光聲探頭和光聲診斷設(shè)備的制造方法
【專利摘要】提供一種光聲探頭和光聲診斷設(shè)備。所述光聲探頭包括光照射單元和指示器，所述光照射單元用于將用于光聲成像的第一光照射在對象上，所述指示器用于通過使用第一光提供關(guān)于所述第一光是否照射的信息。
【專利說明】
光聲探頭和光聲診斷設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的一個或更多個實施例涉及一種用于光聲圖像診斷的光聲探頭和包括該光聲探頭的光聲診斷設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]光聲成像技術(shù)利用光聲效應(yīng)對生物組織進(jìn)行非侵害式成像。當(dāng)生物組織被用于光聲成像的短電磁激光脈沖照射時，來自激光脈沖的一些光能被生物組織吸收并隨后被轉(zhuǎn)換成熱，從而導(dǎo)致瞬時熱彈性膨脹。熱彈性膨脹導(dǎo)致寬頻帶超聲波的發(fā)射，并且所發(fā)射的超聲波被超聲波換能器從不同方向檢測到并被重構(gòu)成圖像。
[0003]由于光聲成像基于光能向用于檢測的超聲波的轉(zhuǎn)換，所以該方法兼具光學(xué)成像性能與超聲成像性能的優(yōu)點(diǎn)。純光學(xué)成像具有比超聲成像更高的對比度，但是由于在軟組織內(nèi)部的強(qiáng)的光學(xué)散射，純光學(xué)成像僅允許距離活體組織的表面預(yù)定深度的有限成像。另一方面，超聲成像提供足夠高的空間分辨率，以檢查胎兒。光聲成像利用光能由于光聲效應(yīng)而向超聲波的轉(zhuǎn)換克服光學(xué)成像的缺點(diǎn)(諸如低的成像深度)，從而實現(xiàn)了高的光學(xué)對比度和高的空間分辨率。
[0004]光聲成像技術(shù)已經(jīng)得到顯著的發(fā)展，以開展對小動物的腫瘤、大腦、心臟和眼球的研究。光聲成像系統(tǒng)在僅僅經(jīng)過略微修改(諸如移除超聲傳輸功能)之后可容易地與傳統(tǒng)的超聲成像系統(tǒng)集成。由于集成系統(tǒng)共享聲波檢測器，其可提供傳統(tǒng)的超聲成像系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)(諸如便攜性和實時成像能力)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)方案
[0006]本發(fā)明的一個或多個實施例包括被構(gòu)造為提供關(guān)于光是否照射的信息的光聲探頭和光聲診斷設(shè)備。
[0007]其它的方面將在下面的描述中部分地進(jìn)行闡述，并且部分地從描述中將是顯而易見的，或者可通過所介紹的實施例的實施而被了解。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例，一種光聲探頭包括:光照射單元，用于將用于光聲成像的第一光照射在對象上；指示器，用于通過使用第一光提供關(guān)于所述第一光是否照射的信息。
[0009]所述光聲探頭還可包括波長轉(zhuǎn)換器，所述波長轉(zhuǎn)換器用于將第一光轉(zhuǎn)換成具有與第一光的波長不同的波長的第二光。所述指示器可輸出第二光。
[0010]所述第二光可具有能夠穿過阻擋第一光的濾波器的波長范圍。
[0011]所述第二光的波長范圍可包括可見光的波長范圍。
[0012]所述第二光可具有比第一光的波長長的波長。
[0013]所述波長轉(zhuǎn)換器可包括熒光材料。
[0014]所述第二光可具有比第一光的波長短的波長。
[0015]所述波長轉(zhuǎn)換器可包括非線性晶體材料。
[0016]所述光聲探頭還可包括:光源，用于提供第一光；光傳送單元，用于將第一光從光源傳送到光照射單元和指示器。
[0017]所述光傳送單元可包括至少一根光纖。
[0018]所述光傳送單元可具有與光源連接的一端和與光照射單元連接的另一端，所述指示器可設(shè)置在光照射單元的側(cè)部上。
[0019]所述光傳送單元可包括第一光傳送單元和第二光傳送單元，第一光傳送單元用于將第一光的一部分傳送到光照射單元，第二光傳送單元用于將第一光的剩余部分傳送到指示器。
[0020]所述第一光傳送單元可具有與光源連接的一端和與光照射單元連接的另一端，所述第二光傳送單元可具有與光源連接的一端和與指示器連接的另一端。
