传统的光热照射采用圆形大光斑照射，会照射到正常区域，引起正常组织受到损伤，因此，如何精准定位肿瘤组织同时识别肿瘤边界对于实现精准光热照射具有重要意义。因此，当前癌症诊断中急需一种无电离辐射、无外源造影剂、分辨率高的新型成像方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于光声成像的量化光热照射装置及方法，能够减少电离辐射，提高成像精确性。

一方面，本发明提供了一种基于光声成像的量化光热照射装置，包括扫描模块、数据采集模块、光声成像模块和光热照射模块；

其中，所述扫描模块，用于通过控制器产生触发信号控制脉冲激光器发射脉冲激光，脉冲激光由光纤耦合器耦合进入单模光纤，经过成像探头到达待成像组织表面，对待成像组织表面进行扫描；

所述数据采集模块，用于接收对待成像组织扫描得到的光声信号，并转换为电信号，通过同轴电缆进入信号放大器，将放大后的电信号由采集卡进行采集处理，确定采集数据；

所述光声成像模块，用于对采集数据进行重建处理，确定光声图像；

所述光热照射模块，用于对光声图像进行图像参数提取处理，根据提取得到的图像参数调整脉冲激光，对目标部位进行光热照射。

可选地，所述扫描模块包括成像探头，所述成像探头，用于对待成像组织表面进行扫描，包括反射镜、微机电系统镜、准直器、光纤束、聚焦透镜、透光反声镜和换能器。

可选地，所述光声成像模块，包括：

第一单元，用于对采集数据进行去噪平均处理，确定去噪平均数据；

第二单元，用于对去噪平均数据进行最大值投影法进行成像，确定光声图像。

可选地，所述光热照射模块，包括：

第三单元，用于根据阈值分割法对光声图像进行图像参数提取处理，确定图像参数，所述图像参数包括目标边界和目标深度；

第四单元，用于根据目标边界控制脉冲激光对目标部位进行定位照射，同时根据目标深度调节脉冲激光照射剂量。

可选地，所述扫描模块包括控制器，所述控制器用于产生不同频率的方波信号用作脉冲激光器触发信号，通过改变触发信号频率从而改变光声图像成像时间。

可选地，所述成像探头为内窥结构，对狭窄腔体进行内窥成像。

可选地，所述成像探头采用前向扫描方式进行扫描成像。