[实用新型]一种用于生物组织三维医学诊断的光声传感器无效

专利信息
申请号: 201020146859.0 申请日: 2010-04-01
公开(公告)号: CN201624672U 公开(公告)日: 2010-11-10
发明(设计)人: 曾吕明;杨迪武;刘国栋;徐景坤 申请(专利权)人: 江西科技师范学院
主分类号: A61B8/00 分类号: A61B8/00
代理公司: 南昌新天下专利商标代理有限公司 36115 代理人: 施秀瑾
地址: 330000 江西省*** 国省代码: 江西;36
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 生物 组织 三维 医学 诊断 传感器
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及生物医学测量和医疗器械技术领域,具体涉及一种用于生物组织三维医学成像的光声传感器。

背景技术

目前在早期乳腺癌检测和颅脑损伤诊断中,通常使用热图、透照、超声检查等对人体无创伤、无放射的手段进行检测,但上述检查手段精确度和准确率都不太高,尤其是对小于1厘米的病变区域。光声成像是一种新近迅速发展起来、基于生物组织内部光学吸收差异、以超声作为媒介的无损生物光子医学影像技术,它有效的结合了纯光学成像的高对比度和纯声学成像的高穿透深度的优点,可实现厘米量级探测深度和微米量级成像精度的组织影像,被认为将发展为新一代的医学成像技术,成为非常有效的组织损伤与癌变诊断方法。

中国发明专利申请公开说明书(公开号CN 1555764A)公开了一种生物组织光学和超声的采集和层析成像的方法及其装置。其成像方法包括:(1)超声扫描生物组织,查找可能的病变部位;(2)脉冲激光和超声同时入射到第1步找出的可疑病变部位的组织中,获得光致超声和反射超声信号;(3)接受超声回波和光声信号;(4)计算机对信号进行数据处理后,通过直线投影层析成像。其装置中用于发射和接受超声的传感器是线型多元超声阵列,可以得到二维平面的超声回波信号和光声信号,经过数据处理后,只能获得二维光声和超声像,图像的辨识困难,需要有相当经验的人员才能解读图像的意义。

2002年Andreev等和2008年Ephrat等分别报道了将多个单元探头沿着经度和纬度依次间隔稀疏排列在一个球面上接收光声信号的三维光声成像方法(V.G.Andreev,D.A.Popov,D.V.Sushko,A.A.Karabutov,and A.A.Oraevsky,“Image reconstruction in3D optoacoustic tomography system with hemispherical transducer array,”Proc.SPIE,4618,137-145,2002.P.Ephrat,L.Keenliside,A.Seabrook,F.S.Prato,and J.J.Carson,“Three-dimensional photoacoustic imaging by sparse-array detection and iterative imagereconstruction,”J.Biomed.Opt.,13(5),054052,2008.);该方式虽然不需要机械扫描即可实现三维光声成像,但由于多个单元探头间距太大且精确定位困难,其加工难度和空间分辨率受到了极大的限制。2003年Wang等报道了采用单元非聚焦探头依次做圆周和线性扫描来实现三维光声成像(X.D.Wang,Y.J.Pang,G.Ku,G.Stoica,and L.H.Wang,“Three-dimensional laser induced photoacoustic tomography of mouse brain withthe skin and skull intact,”Opt.Lett.,28,17392-1741,2003.);由于需要同时做两个方位的机械扫描,其系统稳定性和时间分辨率被极大的降低。尤其需要指出的是,以上光声成像方法的信号采集普遍采用单元换能器,以获得不同方向的光声信号,再经复杂算法重建出组织的光学吸收分布。由于多方位的机械旋转扫描和长时间的数据采集过程,机械振动和仪器长时间工作的随机参数漂移等不稳定因素对结果带来的随机误差不可避免,从而严重影响成像质量和研究结果的可靠性和稳定性。同时,成像算法复杂,计算量大,耗费时间长,在实际应用中显然存在相当大的局限性,无法满足实际临床的快速精确需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于生物组织三维医学成像的光声传感器,特别适用于早期乳腺癌检测和颅脑损伤诊断等领域的光声、超声单个或联合三维成像。

为解决上述技术问题,本实用新型采取的技术方案是:

一种用于生物组织三维医学诊断的光声传感器,由声学单元和光学单元构成。所述声学单元包括圆形齿轮、一个或一个以上弧形超声阵列、内装有超声耦合液的碗状弧形外壳和透光的保护膜。所述碗状弧形外壳的顶部定位同心安装所述圆形齿轮;碗状弧形外壳从顶部到底部镶嵌弧度与碗状弧形外壳相匹配的所述弧形超声阵列;碗状弧形外壳的底部与所述保护膜密封结合。光学单元由扩束镜、光纤和光路外壳组成;所述光路外壳内、保护膜的下方装有所述扩束镜,光路外壳底部连接有光纤。碗状弧形外壳的下沿与光路外壳的上沿转动连接。

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