[发明专利]一种旋转式声学和光学合并成像系统

说明书

本发明公开了一种旋转式声学和光学合并成像系统，包括导管，导管远端安装有声学探头与光学探头，导管连接有成像引擎，所述成像引擎连接有成像主机，成像主机包括图像处理模块；所述导管存储有旋转式成像探头图像配准参数，与所述成像引擎连接后，系统自动获取并反馈至图像处理模块。本发明实现了光学和声学成像的配准混合，兼顾了声学成像的高穿透力和光学成像的解像度高的双层优点；适用于人体内部管腔比如血管或者消化道的螺旋扫描成像，一次实现超声内窥和光学内窥的效果。

技术领域

本发明涉及光学和声学成像技术领域，尤其涉及一种旋转式声学和光学合并成像系统。

背景技术

光学和声学成像属于成像的两大类，一般来说它们各有优缺点，一般分别适用于不同的成像场景。但是有时候合并两种模态成像，可以获得更好的诊断效果。比如超声成像和光学相干断层成像，超声成像具有高穿透力但是解像度较差，而光学成像技术解像度很高但是穿透力较差，因此有合并成像的需求。

多模态成像可以通过使用多功能导管和系统来实现，由于空间限制，与通常的光学二维照相或者B超不同，对人体内部管腔比如血管或者消化道的光学和声学成像经常用螺旋扫描来实现，一般是把光学镜头或者声学换能器装在一个旋转探头的顶端，一边旋转一边沿轴向推拉，进而由螺旋扫描来重构出三维图像。为了实现合并成像，就需要把两个探头按照一定的结构排列。为了实现精确图像配准，最理想的情况是在同一时间两个探头对同一组织成像，也就是说要实现空间和时间上的同步，然而因为装配误差，光学和声学探头往往很难对准同一位置，因此需要空间配准。为了实现合并图像，还需要保证两个信号在时间上同步。

发明内容

本发明的目的是解决光学成像和声学成像空间配准合成问题，提供一种旋转式声学和光学合并成像系统。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种旋转式声学和光学合并成像系统，包括导管，导管远端安装有声学探头与光学探头，导管连接有成像引擎，所述成像引擎连接有成像主机，成像主机包括图像处理模块；所述导管存储有旋转式成像探头图像配准参数，与所述成像引擎连接后，系统自动获取并反馈至图像处理模块。

作为本发明的一种优选，所述图像配准参数包括光学探头发出的光束和声学探头发出的声束，沿导管轴垂面内投影的垂直投影夹角θ，沿导管轴所在平面的平行投影夹角Φ，以及光学探头和声学探头的沿导管轴向距离d。

进一步，所述图像配准参数通过RFID、二维码、存储器等存储在所述导管上。

进一步，所述成像引擎包括光声信号控制器，光声信号控制器通过同一触发信号，或该触发信号的分频、倍频实现声学探头和光学探头同步控制；通过延迟信号实现声学探头和光学探头延迟控制。

作为本发明的另一种优选，所述图像配准参数光学探头的光束和声学探头的声束，沿导管轴垂面内投影的垂直投影夹角θ，沿导管轴所在平面的平行投影夹角Φ，以及光学探头和声学探头的沿导管轴向距离d，通过如下步骤确定：

步骤一，使用透光和透声材料制作制作管状的标准样品，标准样品设有能反射光和声的标记物；

步骤二，所述导管的声学探头与光学探头对所述标准样品旋转成像；

步骤三，记录光学探头和声学探头输出图像中出现的不同标记物之间轴向距离和周向角度；

步骤四，分别计算光学探头的光束和声学探头的声束，沿导管轴垂面内投影的垂直投影夹角θ，以及沿导管轴所在平面的平行投影夹角Φ，光学探头和声学探头的沿导管轴向距离d。

进一步，所述标记物包括垂直与标准样品的轴向设置的环形标记物。

进一步，所述标记物包括平行与标准样品的轴向设置的直线形标记物。

进一步，所述标记物设置在标准样品外表面或内表面。

本发明的有益效果是：