[发明专利]一种用于 OCT内窥成像的光学扫描探头

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种光学影像的内窥扫描装置，尤其涉及一种用于 OCT内窥成像的光学扫描探头。

背景技术

光学相干层析技术（OCT）具有高分辨率的断面成像能力，其在医疗领域日趋成熟，且已经广泛应用于眼科、皮肤等体外疾病的诊断。为实现OCT在人体内多种内脏器官或内部组织的无创检测，关键技术障碍便是OCT内窥扫描探头的微型化（外径要求5毫米以下）。

传统硬性内窥镜的核心技术大多采用光纤束进行光传导并进行成像，或者采用CCD技术进行成像，此类内窥镜仅能从组织表面进行观察，从而为医生提供诊断依据，然而往往早期癌症的症状发生于表皮以下1-3毫米深度，因此上述内窥镜则显得无能为力。另外也有通过超声原理进行医学成像的内窥镜，此类内窥镜可获得生物组织表层以下较深的组织信息，但分辨率仅为毫米量级，不能对细微组织进行有效的检测和诊断。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种用于 OCT内窥成像的光学扫描探头，其采用用于微机电系统技术（microelectromechanical systems, 简称MEMS）的微镜作为前端探头的扫描部件，其具有二维大角度扫描能力，且驱动电压低，简单的制作封装工艺，生产成本低等特点，不仅实现了扫描探头的微型化和保证了其在人体内的安全使用，同时也为实现一次性内窥扫描探头提供重要基础。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种用于 OCT内窥成像的光学扫描探头，包括带有光电接口的手持部，所述手持部前端通过连接部连接有用于OCT内窥成像的MEMS光学扫描探头。

进一步的，所述MEMS光学扫描探头的光电连接线包含于所述连接部的内部且通过至少部分手持部的内部与光电接口相连。

进一步的，所述连接部为柔性连接管，采用医用金属弹性材料或医学兼容有机材料或同时采用上述两种材料制作。

进一步的，所述连接部为硬性连接管，采用医用硬性金属材料或有机材料制作或复合材料制作。

进一步的，所述连接部为软硬性连接管，包括硬性连接部和柔性连接部，所述硬性连接部采用医用硬性金属材料或有机材料制作或复合材料制作，所述柔性连接部采用医用金属弹性材料或医学兼容有机材料或同时采用两种材料制作。

进一步的，所述MEMS光学扫描探头包括带有光学透明窗口的外管和设于所述外管内并依次配合安装的电引线、光纤、透镜和MEMS微镜；其中，所述MEMS微镜由一个镀有光学涂层的镜面、边框与四个驱动臂构成，驱动臂均布设置于镜面与边框四周，在所述边框上表面或下表面设置有用于导电连接的焊盘，所述驱动臂采用双层或多层材料组成，施加电压给所述驱动臂加热或放热，其材料产生膨胀或收缩，从而带动镜面做偏转运动。

进一步的，所述MEMS微镜镜面与光学扫描探头轴向成15度——85度倾斜设置，通过控制所述MEMS微镜的四个驱动臂实现镜面做二维转动，输入扫描探头的光束经过聚焦并由MEMS微镜反射后透过设于所述外管侧壁的窗口，进行侧向扫描，扫描区域为一扇形面。

进一步的，当所述MEMS微镜镜面与光学扫描探头轴向成0度——45度设置时，所述透镜与所述MEMS微镜之间设有反射镜，从透镜聚焦的光束通过所述反射镜射向做二维转动的MEMS微镜，对侧前向扫描区域进行二维扫描；当所述MEMS微镜镜面与光学扫描探头轴向成45度——135度设置时，所述透镜与所述MEMS微镜之间设有反射镜，从透镜聚焦的光束通过所述反射镜射向做二维转动的MEMS微镜，对前向扫描区域进行二维扫描。

进一步的，所述MEMS光学扫描探头中还包括一个设于所述透镜与所述MEMS微镜之间的锥面反射镜，所述锥面反射镜中间有一通孔，光束穿过所述透镜聚焦后由所述锥面反射镜的通孔后经所述MEMS微镜反射到锥面反射镜的锥面，再从外管上设置的窗口射出；通过控制所述MEMS微镜的四个驱动臂实现镜面绕镜面中心做圆周转动，实现光束的周向环形扫描；通过控制所述MEMS光学扫描探头的轴向移动，实现样品轴向一段管壁扫描区域的二维扫描。

进一步的，所述手持部为纺锤形或枪把形或剪刀手柄形；手持部上设有的光电接口为相互独立的光接口和电接口或为一个整体式的接口，且该光电接口设于所述手持部中部或尾部。