[发明专利]用于浅表部位成像的光声与超声同步成像系统和方法

摘要

本发明公开了用于浅表部位成像的光声与超声同步成像系统和方法，涉及医学检验成像设备的技术领域，包括激光器与光声‑超声双模态成像系统，该光声‑超声双模态成像系统包括信号控制和处理模块、光声‑超声双模态成像模块、图像显示器和手持式光声探头，手持式光声探头内还设置有超声换能器，激光器用于输出激光信号，信号控制和处理模块用于输出超声信号；该手持式光声探头用于将激光信号与超声信号传导至待检测的浅表部位；光声‑超声双模态成像模块用于重建超声图像和光声图像，并传送至图像显示器进行显示。本发明灵敏度高、成像深度大，可灵活应用于乳腺、前哨淋巴结、甲状腺、前列腺等人体浅表部位成像。

主权项

1.用于浅表部位成像的光声与超声同步成像系统，其特征在于，包括相连接的激光器与光声‑超声双模态成像系统，所述光声‑超声双模态成像系统包括信号控制和处理模块、光声‑超声双模态成像模块、图像显示器和手持式光声探头，手持式光声探头内设置有超声换能器，超声换能器包括多个压电晶片阵元：所述激光器用于输出激光信号，信号控制和处理模块用于输出由所述超声换能器产生的超声信号；所述手持式光声探头内设置有暗场激发光路，激光信号通过一光学聚焦模块后进入手持式光声探头内的暗场激发光路，所述暗场激发光路用于将激光信号整形后按设定的角度、形状投射到待检测的浅表部位，所述手持式光声探头用于将激光信号与超声信号传导至待检测的浅表部位，并将来自浅表部位的光声回波信号和超声回波信号传送至光声‑超声双模态成像模块；所述光声‑超声双模态成像模块用于通过超声回波信号重建超声图像和通过光声回波信号重建光声图像，并将超声图像和光声图像传送至图像显示器进行显示，光声‑超声双模态成像模块重建光声图像的方法具体为：对于每帧光声回波信号，根据成像区域中每一点的空间坐标与手持式光声探头上阵元坐标的相对位置关系、计算出该成像帧中各点到达各个阵元的超声传播时间，并利用以下公式进行各点光声回波信号的重建：其中，i是手持式光声探头内压电晶片阵元的编号，指在空间坐标处的重建后光声强度信号；P_i(t_i,j)表示第i个阵元接收到的光声回波信号中、位于(t_i,j)时刻的强度值，(t_i,j)的含义是空间坐标所在位置到第i个压电晶片阵元的超声传播时间；所述光声‑超声双模态成像模块还用于经过图像配准算法对重建的光声图像与超声图像进行融合叠加、得到综合图像；图像显示器还用于显示综合图像。