[發(fā)明專利]一種基于環(huán)型陣列光聲傳感技術(shù)的乳腺癌早期檢測儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310149850.3
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103211620A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊迪武
• 申請（專利權(quán)）人: 楊迪武
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 安徽信拓律師事務(wù)所 34117
• 代理人: 蘇看

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)成像和醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于環(huán)型陣列光聲傳感技術(shù)的乳腺癌早期檢測儀。

背景技術(shù)

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，全世界每年約有120萬女性患乳腺癌，約50萬女性死于乳腺癌。自20世紀(jì)70年代末開始,在全球范圍內(nèi)乳腺癌一直位居女性腫瘤的首位，并且每年以2%的速度遞增，2010年全球乳腺癌年新發(fā)病例數(shù)達(dá)到140萬。目前我國有些城市如上海、武漢的乳腺癌已經(jīng)占到女性腫瘤發(fā)病的第一位，北京、天津、哈爾濱等城市也已經(jīng)占到第二位。因此，如何有效地控制乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展已成為當(dāng)務(wù)之急。

目前應(yīng)用于臨床的乳腺癌診斷技術(shù)主要包括乳腺X線攝影、核磁共振、超聲成像，乳腺X線攝影容易誘發(fā)乳腺癌的產(chǎn)生，核磁共振的成本太高，超聲成像的對比度較低，上述這三種技術(shù)無法對直徑小于3毫米的腫瘤進(jìn)行診斷，所以乳腺癌的早期診斷仍然是目前難于解決的問題。

光聲成像是近年來發(fā)展的一種新的無損醫(yī)學(xué)成像方法，它結(jié)合了純光學(xué)成像的高對比度特性和純超聲成像的高穿透深度特性的優(yōu)點(diǎn)，可以提供高分辨率和高對比度的組織成像。由于生物組織內(nèi)70%是水，超聲穿透性好，所以光聲信號在生物組織內(nèi)具有非常好的傳輸特性，不受光學(xué)散射的影響；另外，早期癌變組織的光吸收比正常組織高出2～5倍，具有高度成像對比度，所以光聲成像技術(shù)非常適合乳腺癌的早期檢測。但是，目前一般采用大功率的固體激光器作激發(fā)源垂直照射，利用單個(gè)探測器或線陣探測器在側(cè)向采用旋轉(zhuǎn)掃描的方式采集信號，采用水或其它液體作為超聲耦合劑，裝置分散，價(jià)格較高，而且這種成像方式不滿足臨床檢測的要求，阻礙了其發(fā)展與應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種基于環(huán)型陣列光聲傳感技術(shù)的乳腺癌早期檢測儀，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于環(huán)型陣列光聲傳感技術(shù)的乳腺癌早期檢測儀，包括檢測床、光激勵單元、信號采集單元、信號處理單元、傳感單元、外部控制單元以及圖像顯示單元，所述檢測床上設(shè)有檢測窗，檢測窗下方設(shè)有透光玻璃外殼，所述光激勵單元包括環(huán)型陣列脈沖激光管、透鏡系統(tǒng)和驅(qū)動電路；所述信號采集單元為多通道并行采集系統(tǒng)，；所述傳感單元包括環(huán)形陣列超聲探測器、超聲耦合劑和密封容器；所述外部控制單元包括步進(jìn)電機(jī)以及掃描控制電路；所述環(huán)型陣列超聲探測器和環(huán)型陣列脈沖激光管位于透光玻璃外殼上，所述環(huán)型陣列超聲探測器和環(huán)型陣列脈沖激光管通過一維平臺與掃描控制電路相連，所述環(huán)型陣列超聲探測器通過信號處理單元與多通道并行采集系統(tǒng)相連，所述環(huán)型陣列脈沖激光管通過導(dǎo)線與激光二極管控制電路相連，所述多通道并行采集系統(tǒng)同所述信號顯示單元相連。

進(jìn)一步的，所述信號顯示單元為計(jì)算機(jī)顯示器。

進(jìn)一步的，所述信號處理單元包括信號放大電路、增益控制電路、動態(tài)濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路以及脈沖信號源。

進(jìn)一步的，所述一維平臺由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。

進(jìn)一步的，所述脈沖激光管采用小型化的可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光二極管。

本發(fā)明工作原理如下：

（1）激光二極管控制電路控制環(huán)型陣列脈沖激光管產(chǎn)生脈沖激光，脈沖激光透過透光玻璃外殼入射到乳房組織上，激勵產(chǎn)生光聲信號；

（2）環(huán)型陣列超聲探測器采用側(cè)向模式探測光聲信號，獲得乳房組織深度方向光聲信號數(shù)據(jù)；

（3）在豎直方向通過掃描控制電路上下改變一維平臺位置，方便環(huán)型陣列超聲探測器和環(huán)型陣列脈沖激光管獲得乳房多個(gè)位置的光聲信號；

（4）多通道并行采集系統(tǒng)對信號處理單元采集的光聲信號進(jìn)行處理，獲得乳房組織的光聲圖像并在信號顯示單元上顯示。

有益效果：

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)；

（1）結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，成本低，集成化程度高，易于應(yīng)用推廣；

（2）集光聲激發(fā)、耦合與傳感于一體，實(shí)現(xiàn)了小型化和實(shí)用化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，滿足乳腺癌臨床檢測的要求；

（3）實(shí)時(shí)獲得乳房深度方向的光聲斷層圖像；實(shí)現(xiàn)對乳房組織的CT掃描進(jìn)行乳腺癌早期檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明A部的側(cè)視圖。

圖中：1、環(huán)型陣列脈沖激光管，2、?環(huán)型陣列超聲探測器，3、多通道并行采集系統(tǒng)，4、激光二極管控制電路，5、掃描控制電路，6、信號顯示單元，7、透光玻璃外殼，8、導(dǎo)線，9、檢測窗，10、檢測床，11、一維平臺。

具體實(shí)施方式