技术领域
[0001] 本
发明属于光热治疗技术领域，尤其涉及一种基于太赫兹成像的光热治疗方法、系统及工控机。
背景技术
[0002] 光热治疗技术是以具有较强地组织穿透能
力的
近红外光作为
能量光源，以光热转换效率高、
生物相容性好、毒性低的
纳米材料作为光热
试剂，同时在光热试剂上修饰
肿瘤标志物识别基团，将光热试剂注射到患者体内后进行肿瘤靶向识别和富集，在能量光源的照射下产生热量，从而达到靶向破坏肿瘤组织和杀死癌细胞的目的。作为一种新兴的治疗手段，光热治疗技术具有靶向性高、治疗速度快、
副作用、并发症少等诸多优点，在肿瘤治疗上展示出广阔的应用前景。
[0003] 然而，现有的光热治疗技术无法同时对肿瘤进行靶向识别、影像监控和治疗，协同作用差、结构复杂、成本高且易引入外界干扰因素，难以满足高效、精准、多功能的实际应用需求。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明
实施例提供了一种基于太赫兹成像的光热治疗方法、系统及工控机，以解决现有的光热治疗技术无法同时对肿瘤进行靶向识别、影像监控和治疗，协同作用差、结构复杂、成本高且易引入外界干扰因素，难以满足高效、精准、多功能的实际应用需求的问题。
[0005] 本发明实施例的第一方面提供一种基于太赫兹成像的光热治疗方法，应用于基于太赫兹成像的光热治疗系统，所述光热治疗系统包括工控机以及与所述工控机电连接的激光发射机构和注射装置，所述光热治疗方法包括由所述工控机执行的以下操作：
[0006] 控制激光发射机构发射探测光、
辐射太赫兹波至待治疗对象、根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微
电流信号并处理为
数字信号；
[0007] 根据所述数字信号生成太赫兹脉冲信号，并根据所述太赫兹脉冲信号获取所述待治疗对象的太赫兹
光谱和成像信息；
[0008] 对所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息进行分析，识别出所述待治疗对象的待治疗区域；
[0009] 控制所述注射装置向所述待治疗区域注射预设剂量的光热试剂；
[0010] 控制所述激光发射机构向所述待治疗区域辐射脉冲激光，对所述待治疗区域进行光热治疗；
[0011] 在对所述待治疗区域进行光热治疗的过程中，同步获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对所述光热治疗的效果进行监控；
[0012] 根据所述光热治疗的效果反馈调节所述脉冲激光的参数、所述预设剂量的大小和所述光热治疗的持续时间。
[0013] 本发明实施例的第二方面提供了一种基于太赫兹成像的光热治疗系统，包括工控机以及与所述工控机电连接的激光发射机构和注射装置；
[0014] 所述工控机包括：
[0015] 第一控
制模块，用于控制激光发射机构发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号并处理为数字信号；
[0016] 成像模块，用于根据所述数字信号生成太赫兹脉冲信号，并根据所述太赫兹脉冲信号获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息；
[0017] 识别模块，用于对所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息进行分析，识别出所述待治疗对象的待治疗区域；
[0018] 第二
控制模块，用于控制所述注射装置向所述待治疗区域注射预设剂量的光热试剂；
[0019] 第三控制模块，用于控制所述激光发射机构向所述待治疗区域辐射脉冲激光，对所述待治疗区域进行光热治疗；
[0020] 监控模块，用于在对所述待治疗区域进行光热治疗的过程中，同步获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对所述光热治疗的效果进行监控；
[0021] 调节模块，用于根据所述光热治疗的效果反馈调节所述脉冲激光的参数、所述预设剂量的大小和所述光热治疗的持续时间。
[0022] 本发明实施例的第三方面提供了一种工控机，包括
存储器、处理器、显示屏以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的
计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的光热治疗方法的步骤。
[0023] 本发明实施例的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述光热治疗方法的步骤。