[0021]所述光聲探頭還可包括用于檢測第一光的光學(xué)傳感器，所述指示器可基于從光學(xué)傳感器輸出的檢測的結(jié)果輸出關(guān)于第一光是否照射的信息。
[0022]所述信息可包括圖像、文本和聲音中的至少一種。
[0023]所述光聲探頭還可包括換能器，所述換能器接收對象通過吸收第一光而產(chǎn)生的聲波，并將聲波轉(zhuǎn)換成電信號。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例，一種光聲診斷設(shè)備包括:光聲探頭，包括光照射單元和換能器，所述光照射單元用于將用于光聲成像的第一光照射在對象上，所述換能器用于接收與第一光對應(yīng)的聲波，并將聲波轉(zhuǎn)換成電信號;信號處理器，處理從光聲探頭接收的電信號，并產(chǎn)生光聲圖像;指示器，用于通過使用第一光提供關(guān)于第一光是否照射的信息。
[0025]所述指示器可發(fā)射具有與第一光的波長不同的波長的第二光。
[0026]所述設(shè)備還可包括用于將第一光轉(zhuǎn)換成第二光的波長轉(zhuǎn)換器。
[0027]所述波長轉(zhuǎn)換器可包括熒光材料和非線性晶體材料中的至少一種。
【附圖說明】
[0028]通過下面結(jié)合附圖對實施例的描述，這些和/或其他方面將變得更清楚且更容易理解，其中:
[0029]圖1是光聲探頭的框圖；
[0030]圖2a是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的光學(xué)模塊的框圖；
[0031]圖2b是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的光學(xué)模塊的框圖；
[0032]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的超聲模塊的框圖；
[0033]圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的光聲診斷設(shè)備的框圖；
[0034]圖5是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的光聲探頭；
[0035]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的光聲探頭；
[0036]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的光聲探頭；
[0037]圖8至圖10示意性地示出了指示器的布置。
【具體實施方式】
[0038]在下文中，將參照附圖更充分地描述示例性實施例。在附圖中，相同的標(biāo)號自始至終指示相同的元件，并在這里省略其重復(fù)性的描述。
[0039]在本說明書中，“對象”可包括人或動物或者人或動物的某一部位。例如，對象可包括肝臟、心臟、子宮、大腦、乳房、腹部或血管。而且，“用戶”指的是諸如醫(yī)生、護(hù)士、醫(yī)學(xué)實驗室技術(shù)人員和維修醫(yī)療設(shè)備的工程師的醫(yī)學(xué)專業(yè)人員，但用戶不限于此。當(dāng)諸如“至少一個”的表述放在一列元件之前時，其修飾整列元件而不修飾所列的個別元件。
[0040]圖1是光聲探頭110的框圖。光聲探頭110被構(gòu)造為將光照射在對象10上并且接收通過從光中吸收能量而從對象10產(chǎn)生的聲波(例如，超聲波)。這樣做的話，光聲探頭110包括用于將光照射在對象10上的光學(xué)模塊200和用于接收聲波(例如，超聲波)并將它們轉(zhuǎn)換成電信號的超聲模塊300。光聲探頭110可以在沿著對象10運(yùn)動(其表面與對象10接觸)的同時將光照射在對象10上并從那里接收聲波。
[0041]在制造光聲探頭110的過程中，光學(xué)模塊200可與超聲模塊300集成，但本發(fā)明不限于此。光學(xué)模塊200和超聲模塊300可被分開制造，然后將其組合在一起。光學(xué)模塊200和超聲模塊300可彼此拆分開。由于這種構(gòu)造，因此超聲模塊300可獨(dú)立地操作超聲成像，且只有當(dāng)與光學(xué)模塊200組合時，才可操作光聲成像?？蛇x地，即使當(dāng)光學(xué)模塊200與超聲模塊300組裝在一起時，光聲探頭110也可根據(jù)用戶指令如同操作光聲成像一樣操作超聲成像。
