光声探针的制作方法

本发明总体上涉及医学成像领域，并且具体地涉及与光声成像有关的系统。

背景技术：

1、光声成像系统通过组织部位处的皮肤非侵入性地可视化薄组织切片。组织部位可以包含各种组织结构，其可以包括例如肿瘤、血管、组织层和血液组分。在光声成像系统中，光用于将光能传递到组织部位的平面切片，其由于组织结构的光吸收而产生声波。可以通过对返回到超声换能器阵列的声信号执行图像重建来生成空间上表示组织部位的图像。因为生物组织在许多方向上散射入射光能，所以光能可以被目标区域外部的组织结构吸收，这可以生成干扰目标区域内的组织结构的成像的声学返回信号。

2、此外，通常由于换能器感测不代表生物组织的伪影而可能发生困难。这些伪影可能导致不准确的结果和诊断困难。特别地，对于临床医生不存在区分伪影(artifact)和不规则体(irregularity)的方式。此外，不同的患者具有不同的皮肤类型，并且诸如肿瘤、肿块、肿块等的不规则体位于皮肤中的不同深度。由于不同的皮肤类型，获得期望的成像深度可能产生困难。仍然没有解决这些类型的问题的方式。

技术实现思路

1、在所附权利要求中阐述了用于提供光声成像的新的和有用的系统、装置和方法。还提供了说明性实施例以使本领域技术人员能够利用所要求保护的主题。

2、通过参考附图并结合说明性实施例的以下详细描述，可以最好地理解制造和使用所要求保护的主题的目的、优点和优选模式。

3、根据本文的实施方案，提供了一种用于体积(volume)的光声成像的光声探针，其包括从可操作以接触体积的远端延伸到近端的壳体。光声探针还包括光源和换能器组件，光源在壳体内并且被配置为生成沿着光路传输的光，以在光与体积反应时生成返回信号，换能器组件包括被配置为接收光声返回信号的换能器和设置在换能器上方的声透镜。光声探针还包括转向组件和微控制器，转向组件耦合在壳体内并且被配置为使光路转向以在体积的不同扫描区域处沿着光路生成光，微控制器包括一个或多个处理器和耦合到一个或多个处理器的存储器。存储器存储程序指令，其中程序指令可由一个或多个处理器执行以获得由从体积反射的光路产生的返回信号，并且基于返回信号利用转向组件使光路转向。

4、可选地，转向组件包括空间光调制器(slm)，该空间光调制器耦合到光源并且被配置为偏转光路。在一个方面，slm是由液晶材料形成的仅相位一维相位调制器。可替代地，转向组件包括光学窗口和致动器，光学窗口被配置为沿着光路将光传输到体积，致动器耦合到光学窗口以将光学窗口从第一角度移动到第二角度。在一个方面，光学窗口是圆柱形的，并且致动器被配置为将光学窗口从第一位置旋转到第二位置以使光路转向。可替代地，转向组件包括可变形透镜，该可变形透镜具有被配置为改变以使光路转向的曲率半径。在一个方面，转向组件还包括活塞泵，活塞泵耦合到可变形透镜，以改变可变形透镜内的液压流体，从而改变曲率半径。在另一替代实施例中，转向组件包括耦合到致动器以使光路转向的合成材料。

5、可选地，微控制器的一个或多个处理器还被配置为基于返回信号识别候选不规则体，确定候选不规则体的位置，以及使光路朝向候选不规则体转向。在一个方面，微控制器的一个或多个处理器还被配置为基于使光路朝向候选不规则体转向来验证候选不规则体不是伪影。在另一方面，微控制器的一个或多个处理器还被配置为基于返回信号确定患者的皮肤密度，并且基于确定的皮肤密度使光路转向。

6、在一个或多个实施方案中，提供了一种用于用光声探针进行光声成像的计算机实现的方法。在配置有特定可执行指令的一个或多个处理器的控制下，该方法包括通过将光路引导到体积的扫描区域中的位置来获得返回信号，并基于返回信号获得光声成像数据。该方法还包括基于光声成像数据确定候选不规则体的位置，以及使光路朝向候选不规则体转向以确定候选不规则体是否是不规则体。

7、可选地，确定候选不规则体是否是不规则体包括基于使光路朝向候选不规则体转向来验证候选不规则体不是伪影。在一个方面，朝向候选不规则体使光路转向包括利用耦合到光源的空间光调制器(slm)来偏转光路。在另一方面，使光路朝向候选不规则体转向包括利用耦合到光学窗口的致动器将探针的光学窗口从第一角度旋转到第二角度。可替代地，朝向候选不规则体使光路转向包括利用活塞泵改变探针的可变形透镜内的液压流体，以改变可变形透镜的曲率半径。

