CN103705213A - 检测钙化或微钙化的光声成像方法 - Google Patents
检测钙化或微钙化的光声成像方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103705213A CN103705213A CN201310460485.8A CN201310460485A CN103705213A CN 103705213 A CN103705213 A CN 103705213A CN 201310460485 A CN201310460485 A CN 201310460485A CN 103705213 A CN103705213 A CN 103705213A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calcification
- photoacoustic signal
- wavelength
- photoacoustic
- acousto
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
一种检测钙化或微钙化的光声成像方法,该光声成像方法能以非侵入方式决定良性或恶性钙化。该方法适用于一标靶,包括:照射第一波长的激光脉冲到具有第一类型钙化和/或第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第二光声信号;接收的所述第一光声信号和/或所述第二光声信号产生光声图像,其中所述第一光声信号在所述光声图像中形成第一钙化图案显示所述第一类型钙化的位置,所述第二光声信号在所述光声图像中形成第二钙化图案显示所述第二类型钙化的位置;以及分析所述光声图像,以验证所述第一类型钙化的位置和所述第二类型钙化的位置。
Description
技术领域
本公开涉及一种检测方法,涉及一种检测钙化或微钙化的光声成像方法。
背景技术
乳癌是妇女中最常见的癌症之一,几乎占四分之一的妇女癌症。据当局发布的统计来看,大约十分之一的乳癌患者被确诊乳管原位癌(DCIS,也称为第一阶段零乳腺癌)。由于近年来乳管原位癌(DCIS)的发生逐渐增多,能够通过检测乳房钙化来早期诊断乳管原位癌是很重要的。
高质量的X射线乳房摄影(mammography)是极有价值的医疗诊断工具,可用于识别乳房钙化,而乳腺微钙化处在乳房摄影照片上是以细小白色的斑点或斑点呈现。然而,乳房摄影测定法对于判别微小钙化是良性或恶性的能力有限。此外,X射线乳房摄影所造成的不便、不适和乳房X光检查的辐射都相当程度局限了这项技术。
乳房超声波(breast ultrasound),又被称为超声波扫描(sonography)检查,也是一个有用的乳癌筛检工具。一般检测情况下,乳房超声波被用于针对乳房摄影所关注的特定局部区域(疑似区域),而超声波检查可能有助于区分特定局部区域乃是囊肿或坚实组织。然而,许多乳房摄影上能看到的钙化处无法在乳房超声波上看到,因此,使得只能在乳房摄影上显示钙化处的某些早期乳癌可能会被忽略。
一般来说,如果微钙化的形状外观可疑,则需进一步进行侵入性测试,如细针定位切片手术(needle localization biopsy)等,或必须进行额外的昂贵的影像检查,方能确定是良性或恶性钙化。
发明内容
本公开提出一种光声成像方法,适用于验证钙化或微钙化存于一标靶内。照射第一波长的激光脉冲到具有第一类型钙化和/或第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第二光声信号。接收的所述第一光声信号和/或所述第二光声信号产生光声图像,其中所述第一光声信号在所述光声图像中形成第一钙化图案显示所述第一类型钙化的位置,所述第二光声信号在所述光声图像中形成第二钙化图案显示所述第二类型钙化的位置。分析所述光声图像,以验证所述第一类型钙化的位置和所述第二类型钙化的位置。
本公开提出一种光声成像方法,适用于验证钙化或微钙化存于一标靶内。照射第一波长的激光脉冲到具有第一类型钙化和/或第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第二光声信号。接收所述第一光声信号和/或所述第二光声信号产生第一光声图像,其中所述第一光声信号在所述第一光声图像中形成第一钙化图案显示所述第一类型钙化的位置,所述第二光声信号在所述第一光声图像中形成第二钙化图案显示所述第二类型钙化的位置。照射第二波长的激光脉冲到具有所述第一类型钙化和/或所述第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第三光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第四光声信号。接收所述第三光声信号和/或所述第四光声信号产生第二光声图像,其中所述第三光声信号在所述第二光声图像中形成第三钙化图案显示所述第一类型钙化的位置,所述第四光声信号在所述第二光声图像中形成第四钙化图案显示所述第二类型钙化的位置。分析所述第一光声图像与所述第二光声图像,以验证所述第一类型钙化的位置和所述第二类型钙化的位置。