[0042]光聲探頭110需要使用用于光聲成像的光。一般來說，在光聲成像中使用的光被歸類為對人體有嚴(yán)重危害的光，并可導(dǎo)致不可挽回的事故(諸如失明、燒傷和火災(zāi))。因此，當(dāng)使用光聲探頭110時，需要非常注意和小心。用戶會期望識別出光的實際照射，因為這可使得用戶去有意地特別注意使用光聲探頭110。為了實現(xiàn)這一點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的實施例的光聲探頭110可被構(gòu)造為輸出關(guān)于光的照射的信息。
[0043]圖2a是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的光學(xué)模塊200a的框圖。參照圖2a，根據(jù)本實施例的光學(xué)模塊200a包括光源210、光照射單元220和指示器230，光源210用于提供用于光聲成像的第一光，光照射單元220用于將第一光照射在對象(圖1中的10)上，指示器230通過使用第一光提供關(guān)于光照射單元220是否照射第一光的信息。光學(xué)模塊200a還可包括用于將第一光轉(zhuǎn)換成具有與第一光的波長不同的波長的第二光的波長轉(zhuǎn)換器240。
[0044]光源210可提供光，以便從對象10誘發(fā)聲波。光源210可包括用于產(chǎn)生激光的激光二極管。激光可為脈沖激光，且具有納米級或皮米級的脈沖寬度。激光可為連續(xù)的激光。例如，由光源210提供的光可具有約500nm到約1500nm的波長范圍。光源210可提供具有單一中心波長或多個中心波長的光。
[0045]光照射單元220可接收來自光源210的第一光并將第一光照射在對象10上。光照射單元220可通過光纖(未示出)接收來自光源210的第一光，且光源210可向光照射單元220提供或不提供第一光。換句話說，光照射單元220可將第一光照射在對象10上或不將第一光照射在對象10上。而且，光照射單元220可包括用于使第一光漫射(diffuse)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)被第一光照射時，對象通過吸收第一光而經(jīng)歷溫度的上升和熱膨脹，并產(chǎn)生聲波(例如，超聲波)。
[0046]指示器230可通過使用第一光提供關(guān)于光照射單元220是否照射第一光的信息?？稍诠饴暢上裰惺褂酶鶕?jù)對象10而具有不同波長范圍的光。第一光可包括不同的波長范圍(諸如用戶的眼睛所能看到的可見光和用戶的眼睛無法直接看到的紅外光)。由于在光聲成像中使用的光是如此的危險，因此用戶可佩戴安全護(hù)目鏡。一般情況下，安全護(hù)目鏡可包括用于阻擋發(fā)射光的濾波器。由于這個原因，佩戴安全護(hù)目鏡的用戶會難以識別光照射單元220是否實際照射光。為解決這個問題，指示器230可輸出照射能夠被甚至佩戴了安全護(hù)目鏡的用戶所識別的光。而且，通過指示器230輸出的光可為用戶所能看見的可見光。
[0047]因此，光學(xué)模塊200a可包括用于將第一光轉(zhuǎn)化成具有與第一光的波長不同的波長的第二光的波長轉(zhuǎn)換器240。第二光可具有可以穿過用于阻擋第一光的濾波器(例如，用于安全護(hù)目鏡的濾波器)的波長范圍。而且，第二光可具有用戶所能看到的可見光的波長范圍。
[0048]波長轉(zhuǎn)換器240可將第一光轉(zhuǎn)換成具有比第一光的波長長的波長的第二光。波長轉(zhuǎn)換器240可包括吸收第一光并隨后發(fā)射具有比第一光的波長長的波長的第二光的熒光材料。例如，如果光照射單元220照射具有波長約500nm的偏近綠色的光，則用戶可佩戴阻擋波長約500nm的光的安全護(hù)目鏡。波長轉(zhuǎn)換器240可包括吸收波長約為500nm的光并隨后發(fā)射比波長約為500nm的光較長的波長約為600nm的光的熒光材料。因此，波長約為600nm的光可隨后通過指示器230被輸出，以便即使用戶在佩戴用于阻擋約500nm的偏近綠色的光的安全護(hù)目鏡的同時，也可確定光照射單元220是否照射光。
[0049]可選地，波長轉(zhuǎn)換器240可將第一光轉(zhuǎn)換成具有比第一光的波長短的波長的第二光。波長轉(zhuǎn)換器240可包括用于吸收第一光并發(fā)射第二光的非線性晶體材料。具體地，非線性晶體材料可為鈮酸鋰(LiNbO3)、磷酸氧鈦鉀(KTP = KT1PO4)、或硼酸鋰(LBO = LiB3O5)13