[0024] 本发明实施例通过提供一种应用于包括工控机以及与工控机电连接的激光发射机构和注射装置的基于太赫兹成像的光热治疗系统的光热治疗方法，通过工控机控制激光发射机构发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、根据探测光和待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号并处理为数字信号，使得工控机可以根据数字信号生成太赫兹脉冲信号，并根据太赫兹脉冲信号获取待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息进行分析，识别出待治疗对象的待治疗区域，可以实现对待治疗区域的术前标记；通过工控机控制注射装置向待治疗区域注射预设剂量的光热试剂，并控制激光发射机构向待治疗区域辐射脉冲激光，可对待治疗区域进行光热治疗；通过工控机在对待治疗区域进行光热治疗的过程中，同步获取待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对光热治疗的效果进行监控，可以实现对待治疗对象的术中监控；通过工控机根据光热治疗的效果反馈调节脉冲激光的参数、预设剂量的大小和光热治疗的持续时间可以实现待治疗对象的术后追踪，能够同时实现对待治疗区域进行靶向识别、影像监控和治疗，协同作用好、结构简单、成本低且无外界干扰因素，可以满足高效、精准、多功能的实际应用需求。
附图说明
[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或
现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1是本发明实施例一提供的光热治疗系统的结构示意图；
[0027] 图2是本发明实施例一提供的光热治疗方法的流程示意图；
[0028] 图3是本发明实施例二提供的光热治疗系统的结构示意图；
[0029] 图4是本发明实施例二提供的光热治疗方法的流程示意图；
[0030] 图5是本发明实施例二提供的注射装置的结构示意图；
[0031] 图6是本发明实施例二提供的光热治疗方法的流程示意图；
[0032] 图7是本发明实施例三提供的光热治疗系统的结构示意图；
[0033] 图8是本发明实施例四提供的工控机的结构示意图。
具体实施方式
[0034] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0035] 本发明的
说明书和
权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何
变形，意图在于
覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
[0036] 实施例一
[0037] 如图1所示，本实施例提供一种基于太赫兹成像的光热治疗系统100，包括工控机1以及与工控机1电连接的激光发射机构2和注射装置3。
[0038] 在具体应用中，工控机(Industrial Personal Computer，IPC)即
工业控制计算机可以是常规工控机，也可以将智能手机、
平板电脑、
个人数字助理、
笔记本电脑、桌上型计算机、连接有显示器的个人计算机或
服务器等计算设备作为工控机使用。
[0039] 在本实施例中，激光发射机构具有辐射太赫兹波和探测太赫兹波的功能，注射装置具有自动注射光热试剂的功能。
[0040] 如图2所示，基于图1所示的光热治疗系统100，本实施例所提供的光热治疗方法包括由工控机1执行的以下操作：
[0041] 步骤S201、控制激光发射机构发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号并处理为数字信号。
[0042] 在具体应用中，待治疗对象可以为肿瘤患者(例如，上皮细胞癌变患者)或者提前移植且生长有肿瘤(例如，黑色素瘤)的实验对象(例如，裸鼠)。
[0043] 在具体应用中，待治疗对象放置于治疗台，治疗台可以是与工控机电连接的三维位移平台，可以根据实际需要对治疗台进行三维空间内的
位置调节，以使位于治疗台上的待治疗对象可以被移动至最佳治疗区域，例如，激光发射机构的太赫兹波辐射区域。治疗台可以为全部镂空或中部镂空结构，可以减少因治疗台的制造材料因素对光热治疗造成的干扰。
[0044] 如图1所示，示例性的示出了与工控机1电连接的治疗台200。
[0045] 在本实施例中，激光发射机构用于在工控机的控制下发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号并处理为数字信号。
[0046] 步骤S202、根据所述数字信号生成太赫兹脉冲信号，并根据所述太赫兹脉冲信号获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息。
