[发明专利]一种双模成像系统及其成像方法

说明书

本发明提供了一种双模成像系统及双模成像方法，所述双模成像系统包括成像探头、超声组件、光学组件以及信号采集单元，所述成像探头分别与超声组件、光学组件连接，所述成像探头的远端设有用于发射和接收超声信号的超声换能器和发射和接收光信号的光学聚焦构件，所述超声组件包括超声发射接收模块，所述超声发射接收模块与超声换能器连接；所述光学组件包括光源、干涉仪、参考臂、光电探测器；所述信号采集单元与超声发射接收模块、光电探测器连接。采用本发明的技术方案，实现超声和光学图像的同时采集和实时显示，降低了成本，利于产业化。本发明支持超声和光学同时成像，或者单一超声成像，或者单一光学成像，临床诊断和治疗更加精准。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种双模成像系统及其成像方法，尤其涉及一种结合超声和光学相干断层成像系统及其方法。

背景技术

内窥成像技术被广泛应用于心脑血管系、消化道、泌尿系统以及呼吸道等多个领域的影像诊断和图像引导治疗，极大地促进了疾病的检查精度。血管内成像技术，将光学或者超声成像元件集成在导管内伸进血管内部展开成像，可以获取血管组织的几何结构形态，已经成为血管内病变诊断和治疗评估的“金标准”。常见的血管内成像技术包括血管内超声成像（IVUS）以及光学相干断层（OCT）。其中，由于组织对超声的散射和衰减极小,对生物组织具有极好的穿透能力，IVUS能够实现几毫米至几厘米的超大深度成像，获得生物组织或器官的整体结构图像信息。但是超声成像技术的图像分辨率较低、无法获得组织的精细结构，针对组织早期病变的微细变化诊断能力不足。而光学成像技术，特别是OCT等技术，利用光学聚焦手段能够获得比超声技术高10～100倍的图像分辨率，能够获得组织的精细结构，能够清晰地发现组织的早期变化，但是通过光学聚焦的成像方法只能实现1-2毫米的成像深度，无法获得病变组织的整体结构特征。因此，超声技术和光学成像技术具有明显的优势互补的特点，发展超声和光学结合的双模成像技术成为一种趋势。

发明内容

本发明公开了一种双模成像系统及其成像方法，实现超声和光学图像的同时采集和实时显示，支持超声和光学同时成像，或者超声单一模态成像，或者光学单一模态成像。降低了成本，利于产业化。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种双模成像系统，其包括成像探头、超声组件、光学组件以及信号采集单元，所述成像探头分别与超声组件、光学组件连接；所述成像探头的远端设有用于发射和接收超声信号的超声换能器和/或 发射和接收光信号的光学聚焦构件，所述超声组件包括超声发射接收模块，所述超声发射接收模块与超声换能器连接；所述光学组件包括光源、干涉仪、参考臂、光电探测器，所述光源发出的光经由干涉仪后一部分光进入成像探头的光学聚焦构件，所述光学聚焦构件把光聚焦到待成像物体上，反射回来的光信号进入干涉仪并与另一部分光（由参考臂返回）形成干涉信号，所述干涉信号通过光电探测器转换成电信号；

所述信号采集单元包括超声信号模拟数字采样模块和光学信号模拟数字采样模块；所述超声信号模拟数字采样模块与超声发射接收模块连接，所述光学信号模拟数字采样模块与光电探测器连接。

作为本发明的进一步改进，所述超声信号的一维信号由超声发射接收模块输出同步触发信号控制模拟数字采集模块进行同步采集；所述光学信号的一维信号由光源A触发信号输出同步触发信号控制模拟数字采集模块进行同步采集。 或者：所述超声信号模拟数字采样模块与光学信号采样模块一维信号通过同一A触发信号来同步采集，A触发信号可以是所述光源或所述超声发射接收模块提供。

作为本发明的进一步改进，所述超声信号模拟数字采样模块使用频率恒定时钟源进行模拟数字采样，所述光学信号采样模块使用光源提供的K时钟进行模拟数字采样；所述信号采集单元将双模信号传回计算机进行图像重建。其中，所述信号采集单元中超声信号采集通道的采样时钟频率可设置，采样时钟来源于采集单元内部产生或由外部输入。