本发明专利技术涉及医学成像技术领域，涉及一种光声乳腺成像装置及成像方法。本发明专利技术的成像装置通过对待检测乳腺的上下表面以及两侧进行压缩，规范了待检测的乳腺的形状，被压缩后的乳腺的厚度减少，从而让更多的光子穿过乳腺，以实现更深的成像深度，从而有效解决了由于乳腺形状不规则和/或体积较大，成像深度不足的问题。并且，金属板和弹性超声耦合介质既有助于接收到更多得透射的超声信号，又能够增强与待检测乳腺接触的紧密程度，从而出人意料地解决了光声乳腺成像时，使用平面探头有限视角的问题，增大了超声探头可以接收到超声信号的范围，显著提高了成像质量和检测准确性。显著提高了成像质量和检测准确性。显著提高了成像质量和检测准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种光声乳腺成像装置及成像方法
[0001]本专利技术涉及医学成像
，涉及一种光声乳腺成像装置及成像方法， 具体涉及一种改善有限视角、增加成像深度的光声乳腺成像装置及成像方法。
技术介绍
[0002]光声成像是一种强大的新型无创功能成像技术，可实时、定量评估组织病 变过程中血管生成、血红蛋白、血氧饱和度的变化。光声乳腺成像，是基于光 声效应的一种新型无损无创技术，当脉冲红外激光照射到乳腺上后，光子在乳 腺组织中扩散，深层癌变部位异常丰富的血管吸收部分散射的光子后会发热产 生超声信号；体外的超声探头接收到这些超声信号后经过图像重建得到病变(例 如癌症)部位的高分辨光声图像。
[0003]然而在光声成像过程中，传统线阵超声探头的超声信号接收角度被限制在 一定范围内，即存在有限视角问题，这会损失相当一部分光声信号，而其二维 面阵又受限于工艺和造价，难以做成满足光声需求的大尺寸阵列；此外，乳腺 形状不规则且体积较大，因此还存在光子在乳腺中内衰减大引起的成像深度不 足的问题。而如何从实际应用角度出发，提供一种能够改善有限视角和/或增加 成像深度的光声乳腺成像方法和成像装置，成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]为了改善上述技术问题，本专利技术提供一种光声乳腺成像装置，包括：底板、 乳腺容纳单元、第一压缩单元、第二压缩单元、第三压缩单元、超声探头和激 光光源；
[0005]所述乳腺容纳单元的下表面被底板封闭；
[0006]所述第一压缩单元设置在所述乳腺容纳单元的上方，所述第二压缩单元和 第三压缩单元分别设置在所述乳腺容纳单元水平方向上相对两侧的表面之外。
[0007]根据本专利技术的实施方案，所述激光光源和超声探头分别设置在所述乳腺容 纳单元竖直方向上相对两侧的表面之外。
[0008]本领域技术人员能够选择所述激光光源和超声探头的适宜位置。例如，所 述激光光源可以设置在所述乳腺容纳单元竖直方向上的上表面之外，所述超声 探头设置在底板的下方；或者，所述激光光源设置在底板的下方，所述超声探 头设置在所述乳腺容纳单元竖直方向上的上表面之外。
[0009]根据本专利技术的实施方案，所述乳腺容纳单元的材料包含超声耦合介质，优 选柔性的超声耦合介质，更优选具有弹性的超声耦合介质。作为实例，所述超 声耦合介质选自例如果冻蜡、琼脂、聚乙烯醇或其混合物。本领域技术人员应 当理解，所述材料应当具有超声耦合性质，以允许超声信号在其中传播。
[0010]根据本专利技术的实施方案，所述乳腺容纳单元包含空腔。其中，所述空腔用 于容纳待检测的乳腺。优选地，所述空腔的体积能够使得所述腔体容纳待检测 的部位，例如经压缩单元挤压后的待检测乳腺。更优选地，所述乳腺容纳单元 还具有适宜的形状，从而在固
定待检测的乳腺的同时规范待检测的乳腺的形状。
[0011]根据本专利技术的实施方案，所述乳腺容纳单元的外沿形状没有特别限定，例 如其可以为多面体或其他形状。作为实例，所述多面体可以选自例如六面体， 优选立方体，如长方体或正方体。