本公开提出适用于一标靶的一种光声成像方法。照射第一波长的激光脉冲到具有第一类型钙化和/或第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第二光声信号。接收所述第一光声信号和/或所述第二光声信号,且测量所述第一光声信号的第一振幅和/或所述第二光声信号的第二振幅。照射第二波长的激光脉冲到具有所述第一类型钙化和/或所述第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第三光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第四光声信号。接收所述第三光声信号和/或所述第四光声信号,且测量所述第三光声信号的第三振幅和/或所述第四光声信号的第四振幅。通过计算所述第三振幅和所述第一振幅的数值差除以所述第一波长和所述第二波长数值差获得第一指数,以验证所述第一类型钙化存在,且通过计算所述第四振幅和所述第二振幅之间的数值差除以所述第一波长和所述第二波长数值差而得到第二指数,以验证所述第二类型钙化存在。
为让本公开的上述特征能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本公开一实施例的草酸钙和磷酸钙样本的光声光谱示意图。
图2是本公开一实施例的草酸钙和磷酸钙的光声光谱示意图。
图3显示本公开一实施例光声成像方法的原理和所得到的光声图像示意图。
图4A是本公开一实施例光声成像方法处理步骤的流程图。
图4B是使用本公开一实施例的光声成像方法诊断乳癌钙化的流程图。
图5A-5B显示本公开另一实施例光声成像方法的原理和所得到的光声图像示意图。
图6A是本公开另一实施例光声成像方法处理步骤的流程图。
图6B是使用本公开另一实施例的光声成像方法诊断乳癌钙化的流程图。
图7A-7C显示本公开另一实施例光声成像方法的原理和所得到的光声图像示意图。
图7D是使用本公开另一实施例的光声成像方法诊断乳癌钙化的流程图。
图8是本公开一实施例的磷酸钙样品和血管的光声光谱示意图。
图9是本公开一实施例的磷酸钙和草酸钙的光声光谱示意图。
图10是使用本公开又一实施例的光声成像方法处理步骤的流程图。
【符号说明】
10:标靶
12:第一类型钙化
14:第二类型钙化
300:光声探测器
310:激光探头
320:超声波传感器/换能器
具体实施方式
目前已发现在乳癌组织中存在两种类型的钙化。其中一种类型的钙化是不透明沈积物并已知主要由磷酸钙(CaP)组成。另一种类型的钙化是琥珀状无色透明沈积物为草酸钙(CaOx)。磷酸钙是乳腺组织中钙沉积的主要形式并经常与恶性肿瘤相关。在另一方面,草酸钙多报导与良性病变相关。因此,如果可以利用一种非侵入性的方式来分析钙化的组合物或成分,区分草酸钙与磷酸钙,就可以确定钙化为恶性或良性的,而避免对某些病人进行侵入式切片检查。
磷酸钙和草酸钙不同的透光性。磷酸钙是不透明的,而草酸钙几乎是透明的并具有较高的屈光度。磷酸钙的密度可为2.32公克/立方公分,而草酸钙的密度可为1.99公克/立方公分。草酸钙硬度大约是磷酸钙硬度的两倍。此外,磷酸钙和草酸钙对于不同的波长的光具有不同的光吸收效率。草酸钙的红外线光谱图具五个特定吸收带,吸收频率分别为1646cm-1(波长:6075.33nm)、1384cm-1(波长:7225.43nm)、1318cm-1(波长:7587.25nm)、782cm-1(波长:12787.72nm)及518cm-1(波长:19305.02nm)。磷酸钙的红外线光谱图具五个特定吸收带,吸收频率分别为1456cm-1(波长:6868.13nm)、1384cm-1(波长:7225.43nm)、1033cm-1(波长:9680.54nm)、603cm-1(波长:16583.75nm)及564cm-1(波长:17730.5nm)。傅立叶转换近红外线(FT-NIR)光谱的研究测量草酸钙及磷酸钙粉末证明其呈现明显的不同吸收带。
光声检测技术的发展乃基于光声效应。激光脉冲照射到的标靶(即生物的组织或器官),由标靶吸收的能量转化为热能,导致瞬态热弹性膨胀进而导致宽带(例如MHz)超声波发射,然后产生的超声波被超声波能量转换器接收检测。发射超声波的幅度(即光声信号),其是与局部能量沉积成比例的,揭示生理上特定的光吸收对比度。
