光声成像系统中的激光能量校正方法及提示方法、光声成像系统与流程

本发明总地涉及医疗设备，更具体地涉及一种光声成像系统中的激光能量校正方法及提示方法、光声成像系统。

背景技术：

1、光声成像系统是一种新型无损的生物医学检测技术,它利用脉冲激光作为激发源照射到生物组织上,使其吸收光能产生超声波(也即光声信号),再利用探测器接收光声信号。血氧饱和度(oxygen saturation，sao2)在临床诊断中是一个重要的生理指标，其是指血液中氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白的百分比，即血液中血氧的浓度，通过光声成像系统可以检测血氧饱和度。

2、然而在光声成像系统使用过程中，受激光器的性能限制，每一个发射的激光脉冲能量并不完全相等，有时候甚至会有较大的偏差。能量不稳定导致的后果就是每一帧光声图像有强度的跳变，血氧饱和度计算的准确性非常依赖光声图像强度的准确与稳定。同时，出于安全因素考虑，当激光器出现异常时，向外辐射出能量高于安全标准的范围内的激光时，则可能会对被测组织造成损害。

技术实现思路

1、为了解决上述问题中的至少一个而提出了本申请。具体地，本申请第二方面提供一种光声成像系统中的激光能量校正方法，方法包括：控制激光器向目标组织发射第一光脉冲；接收目标组织由于吸收第一光脉冲而产生的第一声波，而获得第一光声信号，以及接收标记物由于吸收第一光脉冲而产生的第三声波，而获得第三光声信号；控制激光器向目标组织发射第二光脉冲，其中第一光脉冲具有第一波长，第二光脉冲具有第二波长；接收目标组织由于吸收第二光脉冲而产生的第二声波，而获得第二光声信号，以及接收标记物由于吸收第二光脉冲而产生的第四声波而获得第四光声信号；基于第三光声信号的信号强度以及标记物对第一光脉冲的第一吸收系数对第一光声信号的信号强度进行校正，以及基于第四光声信号以及标记物对第二光脉冲的第二吸收系数对第二光声信号的信号强度进行校正；基于校正后的第一光声信号的信号强度和校正后的第二光声信号的信号强度，获取目标组织的血氧饱和度。

2、本申请第二方面提供一种光声成像系统中的激光能量校正方法，方法包括：控制激光器向目标组织发射第一光脉冲；接收目标组织由于吸收第一光脉冲而产生的第一声波，而获得第一光声信号，以及接收标记物由于吸收第一光脉冲而产生的第三声波，而获得第三光声信号；基于第一光声信号和第三光声信号，获取第一光声图像；控制激光器向目标组织发射第二光脉冲；接收目标组织由于吸收第二光脉冲而产生的第二声波，而获得第二光声信号，以及接收标记物由于吸收第二光脉冲而产生的第四声波而获得第四光声信号；基于第二光声信号和第四光声信号，获取第二光声图像；获取第一光声图像中至少部分标记物对应的区域的第一亮度值，以及获取第二光声图像中至少部分标记物对应的区域的第二亮度值；基于第一亮度值以及标记物对第一光脉冲的第一吸收系数对第一光声信号的信号强度进行校正，以及基于第二亮度值以及标记物对第二光脉冲的第二吸收系数对第二光声信号的信号强度进行校正；基于校正后的第一光声信号的信号强度和校正后的第二光声信号的信号强度，获取目标组织的血氧饱和度。

3、本申请第三方面提供一种光声成像系统中的激光能量提示方法，方法包括：控制激光器向目标组织发射第一光脉冲；接收目标组织由于吸收第一光脉冲而产生的第一声波，而获得第一光声信号，以及接收标记物由于吸收第一光脉冲而产生的第三声波，而获得第三光声信号；将第三光声信号的信号强度和第一预设阈值范围进行比较，当第三光声信号的信号强度超出第一预设阈值范围时，输出提示信息和/或控制关闭激光器。

4、本申请第四方面提供一种光声成像系统中的激光能量提示方法，方法包括：控制激光器向目标组织发射第一光脉冲；接收目标组织由于吸收第一光脉冲而产生的第一声波，而获得第一光声信号，以及接收标记物由于吸收第一光脉冲而产生的第三声波，而获得第三光声信号；基于第一光声信号和第三光声信号，获取第一光声图像；获取第一光声图像中至少部分标记物的第一亮度值；将第一亮度值和第一预设亮度范围进行比较，当第一亮度值超出第一预设亮度范围时，输出提示信息和/或控制关闭光源。

