[发明专利]电磁激励的磁热声和超声双模磁性纳米粒成像方法及装置

权利要求书

1.一种电磁激励的磁热声和超声双模磁性纳米粒成像方法，其特征在于，所述的成像方法由线圈产生脉冲磁场激励，脉冲磁场作用在生物组织和生物组织内的磁性纳米粒上，通过磁场激励作用于磁性纳米粒，利用磁性纳米粒的超顺磁特性，引发磁性纳米粒的热膨胀，激发热声信号，即磁热声信号；分布在生物组织和磁性纳米粒周围的超声换能器接收热声信号；与此同时，磁场或电流激励作用在超声换能器上，引发声波信号，声波信号传播至生物组织和磁性纳米粒，经生物组织和磁性纳米粒反射，超声换能器接收反射的超声信号；磁性纳米粒富集于病变的生物组织部位，并进入病变的生物组织内，磁性纳米粒所在区域为磁热声信号声源产生区域，磁热声信号从声源传至超声换能器，而由超声换能器激发的声波作用于生物组织和磁性纳米粒再反射后被超声换能器接收，超声换能器同时接收的热声信号和反射的超声信号包含有磁性纳米粒和生物组织信息，热声信号和反射的超声信号的幅值和传播时间不同，提取热声信号和反射的超声信号的信息，根据热声信号和反射的超声信号的声程特征和关系，表征组织和磁性纳米粒分布特性，实现磁性纳米粒和生物组织的图像重建；磁性纳米粒聚集在病变的生物组织上，根据磁性纳米粒与生物组织之间的电磁特性差异，识别磁性纳米粒分布，进而反映病变的生物组织的位置，也根据正常的生物组织和病变的生物组织之间的电学特性差异和声学特性差异，区分正常的生物组织和病变的生物组织；所述方法由同源同时激励磁热声信号和超声信号，同源激励为多种形式的脉冲磁场，为有一定重复频率的脉冲激励或一定宽度的调制信号脉冲激励，不同的激励方式激发的磁热声效应不同。

2.如权利要求1所述电磁激励的磁热声和超声双模磁性纳米粒成像方法，其特征在于，所述磁热声产生的机制为从非辐射场中吸收能量的驰豫损耗或磁能量累积。

3.如权利要求1所述的电磁激励的磁热声和超声双模磁性纳米粒成像方法，其特征在于，利用对同一目标体的超声换能器接收的磁热声信号和超声信号声程的差异，对信号进行提取，分离出磁热声信号和超声信号；利用时间反演法实现磁热声信号到声源的反演，再利用迭代算法实现声源到目标体电磁特性的反演，实现磁热声成像；利用超声信号，采用聚焦成像或傅里叶快速成像获取超声图像；通过提取包括磁热声图像、超声图像的特征信息、空间变换特征配准、傅里叶变换图像融合，实现磁性纳米粒磁热声和超声双模成像。

4.如权利要求3所述的电磁激励的磁热声和超声双模磁性纳米粒成像方法，其特征在于，分离出磁热声信号和超声信号后，所述磁热声成像方法利用超声B扫描成像获取热声图像。

5.如权利要求1所述电磁激励的磁热声和超声双模磁性纳米粒成像方法，其特征在于，将所述的磁性纳米粒制备成磁性纳米粒分子探针，放置于病变的生物组织附近；磁性纳米粒分子探针由磁性纳米粒、载体、配体或抗体组成，磁性纳米粒作为显影剂，为电磁与超声耦合成像及超声成像的增强对比剂，配体或抗体用于与肿瘤高表达的受体相结合；磁性纳米粒分子探针靶向病变的生物组织，通过磁性纳米粒进行显影，实现分子标记双模成像，进而实现病变的生物组织的识别。