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原文传递三维光声成像系统及方法

专利名称：	三维光声成像系统及方法
摘要：	本申请公开了一种三维光声成像系统及方法，通过激光设备发射的脉冲激光照射位于样品设备上的待测样品的待成像区域时，能够基于光声效应使得待成像区域产生光声信号，通过超声设备采集样品产生的待成像区域产生的光声信号，控制设备可以基于所述超声设备采集的光声信号进行三维光声成像，所述超声设备还可以向所述待成像区域发射检测超声波信号，采集所述待成像区域反射的检测超声波信号，所述控制设备还可以基于所述超声设备采集的检测超声波信号进行三维超声成像，解决了传统二维光声成像技术在介入式治疗应用过程中无法可视生物组织和手术器械三维结构的问题，且操作简单，便于使用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	中国科学技术大学
发明人：	田超;汪航;刘松德
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910757805.3
公开号：	CN110455719A
代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：	张静
分类号：	G01N21/17(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	230026安徽省合肥市包河区金寨路96号
主权项：	1.一种三维光声成像系统，其特征在于，所述三维光声成像系统包括：样品设备，所述样品设备用于放置待测样品；激光设备，所述激光设备用于发射脉冲激光，所述脉冲激光照射所述样品的待成像区域，所述待成像区域受脉冲激光激发后，通过光声效应产生光声信号，所述光声信号为超声波；超声设备，所述超声设备用于采集所述待成像区域产生的光声信号，还用于向所述待成像区域发射检测超声波信号，采集所述待成像区域反射的检测超声波信号；控制设备，所述控制设备用于基于所述超声设备采集的光声信号进行三维光声成像，还用于基于所述超声设备采集的检测超声波信号进行三维超声成像；其中，所述三维光声成像与所述三维超声成像过程分时进行。 2.根据权利要求1所述的三维光声成像系统，其特征在于，还包括：信号调制设备，所述信号调制设备产生调制信号，所述调制信号用于使得所述激光设备发射脉冲激光信号与所述超声设备采集所述光声信号同步进行，使得所述超声设备产生所述检测超声波信号并采集反射的所述检测超声波信号，使得所述三维光声成像与所述三维超声成像过程分时进行。 3.根据权利要求2所述的三维光声成像系统，其特征在于，所述信号调制设备包括：函数发生器，所述函数发生器用于产生所述调制信号。 4.根据权利要求1所述的三维光声成像系统，其特征在于，还包括：运动扫描设备，所述运动扫描设备用于带动超声探头和光纤束基于设定方式移动；其中，所述超声设备通过所述超声探头发射所述检测超声波信号以及采集所述光声信号和反射的所述检测超声波信号；所述激光设备通过所述光纤束发射所述脉冲激光。 5.根据权利要求1所述的三维光声成像系统，其特征在于，所述样品扫描设备包括：升降平台，所述升降平台用于放置所述样品；容器，所述容器用于盛放液态超声波传输介质，所述容器的底部具有窗口，所述窗口覆盖有透明薄膜；固定支撑件，所述固定支撑件用于放置所述容器；其中，所述升降平台可以调节垂直高度；盛放有液态超声波传输介质的容器置于所述样品的上方，且所述窗口正对所述样品；所述样品与所述窗口之间具有软体超声波介质，所述软体超声波介质于所述透明薄膜以及所述样品均贴合，以适用于不同形状的待成像区域表面。 6.根据权利要求1所述的三维光声成像系统，其特征在于，所述激光设备包括：激光器，所述激光器产生的脉冲激光耦合到光纤束，通过所述光纤束将脉冲激光传输到所述待成像区域。 7.根据权利要求1所述的三维光声成像系统，其特征在于，所述超声设备包括：超声探头，所述超声探头用于发射所述检测超声波信号以及采集所述光声信号和反射的所述检测超声波信号；所述超声探头能够基于采集的超声波产生模拟信号；超声处理电路，所述超声处理电路用于将所述超声探头产生的模拟信号转换为数字信号，对所述数字信号进行预处理和缓存。 8.根据权利要求7所述的三维光声成像系统，其特征在于，所述超声探头采集所述光声信号，产生第一模拟信号，采集反射的所述检测超声信号，产生第二模拟信号；所述超声处理电路对所述第一模拟信号进行模数转换以及预处理，生成光声数据，对所述第二模拟信号模数转换以及预处理，生成超声数据，所述光声数据与所述超声数据独立存储。 9.根据权利要求1所述的三维光声成像系统，其特征在于，所述控制设备包括：计算机，所述计算机用于将基于所述光声信号生成的光声数据重建为三维光声图像，以进行三维光声成像，还用于将基于所述检测超声波信号生成的超声波数据重建为三维超声图像，以进行三维超声成像，还用于将所述光声数据以及所述超声数据重建为三维光声超声叠加图像。 10.一种三维光声成像方法，其特征在于，所述三维光声成像方法包括：采用如权利要求1-9任一项所述的三维光声成像系统对待测样品进行三维光声成像和三维超声成像。
所属类别：	发明专利