[發明專利]一種基于光聲成像技術的穿刺活檢方法

無效

• 申請號: 201310367283.9
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103393439A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 袁杰;曹萌;邵真天;封婷;張星;朱毅;李文超;儲哲琪;顧鵬;溫馨;沈慶宏;都思丹
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: A61B10/02
• 分類號: A61B10/02;A61B5/00;A61B8/00;A61M5/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及生物醫學領域，特別是醫學成像及醫療器械領域。

背景技術

超聲成像發展至今，已經成為與X-CT、MRI、PET并列的現代四大醫療影像診斷技術。它與其它醫學成像手段相比，具有操作簡單、低成本、無傷害、無創傷的獨特的優點，廣泛運用于心臟科、產科、眼科、肝、腎、膽囊及血管系統等多個科室，尤其在婦產科更是有無可替代的作用。

穿刺活檢技術由于其獨特的醫學診斷意義，已經被廣泛運用于腎臟、肝臟、肺、乳腺、甲狀腺、前列腺、胰腺、睪丸、子宮、卵巢、體表等多種器官中錐體腫瘤和不明種腫瘤等的活組織取樣、藥物治療。但是利用超聲成像手段的穿刺活檢技術卻由于針尖成像模糊，往往引起醫生判斷失誤，導致多次穿刺，從而給病人帶來了極大的痛苦與傷害。光聲成像技術基于光聲效應，結合了純光學成像的高對比度特性和純超聲成像的高穿透深度特性，可以提供高分辨率和高對比度的組織成像。將光聲成像技術運用到穿刺活檢中，可克服針尖成像模糊的弊端。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對其它成像技術(如超聲成像)對針尖成像模糊，提供一種基于光聲成像技術的穿刺活檢方法。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種基于光聲成像技術的穿刺活檢針，包括針尖壁(001)、激光濾膜(002)、入射光纖(003)、激光吸收層(004)；

所述針尖壁(001)缺口處一側開槽，自身被用于穿刺生物組織，壁內可用于獲取目標組織樣品或注入藥物治療，開槽側用于嵌入光纖；

所述激光濾膜(002)位于針尖處的光纖一端，其可讓特定波長范圍內的激光透過，用于向針尖處附近組織中透射激光，產生光聲信號，特定范圍外的激光將被激光濾膜吸收，產生較強光聲信號；

所述入射光纖(003)用于傳播激光，其被嵌于針尖壁開槽一側；

所述激光吸收層(004)存在于光纖中特定位置處，其制作方法是將入射光纖在特定位置處的外壁磨掉，然后涂上吸光材料(如金、銀等金屬膜)用于吸收光纖中該位置處的激光，并使各個激光吸收層處產生光聲信號。

本發明還提出了一種基于光聲成像技術的穿刺活檢方法，包括以下步驟：

步驟一，利用其它成像技術實時獲取目標組織影像；

步驟二，將穿刺活檢針對準目標組織并刺入；

步驟三，將激光打入入射光纖，利用超聲換能器采集光聲信號；

步驟四，利用光聲重建得到針尖處激光濾膜附近組織成像結果以及各個激光吸收層及激光濾膜處的亮點；

步驟五，結合其它成像技術，交替顯示目標組織成像結果及針尖附近組織光聲成像結果，利用激光吸收層及激光濾膜處的亮點推測針尖準確位置；

步驟六，當針尖準確移動到指定位置處時，獲取目標組織樣品或注入藥物治療。

本發明中，優選地，所述步驟一中使用的其它成像技術可以是超聲成像、紅外成像等中的一種。具體使用何種成像技術不對本專利構成限制。

本發明中，優選地，所述步驟二根據其它成像技術確定目標組織的位置，選取合適角度和位置將穿刺活檢針插入生物體內。

本發明中，優選地，所述步驟三將激光打入入射光纖后，部分激光被激光吸收層吸收，產生光聲效應，并發出光聲信號；剩余激光中特定波長范圍內的激光經由激光濾膜打入針尖處的生物組織，針尖附近組織吸收激光，產生光聲效應，并發出光聲信號；特定波長范圍外的激光被激光濾膜吸收，亦產生較強光聲信號。此時可使用超聲換能器采集這些光聲信號。

本發明中，優選地，所述步驟四對采集到的光聲信號，利用現有的光聲重建算法(如延時求和算法等)進行光聲重建，得到激光濾膜附近組織成像結果，以及各個激光吸收層及激光濾膜處的成像結果(呈現亮點)。

本發明中，優選地，所述步驟五利用多個激光吸收層及激光濾膜處重建得到的亮點推測針尖的具體位置，并可觀察針尖處附近組織，再配合其它成像技術得到的目標組織影像，移動針尖。

本發明中，優選地，所述步驟六當針尖精確移動到指定位置時，可以抽取目標組織的活體細胞，或向針尖壁中注入藥物進行治療。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做更進一步的具體說明，本發明的上述和/或其他方面的優點將會變得更加清楚。

圖1是本發明提供的穿刺活檢針尖結構示意圖。

圖2是穿刺過程的示意圖。

圖3是其它成像技術呈現的目標組織影像示意圖。

圖4是利用光聲重建得到的針尖處附近組織以及各個激光吸收層及激光濾膜處的亮點圖。