Page 36 - 《应用声学》2023年第4期
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             探头和高灵敏的光声探头的得到的石墨棒的局部                             统,并在信号级和仿体图像上进行实验验证。结果
             放大图。设计的电机旋转步进是 0.35 ,内窥图像共                        表明,此方案能使光声信号放大 11.5 dB,图像横向
                                              ◦
             计 1040 条扫描线。所得数据在计算机里将这些数                         分辨率可达 144.9 µm,纵向分辨率 111.1 µm,并且
             据去直流分量、求包络、中值滤波后,对数变换等                            使得图像噪声更小,目标更加突出。本文设计的光
             操作得到最终光声内窥图像,设置图像动态范围为                            声换能器探头整体宽度只有2.5 mm,在提高光声信
             20 dB。值得注意的是,高灵敏的光声探头得到的                          号SNR的同时保持了结构紧凑,在解决光声成像探
             内窥图像近场噪声几乎被滤除干净,整体图像质量                            头小尺寸和高 SNR的矛盾方面,提供了一种在探头
             更高。                                               端改进的思路,其在相关疾病的早期发现、精准诊
                 图8提取的是高灵敏光声探头对0.15 mm石墨                       断、治疗引导和评价等方面具有实用价值。在后续
             棒的中心成像结果,并使用数据处理软件对图像进                            的研究中,将利用光学技术实现内部照射方式,提供
             行插值处理,并将横坐标角度坐标,转为其所在圆的                           活体深层组织体内有价值的光声内窥医学图像。
             周长,用长度作为横坐标单位。计算图像的半峰全
             宽(FWHM)可得出系统的横向分辨率为144.9 µm,
                                                                              参 考 文        献
             纵向分辨率为111.1 µm。

                 1.0                                             [1] 陈域迪, 陈盈娜, 覃宇, 等. 自建光声超声双模态成像系统的
                                          FWHM: 144.9 mm           肿瘤成像分析 [J]. 应用声学, 2017, 36(5): 377–381.
                 0.8                                               Chen Yudi, Chen Yingna, Qin Yu, et al. Tumor imag-
                                                                   ing using home-built ultrasound and photo-acoustic daul-
                ॆʷӑࣨϙ  0.6                                       [2] Liu N, Yang S, Xing D. Photoacoustic and hyperspectral
                                                                   modality imaging systerm[J]. Journal of Applied Acous-
                                                                   tics, 2017, 36(5): 377–381.
                 0.4
                                                                   dual-modality endoscope[J]. Optical Letter, 2018, 43(1):
                                                                   138–141.
                 0.2
                                                                 [3] Li C, Yang J, Chen R, et al. Urogenital photoacoustic
                                                                   endoscope[J]. Optics Letters, 2014, 39(6): 1473–1476.
                   0
                   0       200      400     600      800         [4] 曹艳芳, 简小华, 焦阳, 等. 多波长光声信号的时域与频域比
                                   ᡰሏ/mm
                                                                   较 [J]. 激光技术, 2016, 40(6): 921–925.
                           (a) ᰴ༧ஐАܦ૱ᑟ٨ഷՔѬᣲဋ                       Cao Yanfang, Jian Xiaohua, Jiao Yang, et al. Comparison
                                                                   of time domain and frequency domain of multi-wavelength
                 1.0
                                         FWHM: 111.11 mm           photoacoustic signals[J]. Laser Technology, 2016, 40(6):
                                                                   921–925.
                 0.8
                                                                 [5] Wang L, Hu S. Photoacoustic tomography: in vivo imag-
                                                                   ing from organelles to organs[J]. Science, 2012, 335(6075):
                ॆʷӑࣨϙ  0.6                                       [6] 简小华, 韩志乐, 崔崤峣, 等. 光声成像激励光源的现状及选
                                                                   1458–1462.
                 0.4
                                                                   用 [J]. 激光技术, 2017, 41(5): 712–717.
                                                                   Jian Xiaohua, Han Zhile, Cui Yaoyao, et al. Status and se-
                 0.2
                                                                   lection of photoacoustic imaging exciting laser sources[J].
                                                                   Laser Technology, 2017, 41(5): 712–717.
                   0
                    0     100    200    300    400    500        [7] Zhao T, Desjardins A E, Ourselin S, et al. Minimally in-
                                   ᡰሏ/mm
                                                                   vasive photoacoustic imaging: current status and future
                           (b) ᰴ༧ஐАܦ૱ᑟ٨ጫՔѬᣲဋ                       perspectives[J]. Photoacoustics, 2019, 16(C): 100146.
                                                                 [8] Sethuraman S, Aglyamov S R, Amirian J H, et al. In-
                     图 8  高灵敏光声换能器分辨率标定                            travascular photoacoustic imaging using an IVUS imag-
               Fig. 8 High sensitivity photoacoustic transducer    ing catheter[J]. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferro-
               resolution calibration                              electrics, and Frequency Control, 2007, 54(5): 978–986.
                                                                 [9] Li Y, Zhu Z, Jing J C, et al. High-speed integrated en-
             5 结论与展望                                               doscopic photoacoustic and ultrasound imaging system[J].
                                                                   IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics,
                                                                   2019, 25(1): 7102005.
                 为提高光声信号的SNR,本文设计了集成前端
                                                                [10] Yuan Y, Yang S, Xing D. Preclinical photoacoustic imag-
             放大器的高灵敏光声探头,搭建了光声内窥成像系                                ing endoscope based on acousto-optic coaxial system us-
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