本實(shí)用新型涉及一種新型的光聲乳腺成像儀。

背景技術(shù)：

目前，用于乳腺疾病檢查的方法主要是各種成像法，如：鉬靶X光成像、核磁共振成像、超聲成像、紅外成像。然而，這些傳統(tǒng)的成像技術(shù)都存在著一定的局限性。采用最多的是紅外成像技術(shù)，但是紅外成像技術(shù)分辨率較低，病變組織的形狀模糊，難以判斷具體形狀和位置，導(dǎo)致臨床誤診率和漏診率較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了改善上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的光聲乳腺成像儀。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種新型的光聲乳腺成像儀，包括激光器、光纖束、檢測槽、環(huán)形陣列探測器、數(shù)據(jù)采集卡、處理器；

所述處理器與激光器、數(shù)據(jù)采集卡相連；

所述激光器與光線束相連；所述數(shù)據(jù)采集卡與環(huán)形陣列探測器相連；

所述檢測槽下方還設(shè)有用于控制檢測槽旋轉(zhuǎn)或/和升降的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)還與處理器相連；

所述檢測槽頂部開口，所述光纖束和環(huán)形陣列探測器分別設(shè)置于檢測槽開口處的內(nèi)壁。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括恒溫水箱，所述恒溫水箱通過輸水管和回水管與檢測槽構(gòu)成水循環(huán)系統(tǒng)；所述輸水管上設(shè)有循環(huán)水泵；所述恒溫水箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器；所述處理器與循環(huán)水泵、溫度傳感器相連；所述恒溫水箱內(nèi)還設(shè)有與處理器相連的加熱裝置。

再進(jìn)一步地，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于檢測槽下方的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，以及設(shè)置于旋轉(zhuǎn)電機(jī)下方的升降電機(jī)。

更進(jìn)一步地，所述檢測槽包括槽體，以及設(shè)置于槽體外壁的接檢測槽；所述接檢測槽呈環(huán)狀圍繞于槽體外壁，所述回水管與接檢測槽連通；所述回水管上設(shè)有與處理器相連的霍爾流量計(jì)；所述光線束和環(huán)形陣列探測器設(shè)置于槽體的內(nèi)壁。

另外，本實(shí)用新型還包括與環(huán)形陣列探測器相連的放大器；所述放大器還與數(shù)據(jù)采集卡相連。

此外，本實(shí)用新型還包括用于拍攝人體乳腺位置的相機(jī)，該相機(jī)還與處理器相連。

進(jìn)一步地，所述恒溫水箱與檢測槽之間還通過導(dǎo)水管連通，該導(dǎo)水管上還連接有排水管；所述排水管通過電磁閥與導(dǎo)水管連通；所述恒溫水箱上還設(shè)有與其連通且?guī)в须姶砰y的進(jìn)水管；所述處理器與電磁閥相連，用于控制電磁閥的開/閉；所述排水管上設(shè)有流量開關(guān)；所述處理器與流量開關(guān)相連，用于接收流量開關(guān)的檢測信號。

再進(jìn)一步地，所述恒溫水箱內(nèi)還設(shè)有水位傳感器；所述處理器與水位傳感器相連，用于接收水位傳感器的檢測信號；所述水位傳感器為兩個(gè)，其中一個(gè)水位傳感器位于恒溫水箱下部，另一個(gè)水位傳感器位于恒溫水箱上部。

更進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括與循環(huán)水泵和電磁閥相連的繼電器；所述繼電器與處理器相連。

另外，本實(shí)用新型還包括用于控制動(dòng)力機(jī)構(gòu)的控制器，以及用于控制激光器的激光控制器，所述控制器與處理器和激光控制器分別相連。

作為一種選擇，本實(shí)用新型的處理器可選用電腦。

本實(shí)用新型的原理：將電能轉(zhuǎn)換為光能，光能入射到組織后再轉(zhuǎn)換為聲能，產(chǎn)生的聲波信號同樣由環(huán)形陣列探測器來進(jìn)行探測，后將信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡采集，最后傳輸至處理器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到目標(biāo)圖像。

本實(shí)用新型能將電能轉(zhuǎn)換為兩種波長的光能，而組織中不同的功能組份對不同波長的光能吸收也不同，因此在轉(zhuǎn)換為聲能之后，聲波中就包含了豐富的組織結(jié)構(gòu)信息和功能信息。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

