CN103892800A

CN103892800A - 光声探头和具有光声探头的光声装置

Info

Publication number: CN103892800A
Application number: CN201310740998.4A
Authority: CN
Inventors: 吴政泽; 金正浩; 郑锺圭
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd; Samsung Medison Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd; Samsung Medison Co Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-07-02
Also published as: EP2749212A1; KR20140084828A; US9631971B2; US20140182385A1

Abstract

本发明提供了一种光声探头和具有光声探头的光声装置。光声探头和实现光声探头的光声装置可减少由光声探头中产生的超声波造成的伪像，而无需安装单独的装置。光声探头和实现光声探头的光声装置可通过改变在光声探头中设置的构造或结构来减少伪像。光声探头可接收从吸收预定波长的光的对象的内部材料产生的光声信号，并可包括用于将光声信号转换为电信号的压电模块和布置在压电模块的前表面上的对象接触单元，所述对象接触单元接触对象，并且不吸收所述预定波长的光。

Description

光声探头和具有光声探头的光声装置

技术领域

这里公开的实施例涉及一种用于接收从吸收光的材料产生的光声波的光声探头的结构和一种包括所述光声探头的光声装置。

背景技术

包括例如超声成像装置、光声成像装置、X射线成像装置等的医学成像装置针对对象使用超声波、激光、X射线等的发送、吸收或反射特性获取对象的图像，并使用所述图像诊断对象或受体的状况。

光声成像可指用于利用光声效应非侵入性地获得对象的图像的方法。光声效应可指材料吸收光或电磁波来产生声波的现象。

为了获得光声图像，使用用于向对象辐射光的光源和用于接收从对象的内部材料产生的光声波的探头。当辐射光入射到探头时，由于对象中存在的散射材料，在光声图像中不利地造成了伪像。

发明内容

因此，本发明的一方面在于提供光声探头来减少由在光声探头中产生的超声波造成的伪像，而无需安装单独的装置。可通过在改变光声探头中设置的构造或结构来获得伪像的减少，并且光声装置包括所述光声探头。

本发明的另外的方面的将在下面的描述中被部分阐明，并且部分从描述中是清楚的或通过本发明的实施可被获知。

根据本发明的一方面，一种用于接收从吸收预定波长的光的对象的内部材料产生的光声信号的光声探头，包括：压电模块，将光声信号转换为电信号；对象接触单元，布置在压电模块的前表面上，对象接触单元接触对象并且不吸收所述预定波长的光。

光声信号可通过对象接触单元被输入到压电模块。

对象接触单元可包括不吸收所述预定波长的光的色素。

色素可具有波长与所述特定（预定）波长不同的颜色。

对象接触单元可以不包括色素。

对象接触单元可包括光散射颗粒。

光散射颗粒可包括二氧化钛（TiO₂）、二氧化铝（ALO₂）和/或二氧化硅（SiO₂）。

光散射颗粒可具有亚微米大小。

光散射颗粒可具有相对于对象接触单元的约6%或更少的体积比，以保持穿过对象接触单元的光声信号的特性。

对象接触单元可具有平坦形状。

对象接触单元可以是用于聚集光声信号的声透镜。

根据本发明的另一方面，一种光声装置可包括光声探头和用于向对象辐射预定波长的光的光源。

根据本发明的另一方面，一种用于接收从吸收预定波长的光的对象的内部材料产生的光声信号的光声探头，包括：压电模块，将光声信号转换为电信号；对象接触单元，布置在压电模块的前表面上，对象接触单元接触对象并且不吸收预定波长的光。对象接触单元可包括吸收部分和非吸收部分，其中，所述吸收部分对预定波长的光具有较高的吸收率，非吸收部分对所述预定波长的光的具有较低的吸收率，并且吸收部分和非吸收部分的接触表面可具有阶梯结构，并且非吸收部分接触对象。

