[发明专利]光声乳腺成像系统及其成像方法

权利要求书

1.一种光声乳腺成像系统，其特征在于：包括检测水槽(1)以及与检测水槽(1)相连的水循环系统和光声采集系统，所述检测水槽(1)内设置平透镜，所述光声采集系统包括激光器(2)、光纤(3)、散射片(4)和环形阵列探测器(5)，

所述环形阵列探测器(5)位于检测水槽(1)上方，并通过数据采集卡(7)与工控主机(8)信号连接；

所述光纤(3)和散射片(4)位于平透镜的下方，并且所述激光器(2)通过光纤(3)和散射片(4)将激光器(2)发出的脉冲激光能量导引到平透镜下方并垂直向上照射；

所述检测水槽(1)的下方设置有控制检测水槽(1)中的平透镜进行升降的电机升降系统(17)，所述电机升降系统(17)信号连接有电机控制器(18)，

所述平透镜下方还设置有摄像单元(6)，所述摄像单元(6)用于观察人体乳腺与平透镜之间的位置关系，并根据观察结果通过电机升降系统(17)控制检测水槽(1)中的平透镜进行升降；

所述检测水槽(1)的下方还设置有电机旋转系统(16)，所述电机旋转系统(16)与电机控制器(18)信号连接并位于电机升降系统(17)之上，所述电机旋转系统(16)控制光纤(3)和散射片(4)旋转用于调节光纤(3)所照射的人体乳腺位置。

2.根据权利要求1所述的光声乳腺成像系统，其特征在于：所述水循环系统包括设置于所述检测水槽(1)的下方的水箱(9)，所述水箱(9)通过第一水泵(14)与检测水槽(1)相连，所述检测水槽(1)的外边缘设置有回流槽，所述回流槽通过回流管(10)与水箱(9)相连，所述回流槽内设置有流量传感器，所述流量传感器与工控主机(8)信号连接；所述水箱(9)内设置有液位传感器(29)，并且其进水管上设置有与液位传感器(29)信号连接的第一电磁阀(11)。

3.根据权利要求2所述的光声乳腺成像系统，其特征在于：所述检测水槽(1)的底部设置有与水箱(9)连接的水槽排水管，所述水槽排水管上设置有第二电磁阀(12)，所述水箱(9)通过第二水泵(15)连接水箱排水管，所述水箱排水管上设置有第三电磁阀(13)和流量开关，所述第一水泵(14)、第二水泵(15)、第二电磁阀(12)、第三电磁阀(13)和流量开关均与工控主机(8)信号连接。

4.根据权利要求1所述的光声乳腺成像系统，其特征在于：所述激光器(2)包括激光器主机(21)、激光头(22)以及与工控主机(8)信号连接激光控制器，所述激光头(22)内设置有耦合器，激光头(22)发出的脉冲激光经过耦合器耦合到光纤(3)中。

5.根据权利要求4所述的光声乳腺成像系统，其特征在于：所述光纤(3)通过接口固定在激光头(22)上，并且光纤(3)上的光纤出口(31)设置有两个以上，两个以上的光纤出口(31)均匀排布。

6.根据权利要求1所述的光声乳腺成像系统，其特征在于：所述环形阵列探测器(5)上还依次连接有适配器(31)，所述适配器(31)与放大器(20)的输入端口连接，所述放大器(20)的输出端口与数据采集卡(7)连接。

7.一种光声乳腺成像方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：启动电源，初始化；

S2：启动水循环系统，使检测水槽(1)与水循环系统形成内循环；

S3：病人俯卧于光声乳腺成像仪上，通过摄像单元(6)观察人体乳腺与平透镜之间的微挤压状态，通过电机升降系统(17)调节乳腺挤压状态，达到最佳状态完成摆位；

S4：启动激光采集系统，激光器(2)发射出的脉冲激光经过耦合器耦合到光纤(3)中，光纤(3)中的脉冲激光能量通过光纤(3)导引到人体乳腺下方并垂直向上照射，经散射片(4)、平透镜后照射到人体乳腺中；

S5：照射到人体乳腺中的光能量被吸收后产生超声信号，超声信号经过水作为媒介传输到环形阵列探测器(5)并由其探测转化为电信号，电信号传送到数据采集卡(7)中对数据进行采集，采集到的数据保存于工控主机(8)中；

S6：对单个位置上的人体乳腺区域进行信号采集后，通过电机旋转系统(16)进行旋转定位扫描，对人体乳腺多个区域进行激光照射和数据采集，并将采集到的数据保存于工控主机(8)中；

S7：系统对激光器(2)切换波长，并重复步骤S4～S6采集数据；

S8：采集完成后，系统通过delay and sum算法对乳腺组织进行实时成像，并将两种激光波长下的不同位置上的图像展示在显示器上；

S9：停止内循环，将检测水槽(1)和水箱(9)中的水排出。