[发明专利]一种便携式微波热声、超声双模态乳腺成像装置及其方法

权利要求书

1.一种便携式微波热声、超声双模态乳腺成像装置，其特征在于，包括：

小型化微波源，用于发出脉冲微波信号；

手持式一体化成像探头，用于将微波能量耦合至乳房组织，使得乳房组织产生微波热声信号，并接收所述微波热声信号，同时接收乳腺待检测部位产生的超声回波信号；

超声成像模块，用于发射高压电脉冲信号；

计算机，用于接收、处理所述微波热声信号和超声回波信号，并采用延迟叠加图像重建算法得到微波热声图像，将得到的乳腺微波热声图像和超声图像直接进行叠加，实现乳腺的双模态成像；

所述计算机分别与小型化微波源、多通道数据采集单元和超声成像模块连接；所述小型化微波源依次与隔离器和手持式一体化探头连接；所述手持式一体化探头依次与多通道数据放大单元和多通道数据采集单元相连；所述超声成像模块通过反向限幅器与手持式一体化探头连接。

2.根据权利要求1所述的便携式微波热声、超声双模态乳腺成像装置，其特征在于：所述手持式一体化探头包括超声换能器和与超声换能器连接的小型化天线。

3.根据权利要求2所述的便携式微波热声、超声双模态乳腺成像装置，其特征在于：所述超声换能器与多通道数据放大单元和多通道数据采集单元相连；小型化天线与小型化微波源相连。

4.根据权利要求2所述的便携式微波热声、超声双模态乳腺成像装置，其特征在于：凸阵或线阵超声换能器两侧加入一段半圆弧超声换能器构成翼面阵超声换能器，用于接收热声信号。

5.根据权利要求4所述的便携式微波热声、超声双模态乳腺成像装置，其特征在于：手持式一体化探头中超声凸阵或线阵的中心频率为3.5～8MHz，带宽大于60％，阵元数目为至少为：64，128，256；微波热声成像所用半圆弧超声换能器中心频率为1.0～5.0MHz，带宽大于80％，阵元数目为至少为：128，256，圆弧半径60～90mm。

6.根据权利要求1所述的便携式微波热声、超声双模态乳腺成像装置，其特征在于：所述小型化微波源中心频率为0.1～5.0GHz，脉冲宽度为10～1000ns，脉冲峰值功率为10～90kW，脉冲重复频率为1～1000Hz。

7.根据权利要求1所述的便携式微波热声、超声双模态乳腺成像装置，其特征在于：所述隔离器的插损小于0.3dB，隔离度大于20dB。

8.根据权利要求1所述的便携式微波热声、超声双模态乳腺成像装置，其特征在于：所述超声成像模块中的超声换能器为线阵或凸阵；其超声发射装置支持最大通道数128路，可通过多路复用开关控制激发最多2048路超声换能器发射超声信号；超声发射装置支持发射频率0.1-20MHz，最大发射电压200V。

9.一种根据权利要求1-8任一所述的便携式微波热声、超声双模态乳腺成像方法，其特征在于，包括：

S1、分别开启小型化微波源和超声成像模块，并通过计算机对小型化微波源和超声成像模块初始化；

S2、控制小型化微波源发射脉冲微波信号、超声成像模块发射高压电脉冲信号，并采用手持式一体化成像探头旋转扫描采集乳腺产生的微波热声信号和超声信号；

S3、接收、处理热声信号和超声信号后分别进行图像重建，得到乳腺的微波热声图像和超声图像；

S4、将得到的乳腺微波热声图像和超声图像直接进行叠加，实现乳腺的双模态成像。

10.根据权利要求9所述的便携式微波热声、超声双模态乳腺成像方法，其特征在于，翼面超声换能器中凹阵超声换能器用于接收微波热声信号；线阵超声换能器用于超声成像的超声信号的发射和接收。