[發(fā)明專利]一種用于乳腺或顱腦三維醫(yī)學(xué)診斷的光聲傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010137081.1
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN101828902A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾呂明;楊迪武;劉國棟;徐景坤
• 申請（專利權(quán)）人: 江西科技師范學(xué)院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B8/00;A61B8/08
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)測量和醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于乳腺或顱腦三維醫(yī)學(xué)成像的光聲傳感器。

背景技術(shù)

目前在早期乳腺癌檢測和顱腦損傷診斷中，通常使用熱圖、透照、超聲檢查等對人體無創(chuàng)傷、無放射的手段進(jìn)行檢測，但上述檢查手段精確度和準(zhǔn)確率都不太高，尤其是對小于1厘米的病變區(qū)域。光聲成像是一種新近迅速發(fā)展起來、基于生物組織內(nèi)部光學(xué)吸收差異、以超聲作為媒介的無損生物光子醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，它有效的結(jié)合了純光學(xué)成像的高對比度和純聲學(xué)成像的高穿透深度的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)厘米量級探測深度和微米量級成像精度的組織影像，被認(rèn)為將發(fā)展為新一代的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，成為非常有效的組織損傷與癌變診斷方法。

中國發(fā)明專利申請公開說明書(公開號CN?1555764A)公開了一種生物組織光學(xué)和超聲的采集和層析成像的方法及其裝置。其成像方法包括：(1)超聲掃描生物組織，查找可能的病變部位；(2)脈沖激光和超聲同時入射到第1步找出的可疑病變部位的組織中，獲得光致超聲和反射超聲信號；(3)接受超聲回波和光聲信號；(4)計(jì)算機(jī)對信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，通過直線投影層析成像。其裝置中用于發(fā)射和接受超聲的傳感器是線型多元超聲陣列，可以得到二維平面的超聲回波信號和光聲信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，只能獲得二維光聲和超聲像，圖像的辨識困難，需要有相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)的人員才能解讀圖像的意義。

2002年Andreev等和2008年Ephrat等分別報道了將多個單元探頭沿著經(jīng)度和緯度依次間隔稀疏排列在一個球面上接收光聲信號的三維光聲成像方法(V.G.Andreev，D.A.Popov，D.V.Sushko，A.A.Karabutov，and?A.A.Oraevsky，“Image?reconstruction?in3D?optoacoustic?tomography?system?with?hemispherical?transducer?array，”Proc.SPIE，4618，137-145，2002.P.Ephrat，L.Keenliside，A.Seabrook，F(xiàn).S.Prato，and?J.J.Carson，“Three-dimensional?photoacoustic?imaging?by?sparse-array?detection?and?iterative?imagereconstruction，”J.Biomed.Opt.，13(5)，054052，2008.)；該方式雖然不需要機(jī)械掃描即可實(shí)現(xiàn)三維光聲成像，但由于多個單元探頭間距太大且精確定位困難，其加工難度和空間分辨率受到了極大的限制。2003年Wang等報道了采用單元非聚焦探頭依次做圓周和線性掃描來實(shí)現(xiàn)三維光聲成像(X.D.Wang，Y.J.Pang，G.Ku，G.Stoica，and?L.H.Wang，“Three-dimensional?laser?induced?photoacoustic?tomography?of?mouse?brain?withthe?skin?and?skull?intact，”O(jiān)pt.Lett.，28，17392-1741，2003.)；由于需要同時做兩個方位的機(jī)械掃描，其系統(tǒng)穩(wěn)定性和時間分辨率被極大的降低。尤其需要指出的是，以上光聲成像方法的信號采集普遍采用單元換能器，以獲得不同方向的光聲信號，再經(jīng)復(fù)雜算法重建出組織的光學(xué)吸收分布。由于多方位的機(jī)械旋轉(zhuǎn)掃描和長時間的數(shù)據(jù)采集過程，機(jī)械振動和儀器長時間工作的隨機(jī)參數(shù)漂移等不穩(wěn)定因素對結(jié)果帶來的隨機(jī)誤差不可避免，從而嚴(yán)重影響成像質(zhì)量和研究結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。同時，成像算法復(fù)雜，計(jì)算量大，耗費(fèi)時間長，在實(shí)際應(yīng)用中顯然存在相當(dāng)大的局限性，無法滿足實(shí)際臨床的快速精確需求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于乳腺或顱腦三維醫(yī)學(xué)成像的光聲傳感器，可快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)早期乳腺癌檢測和顱腦損傷診斷等領(lǐng)域的光聲、超聲單個或聯(lián)合三維成像。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：