[实用新型]基于微波热声和超声成像的甲状腺检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于微波热声和超声成像的甲状腺检测装置。本实用新型借助微波热声成像技术获取甲状腺形态的微波热声图像，再将微波热声图像和超声图像进行叠加，实现同一图像中同时显示微波热声图像和超声图像，完成基于超声成像精确解剖位置引导的甲状腺形态加热声功能性影像显示。

技术领域

本实用新型涉及甲状腺检测技术领域，具体涉及一种基于微波热声和超声成像的甲状腺检测装置。

背景技术

甲状腺是人体最大的内分泌腺体，它控制合成的甲状腺激素维持机体正常代谢。尤其在神经系统代谢、生长发育成熟等方面发挥至关重要的作用。据美国癌症协会估计，2003年美国甲状腺癌的发生率以每年5％的比率增长。流行病学家认为，到2030年，甲状腺癌将成为美国第四大流行癌症。相关研究表明，甲状腺结节的患病率超过60％。所有发现的甲状腺结节中恶性病例约占10％，主要由分化型甲状腺癌组成，包括乳头状甲状腺癌和滤泡癌。甲状腺结节治疗的关键在于早期高度准确地发现甲状腺癌。

目前临床上用于检查甲状腺疾病的常用影像学方法包括B超、CT、MRI、发射型计算机断层摄影术(emission computed tomography，ECT)、放射性核素显像及影像引导下的细针穿刺活检等。虽然这些检查手段各具优势，但是也存在不足之处，例如：B超虽然是甲状腺疾病最常规的检查方法，但是对医生的诊断技能依赖性较大，并且不能独立辨别甲状腺结节的良、恶性；MRI的特异性、敏感度及准确率高于超声，但对某些特殊人群不适合，并且检查成本较高，不宜长期监测；影像引导下的细针穿刺活检虽然是诊断甲状腺结节的金标准，但对于病人是有创检查；由于甲状腺本身对射线的高敏感性又使得CT、ETC、放射性核素显像等依赖射线的检查技术受到限制。

微波热声成像(thermoacoustic imaging，TAI)是近年兴起的一种非侵入性、非电离式无损新型成像技术。该技术与光声成像基理相似，使用脉冲微波辐照吸收体，吸收体在吸收脉冲微波能量后产生热致伸缩效应，进而产生超声波信号，再利用超声换能器检测到的超声信号对吸收体中微波能量吸收分布进行图像重建成像。因此该技术同时具有超声成像的高分辨率和微波成像的高对比度优势。热声效应实际上是依据热传导方程和波动方程的一种能量转换过程，不仅与微波源有关，还与被测物质的热力学和介电特性有关.目前国内外研究小组不仅仅致力于热声检测乳腺癌、关节、大脑成像等研究方向，近几年也出现纳米材料介导的微波热声疗法、微波热声和超声诊断结合的双模态成像以及微波热声的血管成像等新的研究领域。相关研究表明，由于人体甲状腺的病变组织与正常组织相比，出现包膜厚薄不均、包膜纤维化、组织滤泡腔大小改变和腔内胶质增多或减少、组织细胞内钙化等变化，导致病变甲状腺组织与正常组织间存在较大的介电性差异，而且不同的良性病变和恶性肿瘤组织也有较大的介电特性差异，这为微波热声成像技术检测甲状腺以及有望独立区分甲状腺良、恶性肿瘤提供理论依据。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种基于微波热声和超声成像的甲状腺检测装置解决了甲状腺形态检测结果不准确的问题。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于微波热声和超声成像的甲状腺检测装置，包括：

微波激励系统，微波源用于发出脉冲微波信号，并通过脉冲微波信号辐射甲状腺产生微波热声信号；

超声发射器，用于激发超声换能器发出超声信号；

超声换能器，用于接收甲状腺产生的微波热声信号；用于接收超声发射器发出的激励信号产生超声信号，将超声信号发射至甲状腺待检测部位并接收甲状腺待检测部位产生的超声回波信号；

处理单元，用于对超声换能器接收到的微波热声信号和超声回波信号进行处理，得到微波热声图像和超声图像，并将微波热声图像和超声图像进行叠加得到基于超声成像精确解剖位置引导的甲状腺形态加热声功能性图像；