[发明专利]一种超声神经调控靶区定位装置及方法

说明书

本申请公开了一种超声神经调控靶区定位装置及方法，装置包括：光声激发模块用于将脉冲激光器产生的脉冲激光通过二维扫描部件聚焦在目标生物样品上，产生目标光声信号；超声神经调控组件产生聚焦超声波，将聚焦超声波发射至目标生物样品，使目标生物样品的靶区升温；红外热成像部件用于采集目标生物样品发出的红外热辐射，得热辐射信号；信号处理模块用于对目标光声信号进行信号处理操作，得到优化光声信号；分析控制模块，用于根据热辐射信号生成热辐射分布图，并基于热辐射分布图调整二维扫描部件扫描目标生物样品的靶区，根据优化光声信号构建目标光声图像。本申请能够解决现有技术扫描过程效率太低，影响定位速度的技术问题。

技术领域

本申请涉及光声成像技术领域，尤其涉及一种超声神经调控靶区定位装置及方法。

背景技术

超声神经调控是通过引导超声波在颅脑内相应靶区聚焦，在聚焦靶区形成能量汇聚，从而改善各类脑部疾病症状。根据超声能量不同可分为高强度聚焦超声和低强度聚焦超声，其中，高强度聚焦超声利用超声能量聚集所产生的热效应来对局部组织进行热消融，低强度聚焦超声利用超声的力学效应或空化现象来实现治疗目的。但由于脑部颅骨结构复杂，造成超声波波前的相位发生变化，使得超声波难以精确到达治疗靶区，常用的定位方式有水听器植入、荧光成像、组织切片及核磁共振成像等方式，但水听器植入及组织切片的方式是有创的，荧光成像需要使用对比剂，且成像无深度信息，而核磁共振成像成本昂贵，不利于实验研究。

光声显微成像技术的基本原理是光声效应，成像速度快，同时可以得到被测对象的深度信息。但用于定位时，由于不知道靶区的具体位置，因此会对整个成像区域进行扫描，这就导致了对非靶区位置也进行扫描，这种扫描方式大大降低了定位速度。

发明内容

本申请提供了一种超声神经调控靶区定位装置及方法，用于解决现有技术扫描过程效率太低，影响靶区定位速度的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种超声神经调控靶区定位装置，包括：光声激发模块、超声神经调控组件、红外热成像部件、信号处理模块和分析控制模块；

所述光声激发模块包括脉冲激光器和二维扫描部件，用于将所述脉冲激光器产生的脉冲激光通过所述二维扫描部件聚焦在目标生物样品上，产生目标光声信号；

所述超声神经调控组件产生聚焦超声波，并将所述聚焦超声波发射至目标生物样品，实现超声调控，使所述目标生物样品的靶区升温；

所述红外热成像部件包括热成像仪，用于采集所述目标生物样品发出的红外热辐射，得到热辐射信号；

所述信号处理模块，用于对所述目标光声信号进行信号处理操作，得到优化光声信号，所述信号处理操作包括放大处理；

所述分析控制模块，用于根据所述热辐射信号生成热辐射分布图，并基于所述热辐射分布图调整所述二维扫描部件扫描所述目标生物样品的靶区，根据所述优化光声信号构建目标光声图像。

优选地，所述光声激发模块还包括：滤波准直组件、场镜和电压输出模块；

所述脉冲激光器、所述滤波准直组件、所述二维扫描部件和所述场镜同轴布设；

所述电压输出模块用于接收计算机的控制指令，并基于所述控制指令触发所述二维扫描部件的振镜对所述脉冲激光进行整形，结合所述场镜形成聚焦光束聚焦在所述目标生物样品上，产生目标光声信号。

优选地，所述信号处理模块包括透明超声换能器、水槽、信号放大器和数据采集卡；

所述透明超声换能器，用于将所述目标光声信号转换为目标电信号；

所述信号放大器，用于对所述目标电信号进行放大处理；

所述数据采集卡，用于将放大处理后的所述目标电信号转化为数字信号，得到优化光声信号。