[0050]例如，如果光照射單元220照射具有波長約為1064nm的用戶的眼睛不能直接看到的紅外光，那么用戶可佩戴阻擋波長約為1064nm的光的安全護(hù)目鏡。波長轉(zhuǎn)換器240可將紅外光轉(zhuǎn)換成具有波長為紅外光波長的一半的約為532nm的綠光。因此，可隨后通過指示器230輸出波長約為532nm的綠光，以便用戶即使在佩戴阻擋波長約為1064nm的紅外光的安全護(hù)目鏡的同時，也可識別光照射單元220是否照射光。
[0051]而且，波長轉(zhuǎn)換器240也可被設(shè)計為用于將入射光轉(zhuǎn)換成具有比入射光的波長短的波長的光的裝置和用于將生成的光轉(zhuǎn)化成具有比生成的光的波長長的波長的光的裝置的組合。例如，如果光照射單元220照射具有波長約700nm的光，則波長轉(zhuǎn)換器240可具有依照順序布置的非線性晶體材料和熒光材料。非線性晶體材料用于將沿著光傳播的方向入射的光的波長轉(zhuǎn)換成較短的波長，熒光材料用于將入射光的波長轉(zhuǎn)換為較長的波長。具體地，當(dāng)具有波長約700nm的光穿過非線性晶體材料時，其可被轉(zhuǎn)換成具有波長約350nm的光。當(dāng)具有波長約350nm的光穿過熒光材料時，其可再次被轉(zhuǎn)換成具有波長約400nm至約500nm的光。因此，可通過指示器230輸出具有波長約400nm至約500nm的光，以便用戶即使在佩戴用于阻擋波長約為700nm的光的安全護(hù)目鏡的同時，也可識別光照射單元220是否照射光。
[0052]圖2b是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的光學(xué)模塊200b的框圖。根據(jù)本實施例的光學(xué)模塊200b與圖2a中的光學(xué)模塊200a的不同在于:光學(xué)模塊200b包括用于檢測第一光并代替波長轉(zhuǎn)換器240將第一光轉(zhuǎn)換成電信號的光學(xué)傳感器250，以及指不器230可基于從光學(xué)傳感器250接收的電信號(由光學(xué)傳感器250檢測的結(jié)果)輸出信息。指示器230可以為用戶的眼睛所能感知的圖像或文本或者用戶的耳朵所能檢測的聲音。光學(xué)傳感器250可沿著光傳播的路徑(例如，在光照射單元220的內(nèi)部)設(shè)置。當(dāng)光學(xué)傳感器250用于檢測光的照射時，指示器230可以以各種方式來實現(xiàn)。
[0053]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的超聲模塊300的框圖。參照圖3，根據(jù)本實施例的超聲模塊300包括發(fā)送器320、換能器340和接收器360。
[0054]發(fā)送器320為換能器340提供驅(qū)動信號。發(fā)送器320可包括脈沖發(fā)生器322、發(fā)送延遲單元324和脈沖器326。脈沖發(fā)生器322基于預(yù)定的脈沖重復(fù)頻率(PRF)產(chǎn)生用于形成發(fā)送超聲波的率(rate)脈沖。為了確定率脈沖的傳輸方向性，發(fā)送延遲單元324將延遲時間施加到率脈沖。施加了延遲時間的率脈沖分別與包括在換能器340中的多個元件對應(yīng)。脈沖器326以與施加了延遲時間的每個率脈沖對應(yīng)的時序?qū)Ⅱ?qū)動信號(或驅(qū)動脈沖)施加到換能器340。多個元件可布置在一維(ID)陣列或二維(2D)陣列中。
[0055]換能器340響應(yīng)于由發(fā)送器320提供的驅(qū)動信號將超聲波發(fā)送到對象(圖1中的10)，并接收從對象10反射的超聲回波信號。換能器340包括用于將電信號轉(zhuǎn)換成聲能(或?qū)⒙暷苻D(zhuǎn)換成電信號)的多個元件。
[0056]換能器340可被實現(xiàn)為壓電式加工超聲換能器(pMUT)、電容式微加工超聲換能器(cMUT)、磁式微加工超聲換能器(mMUT)或光學(xué)超聲波檢測器。由于電容的變化和因振動引起的壓力的變化，因此PMUT和cMUT可分別將超聲波轉(zhuǎn)換成電信號以及將電信號轉(zhuǎn)換回超聲波。由于磁場的變化和光學(xué)性能的變化，因此mMUT和光學(xué)超聲檢測器可分別將超聲波轉(zhuǎn)換成電信號以及將電信號轉(zhuǎn)換回超聲波。
