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用于光声成像的低成本准平面阵列探头

医学物理 2025-09-24 v1 信号处理

摘要

光声成像(PAI)是一种新型混合成像技术,结合了光学和声学成像模态的优势,可提供深层组织的功能和分子光学对比度。PAI 常用的超声换能器包括线阵和平面阵列,可分别提供二维(2D)和三维(3D)图像重建。然而,线阵无法进行 3D 图像重建,这使得无法在 3D 空间中定位发色团。尽管平面阵列可以实时提供快速 3D 成像,但通常需要数千个模数转换通道进行数据采集,成本高昂。为了填补 2D 和 3D PAI 之间的空白,我们提出了一种准平面阵列,该阵列使用平行排列的双 16 元素线阵来实现实时 3D 成像。我们首先进行了仿真研究,以证明准平面探头能够执行 3D 成像来定位简单的发色团。随后,琼脂糖仿体实验表明,该探头能够重建不同深度多个吸收体的 3D 图像。该设备的一个潜在应用是为穿刺活检过程中的针尖快速追踪提供低成本的 3D PAI 解决方案,这将在我们未来的工作中进一步探索。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.19268,
  title  = {A Low-cost Quasi-planar Array Probe for Photoacoustic Imaging},
  author = {Xiyu Chen and Junxiang Cai and Rui Zheng and Tao Wu and Fei Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19268},
  year   = {2025}
}

备注

4 pages, 4 figures