（1）本實(shí)用新型具有高分辨率，高對比度、精準(zhǔn)實(shí)時(shí)的三維立體成像功能，其病灶定點(diǎn)精確度在±0.5㎜以下，可以對微小病灶進(jìn)行定位，進(jìn)而提高手術(shù)部位的準(zhǔn)確性。

（2）本實(shí)用新型的成像儀檢查方法簡單，直觀快速；而且是無創(chuàng)式、無注射的形式，乳房也不會(huì)受到壓迫。

（3）本實(shí)用新型的成像儀也不會(huì)使乳房受到X射線的輻射損傷。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型中檢測槽與恒溫水箱構(gòu)成的水循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的側(cè)視圖。

圖3為本實(shí)用新型的俯視圖。

其中，附圖中標(biāo)記對應(yīng)的零部件名稱為：1-支撐框架，2-隔板，3-檢測槽，4-旋轉(zhuǎn)電機(jī)，5-升降電機(jī)，6-恒溫水箱，7-控制器，8-激光控制器，9-放大器，10-電源，11-處理器，12-數(shù)據(jù)采集卡，13-激光器，14-減震裝置，15-相機(jī)，16-光纖束，17-環(huán)形陣列探測器，18-顯示屏，19-回水管，20-輸水管，21-導(dǎo)水管，22-循環(huán)水泵，23-霍爾流量計(jì)，24-電磁閥，25-溫度傳感器，26-水位傳感器，27-接水槽，28-排水管，29-流量開關(guān)，30-進(jìn)水管，31-通風(fēng)風(fēng)扇，32-散熱風(fēng)扇。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。

實(shí)施例

如圖1所示，一種新型的光聲乳腺成像儀，包括激光器、光纖束、檢測槽、環(huán)形陣列探測器、數(shù)據(jù)采集卡、處理器；

所述處理器與激光器、數(shù)據(jù)采集卡相連；

所述激光器與光線束相連；所述數(shù)據(jù)采集卡與環(huán)形陣列探測器相連；

所述檢測槽下方還設(shè)有用于控制檢測槽旋轉(zhuǎn)或/和升降的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)還與處理器相連；

所述檢測槽頂部開口，所述光纖束和環(huán)形陣列探測器分別設(shè)置于檢測槽開口處的內(nèi)壁。

其中，激光器用于產(chǎn)生不用波長的脈沖激光，并與人體組織相互作用產(chǎn)生超聲波信號。光線束用于將激光器產(chǎn)生空間激光耦合到其中并引導(dǎo)到乳腺組織附近對組織進(jìn)行照射。檢測槽能夠使乳腺乳腺始終浸在水介質(zhì)中，方便進(jìn)行檢測。動(dòng)力機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)中檢測槽進(jìn)行上下和旋轉(zhuǎn)掃描，實(shí)現(xiàn)對乳腺組織不同斷層的成像。環(huán)形陣列探測器用于探測乳腺斷層組織中的光聲信號，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。數(shù)據(jù)采集卡將采集到的離散信號用于重建成像。以上設(shè)備均為現(xiàn)有設(shè)備，可以直接從市面進(jìn)行購買。

采用本實(shí)用新型進(jìn)行乳腺成像具體操作時(shí)，首先向檢測槽內(nèi)加入熱水，然后將乳房浸入熱水中，接著激光器發(fā)出激光通過光線束對乳房進(jìn)行照射，環(huán)形陣列探測器探測乳腺斷層組織中的光聲信號，并傳輸至數(shù)據(jù)采集卡，通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸?shù)教幚砥髦校幚砥鹘?jīng)過處理即得目標(biāo)圖像。根據(jù)實(shí)際情況，通過控制動(dòng)力機(jī)構(gòu)對檢測槽方位進(jìn)行控制，能夠?qū)θ榉坎煌轿贿M(jìn)行檢測。

具體地，如圖1所示，本實(shí)用新型還包括恒溫水箱，所述恒溫水箱通過輸水管和回水管與檢測槽構(gòu)成水循環(huán)系統(tǒng)；所述輸水管上設(shè)有循環(huán)水泵；所述恒溫水箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器；所述處理器與循環(huán)水泵、溫度傳感器相連；所述恒溫水箱中設(shè)有與處理器相連的加熱裝置。通過上述設(shè)置，本實(shí)用新型可以在恒溫水箱內(nèi)先注入水，然后對恒溫水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱到預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫度傳感器將檢測信號傳輸至處理器，處理器控制加熱裝置停止加熱，接著通過循環(huán)水泵將水抽入到檢測槽內(nèi)，直到檢測槽內(nèi)水加滿，繼續(xù)抽入時(shí)，檢測槽內(nèi)的水通過回水管回流到恒溫水箱內(nèi)，從而形成水循環(huán)；當(dāng)檢測槽內(nèi)水加滿后，即可進(jìn)行乳腺檢測。