8、在一个或多个实施方案中，提供了一种用于用光声探针进行光声成像的计算机实现的方法。在配置有特定可执行指令的一个或多个处理器的控制下，该方法包括通过将光路引导到体积的扫描区域中的位置来获得返回信号，并基于返回信号获得光声成像数据。该方法还可以包括基于光声成像数据确定患者的皮肤密度，以及基于确定的皮肤密度使光路转向。

9、可选地，使光路朝向候选不规则体转向包括利用耦合到光源的空间光调制器(slm)来偏转光路。可替代地，朝向候选不规则体使光路转向包括利用耦合到光学窗口的致动器将探针的光学窗口从第一角度旋转到第二角度。在又一示例中，朝向候选不规则体使光路转向包括利用活塞泵改变探针的可变形透镜内的液压流体以改变可变形透镜的曲率半径。

技术特征：

1.一种用于体积的光声成像的光声探针，包括：

2.根据权利要求1所述的光声探针，其中，所述转向组件包括空间光调制器(slm)，所述空间光调制器耦合到所述光源并被配置为偏转所述光路。

3.根据权利要求2所述的光声探针，其中，所述slm是由液晶材料形成的仅相位一维相位调制器。

4.根据权利要求1所述的光声探针，其中，所述转向组件包括：

5.根据权利要求1所述的光声探针，其中，所述光学窗口是圆柱形的，并且所述致动器被配置为将所述光学窗口从第一位置旋转到第二位置以使所述光路转向。

6.根据权利要求1所述的光声探针，其中，所述转向组件包括可变形透镜，所述可变形透镜具有被配置为改变以使所述光路转向的曲率半径。

7.根据权利要求6所述的光声探针，其中，所述转向组件还包括活塞泵，所述活塞泵耦合到所述可变形透镜，以改变所述可变形透镜内的液压流体，从而改变所述曲率半径。

8.根据权利要求1所述的光声探针，其中，所述转向组件包括耦合到致动器以使所述光路转向的合成材料。

9.根据权利要求1所述的光声探针，其中，所述微控制器的所述一个或多个处理器还被配置为：

10.根据权利要求9所述的光声探针，其中，所述微控制器的所述一个或多个处理器还被配置为：

11.根据权利要求1所述的光声探针，其中，所述微控制器的所述一个或多个处理器还被配置为：

12.一种用于用光声探针进行光声成像的计算机实现的方法，其中，在配置有特定可执行指令的一个或多个处理器的控制下，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，确定所述候选不规则体是否是不规则体包括：基于使所述光路朝向所述候选不规则体转向来验证所述候选不规则体不是伪影。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，使所述光路朝向所述候选不规则体转向包括利用耦合到光源的空间光调制器(slm)来偏转所述光路。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，使所述光路朝向所述候选不规则体转向包括利用耦合到所述光学窗口的致动器将所述探针的光学窗口从第一角度旋转到第二角度。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，使所述光路朝向所述候选不规则体转向包括：利用活塞泵改变所述探针的可变形透镜内的液压流体，以改变所述可变形透镜的曲率半径。

17.一种用于用光声探针进行光声成像的计算机实现的方法，其中，在配置有特定可执行指令的一个或多个处理器的控制下，所述方法包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，使所述光路朝向候选不规则体转向包括利用耦合到光源的空间光调制器(slm)来偏转所述光路。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，使所述光路朝向所述候选不规则体转向包括利用耦合到所述光学窗口的致动器将所述探针的所述光学窗口从第一角度旋转到第二角度。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，使所述光路朝向所述候选不规则体转向包括：利用活塞泵改变所述探针的可变形透镜内的液压流体，以改变所述可变形透镜的曲率半径。

技术总结
提供了一种用于体积的光声成像的光声探针，该光声探针包括从可操作以接触体积的远端延伸到近端的壳体。光声探针包括光源和换能器组件，光源被配置为生成沿着光路传输的光，以在光与体积反应时生成返回信号，换能器组件包括被配置为接收光声返回信号的换能器和设置在换能器上方的声透镜。光声探针还包括转向组件，该转向组件耦合在壳体内并且被配置为基于返回信号使光路转向以在体积的不同扫描区域处沿着光路生成光。

技术研发人员：S·H·费尔德曼,X·萨恩斯,J·N·哈里斯,G·兰伯森
受保护的技术使用者：西诺医疗器械股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17