吸收部分可包括吸收所述预定波长的光的色素，并且非吸收部分可包括不吸收所述预定波长的光的色素。

非吸收部分具有波长与所述（特定）预定波长不同的颜色。

非吸收部分可不包括色素。

阶梯的高度可以是吸收部分产生的光声波的波长的一半的奇数倍。

可以以不规则周期重复形成在吸收部分和非吸收部分之间的接触表面上的阶梯。

阶梯的周期可以是由吸收部分产生的光声波的波长的倍数。

根据本发明的另一方面，一种光声装置，包括：上述光声探头和用于向对象辐射预定波长的光的光源。

根据本发明的另一方面，一种光声装置，包括，探头，用于从吸收第一波长的光的对象接收光声信号，所述探头包括：压电模块，将光声信号转换为电信号；对象接触单元，布置在压电模块和对象之间，其中，对象接触单元吸收第二波长的光。

光声装置可还包括用于向对象发射第一波长的光的光源。

对象接触单元可包括用于吸收第二波长的光的第一颜色。对象接触单元可包括具有相对于对象接触单元的6%或更少的体积比的光散射颗粒。

对象接触单元可包括吸收部分和非吸收部分，吸收部分比非吸收部分对第一波长的光的具有更高吸收率。非吸收部分可被布置在对象和吸收部分之间，非吸收部分可包括与吸收部分不同的颜色。可用定型为适合于非吸收部分的至少一个凹槽的至少一个的凸出来形成吸收部分。吸收部分可包括第二颜色来吸收第一波长的光，并且非吸收部分可包括第一颜色。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1是示出当传统光声探头向对象辐射光时发生的问题的示意性示图；

图2A和图2B是分别示出能够获取光声图像和超声波图像两者的光声探头的结构的顶视图和前视图；

图3A和图3C详细示出由从光声探头到对象的光的辐射所造成的问题；

图4是示出根据本发明的一个实施例的光声探头的内部结构的剖视图；

图5是示出作为声透镜的色素比的函数的透镜信号和PZT信号的强度的曲线图；

图6是示出根据本发明的一个实施例的包括光散射颗粒的光声探头的剖视图；

图7A和图7B是示出根据本发明的另一实施例的光声探头的内部结构的剖视图；

图8是示出具有阶梯的声透镜的构造的放大图；

图9A至图9D示出根据本发明的另一实施例的制造声透镜的处理；

图10示出根据本发明的另一实施例的依据声透镜的构造的光声波的辐射方向的改变。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指相同的元件。

超声成像被广泛用作用于诊断对象的医学成像方法。近年来，光声成像已被开发并用于各种诊断领域，其中，在所述光声成像中，对象的超声特性与对象的光声特性结合。

光声成像（PAI）一般指具有高空间分辨率的超声图像与具有高对比度的光学图像组合的方法，所述方法适用于对生物组织进行成像。当向生物组织辐射激光时，在生物组织中吸收激光的短电磁脉冲，并通过作为初始超声波的产生源的组织部位中的热弹性扩张产生瞬时声压。由此形成的超声波各种延迟地到达生物组织的表面，并且通过对超声波进行成像获得光声图像。在以下实施例中，光声波可指通过光吸收产生的声波，并且光声波可包括超声波。

超声成像是已建立的使用超声波诊断对象（例如，诊断人体的损伤）的医学成像方法。可通过使用超声波辐射对象并接收从对象的内部材料返回的超声波来获得超声图像。超声图像可包括例如，显示对象的横断面图像的B模式图像、显示对象的弹性信息的弹性图像、显示对象的特定部位的生物信息的M模式图像或用于实时可视化血流的彩色多普勒图像等。

光声图像可与超声波图像结合使用。可通过超声图像和光声图像之间的比较和分析来确定解剖结构和光吸收率两者，其中，通过向对象的特定部位辐射超声波来获得所述超声图像，通过向对象的所述特定部位辐射激光来获得所述光声图像。

图1是示出当传统光声探头向对象辐射光时发生的问题的示意性示图。

光声探头10接收在对象中产生的光声波或光声信号，并从而将其转换为电信号。在本发明的实施例的描述中，光声波可指光声信号。光声装置包括光声探头10以使用由光声探头10转换的电信号对对象进行成像。

参照图1，光声探头10可在它的前表面上设置有接触对象的对象接触单元11。对象接触单元11可以是聚焦超声波的声透镜。对象接触单元11可具有接触对象的第一表面和第一表面对面的第二表面，其中，所述第二表面接触光声探头10的前表面。