[0057]接收器360可處理從換能器340接收的信號以產(chǎn)生超聲數(shù)據(jù)，并包括放大器362、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)364、接收延遲單元366和求和單元368。
[0058]放大器362可放大從換能器340接收的信號，ADC364對放大的信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。接收延遲單元366可施加用來確定從ADC 364輸出的數(shù)字信號的接收方向性的延遲時間，求和單元368通過對由接收延遲單元366處理的信號求和而產(chǎn)生超聲數(shù)據(jù)。
[0059]當(dāng)超聲模塊300必須包括換能器340時，發(fā)送器320和接收器360中的組件中的至少一些可被包括在另一裝置中。例如，超聲模塊300可不包括接收器360的求和單元368。而且，在產(chǎn)生光聲圖像過程中，超聲模塊300的發(fā)送器320可以不操作，或超聲模塊300可不包括發(fā)送器320自身。
[0060]當(dāng)對象10通過吸收光而產(chǎn)生超聲波時，換能器340接收超聲波，將超聲波轉(zhuǎn)換成電信號，并將電信號施加到接收器360。接收器360可基于電信號產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，而且圖像數(shù)據(jù)被重構(gòu)以形成光聲圖像。
[0061]圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的光聲診斷設(shè)備400的框圖。參照圖4，根據(jù)本實施例的光聲診斷設(shè)備400包括用于將光照射在對象(圖1中的10)上并從對象10接收超聲波的光聲探頭110、用于處理由光聲探頭110施加的信號并產(chǎn)生圖像的信號處理器120、用于顯示圖像的顯示單元130、用于接收用戶命令的用戶輸入單元140、用于存儲各種信息的存儲單元150和用于控制光聲診斷設(shè)備400的全部操作的控制單元160。
[0062]如上所述，光聲探頭110被構(gòu)造為將光照射在對象10上并接收從對象10產(chǎn)生的超聲波。省略已出現(xiàn)的相同描述。
[0063]信號處理器120可處理由光聲探頭110產(chǎn)生的超聲數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生光聲圖像。由于光聲圖像是通過使用當(dāng)前可實現(xiàn)的方法產(chǎn)生的，因此省略對其的詳細(xì)描述。信號處理器120也可通過使用當(dāng)前可實現(xiàn)的方法產(chǎn)生超聲圖像，因此省略對其的詳細(xì)描述。
[0064]顯示單元130顯示由光聲診斷設(shè)備400處理的信息。例如，顯示單元130可顯示由信號處理器120產(chǎn)生的光聲圖像以及為了請求用戶輸入而出現(xiàn)的圖形用戶界面(GUI)。
[0065]顯示單元130可包括液晶顯示器(IXD)、薄膜晶體管-1XD(TFT-1XD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、柔性顯示器、三維(3D)顯示器和電泳顯示器中的至少一個。根據(jù)本發(fā)明的實施例，光聲診斷設(shè)備400可包括兩個或更多個顯示單元130。
[0066]用戶輸入單元140指的是用戶經(jīng)由其輸入用于控制光聲診斷設(shè)備400的數(shù)據(jù)的工具。用戶輸入單元140可包括小鍵盤(keypad)、鼠標(biāo)、觸摸面板和軌跡球。用戶輸入單元140并不限于此，且還可包括各種其它的諸如滾輪和滾輪開關(guān)的輸入元件。
[0067]觸摸面板可被構(gòu)造為檢測真實觸摸和接近觸摸兩者，真實觸摸為指示物實際上接觸屏幕，接近觸摸為指示物在與屏幕分開比預(yù)定距離小的距離的同時接近屏幕。在本說明書中，術(shù)語“指示物”意指用于觸摸觸摸面板上或觸摸面板附近的特定部分的工具。指示物的示例可包括手寫筆(stylus pen)和用戶的身體的部分(例如，手指)。
