本實用新型涉及一種新型的光聲乳腺成像儀。

背景技術：

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)的成像技術都存在著一定的局限性。采用最多的是紅外成像技術，但是紅外成像技術分辨率較低，病變組織的形狀模糊，難以判斷具體形狀和位置，導致臨床誤診率和漏診率較高。

技術實現(xiàn)要素：

為了改善上述問題，本實用新型的目的在于提供一種新型的光聲乳腺成像儀。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

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有用于控制檢測槽旋轉或/和升降的動力機構，所述動力機構還與處理器相連；

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置于檢測槽開口處的內壁。

進一步地，本實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成水循環(huán)系統(tǒng)；所述輸水管上設有循環(huán)水泵；所述恒溫水箱內設有溫度傳感器；所述處理器與循環(huán)水泵、溫度傳感器相連；所述恒溫水箱內還設有與處理器相連的加熱裝置。

再進一步地，所述動力機構包括設置于檢測槽下方的旋轉電機，以及設置于旋轉電機下方的升降電機。

更進一步地，所述檢測槽包括槽體，以及設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；所述回水管上設有與處理器相連的霍爾流量計；所述光線束和環(huán)形陣列探測器設置于槽體的內壁。

另外，本實用新型還包括與環(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，本實用新型還包括用于拍攝人體乳腺位置的相機，該相機還與處理器相連。

進一步地，所述恒溫水箱與檢測槽之間還通過導水管連通，該導水管上還連接有排水管；所述排水管通過電磁閥與導水管連通；所述恒溫水箱上還設有與其連通且?guī)в须姶砰y的進水管；所述處理器與電磁閥相連，用于控制電磁閥的開/閉；所述排水管上設有流量開關；所述處理器與流量開關相連，用于接收流量開關的檢測信號。

再進一步地，所述恒溫水箱內還設有水位傳感器；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，其中一個水位傳感器位于恒溫水箱下部，另一個水位傳感器位于恒溫水箱上部。

更進一步地，本實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，本實用新型還包括用于控制動力機構的控制器，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，本實用新型的處理器可選用電腦。

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

本實用新型能將電能轉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，因此在轉換為聲能之后，聲波中就包含了豐富的組織結構信息和功能信息。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

（1）本實用新型具有高分辨率，高對比度、精準實時的三維立體成像功能，其病灶定點精確度在±0.5㎜以下，可以對微小病灶進行定位，進而提高手術部位的準確性。

（2）本實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，乳房也不會受到壓迫。

（3）本實用新型的成像儀也不會使乳房受到X射線的輻射損傷。

附圖說明

圖1為本實用新型中檢測槽與恒溫水箱構成的水循環(huán)系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2為本實用新型的側視圖。

圖3為本實用新型的俯視圖。

其中，附圖中標記對應的零部件名稱為：1-支撐框架，2-隔板，3-檢測槽，4-旋轉電機，5-升降電機，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，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-導水管，22-循環(huán)水泵，23-霍爾流量計，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，30-進水管，31-通風風扇，32-散熱風扇。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。

實施例

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有用于控制檢測槽旋轉或/和升降的動力機構，所述動力機構還與處理器相連；

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置于檢測槽開口處的內壁。

其中，激光器用于產生不用波長的脈沖激光，并與人體組織相互作用產生超聲波信號。光線束用于將激光器產生空間激光耦合到其中并引導到乳腺組織附近對組織進行照射。檢測槽能夠使乳腺乳腺始終浸在水介質中，方便進行檢測。動力機構用于帶動水循環(huán)系統(tǒng)中檢測槽進行上下和旋轉掃描，實現(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。以上設備均為現(xiàn)有設備，可以直接從市面進行購買。

采用本實用新型進行乳腺成像具體操作時，首先向檢測槽內加入熱水，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?，處理器經過處理即得目標圖像。根據(jù)實際情況，通過控制動力機構對檢測槽方位進行控制，能夠對乳房不同方位進行檢測。

具體地，如圖1所示，本實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成水循環(huán)系統(tǒng)；所述輸水管上設有循環(huán)水泵；所述恒溫水箱內設有溫度傳感器；所述處理器與循環(huán)水泵、溫度傳感器相連；所述恒溫水箱中設有與處理器相連的加熱裝置。通過上述設置，本實用新型可以在恒溫水箱內先注入水，然后對恒溫水箱內的水進行加熱，當加熱到預設溫度時，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，直到檢測槽內水加滿，繼續(xù)抽入時，檢測槽內的水通過回水管回流到恒溫水箱內，從而形成水循環(huán)；當檢測槽內水加滿后，即可進行乳腺檢測。