用于散射光的多个光散射体3存在于对象中。当使用具有特定波长的光辐射对象时，辐射光4被射入对象，并且射入的光4中的一些到达目标材料1来产生声波，同时其余的光被光散射体3散射并被入射在对象接触单元11（例如，对象接触单元11的第一表面）上。当对象接触单元11由吸收光4的材料制成时，通过对象接触单元11中的光吸收产生声波，并且产生的声波被再次辐射到对象，以形成光声图像中的伪像。

根据本发明的实施例的光声探头可用于仅获取光声图像，或超声波图像和光声图像两者。在后一种情况下，光声探头具有能够接收和发送超声波的构造。为了这个目的，光声探头可被实现为具有用于发送和接收超声波信号的结构的传统超声波探头，光声探头可与辐射光的光纤组合以使得能够由单个装置实现光的辐射和超声波的接收。

以下，在下面的实施例中，将描述用于获取超声图像和光声图像两者的光声探头。作为为了方面描述的示例，通过光吸收产生的声波可包括超声波，并且光声探头的对象接触单元可包括声透镜。另外，在下面的实施例中，“光声波”和“超声波”可以可交换地使用。

图2A和图2B是分别示出适用于、可操作于、适合于、构造为、能够等获取光声图像和超声波图像两者的光声探头的结构的顶视图和前视图。

参照图2A，探头50包括：压电模块51，用于发送和接收超声波；声透镜53，布置在压电模块51的前表面来聚焦超声波；光纤55，用于向对象辐射预定波长的光。用于产生光的光源可被设置在光声装置中，并且可在考虑对象中存在的目标材料的同时适当地选择由光源产生的光的波长。

光声装置可使用光声效应获取对象的图像。如图2A和图2B所示，当光声探头50发送并接收超声波时，光声装置产生对象的超声图像。

压电模块51可包括：压电层，执行电信号和声信号之间的相互转换；匹配层，布置在压电层的前表面；背衬层（backing layer），布置在压电层的后表面。

当机械压力被施加于预定对象时产生电压的现象和当电压被施加时发生机械变形的现象分别被称为压电效应和逆压电效应，具有这些效应的材料被称为压电材料。也就是说，压电材料将电能转换为机械振动能，并将机械振动能转换为电能。

压电层可由压电材料制成，并且可在接收到电信号时将电信号转换为机械振动能来产生超声波，而在接收到超声波信号时将超声波信号转换为电信号。

构成压电层的压电材料可包括锆钛酸铅（PZT）的陶瓷、包含铌镁酸铅和钛酸铅的固溶体的PZMT单晶、包含铌锌酸铅和钛酸铅的固溶体的PZNT单晶等。

匹配层可被布置在压电层的前表面上。匹配层可减小压电层和对象之间的声阻抗的差，由此有效地将由压电层产生的超声波发送到对象。匹配层可包括至少一个层，并且匹配层可与压电层一起通过切割处理被划分为具有预定宽度的多个单元。

背衬层可被布置在压电层的背面。背衬层可吸收由压电层产生的超声波，并阻挡超声波向着压电层的后表面的传输，从而防止图像失真。背衬层可包括多个层，以对所述超声波的减少或阻挡效果进行改善。

声透镜53可被布置在压电模块51的前表面上，更具体地，被布置在匹配层的前表面上，以聚焦发送或接收的超声波。

光纤55可将预定波长的光从光源辐射到对象。例如，如图2B中所示，一束光纤55可围绕压电模块51。给出这种构造作为光声探头的示例，并且光纤55可分布在压电模块51的上下侧和左右侧。此外，或可选择地，光纤可被布置在压电模块附近的其它位置。

可使用光发射器件（诸如，半导体激光器（LD）、发光二极管（LED）、固体激光器或气体激光器）来实现光源，以产生特定波长分量或包括所述分量的单色光，并且光源可包括多个光源，以产生具有不同波长的光。

例如，在光声探头测量对象的血红蛋白浓度的情况下，虽然光吸收特性可根据血红蛋白浓度而改变，但是近红外波长区域（约650纳米至约1200纳米）中的光被吸收。可使用用于产生相应波长区域之内的单个波长的激光器，并且还可使用用于使用非线性光学晶体改变波长的光参量振荡（OPO）激光器。

