專利名稱：B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀及其掃描方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超聲成像診斷裝置領域，具體涉及B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀及其掃描方法。
背景技術：
乳腺疾病作為婦女的常見病、多發(fā)病越來越受到人們重視，現(xiàn)代乳腺醫(yī)學的一個主要目標就是減少乳腺切開活檢對乳腺病變的診斷。目前常用的乳腺掃描成像技術有鉬靶乳腺X線攝影是利用軟射線穿透乳腺軟組織，達到對乳腺內組織進行診斷的目的，其特點是簡便、快捷、無痛苦、準確率高。對乳腺增生、乳腺腺瘤、乳腺囊腫、乳腺癌等都有很重要的診斷作用，是乳腺外科最常用的檢查方式之一。鉬靶乳腺X線檢查技術是術前診斷乳腺疾病準確率最高的影像學方法，具有圖像清晰，對比度適宜等優(yōu)點，可清楚顯示乳房內小于Icm的結節(jié)性病灶，并可準確定性、定位。但鉬靶乳腺X線攝影圖像屬于組織重疊投影，因此不利于準確定位，也不利于囊實性病變的鑒別。且其投照時需要擠壓乳房，部分患者檢查時可能加重病情，如急性乳腺炎患者，妊娠或哺乳期婦女等。另外，由于乳腺組織的多樣性和復雜性等原因，即使在最佳的攝影和診斷條件下，仍存在假陰性的結果和較高的假陽性率。
超聲乳腺檢查是利用乳腺反射的超聲信號，達到對乳腺成像的目的。超聲檢查尤其是彩色多普勒檢查(CDFI)對于乳腺疾病的診斷及輔助治療是一種非常有價值的影像學檢查方法。該方法能清晰顯示乳腺內各層結構，在致密型乳腺中發(fā)現(xiàn)腫塊，并鑒別囊性及實性。而且無輻射性，操作簡單，不需要擠壓乳腺，適合于青少年或妊娠哺乳期婦女乳腺病變的檢查。但超聲對乳腺癌診斷的準確性為66%，存在假陰性的可能，診斷準確性很大程度上取決于使用的設備及檢查醫(yī)生的個人經驗。對成簇狀微小鈣化的檢出率極低，敏感性仍不如X線攝影，對小于1厘米的腫塊確診困難。
CT乳腺檢查一般常作為乳腺X線攝影和超聲檢查的補充檢查手段。CT檢查乳腺的原理和X線攝影相仿，其檢查的優(yōu)點是密度分辨率較乳腺X攝影高，可以不受投照體位限制，常規(guī)掃描范圍廣。但CT乳腺檢查對鑒別囊實性病變的準確性不及超聲，輻射劑量大， 價格相對昂貴。不宜作為乳腺掃描的首選檢查手段。
MRI乳腺檢查，MRI成像技術由于具有極好的軟組織分辨率及無輻射的特點，對乳腺檢查具有獨到的優(yōu)勢，在某些方面彌補了乳腺X線檢查和超聲檢查的局限性，是乳腺X線及超聲檢查的重要補充。但MRI對乳腺檢查的局限性對微小鈣化不敏感，另外MRI為多序列成像，檢查相對比較復雜，時間相對較長，同時又受到呼吸運動偽影的干擾，在一定程度上影響了圖像質量，限制了其推廣和應用。目前我國MRI對乳腺的檢查仍處于研究階段，診斷經驗相對不足，且MRI檢查價格昂，對乳腺癌診斷的準確性僅為39%，明顯低于常規(guī)的鉬靶乳腺X線攝影，而且即使增強檢查后定性診斷仍存在一定的困難，對患者造成了很大的經濟負擔。
由上所述，可見目前常規(guī)的乳腺掃描成像技術均存在著各自不同的缺陷，尤其在成像分辨率和診斷正確性方面均有很大的提升需求。光聲成像技術是近年來發(fā)展起來的一種新的無創(chuàng)醫(yī)學成像方法。當脈沖光照射到生物組織中時，組織吸收光產生熱膨脹將產生攜帶了組織的光吸收特征信息的光聲信號， 通過測量光聲信號就能重建出組織中的結構和功能圖像。光聲成像技術檢測的是超聲信號，反映的是組織光能量吸收的差異.所以該技術能很好地結合光學和超聲這兩種成像技術各自的優(yōu)點由于可探測超聲信號，所以該技術克服了純光學成像技術在成像深度與分辨率上不可兼得的不足；另外，光聲技術的圖像差異來源于組織光學吸收特性的不同，這就能夠有效地補充純超聲成像技術在對比度和功能性方面的缺陷.所以，光聲技術有可能實現(xiàn)對組織體較大深度的高分辨率、高對比度的結構和功能成像.也正是源于光聲成像技術該獨特的優(yōu)勢，使得該技術在近年來贏得了普遍的重視，并且得到快速的發(fā)展。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術存在的不足，利用光聲成像技術，提供B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀及其掃描方法。本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)
