[发明专利]一种适用于外周血管成像的光声成像系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学技术领域，具体涉及一种适用于外周血管成像的光声成像系统及方法。

背景技术

外周血管疾病(Peripheral Vascular Disease，PVD)是指影响除心脏和颅内之外的动脉、静脉和淋巴循环的各种病理生理学综合征，被业内称为“心脏以外的心脏病”，对心脑血管疾病有潜在致病作用。

根据人体临床症状、体征和特殊检查进行周围血管疾病的诊断并不困难，如进行超声筛查、核磁共振成像、血管造影成像。但是，超声成像技术尚不能准确清晰显示微小血管病变，核磁共振成像采用射线会对人体造成一定伤害，血管造影成像的辐射和造影剂的应用会对人体造成一定程度伤害。

因此，如何提出一种系统，能够提高对血管成像的安全性成为业界亟待解决的重要课题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种适用于外周血管成像的光声成像系统及方法。

一方面，本发明提出一种适用于外周血管成像的光声成像系统，包括触发器、激光器、扫描探头、机械臂、多通道数据采集卡和上位机，其中：

所述触发器分别与所述激光器和所述多通道数据采集卡相连；所述扫描探头包括光纤束、超声换能器和夹持器，所述光纤束包括多根光纤，所述光纤束的一端与所述激光器相连另一端平均一分二被所述夹持器对称地固定在所述超声换能器的两侧，以实现声光共轴；所述光纤束用于将所述激光器产生的激光照射到待扫描目标产生光声信号，所述超声换能器用于接收所述光声信号；所述扫描探头可拆卸地安装在所述机械臂上，所述机械臂用于带动所述扫描探头对所述待扫描目标进行扫描；所述多通道数据采集卡分别与所述超声换能器和所述上位机相连。

其中，所述夹持器包括三个安装孔，其中两个安装孔分别安装所述平均分成两部分的多根光纤，另一个安装孔安装所述超声换能器，所述两个安装孔关于所述另一个安装孔对称设置。

其中，所述系统还包括：所述触发器与所述超声换能器相连，所述超声换能器还用于产生和接收超声信号。

其中，所述激光器采用多种波长脉冲激光器。

其中，所述夹持器采用3D打印技术制造。

其中，所述激光器通过光纤耦合器与所述光纤束相连。

其中，所述光纤束包括128根光纤。

其中，所述超声换能器为线性阵列超声换能器。

另一方面，本发明提出一种采用上述任一实施例所述的光声成像系统的适用于外周血管成像的光声成像方法，包括：

激光器发射激光，同时向触发器发送第一触发信号；

所述触发器接收到所述第一触发信号后向多通道数据采集卡发送采集信号；

所述激光通过所述光纤束照射到待扫描目标产生光声信号；

超声换能器接收所述光声信号；

所述多通道数据采集卡根据所述采集信号采集所述超声换能器接收到的光声信号，并将所述光声信号发送至上位机；

所述上位机基于所述光声信号对所述待扫描目标进行成像。

再一方面，本发明提出一种采用上述任一实施例所述的光声成像系统的适用于外周血管成像的多模态光声成像方法，包括：

激光器发射激光，同时向触发器发送第一触发信号；

所述触发器接收到所述第一触发信号后向多通道数据采集卡发送采集信号，并在发送所述采集信号预设时间后，向超声换能器发送第二触发信号；

所述激光通过光纤束照射到待扫描目标产生光声信号；

所述超声换能器接收所述光声信号；在接收到所述第二触发信号后，向待扫描目标发射超声信号，并接收反射的超声信号；

所述多通道数据采集卡根据所述采集信号采集所述超声换能器接收到的所述光声信号和所述反射的超声信号，并将所述光声信号和所述反射的超声信号发送至上位机；

所述上位机基于所述光声信号和所述反射的超声信号对所述待扫描目标进行多模态成像。

本发明提供的适用于外周血管成像的光声成像系统及方法，通过激光器发射激光，同时向触发器发送触发信号，使触发器向多通道数据采集卡发送采集信号，激光通过光纤束照射待扫描目标产生光声信号，多通道数据采集卡根据采集信号采集超声换能器接收的光声信号，并将光声信号传输到上位机成像，实现了对外周血管的形态学定位和功能代谢成像，提高了对外周血管成像的安全性和准确性。

附图说明