以下，基于具有作为示例的结构的前述光声探头，将详细描述由声透镜的光吸收造成的问题和用于解决所述问题的本发明的实施例。

图3A和图3C详细示出由从光声探头到对象的光的辐射所造成的问题。图3A至图3C是示出光声探头的一部分的剖视图。

参照图3A，从光纤55辐射的光4被射入对象，光4中的一些与光散射体3碰撞，并到达吸收光的目标材料1，并且其余光与光散射体3碰撞，并入射在声透镜53上。

一般地，声透镜53具有特定颜色。当包含在声透镜53中的色素吸收具有落在从光纤55辐射的光4的波长之内的波长或与光4的波长相应的波长的光时，入射光4在声透镜53中被吸收。如上所述，如图3B中所示，当目标材料1吸收光时，它产生超声波5，并且声透镜53还吸收入射光并从而产生超声波6。

也就是说，从光纤55辐射的光4中的一些在目标材料1中被吸收以产生原始光声波5，并且其余光在声透镜53中被吸收，产生非期望的光声波6。

参照图3C，由目标材料1产生的原始光声波5入射在声透镜53上，并在压电模块51中被转换为电信号。转换后的电信号被用于对象的光声图像的形成。然而，图3B中描述的原始光声波5和非期望的光声波6两者被入射在声透镜53上。图3B中描述的非期望的光声波6被传输到对象，与对象中存在的超声散射体2碰撞，并作为反射波7返回。

因此，入射在光声探头50上的波可包括由目标材料1产生的光声波和从非目标材料（例如，超声散射体2）反射的光声波7。也就是说，光声波7在最终生成的光声图像中产生伪像。

图4是示出根据本发明的一个实施例的光声探头的内部结构的剖视图。

参照图4，根据本发明的实施例的光声探头100包括：压电模块110，执行电信号和声信号之间的相互转换；平坦声透镜130，布置在压电模块110的前表面；光纤155，向对象辐射光。如上所述，压电模块110可包括匹配层、压电层和背衬层。同时，可单独地提供光纤155，而不是将其包括在光声探头100中。

如上所述，可能由包含在声透镜中的色素的光吸收造成由非目标材料2的光声图像的伪像。因此，根据本发明的实施例的光声探头100包括不吸收从光纤155辐射的光的声透镜130。也就是说，图4中示出的声透镜130可具有与图3A至图3C中示出的声透镜53的颜色不同的颜色。

也就是说，为了防止声透镜130吸收从光纤155辐射的光4，包含在声透镜130中的色素吸收具有与从光纤155辐射的光的波长不同的波长的光，或者在声透镜130中不包含色素。在前一种情况下，声透镜130的颜色被改变为不同的颜色，并且在后一种情况下，从声透镜130去除颜色。例如，声透镜130可以是第一颜色并吸收第一波长之内的光，并且声透镜130不对应于（即，不同于）光纤155发射的光的第二波长。

例如，在从光纤155辐射的光4落在具有短于绿色的波长的可见光区域之内的情况下，声透镜130包含吸收具有比绿色的波长（约532纳米）更长的波长的光的色素，在从光纤155辐射的光4落在红色和红外区域（例如，约620纳米至约1毫米）之内的情况下，声透镜130包含吸收具有比约600纳米更短的波长的光的色素。光纤155可辐射具有其他波长的光，并且本公开不限于可见光或红外光。声透镜130可包含吸收与由光纤155发出的光的波长不同的波长的光的色素，或者声透镜130可不包含任何色素（例如，声透镜可以是无色的）。

如上所述，当声透镜130被设计或构造为不吸收从光纤155辐射的光4时，可防止由声透镜130的光吸收产生光声波，并且从而减少光声图像中的伪像。

图5是示出作为声透镜的色素比的函数的透镜信号和PZT信号的强度的曲线图。例如，色素比可随着声透镜吸收更多光而增加。这里，声透镜的色素可以是吸收从光纤155辐射的光4的色素。

再次参照图4，当声透镜130不吸收从光纤155辐射的光4时，光4的入射在声透镜130上的一部分穿过声透镜130并到达压电模块110。在这种情况下，压电模块110也吸收光4，并产生光声波。