[0047] 在本实施例，工控机用于根据数字信号生成太赫兹脉冲信号，可以生成太赫兹脉冲信号的
波形图并显示；工控机还用于对太赫兹脉冲信号的波形图进行分析和处理，从而获取待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，可以生成太赫兹光谱的光谱图和成像信息对应的待治疗对象的太赫兹图像并显示。
[0048] 步骤S203、对所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息进行分析，识别出所述待治疗对象的待治疗区域。
[0049] 在具体应用中，工控机可以将获取的待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息与健康对象的太赫兹光谱和成像信息进行比较，分析出待治疗对象的细胞和组织与健康对象的细胞和组织之间的差异性，获取待治疗对象与健康对象的细胞和组织在成分和结构上的变化特性，并根据差异性和变化特性，识别出待治疗对象的待治疗区域并标记。待治疗区域是指与健康对象的细胞和组织之间的差异性较大，需要进行治疗的患病区域。
[0050] 步骤S204、控制所述注射装置向所述待治疗区域注射预设剂量的光热试剂。
[0051] 在具体应用中，工控机识别并标记处待治疗区域之后发射相应指令给注射装置，注射装置用于在工控机的控制下对待治疗区域进行识别和确定，然后注射预设剂量的光热试剂。工控机可以向注射装置发送剂量调节指令，以控制注射装置调节预设剂量的大小。预设剂量可以根据实际需要进行设置。
[0052] 步骤S205、控制所述激光发射机构向所述待治疗区域辐射脉冲激光，对所述待治疗区域进行光热治疗。
[0053] 在本实施例中，激光发射机构用于在工控机的控制下向注射了光热试剂的待治疗区域辐射脉冲激光，对待治疗区域进行光热治疗。工控机可以向激光发射机构发送激光参数调节指令，以控制激光发射机构调节脉冲激光的
波长、光功率、聚焦位置等参数。激光脉冲的参数可以根据实际需要进行设置。
[0054] 步骤S206、在对所述待治疗区域进行光热治疗的过程中，同步获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对所述光热治疗的效果进行监控。
[0055] 在具体应用中，在控制激光发射机构辐射脉冲激光对待治疗区域进行光热治疗的过程中，工控机可以实时执行步骤S201和S202以同步获取待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息(也可以仅获取待治疗区域的太赫兹光谱和成像信息)并进行分析，主要是将待治疗区域的太赫兹光谱和成像信息与健康对象的太赫兹光谱和成像信息进行比较，分析出待治疗区域的细胞和组织与健康对象的细胞和组织之间的差异性，获取待治疗区域与健康对象的细胞和组织在成分和结构上的变化特性，从而对光热治疗的效果进行监控。差异性越小，光热治疗效果越好。
[0056] 步骤S207、根据所述光热治疗的效果反馈调节所述脉冲激光的参数、所述预设剂量的大小和所述光热治疗的持续时间。
[0057] 在具体应用中，光热治疗的效果达到预期效果时，工控机可以控制激光发射机构停止辐射脉冲激光，即终止光热治疗；光热治疗的效果未达到预期效果时，工控机可以调节脉冲激光的参数、预设剂量的大小和光热治疗的持续时间，继续进行光热治疗，直到光热治疗的效果达到预期效果时为止。
[0058] 本实施例通过工控机控制激光发射机构发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、根据探测光和待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号并处理为数字信号，使得工控机可以根据数字信号生成太赫兹脉冲信号，并根据太赫兹脉冲信号获取待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息进行分析，识别出待治疗对象的待治疗区域，可以实现对待治疗区域的术前标记；通过工控机控制注射装置向待治疗区域注射预设剂量的光热试剂，并控制激光发射机构向待治疗区域辐射脉冲激光，可对待治疗区域进行光热治疗；通过工控机在对待治疗区域进行光热治疗的过程中，同步获取待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对光热治疗的效果进行监控，可以实现对待治疗对象的术中监控；通过工控机根据光热治疗的效果反馈调节脉冲激光的参数、预设剂量的大小和光热治疗的持续时间可以实现待治疗对象的术后追踪，能够同时实现对待治疗区域进行靶向识别、影像监控和治疗，协同作用好、结构简单、成本低且无外界干扰因素，可以满足高效、精准、多功能的实际应用需求。
[0059] 实施例二
