前视光声内窥镜

摘要

本发明涉及一种前视光声内窥镜，主要用于正对目标组织的端面进行内窥成像，其包括控制系统、激光光源、光路系统、扫描控制系统、数据采集系统、图像重建系统及显示系统。该前视光声内窥镜通过聚焦激光对正对的目标组织端面进行逐点扫描，探测目标组织吸收激光后产生的超声波信号（光声信号），进行分析处理成像，由于生物组织的光吸收特性与生理功能变化密切相关，因此，该光声内窥镜可以较为准确的反应目标组织的图像特性，具有较高的图像分辨率、对比度和灵敏度，能有效将传统的光声内窥成像的分辨率提高10~100倍，具有较好的光学分辨效果。

主权项

一种前视光声内窥镜，用于对正对的目标组织的端面进行内窥成像，其特征在于，包括控制系统、激光光源、光路系统、扫描控制系统、内窥镜探头、数据采集系统、图像重建系统及显示系统，所述控制系统控制所述激光光源、所述扫描控制系统、所述数据采集系统、所述图像重建系统及所述显示系统；所述激光光源发射的激光通过所述光路系统进入所述内窥镜探头，所述扫描控制系统控制激光对目标组织进行二维扫描，所述内窥镜探头将激光聚焦后投射到目标组织并接收目标组织受激光激发产生的光声信号，所述数据采集系统将所述光声信号储存并传输至所述图像重建系统，所述图像重建系统接收所述光声信号并将所述光声信号转换为图像信号，所述显示系统接收所述图像重建系统发送的图像信号进行目标组织的光声图像显示；所述前视光声内窥镜还包括光电探测器；所述光路系统包括依次设置的光阑、聚光透镜、挡光片、衰减片、光纤耦合器、光纤分束器及单模光纤；所述挡光片的中部设有小孔，所述光阑、所述聚光透镜、所述小孔、所述衰减片及所述光纤耦合器共轴设置；所述光纤耦合器传输的激光信号经过所述光纤分束器分成两束分别进入所述光电探测器生成参考信号和所述扫描控制系统进行目标组织的内窥成像扫描；所述单模光纤包裹在光纤导管中；所述扫描控制系统为一轴向移动装置；所述内窥镜探头与所述光纤导管的端部连接；所述轴向移动装置套设在所述光纤导管上，控制所述内窥镜探头在所述单模光纤的轴向移动，经过所述光纤分束器的激光的其中一束进入所述内窥镜探头对目标组织进行内窥成像扫描；所述内窥镜探头包括固定组件、PZT扫描电机、聚焦组件及超声换能器；所述固定组件包括刚性导管及封装件；所述封装件设在所述刚性导管的一端且密封该端，且所述封装件与所述光纤导管垂直连接；所述PZT扫描电机固定在所述封装件上，且位于所述刚性导管内；所述单模光纤穿过所述封装件进入所述刚性导管内，由所述PZT扫描电机控制作面扫描；所述超声换能器设在所述刚性导管的另一端且封住该端，所述超声换能器的中部开设通孔，所述聚焦组件设在所述通孔位置且由所述通孔的内壁固定；所述单模光纤中传输的激光通过所述聚焦组件聚焦后出射至目标组织中，所述目标组织受所述激光激发而产生的超声波信号进入所述超声换能器转换成超声电信号而被所述数据采集系统接收；或者所述前视光声内窥镜还包括光电探测器；所述光路系统包括光阑、第一聚光透镜、挡光片、第二聚光透镜、反光镜、分光镜、第三聚光透镜、二维扫描装置、显微物镜及光纤束，所述激光光源发出的激光依次通过所述光阑、所述第一聚光透镜、所述挡光片及所述第二聚光透镜后由所述反光镜反射后经所述分光镜分成两束，其中一束通过所述第三聚光透镜后进入所述光电探测器生成参考信号，另一束通过二维扫描装置后再由所述显微物镜聚光后进入所述光纤束；所述光纤束包裹在光纤导管中，包括多个平行设置的单模光纤；所述二维扫描装置包括两个反射片，所述另一束依次经两个反射片反射后进入所述显微物镜；所述扫描控制系统控制所述反射片的反射角度将激光光束从不同角度输出再由所述显微物镜聚光后导入至所述光纤束的不同单模光纤中，从而在所述光纤束的端面的不同位置进入内窥镜探头；所述内窥镜探头包括聚焦组件及超声换能器，所述超声换能器为中部设有通孔的柱状体，所述光纤导管与所述超声换能器的一端固接，所述光纤束部分插入所述通孔中，所述聚焦组件设在所述通孔中且由所述通孔的孔壁固定；来自所述光纤束中不同单模光纤传输的激光经所述聚焦组件聚焦后出射至目标组织中进行二维的内窥成像扫描，所述目标组织受所述激光激发而产生的超声波信号进入所述超声换能器转换成超声电信号而被所述数据采集系统接收；所述内窥镜探头的直径为0.5～20mm。