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且均勻分布與檢測槽的內壁。

具體地，所述動力機構包括設置于檢測槽下方的旋轉電機，以及設置于旋轉電機下方的升降電機。所述旋轉電機由電機和旋轉臺組成，升降電機由升降臺和電機組成。采用上述機構，能夠控制檢測槽的上升和下降，同時能夠控制檢測槽旋轉，從而對乳房全方位進行成像。

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

具體地，本實用新型還包括與環(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)的精準性。

具體地，本實用新型還包括用于拍攝人體乳腺位置的相機，該相機還與處理器相連。作為一種優(yōu)選，所述相機采用CCD相機，該相機能夠對人體乳腺位置進行拍攝，能夠使醫(yī)務人員直觀的了解到乳腺位置，從而方便指導病人的正確體位，實時的調節(jié)體位，便于進行檢查。

具體地，所述恒溫水箱與檢測槽之間還通過導水管連通，該導水管上還連接有排水管；所述排水管通過電磁閥與導水管連通；所述恒溫水箱上還設有與其連通且?guī)в须姶砰y的進水管；所述處理器與電磁閥相連，用于控制電磁閥的開/閉；所述排水管上設有流量開關；所述處理器與流量開關相連，用于接收流量開關的檢測信號。通過設置導水管和排水管，能夠將恒溫水箱和檢測槽內的水匯集到導水管內，然后再經過排水管排出，進行統(tǒng)一回收。同時，由于排水管上設有電磁閥，能夠通過處理器進行控制，實現(xiàn)開/閉，方便根據(jù)實際情況進行排水。通過設置流量開關，能夠實時檢測到排水情況，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，方便進行后續(xù)工作。

具體地，所述恒溫水箱內還設有水位傳感器；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；通過設置水位傳感器，能夠時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的情況，從而進行下一步操作。所述水位傳感器為兩個，其中一個水位傳感器位于恒溫水箱下部，另一個水位傳感器位于恒溫水箱上部。具體，其中一個水位傳感器（第一個水位傳感器）設置于導水管與恒溫水箱相連處的上方，另一個水位傳感器（第二個水位傳感器）設置于第一個水位傳感器上方，但低于恒溫水箱的進水口。

具體地，本實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、加熱裝置等設備。

具體地，本實用新型還包括用于控制動力機構的控制器（該控制器用于控制升降電機和旋轉電機工作），所述控制器與處理器相連。通過控制器能夠準確地控制兩個電機工作，從而更好的實現(xiàn)檢測槽的升降和旋轉。

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確地控制激光器工作。

如圖2、3所示，本實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，該支撐框架被兩個隔板2，隔離成了三個單元，且在支撐框架頂部設有供人體趴著的平面板。

第一單元內設有檢測槽3，在檢測槽下方設有旋轉電機4，在旋轉電機下方設有升降電機5，同時在第一單元內設有恒溫水箱6，以及與恒溫水箱和檢測槽相連的回水管19、輸水管20、導水管21；上述循環(huán)水泵22、霍爾流量計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29、接水槽27、進水管30等等均設置于第一單元內。上述的相機15設置于支撐框架上，且正對檢測槽開口處。同時光纖束16和環(huán)形陣列探測器17設置在檢測槽內壁，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且均勻分布與檢測槽的內壁。

第二單元內設有控制器7、激光控制器8、放大器9等，且在第二單元內設有為所有設備供電的電源10。

第三單元內設有處理器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備造成影響，故而在第一單元內設有通風風扇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，所述第二、三單元內還分別設有散熱風扇32。為了避免上述設備在運行中產生的震動對其他設備造成影響；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。

采用上述裝置進行乳腺成像時，首先通過注水使檢測槽內水注滿，然后病人趴在平面板上，將乳房放入檢測槽內，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)傳輸至處理器中進行分析處理。

按照上述實施例，便可很好地實現(xiàn)本實用新型。值得說明的是，基于上述結構設計的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本實用新型上做出的一些無實質性的改動或潤色，所采用的技術方案的實質仍然與本實用新型一樣，故其也應當在本實用新型的保護范圍內。