[发明专利]光声探头和应用于光声成像的光学系统

说明书

本发明公开了一种光声探头以及装设有该光声探头的应用于光声成像的光学系统，应用于光声成像的光学系统包括激光器、光斑调整装置、导光臂和光声探头。该导光臂使得系统有高的光能传输效率并便于医生操作。该光声探头包括：壳体，壳体具有进光口、第一出光口和第二出光口；光处理装置，光处理装置位于壳体内，用于接收入射光并进行光形调整，最终将光传导至第一出光口和第二出光口射出照射被测样本；超声探头，超声探头位于壳体内，以从被测样本接收光声信号并将光声信号转换为电信号进行输出。由于光处理装置中安装有工程漫射体，进而可以使得激光光束的更加均匀照射至被测样本，可以最大化射入被测样本组织的光能，增加成像深度。

技术领域

本发明涉及光声成像技术领域，特别涉及一种光声探头和应用于光声成像的光学系统。

背景技术

光声成像是一种新型的医学成像技术，它根据生物组织内不同部分的光吸收系数的差异以及组织的光声效应对组织进行成像。光声成像兼备光学成像的高对比度以及超声成像的高穿透性，可以得到高对比度以及高分辨率的图像，可以满足大部分疾病的检查需求，特别是血管内易损斑块检测、早期肿瘤检测、刺穿引导的乳腺癌前哨淋巴结活检等等。

现有技术的光声成像系统中，通常是采用光纤传输激光，但通过光纤传输存在如下的问题：首先，光纤在高能量下易产生非线性效应以及较高的耦合损耗(典型值为60％)，限制了光纤束传输的光能量；其次，光纤束及其保护套具有一定的重量，并且不便于医生操作且易压迫患者身体；光纤束连接光声探头的一端具有体积较大的金属紧固装置，不利于光声探头的轻量化。

为了解决上述问题，可采用导光臂来替代光纤进行激光传输，导光臂具有光能量损伤阈值高优点，可以加深成像深度。并且导光臂具有重锤或扭簧，能平衡导光臂及光声探头重量，便于支撑和固定光声探头，进而可以便于医生操作而不压迫患者身体，导光臂的上述特点可以解决光纤传输方式存在的非线性效应和较高的耦合损耗等问题，但是，尚缺少能够与导光臂相匹配的光声探头来实现光声成像探测。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种光声探头，以接收导光臂接收导光臂传输的激光，并使得所形成的出射光的能量均匀照射分布于被测样本，进而提高射入被测样本组织光能。该光声探头包括：

壳体，所述壳体具有进光口、第一出光口和第二出光口；

光处理装置，所述光处理装置位于所述壳体内，并接收所述进光口的入射光，对所接收的入射光进行光形调整，并分光为彼此平行的第一出射光和第二出射光，所述第一出射光和所述第二出射光分别经由所述第一出光口和所述第二出光口射出至被测样本；

超声探头，所述超声探头位于所述壳体内，以从所述被测样本接收光声信号并将所述光声信号转换为电信号进行输出。

可选地，所述光处理装置包括工程漫射体和分光器；其中，

所述工程漫射体具有入光面和出光面，其中所述入光面朝向所述进光口，所述入射光从所述入光面进入所述工程漫射体并经由所述工程漫射体的光形调整后，从所述工程漫射体的出光面发出；

所述分光器接收所述工程漫射体的出光面发出的光并分光为所述第一出射光和所述第二出射光。

可选地，所述分光器包括非偏振平板分束镜、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；其中，

所述非偏振平板分束镜位于所述工程漫射体的出光面的一侧，以对所述工程漫射体的出光面发出的光分光为被所述非偏振平板分束镜反射的第一光束和被所述非偏振平板分束镜透射的第二光束；

所述第一反射镜位于所述非偏振平板分束镜的透射面的一侧，以将所述第二光束进行第一次反射；

所述第二反射镜位于所述第一反射镜的反光面的一侧，以将经由所述第一次反射后的所述第二光束进行第二次反射以形成所述第二出射光；