作為一種優(yōu)選，所述光線束位于環(huán)形陣列探測器下方，且光線束的發(fā)射方向傾斜向上，所述光纖束為若干個(gè)且均勻分布與檢測槽的內(nèi)壁。

具體地，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于檢測槽下方的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，以及設(shè)置于旋轉(zhuǎn)電機(jī)下方的升降電機(jī)。所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)由電機(jī)和旋轉(zhuǎn)臺(tái)組成，升降電機(jī)由升降臺(tái)和電機(jī)組成。采用上述機(jī)構(gòu)，能夠控制檢測槽的上升和下降，同時(shí)能夠控制檢測槽旋轉(zhuǎn)，從而對乳房全方位進(jìn)行成像。

具體地，所述檢測槽包括槽體，以及設(shè)置于槽體外壁的接檢測槽；所述接檢測槽呈環(huán)狀圍繞于槽體外壁，所述回水管與接檢測槽連通；所述回水管上設(shè)有與處理器相連的霍爾流量計(jì)；所述光線束和環(huán)形陣列探測器設(shè)置于槽體的內(nèi)壁。實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)循環(huán)水泵將檢測槽加滿后，水便會(huì)溢出，此時(shí)溢出的水則會(huì)流到接檢測槽內(nèi)，然后再通過回水管流入恒溫水箱內(nèi)。設(shè)置接檢測槽能夠確保檢測槽只會(huì)在加滿后才會(huì)向恒溫水箱回流，確保了檢測槽內(nèi)的水量；而且接檢測槽是設(shè)置在槽體周圍一圈，故而能夠避免水溢出時(shí)滴落到其他設(shè)備上，造成事故，提高了本實(shí)用新型的安全性。通過在回水管上設(shè)置霍爾流量計(jì)，當(dāng)檢測槽內(nèi)水加滿后，水溢出通過回水管時(shí)，霍爾流量計(jì)檢測到有水流后，將信號傳輸至處理器，處理器則會(huì)提醒用戶檢測槽中水已滿，可以進(jìn)行使用了。此時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，處理器還能夠控制循環(huán)水泵的抽水量，從而更好的進(jìn)行水循環(huán)。

具體地，本實(shí)用新型還包括與環(huán)形陣列探測器相連的放大器；所述放大器還與數(shù)據(jù)采集卡相連。所述放大器用于將環(huán)形陣列探測器輸出的微弱電信號進(jìn)行放大處理，提高信號的信噪比，從而大大地提高了數(shù)據(jù)采集卡所采集的數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

具體地，本實(shí)用新型還包括用于拍攝人體乳腺位置的相機(jī)，該相機(jī)還與處理器相連。作為一種優(yōu)選，所述相機(jī)采用CCD相機(jī)，該相機(jī)能夠?qū)θ梭w乳腺位置進(jìn)行拍攝，能夠使醫(yī)務(wù)人員直觀的了解到乳腺位置，從而方便指導(dǎo)病人的正確體位，實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)體位，便于進(jìn)行檢查。

具體地，所述恒溫水箱與檢測槽之間還通過導(dǎo)水管連通，該導(dǎo)水管上還連接有排水管；所述排水管通過電磁閥與導(dǎo)水管連通；所述恒溫水箱上還設(shè)有與其連通且?guī)в须姶砰y的進(jìn)水管；所述處理器與電磁閥相連，用于控制電磁閥的開/閉；所述排水管上設(shè)有流量開關(guān)；所述處理器與流量開關(guān)相連，用于接收流量開關(guān)的檢測信號。通過設(shè)置導(dǎo)水管和排水管，能夠?qū)⒑銣厮浜蜋z測槽內(nèi)的水匯集到導(dǎo)水管內(nèi)，然后再經(jīng)過排水管排出，進(jìn)行統(tǒng)一回收。同時(shí)，由于排水管上設(shè)有電磁閥，能夠通過處理器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)開/閉，方便根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行排水。通過設(shè)置流量開關(guān)，能夠?qū)崟r(shí)檢測到排水情況，從而將信號反饋給處理器，便于工作人員對排水狀態(tài)的了解，方便進(jìn)行后續(xù)工作。

