一种基于阵列探测器的超快光声成像装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于阵列探测器的超快光声成像装置，它涉及生物医学成像和医疗器械技术领域。KHz半导体光纤激光器发射的脉冲激光通过单根多模光纤经光纤耦合器将入射激光一束分成多束光纤束输出，光纤束均匀地分布在碗状内壳内，复合电缆包括单根多模光纤和数据线,对接头与阵列超声探测器连接,阵列超声探测器均匀地分布在碗状内壳上，碗状内壳内充满超声耦合剂耦合超声，并由橡胶密封环进行密封,碗状外壳套在碗状内壳外，碗状外壳的底部覆盖有透光透声薄膜。采用KHz半导体激光器作为光声激励源，具有体积小、安全稳定、维护简单等特点，可实现系统的便携式设计。实现了超快辐射、超快采集，可实现每秒几十幅图像的超快光声成像。
【专利说明】
一种基于阵列探测器的超快光声成像装置
[0001 ] 技术领域:
[0002]本实用新型涉及一种基于阵列探测器的超快光声成像装置，属于生物医学成像和医疗器械技术领域。
[0003]【背景技术】:
[0004]光声成像是近年来发展的一种新的无损医学成像方法，它结合了纯光学成像的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性的优点，可以提供高分辨率和高对比度的组织影像。目前光声成像探测器多采用线阵、环阵、面阵，很难在不旋转样品或探测器的条件获取三维成像所需的完备数据，常用的激励光源多为脉冲式或可调谐脉冲激光器，而该类激光器通常拥有体积大、价格昂贵、使用寿命有限、重复频率低、维护难等众多缺点，且难于实现系统的小型化和产业化，在实际应用中存在着很大的局限性。
[0005]
【发明内容】
:
[0006]针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于阵列探测器的超快光声成像装置。
[0007]本实用新型基于阵列探测器的超快光声成像装置，它包含KHz半导体激光器、复合电缆、光纤耦合器、对接头、光纤束、阵列超声探测器、橡胶密封环、碗状内壳、透光透声薄膜、碗状外壳、数据线、信号预处理组件、数据采集组件和计算机，KHz半导体光纤激光器发射的脉冲激光通过单根多模光纤经光纤耦合器将入射激光一束分成多束光纤束输出，光纤束均匀地分布在碗状内壳内，复合电缆包括单根多模光纤和数据线，对接头与阵列超声探测器连接，且所述的阵列超声探测器均匀地分布在碗状内壳上，所述碗状内壳内充满超声耦合剂耦合超声，并由橡胶密封环进行密封，所述碗状外壳套在碗状内壳外，碗状外壳的底部覆盖有透光透声薄膜。
[0008]作为优选，所述的光纤束、光纤耦合器、复合电缆、KHz半导体激光器与计算机的导线依次连接。
[0009]作为优选，所述阵列超声探测器、对接头、复合电缆、数据线、信号预处理组件、数据采集组件、计算机依次连接。
[0010]作为优选，所述的KHz半导体光纤激光器同步输出与数据采集组件连接。
[0011]作为优选，所述的KHz半导体激光器、信号预处理组件、数据采集组件、计算机可放载在可移动平台上。
[0012]作为优选，所述的信号预处理组件对信号进行超低噪声前置放大。
[0013]作为优选，所述的数据采集组件中的并行采集的通道数与阵列超声探测器的阵元数目相同。
[0014]本实用新型的有益效果:1、采用KHz半导体激光器作为光声激励源，具有体积小、安全稳定、维护简单等特点，可实现系统的便携式设计。
[0015]2、采用阵列光纤束辐射激光，再采用阵列探测器接收光声信号，可不需要旋转样品或探测器就能获得图像重建所需的完备数据。
[0016]3、采用KHz半导体光纤激光器、阵列探测器与多通道并行系统相结合的成像方式，实现了超快辐射、超快采集，可实现每秒几十幅图像的超快光声成像。
[0017]【附图说明】:
[0018]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0019]图1为本实用新型结构不意图。
[0020]1-KHz半导体激光器;2-复合电缆;3-光纤耦合器;4_对接头;5_光纤束;6_阵列超声探测器;7-橡胶密封环;8-碗状内壳;9-透光透声薄膜;10-碗状外壳；11-数据线；12-信号预处理组件;13-数据采集组件;14-计算机。