P=Γ·μa·H
式中,P表示的光声信号的幅度大小,Γ(Grüneisen系数)表示热声转换效率的因数,μa表示吸收系数而H表示光能量。对于不同的成分,因其具有独特的硬度和/或密度,其热声转换效率和光吸收效率是不一样的,而其光声信号的幅度也是不相同的。因此本文中利用草酸钙和磷酸钙的光声信号的大小(光声信号的幅度)之间的差异,来确定微钙化为良性或恶性。
图1显示草酸钙和磷酸钙样本的光声光谱,光声信号的幅值记录为函数而以激光波长(照射的激光脉冲波长)为参数。图1中,COD代表草酸钙样品,HA-灰色代表烧结磷酸钙样品,HA-白色代表非烧结的磷酸钙样品。正如图1中所示,相比于烧结的磷酸钙样品具有较高的硬度且显示出较强的光声信号,非烧结的磷酸钙样品具有较低的硬度。另一方面,相比于磷酸钙,具有较低密度的草酸钙样品显现出较弱的光声信号。亦即在可见光/近红外光的激光波长范围,草酸钙和磷酸钙在不同波长的光声信号的大小是不同的。图1中,相比于草酸钙,磷酸钙的光声信号幅度较大。对于烧结的磷酸钙样品,在680nm处观察到最强的光声信号。然而,取决于可用的激光光源,可使用例如能够产生700nm激光脉冲的激光源。
图2显示草酸钙和磷酸钙的光声光谱。在红外光/近红外光的波长范围,光声信号的幅值记录为函数而以激光波长为参数。通过选择激光源的适当波长,可以观察仅仅草酸钙和磷酸钙两者之一的光声信号,而使另一者的光声信号相当弱。也就是说,使用特定波长的激光,在草酸钙和磷酸钙之间存在足够的吸收对比度,可区分草酸钙和磷酸钙的光声信号。一般情况下,预先取得的草酸钙样品和磷酸钙样品在可见光或红外光/近红外光范围的激光波长下的光声光谱,收集作为光声光谱数据库并使用其作为选择激光波长的参考。例如,可能使用的可见光波长范围约是400nm~700nm,而红外光/近红外光可能使用的波长范围约为650nm~950nm。
图3显示本公开一实施例光声成像方法的原理和所得到的光声图像。图3所示,光声探测器300至少包括激光探头310和超声波传感器(sensor)或换能器(transducer)320被施用到标靶10之上。标靶10可以是具钙化斑点或图案的生物软组织或器官,如乳腺、肺或肾组织、动脉或甲状腺等。标靶10可包括第一类型磷酸钙为主的钙化(点)12和/或第二类型草酸钙为主的钙化(点)14。如前面所讨论的,第一类型钙化12是可能恶性的指标,而第二类型钙化14是可能良性的指标。引入特定波长的激光(如波浪线所示)到标靶10,其发射的光声信号(超声波发射以分割三角形显示)被超声波传感器或换能器320检测到然后形成图像。
本公开的光声成像系统可使用如光声层析成像(photoacoustic tomography;PAT)和光声显微镜(PAM)等。以光声显微镜(PAM)为例,以波长为700nm的激光脉冲照射到标靶组织上以诱导声压波,而搭配50MHz的超声波换能器检测到光声信号(超声波发射)。所获得的光声图像显示于图3中的右侧部分,显示在左侧的亮点对应于磷酸钙钙化点,而右侧较暗的点对应于草酸钙钙化点。这是因为在激光波长650纳米至750纳米的范围内磷酸钙比草酸钙有更强的光吸收。只要针对所施加的激光波长有足够的吸收对比度,是可以区分磷酸钙或草酸钙所获得的图像。
图4A是本公开实施例光声成像方法处理步骤的流程图。在步骤S402中,第一波长的激光脉冲照射到具有第一类型钙化和/或所述第二类型钙化的标靶,从第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从第二类型钙化诱导得到第二光声信号。例如:标靶可能是乳腺组织,第一类型钙化是磷酸钙钙化(即主要由磷酸钙组成的钙化),第二类型钙化是草酸钙钙化(即钙化主要成分为草酸钙)。在步骤S402中所使用的第一波长乃是从磷酸钙吸收光谱的吸收带所预定或预先选出的,使磷酸钙在所述第一波长具有很强的光吸收,而草酸钙在所述第一波长具有微弱光吸收。由于光声信号与光吸收成正比例,如果这两种类型钙化并存时,所得到的第一光声信号远远强于所述第二光声信号。在步骤S404中,利用接收的第一光声信号和/或第二光声信号产生光声图像。第一光声信号在光声图像形成第一钙化图案显示第一类型钙化的位置。另外,第二光声信号在光声图像形成第二钙化图案显示第二类型钙化的位置。然后,在步骤S406中,分析光声图像,以验证第一类型钙化和第二类型钙化的位置。图4B是使用本公开实施例的光声成像方法诊断乳癌钙化的流程图。通过执行本申请的光声成像方法,如果在磷酸钙吸收波长没有观察到钙化,亦即,没有观察到恶性钙化,则检查完成。然而,如果在磷酸钙吸收波长到观察钙化,也就是观察到恶性钙化,患者可能选择跟进追踪或进一步治疗。
