光声乳腺成像系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光声乳腺成像系统及其成像方法，其中光声乳腺成像系统，包括检测水槽以及与检测水槽相连的水循环系统和光声采集系统，上述检测水槽内设置平透镜，上述光声采集系统包括激光器、光纤和环形阵列探测器，上述环形阵列探测器位于检测水槽上方，并通过数据采集卡与工控主机信号连接；上述光纤位于平透镜的下方，并且上述激光器通过光纤将激光器发出的脉冲激光能量导引到平透镜下方并垂直向上照射。本实用新型专利技术利用短脉冲激光照射人体乳腺组织，激发出宽频带的超声信号，利用环形超声传感器阵列将超声信号采集下来，经有限元算法计算出组织内血红蛋白浓度和氧饱和度的二维分布，医生可通过该参数来对病灶的良恶性进行区分。

Photoacoustic mammography system

The utility model discloses a photoacoustic mammary imaging system and its imaging method, in which the photoacoustic mammary imaging system includes a detection tank, a water circulation system connected with the detection tank and a photoacoustic acquisition system. The detection tank is equipped with a flat lens. The photoacoustic acquisition system comprises a laser, an optical fiber and a ring array detector. The ring array detector is located in the detection tank. The fiber is located below the flat lens, and the laser guides the pulse laser energy emitted by the laser to the bottom of the flat lens and illuminates vertically upward through the fiber. The utility model uses short pulse laser to irradiate human breast tissue, excites broadband ultrasound signal, collects ultrasound signal by using ring-shaped ultrasonic sensor array, calculates two-dimensional distribution of hemoglobin concentration and oxygen saturation in tissue by finite element algorithm, and doctors can distinguish benign from malignant lesions by this parameter.

【技术实现步骤摘要】
光声乳腺成像系统
本技术涉及乳腺成像
，具体涉及一种光声乳腺成像系统。
技术介绍
目前，用于乳腺疾病检查的方法主要是各种成像法，如：钼靶X光成像、核磁共振成像、超声成像、红外成像。然而，这些传统的成像技术都存在着一定的局限性。采用最多的是红外成像技术，但是红外成像技术分辨率较低，病变组织的形状模糊，难以判断具体形状和位置，导致临床误诊率和漏诊率较高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光声乳腺成像系统，解决目前的乳腺疾病检查，临床误诊率和漏诊率均较高的问题。