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申请/专利权人：广东省人民医院

申请日：2024-12-16

公开（公告）日：2025-02-07

公开（公告）号：CN119385522A

专利技术分类：

专利摘要：本发明公开了一种光声小动物头戴式成像方法及系统，装置包括自由运动模式光电传输模块、信号激发和接收模块，扫描控制模块、微型固定支撑结构以及图像重建模块；自由运动模式光电传输模块包括：单模光纤、准直器、固定器、多通道中空无刷电滑环和信号传输线；信号激发和接收模块包括：微纳光学透镜、透明超声换能器、放大器和滤波器。本发明首次将微纳光学透镜和透明超声换能器结合应用于小动物头戴式成像系统，通过微纳光学透镜产生大景深高分辨率激发光声，透明超声换能器接收信号，克服了头戴式成像视野小，分辨率不均匀以及质量重体积大的限制，提供了覆盖小动物全脑皮层视野的神经活动成像，可广泛应用于基础科研领域。

专利权项：1.光声小动物头戴式成像系统微纳光学透镜，其特征在于，包括自由运动模式光电传输模块、信号激发和接收模块、扫描控制模块、微型固定支撑结构以及图像重建模块；所述自由运动模式光电传输模块进行信号激发、信号接收以及采样信号和扫描控制模块指令信号的传输，并将信号最终输入图像重建模块以实现图像的重建；所述自由运动模式光电传输模块包括脉冲激光器、单模光纤、扩束准直单元、光纤耦合器、第一准直单元、第二准直单元、固定器、多通道中空无刷电滑环和信号传输线；所述光纤耦合器将经过扩束准直单元的脉冲激光束耦合进入单模光纤；所述第一准直单元置于单模光纤光输出端并通过固定器固定，用于正向光传输，将单模光纤输出光调整为准直光；所述第二准直单元与第一准直单元共轴对向放置并与多通道中空无刷电滑环的定子固定，将第一准直单元输出的准直光再次耦合进单模光纤；所述多通道中空无刷电滑环的定子与第二准直单元固定，并可自由旋转；所述信号激发和接收模块包括微纳光学透镜、透明超声换能器、放大器和滤波器；所述微纳光学透镜根据其设计的衍射结构确定焦距，位于单模光纤输出端，单模光纤输出发散光进入微纳光学透镜，其中，光纤端与微纳光学透镜间设置透镜或者透镜组进行光准直；经过微纳光学透镜整形后的光束透过透明超声换能器照射到样品上；微纳光学透镜、透明超声换能器均置于微型固定支撑结构内；样品信号一次通过放大器、滤波器；所述扫描控制模块包括微型MEMS、MEMS驱动器和FPGA；所述微型MEMS通过FPGA的给定的脉冲信号和MEMS驱动器的控制进行共振扫描；所述微型固定支撑结构连接可拆卸的小动物脑部固定基座；所述图像重建模块包括采集卡和计算机，计算机将采集到的数据存储并处理，完成光声图像重建工作。

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