[0060] 如图3所示，在本实施例中，实施例一中的激光发射机构2包括双脉冲
激光器21、分束器22、太赫兹辐射器23、偏置
电压模块24、太赫兹探测器25及
锁相
放大器模块26；
[0061] 双
脉冲激光器21与工控机1电连接，偏置电压模块24与太赫兹辐射器23和工控机1电连接，
锁相放大器模块26与太赫兹探测器25和工控机1电连接。
[0062] 如图4所示，基于图3所示的光热治疗系统100，在本实施例中，步骤S201包括：
[0063] 步骤S401、控制所述双脉冲激光器发射第一脉冲激光；其中，所述分束器用于将所述第一脉冲激光经分束为
泵浦光和探测光，所述泵浦光辐射至所述太赫兹辐射器，所述探测光辐射至所述太赫兹探测器；
[0064] 步骤S402、对所述偏置电压模块进行
频率调制，以控制所述偏置电压模块向所述太赫兹辐射器施加偏置电压；其中，所述太赫兹辐射器用于在所述泵浦光的激发下产生光生载流子，并在所述偏置电压的驱动下辐射太赫兹波至待治疗对象，所述太赫兹探测器用于根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号；
[0065] 步骤S403、控制所述锁相放大器模块对所述微电流信号进行放大和采集，得到数字信号；
[0066] 步骤S205具体包括：
[0067] 控制所述双脉冲激光器向所述待治疗区域辐射第二脉冲激光，对所述待治疗区域进行光热治疗。
[0068] 在具体应用中，双脉冲激光器可以根据实际需要能够同时发出两束相互独立的脉冲激光的激光器，即第一脉冲激光和第二脉冲激光，工控机可以控制双脉冲激光器对两束脉冲激光的波长和光功率进行调节。
[0069] 在具体应用中，分束器可以为分束片、三棱镜型分束器或立方体型分束器。第一脉冲激光经分束器分束后，一部分被反射，另一部分被透射。泵浦光为被分束器透射的脉冲
激光束，探测光为被分束器反射的脉冲激光束；或者，泵浦光为被分束器反射的脉冲激光束，探测光为被分束器透射的脉冲激光束。
[0070] 图3中示例性的示出分束器22为分束片，泵浦光为被分束器透射的脉冲激光束，探测光为被分束器反射的脉冲激光束。
[0071] 在具体应用中，太赫兹辐射器包括太赫兹辐射天线，太赫兹探测器包括太赫兹探测天线。
[0072] 在具体应用中，偏置电压模块可以通过任意的偏置电压器件或
电路来实现。工控机可以提供一个调制频率给偏置电压模块，对偏置电压的频率进行调制，以控制偏置电压模块向太赫兹辐射器施加被调制的偏置电压。太赫兹辐射器用于在泵浦光的激发下产生光生载流子，并在被调制的偏置电压的驱动下通过太赫兹辐射天线辐射出被调制的太赫兹波。
[0073] 在具体应用中，太赫兹探测器用于通过太赫兹探测天线探测探测光和待治疗对象反射的太赫兹波，并产生微电流信号发送给锁相放大器模块。
[0074] 在具体应用中，锁相放大器模块用于在工控机的控制下对太赫兹探测器产生的微电流信号进行放大和采集，得到数字信号。
[0075] 在一个实施例中，所述锁相放大器模块包括前置放大器、锁相放大器和ADC
数据采集卡；
[0076] 所述前置放大器与所述太赫兹探测器电连接，所述锁相放大器与所述前置放大器和所述ADC数据采集卡电连接，所述ADC数据采集卡与所述工控机电连接；
[0077] 弱电流信号依次经过所述前置放大器、所述锁相放大器和所述ADC数据采集卡之后，得到数字信号。
[0078] 在具体应用中，前置放大器的放大倍数、锁相放大器的
相位分辨率和频率分辨率以及ADC数据采集卡的数据采集
精度可以根据实际需要进行设置。
[0079] 如图5所示，在本实施例中，实施例一中的注射装置3包括
控制器31、
支撑躯干32、
机械臂33及设置于机械臂33的自由端的针管34和相机35，针管34用于携带光热试剂，控制器31用于与工控机1、支撑躯干32、机械臂33及相机35电连接。
[0080] 如图6所示，基于图3或图5所示的光热治疗系统100，在本实施例中，步骤S204包括：
[0081] 步骤S601、根据待治疗区域，向控制器发送相机启动指令；其中，控制器用于根据相机启动指令控制相机启动，相机用于在启动后对待治疗区域进行识别和
定位，控制器还用于将相机的定位结果发送至工控机；
[0082] 步骤S602、根据控制器发送的相机的定位结果，向控制器发送移动指令；其中，控制器还用于根据移动指令控制支撑躯干和机械臂移动，使针管定位至待治疗区域并向待治疗区域注射预设剂量的光热试剂。
[0083] 在具体应用中，控制器可以为中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字
信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、
专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程
