[发明专利]一种血管内光声超声双模成像系统及其成像方法

权利要求书

1.一种血管内光声超声双模成像系统，其特征在于，包括激光器、内窥探头、超声发射接收器、数据采集系统及图像重建和显示系统，所述激光器用于输出激光光源并发出触发信号，所述超声发射接收器用于根据所述触发信号控制发射超声波并同时接收光声信号和超声信号，所述内窥探头用于将激光光源聚焦或准直后侧向反射到管腔样本激发产生所述光声信号，同时侧向发射超声波并接收所述管腔样本反射的所述超声信号，所述数据采集系统用于采集管腔样本光声信号和超声信号，并通过图像重建和显示系统重建管腔样本的光声图像和超声图像。

2.根据权利要求1所述的血管内光声超声双模成像系统，其特征在于，还包括激光光路和探头扫描装置，所述激光光路包括光阑、分束镜、光电二极管和聚焦透镜，所述光阑、分束镜、光电二极管和聚焦透镜依次相连；所述探头扫描装置包括光电滑环、轴向位移平台和滑环驱动电机，所述光电滑环和滑环驱动电机固定于轴向位移平台上，通过滑环驱动电机带动光电滑环进行转动，用于控制所述内窥探头进行三维扫描。

3.根据权利要求1或2所述的血管内光声超声双模成像系统，其特征在于，还包括光纤固定支架，所述内窥探头还包括多模光纤、自聚焦透镜、反射镜、超声换能器、同轴电缆、光纤固定套管、共轴套管、探头封装套管和光纤保护套管，其中，所述多模光纤包括两段并分别与光电滑环相连，第一段的一端通过所述光纤固定支架固定于聚焦透镜的一端，另一端套在光纤保护套管内，第二段的一端套在光纤固定套管内与内窥探头相连，并顺序与自聚焦透镜及反射镜同轴放置于共轴套管中，所述超声换能器与共轴套管固定于探头封装套管中，所述超声换能器通过同轴电缆与超声发射接收器连接。

4.根据权利要求3所述的血管内光声超声双模成像系统，其特征在于，还包括信号延迟模块，所述信号延迟模块用于将激光器发出的超声触发信号进行延时后传输到超声发射接收器，控制超声发射接收器发射超声波。

5.根据权利要求4所述的血管内光声超声双模成像系统，其特征在于，所述血管内光声超声双模成像系统的成像方式为：

通过激光器输出激光光源并发出超声触发信号，激光光源经多模光纤传输到内窥探头中，由内窥探头中的自聚焦透镜将激光光源聚焦或准直后经反射镜侧向反射到管腔样本激发产生光声信号，并通过数据采集系统进行光声信号采集；

超声触发信号经过信号延迟模块延时后传输到超声发射接收器控制发射超声波，通过同轴电缆将超声波传输到超声换能器将超声波侧向发射到管腔样本，并通过数据采集系统进行超声信号采集，通过图像重建和显示系统将采集到的光声信号和超声信号进行图像重建。

6.根据权利要求5所述的血管内光声超声双模成像系统，其特征在于，所述激光光源为短脉冲激光或幅度调制激光，输出波长范围为400-2400nm，所述分束镜的反射/透射比为8：92，所述内窥探头的直径为0.3～1.0mm，所述超声换能器的接收面与内窥探头的中心轴线呈5°～40°角放置，其中心频率为5～75MHz。

7.一种血管内光声超声双模成像方法，包括：

步骤a：通过激光器输出激光光源并发出超声触发信号；

步骤b：通过内窥探头将激光光源聚焦或准直后侧向反射到管腔样本激发产生光声信号，同时通过超声触发信号控制超声发射接收器发射超声波至所述管腔样本并反射超声信号；

步骤c：采集管腔样本被激发的光声信号和反射的超声信号，并根据光声信号和超声信号重建管腔样本的光声图像和超声图像。

8.根据权利要求7所述的血管内光声超声双模成像方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述通过内窥探头将激光光源聚焦或准直后侧向反射到管腔样本激发产生光声信号还包括：通过多模光纤将激光光源传输到内窥探头中，由内窥探头中的自聚焦透镜将激光光源聚焦或准直后经反射镜侧向反射到管腔样本激发产生光声信号；所述通过超声触发信号控制超声发射接收器发射超声波的具体方式包括：将超声触发信号经过延时后传输到超声发射接收器控制超声发射接收器发射超声波，并通过同轴电缆将超声波传输到超声换能器，通过超声换能器将超声波侧向发射到管腔样本，并通过数据采集系统进行超声信号采集。