[發明專利]一體化的光聲、超聲、光聲彈性內窺成像裝置及其方法

有效

• 申請號: 201610298603.3
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105769128B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 楊思華;雷鵬;王娉娉;邢達
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B8/12;A61B8/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

本發明涉及一體化的光聲、超聲、光聲彈性內窺成像裝置，其特征在于：所述的成像裝置包括沿著脈沖激光的傳輸路徑依次設置的脈沖激光器、濾光片、光闌、物鏡、光纖耦合器，還包括多模光纖、光纖滑環、轉動組件、旋轉步進電機、電滑環、一體化探頭、平移平臺、平移步進電機、超聲脈沖發射接收器、延時器、計算機；所述的計算機與脈沖激光器信號連接，脈沖激光器與延時器信號連接，延時器與超聲脈沖發射接收器信號連接，超聲脈沖發射接收器與電滑環信號連接。本發明還涉及一種利用該成像裝置進行成像的方法。本發明可以獲得三種成像，可以提高檢測精度，同時獲得血管內多參量、多尺度的信息，屬于血管內窺技術領域。

技術領域

本發明涉及血管內窺技術領域，尤其涉及一體化的光聲、超聲、光聲彈性內窺成像裝置及其成像方法。

背景技術

心腦血管疾病是現在死亡率較高的疾病，血管檢測的準確性也有了更高的要求。現代醫學檢測血管的手段有，包括磁共振(MRI)血管成像和血管造影成像(IVUS)等，上面兩種檢測手段能夠較好地呈現出血管的外部形態或內部輪廓，但是無法提供血管壁和血管腔的局部細節信息。血管內光聲成像技術是一種新型的醫學成像技術，主要原理是通過脈沖激光照射組織，組織吸收光產生熱彈波，通過對產生的超聲波進行成像可以得到組織的相關信息。而光聲彈性成像是通過對光聲信號分析，得到吸收體的彈性信息，有助于我們判斷血管內的多維度信息。血管內光聲及光聲彈性成像技術是內窺鏡技術與光學、電子學、數字圖像處理等技術不斷發展和融合的產物。從一種獨特的視角，即從血管內部對血管斷面進行成像.能夠觀察到其他成像方法所無法觀察到的血管壁及管腔的細微結構，甚至組織成分.傳統的光學血管內窺成像原理都是利用光學散射或者反射信號獲取檢測圖像，由于光受介質散射影響大，存在穿透深度淺(mm級)的缺點。

血管內超聲成像(IVUS)是基于檢測超聲信號在血管壁中的回波進行成像，反映血管組織聲阻抗的差異性；血管內光聲成像是基于檢測血管壁吸收脈沖激光后產生的光聲信號進行成像，反映血管組織的光學吸收差異；血管內光聲彈性成像是表征血管壁力學特性的變化，而這種變化往往與病理變化相關聯。這三種技術分別從聲阻抗和光吸收兩個參數上提供血管的信息，三種成像方法的成像深度可以達到10cm以上，因此這三種技術非常適合對血管進行內窺成像。

申請號為201010187650.3，專利名稱為《一種血管內光聲超聲雙模成像內窺鏡裝置及其成像方法》的文獻公開了一種技術。該技術采用中空圓環陣列超聲探測器和錐面反射鏡，光聲成像時，脈沖激光經過光纖傳遞并在出光端發射，在錐面反射鏡的面上散開同時照射整個血管壁，激發光聲信號，使用圓環陣列超聲探測器接收產生的光聲信號；超聲成像時圓環陣列超聲探測器發射超聲信號，再接收血管反射的超聲信號，探頭具有光聲成像和超聲成像的性能。

其不足是，該技術的脈沖激光在錐面反射鏡擴束，同時激發整個血管內部，所需的激光能量大；而且由于脈沖激光沒有匯聚，所以光聲圖像的分辨率不佳，此外該裝置的探頭使用64個聲敏元件，單個聲敏元件的接收效率不佳且結構復雜。

申請號為201210220399.5，專利名稱為《聚焦式旋轉掃描光聲超聲血管內窺成像裝置及其成像方法》的文獻公開了一種成像裝置，可利用該裝置開展光聲超聲一體化血管內成像方法研究。該裝置的光纖末端直接90°出光，激光是發散照射到待測物體上，激光沒有匯聚，同樣存在光聲圖像的分辨率較差的問題，而且該技術公開的裝置，激光與光纖的耦合采取直接耦合的方式，這樣在光纖旋轉過程中極易出現偏差，從而導致激光到光纖的傳輸效率降低，直接影響光聲信號的產生。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一體化的光聲、超聲、光聲彈性內窺成像裝置，該成像裝置可以實現超聲成像、光聲成像以及光聲彈性成像三種成像技術的融合，三種成像模式同步完成，可以提高檢測精度，同時獲得血管內多參量、多尺度的信息。

本發明的另一目的在于提供一種利用上述成像裝置進行成像的方法，使用該成像方法，可獲得超聲成像、光聲成像以及光聲彈性成像。