门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他
可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立
硬件组件等。通用处理器可以是
微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。控制器用于在工控机的控制下对支撑躯干、机械臂及相机的工作状态进行控制。
[0084] 在具体应用中，支撑躯干放置于地面，用于在控制器的控制下在地面移动并起到对机械臂的支撑作用。机械臂用于在控制器的控制下携带针管和相机在三维空间内移动。可以根据实际需要选择合适容量的针管和合适类型的相机。
[0085] 在一个实施例中，所述支撑躯干包括可滑动底座和
支架，所述机械臂包括N个旋转导轮和N个肢节；
[0086] 所述可滑动底座和所述N个旋转导轮与所述控制器电连接，所述支架和所述控制器设置于所述可滑动底座，所述N个旋转导轮中的第1个旋转导轮设置于所述支架，所述N个旋转导轮中的第i个旋转导轮与所述N个肢节中的第i-1个肢节和第i个肢节连接，所述N个肢节中的第N个肢节远离所述支架的一端为所述机械臂的自由端；
[0087] 其中，N≥i≥1且N和i为整数。
[0088] 在具体应用中，可滑动底座的底部设置有若干滑动滚轮，使得支撑躯干可以在地面滑动。支架可以根据实际需要设置为任意形状和尺寸。可以根据实际需要选择合适数量的旋转导轮和肢节构成机械臂。
[0089] 如图5所示，示例性的示出支撑躯干32包括可滑动底座321和支架322，机械臂33包括3个旋转导轮331、332和333以及3个肢节334、335和336；
[0090] 可滑动底座321的底部设置有8个滑动滚轮，支架322和控制器31设置于可滑动底座321，旋转导轮331设置于支架322，旋转导轮331与肢节334连接，旋转导轮332与肢节334和肢节335连接，旋转导轮333与肢节335和肢节336连接，肢节336远离支架322的一端为机械臂32的自由端。
[0091] 在本实施例中，机械臂以人的手臂作为参考进行仿生设计，最大程度保障机械臂的灵活使用。以手臂及其关节为参考，整个机械臂由三个肢节组成，对应着人的上臂、小臂和手。每个肢节之间通过旋转导轮连接，每个旋转导轮均可实现360°旋转，从而实现机械臂最大程度的旋转和灵活使用；另外，旋转导轮与肢节之间的首尾连接结构，使得每个肢节均可在二维空间内上下左右移动，便于调节机械臂的高度。当旋转导轮采用万向轮时，每个肢节均可以在三维空间内移动。机械臂的自由端携带有相机，用于对待治疗区域进行识别和定位，便于控制器对整个注射装置的位置进行调整，使针管移动至最佳注射位置，以便于对待治疗区域实施精准的光热试剂注射，控制器可以在工控机的控制下根据待治疗区域的大小和治疗效果，调节光热试剂的注射剂量，实现对待治疗区域的精确定量注射。
[0092] 应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0093] 实施例三
[0094] 如图7所示，在本实施例中，实施例二中的激光发射机构2还包括光学延迟线系统27、第一离轴抛物面镜28、第二离轴抛物面镜29及聚焦透镜20；
[0095] 光学延迟线系统27与工控机1电连接，用于在工控机1的控制下对泵浦光进行光学延迟；
[0096] 第一离轴抛物面镜28用于将太赫兹辐射器23辐射的太赫兹波聚焦至待治疗对象；
[0097] 第二离轴抛物面镜29用于将待治疗对象反射的太赫兹波聚焦至太赫兹探测器25的第一入射面；
[0098] 聚焦透镜20用于将第二脉冲激光聚焦至待治疗区域。
[0099] 在具体应用中，光学延迟系统、第一离轴抛物面镜、第二离轴抛物面镜及聚焦透镜的具体结构及类型可以根据实际需要进行选择。
[0100] 在本实施例中，光学延迟系统为可控光学延迟系统，可以在工控机的控制下调整光学延迟的时间。第一离轴抛物面镜和第二离轴抛物面镜各包括两个凹面反射镜。聚焦透镜安装于三维
导轨，三维导轨与工控机电连接，三维导轨用于在工控机的控制下控制聚焦透镜在三维空间内移动，以将第二脉冲激光聚焦至待治疗区域。
[0101] 在一个实施例中，所述激光发射机构还包括至少一个第一反射镜、至少一个第二反射镜、至少一个第三反射镜、至少一个第四反射镜以及与所述工控机电连接的第一光
衰减器和第二光衰减器；
[0102] 所述至少一个第一反射镜设置于所述分束器与所述光学延迟系统的入射面之间，用于将所述泵浦光反射至所述光学延迟系统的入射面；
[0103] 所述至少一个第二反射镜设置于所述光学延迟系统的出射面与所述太赫兹辐射器的入射面之间，用于将光学延迟后的所述泵浦光反射至所述太赫兹辐射器的入射面；
