一种手持三维浅表扫描探头以及光声成像系统的制作方法

本公开一般涉及光声成像，具体涉及一种手持三维浅表扫描探头以及光声成像系统。

背景技术：

1、光声成像是近年来最有前景的成像模态，其绕过了光信号无法从深层组织传出的问题，利用声波将信号从深层组织传出，这种方法无辐射、无创、无侵入，且结合了光学成像空间分辨率高和声学成像穿透深度深的特点。当我们用一束短脉冲激光照射组织时，组织会吸收该能量，并经历一个快速热弛豫膨胀产生超声波，称为光声信号，该信号包含了组织的吸收分布。使用超声换能器接收该超声信号就可以通过一定的算法呈现所需要的信息。

2、ct血管三维成像检查是一种比较常见的检查血管疾病的方法。如头部血管cta检查有助于判断头部血管畸形、动脉瘤、狭窄和斑块，冠状动脉cta检查可以清楚地看到冠状动脉是否有斑块、狭窄和阻塞，还包括冠状动脉是否有发育畸形。但是ct设备价格昂贵，且该设备需要安装在特殊房间，导致血管三维成像价格高昂，所以应用于光声成像的探头结构应运而生，例如中国专利文献公开了一种光声信号采集装置以及光声成像系统[申请号：cn112716448a]特征是利用多个呈第一弧形阵列设置的超声换能器，接收所述激光作用于所述待检测目标产生的光声信号随后进行光声信号处理完成三维成像，但多个超声换能器在探头成本上仍然过高，为此，我们结合光声成像的原理提供一种手持三维浅表扫描探头的用以解决上述问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种成本低、灵活以及成像清晰的手持三维浅表扫描探头以及光声成像系统。

2、本申请提供一种手持三维浅表扫描探头，包括：

3、探头外罩，所述探头外罩具有手持端和检测端，所述检测端用于接触待成像区域；

4、激光发生组件，所述激光发生组件具有激光发射端，所述激光发射端能够向所述检测端处出射第一光束；

5、少阵元换能器，所述少阵元换能器设置于所述探头外罩内部；所述少阵元换能器用于接收所述第一光束作用于所述待成像区域产生的光声信号。

6、根据本申请实施例提供的技术方案，所述探头外罩包括流体腔室和第一进光口；

7、所述流体腔室位于所述少阵元换能器下部，且所述流体腔室内部设有耦合液；

8、所述第一进光口位于靠近所述检测端的所述探头外罩侧壁处，所述第一进光口用于传输第一光束。

9、根据本申请实施例提供的技术方案，所述激光发生组件包括：

10、激光器，所述激光器用于发射第一光束；

11、光纤束，所述光纤束插设于所述第一进光口处，所述光纤束用于接收第一光束，并将所述第一光束经由所述第一进光口传输至所述检测端，以使所述第一光束能够出射至所述待成像区域。

12、根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一进光口处设置有光束调整件，所述光束调整件用于使得出射至所述检测端的第一光束的光照均匀。

13、根据本申请实施例提供的技术方案，还包括传动装置，所述传动装置用于带动所述少阵元换能器移动；

14、所述传动装置包括：电机和与所述电机的驱动端传动连接的移动部；

15、所述电机设置于所述探头外罩外侧壁处；

16、所述移动部远离所述电机的一端与所述少阵元换能器连接，以使得所述少阵元换能器能够沿第一方向作往复移动。

17、根据本申请实施例提供的技术方案，所述移动部包括第一齿轮和与所述第一齿轮啮合设置的第一齿条；

18、所述第一齿轮与所述电机的驱动端传动连接；

19、所述第一齿条通过支撑架与所述少阵元换能器相连接。

20、根据本申请实施例提供的技术方案，所述流体腔室包括密封膜，所述密封膜用于防止耦合液泄露。

21、根据本申请实施例提供的技术方案，所述密封膜的材质为pdms、pet或其他透明薄膜。

22、第二方面，一种光声成像系统，应用有上述的一种手持三维浅表扫描探头，还包括：控制单元与处理单元；所述控制单元用于向所述电机发送控制信号；所述处理单元用于采集少阵元换能器接收的光声信号，并，计算得到所述待成像区域的三维光声图像。

