【技术实现步骤摘要】
本技术属于工业及医疗器械领域，具体涉及一种水浸式阵列光声成像系统。
技术介绍
1、光声成像是近年来发展起来的一种非入侵式的新型生物医学成像方法。当脉冲激光(<100 ns)照射到生物组织中时，组织吸收光产生热胀冷缩产生超声信号，这种由光激发产生的超声信号称为光声信号。生物组织产生的光声信号携带了组织的光吸收特征信息，通过探测光声信号能重建出组织中的光吸收分布图像，通过相关计算还能测得血氧含量等。光声成像结合了纯光学组织成像中高选择特性和纯超声组织成像中深穿透特性的优点，可得到高分辨率和高对比度的组织功能图像，并从原理上避开了光散射的影响，突破了高分辨率光学成像的深度，具有极好的应用前景，由于光声信号产生的信号就是超声信号，因此，目前光声成像中使用的最主要探测器就是超声探头，其利用压电效应，将光声信号转换为电信号，进而供系统处理成像。
2、现有的光声探头其主要采用侧置的方式，超声探头在中间，激光通过光纤照射在探头两边，这种方法会导致光声成像在探头近场由于没有激光照射而造成盲区暗影。 为了克服侧置式光声探头的不足，又有科研人员利用透明的压电材料，制作了透明的超声探头和直射式的光声探头，这种方法虽然光场利用率高，但是对探头有特制要求，往往要牺牲探头的性能，且无法兼容现有的超声探头，同时，上述的方式也无法用于在水中获取组织界面的图像。
3、因此，市场上亟需一种侧置的水浸式光声探头，其不仅能够充分的利用光场，而且兼容现有超声探头的性能，最终大幅度提高光声成像质量。
技术实现思路b>
1、本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的水浸式阵列光声成像系统。
2、为解决以上技术问题，本技术采用如下技术方案：
3、一种水浸式阵列光声成像系统，其包括器壳、安装于器壳上的光照单元和超声单元，器壳底部形成敞开口、内部形成器腔，光照单元和超声单元分别垂直安装于器壳的顶部和一侧，阵列光声成像系统还包括将器腔分隔成上部密封腔体和下部敞开腔体的透明声透镜，其中光照单元的入射端部自上而下插装至上部密封腔体，超声单元的超声探头水平插装至下部敞开腔体，下部敞开腔体自敞开口贴合水中待测物体，自入射端部射出的光束经过透明声透镜直射至水中待测物体，水中待测物体的组织界面吸收光进行热胀冷缩产生光声信号并由透明声透镜反射至超声探头进行光声成像。
4、优选地，器壳呈方体状，且方体的底面为敞开口，且敞开口全部或部分敞开。这样所形成光场利用率高。
5、根据本技术的一个具体实施和优选方面，透明声透镜自上而下倾斜设置在方体腔内。这样能够形成最佳的反射角度，可得到高分辨率和高对比度的组织功能图像。
6、进一步的，透明声透镜所分隔的上部密封腔体和下部敞开腔体的体积相等。
7、在一些具体实施方式中，透明声透镜材质为玻璃、石英、透明亚力克板或玻璃陶瓷。便于光束穿过。
8、根据本技术的一个具体实施和优选方面，入射端部的中心线与透明声透镜的中心在上下方向重合；和/或，超声探头的中心线与透明声透镜的中心在水平方向上重合。这样所测生物组织能够充分吸收脉冲激光，并在脉冲激光的激发下产生的光声信号携带了组织的光吸收特征信息，从而通过探测光声信号能准确地重建出组织中的光吸收分布图像。
9、根据本技术的又一个具体实施和优选方面，在下部敞开腔体的周边形成排泡孔，敞开口贴合水中待测物体时，下部敞开腔体的气体自排泡孔排出。避免气泡对应光声信号形成干扰（例如：气泡形成在超声探头上），大幅度提高光声成像质量。
10、根据本技术的又一个具体实施和优选方面，光照单元包括脉冲激光器、光纤、光纤照射头，且自光纤照射头射出的光束平行且垂直照射至水中待测物体的组织界面。光照单元主要将脉冲激光器的激光通过光纤引导照射到目标组织上，具体的，尾端的光纤，其一端连接脉冲激光器上，一端为光纤照射头。
11、在一些具体实施方式中，光纤照射头由横排的光纤组成，且将脉冲激光器射出的圆形光束整形成平行的直线光束。从而形成最佳的光场。
12、此外，超声探头接收目标产生的光声信号，为多阵元的线阵或者相控阵探头，且超声探头可以是压电陶瓷、压电单晶或者1-3压电复合探头，频率范围覆盖目前常用超声探头的范围。其探头前部通过卡扣/项圈/螺丝等固定在器壳的侧壁上，特别的，由于光声信号特别小，可以在探头后外接一带有带通高增益的前置放大电路，提升接收光声信号的强度。
13、同时，需要进一步说明的是：如果光声主机可以进行的超声成像，本光声成像系统也可进行超声成像，简言之，只要激励超声探头，然后接收回波成像即可，因此，本光声成像系统可以实现光声/超声双模成像。
14、由于以上技术方案的实施，本技术与现有技术相比具有如下优点：
