[发明专利]基于太赫兹成像的光热治疗方法、系统及工控机

权利要求书

1.一种基于太赫兹成像的光热治疗系统，其特征在于，包括工控机以及与所述工控机电连接的激光发射机构和注射装置；

所述工控机包括：

第一控制模块，用于控制激光发射机构发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号并处理为数字信号；

成像模块，用于根据所述数字信号生成太赫兹脉冲信号，并根据所述太赫兹脉冲信号获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息；

识别模块，用于对所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息进行分析，识别出所述待治疗对象的待治疗区域；

第二控制模块，用于控制所述注射装置向所述待治疗区域注射预设剂量的光热试剂；

第三控制模块，用于控制所述激光发射机构向所述待治疗区域辐射脉冲激光，对所述待治疗区域进行光热治疗；

监控模块，用于在对所述待治疗区域进行光热治疗的过程中，同步获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对所述光热治疗的效果进行监控；

调节模块，用于根据所述光热治疗的效果反馈调节所述脉冲激光的参数、所述预设剂量的大小和所述光热治疗的持续时间。

2.如权利要求1所述的基于太赫兹成像的光热治疗系统，其特征在于，所述激光发射机构包括双脉冲激光器、分束器、太赫兹辐射器、偏置电压模块、太赫兹探测器及锁相放大器模块；

所述双脉冲激光器与所述工控机电连接，所述偏置电压模块与所述太赫兹辐射器和所述工控机电连接，所述锁相放大器模块与所述太赫兹探测器和所述工控机电连接；

所述第一控制模块，包括：

控制单元，用于控制所述双脉冲激光器发射第一脉冲激光；其中，所述分束器用于将所述第一脉冲激光经分束为泵浦光和探测光，所述泵浦光辐射至所述太赫兹辐射器，所述探测光辐射至所述太赫兹探测器；

调制单元，用于对所述偏置电压模块进行频率调制，以控制所述偏置电压模块向所述太赫兹辐射器施加偏置电压；其中，所述太赫兹辐射器用于在所述泵浦光的激发下产生光生载流子，并在所述偏置电压的驱动下辐射太赫兹波至待治疗对象，所述太赫兹探测器用于根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号；

信号处理单元，用于通过所述锁相放大器模块对所述微电流信号进行放大和采集，得到数字信号；

所述第三控制模块用于控制所述双脉冲激光器向所述待治疗区域辐射第二脉冲激光，对所述待治疗区域进行光热治疗。

3.如权利要求2所述的基于太赫兹成像的光热治疗系统，其特征在于，所述激光发射机构还包括光学延迟线系统、第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜及聚焦透镜；

所述光学延迟线系统与所述工控机电连接，用于在所述工控机的控制下对所述泵浦光进行光学延迟；

所述第一离轴抛物面镜用于将所述太赫兹辐射器辐射的太赫兹波聚焦至所述待治疗对象；

所述第二离轴抛物面镜用于将所述待治疗对象反射的太赫兹波聚焦至所述太赫兹探测器的第一入射面；

所述聚焦透镜用于将所述第二脉冲激光聚焦至所述待治疗区域。

4.如权利要求1所述的基于太赫兹成像的光热治疗系统，其特征在于，所述注射装置包括控制器、支撑躯干、机械臂及设置于所述机械臂的自由端的针管和相机，所述针管用于携带所述光热试剂，所述控制器与所述工控机、所述支撑躯干、所述机械臂及所述相机电连接；

所述第二控制模块包括：

第一发送单元，用于根据所述待治疗区域，向所述控制器发送相机启动指令；其中，所述控制器用于根据所述相机启动指令控制所述相机启动，所述相机用于在启动后对所述待治疗区域进行识别和定位，所述控制器还用于将所述相机的定位结果发送至所述工控机；

第二发送单元，用于根据所述控制器发送的所述相机的定位结果，向所述控制器发送移动指令；其中，所述控制器还用于根据所述移动指令控制所述支撑躯干和所述机械臂移动，使所述针管定位至所述待治疗区域并向所述待治疗区域注射预设剂量的光热试剂。