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一种光声显微成像系统

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-11-24 11:33:43

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 郝建平 | 2022-11-25 15:58:18
本实用新型适用于显微成像技术领域,公开了一种光声显微成像装置,包括采用笼式共轴系统连接的平移安装座、笼板、Z轴调节安装座,平移安装座具有可在X、Y、Z方向调节的光纤位置调节结构;Z轴调节安装座下方设置有光声棱镜夹具,光声棱镜夹具安装有光声棱镜组和超声波换能器,光声棱镜夹具设置有光声棱镜位置调节结构。本实用新型所提供的一种光声显微成像装置,采用稳固的笼式共轴系统使探头光学元件沿着共同的光轴安装,并且配置三维高精度可调装置,便于探头光路准直、聚焦的调节,同时,设计了一种光声棱镜的装夹和调节装置,优化光声共轴共焦调节,提高系统灵敏度、成像分辨率和信噪比,方便调节,提高了实验效率,降低了实验时间成本。
一种光声显微成像装置,其特征在于,包括用于安装光纤的平移安装座、安装有第一物镜的笼板、安装有第二物镜的Z轴调节安装座,所述光声显微成像装置还包括多根支撑杆,所述支撑杆依次穿过于平移安装座、笼板和Z轴调节安装座,所述平移安装座、笼板和Z轴调节安装座中的至少两个可沿所述支撑杆滑动且均连接有用于将其锁定于所述支撑杆的锁紧件;所述平移安装座具有用于调节光纤在空间X方向、Y方向、Z方向的光纤位置调节结构;所述Z轴调节安装座下方设置有光声棱镜夹具,所述光声棱镜夹具安装有光声棱镜组和超声波换能器,所述光声棱镜组位于所述第二物镜下方,所述光声棱镜夹具设置有用于调整所述光声棱镜组在平面X方向和Y方向的光声棱镜位置调节结构。

光学成像技术是当前各类生物医学影像技术中发展最为迅速的分支之一。相比其 他医学成像手段如X线成像、计算机断层成像、正电子发射断层成像、超声成像、磁共振成 像、荧光共聚焦和双光子荧光成像等,光学成像技术在分辨率、化学特异性、灵敏度、安全性 等某个或多个方面分别具有优势。但光学成像技术最大的局限性在于其组织穿透深度。光 声成像技术的出现很好地克服了这一问题。光声成像技术是在用脉冲的激光照射生物样本 后,能量会被样本内部的组织迅速吸收,组织会受热膨胀形成瞬时压力,产生一个宽带的超 声波信号,该超声波信号被称作光声信号。光声信号将穿过组织向外传输,可被放置在样本 外侧的超声换能器探测到,根据光声信号的强弱计算出相应的样本生物组织成分,根据光 声信号到达超声换能器的时间反计算出相应的深度信息。这样就得到组织内部轴向方向 (沿激光光束方向)的组织成分与深度信息,随着对生物样本的x-y平面逐点扫描,就可以获 得该区域的3D (立体)图像。获到的3D图像分辨率分轴向分辨率与侧向分辨率,轴向分辨率 取决于超声换能器的工作频率与带宽,侧向分辨率取决于光声成像技术中光学焦点或者声 学焦点的大小。

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由于所述光路系统内的激光束传输为在空气空间中传输,从而不会出现现有技术 中激光束在光纤束中的耦合效率不高的问题,且在空气空间中激光束传输的能量较大,从 而可以实现较好的成像效果;而且,在同一个系统上不用切换即可实现光学分辨率成像和 实现声学分辨率成像,操作简便;而且,光学分辨率成像和声学分辨率成像还可以实现同 步。

技术合作

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固 定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可 以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语 在本实用新型中的具体含义。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而己,当然不能以此来限定本实用新型 之权利范围,因此依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属本实用新型所涵盖的范围。