[發明專利]一種基于透明電容薄膜的光聲探頭出光保護的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010578461.2
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN113827183A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 吳珍;王小軍;宋鴻飛;賈夢迪;方晨雨
• 申請（專利權）人: 福州數據技術研究院有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G01N21/01;G01N21/17;H01G4/33
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發明公開一種基于透明電容薄膜的光聲探頭出光保護的裝置及方法，其包括探頭主體，探頭主體與人體接觸的表面覆蓋有透明電容薄膜，透明電容薄膜具有一初始電容值，透明電容薄膜與人體接觸時透明電容薄膜的電容值改變；透明電容薄膜的輸出端連接一電容電壓轉換電路，電容電壓轉換電路連接光聲控制系統，電容電壓轉換電路將透明電容薄膜的電容值轉換為電壓信號輸出，光聲控制系統基于電壓信號的不同控制激光器動作。本發明從使用層面避免激光泄露，且不存在操作失誤導致的激光泄露風險，在確保安全的前提下不影響正常的光聲掃描，可應用在所有角度和體位的光聲掃描中。

技術領域

本發明涉及聲光設備技術領域，尤其涉及一種基于透明電容薄膜的光聲探頭出光保護的裝置及方法。

背景技術

光聲成像（photoacoustic imaging, PAI）是近年來迅猛發展的一種新型無損傷、無輻射成像方法，其結合了超聲檢查的高空間分辨率和光學成像的高對比度，能從大多數組織中采集功能和分子信息，提供高特異性的組織影像。

但是PAI設備在臨床應用中存在高能激光泄露的風險，當高能激光直射人眼時會對人眼造成不可逆的損傷，目前已有的解決方案僅為佩戴激光防護眼鏡，但是因為激光眼鏡存在漏戴忘戴可能，所以總體來說在光聲設備的激光安全防護方面還存在一些優化空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于透明電容薄膜的光聲探頭出光保護的裝置及方法。

本發明采用的技術方案是：

一種基于透明電容薄膜的光聲探頭出光保護的裝置，其包括探頭主體，探頭主體與人體接觸的表面覆蓋有透明電容薄膜，透明電容薄膜具有一初始電容值，透明電容薄膜與人體接觸時透明電容薄膜的電容值改變；透明電容薄膜的輸出端連接一電容電壓轉換電路，電容電壓轉換電路連接光聲控制系統，電容電壓轉換電路將透明電容薄膜的電容值轉換為電壓信號輸出，光聲控制系統基于電壓信號的不同控制激光器動作。

進一步地，透明電容薄膜包括地極板和檢測電極，地極板接地，地極板通過一個自電容Cse與檢測電極電連接，檢測電極的輸出端連接電容電壓轉換電路；透明電容薄膜接觸人體皮膚時，人體皮膚和檢測電極、地極板之間分別形成新電容C2、C1，新電容C2、C1疊加至原有自電容Cse使透明電容薄膜電容值增大。

進一步地，激光器輸出的激光通過光纖束連接至探頭主體的光纖口。

進一步地，探頭主體具有一外殼，電容電壓轉換電路安裝在外殼內并通過電纜線連接光聲控制系統。

進一步地，本發明還公開一種基于透明電容薄膜的光聲探頭出光保護方法，采用了所述的一種基于透明電容薄膜的光聲探頭出光保護的裝置，方法包括以下步驟：

步驟1，獲取未接觸人體皮膚時透明電容薄膜的初始電容值C0并轉換得到基準電壓U0存儲于光聲控制系統；

步驟2，執行掃描時，透明電容薄膜輸出當前電容值C1，電容電壓轉換電路將當前電容值C1轉換得到當前電壓U1，

步驟3，光聲控制系統獲取當前電壓U1，并將當前電壓U1與基準電壓U0進行比較；當前電壓U1大于基準電壓U0時，光聲控制系統正常驅動激光器出光進行光聲掃描；當前電壓U1不大于基準電壓U0時，光聲控制系統控制激光器不對外發射激光脈沖。

進一步地，步驟2中執行掃描時，探頭主體的透明電容薄膜接觸人體皮膚，透明電容薄膜輸出的當前電容C1大于初始電容C0；探頭主體離開人體皮膚，透明電容薄膜輸出的當前電容C1等于初始電容C0。