【技术实现步骤摘要】
一种基于自聚焦光束的光声显微成像系统及方法
[0001]本专利技术属于光声显微成像领域，具体涉及一种基于自聚焦光束的光声显微成像系统及方法。
技术介绍
[0002]在医学领域，诸如眼科、皮肤科、内窥等方面，需要对微血管网络进行成像，它可以帮助人们更直观地获取和了解病理信息，从而做出合理有效的判断。生物组织是一种强散射介质，传统的光学成像在观察较厚生物组织的内部结构时面临巨大挑战。光声成像技术利用光声效应，结合了光学成像的高对比度和超声成像的高穿透性特点，通过声学检测可以反映生物组织的光学吸收特性，可在一定程度克服纯光学显微成像和纯超声成像的局限性，实现对生物组织的高分辨率、高对比度成像，是近些年迅速发展的生物成像技术。光声显微成像（PAM）作为光声成像的重要实现形式，具有较高的分辨率（几微米到数百微米），可以提供三维血管的形态、功能和分子信息，是生物医学研究的重要工具。常见的光声显微成像系统通常采用聚焦的激光束和超声换能器来产生和检测信号，其图像通过对样品的逐点扫描形成。
[0003]通常激光光源利用聚焦的高斯光束，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于自聚焦光束的光声显微成像系统，其特征在于，包括：激光源（1），用于产生激光脉冲，对样品进行照射，产生光声信号，并同步地发送激光触发信号；扩束滤波装置，包括第一透镜（2）、针孔滤波器（3）和第二透镜（4），所述针孔滤波器（3）位于第一透镜（2）和第二透镜（4）的共焦位置处；可调式衰减片（5），通过旋转角度以实现对透过激光功率的调节；自聚焦光束产生装置，包括偏振分束器（6）、半波片（8）、液晶空间光调制器（10）、第一组4f系统和第二组4f系统，所述第一组4f系统包括第三透镜（11）、光阑（12）和第四透镜（13），所述光阑（12）位于第三透镜（11）和第四透镜（13）的共焦位置，所述第二组4f系统包括第五透镜（15）和物镜（17）；光电探测器（7），用于探测激光能量的抖动以用于激光能量的校准；反射镜（9），用于改变光的路径；MEMS振镜（16），内置有直径为3mm的反射镜，用于对样品进行二维扫描，所述MEMS振镜（16）由FPGA板控制驱动；样品池（18），用于放置探测的样品；光声信号探测装置，包括用于反射超声信号的盖玻片（19）和用于接收激发的超声信号的平场超声换能器（20）；和信号处理装置，包括信号放大器（21）、低通滤波器（22）、数据采集卡（23）和处理控制器（24）。2.根据权利要求1所述的基于自聚焦光束的光声显微成像系统，其特征在于，所述激光源（1）产生的激光脉冲的波长为532nm，脉冲宽度为5ns，重复频率为2kHz。3.根据权利要求1所述的基于自聚焦光束的光声显微成像系统，其特征在于，所述液晶空间光调制器（10）用于加载经过计算编码的全息片，实现对激光光束振幅和相位的复场调制；所述第一组4f系统用于对液晶空间光调制器（10）调制后的光场进行傅里叶变换、滤波、傅里叶逆变换；所述第二组4f系统用于对产生的自聚焦圆形Pearcey光束进行适当放大。4.根据权利要求1所述的基于自聚焦光束的光声显微成像系统，其特征在于，所述样品池（18）对放置其中的样品探测时内部需倒入足量去离子水，以使样品、盖玻片（19）及平场超声换能器（20）的探头浸没在去离子水中。5.根据权利要求1所述的基于自聚焦光束的光声显微成像系统，其特征在于，所述盖玻片（19）呈45
°
倾斜放置于样品的正上方，所述盖玻片（19）的中心部分透过光束，经样品激发的光声信号由盖玻片（19）反射，所述盖玻片（19）的载具与三维位移台相连。6.根据权利要求1所述的基于自聚焦光束的光声显微成像系统，其特征在于，所述平场超声换能器（20）为水浸式，其中心频率为20MHz，有效接收区域是直径为5mm的圆形，由五维位移台调控。7.根据权利要求1所述的基于自聚焦光束的光声显微成像系统，其特征在于，所述光声显微成像系统还包括光束质量分析仪（14），在检测所述自聚焦光束产生装置产生的自聚焦圆形Pearcey光束时，将光束质量分析仪（14）放置于第四...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙明丽，施钧辉，王钰琪，李驰野，陈睿黾，陈锋，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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