在例行乳癌检查,先进行X射线乳房摄影或乳房超声波,而X射线乳房摄影或乳房超声波图像中两种类型钙化(即磷酸钙钙化和草酸钙钙化)都会显现出来。在这种情况下,由于本公开的光声图像可以只显示恶性钙化,通过使用本公开的光声成像方法获得的光声图像可进一步与乳房X射线照片或超声波图像比较以进行确认。一旦证实恶性钙化,病人可能会被转去进一步处理。例如,超声波图像(例如,多普勒超声波图像)可以用于确定血管的位置(即噪声或背景信号),对于消除光声图像的背景噪声是颇有用的。
然而,由于本公开的光声成像方法本身即可区分两种类型钙化,因此本申请的光声图像并不一定需要超声图像或超声波图像来作比较,方能确定为良性或恶性钙化。
图5A-5B显示本公开另一实施例光声成像方法的原理和所得到的光声图像。在图5A中的第一波长的激光(如波浪线所示)导入标靶10,所得到的光声图像显示于图5A的右侧部分。图5A中左侧的亮点对应于磷酸钙钙化,而右侧较暗的点对应于草酸钙钙化。这是因为针对所述第一波长,磷酸钙比草酸钙具有较强的光吸收。例如,所述第一波长是700纳米。另外,在图5B中,第二波长的激光(如波浪线所示)导入标靶10,而所得到的光声图像显示于图5B中的右侧部分。图5B中右侧的亮点对应于草酸钙钙化,而左侧较暗的点对应于磷酸钙的钙化。这是因为针对所述第二波长磷酸钙较草酸钙具有较弱的光吸收。例如,所述第二波长为900纳米。
图6A是本公开另一实施例光声成像方法处理步骤的流程图。在步骤S602中,第一波长的激光脉冲照射到具有第一类型钙化和/或所述第二类型钙化的标靶,从第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从第二类型钙化诱导得到第二光声信号。在步骤S602中所使用的第一波长乃是从磷酸钙吸收光谱的吸收带所预定或预先选出的,对比于草酸钙,磷酸钙在所述第一波长具有强的光吸收。在步骤S604中,利用接收的第一光声信号和/或第二光声信号产生第一光声图像。第一光声信号在第一光声图像形成第一钙化图案显示第一类型钙化的位置。另外,第二光声信号在第一光声图像形成第二钙化图案显示第二类型钙化的位置。
在步骤S606中,第二波长的激光脉冲照射到具有第一类型钙化和/或所述第二类型钙化的标靶,从第一类型钙化诱导得到第三光声信号和/或从第二类型钙化诱导得到第四光声信号。在步骤S606中所使用的第二波长乃是从草酸钙吸收光谱的吸收带所预定或预先选出的,对比于磷酸钙,草酸钙在所述第二波长具有强的光吸收。在步骤S608中,利用接收的第三光声信号和/或第四光声信号产生第二光声图像。第三光声信号在第二光声图像形成第三钙化图案显示第一类型钙化的位置。另外,第四光声信号在第二光声图像形成第四钙化图案显示第二类型钙化的位置。然后,在步骤S610中,分析第一与第二光声图像,以验证第一类型钙化和第二类型钙化的位置。图6B是使用本公开实施例的光声成像方法诊断乳癌钙化的流程图。通过执行本申请的光声成像方法,如果在磷酸钙吸收波长没有观察到恶性钙化,且没有在草酸钙吸收波长观察到钙化,则检查结果正常而完成检查。然而,如果在草酸钙吸收波长到观察钙化,也就是观察到良性钙化,患者可能选择跟进追踪。然而,如果在磷酸钙吸收波长到观察到恶性钙化,患者可能选择跟进追踪或进一步治疗;或者在非磷酸钙吸收的其他波长执行本申请的光声成像方法,消除噪声或背景信号以加强钙化信号,来确认是否观察到恶性钙化。
图7A-7C显示本公开另一实施例光声成像方法的原理和所得到的光声图像。在图7A中,第三波长的激光(如波浪线所示)引入到标靶10,所得到的光声图像显示在图7A的右侧部分。在图7B中,第四波长的激光(如波浪线所示)引入到标靶10,所得到的光声图像显示在图7B的右侧部分。图7A或7B中右侧部分所示的大光斑对应于钙化点(如磷酸钙的钙化或草酸钙钙化),而周围较小的斑点对应于噪音信号的散射(信号来自背景组织如血管或其他软组织)。如图7A所示,在第三波长,无论是钙化光点还是噪音斑点均颇明亮(显示出强信号)。所述第三波长可以是从磷酸钙或草酸钙的吸收光谱的吸收峰先预定的或先选出的,使钙化处针对第三波长具有较强的光吸收。例如,第三波长是700纳米。然而,在第四波长,只有较小的噪音点是亮的。所述第四波长可以从磷酸钙或草酸钙吸收光谱的非吸收带所预先选出的,因此,钙化处针对第四波长的光吸收较弱。例如,磷酸钙钙化针对第三波长700nm具有较强的光吸收,而非针对第四波长900nm。布尔运算(Booleanoperation)处理后,从图7A中的光声图像扣除如图7B所示噪音信号,产生的光声图像则显示在图7C的右侧部分。在图7C中,只显示明亮的钙化点。如此处理能够从光声图像去除背景或噪音信号,并进一步提高光声图像的质量和钙化点的鉴别力。