5、本申请第五方面提供一种光声成像系统，系统包括：

6、超声探头；

7、激光器，用于向目标组织发射第一光脉冲和第二光脉冲，其中第一光脉冲具有第一波长，第二光脉冲具有第二波长；

8、接收电路用于控制超声探头接收目标组织由于吸收第一光脉冲而产生的第一声波，而获得第一光声信号，以及控制超声探头接收目标组织由于吸收第二光脉冲而产生的第二声波，而获得第二光声信号，以及控制超声探头接收标记物由于吸收第一光脉冲而产生的第三声波，而获得第三光声信号，以及接收标记物由于吸收第二光脉冲而产生的第四声波而获得第四光声信号；

9、存储器，用于存储可执行的程序指令；

10、处理器，还用于执行存储器中存储的程序指令，使得处理器执行前述的方法；

11、显示器，用于显示可视化信息。

12、根据本申请第一方面的激光能量校正方法，通过光源照射标记物产生的光声信号对光源照射目标组织产生的光声信号进行校正，并基于校正后的光学信号，获取目标组织的血氧饱和度，从而校准激光发射能量不一致的问题，提高血氧饱和度的准确性，且本申请的方法相比增加硬件的方法成本更低。

13、根据本申请第二方面的激光能量校正方法，通过获取光声图像中的标记物的亮度值，利用该亮度值对对应的光声信号进行校正，基于校正后的第一光学信号和校正后的第二光学信号，获取目标组织的血氧饱和度，从而提高血氧饱和度的准确性，且本申请的方法相比增加硬件的方法成本更低。

14、根据本申请第三方面的光声成像系统中的激光能量提示方法，通过将第三光声信号和第一预设阈值范围进行比较，当第三光声信号的信号强度超出第一预设阈值范围时，输出提示信息和/或控制关闭光源，从而避免由于光源所发射的第一光脉冲的能量超出安全范围，而导致目标组织损伤的问题，进而提高了光声成像系统的安全可靠性。

15、根据本申请第四方面的光声成像系统中的激光能量提示方法，通过获取第一光声图像中至少部分标记物的第一亮度值，将第一亮度值和第一预设亮度范围进行比较，当第一亮度值超出第一预设亮度范围时，输出提示信息和/或控制关闭光源，从而避免由于激光器所发射的第一光脉冲的能量超出安全范围，而导致目标组织损伤的问题，进而提高了光声成像系统的安全可靠性。

技术特征：

1.一种光声成像系统中的激光能量校正方法，其特征在于，所述方法包括：

2.一种光声成像系统中的激光能量校正方法，其特征在于，所述方法包括：

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述标记物为设置在所述光声成像系统的探头的声透镜表面的吸光标记物；或者

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述吸光标记物对所述第一光脉冲的第一吸收系数低于所述目标组织对所述第一光脉冲的吸收系数；

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，设置在所述光声成像系统的探头的声透镜表面的吸光标记物的形状包括以下形状中的一种：线条、点状、多边形、不规则图形。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述第一光声图像中至少部分所述标记物对应的区域的第一亮度值，包括：

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述第二光声图像中至少部分所述标记物对应的区域的第二亮度值，包括：

8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述第一亮度值以及所述标记物对所述第一光脉冲的第一吸收系数对所述第一光声信号的信号强度进行校正，以及基于所述第二亮度值以及所述标记物对所述第二光脉冲的第二吸收系数对所述第二光声信号的信号强度进行校正，包括：

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述激光器所发射的激光的波长可调。

11.一种光声成像系统中的激光能量提示方法，其特征在于，所述方法包括：

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述第三光声信号的信号强度低于第一预设强度时，所述处理方式为对所述第一光声信号进行增益补偿；以及当所述第四光声信号的信号强度低于第二预设强度时，所述处理方式为对所述第二光声信号进行增益补偿。

16.一种光声成像系统中的激光能量提示方法，其特征在于，所述方法包括：

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，当所述第一亮度值低于第一预设亮度时，所述处理方式为对所述第一光声信号进行增益补偿；以及当所述第二亮度值低于第二预设亮度时，所述处理方式为对所述第二光声信号进行增益补偿。

21.一种光声成像系统，其特征在于，所述系统包括：

技术总结
一种光声成像系统中的激光能量校正方法及提示方法、光声成像系统，方法包括：控制激光器向目标组织发射第一光脉冲；接收目标组织由于吸收第一光脉冲而产生的第一光声信号，以及接收标记物由于吸收第一光脉冲而产生第三光声信号；控制激光器向目标组织发射第二光脉冲；接收目标组织产生第二光声信号，以及接收标记物产生的第四光声信号；基于第三光声信号的信号强度以及标记物对第一光脉冲的第一吸收系数对第一光声信号的信号强度进行校正，以及基于第四光声信号以及标记物对第二光脉冲的第二吸收系数对第二光声信号的信号强度进行校正；基于校正后的第一光声信号的信号强度和校正后的第二光声信号的信号强度，获取目标组织的血氧饱和度。

技术研发人员：杨芳,何绪金,朱磊,常晓云
受保护的技术使用者：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13