为解决上述的技术问题，本技术采用以下技术方案：一种光声乳腺成像系统，包括检测水槽以及与检测水槽相连的水循环系统和光声采集系统，上述检测水槽内设置平透镜，上述光声采集系统包括激光器、光纤和环形阵列探测器，上述环形阵列探测器位于检测水槽上方，并通过数据采集卡与工控主机信号连接；上述光纤位于平透镜的下方，并且上述激光器通过光纤将激光器发出的脉冲激光能量导引到平透镜下方并垂直向上照射。作为优选，上述水循环系统包括设置于上述检测水槽的下方的水箱，上述水箱通过第一水泵与检测水槽相连，上述检测水槽的外边缘设置有回流槽，上述回流槽通过回流管与水箱相连，上述回流槽内设置有流量传感器，上述流量传感器与工控主机信号连接；上述水箱内设置有液位传感器，并且其进水管上设置有与液位传感器信号连接的第一电磁阀。作为优选，上述检测水槽的底部设置有与水箱连接的水槽排水管，上述水槽排水管上设置有第二电磁阀，上述水箱通过第二水泵连接水箱排水管，上述水箱排水管上设置有第三电磁阀和流量开关，上述第一水泵、第二水泵、第二电磁阀、第三电磁阀和流量开关均与工控主机信号连接。作为优选，上述检测水槽的下方设置有控制检测水槽中的平透镜进行升降的电机升降系统，所述电机升降系统信号连接有电机控制器，上述平透镜下方还设置有摄像单元，上述摄像单元用于观察人体乳腺与平透镜之间的位置关系，并根据观察结果通过电机升降系统控制检测水槽中的平透镜升降。作为优选，所述检测水槽的下方还设置有控制光纤旋转的电机旋转系统，所述电机旋转系统与电机控制器信号连接并位于电机升降系统之上，所述电机旋转系统用于调节光纤所照射的人体乳腺位置。作为优选，上述激光器包括激光器主机、激光头以及与工控主机信号连接激光控制器，上述激光头内设置有耦合器，激光头发出的脉冲激光经过耦合器耦合到光纤中。作为优选，上述光纤通过接口固定在激光头上，并且光纤上的光纤出口设置有两个以上，两个以上的光纤出口均匀排布。作为优选，上述环形阵列探测器上还依次连接有适配器，上述适配器与放大器的输入端口连接，上述放大器的输出端口与数据采集卡连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的光声乳腺成像系统可对乳腺肿瘤进行早期诊断，它利用短脉冲激光照射人体乳腺组织，激发出宽频带的超声信号，该超声信号包含了乳腺组织内丰富的结构和功能信息。利用环形超声传感器阵列将超声信号采集下来，经有限元算法计算出组织内血红蛋白浓度和氧饱和度的二维分布，医生可通过该参数来对病灶的良恶性进行区分。本技术采用光纤作为光学传输媒质避开了光学传输和光学扫描的干涉，保证了高效的光能量传输以及大范围的光学扫描；光纤采用单进多出，首先在物理结构上将激光能量分散开来，后通过散射片再次匀化处理，使照射到人体乳腺的光能量分布更加均匀；光纤末端与散射片作为一个整体组件，由电机旋转系统驱动进行环形扫描，对乳腺的覆盖面更大，扫描速度更快。附图说明图1为本技术的正视结构示意图。图2为本技术的俯视结构示意图。图3为本技术的右视结构示意图。图4为本技术的立体结构示意图。图5为本技术的光纤出口结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1～4，针对技术一个实施例，一种光声乳腺成像系统，包括检测水槽1以及与检测水槽1相连的水循环系统和光声采集系统，通过水循环系统能够将检测水槽注满水，上述检测水槽1内设置平透镜，检测水槽1为金属槽体，检测水槽1的底部设置有折叠式可压缩高分子材料，则平透镜放置在折叠式可压缩高分子材料上，这种软性连接用于检测水槽1与平透镜之间能够进行相对位移，并且能够在人体乳腺放置在平透镜上后能够产生相对位移而形成挤压状态，上述光声采集系统包括激光器2、光纤3和环形阵列探测器5，上述环形阵列探测器5位于检测水槽1上方，并通过数据采集卡7与工控主机8信号连接；上述光纤3位于平透镜的下方，并且上述激光器2通过光纤3将激光器2发出的脉冲激光能量导引到平透镜下方并垂直向上照射。本实施例中，当需要对人体乳腺进行光声扫描时，通过水循环系统将检测水槽1注满水，然后通过光声采集系统中的激光器发出脉冲激光，激光器发出的脉冲激光能量通过光纤导引到平透镜下方，并垂直向上照射人体乳腺，人体乳腺吸收光能量后产生超声信号，超声信号经过检测水槽中的水作为媒介传输到环形阵列探测器中并由其转换为电信号，此电信号通过数据采集卡进行采集并保存到工控主机中完成数据的采集成像；成像后通过有限元算法计算出组织内血红蛋白浓度和氧饱和度的二维分布，医生可通过该参数来对病灶的良恶性进行区分。