[發明專利]一種磁聲成像系統及方法

在審

• 申請號: 202210048459.3
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114532983A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 夏慧;劉國強;張文偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/0536;A61B5/055
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種磁聲成像系統，其特征在于，包括：支撐部、激勵子系統、檢測子系統以及與所述檢測子系統連接的控制成像子系統；

所述支撐部為兩端開口的腔體結構；所述支撐部用于容納被測目標體；所述被測目標體為含有間質流體的生物組織；

所述激勵子系統用于提供脈沖磁場激勵模式和脈沖電場激勵模式；

所述檢測子系統至少包括環形探頭；所述環形探頭安裝在所述支撐部的內壁上；

在工作狀態下，所述支撐部位于靜磁場環境內，所述支撐部容納有所述被測目標體；在所述靜磁場環境以及所述激勵子系統提供的目標激勵模式下，所述被測目標體受到洛倫茲力產生磁聲信號，同時所述被測目標體受到熱聲效應產生熱聲信號；所述控制成像子系統基于所述環形探頭獲取的所述被測目標體的磁聲信號和熱聲信號，確定所述被測目標體的電導率分布圖像；所述目標激勵模式為脈沖磁場激勵模式或脈沖電場激勵模式。

2.根據權利要求1所述的一種磁聲成像系統，其特征在于，所述激勵子系統包括激勵線圈、脈沖磁場激勵源、脈沖電場激勵源以及激勵電極；

所述脈沖磁場激勵源通過導線與所述激勵線圈連接；所述激勵線圈安裝在所述支撐部的內壁上；

所述脈沖電場激勵源通過導線與所述激勵電極連接；所述激勵電極用于安裝在所述被測目標體上。

3.根據權利要求2所述的一種磁聲成像系統，其特征在于，所述激勵線圈的平面與所述靜磁場的磁場方向垂直。

4.根據權利要求2所述的一種磁聲成像系統，其特征在于，所述激勵電極包括第一環形電極和第二環形電極；所述激勵線圈位于所述環形探頭的一側或者兩側；

在工作狀態下，所述被測目標體從所述支撐部的一端進入所述支撐部內部，所述被測目標體與所述第一環形電極和所述第二環形電極均接觸，且所述環形探頭位于所述第一環形電極和所述第二環形電極之間。

5.根據權利要求1所述的一種磁聲成像系統，其特征在于，還包括耦合介質；所述耦合介質安裝在所述環形探頭的內壁上，并且在工作狀態下所述耦合介質與所述被測目標體接觸。

6.根據權利要求1所述的一種磁聲成像系統，其特征在于，所述檢測子系統還包括多通道超聲處理電路；

所述環形探頭通過導線與所述多通道超聲處理電路的輸入端連接；所述多通道超聲處理電路的輸出端與所述控制成像子系統連接。

7.根據權利要求1所述的一種磁聲成像系統，其特征在于，所述靜磁場是通過核磁共振產生的高場強磁場。

8.一種應用于權利要求1-7任意一項所述的磁聲成像系統的成像方法，其特征在于，包括：

在靜磁場環境和第一目標激勵模式下，獲取被測目標體的第一混合信號；所述第一目標激勵模式為在第一電流作用下產生的脈沖磁場激勵模式或脈沖電場激勵模式；所述第一混合信號包括第一磁聲信號和第一熱聲信號；所述被測目標體為含有間質流體的生物組織；

在靜磁場環境和第二目標激勵模式下，獲取被測目標體的第二混合信號；所述第二目標激勵模式為在第二電流作用下產生的脈沖磁場激勵模式或脈沖電場激勵模式；所述第二混合信號包括第二磁聲信號和第二熱聲信號；所述第一電流的幅值與所述第二電流的幅值相同，所述第一電流的方向與所述第二電流的方向相反；

基于所述第一混合信號和所述第二混合信號，確定所述被測目標體的電導率分布圖像。

9.根據權利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述基于所述第一混合信號和所述第二混合信號，確定所述被測目標體的電導率分布圖像，具體包括：

將所述第一混合信號和所述第二混合信號進行差分處理，得到增強后的磁聲信號；

基于所述增強后的磁聲信號，利用時間反投影算法或者平面波超聲成像原理，確定所述被測目標體的電導率分布圖像。

10.根據權利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述基于所述第一混合信號和所述第二混合信號，確定所述被測目標體的電導率分布圖像，具體包括：

將所述第一混合信號和所述第二混合信號進行求和處理，得到增強后的熱聲信號；

基于所述增強后的熱聲信號，利用時間反投影算法或者平面波超聲成像原理，確定所述被測目標體的電導率分布圖像。