全光学旋转超声成像
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微型高分辨率成像装置对诸如血管支架植入类的微创手术是具有应用价值的。本文使用全光学旋转B模式脉冲回波实现超声成像。该装置利用光进行超声波发送和接收。探测装置使用光纤将脉冲激发光传递到远端的光学探头。该光纤包括多壁碳纳米管和聚二甲基硅氧烷复合涂层。通过对该涂层进行光声激发,可产生垂直于光纤轴的高度定向的超声波束。在光纤远端的凹面Fabry-Pérot腔,结合可调谐的连续激光,用作全向超声接收器。发射的超声波的-6 dB带宽为31.3 MHz,在距离探头1.5 mm处测得峰峰值压力为1.87 MPa。接收器在20 MHz带宽上的噪声等效压力<100 Pa。探头的最大外径为1.25 mm,探头提供的成像轴向分辨率优于50μm,实时成像速率为每秒5帧。本实验为了研究探针的成像能力,在健康的猪颈动脉中进行腔内成像,结果表明全光学探针可用于临床旋转超声成像。
(a-d)具有不同频率滤波器的定制27μm钨丝模体的旋转光学超声图像:(a)截止频率0.5 MHz,(b)截止频率10 MHz,(c)截止频率20MHz, d)深度相关滤波器(30 dB动态范围);(e)用于旋转光学超声成像探头的轴向和(f)角向超声分辨率
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