本实施例通过更加精确地光声成像和有效的分析算法，能够进一步提高疾病检测的准确率，大大减少漏诊率和误诊率。进一步地，针对本技术的另一个实施例，上述水循环系统包括设置于上述检测水槽1的下方的水箱9，上述水箱9通过第一水泵14与检测水槽1相连，上述检测水槽1的外边缘设置有回流槽，上述回流槽通过回流管10与水箱9相连，上述回流槽内设置有流量传感器，上述流量传感器与工控主机8信号连接；上述水箱9内设置有液位传感器29，并且其进水管上设置有与液位传感器29信号连接的第一电磁阀11。本实施例中，为了通过水循环系统将检测水槽注满水，并且使检测水槽在整个使用过程中均处于满水状态，因此需通过水循环系统将检测水槽与水箱形成内循环；启动内循环时，首先需要启动第一电磁阀11使水从进水管向水箱9中进水，水箱内设置有液位传感器来控制水面高度，当液位达到传感器位置，液位传感器将信号发送给第一电磁阀11，第一电磁阀11关闭而停止进水，为了防止液位传感器失灵，在液位传感器的上方设置有安全开关30，通过安全开关30也可以关闭第一电磁阀；与此同时启动第一水泵14向检测水槽1中进行蓄水，当检测水槽1蓄满水后，检测水槽中的水会溢出到其外边缘的回流槽中，再通过回流管流回到水箱中，因此检测水槽中的水始终处于满水状态形成了内循环，当检测水槽1与水箱9之间形成内循环之后，回流管内的流量传感器会将信号传递给工控主机，然后会有系统提示灯点亮，提示操作者系统内循环已经形成。进一步地，针对技术的另一个实施例，上述检测水槽1的底部设置有与水箱9连接的水槽排水管，上述水槽排水管上设置有第二电磁阀12，上述水箱9通过第二水泵15连接水箱排水管，上述水箱排水管上设置有第三电磁阀13和流量开关，流量开关用于检测水流是否结束，上述第一水泵14、第二水泵15、第二电磁阀12、第三电磁阀13和流量开关均与工控主机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光声乳腺成像系统，其特征在于：包括检测水槽（1）以及与检测水槽（1）相连的水循环系统和光声采集系统，所述检测水槽（1）内设置平透镜，所述光声采集系统包括激光器（2）、光纤（3）和环形阵列探测器（5），所述环形阵列探测器（5）位于检测水槽（1）上方，并通过数据采集卡（7）与工控主机（8）信号连接；所述光纤（3）位于平透镜的下方，并且所述激光器（2）通过光纤（3）将激光器（2）发出的脉冲激光能量导引到平透镜下方并垂直向上照射。

【技术特征摘要】
1.一种光声乳腺成像系统，其特征在于：包括检测水槽（1）以及与检测水槽（1）相连的水循环系统和光声采集系统，所述检测水槽（1）内设置平透镜，所述光声采集系统包括激光器（2）、光纤（3）和环形阵列探测器（5），所述环形阵列探测器（5）位于检测水槽（1）上方，并通过数据采集卡（7）与工控主机（8）信号连接；所述光纤（3）位于平透镜的下方，并且所述激光器（2）通过光纤（3）将激光器（2）发出的脉冲激光能量导引到平透镜下方并垂直向上照射。2.根据权利要求1所述的光声乳腺成像系统，其特征在于：所述水循环系统包括设置于所述检测水槽（1）的下方的水箱（9），所述水箱（9）通过第一水泵（14）与检测水槽（1）相连，所述检测水槽（1）的外边缘设置有回流槽，所述回流槽通过回流管（10）与水箱（9）相连，所述回流槽内设置有流量传感器，所述流量传感器与工控主机（8）信号连接；所述水箱（9）内设置有液位传感器（29），并且其进水管上设置有与液位传感器（29）信号连接的第一电磁阀（11）。3.根据权利要求2所述的光声乳腺成像系统，其特征在于：所述检测水槽（1）的底部设置有与水箱（9）连接的水槽排水管，所述水槽排水管上设置有第二电磁阀（12），所述水箱（9）通过第二水泵（15）连接水箱排水管，所述水箱排水管上设置有第三电磁阀（13）和流量开关，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炳章，
申请(专利权)人：成都世恩医疗科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51