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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利一种基于光声技术的新生儿脑成像系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119453924B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411324423.9，技术领域涉及：A61B5/00；该发明授权一种基于光声技术的新生儿脑成像系统及方法是由谢永华;吴丹;杨颖;蒋华北设计研发完成，并于2024-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于光声技术的新生儿脑成像系统及方法在说明书摘要公布了：本发明请求保护一种基于光声技术的新生儿脑成像系统及方法，属于医疗器械领域。其中包括控制模块、激励源模块、新生儿脑部光声数据采集模块、数据输出模块和定量计算模块。其中控制模块包括两台计算机和激光器控制仪器；激励源模块包括高频激光器及其水冷系统；新生儿脑部光声数据采集模块包含聚焦透镜与光纤，穿戴式柔性超声换能器，多通道采集卡；数据输出模块包含搭配实时成像MarsonicsDAQ软件的计算机以及软件内嵌的成像算法；定量计算模块包含多光谱线性解混算法及成像软件。本发明提供新生儿脑内组织结构、脑血流动力学参数的高分辨率、高对比度的实时成像，可以作为现有脑成像技术的一种补充方式，进行辅助诊断。

本发明授权一种基于光声技术的新生儿脑成像系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于光声技术的新生儿脑成像系统，其特征在于，包括：控制模块3、激励源模块4、新生儿脑部光声数据采集模块5和数据输出模块8；所述新生儿脑部光声数据采集模块5的输出端与数据输出模块8的接收端相连接；其中， 所述控制模块包括计算机1、计算机2与一台激光控制仪器10，所述计算机1用于通过控制激光控制仪10间接控制激光的频率、波长、能量，所述计算机2用于控制新生儿脑部光声数据采集模块5的放大倍数、采集信号的频率范围以及通过MarsonicsDAQ软件18控制图像的输出； 所述激励源模块4包括高频激光器12及水冷系统11，所述高频激光器12用于输出脉冲激光，水冷系统11用于将激光器泵浦源的环境温度进行控制； 所述新生儿脑部光声数据采集模块5包含激光传输模块6与数据采集模块7，所述激光传输模块6包括凸透镜13与光纤14；激光器输出的脉冲激光经过聚焦透镜汇入光纤14中；激光经过光纤传输后均匀照射到被测生物组织产生光声信号，超声信号通过穿戴在新生儿脑部的柔性超声换能器15进行采集，超声换能器与采集卡单向电连接，超声换能器接收到的光声信号将送入多通道数据采集卡16进行数据处理，而后将处理后的信号传至MarsonicsDAQ软件18中进行图像重建； 数据输出模块8的算法包含基于有限元迭代的光声重建算法；所述MarsonicsDAQ软件18加载于计算机2中，采集卡传输来的数据通过其内嵌的基于有限元迭代的光声重建算法进行图像实时显示； 定量计算模块9的多光谱线性解混算法是基于MATLAB软件开发的定量计算方法，通过对多光谱下光声成像数据进行线性解混，计算出脑血流动力学参数； 实时图像显示能够判断出脑内组织是否出血、缺氧缺血、脑区活动异常以及是否积液，其判定规则为：通过基于有限元迭代的光声重建算法计算脑组织成像区域中光吸收系数的分布，脑组织出血处、脑区异常兴奋处会出现高亮区域、缺氧缺血处、脑积液处会出现暗区，亦可通过观察重建图像中的脑组织结构判断脑内部结构是否发生组织结构错位；所述基于有限元迭代的光声重建算法原理是使用有限元法FEM迭代求解辐射传递方程RTE和光声波方程PWE，首先从光吸收系数的初始分布，通过对RTE的有限元FE求解得到光通量的分布；然后使用亥姆霍兹方程计算得到沿介质组织表面每个换能器位置的声压；而后利用正则牛顿法，得到吸收系数反演的矩阵方程；最后通过迭代求解方程，更新吸收系数分布，形成光声重建图像； 所述从光吸收系数的初始分布，通过对RTE的有限元FE求解得到光通量的分布；然后使用公式1求解前向解，使用公式2与3求解逆向解，随后将前向解与后向解代入时域光子扩散方程中进行迭代运算求解介质生物组织的吸收系数；最后通过迭代求解方程，更新吸收系数分布，具体包括以下步骤： 前向解： 逆向解： JTJ+λIΔχ＝JTpo-pc2 Δχ＝Ψo-Ψc3 光扩散方程： 式中，pr,t是介质中r位置处t时刻的声压，是拉普拉斯算子，v0是声波在介质中的传播速度，β是热膨胀系数，Cp是恒压比热容，ψr是初始光吸收能量的空间分布，It是光的强度随时间变化的函数，J是边界上测得的声压值对吸收能量密度的偏导数组成的雅克比矩阵λ是正则化参数，Δχ是吸收能量密度的更新矢量，po是真实的声压分布，pc是通过给定的初始吸收能量密度正向求解获得的声压分布，ψo是对波动方程式进行有限元离散获得的吸收能量密度分布，ψc是通过计算的吸收能量密度分布，D是扩散系数，Φr是光子密度，μa是吸收系数，Sr是r位置处的光子通量。

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