一種B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀，由脈沖激光光源、光纖耦合器、光功率計、光照射頭、B超超聲成像儀和用于處理相關信號及圖像的計算機組成，其中，在B超超聲成像儀的B超探頭的兩側捆縛有兩根光纖束，在光纖束的出射端有一擴束鏡組成照射頭系統(tǒng)。利用所述B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀進行掃描的方法，具體步驟如下 步驟1)在B超超聲成像儀的B超探頭及被測乳腺上涂抹超聲耦合劑；
步驟2)打開脈沖激光光源，將光耦合入光纖中，通過一 1x2光纖耦合器將入射激光分束成兩路，其中一路連接到光功率計上實時監(jiān)測激光輸出強度控制在人體組織可接受的安全范圍內，另一路則進入另一 1x2光纖耦合器內，出射的兩路激光由捆綁在超聲探頭兩側的光纖束和擴束鏡照射到B超探頭前端的乳腺上；
步驟3)在步驟2)的同時啟動B超探頭，使之本身按正常工作模式發(fā)射超聲波； 步驟4) B超探頭采集乳房由光聲作用產生的光聲信號和反射回來的B超信號，并傳輸至計算機中經相關信號、圖像處理后實時二維成像。步驟5)移動B超探頭至乳腺下一掃描位置，重復步驟4)采集該處光聲信號和超
聲信號；
步驟6)重復步驟5)直至完成對整個乳腺的掃描。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案的優(yōu)點為
本發(fā)明提供的B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀作為一種無創(chuàng)便攜式光聲乳腺掃描儀裝置，利用光聲成像技術，并結合常規(guī)B超成像技術，可對乳房進行高對比度、高精度和深度的多模式快速掃描成像，實現(xiàn)無創(chuàng)無輻射地對乳房癌的早期診斷與治療。通過光纖束將激光引射到乳腺上，產生光聲信號，利用常規(guī)的B超探頭即可探測光聲作用產生的超聲信號。


圖1本發(fā)明的一種B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明的一種B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀的結構示意圖。
圖中標號說明31. B超探頭，32.光纖束，33.擴束器。
具體實施方式
實施例1結合圖1和圖2所示。本發(fā)明的一種B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀，儀器整體與普通B超超聲成像儀相同，包括脈沖激光光源、光纖耦合器、光功率計、光照射頭、B超超聲成像儀和用于處理相關信號及圖像的計算機，其中，在B超探頭31的兩側捆縛上兩跟光纖束 32，在光纖束32的出射端有一擴束鏡33組成照射頭系統(tǒng)。在儀器工作時，通過光纖束32 將激光引射到乳腺上，產生光聲信號，而B超探頭31不再需自身發(fā)射超聲信號，只需探測光聲作用產生的超聲信號即可。該掃描儀結合光聲成像技術與B超成像技術，可同時獲取光聲信號和B超回波信號。
當然也可以同時令B超探頭正常工作，只是在后期處理時，需將光聲信號從采集到的超聲信號中分離出來，亦或者將光聲信號當作普通B超信號的有效補充。此外，也可采用波長連續(xù)可調的脈沖激光器，實現(xiàn)對乳腺的多光譜光聲掃描成像。
