[发明专利]一种联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备

说明书

本发明公开了一种联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，包括：光源模块、电机控制模块和数据采集模块。本发明构造合理、结构简单，实现了对血管结构、血流和血氧的实时同步同视场检测，有效的把高分辨率光声成像技术与内窥式激光散斑成像技术结合，极大地缩减了不同参数的测量步骤和时间，为今后肿瘤和血管疾病的临床诊断和治疗提供了强有力的支撑。

技术领域

本发明涉及多模态无创成像技术领域，尤其是一种联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备。

背景技术

光声成像技术是近年来迅速发展的一种新型无创成像技术，该技术基于光声效应原理，获得组织的二维断层或者三维立体的一种无创高分辨率的成像方法。其光声效应是指物体受到强度周期性变化的光照后，因物体内部周期性的温度变化导致热胀冷缩，从而产生超声波的现象。光声成像技术同时结合了光学成像和声学成像技术的特点，具有高分辨率、高对比度和成像深度深等特点。

如今光声成像的分辨率已经实现了从亚微米到几十个微米的跨层次成像、成像范围从几个微米到厘米的跨数量级的多尺度成像、从结构到功能上的多参量成像，同时成像设备也实现了从大型化到小型化轻量化方向的发展，在对活体组织与细胞无创和无标记成像中具有重要作用。

激光散斑成像是通过CCD相机采集散斑图样，分析散斑衬比度值来获取血流信息，它不需要造影剂，是一种非接触和无创伤的快速成像方法。该测量方法可以测量血管管径，血管密度，血液流速和血流灌注等微循环参数。

目前，虽然已经实现了光声成像和激光散斑成像，然而受操作设备限制，还没有既可测得血管内的组织与细胞的结构参数，又可测血流血氧参数的多模态无创成像设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，构造合理、结构简单，实现了对血管结构、血流和血氧的实时同步同视场检测，有效的把高分辨率光声成像技术与内窥式激光散斑成像技术结合，极大地缩减了不同参数的测量步骤和时间，为今后肿瘤和血管疾病的临床诊断和治疗提供了强有力的支撑。

为解决上述技术问题，本发明提供一种联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，包括：光源模块1、电机控制模块2和数据采集模块3；光源模块1产生本系统中所需要的光源，并将该光源送至电机模块2中，在电机模块2的光路下产生光声信号和散斑信号，将该信号送至数据采集模块3处理、存储并重建构图，其中数据采集模块3中的上位机控制光源模块1中脉冲激光器的输出。

优选的，光源模块1包括532nm脉冲激光源10、632.8nm He-Ne激光源11、取束镜12、二向色镜13和平面镜14；取束镜12将一部分532nm脉冲激光送入光电传感器31作为触发信号，另一部分与632.8nm He-Ne激光经二向色镜13将两束激光融合成一条光束送至平面镜14反射，传送至电机控制模块2。

优选的，电机控制模块2包括平凸透镜20、滤光镜盘21、第一滤光片22、第二滤光片23、环台形光学聚光镜24、环形聚焦超声换能器25、内窥镜26、透镜27、第三滤光片28和扩束镜29；其中第一滤光片22和第二滤光片23分别嵌在滤光镜盘21中，第一滤光片22选择532nm脉冲激光通过，第二滤光片23和第三滤光片28选择632.8nmHe-Ne激光通过，平凸透镜20、滤光镜盘21和环台形光学聚光镜24同轴放置，其中环形聚焦超声换能器25同轴内嵌于环台形光学聚光镜24中，内窥镜26前端软管又同轴内嵌于环形聚焦超声换能器25中，透镜27紧贴内窥镜26前端软管，扩大内窥镜成像视野，扩束镜29紧贴环台形光学聚光镜24底部右边区域，扩束632.8nm He-Ne激光。

优选的，平凸透镜20高为4.5mm，底部圆直径为25.4mm。

优选的，滤光镜盘21直径为53mm，其中滤光镜盘不透光；第一滤光片22和第二滤光片23直径为25.4mm；第三滤光片28直径为3mm。