[發明專利]一種光聲顯微成像系統及方法

在審

• 申請號: 202011311375.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112401847A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 奚磊;齊偉智
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種光聲顯微成像系統，其特征在于，用于對目標物體進行光聲顯微成像，包括光源、光束傳輸模塊、掃描模塊、信號采集模塊以及處理模塊；

所述光源用于輸出脈沖激光束；

所述光束傳輸模塊用于接收所述脈沖激光束，并將所述脈沖激光束傳導至所述掃描模塊；

所述掃描模塊用于使所述脈沖激光束聚焦于所述目標物體的不同位置以激發光聲信號；

所述信號采集模塊包括多個超聲探測器，多個所述超聲探測器用于同時采集同一信號源發出的光聲信號；

所述處理模塊與所述信號采集模塊連接，用于接收并處理所述光聲信號，并通過圖像重建的方法，結合多個所述超聲探測器采集的光聲信號，實現所述目標物體的光聲顯微成像。

2.根據權利要求1所述的光聲顯微成像系統，其特征在于，所述掃描模塊通過移動所述脈沖激光束的聚焦位置和/或移動所述目標物體的位置實現所述目標物體多個區域的掃描。

3.根據權利要求2所述的光聲顯微成像系統，其特征在于，所述掃描模塊包括準直透鏡、聚焦透鏡、掃描鏡和位移臺；

所述準直透鏡用于準直所述光束傳輸模塊的輸出激光束；

所述聚焦透鏡位于所述準直透鏡的輸出端，用于將準直后的輸出激光束聚焦到所述目標物體；

所述掃描鏡用于使所述脈沖激光束沿第一方向掃描；

所述位移臺用于帶動所述目標物體沿第二方向移動，所述第一方向和所述第二方向交叉。

4.根據權利要求1所述的光聲顯微成像系統，其特征在于，多個所述超聲探測器呈一維陣列排列或呈二維陣列排列。

5.根據權利要求1所述的光聲顯微成像系統，其特征在于，還包括水槽，所述光束傳輸模塊的輸出端和多個所述超聲探測器位于所述水槽的一側，所述目標物體位于所述水槽的另一側；

所述水槽中的水用于傳輸所述目標物體發出的光聲信號。

6.根據權利要求1所述的光聲顯微成像系統，其特征在于，還包括時序控制模塊，所述時序控制模塊與所述光源和所述信號采集模塊連接，所述時序控制模塊用于控制所述光源和所述信號采集模塊的工作時序的同步性。

7.根據權利要求1所述的光聲顯微成像系統，其特征在于，所述光源出射的所述脈沖激光束為重復頻率大于或等于10kHz、單脈沖能量為μJ量級的脈沖激光。

8.根據權利要求1所述的光聲顯微成像系統，其特征在于，所述光束傳輸模塊包括光纖耦合單元和單模光纖，所述光纖耦合單元位于所述單模光纖的輸入端，所述光纖耦合單元用于將所述光源輸出的所述脈沖激光束耦合入所述單模光纖；

所述單模光纖用于將所述脈沖激光束傳導至所述掃描模塊。

9.根據權利要求1所述的光聲顯微成像系統，其特征在于，所述信號采集模塊包括多通道放大器，所述多通道放大器的每一信號通道與所述超聲探測器一一對應連接，所述多通道放大器將所述超聲探測器接收的光聲信號放大后傳輸至所述處理模塊。

10.一種光聲顯微成像方法，其特征在于，采用權利要求1～9任一所述的光聲顯微成像系統執行，所述光聲顯微成像方法包括：

光源輸出脈沖激光束；

光束傳輸模塊接收所述脈沖激光束，并將所述脈沖激光束傳導至所述掃描模塊；

掃描模塊使所述脈沖激光束聚焦于所述目標物體的不同位置以激發光聲信號；

信號采集模塊的多個所述超聲探測器同時采集同一信號源發出的光聲信號；

處理模塊接收并處理所述光聲信號，并通過圖像重建的方法，結合多個所述超聲探測器采集的光聲信號，實現所述目標物體的光聲顯微成像。