[发明专利]光声图像装置、光声感测结构及提取光声图像的方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光声图像装置(photoacoustic imaging apparatus)。

背景技术

当利用电磁波照射组织(例如活体组织)时，组织在吸收电磁波的能量后，会将部分电磁能转换成声能，并以声波的形式传播出去，这样的效应称为光声效应(photoacoustic effect)。光声效应通常用于活体内部成像或分析物的化验。举例而言，光声效应可应用于皮肤癌的检测。

一般而言，光声图像装置至少包括一个超声波感测元件和一个电磁波源。电磁波照射活体区域后，活体区域产生光声波信号传播出去，并由所提供的超声波感测元件接收信号来确定活体区域图像的特征。然而，在现有技术中，电磁波在传递至活体区域内部的过程中往往会被其他活体组织反射或吸收，进而影响提取到的光声图像的质量。举例来说，当光声图像装置应用于黑色素瘤的检测时，由于黑色素瘤可能发生在皮肤结构的表皮层以下的组织中，因此，在现有技术中，电磁波于传递过程中会被表皮层中的不均匀组织(例如细胞、胶原纤维或间质的水)反射或吸收，而使得位于表皮层以下的黑色素瘤无法被顺利地检测出来。

发明内容

本发明的一实施例提出一种光声图像装置，适合于侦测待测物的光声图像。光声图像装置包括适合于发出电磁波的电磁波源、配置于电磁波传递路径上的第一电磁波可穿透衬底、配置于第一电磁波可穿透衬底的多个电磁波传递针及配置于待测物一侧的超声波感测元件。电磁波传递针适合于插置于待测物中。电磁波经由第一电磁波可穿透衬底而传递到至少部分的电磁波传递针中。电磁波经由至少部分的电磁波传递针传递至待测物内部。待测物的内部受到电磁波作用后产生超声波。超声波感测元件用于侦测超声波。

本发明的一实施例提出一种光声感测结构，适合于将电磁波导引至待测物内部，以接收待测物内部的反应于电磁波所产生的超声波。光声感测结构包括第一电磁波可穿透衬底、多个电磁波传递针以及超声波感测元件。第一电磁波可穿透衬底配置于电磁波的传递路径上。电磁波传递针配置于第一电磁波可穿透衬底上，且适合于插置于待测物中。电磁波经由第一电磁波可穿透衬底而传递到至少部分的电磁波传递针。电磁波经由至少部分的电磁波传递针传递至待测物的内部。超声波感测元件配置于待测物的一侧。待测物的内部受到电磁波作用后产生超声波。超声波感测元件用于侦测超声波。

本发明的一实施例提出一种提取光声图像的方法，包括下列步骤。提供待测物。提供第一电磁波可穿透衬底以及配置于第一电磁波可穿透衬底上的多个电磁波传递针。将第一电磁波可穿透衬底铺设于待测物上，并使电磁波传递针插入待测物的内部。使电磁波透过第一电磁波可穿透衬底以及至少部分的电磁波传递针传递至待测物的内部。待测物的内部受到电磁波作用后产生超声波。侦测超声波。

为让本发明的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的光声图像装置的剖面示意图。

图2为图1的光声图像装置的俯视示意图。

图3为本发明的另一实施例的光声图像装置的剖面示意图。

图4为本发明另一实施例的光声图像装置的剖面示意图。

图5为本发明又另一实施例的光声图像装置的剖面示意图。

图6为图1的超声波感测元件的局部剖面示意图。

图7、图8示出人体皮肤结构对各波长电磁波的透过率。

图9为本发明的第二实施例的光声图像装置的剖面示意图。

图10示出电磁波传递针与超声波感测元件整合于第一电磁波可穿透衬底上的制作流程。

图11为本发明的第三实施例的光声图像装置的剖面示意图。

图12为图11的光声图像装置的俯视示意图。

图13为本发明的第四实施例的光声图像装置的剖面示意图。

【主要元件符号说明】

10：待测物；

20：衬底；

30：高分子感光材料层；

32：制作电磁波传递针所需的模具；

34：二甲基硅烷模具；

40：掩模；

50：几丁聚醣溶液；

100、100A～100C：光声图像装置；

110、110A：电磁波源；

110a：电磁波源发射元件；

120：第一电磁波可穿透衬底；

120a：第一表面；

120b：第二表面；

120c、120d：电磁波入射面；