[發(fā)明專利]超聲探頭、內(nèi)窺鏡、內(nèi)窺成像系統(tǒng)以及內(nèi)窺成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011313512.5
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112450882B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬騰;龔小競;譚清源;解志華;王叢知;鄭海榮
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B8/08;A61B8/12
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 尹秀

本申請實施例公開了一種超聲探頭、內(nèi)窺鏡、內(nèi)窺成像系統(tǒng)以及內(nèi)窺成像方法，該超聲探頭包括：基底、光纖元件、透鏡組和環(huán)陣超聲換能器，其中，基底為中空基底；光纖元件位于基底中用于傳輸激光器發(fā)射的激光；透鏡組位于基底的一側(cè)，用于對光纖元件傳輸?shù)募す膺M(jìn)行整形，形成第一環(huán)錐光，第一環(huán)錐光用于照射待成像物體，激發(fā)待成像物體產(chǎn)生光聲信號；環(huán)陣超聲換能器環(huán)設(shè)在基底的外側(cè)，用于采集光聲信號，光聲信號用于形成待成像物體的三維光聲圖像，從而利用采集光聲信號的環(huán)陣超聲換能器配合經(jīng)透鏡組出射的第一環(huán)錐光即可直接獲得用于實現(xiàn)環(huán)形光聲圖像的環(huán)形區(qū)域的光聲信號，從而提高了光聲成像速度，進(jìn)而提高了光聲成像質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及光聲和超聲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲探頭、內(nèi)窺鏡、內(nèi)窺成像系統(tǒng)以及內(nèi)窺成像方法。

背景技術(shù)

光聲成像受益于其高靈敏度和較大的成像深度，是獲取腫瘤滋養(yǎng)血管和分子事件影像信息的重要手段。目前光聲成像技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于多種腫瘤的在體研究，其成像方法上主要是體外光聲成像和內(nèi)窺光聲成像兩種。其中，體外光聲成像具有無創(chuàng)優(yōu)勢，結(jié)合分子探針，可以對特定分子進(jìn)行精準(zhǔn)的捕獲。

然而，在現(xiàn)階段的實際應(yīng)用中，體外光聲成像受限于光在組織中有限的穿透深度，對于位于人體內(nèi)深處的器官，要獲取其細(xì)節(jié)信息則面臨很大挑戰(zhàn)，例如，目前的基于PACT(光聲計算機(jī)斷層成像(photoacoustic computed tomography，PACT))的體外系統(tǒng)-光聲胰腺成像系統(tǒng)，具有無創(chuàng)、成像速度快等優(yōu)勢，但在進(jìn)行大動物和人成像時會由于成像深度不足，很難獲取細(xì)節(jié)信息甚至無法成像，所以目前體外的光聲成像一般都是針對小鼠等一些小動物進(jìn)行的。

相比體外光聲成像，內(nèi)窺光聲是由內(nèi)窺成像系統(tǒng)深入體內(nèi)成像，即內(nèi)窺光聲成像則可以直抵病變區(qū)域進(jìn)行觀察，能夠提供更豐富和精準(zhǔn)的病灶細(xì)節(jié)信息。另外，使用不同波長的激光，可以實現(xiàn)對多種對象(比如分子探針和微血管)進(jìn)行同步成像，以獲得對判斷腫瘤狀態(tài)非常重要的分子事件信息與滋養(yǎng)血管信息。因此，許多研究人員對光聲內(nèi)窺鏡進(jìn)行了研究，目前研究人員已經(jīng)提出了多款用于消化道腫瘤的信息獲取的光聲內(nèi)窺鏡。然而目前已有的內(nèi)窺光聲成像系統(tǒng)成像質(zhì)量較差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例提供了一種內(nèi)窺鏡的超聲探頭、內(nèi)窺鏡、內(nèi)窺成像系統(tǒng)以及內(nèi)窺成像方法，在用于光聲成像時，提高光聲成像的質(zhì)量。

為解決上述問題，本申請實施例提供了如下技術(shù)方案：

一種內(nèi)窺鏡的超聲探頭，包括：

基底，所述基底為中空基底；

光纖元件，所述光纖元件位于所述基底中，用于傳輸激光器發(fā)射的激光；

透鏡組，所述透鏡組位于所述基底的一側(cè)，用于對所述光纖元件傳輸?shù)募す膺M(jìn)行整形，形成第一環(huán)錐光，所述第一環(huán)錐光用于照射待成像物體，并激發(fā)所述待成像物體產(chǎn)生光聲信號；

環(huán)陣超聲換能器，所述環(huán)陣超聲換能器環(huán)設(shè)在所述基底的外側(cè)，用于采集所述光聲信號，所述光聲信號用于形成所述待成像物體的三維光聲圖像。

可選的，所述光纖元件能夠沿平行于所述基底的軸線的方向移動，以調(diào)節(jié)所述光纖元件朝向所述透鏡組的一端與所述透鏡組之間的距離。

可選的，所述環(huán)陣超聲換能器包括至少一排環(huán)繞所述基底的軸線的超聲換能器陣元，每排超聲換能器陣元包括多個超聲換能器陣元，所述超聲換能器陣元用于采集所述光聲信號。

可選的，所述環(huán)陣超聲換能器為二維環(huán)陣超聲換能器，所述二維環(huán)陣超聲換能器包括多排環(huán)繞所述基底軸線的超聲換能器陣元，且所述超聲換能器陣元的排數(shù)和所述每排超聲換能器陣元所包括的超聲換能器陣元的個數(shù)相同。

可選的，還包括：機(jī)械掃描裝置，所述機(jī)械掃描裝置用于帶動所述環(huán)陣超聲換能器沿所述基底的軸線平動。