在图5的曲线图中，通过声透镜130的光吸收再次入射的光声波信号被称为透镜信号，并且通过压电模块110的光吸收再次入射的光声波信号被称为PZT信号。也就是说，通过声透镜130的光吸收产生，随后从超声波散射体反射并返回的光声波被称为透镜信号。通过压电模块110的光吸收产生，从超声波散射体反射并返回的光声波被称为PZT信号。

参照图5，随着声透镜130的色素比下降（即，由声透镜吸收的光的量减少），透镜信号的强度降低，但PZT信号的强度增加（即，由压电模块吸收的光的量增加）。然而，如图5的曲线图中所示，随着色素比的减少的透镜信号的强度的减少大于随着色素比的减少的PZT信号的强度的增加。也就是说，由声透镜和压电模块整体吸收的光的量可减少。

因此，为了减少光声图像中的伪像，如本发明的实施例中，声透镜130不包含色素或包含不吸收从光纤155辐射的光4的色素。

图6是示出根据本发明的实施例的包括光散射颗粒的光声探头的剖视图。

参照图6，声透镜130可包括光散射颗粒132以减小压电模块110的光吸收效应。光散射颗粒132可具有亚微米大小，并可包括二氧化钛（TiO₂）、二氧化铝（ALO₂）、二氧化硅（SiO₂）等。光散射颗粒132的类型不限于这些材料，并且各种其他类型的光散射颗粒132可被包括在声透镜130中。

同时，为了在光散射颗粒132的插入之前和之后保持声透镜130的声学特性，光散射颗粒132的体积比可基于声透镜130被调整到约6%或更少。

当光散射颗粒132被包括在声透镜130中时，可由光散射颗粒132散射入射在声透镜130上的光4，并且从而到达压电模块110的光的量被减小。根据图6中描述的实施例的光声探头100减少声透镜130的光吸收效应和压电模块110的光吸收效应两者，从而最小化关于对象的光声图像的伪像。

根据本发明的实施例的光声装置包括根据前述实施例的光声探头100，其中，所述光声装置在从光声探头100接收信号并产生光声图像时，通过减少声透镜130的光吸收效应来减少伪像并提高图像质量。

图7A和图7B是示出根据本发明的实施例的光声探头的内部结构的剖视图。

参照图7A和图7B，根据本发明的实施例的光声探头200包括：压电模块210，执行电信号与声信号之间的相互转换；声透镜230，布置在压电模块210的前表面上；光纤255，向对象辐射光。压电模块210可包括匹配层、压电层和背衬层。同时，光纤255可被单独设置，而不是被包括在光声探头100中。

声透镜230可包括不吸收从光纤255辐射的光4的非吸收部分231和吸收从光纤255辐射的光4的吸收部分232。非吸收部分231可被布置在接触对象的侧面，而吸收部分232可被布置在非吸收部分231的后表面上。声透镜230可具有平坦的形状。

非吸收部分231和吸收部分232可具有相同的声学特性，但具有不同的光学特性。为了这个目的，非吸收部分231和吸收部分232可由相同的材料制成，但具有不同的颜色。

具体地，如图4中所示，非吸收部分231可包含不吸收从光纤255辐射的光的色素，或不包含色素。也就是说，非吸收部分231可具有与从光纤255辐射的光4不同波长的颜色，或可不具有颜色。

吸收部分232可包含具有声透镜230的期望颜色的色素。存在声透镜230呈现特定颜色（例如，使用颜色以呈现产品的公司标识（CI））的情况。在这种情况下，吸收部分232可包含具有特定颜色的色素，从而使声透镜230能够在外部部分呈现特定颜色。

非吸收部分231和吸收部分232之间的接触表面可具有阶梯（例如，类似于阶梯函数的形状）。也就是说，非吸收部分231和吸收部分232之间的接触表面可不具有平坦的表面，而是可具有凸起/凹槽或不规则的形状。阶梯可周期性地重复，并且周期可以不规则。例如，非吸收部分231和吸收部分232之间的接触表面可具有锯齿形、正弦曲线形、透镜（凹/凸）形状等。每个阶梯、齿等的宽度可一致或可变化。每个阶梯、齿等的高度可一致或可变化。每个阶梯、齿等的周期可一致或可变化。将参照图8给出对其的详细说明。

