[发明专利]一种内窥镜

说明书

技术领域

本发明涉及成像技术领域，特别是涉及一种内窥镜。

背景技术

如今，图像引导干预技术在手术和医疗过程中广泛运用，内窥技术在观察柱状器官，如人体血管、消化道时进行引导诊断、手术时非常有用。内窥技术可以分为两大类：非光学内窥和光学内窥。有两种非光学内窥技术值得关注：核磁共振内窥（endoscopic MRI）和超声内窥（endoscopic ultrasonography），但是这两种技术因为有分辨率低、信噪比差、设备昂贵使用不便的等问题，在实际运用中效率很低。于是近年来，光学成像技术，包括传统的内窥技术，荧光、共聚焦、多光子显微技术，以及相干光学层析成像（简称OCT），因为能够提供更高的空间分辨率以及更好的灵敏度而饱受人们注意。特别地，基于低相关干涉仪的OCT，可以地提供很高的轴向分辨率（如果使用超发光二极管SLD作为光源，分辨率可达10-15微米）。过去的十几年中，OCT已经发展成十分重要的医疗诊断手段。

相对容易实现高速和高分辨率的OCT系统已经促成许多科研小组实现基于OCT的内窥镜。内窥镜设计的重要指标有：扫描范围、视场、扫描速度和灵活度。而目前最主要的设计考虑是使OCT探头的直径最小化。现在的OCT探头，依据扫描方式，可以分为两类：前端成像（forward-imaging）和侧向成像（side-imaging），两种方法各有所长，因地制宜。在前端成像的设计中，光源从探头的前端发射出，并由前端接收反射信号。而侧向成像是目前更多使用的成像方法，广泛地运用于管状样本，在这种方法中光源从侧面发出并接收反射信号。

侧向成像探头的设计一般包括一个连接到旋转装置上的柱状反射镜或棱镜，使得从光纤尖端所反射出来的光能够被反射，从探头的侧边窗口发射而出到达样本表面。因为工业上有可能将反射镜或棱镜的尺寸做到很小，于是如何在最小化尺寸的条件下实现旋转便成为设计的难点。

如图1、图2所示，现有技术中常用的侧向成像探针包括单模光纤1、与所述单模光纤1输出端连接的自聚焦透镜5、与自聚焦透镜5的光束输出端连接的直角棱镜6，单模光纤1表面设有光纤护套7，单模光纤1、自聚焦透镜5及直角棱镜6的外侧设有护套8，与直角棱镜6相对的护套部分设有一段透明窗8a，单模光纤1的输入端安装有齿轮2，该齿轮2与一马达3带动的齿轮4啮合，从而使马达3通过带动单模光纤1旋转最终带动直角棱镜6旋转，在此过程中，光源通过单模光纤1传输给自聚焦透镜5，由自聚焦透镜5汇聚成光斑，再通过直角棱镜6反射到达样本表面，从而实现探针的侧向成像。这样的结构复杂，对机械精度和强度的要求较高，使得系统灵活度受到制约。

如图3所示，现有技术中还有一种侧向成像探针，其采用微型马达9，该微型马达9固定在探针的直角棱镜6的外端，仅用一根电线10连在外界用于供电和控制；而单模光纤1则与自聚焦透镜5相连，自聚焦透镜5与直角棱镜6不连接；这种结构因其设计更为简洁、灵活而受到欢迎。但是，因为微型马达9设于护套8的内部，微型马达9的尺寸是直接制约护套8外径即探针直径大小的因素，从而探针直径的大小往往和微机电（即MEMS）技术相关。根据目前的MEMS技术，探针的直径一般在2mm以上，很难做到1mm以下甚至于微米量级，这也极大地限制了内窥镜的使用范围。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种灵活度高、不受MEMS技术的制约、尺寸小的内窥镜，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种内窥镜，包括连接光纤、自聚焦透镜、斜面反射镜以及马达，所述连接光纤的一端连接所述自聚焦透镜的尾部；

所述斜面反射镜与所述自聚焦透镜相对，所述斜面反射镜的后端与一旋转轴的一端固定，所述旋转轴的另一端与一径向充磁的柱状磁铁的一端固定，所述柱状磁铁、旋转轴、斜面反射镜以及自聚焦透镜同轴；所述旋转轴的外侧设有一支撑套，所述自聚焦透镜、斜面反射镜、旋转轴、支撑套以及柱状磁铁的外侧设有一透明套管，所述支撑套、自聚焦透镜均与所述透明套管固定；

所述马达的动力输出端在圆周方向上均布有一对S极与N极相对的片状磁铁，所述马达的动力输出轴与所述旋转轴同轴，所述马达的动力输出端在圆周方向上均布的一对片状磁铁与所述柱状磁铁相邻。

优选地，所述一对S极与N极相对的片状磁铁为一圆环形磁铁，所述圆环形磁铁与所述柱状磁铁同轴，所述圆环形磁体的内径大于所述柱状磁铁的外径。

优选地，所述马达的动力输出端固定有一法兰，所述片状磁铁与所述法兰固定。

优选地，所述马达为普通匀速电动机。