[发明专利]基于一维非聚焦和聚焦超声双阵列扫描成像装置及方法

权利要求书

1.一种基于一维非聚焦和聚焦超声双阵列扫描成像装置，其特征在于，所述成像装置包括：脉冲激光器、折光发散元件、水槽、载物板、非聚焦超声换能器线阵、超声阵列、电控平移台、控制器、计算机和数据采集卡；其中，所述水槽内盛有水；所述非聚焦超声换能器线阵包括多个超声换能器阵元排列成一维线阵，每个超声换能阵元采用非聚焦方式接收信号，利用非聚焦超声换能器线阵平移扫描待测组织，等效于一个能够无限扩展面积、包含很多超声换能器阵元的二维面阵；非聚焦超声换能器线阵和超声阵列互相平行前后并列放置，二者的位置相对固定，设置在水槽内；待测组织放置在载物板上，根据待测组织实际情况，所述载物板设置在水槽的内部或水槽的外部；所述非聚焦超声换能器线阵和超声阵列连接至电控平移台；所述非聚焦超声换能器线阵和超声阵列分别连接至数据采集卡；所述数据采集卡连接至计算机；所述计算机还连接至控制器；所述控制器连接至电控平移台；脉冲激光器发出激光，经折光发散元件调整激光的路径，并扩大激光的直径，发散的激光从底部照射在载物板上的待测组织，激光的光斑覆盖待测组织；待测组织产生光声信号，非聚焦超声换能器线阵具有大的接收角度接收光声信号，由数据采集卡采集，并传输至计算机保存；在激光脉冲的间隔，超声阵列向待测组织发出超声信号，并接收从待测组织返回的超声信号，由数据采集卡采集，并传输至计算机，重建得到此扫描位置处的二维超声图像；计算机通过电控平移台控制非聚焦超声换能器线阵和超声阵列沿着待测组织的表面移动，非聚焦超声换能器线阵和超声阵列分别接收光声信号和超声信号，计算机分别得到此扫描位置处的光声信号和二维超声图像，直至完成扫描整个待测组织的表面，分别得到整合后的三维光声图像和三维超声图像，经过配准融合，重建得到双模式三维成像结果。

2.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，根据待测组织的尺寸或者实际应用情景，小尺寸的待测组织适合放置在水槽内，则载物板放置在水槽内，待测组织放置在载物板上；针对不能放置在水槽内的待测组织，则载物板放置在水槽的下面，待测组织放置在载物板上，水槽的底部压在待测组织上。

3.如权利要求2所述的成像装置，其特征在于，针对载物板和待测组织位于水槽的外部，水槽的底部压在待测组织的情况，所述水槽的底部具有超声窗口，超声窗口采用与待测组织的声阻抗相匹配的超声透明材料。

4.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述非聚焦超声换能器线阵和超声阵列互相平行沿x轴方向，非聚焦超声换能器线阵和超声阵列的移动沿y轴方向。

5.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，根据光声信号的带宽，所述非聚焦超声换能器线阵的中心频率对应的波长和非聚焦超声换能器阵元相当；所述非聚焦超声换能器线阵和超声阵列的移动步长不大于非聚焦超声换能器阵元的尺寸。