如图7A中所示，当从光纤255辐射的光的一部分在目标材料1中被吸收并且光的另一部分通过光散射体被入射在声透镜230上时，原始光声波5可在目标材料1中产生并且非期望的光声波6可在声透镜230中产生。产生的光声波6可由声透镜230的阶梯结构衍射，并可以以衍射波的形式而不是平行于声透镜230的表面被传输进对象。

如图7B中所示，虽然光声波6与散射超声波的非目标材料2碰撞，但是以衍射波的形式传输的光声波6的反射波7可沿着多个方向被反射，并且光声波6因此变弱。因此，在对象的光声图像中的伪像的产生减少。也就是说，如图7B中所示，从非目标材料反射的反射波可不朝向或到达声透镜230，或可被减弱到使得反射波具有较小的影响的程度。以下，将参照图8详细描述声透镜230的构造。

图8是示出具有阶梯的声透镜的构造的放大图。

参照图8，声透镜230的阶梯的高度可以是光声波的波长（λ）的一半的m倍，并且m可以是奇数，其中，所述光声波通过吸收部分232吸收入射在声透镜230上的光来产生。阶梯可以以不规则的周期重复，并且阶梯的周期（T）可以是光声波的波长（λ）的整数（N）倍，并且整数（N）可以是随机的。阶梯的高度和周期（T）与光声波的波长（λ）之间的关系可基于波场的衍射现象。

当从光纤255辐射的光入射在声透镜230上时，可沿着吸收部分232的表面形成由吸收部分232的光吸收产生的光声波，并且这种情况的光声波的强度与不具有阶梯结构的情况相同，所述光声波被分配到随机具有约0至约180度的相位差，并且可以以衍射波的形式而不是平行于声透镜230的表面被传输到对象。

图9A至9D示出根据本发明的另一实施例的制造声透镜的方法。

参照图9A，用于形成吸收部分232的材料可被插入到与吸收部分232的形状相应的模具20。用于形成吸收部分232的材料可以是，例如，包含色素的硅橡胶。与吸收部分232的形状相应的形状可与吸收部分232的形状相反。例如，吸收部分232的凹槽与模具20的凸起相应，并且吸收部分232的凸起与模具20的凹槽相应。例如，吸收部分232的顶点或阶梯可与模具20的槽相应。

如图9B中所示，当吸收部分232被完全固化时，模具20被移除。此外，如图9C中所示，用于形成非吸收部分231的材料可被插入到吸收部分232中。也就是说，用于形成非吸收部分231的材料填充吸收部分232的凹槽，并且平坦模具22被放置在所述材料上。作为结果，不吸收光的材料构成声透镜130的表面。作为构成非吸收部分231的材料的示例，可使用不包含色素的硅橡胶。

如图9D中所示，当非吸收部分231被完全固化后，模具22被移除。如图9A至9D中所示，可通过双注入（例如，通过使用用于吸收部分的一个模具和用于非吸收部分的另一个模具）制备声透镜230，但给出这种方法作为用于制造声透镜230的方法的示例，而本发明的实施例不限于此。

图10示出根据本发明的实施例的依据声透镜的构造或配置的光声波的辐射方向的改变。在图10的右侧示出极区图。

如从图10可看出的，从一般声透镜53辐射的光声波可以以特定方向或以特定角度辐射，但是从具有阶梯结构的声透镜230辐射的光声波以很大的角度传播，并且其效果减少。

同时，根据本发明的实施例的光声装置包括根据前述示例实施例的光声探头200，并且所述光声装置在从光声探头200接收信号并产生光声图像时，减少由声透镜130的光吸收效应引起的伪像并提高图像质量。

在上述示例性实施例中，对象接触单元可指声透镜，但本发明的实施例不限于此。也就是说，当附加层被设置在声透镜的前表面上时，所述层可作为对象接触单元，并且可应用图4的结构以及图7A至图7C的结构。更具体地，对象接触单元可包含不吸收从光纤辐射的光的色素或不包含色素。在另一实施例中，对象接触单元包括吸收从光纤辐射的光的吸收部分和不吸收从光纤辐射的光的非吸收部分，并且吸收部分和非吸收部分的接触表面可具有阶梯形状。