[0068]此外，觸摸面板可被實現(xiàn)為與顯示單元130形成層結(jié)構(gòu)的觸摸屏幕。在這種情況下，觸摸屏幕可被實現(xiàn)為諸如電容式覆蓋屏幕、阻抗式覆蓋屏幕、紅外光束屏幕、表面聲波屏幕、積分應(yīng)變計屏幕和壓電觸摸屏幕的各種類型。觸摸屏幕是非常有用的，因為其用作顯示單元130和用戶輸入單元140兩者。
[0069]雖然圖4中未示出，但各種傳感器可設(shè)置在觸摸面板內(nèi)或觸摸面板附近以便感測觸摸。觸覺傳感器是用于感測觸摸的傳感器的示例。觸覺傳感器用來感測對特定對象的程度等于或大于人所能感測的程度的觸摸。觸覺傳感器可檢測包括接觸表面的粗糙度、將被觸摸的對象的硬度和將被觸摸的點(diǎn)的溫度的各種信息。
[0070]接近傳感器是用于感測觸摸的另一個示例。接近傳感器意指在沒有任何機(jī)械接觸的情況下通過利用電磁場或紅外光感測正接近預(yù)定檢測表面或位于預(yù)定檢測表面附近的對象的存在的傳感器。接近傳感器的不例包括透射式光電傳感器、直接反射式光電傳感器、鏡面反射式光電傳感器、高頻率震蕩接近傳感器、電容式接近傳感器、磁接近傳感器和紅外接近傳感器。
[0071]存儲單元150存儲由光聲診斷設(shè)備400處理的各種類型的信息。例如，存儲單元150可存儲與對象10的診斷有關(guān)的醫(yī)療數(shù)據(jù)(諸如圖像)和光聲診斷設(shè)備400中執(zhí)行的算法或程序。
[0072]存儲單元150可包括以下存儲介質(zhì)中的至少一種:閃存類型的存儲器介質(zhì)、硬盤型存儲介質(zhì)、多媒體卡微型存儲介質(zhì)、卡型存儲器(例如，SD卡、XD存儲器等)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、只讀存儲器(R0M)、電可擦可編程R0M(EEPR0M)、PR0M、磁存儲器、磁盤和光盤。光聲診斷設(shè)備400可利用用作在線的存儲單元150的網(wǎng)絡(luò)存儲器或云服務(wù)器。
[0073]控制單元160控制光聲診斷設(shè)備400的整體操作。具體地，控制單元160可控制光聲探頭110、信號處理器120和顯示單元130的操作。例如，控制單元160可通過使用經(jīng)由用戶輸入單元140接收的用戶命令或存儲在存儲單元150中的程序來控制信號處理器120，以產(chǎn)生圖像?？刂茊卧?60也可控制顯示單元130以顯示通過信號處理器120而產(chǎn)生的圖像。
[0074]圖5是示意地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的光聲探頭110。參照圖5，兩個光照射單元220設(shè)置在超聲模塊300周圍(例如，超聲模塊300的任一側(cè)部上)ο然而，本發(fā)明并不限于此，并且光聲探頭110可包括單個或三個或更多個光照射單元220。由光源210發(fā)射的第一光可通過光傳送單元260發(fā)送到光照射單元220和指示器230。光傳送單元260可包括至少一根光纖。例如，光傳送單元260可包括用于將第一光的部分傳送到光照射單元220的第一光傳送單元262和用于將第一光的剩余部分傳送到指示器230的第二光傳送單元264。具體地，第一光傳送單元262具有與光源210連接的一端和與光照射單元220連接的另一端。第二光傳送單元264具有與光源210連接的一端和與指示器230連接的另一端。而且，波長轉(zhuǎn)換器240可設(shè)置在第二光傳送單元264中，以便將第一光轉(zhuǎn)換成將要通過指示器230發(fā)射到外部的第二光。
[0075]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的光聲探頭110。根據(jù)本實施例的光聲探頭110與圖5的光聲探頭110的不同在于其不包括用于將第一光的部分傳送到指示器230的單獨(dú)的第二光傳送單元，以及指示器230設(shè)置在光照射單元220中。例如，光照射單元220具有與光傳送單元260連接的一端和與第一開口 222連接的另一端。光照射單元220可通過第一開口 222將光照射在對象10上。指示器230可在光照射單元220的側(cè)部形成為第二開口224。波長轉(zhuǎn)換器240的至少一部分可與第二開口 224重疊。因此，當(dāng)施加到光照射單元220的第一光的部分進(jìn)入波長轉(zhuǎn)換器240時，其可經(jīng)歷波長轉(zhuǎn)換，然后通過用作指示器230第二開口 224輸出。
