[發明專利]用于乳腺癌早期發現與診斷的微波熱致超聲成像系統

有效

• 申請號: 201210163836.4
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN102715916A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 趙志欽;朱曉章;柳清伙;聶在平;劉昱朗;牛駿;吳江牛;宋健;王金國
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民;廖曾

技術領域

本發明涉及微波熱致超聲成像系統，主要用于乳腺癌早期發現以及診斷的需求。

背景技術

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，據資料統計，發病率占全身各種惡性腫瘤的7-10%。它的發病常與遺傳有關，以及40—60歲之間、絕經期前后的婦女發病率較高。僅約1-2%的乳腺患者是男性。通常發生在乳房腺上皮組織的惡性腫瘤。乳腺癌是一種嚴重影響婦女身心健康甚至危及生命的最常見的惡性腫瘤之一，男性乳腺癌罕見。傳統的檢測方式有兩種，一種是利用鉬靶攝片，它是一種無創傷的方法。采用Siemens-ElemaAB?型乳腺X?線機，操作簡便易行，其乳腺平片圖像清晰，層次豐富，信息量大，對普查乳腺疾病特別是乳腺癌早期有著重要的意義。另一種是采用紅外乳腺掃描，它是一種用于檢查婦女乳腺疾病的綠色、無任何副作用且有效的方法。采用恒康偉業KJ-1002型乳腺診斷儀，讓紅外光透照掃描乳腺組織，通過專用紅外CCD攝像機攝取圖像，經計算機處理，將乳腺組織的各種病變顯示在屏幕上，不同的組織變化呈現出各種影像，根據圖像的不同灰度，血管的變化與灰度的關系，診斷出各類乳腺疾病。在臨床上為醫生診斷各類乳腺疾病提供準確依據。上述兩種檢測方式都是需要大型的設備檢測設備作為支撐，體積大，成像的分辨率低，使得醫生在判斷時，容易出現誤差，甚至某些方法具有電離危害，對患者的身心增加壓力。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供用于乳腺癌早期發現與診斷的微波熱致超聲成像系統，該微波熱致超聲成像系統充分利用了腫瘤組織和正常組織在電磁能量吸收率上的強烈對比度，以及超聲波的波長短成像分辨力高的優點，利用微波熱致超聲效應，將腫瘤組織在電磁波脈沖照射下轉換為超聲脈沖源并利用時間反轉成像技術對腫瘤組織進行成像與定位。發射的是L或S波段電磁波脈沖，沒有電離輻射危害，平均功率低（與GSM手機通話過程相當），檢測靈敏度和成像分辨率高于傳統B超設備，是腫瘤檢測領域炙手可熱的前沿研究方向和設備發展方向。

本發明的目的通過下述技術方案實現：用于乳腺癌早期發現與診斷的微波熱致超聲成像系統，包括圓周掃描轉臺，所述圓周掃描轉臺內部設置有輻射天線，輻射天線上方設置有掃描碗，掃描碗設置在圓周掃描轉臺上方，所述掃描碗上設置有若干個超聲探頭；所述圓周掃描轉臺的下方設置有若干個前置放大器，所述前置放大器與超聲探頭連接。

所述掃描碗上設置有若干個通孔，超聲探頭穿過通孔內部，且設置在碗內的一端與掃描碗的內壁面采用內適配環密封，設置在碗外的一端與掃描碗的外壁面采用外緊固環密封，外緊固環與掃描碗之間設置有O型圈，O型圈環繞在超聲探頭的外壁。

所述水平相鄰的超聲探頭與掃描碗中心之間的角度為30°；所述豎直相鄰的超聲探頭之間垂直距離為35mm。在掃描碗的外壁上呈一定的規律設置超聲探頭，保證360°方向都能夠進行掃描。

所述圓周掃描轉臺內部設置有蝸輪以及與蝸輪嚙合的蝸桿，所述蝸輪的內部設置有軸承托盤，軸承托盤中間設置有用于安裝輻射天線的孔，掃描碗的底部正對輻射天線設置在軸承托盤上；所述蝸桿連接有步進電機，步進電機設置在圓周掃描轉臺側壁上，步進電機連接有手輪。

所述掃描碗采用聚四氟乙烯制成。

所述圓周掃描轉臺連接有彎波導，所述彎波導遠離圓周掃描轉臺的一端依次連接有環行器、檢波器、變徑波導以及磁控管，所述變徑波導上設置有風冷扇。

還包括吸收負載，所述吸收負載通過水冷管道分別與磁控管和環行器連接；所述磁控管與環行器之間通過水冷管道連接。

所述檢波器與圓周掃描轉臺連接。

所述前置放大器主要由依次連接的AD797、四階濾波器、OPA847、四階濾波器、OPA846構成。

所述圓周掃描轉臺底部設置有支架。支架用于對圓周掃描轉臺進行支持，在變徑波導、吸收負載下方也設置有支架，支架能夠進行高度調整。

綜上所述，本發明的有益效果是：該微波熱致超聲成像系統充分利用了腫瘤組織和正常組織在電磁能量吸收率上的強烈對比度，以及超聲波的波長短成像分辨力高的優點，利用微波熱致超聲效應，將腫瘤組織在電磁波脈沖照射下轉換為超聲脈沖源并利用時間反轉成像技術對腫瘤組織進行成像與定位。發射的是L或S波段電磁波脈沖，沒有電離輻射危害，平均功率低（與GSM手機通話過程相當），檢測靈敏度和成像分辨率高于傳統B超設備，是腫瘤檢測領域炙手可熱的前沿研究方向和設備發展方向。

附圖說明

圖1是掃描碗的結構示意圖；

圖2是超聲探頭的安裝示意圖；