利用此B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀進行掃描的方法，具體如下 步驟1)在B超超聲成像儀的B超探頭31及被測乳腺上涂抹超聲耦合劑；步驟2)打開脈沖激光光源，將光耦合入光纖中，通過一 1x2光纖耦合器將入射激光分束成兩路，其中一路連接到光功率計上實時監(jiān)測激光輸出強度控制在人體組織可接受的安全范圍內，另一路則進入另一 1x2光纖耦合器內，出射的兩路激光由捆綁在超聲探頭兩側的光纖束32和擴束鏡33照射到B超探頭31前端的乳腺上；步驟3)在步驟2)的同時啟動B超探頭31，使之本身按正常工作模式發(fā)射超聲波； 步驟4)B超探頭31采集乳房由光聲作用產生的光聲信號和反射回來的B超信號，并傳輸至計算機中經相關信號、圖像處理后實時二維成像。
步驟5)移動B超探頭至乳腺下一掃描位置，重復步驟4)采集該處光聲信號和超聲信號；步驟6)重復步驟5)直至完成對整個乳腺的掃描。
上述實施例只是為了說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的是在于讓本領域內的普通技術人員能夠了解本發(fā)明的內容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內容的實質所作出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀，由脈沖激光光源、光纖耦合器、光功率計、光照射頭、B超超聲成像儀和用于處理相關信號及圖像的計算機組成，其特征在于，在B超超聲成像儀的B超探頭(31)的兩側捆縛有兩根光纖束(32)，在光纖束(32)的出射端有一擴束鏡(33)組成照射頭系統(tǒng)。
2.一種利用如權利要求1所述的B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀進行掃描的方法，其特征在于，具體步驟如下步驟1)在B超超聲成像儀的B超探頭(31)及被測乳腺上涂抹超聲耦合劑； 步驟2)打開脈沖激光光源，將光耦合入光纖中，通過一 1x2光纖耦合器將入射激光分束成兩路，其中一路連接到光功率計上實時監(jiān)測激光輸出強度控制在人體組織可接受的安全范圍內，另一路則進入另一 1x2光纖耦合器內，出射的兩路激光由捆綁在超聲探頭兩側的光纖束(32)和擴束鏡(33)照射到B超探頭(31)前端的乳腺上；步驟3)在步驟2)的同時啟動B超探頭(31)，使之本身按正常工作模式發(fā)射超聲波； 步驟4)B超探頭(31)采集乳房由光聲作用產生的光聲信號和反射回來的B超信號，并傳輸至計算機中經相關信號、圖像處理后實時二維成像；步驟5)移動B超探頭至乳腺下一掃描位置，重復步驟4)采集該處光聲信號和超聲信號；步驟6)重復步驟5)直至完成對整個乳腺的掃描。
全文摘要
本發(fā)明提供B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀及其掃描方法，B超探頭式光聲成像乳腺掃描儀是在B超超聲成像儀的B超探頭兩側捆縛上兩光纖束。掃描時，先在B超探頭及被測乳腺上涂抹超聲耦合劑，然后打開激光光源，由B超探頭兩側的光纖束，將光束引導到B超探頭前端的乳腺上；超聲探頭采集乳房由光聲作用產生的光聲信號，并傳輸至計算機中經相關信號、圖像處理后實時二維成像。本發(fā)明提供的無創(chuàng)便攜式光聲乳腺掃描儀裝置，對乳房進行高對比度、高精度和深度的多模式快速掃描成像，實現(xiàn)無創(chuàng)無輻射地對乳房癌的早期診斷與治療。本發(fā)明通過光纖束將激光引射到乳腺上，產生光聲信號，利用常規(guī)的B超探頭即可探測光聲作用產生的超聲信號，十分簡捷方便。
文檔編號A61B8/08GK102512207SQ20111041420
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2011年12月13日
發(fā)明者崔崤峣, 簡小華 申請人:蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所