[发明专利]放声-超声双模式同步成像系统

说明书

本发明公开了一种放声‑超声双模式同步成像系统，包括放射性探针单元、一体化多通道超声换能器、检测池单元、电机驱动单元、发射电路单元、接收电路单元、主控电路单元、数据采集单元、数据处理和图像重建单元、以及计算机，本发明还提供操作该系统的方法。本发明的成像系统既能实现单独用于高对比和高特异的放声成像以及高分辨超声成像，也能完成高分辨、高对比和高度特异的放声‑超声双模式同步成像，实现了疾病病灶、病种、进展、转归实时精准定位的目标。

【技术领域】

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是一种用于检测放声效应的放声-超声双模式同步成像系统，以及操作该放声-超声双模式同步成像系统的方法。

【背景技术】

近年来，共振能量转移分子显像(RETI)已发展为分子显像研究的热门领域，但是，如何提高光信号强度和组织穿透性是制约RETI发展的瓶颈，这样共振能量转化分子显像将成为RETI发展的必然趋势[1]。光声成像(PAI)是一种在脉冲激光照射下由光能转化为热能、再转化为机械能并激发产生光声信号的共振能量转化分子显像技术，可显著改善RETI的光信号强度和组织穿透性，是目前分子影像学最前沿研究领域之一，已用于肿瘤早期检测和治疗监控研究[1,2]。基于X射线(光子)照射诱导声波的光声效应也有初步研究，其临床应用价值还有待更进一步探索[3-5]。然而，PAI需要外部脉冲激光源或X射线的激发，研发内部源激发或增强的新型共振能量转化分子显像将会具有巨大应用前景。

PAI可提供深层组织的高分辨率和高对比度的组织图像。但是，PAI除了需要外部脉冲激光源或X射线的诱发外，其灵敏度和特异性有待进一步提高，且超声显像很难精准定位摄取放射性探针的病变组织。放射性药物(放射性探针)主要是由发射β射线(粒子)、γ射线(光子)和/或α〔射线〕发射体放射性核素构成的、用于医学诊断和治疗的一类特殊制剂。假设放射性药物内照射可诱导活体组织产生增强声波信号，那么检测这些增强声波信号便可实现活体组织分子显像，从而可获得滞留放射性探针病变组织的精准定位，并可提高其灵敏度和特异性。这种由放射性核素衰变时发出射线诱导活体组织产生声波或增强声信号的现象，称为放声效应(Radioactive-acoustic effect,RAE)。检测放声效应的活体分子显像方法，即为放声成像(Radioactive-acoustic imaging,RAI)，它是由一种内部源激发产生增强声波信号的分子显像技术。目前，放声效应的检测设备尚无文献报道。

参考文献:

[1]聂大红，唐刚华.共振能量转移分子显像在生物医学中的应用.同位素，2016，29(4):248-256

[2]Nie L,Chen X.Structural and functional photoacoustic moleculartomography aided by emerging contrast agents.ChemSoc Rev,2014,43(20):7132-7170.

[3]Xiang L,Tang S,Ahmad M,Xing L.High resolution X-ray-inducedacoustic tomography.Sci Rep,2016,6:26118

[4]Xiang L,Han B,Carpenter C,Pratx G,Kuang Y,Xing L.X-ray acousticcomputed tomography with pulsed x-ray beam from a medical linearaccelerator.Med Phys,2013,40(1):010701

[5]Hickling S,Lei H,Wang X,El Naqa I.Experimental evaluation of x-rayacoustic computed tomography for radiotherapy dosimetry applications.MedPhys,2017,44(2):608-617.

【发明内容】