[0012]所述乳腺容纳单元中的空腔可以具有适宜容纳乳腺的形状，例如可以选自 半球体、半椭圆体、圆弧体(如C形体)，或选自其他适宜容纳待测乳腺的形状。 作为实例，所述空腔的形状(例如圆弧体的弧面形状)优选与待检测乳腺，尤 其是经压缩单元压缩后的乳腺形状适配，以使乳腺容纳单元的内壁与乳腺尽可 能地贴合。
[0013]本领域技术人员可以理解，所述空腔的尺寸可以根据待检测的乳腺的尺寸 进行调整，以使其恰好容纳待检测的乳腺。优选地，所述乳腺容纳单元的体积 能够容纳经压缩后的待检测的乳腺，其中所述压缩可以是在第一压缩单元与底 板的共同作用下实现的，或者在第一压缩单元、底板以及选自第二压缩单元和 第三压缩单元中的至少一个单元的共同作用下实现的。
[0014]根据本专利技术的实施方案，所述乳腺容纳单元具有至少一个开放的侧表面， 以使待检测的乳腺能够由该侧表面进入并填充所述乳腺容纳单元内的空腔。优 选地，所述乳腺容纳单元的其他侧表面是封闭的。
[0015]根据本专利技术的实施方案，所述乳腺容纳单元在竖直方向上具有相对靠上的 表面(又称“上表面”)和相对靠下的表面(又称“下表面”)。优选地，所述上表 面是开放的，所述下表面可被底板封闭。
[0016]根据本专利技术的实施方案，在使用所述成像装置进行检测时，所述乳腺容纳 单元中封闭的侧表面与待检测的乳腺接触。
[0017]根据本专利技术的实施方案，所述第一压缩单元设置在乳腺容纳单元的上方， 所述第一压缩单元能够与底板配合，将待检测的乳腺的上表面和下表面挤压为 平面。
[0018]根据本专利技术的实施方案，所述第一压缩单元、第二压缩单元、第三压缩单 元能够彼此独立地移动，例如可以根据检测需要在竖直方向、水平方向和/或倾 斜方向上独立地移动，从而调节待检测的乳腺和/或乳腺容纳单元的形状。
[0019]根据本专利技术的实施方案，所述底板的材料可以选自可光学透过的材料，例 如玻璃，如超白玻璃。本领域技术人员了解，所述底板优选允许激光光源从中 透过，以照射到待检测的乳腺。
[0020]根据本专利技术的实施方案，所述第一压缩单元相对靠近底板的一侧设置有可 透过超声信号的单元，例如包含可透过超声信号材料(例如水)的容器或带有 多个通孔的平板(例如网格状压板)。其中，所述容器可以由低密度聚乙烯薄膜 或者氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)膜等制成。
[0021]根据本专利技术的实施方案，所述网格状压板的材质可以为具有柔性和韧性的 材料，例如尼龙。
[0022]根据本专利技术的实施方案，所述带有多个通孔的平板的下表面至少覆盖所述 乳腺容纳单元内空腔的上表面。优选地，所述网格状压板的表面积大于所述乳 腺容纳单元内空腔上表面的面积，以使超声探头可在压板的上表面范围内实现 乳腺的全扫描。
[0023]根据本专利技术的实施方案，所述第二压缩单元和第三压缩单元分别设置在所 述乳
腺容纳单元水平方向上相对两侧的表面之外，从而在待检测的乳腺进入并 填充乳腺容纳单元的空腔时，由乳腺容纳单元的外侧挤压所述待检测的乳腺， 从而调节其形状。
[0024]优选地，所述第二压缩单元和第三压缩单元可以独立地包括挤压板，所述 挤压板的材料可以选自刚性材料，优选地，所述刚性材料选自金属材料和玻璃 材料中的至少一种，优选为玻璃或钢材，更优选玻璃。例如，所述第二压缩单 元的挤压板和第三压缩单元的挤压板可分别独立地选自金属板和/或玻璃板，优 选均为玻璃板。
[0025]根据本专利技术的实施方案，所述成像装置可以包括光源。优选地，所述光源 包括第一光源、第二光源和第三光源，第一光源设置在第二压缩单元之外，第 二光源设置在第三压缩单元之外，第三光源设置在底板的下表面之外。通过光 源对压缩单元的挤压板和底面同时打光，以增加光子的穿透深度，从而适用于 年轻乳腺在压缩后乳腺厚度较厚的成像情况。