[0021]【具体实施方式】:
[0022]如图1所示，本【具体实施方式】采用以下技术方案:它包含KHz半导体激光器1、复合电缆2、光纤耦合器3、对接头4、光纤束5、阵列超声探测器6、橡胶密封环7、碗状内壳8、透光透声薄膜9、碗状外壳10、数据线11、信号预处理组件12、数据采集组件13和计算机14，KHz半导体光纤激光器I发射的脉冲激光通过单根多模光纤经光纤耦合器3将入射激光一束分成多束光纤束5输出，光纤束5均匀地分布在碗状内壳8内，复合电缆2包括单根多模光纤和数据线，对接头4与阵列超声探测器6连接，且所述的阵列超声探测器6均匀地分布在碗状内壳8上，所述碗状内壳8内充满超声耦合剂耦合超声，并由橡胶密封环7进行密封，所述碗状外壳10套在碗状内壳8外，碗状外壳10的底部覆盖有透光透声薄膜9。
[0023]其中，所述的光纤束5、光纤耦合器3、复合电缆2、KHz半导体激光器I与计算机14的导线依次连接;所述阵列超声探测器6、对接头4、复合电缆2、数据线11、信号预处理组件12、数据采集组件13、计算机14依次连接;所述的KHz半导体光纤激光器I同步输出与数据采集组件13连接;所述的KHz半导体激光器1、信号预处理组件12、数据采集组件13、计算机14可放载在可移动平台上;所述的信号预处理组件12对信号进行超低噪声前置放大;所述的数据采集组件13中的并行采集的通道数与阵列超声探测器6的阵元数目相同。
[0024]本【具体实施方式】的操作步骤为:a.KHz半导体激光器I发射的激光由光纤耦合器3将入射激光分成多路光纤输出，均匀照射在样品上并产生光声信号;b.均匀分布在碗状内壳上的阵列超声探测器6的每个阵元同时接收到该位置的光声信号，经过信号预处理电路对信号进行低通滤波和前置放大后由数据采集组件13对信号进行数据采集后储存于计算机14;c.利用Matlab数据处理软件编写图像重建程序，得到高分辨率、高对比度的超快光声图像，并在显示器上显示。
[0025]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种基于阵列探测器的超快光声成像装置，其特征在于:它包含KHz半导体激光器(I)、复合电缆(2)、光纤耦合器(3)、对接头(4)、光纤束(5)、阵列超声探测器(6)、橡胶密封环(7)、碗状内壳(8)、透光透声薄膜(9)、碗状外壳(10)、数据线(11)、信号预处理组件(12)、数据采集组件(13)和计算机(14)，KHz半导体光纤激光器(I)发射的脉冲激光通过单根多模光纤经光纤耦合器(3)将入射激光一束分成多束光纤束(5)输出，光纤束(5)均匀地分布在碗状内壳(8)内，复合电缆(2)包括单根多模光纤和数据线，对接头(4)与阵列超声探测器(6)连接，且所述的阵列超声探测器(6)均匀地分布在碗状内壳(8)上，所述碗状内壳(8)内充满超声耦合剂耦合超声，并由橡胶密封环(7)进行密封，所述碗状外壳(10)套在碗状内壳(8)外，碗状外壳(10)的底部覆盖有透光透声薄膜(9)。2.按照权利要求1所述的一种基于阵列探测器的超快光声成像装置，其特征在于:所述的光纤束(5)、光纤耦合器(3)、复合电缆(2)、KHz半导体激光器(I)与计算机(14)的导线依次连接。3.按照权利要求1所述的一种基于阵列探测器的超快光声成像装置，其特征在于:所述阵列超声探测器(6)、对接头(4)、复合电缆(2)、数据线(11)、信号预处理组件(12)、数据采集组件(13)、计算机(14)依次连接。4.按照权利要求1所述的一种基于阵列探测器的超快光声成像装置，其特征在于:所述的KHz半导体光纤激光器(I)同步输出与数据采集组件(13)连接。5.按照权利要求1所述的一种基于阵列探测器的超快光声成像装置，其特征在于:所述的数据采集组件(13)中的并行采集的通道数与阵列超声探测器(6)的阵元数目相同。
【文档编号】A61B5/00GK205411151SQ201620126728
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】杨迪武
【申请人】湖南工业大学