[發明專利]一種解決聲散射問題的初始聲壓分布圖像獲取方法及系統

在審

• 申請號: 201810232400.3
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108577809A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 孫正;賈藝璇
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開一種解決聲散射問題的初始聲壓分布圖像獲取方法及系統。所述圖像獲取方法包括：獲取生物組織的光聲信號；對所述光聲信號進行時間反轉，得到時間反轉聲場；根據所述時間反轉聲場重建組織表面的初始聲場；根據所述初始聲場得到所述生物組織的初始聲壓分布圖像。采用本發明的方法或系統，根據光聲信號在組織中傳播的時間反轉不變性，利用時間反演原理使散射的超聲波準確地匯聚到聲源位置，進而獲取生物腔體橫截面上的初始聲壓分布圖像。

技術領域

本發明涉及醫學成像領域，特別是涉及一種解決聲散射問題的初始聲壓分布圖像獲取方法及系統。

背景技術

生物光聲內窺成像是基于生物組織光聲效應的功能內窺成像技術，其成像原理是：將帶有激光探頭和超聲探測器的特制導管插入腔體內，探頭發射短脈沖激光照射周圍組織，組織吸收激光能量產生熱彈性膨脹，進而產生超聲波(即光聲信號)并向組織表面傳播，超聲探測器檢測到光聲信號后送入計算機內，重構出腔體橫截面上的初始聲壓分布圖或者光學特性參數分布圖。

考慮到生物組織的復雜性，目前對生物光聲內窺圖像重建的研究大多是假設光聲信號在組織中傳播時不會發生散射現象。但是，在實際應用中，大多數生物組織都是具有聲散射特性的，在聲散射環境中，會導致重建出的光聲圖像存在畸變、失真、斑點噪聲、位置偏移及圖像對比度降低等問題。因此，待成像組織的聲散射問題是生物光聲內窺成像技術中需要解決的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種解決聲散射問題的初始聲壓分布圖像獲取方法及系統，消除散射聲波產生的偽像，有效改善圖像的聚焦效果，提高成像質量。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種解決聲散射問題的初始聲壓分布圖像獲取方法，所述圖像獲取方法包括：

獲取生物組織的光聲信號；

對所述光聲信號進行時間反轉，得到時間反轉聲場；

根據所述時間反轉聲場重建組織表面的初始聲場；

根據所述初始聲場得到所述生物組織的初始聲壓分布圖像。

可選的，所述光聲信號是由生物組織產生，并由超聲探測器采集的。

可選的，所述光聲信號包括直達聲信號和背向散射聲信號。

可選的，所述對所述光聲信號進行時間反轉，得到時間反轉聲場，具體包括：

對所述光聲信號進行時間反轉得到時間反轉光聲信號；

將所述時間反轉光聲信號發射到組織中，得到時間反轉聲場。

可選的，所述根據所述時間反轉聲場重建組織表面的初始聲場，具體包括：

根據所述時間反轉聲場的幅值得到初始聲場幅值；

根據所述初始聲場幅值重建組織表面的初始聲場。

為實現上述目的，本發明還提供了如下方案：

一種解決聲散射問題的初始聲壓分布圖像獲取系統，其特征在于，所述圖像獲取系統包括：

光聲信號獲取模塊，用于獲取生物組織產生的光聲信號；

時間反轉聲場獲取模塊，用于對所述光聲信號進行時間反轉，得到時間反轉聲場；

初始聲場獲取模塊，用于根據所述時間反轉聲場重建組織表面的初始聲場；

初始聲壓分布圖像獲取模塊，用于根據所述初始聲場得到所述生物組織的初始聲壓分布圖像。

可選的，所述光聲信號是由生物組織產生，并由超聲探測器采集的。