一种超声引导的低反射伪像光声显微镜成像方法技术

本发明专利技术公开了一种超声引导的低反射伪像光声显微镜成像方法，利用超声波作引导，实现低伪像的穿颅光声显微镜成像方法。在做小动物脑部光声成像时，光声信号在穿过头盖骨时会产生多次的反射，从而产生严重的伪像。本发明专利技术利用光声‑超声双模显微镜系统，采集每个位置的光声信号和超声信号。利用超声反射信号和光声信号穿过颅骨时类似的传递特性，进而利用超声反射信号估计光声传递函数，并通过反卷积算法，去除光声图像中的反射伪像。本发明专利技术提出的成像方法，可以透过颅骨非侵入地获得高质量的三维光声图像。

An Ultrasound-guided Photoacoustic Microscope Imaging Method with Low Reflection Artifact

The invention discloses an ultrasound-guided low-reflection artifact photoacoustic microscopy imaging method, which realizes a low-artifact transcranial photoacoustic microscopy imaging method using ultrasound as guidance. In the photoacoustic imaging of small animal brain, the photoacoustic signal will produce multiple reflections when it passes through the skull, thus producing serious artifacts. The invention collects photoacoustic and ultrasonic signals at each position by using a photoacoustic and ultrasonic dual-mode microscope system. Based on the similar transmission characteristics of ultrasound reflection signal and photoacoustic signal when they pass through the skull, the photoacoustic transfer function is estimated by ultrasound reflection signal, and the reflection artifacts in photoacoustic image are removed by deconvolution algorithm. The imaging method of the invention can obtain high quality three-dimensional photoacoustic images through the skull non-invasively.

【技术实现步骤摘要】
一种超声引导的低反射伪像光声显微镜成像方法
本专利技术涉及一种利用超声回波作引导，实现低伪像的穿颅光声显微镜成像方法。具体来说是在一种在结合超声显微镜技术和光声显微镜技术的双模显微镜的基础上，利用超声回波信号与光声信号具有类似的穿颅传递函数，采用超声回波估计光声传递函数，并修正光声成像结果，从而抑制光声穿颅成像的反射伪像，改善成像质量。
技术介绍
光声成像是一种快速发展的生物医学成像技术，它既具有丰富的光学吸收对比度，又具有较大的成像深度和良好的空间分辨率。声学分辨率光声显微镜是光声成像的一种重要的实现方式。在脉冲激光的照射下，由于光声效应，组织内部的光学吸收体吸收电磁能而产生宽带超声波。光声信号由组织外的点聚焦超声换能器接收。根据接收到的光声信号的幅度和时延，可以重建沿换能器声轴的一维光学吸收信息。通过二维平面扫描，可以获得三维图像。受益于生物组织的低声学散射，这种成像方式可以打破光学散射的限制，提供深层组织声学分辨率的光吸收图像。这些优点使得声学分辨率的光声显微镜在生物医学成像方面具有很大潜力，例如脑监测、癌症检测、微血管可视化、细胞成像等。脑成像一直是医学成像较为关注的问题，光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声引导的低反射伪像光声显微镜成像方法，其特征在于：采用一个三通同时连通超声换能器、信号发生器和数据采集卡，其中超声换能器为球聚焦水浸式超声换能器；该方法为：脉冲激光器发出的脉冲激光通过耦合光纤照射在样品上，样品产生的光声信号经放大后被超声换能器接收；脉冲激光同时也被光电二极管接收，光电二极管产生的光电信号触发数据采集卡进行采集信号，采集的信号延迟一段时间后触发信号发生器；信号发生器每触发一次就发出一个窄脉冲电信号，窄脉冲信号经超声换能器转换为超声脉冲发射至样品上，超声换能器同时接收来自样品的超声回波信号；超声回波信号经放大后被数据采集卡采集；该过程称为双模态成像过程；双模态成像过程同...

【技术特征摘要】
1.一种超声引导的低反射伪像光声显微镜成像方法，其特征在于：采用一个三通同时连通超声换能器、信号发生器和数据采集卡，其中超声换能器为球聚焦水浸式超声换能器；该方法为：脉冲激光器发出的脉冲激光通过耦合光纤照射在样品上，样品产生的光声信号经放大后被超声换能器接收；脉冲激光同时也被光电二极管接收，光电二极管产生的光电信号触发数据采集卡进行采集信号，采集的信号延迟一段时间后触发信号发生器；信号发生器每触发一次就发出一个窄脉冲电信号，窄脉冲信号经超声换能器转换为超声脉冲发射至样品上，超声换能器同时接收来自样品的超声回波信号；超声回波信号经放大后被数据采集卡采集；该过程称为双模态成像过程；双模态成像过程同步获取了样品每个位置点的光声信号和超声回波信号，根据信号的幅度和时延，即可重建沿着超声换能器声轴的光吸收和声反射的一维信息；最后通过电机的逐点扫描便可得到样品的光声-超声三维图像。2.根据权利要求1所述的超声引导的低反射伪像光声显微镜成像方法，其特征在于：该方法的具体计算过程包括：(1)估算头盖骨上(x,y)位置处的声传递函数记(x,y)位置点产生的超声回波信号为u(t)，超声换能器发出的超声脉冲为u0(t)，能够得到(x,y)位置处的冲激响应函数hus(t)：h...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶超，陈文天，刘晓峻，
申请(专利权)人：南京大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44