23、综上所述，本技术方案具体地公开了一种手持三维浅表扫描探头，包括：探头外罩、激光发生组件和少阵元换能器；其中，所述探头外罩具有手持端和检测端，所述检测端用于接触待成像区域；激光发生组件具有激光发射端，所述激光发射端能够向所述检测端处出射第一光束；少阵元换能器设置于所述探头外罩内部，且其用于接收所述第一光束作用于所述待成像区域产生的光声信号。

24、本申请利用激光发生组件发射第一光束，而后第一光束出射至检测端，又由于检测端与待成像区域(人体皮肤)接触，所以第一光束能够通过照射人体组织，从而使得组织在吸收该能量后，并经历一个快速热弛豫膨胀产生超声波，即为光声信号；此时，少阵元换能器便可接收到该光声信号，配合处理器完成后续的三维成像处理。综上可见，本申请所提供的扫描探头结构简单，以相对较低的换能器成本来进行血管三维成像，同时还利用探头外罩很好的限制了成像视场，同时进一步地降低光源了的成本。

技术特征：

1.一种手持三维浅表扫描探头，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种手持三维浅表扫描探头，其特征在于，所述探头外罩(6)包括流体腔室和第一进光口(5)；

3.根据权利要求2所述的一种手持三维浅表扫描探头，其特征在于，所述激光发生组件包括：

4.根据权利要求3所述的一种手持三维浅表扫描探头，其特征在于，所述第一进光口(5)处设置有光束调整件，所述光束调整件用于使得出射至所述检测端的第一光束的光照均匀。

5.根据权利要求2或3所述的一种手持三维浅表扫描探头，其特征在于，还包括传动装置，所述传动装置用于带动所述少阵元换能器(1)移动；

6.根据权利要求5所述的一种手持三维浅表扫描探头，其特征在于，所述移动部(2)包括第一齿轮(21)和与所述第一齿轮(21)啮合设置的第一齿条(22)；

7.根据权利要求6所述的一种手持三维浅表扫描探头，其特征在于，所述流体腔室包括密封膜(3)，所述密封膜(3)用于防止耦合液泄露。

8.根据权利要求7所述的一种手持三维浅表扫描探头，其特征在于，所述密封膜(3)的材质为pdms、pet或其他透明薄膜。

9.一种光声成像系统，其特征在于，应用有权利要求1-8任一项所述的一种手持三维浅表扫描探头，还包括：控制单元与处理单元；所述控制单元用于向所述电机(4)发送控制信号；所述处理单元用于采集少阵元换能器(1)接收的光声信号，并，计算得到所述待成像区域的三维光声图像。

技术总结
本申请公开了一种手持三维浅表扫描探头以及光声成像系统，包括：探头外罩、激光发生组件和少阵元换能器；其中，所述探头外罩具有手持端和检测端，所述检测端用于接触待成像区域；所述激光发生组件具有激光发射端，所述激光发射端能够向所述检测端处出射用于激发光声信号的第一光束；所述少阵元换能器设置于所述探头外罩内部，少阵元换能器用于接收所述第一光束作用于所述待成像区域产生的光声信号。本申请利用相对简单的扫描探头结构，能够实现对血管三维成像，避免了利用CT设备或二维面阵换能器进行三维成像成本高、工艺要求高的问题。此外，本申请所提供的扫描探头还具有轻量灵活的特性，可适用于多种场景的使用。

技术研发人员：罗智望,宋鸿飞,王小军,向佳旋
受保护的技术使用者：北京清湃科技有限公司
技术研发日：20230207
技术公布日：2024/1/12