[发明专利]固定装置及具有该固定装置的光声层析成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及医学成像领域，尤其涉及一种固定装置及具有该固定装置的光声层析成像系统。

背景技术

在对动物进行光声计算层析成像(Photoacoustic Computed Tomography，PACT)时，需要将动物组织，如动物的躯体置于水中，然后用脉冲激光照射动物躯体，动物躯体吸收脉冲光的能量后因瞬时热膨胀而产生超声波信号，利用超声换能器围绕动物躯体一周(或使用环形超声阵列)接收此超声波信号，再通过计算机对超声波信号处理来重建动物组织对光能量吸收情况的图像。

进行PACT成像时，要求被脉冲激光照射的动物躯体应完全裸露，即该动物躯体的四周没有任何遮挡，如此才能保证超声换能器绕动物躯体一周时，所探测到的超声波信号完全来源于动物躯体。另外，由于动物躯体需放置于水中，因此还需保证动物在进行实验过程中保持正常的生理特征。由于这两个特殊的要求，常规的固定装置不适用于PACT成像，而现有的用于PACT成像的固定装置，则往往存在适应性差、结构或操作复杂，制作成本高等缺点，无法满足使用要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种固定装置，其通过夹持具组件夹持动物，使得动物的头部露出水面，而躯体完全无遮挡的位于水中，保证了探测到的超声波信号完全来源于动物躯体，并使得动物在成像过程中保持正常的生理特征。

本发明提供一种固定装置，用于在光声层析成像系统中对待测的动物进行固定，所述固定装置包括支架组件、夹持具组件及至少一个调节件，所述支架组件包括至少两个支架，所述夹持具组件包括至少两个夹持具，所述夹持具及所述调节件固定于所述支架的一端，且所述夹持具之间构成一夹持区，所述动物放置于所述夹持区内，且该动物的头部位于所述夹持区的一侧，躯干及尾部位于所述夹持区的另一侧并悬空，所述调节件通过调节所述夹持区的大小，以夹紧或松开所述动物。

其中，所述固定装置还包括固定架，所述固定架上开设有固定孔，所述支架的另一端开设有安装孔，所述安装孔对准所述固定孔，通过螺钉依次穿过所述安装孔及固定孔，以将所述支架固定于所述固定架上。

其中，所述夹持具包括主体部及夹持部，所述夹持部固定于所述主体部上，所述夹持具组件之所有的所述夹持部之间构成所述夹持区，所述支架的一端还设置有调节孔，所述调节件穿过所述调节孔并与所述主体部接触，并推动所述主体部，以调节所述夹持部的位置，进而缩小所述夹持区。

其中，所述支架的一端还设置有固定槽，所述主体部设置于所述固定槽内，以将所述夹持具设置于所述固定槽内，并保持稳定。

其中，所述固定装置还包括弹性件，所述弹性件设置于所述固定槽内，并弹性连接于所述支架与所述主体部之间。

其中，所述夹持具还包括固定部和固定轴，所述固定部上开设有开孔，所述支架的一端还包括两个固定片，且所述两个固定片上均开设有一通孔，所述固定部放置于所述两个固定片之间，且所述开孔与所述两个通孔互相对准，所述固定轴穿过所述开孔及所述通孔，以将所述夹持具固定于所述支架上。

其中，所述夹持部上设置有柔性件，所述柔性件位于所述夹持部之面对所述夹持区的一侧，以防止夹持动物时，对所述动物产生损伤。

其中，所述固定架还开设有悬挂孔，通过悬挂装置穿入所述悬挂孔，以将所述固定装置悬挂起来。

本发明还提供一种光声层析成像系统，包括水槽、激光器、超声换能器、驱动器、计算机、示波器、放大器、平移台、电机及所述的固定装置，所述固定装置被悬挂于所述水槽中，所述动物被所述夹持具夹持并部分置于所述水槽内的水中，所述激光器的激光探头发射一脉冲光，所述脉冲光辐射所述动物并产生超声波信号，所述超声波信号被所述超声换能器接收后转换为电信号，并传输至所述放大器，所述放大器对所述电信号进行放大后传输至所述数字示波器，并经所述数字示波器传输至所述计算机；所述计算机还控制所述驱动器驱动所述电机，所述电机与所述超声换能器连接固定，并控制所述超声换能器绕所述动物躯体旋转，以接收动物躯体产生的超声波信号。

其中，所述夹持具位于所述水槽中的水面位置处，所述激光器的激光探头伸入水中，位于水面以下，位于水面以下的所述动物的躯体周围无任何遮挡物。