第三或第四波长选择可以根据检测的不同钙化类型或周围组织被测量来决定。图7D是使用本公开另一实施例的光声成像方法诊断乳癌钙化的流程图。根据图7D,首先进行超声波检查,然后进行光声成像检查。类似图6B中的诊断流程,通过执行本申请的光声成像方法,如果在磷酸钙吸收波长没有观察到恶性钙化,且没有在草酸钙吸收波长观察到钙化,则检查结果正常而完成检查。然而,如果在草酸钙吸收波长到观察钙化,也就是观察到良性钙化,患者可能选择跟进追踪。然而,如果在磷酸钙吸收波长到观察到恶性钙化,患者可能选择跟进追踪或进一步治疗;或者在非磷酸钙吸收的其他波长执行本申请的光声成像方法,消除噪声或背景信号以加强钙化信号,来确认是否观察到恶性钙化。
图8是磷酸钙样品和血管的光声光谱。磷酸钙样品钙化点的大小为0.2毫米、0.3毫米和0.5毫米。光声信号的幅值记录为函数而以激光波长为参数。结果显示随着波长变长光声信号振幅变小。此外,可以观察到很小的钙化点,即使是小到0.2毫米。
图9是磷酸钙和草酸钙的光声光谱。磷酸钙和草酸钙光声信号的幅值记录为函数而以激光波长为参数。结果显示随着波长变长光声信号的振幅变小,并绘出两个样品的模拟吻合曲线。然而,磷酸钙的光声信号的下降率(即拟合直线的斜率)是大于为草酸钙的光声信号的下降率。如图9所示,磷酸钙的指数(index)数值(即光声信号的拟合直线的斜率)是大于1.5,而草酸钙指数数值范围为0.5~1.5。虽然图9中未示出,噪音指数数值(例如血液)小于0.5。此种指数,亦即下降的拟合直线的斜率,可以用来区分草酸钙与磷酸钙。
图10是使用本公开又一实施例的光声成像方法处理步骤的流程图。在步骤S1002中,第一波长的激光脉冲照射到具有第一类型钙化和/或所述第二类型钙化的标靶,从第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从第二类型钙化诱导得到第二光声信号。步骤S1004中,接收第一光声信号和/或第二光声信号。在同一时间,测量第一光声信号的第一振幅和/或第二光声信号的第二振幅。在步骤S1006中,第二波长的激光脉冲照射到具有第一类型钙化和/或所述第二类型钙化的标靶,从第一类型钙化诱导得到第三光声信号和/或从第二类型钙化诱导得到第四光声信号。一般情况下,所述第一波长和第二波长是在可见光到近红外光的范围内。较佳情况,所述第一波长和第二波长是在650纳米~950纳米的范围内。例如,所述第一波长是700纳米,所述第二波长为900纳米。在步骤S1008中,接收第三光声信号和/或第四光声信号,且测量第三光声信号的第三振幅和/或第四光声信号的第四振幅。然后,在步骤S1010中,通过计算第三振幅和第一振幅的数值差除以第一波长和第二波长数值差获得第一指数,以验证是否存在第一类型钙化。此外,第二指数是通过计算第四振幅和第二振幅之间的数值差除以第一波长和第二波长数值差而得到,以验证是否存在第二类型钙化。
如本文所述,至少选择两个波长以计算拟合直线斜率,当然也可以采用更多的波长以计算拟合直线的斜率。
以图9为例,如果在第一类型和第二类型钙化分别是磷酸钙和草酸钙,第一和第二波长分别为700纳米和900纳米,第一指数应大于1.5,第二指数是在0.5~1.5的范围内。
综上所述,本公开实施例中的光声成像方法足够敏感,使用本公开实施例中的光声成像方法可以以一种非侵入性的方式来区分恶性或良性钙化,而能用于协助诊断乳癌。此外,本公开实施例中的光声成像方法并不限于适用于检测乳腺组织钙化,还可以被应用在其他生物组织或器官用于检测钙化。
虽然本公开已以实施例公开如上,然其并非用以限定本公开,本领域技术人员,在不脱离本公开的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本公开的保护范围当视所附权利要求书界定范围为准。
Claims (19)
1.一种光声成像方法,适用于一标靶,该方法包括:
照射第一波长的激光脉冲到具有第一类型钙化和/或第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第二光声信号;
接收的所述第一光声信号和/或所述第二光声信号产生光声图像,其中所述第一光声信号在所述光声图像中形成第一钙化图案显示所述第一类型钙化的位置,所述第二光声信号在所述光声图像中形成第二钙化图案显示所述第二类型钙化的位置;以及
分析所述光声图像,以验证所述第一类型钙化的位置和所述第二类型钙化的位置。
2.如权利要求1所述的光声成像方法,其中所述标靶为生物组织。
3.如权利要求1所述的光声成像方法,其中所述第一类型钙化是主要由磷酸钙组成的钙化即磷酸钙钙化,所述第二类型钙化是主要由草酸钙组成的钙化即草酸钙钙化。