如从上面的描述明显的是，根据本发明的示例实施例的光声探头和包括所述光声探头的光声装置减少由光声探头中产生的光声波造成的光声图像中的伪像。根据本发明的示例实施例的光声探头和包括所述光声探头的光声装置可实现减少伪像并提高图像质量，而无需安装单独的装置，取而代之的是改变设置在光声探头中的对象接触单元的构造或结构。朝向对象发射光的光源可发射各种波长的光。光声探头可包括对象接触单元（例如，声透镜），其中，所述对象接触单元吸收与光源发出的光的波长和/或由对象吸收的光的波长不同的波长的光。在另外的或可选择的实施例中，在光源发出的光的波长改变的情况下和/或由对象吸收的光的波长改变的情况下，根据光源发出的光的波长和/或根据对象吸收的光的波长，光声探头可适合于、可操作于、适用于、构造为、能够等改变或修改或替换对象接触单元（例如，声透镜）。

本公开在此已描述了一个或更多个实施例，在所述实施例中，光声探头和光声装置可用于医学应用，以获取受体的图像和/或受体的诊断生物组织的图像，用于治疗与诊断受体（例如，人类、动物和其他生命形式）。然而，这里公开的光声探头和光声装置不限于医学领域，并可用在其它领域中，并且可用在包括工业应用的任意对象，以检查对象的内部特性和结构。

根据上述示例实施例的光声探头和光声装置可使用一个或更多个处理器。例如，可使用一个或更多个通用或专用计算机（例如，处理器、控制器和算术逻辑单元、中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、数字信号处理单元（DSP）、微型计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、专用集成电路（ASIC）、微处理器或能够以限定的方式响应并执行指令的任何其他装置）实现处理装置。

虽然已经示出并描述了这里公开的示例实施例，但本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，本发明的范围在权利要求书及其等同物中限定。

Claims

1.一种接收从吸收预定波长的光的对象的内部材料产生的光声信号的光声探头，包括：

压电模块，将光声信号转换为电信号；

对象接触单元，布置在压电模块的前表面上，所述对象接触单元接触对象并且不吸收所述预定波长的光。

2.根据权利要求1所述的光声探头，其中，光声信号通过对象接触单元被输入到压电模块。

3.根据权利要求2所述的光声探头，其中，对象接触单元包括不吸收所述预定波长的光的色素。

4.根据权利要求3所述的光声探头，其中，所述色素具有波长与所述预定波长不同的颜色。

5.根据权利要求1所述的光声探头，其中，对象接触单元不包括色素。

6.根据权利要求1所述的光声探头，其中，对象接触单元包括光散射颗粒。

7.根据权利要求6所述的光声探头，其中，光散射颗粒具有亚微米大小，并包括从由二氧化钛（TiO₂）、二氧化铝（ALO₂）和二氧化硅（SiO₂）组成的组中选择至少一种光散射颗粒。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的光声探头，其中，对象接触单元是聚焦光声信号的声透镜。

9.根据权利要求1所述的光声探头，

其中，对象接触单元包括吸收部分和非吸收部分，吸收部分比非吸收部分对所述预定波长的光具有更高的吸收率，吸收部分和非吸收部分的接触表面具有阶梯，并且非吸收部分接触对象。

10.根据权利要求9所述的光声探头，其中，吸收部分包括吸收所述预定波长的光的色素，并且非吸收部分包括不吸收所述预定波长的光的色素。

11.根据权利要求9所述的光声探头，其中，非吸收部分具有波长与所述预定波长不同的颜色。

12.根据权利要求9所述的光声探头，其中，非吸收部分不包括色素。

13.根据权利要求9所述的光声探头，其中，阶梯的高度是吸收部分产生的光声波的波长的一半的奇数倍。

14.一种光声装置，包括：

探头，用于从吸收第一波长的光的对象接收光声信号，所述探头包括：

压电模块，将光声信号转换为电信号；

对象接触单元，布置在压电模块和对象之间，

其中，对象接触单元吸收第二波长的光。

15.根据权利要求14所述的光声装置，还包括：

光源，向对象发射第一波长的光。