[0104] 所述至少一个第三反射镜设置于所述分束器与所述太赫兹探测器的第二入射面之间，用于将所述探测光反射至所述太赫兹探测器的第二入射面；
[0105] 所述至少一个第四反射镜设置于所述双脉冲激光器的第二发射端与所述聚焦透镜的入射面之间，用于将所述第二脉冲激光反射至所述聚焦透镜的入射面；
[0106] 所述第一光衰减器设置于所述双脉冲激光器的第一发射端与所述分束器之间，用于在所述工控机的控制下对所述第一脉冲激光进行光衰减；或者，所述第一光衰减器设置于所述分束器与所述光学延迟系统的入射面之间，用于在所述工控机的控制下对所述泵浦光进行光衰减；或者，所述第一光衰减器设置于所述光学延迟系统的出射面与所述太赫兹辐射器的入射面之间，用于在所述工控机的控制下对光学延迟后的所述泵浦光进行光衰减；
[0107] 所述第二光衰减器设置于所述双脉冲激光器的第二发射端与所述聚焦透镜的入射面之间，用于在所述工控机的控制下对所述第二脉冲激光进行光衰减。
[0108] 如图7所示，示例性的示出激光发射机构2还包括2个第一反射镜41和42，1个第二反射镜43，2第三反射镜44和45，3个第四反射镜46、47和48以及与工控机1电连接的第一光衰减器51和第二光衰减器52；
[0109] 2个第一反射镜41和42设置于分束器22与光学延迟系统27的入射面之间，用于将泵浦光反射至光学延迟系统27的入射面；
[0110] 1个第二反射镜43设置于光学延迟系统27的出射面与太赫兹辐射器23的入射面之间，用于将光学延迟后的泵浦光反射至太赫兹辐射器23的入射面；
[0111] 2第三反射镜44和45设置于分束器22与太赫兹探测器25的第一入射面之间，用于将探测光反射至太赫兹探测器25的第一入射面；
[0112] 3个第四反射镜46、47和48设置于第二光衰减器52的输出端与聚焦透镜20的入射面之间，用于将经过第二光衰减器52衰减之后的第二脉冲激光反射至聚焦透镜20的入射面；
[0113] 第一光衰减器51设置于双脉冲激光器21的第一发射端与分束器22之间；
[0114] 第二光衰减器52设置于双脉冲激光器21的第二发射端与第四反射镜46之间。
[0115] 在具体应用中，太赫兹探测器的第一入射面和第二入射面可以为同一面。
[0116] 应理解，上述实施例所提供的激光发射机构还可以包括
准直透镜、扩束(缩束)透镜组、偏振态控制器等光学参数调整器件，上述实施例中只展示了激光发射机构中最为核心的部件。在具体应用中，根据实际需要对激光发射机构的元器件进行增加、删减和替换。
[0117] 实施例四
[0118] 如图8所示，在本实施例中，实施例一、实施例二或实施例三中的工控机1包括：处理器10、存储器11、显示屏12以及存储在存储器11中并可在处理器10上运行的计算机程序13，例如光热治
疗程序。处理器10执行计算机程序13时实现上述各个光热治疗方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤S201至S207。
[0119] 示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在工控机中的执行过程。
[0120] 如图8所示，在本实施例中，计算机程序13被分割成第一控制模块131、成像模块132、识别模块133、第二控制模块134、第三控制模块135、监控模块136和调节模块137，各模块具体功能如下：
[0121] 第一控制模块131，用于控制激光发射机构发射探测光、辐射太赫兹波至待治疗对象、根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号并处理为数字信号；
[0122] 成像模块132，用于根据所述数字信号生成太赫兹脉冲信号，并根据所述太赫兹脉冲信号获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息；
[0123] 识别模块133，用于对所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息进行分析，识别出所述待治疗对象的待治疗区域；
[0124] 第二控制模块134，用于控制所述注射装置向所述待治疗区域注射预设剂量的光热试剂；
[0125] 第三控制模块135，用于控制所述激光发射机构向所述待治疗区域辐射脉冲激光，对所述待治疗区域进行光热治疗；
[0126] 监控模块136，用于在对所述待治疗区域进行光热治疗的过程中，同步获取所述待治疗对象的太赫兹光谱和成像信息，对所述光热治疗的效果进行监控；
[0127] 调节模块137，用于根据所述光热治疗的效果反馈调节所述脉冲激光的参数、所述预设剂量的大小和所述光热治疗的持续时间。
[0128] 在一个实施例中，所述第一控制模块，包括：
[0129] 控制单元，用于控制所述双脉冲激光器发射第一脉冲激光；其中，所述分束器用于将所述第一脉冲激光经分束为泵浦光和探测光，所述泵浦光辐射至所述太赫兹辐射器，所述探测光辐射至所述太赫兹探测器；