[0076]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例的光聲探頭110。參照圖7，反射鏡271和分光器273還可設(shè)置在光傳送單元260中以便控制光傳播所沿的路徑。此外，至少一個光學(xué)傳感器250可設(shè)置在光傳送單元260和光照射單元220上，以便檢測光。雖然光學(xué)傳感器250設(shè)置在光傳送單元260的側(cè)部，但本發(fā)明不限于此，光學(xué)傳感器250可設(shè)置在光學(xué)照射單元220內(nèi)或光傳送單元260內(nèi)。
[0077]已接收通過光學(xué)傳感器250檢測的結(jié)果作為電信號的指示器230可通過使用各種方法顯示關(guān)于光照射單元220是否照射光的信息。指示器230可被實現(xiàn)為激光二極管。因此，當(dāng)光照射單元220照射光時，指示器230也可發(fā)射光。在這種情況下，即使當(dāng)用戶佩戴安全護(hù)目鏡時，指示器230也可發(fā)射用戶能夠在視覺上感知的波長范圍內(nèi)的光。也就是說，發(fā)射的光可以為具有與第一光的波長不重疊的波長的可見光。由于指示器230被構(gòu)造為從如上所述的光學(xué)傳感器250接收電信號，因此其可具有比發(fā)射第二光的指示器(圖5中的230)小的空間限制。
[0078]圖8至圖10示意性地示出了指示器230的布置。作為激光二極管的指示器230可設(shè)置在如圖8所示的光聲探頭110上，設(shè)置在如圖9所示的包括顯示單元130的顯示裝置130a上，以及設(shè)置在如圖10所示的包括用戶輸入單元140的操縱裝置140a上。
[0079]雖然未在圖8至圖10中示出，但指示器230也可作為用戶界面以文本或圖像的形式設(shè)置在顯示單元130的屏幕上。而且，可通過使用視覺輸出或作為聽覺輸出的聲音提供關(guān)于光照射的信息。
[0080]雖然以上描述了根據(jù)光源210是否響應(yīng)于用戶命令發(fā)射光來確定通過光照射單元220的光的照射，但僅僅是為了方便解釋起見提供描述，而非出于限制的目的。光源210可連續(xù)不斷地提供照射到光照射單元220的光，且光照射單元220可選擇性地照射光。在這種情況下，指示器230可設(shè)置在光照射單元220內(nèi)。
[0081]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個或更多個上述實施例，光聲探頭和光聲診斷設(shè)備被構(gòu)造為提供關(guān)于光的照射的信息，從而使得用戶容易地識別光的照射。這種構(gòu)造也可使用戶容易地驗證未能正常地產(chǎn)生光聲圖像是否是由光的照射引起的。而且，光聲探頭和光聲診斷設(shè)備通過轉(zhuǎn)換發(fā)射的光的波長，可容易地提供關(guān)于光的照射的信息。此外，光聲探頭和光聲診斷設(shè)備可將關(guān)于光的照射的信息轉(zhuǎn)換成規(guī)定的電信號，從而允許各種實現(xiàn)方式。
[0082]雖然已經(jīng)參照附圖描述了本發(fā)明的一個或更多個實施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是，在此描述的示例性實施例應(yīng)僅被視為描述性意義，而非出于限制的目的。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的是，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。在所附的權(quán)利要求和它們的等同物的范圍之內(nèi)的所有修改和替換將被解釋為包括在本發(fā)明中。
【主權(quán)項】
