[发明专利]光纤式穿透影像撷取方法及其装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种影像撷取方法及其装置，且特别是有关于一种同时具备前向扫描及侧向扫描的光纤式穿透影像撷取方法及其装置。

背景技术

内视镜、光学同调断层扫描（optical coherence tomography，OCT）或显微镜的探头，都需要体积小并且最好是非接触式的扫描探头。光纤式探头以光学方式进行，正具备了这些优点。

然而现有的光纤式探头几乎都只能作侧向扫描，有极少数可以做前向扫描，却仅限于前向扫描而无法兼顾侧向。这些单向扫描设计在扫描时，都有其缺点，以光学同调断层扫描光纤探头为例说明如下：

对于侧向扫描的光学同调断层扫描光纤探头，由于只能得知侧向信息，无法得知前向信息，因此在进行扫描时，通常必须将探头伸入足够深度，再将探头往回拉，以螺线方式进行组织的扫描，以配合光学侧向扫描。但由于无法得到前向信息，因此医学使用上仍有其风险与盲点；又因为系统扫描反射面的中心距探头末端通常仍有数毫米，使用上探头末端必须比扫描位置更前进数毫米，使得某些应用场合并不适用。

对于已知前向扫描设计的探头，则由于无法得知侧向信息，所以当需要进行侧向扫描时，必须将探头抽回，更换为侧向扫描探头以进行侧向扫描。这种使用方式并不理想，既耗费操作时间更增加系统成本。

发明内容

因此，本发明提供一种光纤式穿透影像撷取方法，包括选择预设波段的一光线，依据光线的不同波段，使光线可进行一前向扫描路径、一侧向扫描路径或同时进行前向扫描路径及侧向扫描路径。旋转前向扫描路径、侧向扫描路径或同时旋转前向扫描路径及侧向扫描路径，光线照射一待测样品，再收集待测样品的散射光，此收集的散射光可经后端影像处理产生待测样品深度影像，由前向扫描路径的散射光产生前向扫描的待测样品深度影像，由侧向扫描路径的散射光则可产生侧向扫描的待测样品深度影像。

依据本发明一实施方式，上述前向扫描路径可为光线经光路选择器折射而产生，侧向扫描路径可为光线经光路选择器反射而产生；同时进行前向扫描路径及侧向扫描路径则可为光线同时经光路选择器的折射与反射而产生。

本发明亦提供一种光纤式穿透影像撷取装置，包括一光纤，一光学旋转模块位于光纤的一端，光学旋转模块具有一光前出部及一光侧出部，及一外管包覆或固定光纤及光学旋转模块，外管具一进气口及一出气口。其中光学旋转模块包含一定子及一转子枢设于定子，转子具有一扇叶，一光路选择器安装于转子上，光路选择器具有一前向扫描路径及一侧向扫描路径。通过进气口，可对扇叶送气，使转子旋转，通过出气口可排出进气口所送入的气体。

依据本发明的一实施方式，上述光纤可为单模光纤，光路选择器可为一可透光、具有分光镀膜的平板，且平板两面夹角小于或等于10度，使得对于一波段的光线可经折射而通过平板，产生前向扫描路径，对于另一波段的光线则经反射而产生侧向扫描路径。此外还可具有一聚焦光学模块，位于光纤与光路选择器之间，以消除色差。

依据本发明的另一实施方式，除上述实施方式外，还可于光路选择器外围定位有一线圈组，设一磁极于光路选择器的端面。其中线圈组可定位于光学旋转模块与外管之间，也可定位于光路选择器与转子之间，只要位于光路选择器外围即可。当线圈通以电流时，所产生磁场可带动磁极旋转至一倾斜角度，通过控制不同大小的电流，可控制光路选择器的倾斜角度，进而控制光路选择器的折射角度。

当进行前向扫描时，输入相对应光路选择器会产生折射的波段的光线，于平板光路选择器产生折射，因光线遵循司乃尔定律(Snell’s law)，所以光线穿透平板时的出射角度与原入射角度相同而平移一位移量；因此以进气口送气使转子与光路选择器旋转时，可得一前向扫描的圆形路径信息。再以线圈通以电流控制光路选择器旋转，因司乃尔定律，所以当光路选择器相对于入射的光线处于不同角度时，折射会产生不同的位移量，即不同半径大小的前向扫描圆形路径。以依照本实施方式的光纤式穿透影像撷取装置做为光学同调断层扫描探头，因光学同调断层扫描具深度方向解析功能，所以可得一前向扫描的柱状扫描信息。

当进行侧向扫描时，输入另一相对应光路选择器会产生反射的波段的光线，于平板的光路选择器产生反射，光路选择器角度相对于转子可维持固定，以进气口送气使转子与光路选择器旋转，获得一侧向扫描的圆形路径扫描信息；接着可将依照本实施方式的装置整体进行前后移动，得一侧向扫描的圆柱面信息。若以依照本实施方式的光纤式穿透影像撷取装置做为光学同调断层扫描探头，因光学同调断层扫描具深度方向解析功能，所以可得一侧向扫描的中空柱状扫描信息。