[0026]根据本专利技术的实施方案，所述挤压板与乳腺容纳单元接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光声乳腺成像装置，包括：底板、乳腺容纳单元、第一压缩单元、第二压缩单元、第三压缩单元、超声探头和激光光源；所述乳腺容纳单元的下表面被底板封闭；所述第一压缩单元设置在所述乳腺容纳单元的上方，所述第二压缩单元和第三压缩单元分别设置在所述乳腺容纳单元水平方向上相对两侧的表面之外；优选地，所述激光光源和超声探头分别设置在所述乳腺容纳单元竖直方向上相对两侧的表面之外；例如，所述激光光源可以设置在所述乳腺容纳单元竖直方向上的上表面之外，所述超声探头设置在底板的下方；或者，所述激光光源设置在底板的下方，所述超声探头设置在所述乳腺容纳单元竖直方向上的上表面之外。2.如权利要求1所述的光声乳腺成像装置，其特征在于：所述乳腺容纳单元的材料包含超声耦合介质，优选柔性的超声耦合介质，更优选具有弹性的超声耦合介质，例如果冻蜡、琼脂、聚乙烯醇或其混合物；优选地，所述乳腺容纳单元包含空腔。其中，所述空腔用于容纳待检测的乳腺；优选地，所述空腔的体积能够使得所述腔体容纳待检测的部位，例如经压缩单元挤压后的待检测乳腺；优选地，所述乳腺容纳单元的外沿形状没有特别限定，例如其可以为多面体或其他形状；优选地，所述乳腺容纳单元中的空腔可以具有适宜容纳乳腺的形状，例如可以选自半球体、半椭圆体、圆弧体(如C形体)，或选自其他适宜容纳待测乳腺的形状；优选地，所述空腔的形状(例如圆弧体的弧面形状)优选与待检测乳腺，尤其是经压缩单元压缩后的乳腺形状适配，以使乳腺容纳单元的内壁与乳腺尽可能地贴合；优选地，所述乳腺容纳单元具有至少一个开放的侧表面，所述乳腺容纳单元的上表面是开放的，下表面被底板封闭。3.如权利要求1或2所述的光声乳腺成像装置，其特征在于：所述第一压缩单元、第二压缩单元、第三压缩单元能够彼此独立地移动，例如可以根据检测需要在竖直方向、水平方向和/或倾斜方向上独立地移动，从而调节待检测的乳腺和/或乳腺容纳单元的形状；优选地，所述底板的材料可以选自可光学透过的材料，例如玻璃，如超白玻璃；优选地，所述第一压缩单元相对靠近底板的一侧设置有可透过超声信号的单元，例如包含可透过超声信号材料(例如水)的容器或带有多个通孔的平板(例如网格状压板)。优选地，所述带有多个通孔的平板的下表面至少覆盖所述乳腺容纳单元内空腔的上表面。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的光声乳腺成像装置，其特征在于：所述第二压缩单元和第三压缩单元可以独立地包括挤压板，所述挤压板的材料可以选自刚性材料。优选地，所述刚性材料选自金属材料和玻璃材料中的至少一种，优选为玻璃或钢材，更优选玻璃。优选地，所述挤压板与乳腺容纳单元接触的表面的面积≥待检测乳腺中与所述挤压板距离较近一侧的侧面积。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的光声乳腺成像装置，其特征在于：
所述成像装置可以包括光源。优选地，所述光源包括第一光源、第二光源和第三光源，第一光源设置在第二压缩单元之外，第二光源设置在第三压缩单元之外，第三光源设置在底板的下表面之外；优选地，所述成像装置还包括第一驱动单元，用于调节所述第一压缩单元的高度；优选地，所述成像装置还包括用于驱动第二压缩单元的第二驱动单元，以及用于驱动所述第三压缩单元的第三驱...
【专利技术属性】
技术研发人员：李长辉，张广杰，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。