[發明專利]一種聯合光聲與光纖式激光散斑的多模態成像設備

有效

• 申請號: 201910434246.2
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110251099B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 李韙韜;王康;張歡;馮宇;趙月梅
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/026;A61B5/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王安琪

本發明公開了一種聯合光聲與光纖式激光散斑的多模態成像設備，包括：光源模塊、電機控制模塊和數據采集模塊。本發明構造合理、結構簡單，實現了對血管結構、血流和血氧的實時同步同視場檢測，有效的把高分辨率光聲成像技術與內窺式激光散斑成像技術結合，極大地縮減了不同參數的測量步驟和時間，為今后腫瘤和血管疾病的臨床診斷和治療提供了強有力的支撐。

技術領域

本發明涉及多模態無創成像技術領域，尤其是一種聯合光聲與光纖式激光散斑的多模態成像設備。

背景技術

光聲成像技術是近年來迅速發展的一種新型無創成像技術，該技術基于光聲效應原理，獲得組織的二維斷層或者三維立體的一種無創高分辨率的成像方法。其光聲效應是指物體受到強度周期性變化的光照后，因物體內部周期性的溫度變化導致熱脹冷縮，從而產生超聲波的現象。光聲成像技術同時結合了光學成像和聲學成像技術的特點，具有高分辨率、高對比度和成像深度深等特點。

如今光聲成像的分辨率已經實現了從亞微米到幾十個微米的跨層次成像、成像范圍從幾個微米到厘米的跨數量級的多尺度成像、從結構到功能上的多參量成像，同時成像設備也實現了從大型化到小型化輕量化方向的發展，在對活體組織與細胞無創和無標記成像中具有重要作用。

激光散斑成像是通過CCD相機采集散斑圖樣，分析散斑襯比度值來獲取血流信息，它不需要造影劑，是一種非接觸和無創傷的快速成像方法。該測量方法可以測量血管管徑，血管密度，血液流速和血流灌注等微循環參數。

目前，雖然已經實現了光聲成像和激光散斑成像，然而受操作設備限制，還沒有既可測得血管內的組織與細胞的結構參數，又可測血流血氧參數的多模態無創成像設備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種聯合光聲與光纖式激光散斑的多模態成像設備，構造合理、結構簡單，實現了對血管結構、血流和血氧的實時同步同視場檢測，有效的把高分辨率光聲成像技術與內窺式激光散斑成像技術結合，極大地縮減了不同參數的測量步驟和時間，為今后腫瘤和血管疾病的臨床診斷和治療提供了強有力的支撐。

為解決上述技術問題，本發明提供一種聯合光聲與光纖式激光散斑的多模態成像設備，包括：光源模塊1、電機控制模塊2和數據采集模塊3；光源模塊1產生本系統中所需要的光源，并將該光源送至電機模塊2中，在電機模塊2的光路下產生光聲信號和散斑信號，將該信號送至數據采集模塊3處理、存儲并重建構圖，其中數據采集模塊3中的上位機控制光源模塊1中脈沖激光器的輸出。

優選的，光源模塊1包括532nm脈沖激光源10、632.8nm He-Ne激光源11、取束鏡12、二向色鏡13和平面鏡14；取束鏡12將一部分532nm脈沖激光送入光電傳感器31作為觸發信號，另一部分與632.8nm He-Ne激光經二向色鏡13將兩束激光融合成一條光束送至平面鏡14反射，傳送至電機控制模塊2。

優選的，電機控制模塊2包括平凸透鏡20、濾光鏡盤21、第一濾光片22、第二濾光片23、環臺形光學聚光鏡24、環形聚焦超聲換能器25、內窺鏡26、透鏡27、第三濾光片28和擴束鏡29；其中第一濾光片22和第二濾光片23分別嵌在濾光鏡盤21中，第一濾光片22選擇532nm脈沖激光通過，第二濾光片23和第三濾光片28選擇632.8nmHe-Ne激光通過，平凸透鏡20、濾光鏡盤21和環臺形光學聚光鏡24同軸放置，其中環形聚焦超聲換能器25同軸內嵌于環臺形光學聚光鏡24中，內窺鏡26前端軟管又同軸內嵌于環形聚焦超聲換能器25中，透鏡27緊貼內窺鏡26前端軟管，擴大內窺鏡成像視野，擴束鏡29緊貼環臺形光學聚光鏡24底部右邊區域，擴束632.8nm He-Ne激光。

優選的，平凸透鏡20高為4.5mm，底部圓直徑為25.4mm。

優選的，濾光鏡盤21直徑為53mm，其中濾光鏡盤不透光；第一濾光片22和第二濾光片23直徑為25.4mm；第三濾光片28直徑為3mm。