15、现有的光声成像，其主要采用侧置的方式，超声探头在中间，激光通过光纤照射在探头两边，这种方法会导致光声成像在探头近场由于没有激光照射而造成盲区暗影；而透明的超声探头和直射式的光声探头，这种方法虽然光场利用率高，但是对探头有特制要求，往往要牺牲探头的性能，且无法兼容现有的超声探头，也不适用于水中进行浸泡下获取生物组织图像等等不足，而本技术通过光声成像系统的结构进行整体设计巧妙地解决了现有结构的各种不足。采取光声成像系统后，将光声成像系统和目标组织都浸入到水中，让水充满整个下部敞开腔体后并紧贴到目标组织上，然后将由光照单元向下直射，且光束经过透明声透镜直射至水中待测物体，水中待测物体的组织界面吸收光进行热胀冷缩产生光声信号并由透明声透镜反射至超声探头进行光声成像，因此，本技术，在水中进行浸泡下，不仅能够充分的利用光场，而且兼容现有超声探头的性能，最终大幅度提高光声成像质量，同时，结构简单，实施方便、且成本低。
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1.一种水浸式阵列光声成像系统，其包括器壳、安装于所述器壳上的光照单元和超声单元，其特征在于：所述器壳底部形成敞开口、内部形成器腔，所述光照单元和超声单元分别垂直安装于所述器壳的顶部和一侧，所述阵列光声成像系统还包括将所述器腔分隔成上部密封腔体和下部敞开腔体的透明声透镜，其中光照单元的入射端部自上而下插装至所述上部密封腔体，所述超声单元的超声探头水平插装至所述下部敞开腔体，所述下部敞开腔体自所述敞开口贴合水中待测物体，自所述入射端部射出的光束经过所述透明声透镜直射至水中待测物体，所述水中待测物体的组织界面吸收光进行热胀冷缩产生光声信号并由所述透明声透镜反射至所述超声探头进行光声成像。
2.根据权利要求1所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述器壳呈方体状，且方体的底面为敞开口，且敞开口全部或部分敞开。
3.根据权利要求2所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述的透明声透镜自上而下倾斜设置在方体腔内。
4.根据权利要求3所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述透明声透镜所分隔的上部密封腔体和下部敞开腔体的体积相等。
6.根据权利要求1所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：在所述下部敞开腔体的周边形成排泡孔，所述敞开口贴合水中待测物体时，所述下部敞开腔体的气体自所述排泡孔排出。
7.根据权利要求1所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述光照单元包括脉冲激光器、光纤、光纤照射头，且自所述光纤照射头射出的光束平行且垂直照射至所述水中待测物体的组织界面。
8.根据权利要求7所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述光纤照射头由横排的光纤组成，且将所述脉冲激光器射出的圆形光束整形成平行的直线光束。
9.根据权利要求1所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述的超声探头接收目标产生的光声信号，为多阵元的线阵或者相控阵探头；和/或，所述的超声单元还包括与超声探头连通的前置放大电路。
10.根据权利要求1所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述透明声透镜材质为玻璃、石英、透明亚力克板或玻璃陶瓷。
...【技术特征摘要】
1.一种水浸式阵列光声成像系统，其包括器壳、安装于所述器壳上的光照单元和超声单元，其特征在于：所述器壳底部形成敞开口、内部形成器腔，所述光照单元和超声单元分别垂直安装于所述器壳的顶部和一侧，所述阵列光声成像系统还包括将所述器腔分隔成上部密封腔体和下部敞开腔体的透明声透镜，其中光照单元的入射端部自上而下插装至所述上部密封腔体，所述超声单元的超声探头水平插装至所述下部敞开腔体，所述下部敞开腔体自所述敞开口贴合水中待测物体，自所述入射端部射出的光束经过所述透明声透镜直射至水中待测物体，所述水中待测物体的组织界面吸收光进行热胀冷缩产生光声信号并由所述透明声透镜反射至所述超声探头进行光声成像。
2.根据权利要求1所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述器壳呈方体状，且方体的底面为敞开口，且敞开口全部或部分敞开。
3.根据权利要求2所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述的透明声透镜自上而下倾斜设置在方体腔内。
4.根据权利要求3所述的水浸式阵列光声成像系统，其特征在于：所述透明声透镜所分隔的上部密封腔体和下部敞开腔体的体积相等。
5.根据权利要求1所述的水浸...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐丽霞，俞孙斌，
申请(专利权)人：苏州希声科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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