4.如权利要求3所述的光声成像方法,其中磷酸钙钙化在所述第一波长的光吸收大于草酸钙钙化在所述第一波长的光吸收。
5.如权利要求1所述的光声成像方法,其中所述第一波长是在可见光至近红外光范围。
6.如权利要求5所述的光声成像方法,其中所述第一波长是介于650nm至750nm间。
7.一种光声成像方法,适用于一标靶,该方法包括:
照射第一波长的激光脉冲到具有第一类型钙化和/或第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第二光声信号;
接收所述第一光声信号和/或所述第二光声信号产生第一光声图像,其中所述第一光声信号在所述第一光声图像中形成第一钙化图案显示所述第一类型钙化的位置,所述第二光声信号在所述第一光声图像中形成第二钙化图案显示所述第二类型钙化的位置;
照射第二波长的激光脉冲到具有所述第一类型钙化和/或所述第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第三光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第四光声信号;
接收所述第三光声信号和/或所述第四光声信号产生第二光声图像,其中所述第三光声信号在所述第二光声图像中形成第三钙化图案显示所述第一类型钙化的位置,所述第四光声信号在所述第二光声图像中形成第四钙化图案显示所述第二类型钙化的位置;以及
分析所述第一光声图像与所述第二光声图像,以验证所述第一类型钙化的位置和所述第二类型钙化的位置。
8.如权利要求7所述的光声成像方法,其中所述标靶为生物组织。
9.如权利要求7所述的光声成像方法,其中所述第一类型钙化是主要由磷酸钙组成的钙化即磷酸钙钙化,所述第二类型钙化是主要由草酸钙组成的钙化即草酸钙钙化。
10.如权利要求9所述的光声成像方法,其中所述第一波长选自于磷酸钙吸收光谱的吸收带,而使磷酸钙钙化在所述第一波长的光吸收大于草酸钙钙化在所述第一波长的光吸收。
11.如权利要求10所述的光声成像方法,其中所述第二波长选自于草酸钙吸收光谱的吸收带,而使草酸钙钙化在所述第二波长的光吸收大于磷酸钙钙化在所述第二波长的光吸收。
12.如权利要求7所述的光声成像方法,其中所述第一波长与所述第二波长是在可见光至近红外光范围。
13.如权利要求11所述的光声成像方法,其中所述第一波长是700nm而所述第二波长是900nm。
14.如权利要求11所述的光声成像方法,还包括照射第三波长的激光脉冲到所述标靶以从背景诱导噪音光声信号;
执行布尔运算,从所述第一光声信号、所述第二光声信号、所述第三光声信号和/或所述第四光声信号中扣除所述噪音光声信号。
15.如权利要求14所述的光声成像方法,其中所述第三波长选自于草酸钙或磷酸钙吸收光谱的非吸收带,而使草酸钙钙化或磷酸钙钙化在所述第三波长的光吸收微弱。
16.一种光声成像方法,适用于一标靶,该方法包括:
照射第一波长的激光脉冲到具有第一类型钙化和/或第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第一光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第二光声信号;
接收所述第一光声信号和/或所述第二光声信号,且测量所述第一光声信号的第一振幅和/或所述第二光声信号的第二振幅;
照射第二波长的激光脉冲到具有所述第一类型钙化和/或所述第二类型钙化的所述标靶,从所述第一类型钙化诱导得到第三光声信号和/或从所述第二类型钙化诱导得到第四光声信号;
接收所述第三光声信号和/或所述第四光声信号,且测量所述第三光声信号的第三振幅和/或所述第四光声信号的第四振幅;以及
通过计算所述第三振幅和所述第一振幅的数值差除以所述第一波长和所述第二波长数值差获得第一指数,以验证所述第一类型钙化存在,且通过计算所述第四振幅和所述第二振幅之间的数值差除以所述第一波长和所述第二波长数值差而得到第二指数,以验证所述第二类型钙化存在。
17.如权利要求16所述的光声成像方法,其中所述第一波长与所述第二波长是在可见光至近红外光范围。
18.如权利要求16所述的光声成像方法,其中所述第一波长和第二波长是在650纳米~950纳米的范围内
19.如权利要求18所述的光声成像方法,其中所述第一波长是700纳米,所述第二波长为900纳米。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261709598P | 2012-10-04 | 2012-10-04 | |
US61/709,598 | 2012-10-04 | ||
US13/943,801 | 2013-07-17 | ||
