光声超声多模态成像设备及方法、电子设备及存储介质技术

技术编号:37668615 阅读:24 留言:0更新日期:2023-05-26 04:28
本申请的实施例提供了一种光声超声多模态成像设备及方法、电子设备及存储介质。成像设备包括:多模态探头、超声控制器、激光器、第一驱动机构和控制器,其中,所述多模态探头用于在旋转过程中分别在所述超声控制器和所述激光器的控制下发出超声波和光声激励光,以实现对目标对象的超声成像和光声成像;所述控制器用于当第一驱动机构驱动多模态探头旋转时,并在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,以使光声超声多模态成像设备交替进行超声成像和光声成像。该技术方案能够避免不同模态的回波信号相互干扰,极大的提升了图像的准确性和质量。的准确性和质量。的准确性和质量。

【技术实现步骤摘要】
光声超声多模态成像设备及方法、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及医疗器械
,更具体地涉及一种光声超声多模态成像设备及方法、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]光声成像是近年来发展起来的一种无损医学成像方法,该方法是以脉冲激光作为光源,利用目标对象的光谱吸收差异激发出不同强度的光致超声特性,以超声作为信息载体的新型成像方法。光声成像结合了光学成像的高对比度和声学成像的高穿透力等特点,可以实现厘米量级的探测深度和微米级的成像分辨率,具有无损性、无辐射等突出特性,在医学领域有广泛应用。
[0003]超声成像目前也已经广泛应用于医学诊断,如彩色超声成像等。超声成像是通过高压激励超声换能器产生超声波,超声波经过目标对象不同深度时会根据声阻抗不同产生不同的超声回波信号。由此,以超声回波信号作为信息的载体。超声成像同样具有无损性、无辐射等突出特性。与光声成像相比,超声成像有明显的成像深度优势。
[0004]因此将以上两种成像方式结合,形成优势互补是目前的研究热点。现有的一些光声超声多模态成像设备中,通过电机驱动探头进行旋转。在探头的每周旋转过程中每隔一个较小角度先后发射激光信号和超声信号,再接收对应的回波信号进行处理以成像。换言之,在探头旋转一圈的过程中,分别发射多次激光信号和多次超声信号,并在每次发射激光信号或超声信号后接收对应的回波信号,以进行成像。由于光声成像和超声成像的回波信号都是超声信号,两种回波信号的返回时间接近并共用同一个用于信号接收的超声换能器,因此,两种回波信号容易互相影响,引起成像误差。

