[发明专利]一种新型超短脉冲微波热声医用CT机

说明书

技术领域

本发明涉及医用CT机领域，具体地，涉及一种新型超短脉冲微波热声医用CT机。

背景技术

微波热声成像技术同时具有超声成像的高分辨率和微波成像的高对比度、高穿透深度的优势。它是新型的非侵入、非电离式无损医学成像技术。由于它具有较高的分辨率和较深的组织穿透深度，对肿瘤敏感，能在可治癒阶段检测出肿瘤。检测结果客观、准确、易于解释。因此这种装置有可能在未来成为医学诊断的基础设备，作为一种常规的检测手段。

现有的超短脉冲微波热声装置，主要有微波发生器、发射天线、检测装置、超声波探测器、数据采集系统等组成。但是，至今，尚无脉冲更短、且体积小、重量轻、结构简单的微波激发源，超声探测器的尺寸也较大，数据采集系统不能高速实时处理，CT扫描的层析分辨率不高。

发明内容

本发明所有解决的技术问题是提供结构简单、体积小、重量轻、造价低廉、使用方便、图像分辨率高的一种新型超短脉冲微波热声医用CT机。

为实现上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种新型超短脉冲微波热声医用CT机，包括：超短脉冲微波发生器、柔性宽带状检测装置、高速实时数据采集处理系统和计算机，所述超短脉冲微波发生器和所述柔性宽带状检测装置通过控制总线与所述计算机相连，所述高速实时数据采集处理系统通过数据总线与所述计算机相连，所述柔性宽带状检测装置与所述高速实时数据采集处理系统相连；其中，所述超短脉冲微波发生器使用超短脉冲微波激励出超声波并将所述超声波传送给所述柔性宽带状检测装置，所述柔性宽带状检测装置用于可弯曲变形地贴合于人体待检组织的表面，利用所述超声波探测人体待检组织得到探测超声信号，并将所述探测超声信号传递给所述高速实时数据采集处理系统，所述高速实时数据采集处理系统基于FPGA电路和软件对于输入的探测超声信号进行数字化处理，最后输出到所述计算机，由所述计算机的算法软件重构出人体已检组织的CT图像。

本发明方案的有益效果是：上述方案的CT机主要由超短脉冲微波发生器、柔性宽带状检测装置、高速实时数据采集处理系统和计算机构成，结构简单、体积小、重量轻、造价低廉。由于柔性宽带状检测装置利用超短脉冲微波发生器激励出的超声波来探测人体待检组织得到探测超声信号，并将探测超声信号传递给高速实时数据采集处理系统进行数字化处理，最后将数字化处理的信号输出到计算机，由所述计算机的算法软件重构出人体已检组织的CT图像，这种CT图像分辨率高（≦100μm），对比度高。由于柔性宽带状检测装置可弯曲变形地贴合于人体待检组织的表面，不但可以检测乳腺疾病，也可以检测人体其他组织的癌症，因此使用方便，不需要增加扫描运动装置，节约了成本。

进一步的，所述超短脉冲微波发生器包括顺次连接的控制系统、变压装置、脉冲发生系统、高压气体开关和脉冲辐射天线。这种新设计的超短脉冲微波发生器是一种脉冲更短、且体积小、重量轻、结构简单的微波激发源。

进一步的，所述柔性宽带状检测装置包括密闭的宽带和依次装入所述宽带内的微波吸收材料、聚苯乙烯缓冲垫和面阵超声波探测器。这样可以使得柔性宽带状检测装置能随意弯曲变形地贴合于人体待检组织的表面，不但可以检测乳腺疾病，也可以检测人体其他组织的癌症，因此使用方便。另外，还能增强人体表面的舒适感。

进一步的，所述面阵超声波探测器的探测阵元采用石墨烯材料制成。探测阵元采用石墨烯，能够大大地提高面阵超声探测器的性能，同时减少面阵超声探测器的尺寸。

进一步的，所述面阵超声波探测器的中心频率为1.0～2.5MHz，所述面阵超声波探测器中的面阵为512×512或1024×1024或2048×2048阵元构成。这样可以进一步精准探测人体待检组织。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的新型超短脉冲微波热声医用CT机组成示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。