US13/943,801 US20140100437A1 (en) | 2012-10-04 | 2013-07-17 | Non-invasive diagnostic method for breast cancer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103705213A true CN103705213A (zh) | 2014-04-09 |
CN103705213B CN103705213B (zh) | 2016-02-17 |
Family
ID=50398865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310460485.8A Active CN103705213B (zh) | 2012-10-04 | 2013-09-30 | 检测钙化或微钙化的光声成像方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103705213B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102014756A (zh) * | 2008-03-26 | 2011-04-13 | 拜尔匡泰迪克斯公司 | 定位乳房微钙化的基于图像的动态超声光谱术 |
CN102240213A (zh) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | 国立清华大学 | 钙化点成像方法及系统 |
US20120130222A1 (en) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Measuring apparatus |
CN102512207A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-06-27 | 苏州生物医学工程技术研究所 | B超探头式光声成像乳腺扫描仪及其扫描方法 |
-
2013
- 2013-09-30 CN CN201310460485.8A patent/CN103705213B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102014756A (zh) * | 2008-03-26 | 2011-04-13 | 拜尔匡泰迪克斯公司 | 定位乳房微钙化的基于图像的动态超声光谱术 |
CN102240213A (zh) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | 国立清华大学 | 钙化点成像方法及系统 |
US20120130222A1 (en) * | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Measuring apparatus |
CN102512207A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-06-27 | 苏州生物医学工程技术研究所 | B超探头式光声成像乳腺扫描仪及其扫描方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103705213B (zh) | 2016-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nyayapathi et al. | Photoacoustic imaging of breast cancer: a mini review of system design and image features | |
Manohar et al. | Current and future trends in photoacoustic breast imaging | |
US11596351B2 (en) | Devices, systems, and method for non-invasive tissue characterization | |
Andreev et al. | Optoacoustic tomography of breast cancer with arc-array transducer | |
Yaseen et al. | Optoacoustic imaging of the prostate: development toward image-guided biopsy | |