[0130] 调制单元，用于对所述偏置电压模块进行频率调制，以控制所述偏置电压模块向所述太赫兹辐射器施加偏置电压；其中，所述太赫兹辐射器用于在所述泵浦光的激发下产生光生载流子，并在所述偏置电压的驱动下辐射太赫兹波至待治疗对象，所述太赫兹探测器用于根据所述探测光和所述待治疗对象反射的太赫兹波产生微电流信号；
[0131] 信号处理单元，用于通过所述锁相放大器模块对所述微电流信号进行放大和采集，得到数字信号；
[0132] 所述第三控制模块用于控制所述双脉冲激光器向所述待治疗区域辐射第二脉冲激光，对所述待治疗区域进行光热治疗。
[0133] 在一个实施例中，所述第二控制模块包括：
[0134] 第一发送单元，用于根据所述待治疗区域，向所述控制器发送相机启动指令；其中，所述控制器用于根据所述相机启动指令控制所述相机启动，所述相机用于在启动后对所述待治疗区域进行识别和定位，所述控制器还用于将所述相机的定位结果发送至所述工控机；
[0135] 第二发送单元，用于根据所述控制器发送的所述相机的定位结果，向所述控制器发送移动指令；其中，所述控制器还用于根据所述移动指令控制所述支撑躯干和所述机械臂移动，使所述针管定位至所述待治疗区域并向所述待治疗区域注射预设剂量的光热试剂。
[0136] 在具体应用中，工控机可包括，但不仅限于，处理器、存储器和显示屏。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是工控机的示例，并不构成对工控机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述工控机还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0137] 在具体应用中，处理器可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、
数字信号处理器、专用集成电路、
现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0138] 在具体应用中，存储器可以是工控机的内部存储单元，例如工控机的
硬盘或内存。所述存储器也可以是工控机的外部存储设备，例如工控机上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
存储器还可以既包括工控机的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储所述计算机程序以及工控机所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0139] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用
软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本
申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0140] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0141] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及
算法步骤，能够以
电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0142] 在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些
接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0143] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0144] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0145] 所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、
只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、
随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和
专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0146] 以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
