[发明专利]前视光声内窥镜

说明书

技术领域

本发明涉及生物医疗器械领域，尤其涉及一种前视光声内窥镜。

背景技术

内窥成像作为一种无创成像方法，被广泛应用于生物医学和临床诊断的众多领域，内窥镜有效延长了人类视线，能准确观察生物组织表面和（或）内部的特征。

传统常用的内窥镜主要有光学类、超声类两种。光学内窥镜通过CCD只能对内部生物组织的表面成像，无法观察到表皮以下的组织情况，在一定程度上局限了其疾病诊断能力。新型的光学内窥镜，如OCT内窥镜，可以通过聚焦光束对消化道或冠状动脉的剖面成像，而且具有很高的分辨率，但是由于其只能使用未经过组织散射或只经过少数几次散射的弹道光子成像，其成像深度仅为1毫米左右，不能完全满足临床需要。更重要的是，OCT内窥镜无法直接区分被散射光子与被吸收光子，因而无法高灵敏度的直接探测到与光吸收密切相关的血氧含量、氧代谢等重要生理参数。超声内窥镜镜利用声学在组织中具有很大的穿透深度，可以实现数厘米深组织的成像，但它存在成像分辨率较低、软组织对比度不高、无法反映生理功能变化等局限。相比于侧视内窥镜能提供内腔侧向截面图像，前视内窥镜能对官腔中心区域成像，例如官腔狭窄等病理检测，同时在扫描成像过程中不需移动整个探头；在探头插入官腔过程中，前视内窥镜能够为医护人员提供一个前向区域（或体积）视场，能观察到在向目标组织移动过程中的障碍物，并且能获得距离目标组织不同位置的图像，从而得到最优的病理特性；前视内窥镜还能用于引导治疗，例如用于粥样斑块切除等治疗过程的图像引导。

发明内容

基于此，针对传统的内窥镜成像分辨率不高、成像深度较低且对端面扫描操作复杂等问题，有必要提供一种具有较高成像分辨率及成像深度的用于端面扫描的前视光声内窥镜。

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。

在其中一个实施例中，所述激光光源为脉冲激光光源或幅度调制的连续激光光源，所述激光光源发射的激光的波长范围为400~2500nm。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，所述扫描控制系统包括轴向移动装置；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。

在其中一个实施例中，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。