具體地，所述恒溫水箱內(nèi)還設(shè)有水位傳感器；所述處理器與水位傳感器相連，用于接收水位傳感器的檢測信號；通過設(shè)置水位傳感器，能夠時(shí)刻檢測到恒溫水箱中的液位，并將檢測信號傳輸至處理器，便于工作人員了解到恒溫水箱內(nèi)的情況，從而進(jìn)行下一步操作。所述水位傳感器為兩個(gè)，其中一個(gè)水位傳感器位于恒溫水箱下部，另一個(gè)水位傳感器位于恒溫水箱上部。具體，其中一個(gè)水位傳感器（第一個(gè)水位傳感器）設(shè)置于導(dǎo)水管與恒溫水箱相連處的上方，另一個(gè)水位傳感器（第二個(gè)水位傳感器）設(shè)置于第一個(gè)水位傳感器上方，但低于恒溫水箱的進(jìn)水口。

具體地，本實(shí)用新型還包括與循環(huán)水泵、加熱裝置和電磁閥相連的繼電器；所述繼電器與處理器相連。通過設(shè)置繼電器，能夠通過繼電器多路信號來控制多路電路，便于更好的控制電磁閥、循環(huán)水泵、加熱裝置等設(shè)備。

具體地，本實(shí)用新型還包括用于控制動(dòng)力機(jī)構(gòu)的控制器（該控制器用于控制升降電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)工作），所述控制器與處理器相連。通過控制器能夠準(zhǔn)確地控制兩個(gè)電機(jī)工作，從而更好的實(shí)現(xiàn)檢測槽的升降和旋轉(zhuǎn)。

具體地，還包括用于控制激光器的激光控制器，所述激光控制器與處理器相連。通過激光控制器能夠準(zhǔn)確地控制激光器工作。

如圖2、3所示，本實(shí)施例還提供一種基于上述系統(tǒng)的裝置。該裝置包括用于盛放和安裝上述裝置的支撐框架1，該支撐框架被兩個(gè)隔板2，隔離成了三個(gè)單元，且在支撐框架頂部設(shè)有供人體趴著的平面板。

第一單元內(nèi)設(shè)有檢測槽3，在檢測槽下方設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)4，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)下方設(shè)有升降電機(jī)5，同時(shí)在第一單元內(nèi)設(shè)有恒溫水箱6，以及與恒溫水箱和檢測槽相連的回水管19、輸水管20、導(dǎo)水管21；上述循環(huán)水泵22、霍爾流量計(jì)23、電磁閥24、溫度傳感器25、水位傳感器26、排水管28、流量開關(guān)29、接水槽27、進(jìn)水管30等等均設(shè)置于第一單元內(nèi)。上述的相機(jī)15設(shè)置于支撐框架上，且正對檢測槽開口處。同時(shí)光纖束16和環(huán)形陣列探測器17設(shè)置在檢測槽內(nèi)壁，且光線束位于環(huán)形陣列探測器下方，光線束的發(fā)射方向傾斜向上；所述光纖束為若干個(gè)且均勻分布與檢測槽的內(nèi)壁。

第二單元內(nèi)設(shè)有控制器7、激光控制器8、放大器9等，且在第二單元內(nèi)設(shè)有為所有設(shè)備供電的電源10。

第三單元內(nèi)設(shè)有處理器11、數(shù)據(jù)采集卡12和激光器13等。

為了避免水蒸氣等對第一單元中的電子設(shè)備造成影響，故而在第一單元內(nèi)設(shè)有通風(fēng)風(fēng)扇31，且第一單元與第二單元之間的隔板為防水隔離。

為了避免熱量積聚于第二、三單元內(nèi)，所述第二、三單元內(nèi)還分別設(shè)有散熱風(fēng)扇32。為了避免上述設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生的震動(dòng)對其他設(shè)備造成影響；故而在第一單元和第二單元的支撐框架底部設(shè)有減震裝置14。

另外，在支撐框架上還有與處理器相連的顯示屏18，便于醫(yī)務(wù)人員直觀的了解到檢測數(shù)據(jù)和檢測情況。

采用上述裝置進(jìn)行乳腺成像時(shí)，首先通過注水使檢測槽內(nèi)水注滿，然后病人趴在平面板上，將乳房放入檢測槽內(nèi)，然后控制激光器發(fā)射激光，接著通過環(huán)形陣列探測器探測信號，并將信號傳輸至放大器放大，放大后的信號傳輸至數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡最終將數(shù)據(jù)傳輸至處理器中進(jìn)行分析處理。

按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本實(shí)用新型上做出的一些無實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本實(shí)用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。