Kang et al. | Photoacoustic imaging of breast microcalcifications: a validation study with 3‐dimensional ex vivo data and spectrophotometric measurement | |
Oraevsky et al. | Laser optoacoustic imaging of the breast: detection of cancer angiogenesis | |
Ermilov et al. | Laser optoacoustic imaging system for detection of breast cancer | |
Heijblom et al. | Clinical photoacoustic breast imaging: the Twente experience | |
JP5685179B2 (ja) | 乳房の微小石灰化を検出するための超音波画像のスペクトル分析方法 | |
Piras et al. | Photoacoustic imaging of the breast using the twente photoacoustic mammoscope: present status and future perspectives | |
Heijblom et al. | Visualizing breast cancer using the Twente photoacoustic mammoscope: what do we learn from twelve new patient measurements? | |
US20040215072A1 (en) | Method of medical imaging using combined near infrared diffusive light and ultrasound | |
Wiskin et al. | Inverse scattering and refraction corrected reflection for breast cancer imaging | |
Duric et al. | In-vivo imaging results with ultrasound tomography: Report on an ongoing study at the Karmanos Cancer Institute | |
JP6071260B2 (ja) | 被検体情報取得装置および情報処理方法 | |
TWI405560B (zh) | 鈣化點成像方法及系統 | |
JP2012505065A (ja) | 悪性細胞の存在をスクリーニングするためのマンモグラフィ装置及び方法 | |
Lafci et al. | Noninvasive multiparametric characterization of mammary tumors with transmission-reflection optoacoustic ultrasound | |
CN104825180A (zh) | 一种三模态乳腺成像系统及其成像方法 | |
CN106618489A (zh) | 用于获取被检体信息的装置和处理方法 | |
Kosik et al. | Lipid-weighted intraoperative photoacoustic tomography of breast tumors: volumetric comparison to preoperative MRI | |
Zalev et al. | Clinical feasibility study of combined optoacoustic and ultrasonic imaging modality providing coregistered functional and anatomical maps of breast tumors | |
Ranger et al. | Breast imaging with ultrasound tomography: A comparative study with MRI | |
Duric et al. | Detection and characterization of breast masses with ultrasound tomography: clinical results |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |