CN210990224U

CN210990224U - 手持光声成像探测机构

Info

Publication number: CN210990224U
Application number: CN201921415947.3U
Authority: CN
Inventors: 李锐; 杨彬; 王璞; 夏炎; 兰璐
Original assignee: Weipeng Suzhou Medical Devices Co ltd
Current assignee: WEIPENG (SUZHOU) MEDICAL DEVICES Co.,Ltd.; Beihang University; Peking University First Hospital
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2020-07-14
Anticipated expiration: 2029-08-28

Abstract

一种手持光声成像探测机构，包括超声探头、设置在所述超声探头一侧的光传导件、设置在所述超声探头一侧的整形组件、及设置在所述超声探头一侧的反射组件；所述光传导件用于传输检测激光；所述整形组件用于对从所述光传导件出射的检测激光的光斑进行调整；所述反射组件靠近所述超声探头的检测口；所述反射组件上设有光束反射面；所述光束反射面将光斑整形后的所述检测激光反射至所述超声探头的检测口外侧。检测激光经光学整形后，被光束反射面反射至超声探头的检测口的外侧，从而到达待测对象的表面，并被待测对象内部所吸收，超声探头直接根据检测口所接收到的超声信号还原重建生物组织内部不同成分的分布，从而省去耦合部分，并减少体积。

Description

手持光声成像探测机构

技术领域

本实用新型涉及光声成像技术领域，特别是涉及一种手持光声成像探测机构。

背景技术

光声成像是近年来最新发展的一种生物组织深层成像方法。不同于传统的超声成像，光声成像采用特殊波长的脉冲激光作为激发源。特定的生物组织会吸收该波长的激光能量，随即产生微小的热弹性膨胀，并以超声波的形式传递出去。不同的生物组织对激光(波长和能量)的吸收不同，因此就可以根据探测到的超声信号来还原重建生物组织内部不同成分的分布。相对于传统的光学成像手段，光声成像依靠生物组织对光的吸收而探测其内部产生的超声信号，因此克服了传统光学成像在成像深度与成像分辨率上不可兼得的缺点，从而可以实现生物组织内部较大深度的高分辨率成像。

手持式光声成像探头是在现有的超声成像探头的基础上加装激光发射/传导单元，从而实现光声图像和超声图像的多模断面匹配成像的目的。手持式成像探头的设计符合临床医生的使用习惯，有利于光声成像技术的临床转化。然而，当前的手持式光声成像探头通过添加与手持式超声探头相匹配的耦合部件，将激发光照射到样本中，同时探测所产生的光声信号，然而其耦合部分过于复杂，使原本小巧灵活的超声探头变得庞大，导致适用范围有限。

实用新型内容

基于此，有必要针对因需要耦合部件将接收到的超声信号反射至超声探头导致体积过大的问题，提供一种手持光声成像探测机构。

一种手持光声成像探测机构，包括：超声探头、设置在所述超声探头一侧的光传导件、设置在所述超声探头一侧的整形组件、及设置在所述超声探头一侧的反射组件；所述光传导件用于传输检测激光；所述整形组件用于对从所述光传导件出射的检测激光的光斑进行调整；所述反射组件靠近所述超声探头的检测口；所述反射组件上设有光束反射面；所述光束反射面将光斑整形后的所述检测激光反射至所述超声探头的检测口外侧。

上述手持光声成像探测机构，通过光传导件将外部激光发生源所产生的检测激光传导至整形组件，检测激光经光学整形后，被光束反射面反射至超声探头的检测口的外侧，从而到达待测对象的表面，并被待测对象内部所吸收，待测对象内部产生超声波，超声探头直接根据检测口所接收到的超声信号还原重建生物组织内部不同成分的分布，从而省去耦合部分，并减少体积。

在其中一个实施例中，所述整形组件包括第一平凸柱面透镜、及第二平凸柱面透镜；所述第一平凸柱面透镜及所述第二平凸柱面透镜依次设置在所述光传导件与所述反射组件之间；从而可提升超声探头的成像效果。

在其中一个实施例中，所述反射组件包括反射件；所述光束反射面设置在所述反射件上。

在其中一个实施例中，所述反射件为平面反射镜；所述平面反射镜相对所述超声探头的检测口的所在平面倾斜设置。

在其中一个实施例中，所述反射件为三棱镜；所述三棱镜的其中一面作为光束反射面，并相对所述超声探头的检测口的所在平面倾斜设置。

在其中一个实施例中，所述反射组件还包括靠近所述超声探头的检测口的窗口镜片；所述反射件处于所述窗口镜片的内侧。

在其中一个实施例中，所述窗口镜片为有机玻璃镜片；从而提高检测激光的透过性。

在其中一个实施例中，所述光束反射面与所述超声探头的检测口的所在平面之间的夹角为15至55度。

在其中一个实施例中，所述光传导件为光纤束。

在其中一个实施例中，所述光传导件为单根光纤。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的手持光声成像探测机构的立体示意图；

图2为图1所示的手持光声成像探测机构的侧视图；

图3为图1所示的手持光声成像探测机构的正视图；

图4为另一实施例的手持光声成像探测机构的立体示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1至图4，为本实用新型一实施方式的手持光声成像探测机构100，用于进行光声成像检测。该手持光声成像探测机构100包括超声探头20、设置在超声探头20一侧的光传导件30、设置在超声探头20一侧的整形组件40、及设置在超声探头20一侧的反射组件50；光传导件30用于传输检测激光600；整形组件40用于对从光传导件30出射的检测激光600的光斑进行调整；反射组件50靠近超声探头20的检测口21；反射组件50上设有光束反射面501；光束反射面501将光斑整形后的检测激光600反射至超声探头20的检测口21外侧。

通过光传导件30将外部激光发生源所产生的检测激光600传导至整形组件40，检测激光600经光学整形后，被光束反射面501反射至超声探头20的检测口21的外侧，从而到达待测对象的表面，并被待测对象内部所吸收，待测对象内部产生超声波，超声探头20直接根据检测口21所接收到的超声信号还原重建生物组织内部不同成分的分布，从而省去耦合部分，减少体积。

在其中一个实施方式中，光传导件30为光纤束；光传导件30延伸至外部激光发生源，激光发生源所产生的检测激光600耦合进光传导件30，并经光传导件30传输至手持光声成像探测机构100内。具体地，可根据不同类型的激光选用不同口径的光纤束。

在其他实施方式中，光传导件30还可以是单根光纤。

请参阅图1，整形组件40包括第一平凸柱面透镜41、及第二平凸柱面透镜42；第一平凸柱面透镜41及第二平凸柱面透镜42依次设置在光传导件30与反射组件50之间；具体地，第一平凸柱面透镜41上的平透光面与第二平凸柱面透镜42上的平透光面相对设置；在本实施方式中，超声探头20内部的感应单元22的接收面为矩形，检测激光600经过第一平凸柱面透镜41及第二平凸柱面透镜42后，光斑呈矩形，与感应单元22的接收面对应，从而可提升超声探头20的成像效果。进一步地，检测激光600所形成的光斑大小小于超声探头20的感应单元22的尺寸，以避免被检测激光600所照射到的部位所产生的光声信号无法被超声探头20所完全接收。

进一步地，平行超声探头20的检测口21所在平面的任意平面为第一平面，经过光束反射面501与第一平面的交线且垂直第一平面的为第二平面，为避免反射组件50无法将检测激光600完全反射至待测对象的表面，导致光斑不完整，光束反射面501在第一平面上的投影面积大于感应单元22的尺寸，光束反射面501在第二平面上的投影面积大于感应单元22的尺寸。

光束反射面501与第一平面之间的夹角根据超声探头20的检测口21与待测对象之间的距离而定；在本实施方式中，超声探头20与待测对象的在检查时的距离为3毫米，同时整形组件40的中轴与超声探头20的中轴之间的距离为11.5mm，为利用光束反射面501将检测激光600反射至待测对象上，光束反射面501与超声探头20的检测口21的所在平面之间的夹角为15至55度；在具体应用中，整形组件40的中轴与超声探头20的中轴之间的距离可能需要根据超声探头20的体积而变动，光束反射面501与超声探头20的检测口21的所在平面之间的夹角可能需要根据感应单元22的内凹深度而调整。

反射组件50包括反射件；光束反射面501设置在反射件上。

请参阅图2，在其中一种实施方式中，反射件为平面反射镜51a；平面反射镜51a相对超声探头20的检测口21的所在平面倾斜设置；平面反射镜51a上与超声探头20相对的一面镀金或镀银后形成光束反射面501；由于采用了镀金或镀银工艺，从而减少了检测激光600在平面反射镜51a上反射时的损耗；可选地，当检测激光600为红外激光时，为提高红外波段的反射率，平面反射镜51a上与超声探头20相对的一面采用镀金处理。

请参阅图4，在另一种实施方式中，反射件为三棱镜51b；三棱镜51b的其中一面作为光束反射面，并相对超声探头20的检测口21的所在平面倾斜设置；三棱镜51b上与超声探头20相对的一面镀金或镀银后形成光束反射面501；可选地，当检测激光600为红外激光时，为提高红外波段的反射率，三棱镜51b上与超声探头20相对的一面采用镀金处理。

请参阅图2，反射组件50还包括靠近超声探头20的检测口21的窗口镜片52；反射件处于窗口镜片52的内侧；具体地，窗口镜片52与超声探头20的检测口21处于同一平面上，窗口镜片52为反射件及整形组件40提供了保护，同时反射件所反射的光学整形后的检测激光600透射窗口镜片52，然后到达待测对象的表面。

在本实施方式中，窗口镜片52为有机玻璃镜片；在其他实施方式中，窗口镜片52还可以是石英玻璃镜片或其他由高透射特性材料制成的镜片。

在手持光声成像探测机构100应用时，待测对象的表面涂抹有超声凝胶，待测对象接收到检测激光600后，产生光声信号，光声信号通过待测对象表面涂抹的超声凝胶被超声探头20所接收。

本实施例中，通过光传导件将外部激光发生源所产生的检测激光传导至整形组件，检测激光经光学整形后，被光束反射面反射至超声探头的检测口的外侧，从而到达待测对象的表面，并被待测对象内部所吸收，待测对象内部产生超声波，超声探头直接根据检测口所接收到的超声信号还原重建生物组织内部不同成分的分布，从而省去耦合部分，并减少体积。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种手持光声成像探测机构，其特征在于，包括：超声探头、设置在所述超声探头一侧的光传导件、设置在所述超声探头一侧的整形组件、及设置在所述超声探头一侧的反射组件；所述光传导件用于传输检测激光；所述整形组件用于对从所述光传导件出射的检测激光的光斑进行调整；所述反射组件靠近所述超声探头的检测口；所述反射组件上设有光束反射面；所述光束反射面将光斑整形后的所述检测激光反射至所述超声探头的检测口外侧。

2.根据权利要求1所述的手持光声成像探测机构，其特征在于，所述整形组件包括第一平凸柱面透镜、及第二平凸柱面透镜；所述第一平凸柱面透镜及所述第二平凸柱面透镜依次设置在所述光传导件与所述反射组件之间。

3.根据权利要求1所述的手持光声成像探测机构，其特征在于，所述反射组件包括反射件；所述光束反射面设置在所述反射件上。

4.根据权利要求3所述的手持光声成像探测机构，其特征在于，所述反射件为平面反射镜；所述平面反射镜相对所述超声探头的检测口的所在平面倾斜设置。

5.根据权利要求3所述的手持光声成像探测机构，其特征在于，所述反射件为三棱镜；所述三棱镜的其中一面作为光束反射面，并相对所述超声探头的检测口的所在平面倾斜设置。

6.根据权利要求3所述的手持光声成像探测机构，其特征在于，所述反射组件还包括靠近所述超声探头的检测口的窗口镜片；所述反射件处于所述窗口镜片的内侧。

7.根据权利要求6所述的手持光声成像探测机构，其特征在于，所述窗口镜片为有机玻璃镜片。

8.根据权利要求1所述的手持光声成像探测机构，其特征在于，所述光束反射面与所述超声探头的检测口的所在平面之间的夹角为15至55度。

9.根据权利要求1所述的手持光声成像探测机构，其特征在于，所述光传导件为光纤束。

10.根据权利要求1所述的手持光声成像探测机构，其特征在于，所述光传导件为单根光纤。