技术实现思路

[0005]考虑到上述问题而提出了本申请。本申请提供一种光声超声多模态成像设备及方法、电子设备及存储介质。
[0006]根据本申请的一个方面,提供了一种光声超声多模态成像设备,包括:多模态探头、超声控制器、激光器、第一驱动机构和控制器,其中,所述多模态探头用于在旋转过程中分别在所述超声控制器和所述激光器的控制下发出超声波和光声激励光,以实现对目标对象的超声成像和光声成像;所述控制器用于当所述第一驱动机构驱动所述多模态探头旋转时,在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,以使所述光声超声多模态成像设备交替进行超声成像和光声成像。
[0007]示例性地,所述成像设备还包括:位置传感器,用于检测所述多模态探头的旋转位置;所述控制器在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,包括执行以下操作:根据所检测的旋转位置,在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中
一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器。
[0008]示例性地,所述成像设备还包括:光电滑环,所述光电滑环包括定子端和转子端,所述定子端连接所述超声控制器和所述激光器,所述转子端连接所述多模态探头并与所述多模态探头同步旋转;所述位置传感器包括编码器,所述编码器包括光源、码盘和接收器;所述码盘固定地设置在所述转子端并与所述转子端同步旋转;所述接收器接收所述光源发出的、透过所述码盘的光信号并根据所述光信号检测所述多模态探头的旋转位置。
[0009]示例性地,所述控制器根据所检测的旋转位置在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,包括执行以下操作:在所述多模态探头自第一旋转位置匀速旋转的第一周内,以预设频率触发所述超声控制器,以使所述光声超声多模态成像设备在所述多模态探头旋转第一周时进行超声成像;在所述多模态探头自所述第一旋转位置匀速旋转的第二周内,也以所述预设频率触发所述激光器,以使所述光声超声多模态成像设备在所述多模态探头旋转第二周时进行光声成像,其中所述第一周与所述第二周是相邻的,所述第一旋转位置是所述位置传感器所检测的。
[0010]示例性地,所述控制器还用于根据所检测的旋转位置确定所述第一驱动机构的驱动端的运动速度是否达到并稳定在预设速度;其中,所述控制器根据所述多模态探头的旋转位置在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,在所述运动速度达到并稳定在所述预设速度之后执行。
[0011]示例性地,所述控制器还用于自所述第一驱动机构开始驱动所述多模态探头旋转的时刻起计时;所述控制器在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,包括执行以下操作:根据所计时间,在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器。
[0012]示例性地,所述成像设备还包括:第二驱动机构,所述控制器用于控制所述第一驱动机构驱动所述多模态探头旋转,同时控制所述第二驱动机构驱动所述多模态探头沿轴向运动。
[0013]示例性地,所述控制器在控制所述第一驱动机构驱动所述多模态探头旋转的同时,控制所述第二驱动机构驱动所述多模态探头沿轴向运动,包括执行以下操作:控制所述第一驱动机构驱动所述多模态探头匀速旋转,同时,控制所述第二驱动机构驱动所述多模态探头沿所述轴向匀速运动。
[0014]示例性地,所述控制器控制所述第一驱动机构驱动所述多模态探头旋转,同时控制所述第二驱动机构驱动所述多模态探头沿轴向运动,包括执行以下操作:控制所述第一驱动机构驱动所述多模态探头匀速旋转,在所述多模态探头每旋转两周之后控制所述第二驱动机构驱动所述多模态探头沿所述轴向运动一个步长。
[0015]示例性地,所述多模态探头为体内探头。
[0016]根据本申请的另一方面,还提供了一种光声超声多模态成像方法,包括:在多模态
探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发激光器,以交替进行超声成像和光声成像,其中所述多模态探头在所述超声控制器的控制下发出超声波,以实现超声成像,并且在所述激光器的控制下发出光声激励光,以实现光声成像。
[0017]示例性地,所述方法还包括:利用位置传感器检测所述多模态探头的旋转位置;所述在多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器包括:根据所检测的旋转位置,在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器。
[0018]示例性地,所述根据所检测的旋转位置,在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,包本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光声超声多模态成像设备,其特征在于,包括:多模态探头、超声控制器、激光器、第一驱动机构和控制器,其中,所述多模态探头用于在旋转过程中分别在所述超声控制器和所述激光器的控制下发出超声波和光声激励光,以实现对目标对象的超声成像和光声成像;所述控制器用于当所述第一驱动机构驱动所述多模态探头旋转时,在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,以使所述光声超声多模态成像设备交替进行超声成像和光声成像。2.根据权利要求1所述的成像设备,其特征在于,所述成像设备还包括:位置传感器,用于检测所述多模态探头的旋转位置;所述控制器在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,包括执行以下操作:根据所检测的旋转位置,在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器。3.根据权利要求2所述的成像设备,其特征在于,所述成像设备还包括:光电滑环,所述光电滑环包括定子端和转子端,所述定子端连接所述超声控制器和所述激光器,所述转子端连接所述多模态探头并与所述多模态探头同步旋转;所述位置传感器包括编码器,所述编码器包括光源、码盘和接收器;所述码盘固定地设置在所述转子端并与所述转子端同步旋转;所述接收器接收所述光源发出的、透过所述码盘的光信号并根据所述光信号检测所述多模态探头的旋转位置。4.根据权利要求2或3所述的成像设备,其特征在于,所述控制器根据所检测的旋转位置在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,包括执行以下操作:在所述多模态探头自第一旋转位置匀速旋转的第一周内,以预设频率触发所述超声控制器,以使所述光声超声多模态成像设备在所述多模态探头旋转第一周时进行超声成像;在所述多模态探头自所述第一旋转位置匀速旋转的第二周内,也以所述预设频率触发所述激光器,以使所述光声超声多模态成像设备在所述多模态探头旋转第二周时进行光声成像,其中所述第一周与所述第二周是相邻的,所述第一旋转位置是所述位置传感器所检测的。5.根据权利要求2或3所述的成像设备,其特征在于,所述控制器还用于根据所检测的旋转位置确定所述第一驱动机构的驱动端的运动速度是否达到并稳定在预设速度;其中,所述控制器根据所述多模态探头的旋转位置在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,在所述运动速度达到并稳定在所述预设速度之后执行。6.根据权利要求1所述的成像设备,其特征在于,所述控制器还用于自所述第一驱动机构开始驱动所述多模态探头旋转的时刻起计时;
所述控制器在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器,包括执行以下操作:根据所计时间,在所述多模态探头每相邻的两个旋转一周的时间内,其中一个旋转一周的时间内触发所述超声控制器,其中另一个旋转一周的时间内触发所述激光器。7.根据权利要求1至3任一项所述的成像设备,其特征在于,所述成像设备还包括:第二驱动机构,所述控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈正启邱建军
申请(专利权)人:深圳开立生物医疗科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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