[发明专利]一种基于透明电容薄膜的光声探头出光保护的装置及方法

说明书

本发明公开一种基于透明电容薄膜的光声探头出光保护的装置及方法，其包括探头主体，探头主体与人体接触的表面覆盖有透明电容薄膜，透明电容薄膜具有一初始电容值，透明电容薄膜与人体接触时透明电容薄膜的电容值改变；透明电容薄膜的输出端连接一电容电压转换电路，电容电压转换电路连接光声控制系统，电容电压转换电路将透明电容薄膜的电容值转换为电压信号输出，光声控制系统基于电压信号的不同控制激光器动作。本发明从使用层面避免激光泄露，且不存在操作失误导致的激光泄露风险，在确保安全的前提下不影响正常的光声扫描，可应用在所有角度和体位的光声扫描中。

技术领域

本发明涉及声光设备技术领域，尤其涉及一种基于透明电容薄膜的光声探头出光保护的装置及方法。

背景技术

光声成像（photoacoustic imaging, PAI）是近年来迅猛发展的一种新型无损伤、无辐射成像方法，其结合了超声检查的高空间分辨率和光学成像的高对比度，能从大多数组织中采集功能和分子信息，提供高特异性的组织影像。

但是PAI设备在临床应用中存在高能激光泄露的风险，当高能激光直射人眼时会对人眼造成不可逆的损伤，目前已有的解决方案仅为佩戴激光防护眼镜，但是因为激光眼镜存在漏戴忘戴可能，所以总体来说在光声设备的激光安全防护方面还存在一些优化空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于透明电容薄膜的光声探头出光保护的装置及方法。

本发明采用的技术方案是：

一种基于透明电容薄膜的光声探头出光保护的装置，其包括探头主体，探头主体与人体接触的表面覆盖有透明电容薄膜，透明电容薄膜具有一初始电容值，透明电容薄膜与人体接触时透明电容薄膜的电容值改变；透明电容薄膜的输出端连接一电容电压转换电路，电容电压转换电路连接光声控制系统，电容电压转换电路将透明电容薄膜的电容值转换为电压信号输出，光声控制系统基于电压信号的不同控制激光器动作。

进一步地，透明电容薄膜包括地极板和检测电极，地极板接地，地极板通过一个自电容Cse与检测电极电连接，检测电极的输出端连接电容电压转换电路；透明电容薄膜接触人体皮肤时，人体皮肤和检测电极、地极板之间分别形成新电容C2、C1，新电容C2、C1叠加至原有自电容Cse使透明电容薄膜电容值增大。

进一步地，激光器输出的激光通过光纤束连接至探头主体的光纤口。

进一步地，探头主体具有一外壳，电容电压转换电路安装在外壳内并通过电缆线连接光声控制系统。

进一步地，本发明还公开一种基于透明电容薄膜的光声探头出光保护方法，采用了所述的一种基于透明电容薄膜的光声探头出光保护的装置，方法包括以下步骤：

步骤1，获取未接触人体皮肤时透明电容薄膜的初始电容值C0并转换得到基准电压U0存储于光声控制系统；

步骤2，执行扫描时，透明电容薄膜输出当前电容值C1，电容电压转换电路将当前电容值C1转换得到当前电压U1，

步骤3，光声控制系统获取当前电压U1，并将当前电压U1与基准电压U0进行比较；当前电压U1大于基准电压U0时，光声控制系统正常驱动激光器出光进行光声扫描；当前电压U1不大于基准电压U0时，光声控制系统控制激光器不对外发射激光脉冲。

进一步地，步骤2中执行扫描时，探头主体的透明电容薄膜接触人体皮肤，透明电容薄膜输出的当前电容C1大于初始电容C0；探头主体离开人体皮肤，透明电容薄膜输出的当前电容C1等于初始电容C0。