1.一種光聲探頭，包括: 光照射單元，用于將用于光聲成像的第一光照射在對象上； 指示器，用于通過使用第一光提供關(guān)于所述第一光是否照射的信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光聲探頭，還包括波長轉(zhuǎn)換器，所述波長轉(zhuǎn)換器用于將第一光轉(zhuǎn)換成具有與第一光的波長不同的波長的第二光， 其中，指示器輸出第二光。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光聲探頭，其中，所述第二光具有包括能夠穿過阻擋第一光的濾波器的波長范圍的波長范圍。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光聲探頭，其中，所述第二光的波長范圍包括可見光的波長范圍。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光聲探頭，其中，所述第二光具有比第一光的波長長的波長。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光聲探頭，其中，所述波長轉(zhuǎn)換器包括熒光材料。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光聲探頭，其中，所述第二光具有比第一光的波長短的波長。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光聲探頭，其中，所述波長轉(zhuǎn)換器包括非線性晶體材料。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光聲探頭，還包括: 光源，用于提供第一光； 光傳送單元，用于將第一光從光源傳送到光照射單元和指示器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光聲探頭，其中，所述光傳送單元包括至少一根光纖。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光聲探頭，其中，所述光傳送單元具有與光源連接的一端和與光照射單元連接的另一端， 其中，指示器設(shè)置在光照射單元的側(cè)部上。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光聲探頭，其中，所述光傳送單元包括第一光傳送單元和第二光傳送單元，第一光傳送單元用于將第一光的一部分傳送到光照射單元，第二光傳送單元用于將第一光的剩余部分傳送到指示器。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光聲探頭，其中，所述第一光傳送單元具有與光源連接的一端和與光照射單元連接的另一端， 其中，所述第二光傳送單元具有與光源連接的一端和與指示器連接的另一端。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光聲探頭，還包括用于檢測第一光的光學(xué)傳感器， 其中，基于從光學(xué)傳感器輸出的檢測的結(jié)果，指示器輸出關(guān)于第一光是否照射的信息。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光聲探頭，其中，所述信息包括圖像、文本和聲音中的至少一種。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光聲探頭，還包括換能器，所述換能器接收對象通過吸收第一光而產(chǎn)生的聲波，并將聲波轉(zhuǎn)換成電信號。17.—種光聲診斷設(shè)備，包括: 光聲探頭，包括光照射單元和換能器，所述光照射單元用于將用于光聲成像的第一光照射在對象上，所述換能器用于接收與第一光對應(yīng)的聲波，并將聲波轉(zhuǎn)換成電信號； 信號處理器，處理從光聲探頭接收的電信號，并產(chǎn)生光聲圖像； 指示器，用于通過使用第一光提供關(guān)于第一光是否照射的信息。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述指示器發(fā)射具有與第一光的波長不同的波長的第二光。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，還包括用于將第一光轉(zhuǎn)換成第二光的波長轉(zhuǎn)換器。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，所述波長轉(zhuǎn)換器包括熒光材料和非線性晶體材料中的至少一種。
【文檔編號】G01N29/24GK105828720SQ201480068410
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年4月21日
【發(fā)明人】金正浩, 高達(dá)權(quán), 吳政澤, 鄭鐘圭
【申請人】三星麥迪森株式會社, 三星電子株式會社