[發(fā)明專利]小尺度下熱聲成像的反卷積重建法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710041703.9
• 申請日: 2007-06-07
• 公開（公告）號: CN101099681A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設計）人: 汪源源;張馳
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;G06F17/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發(fā)明屬于熱聲成像技術領域，具體為一種小尺度下熱聲成像的反卷積重建法。

技術背景

熱聲成像是一種新近迅速發(fā)展起來的無損醫(yī)學成像方法^[1～3]。在生物組織的熱聲成像中，一束短脈沖的電磁波(通常是微波或激光)^[3～5]照射到組織上，組織快速吸收電磁波能量并膨脹，從而在空氣中產生壓力波。該壓力波叫做熱聲波，通常是一種超聲波，它攜帶了組織對電磁波吸收的分布特性。使用超聲換能器在組織周圍掃描探測熱聲波，然后基于相應的算法^[4～8]就可以重建出組織內部的電磁波吸收系數的分布圖像。這個過程就是熱聲成像。熱聲成像也可被稱為光聲成像，習慣上如果電磁波是遠紅外光或微波則被稱為熱聲成像，如果是可見光或近紅外光則被稱為光聲成像^[9]。熱聲成像可被應用于探測組織內部血管分布^[10，11]、對組織內血管特征進行測定^[3，12]等。因此熱聲成像在腫瘤檢測方面有很大的應用價值^[10]，可以為腫瘤檢測提供高對比度的成像^[13]。

熱聲成像技術的關鍵問題是如何通過探測到的熱聲波重建出組織內電磁波吸收系數的分布，即成像算法。Kruger等提出了三維和二維下的濾波反投影成像算法^[2，4]。Wang等提出了三維和二維下的時域重建法、頻域重建法^[5-7]。Kstli等提出了二維的頻域上的快速近似算法^[8]。

本發(fā)明針對超聲換能器做圓球面掃描探測的情況，提出了一種三維下的基于反卷積的熱聲成像算法：反卷積重建法。對于小尺度下的熱聲成像問題，反卷積重建法是一種快速有效的算法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提出一種快速有效的、小尺度下熱聲成像的反卷積重建法。

本發(fā)明提出的一種小尺度下熱聲成像的反卷積重建法，具體步驟為：根據在圓周面上掃描的超聲換能器探測到的聲壓函數p(r₀，t)，構造出一個新函數B(r)；B(r)經三維傅里葉變換得到基于反卷積方法由計算出經三維反傅里葉變換得到A′(r)；A′(r)的關于原點對稱的函數就是電磁波吸收系數分布A(r)。

下面對各步驟作進一步具體描述。

假定電磁波脈沖均勻地照射在樣品組織上，電磁波脈沖函數為阿I(t)，樣品的電磁波吸收系數分布為A(r)，在空間r處產生的聲壓p(r，t)為^[2，4，5]：