[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于光纖延時(shí)的多通道光聲顯微成像方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010530247.X
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111759276A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋賢林;魏劍霜;宋玲芳;王玉皞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/00
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/00;A61B8/00
• 代理公司: 南昌金軒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 李楠

1.一種用于光聲顯微成像的基于光纖延時(shí)的多通道成像方法，包括以下步驟：

S1:波長(zhǎng)為λ₁的脈沖激光器射出激光，經(jīng)過(guò)一個(gè)分束器將激光束分成兩束；一束進(jìn)入染料激光器作為泵浦光源，一束耦合進(jìn)長(zhǎng)度為L(zhǎng)₁的多模光纖；染料激光器在泵浦下出射波長(zhǎng)為λ₂，然后耦合進(jìn)長(zhǎng)度為L(zhǎng)₂的多模光纖；

S2:將從兩根多模光纖出來(lái)的光束準(zhǔn)直，然后耦合進(jìn)同一根工作波段覆蓋兩個(gè)波長(zhǎng)的光纖中，經(jīng)透鏡聚焦后照射樣品產(chǎn)生光聲信號(hào)。

S3:進(jìn)行二維光柵掃描獲取三維數(shù)據(jù)，對(duì)每張B型圖中兩個(gè)脈沖激發(fā)的光聲信號(hào)進(jìn)行分割，獲得每個(gè)通道下的數(shù)據(jù)集，進(jìn)行圖像重建。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖延時(shí)的多通道光聲顯微成像方法，其特征在于，步驟S1所述兩根多模光纖的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)光聲顯微系統(tǒng)的軸向分辨率來(lái)確定；對(duì)兩根多模光纖的長(zhǎng)度L₁、L₂的要求是：為保證從兩根多模光纖出來(lái)的光脈沖激發(fā)的光聲信號(hào)能夠很好區(qū)分出來(lái)，要求對(duì)應(yīng)兩個(gè)光聲信號(hào)之間的深度間隔應(yīng)大于系統(tǒng)的軸向分辨率Res，考慮到光聲信號(hào)在水中的速度v＝1500m/s，則兩個(gè)光脈沖之間的時(shí)間間隔應(yīng)大于Res/v，因此，兩根多模光纖的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足其中c為光在真空的速度，n₁、n₂為兩根多模光纖的折射率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于光纖延時(shí)的多通道光聲顯微成像方法，其特征在于，步驟S3所述的分割是指在兩根多模光纖的長(zhǎng)度滿(mǎn)足步驟S1中條件時(shí)，從兩根多模光纖出來(lái)的兩個(gè)光脈沖在時(shí)間上間隔足夠大，激光的光聲信號(hào)相隔足夠遠(yuǎn)，反映在B型圖上為信號(hào)彼此不重疊、間隔分布，因此在B型圖上兩個(gè)通道的光聲信號(hào)之間確定一個(gè)位置即可分割。

4.一種基于光纖延時(shí)的多通道光聲顯微成像方法的裝置，包括：激光模塊、延時(shí)模塊、采集模塊、調(diào)焦模塊、控制模塊；

激光模塊，包括泵浦激光器(1)、染料激光器(3)、第六聚光透鏡(13)和物鏡(14)；

延時(shí)模塊，包括分光鏡(2)、第一聚光透鏡(4)、第二聚光透鏡(5)、第三聚光透鏡(6)、第四聚光透鏡(7)、第五聚光透鏡(8)、第一多模光纖(9)、第二多模光纖(10)、立方體(11)、光纖(12)；

采集模塊，包括超聲探頭、放大器(20)和信號(hào)采集卡(21)；

調(diào)焦模塊，包括三維掃描器(19)；

控制模塊，包括工作站(22)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于光纖延時(shí)的多通道光聲顯微成像方法的裝置，其特征在于，所述泵浦激光器(1)和染料激光器(3)是兩臺(tái)不同波長(zhǎng)的激光器，分別發(fā)出激光束后經(jīng)過(guò)延時(shí)模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于光纖延時(shí)的多通道光聲顯微成像方法的裝置，其特征在于，所述超聲探頭包括超聲換能器(15)和聲光耦合棱鏡(16)，所述聲光耦合棱鏡的數(shù)值孔徑為0.5。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于光纖延時(shí)的多通道光聲顯微成像方法的裝置，其特征在于，所述采集模塊中還包括水槽(17)，所述水槽(17)設(shè)置在所述超聲探頭和樣品(18)之間。