[发明专利]用于主动地控制的光学成像设备的系统和方法

说明书

提供了用于被配置成被集成到光学系统中以供医疗诊断的栓系式光学成像探针的系统和方法。在一种配置中，本公开提供了一种栓系式光学成像探针，其包括布置在可吞咽的胶囊内的电机。电机的旋转速度由反馈信号主动地控制。

相关申请的交叉引用

本公开基于2015年9月30日提交的题为“主动地控制的光学成像设备(ActivelyControlled Optical Imaging Device)”的美国临时专利申请号62/235,175，要求其优先权且通过引用将其整体结合于此。

关于联邦资助研究的说明

不适用。

背景技术

本公开大体上涉及光学成像系统，并且更具体地，涉及利用用于医学诊断的拴系式(tethered)光学成像探针的光学成像系统。

拴系式光学成像设备被用于一些医学成像应用中，以试图代替更侵入式的医疗程序。例如，通过患者被麻醉的内窥镜检查法典型地诊断的胃肠(GI)道中的疾病的诊断可以经由由患者吞咽的拴系式光学成像设备来执行。

图1中图示了当前的拴系式光学成像设备10。如图1所示，拴系式光学成像设备10包括通过鞘管16耦合到胶囊14的旋转接头12。旋转接头12是光学成像设备10的固定部件(即，非一次性的和必需的)，其呈现了显著的成本(例如，～10,000美元)。旋转接头12的显著成本由部件的复杂性导致。也就是说，旋转接头12包括布置在旋转接头12内的电机18和多个光学器件20。该多个光学器件20中的一些可旋转地被耦合到电机18以用于随其旋转。电机18也可旋转地耦合到布置在鞘管16内并延伸到胶囊14中的光纤22。

当前的拴系式光学成像设备10的设计导致与设备相关联的各种复杂性和缺陷。例如，需要该多个光学器件20中的一些在旋转接头12内旋转，这需要附加的部件以促进传输光通过那里。需要鞘管16定义较大的直径以便在其中容纳旋转光纤22。鞘管16和光纤22的机械性质必须在两个部件之间提供低摩擦以确保合适的操作。此外，旋转光纤22的光学性质(例如，传输效率、光束轮廓等)可以随着在操作期间弯曲鞘管而改变。

由于当前拴系式光学成像设备的缺陷，将期望具有容易地集成到光学系统中且完全地由低成本、一次性部件制造的拴系式光学成像探针。

发明内容

本公开提供了用于被配置成被集成到光学系统中以供医疗诊断的栓系式光学成像探针的系统和方法。在一种配置中，本公开提供了一种栓系式光学成像探针，其包括布置在可吞咽的胶囊内的电机。电机的旋转速度由反馈信号主动地控制。

在一个方面，本公开提供了一种栓系式光学成像探针，其包括电机、可旋转地耦合到电机的反射表面以及封围电机和反射表面的胶囊。该胶囊的尺寸被设计为由患者可吞咽。栓系式光学成像探针进一步包括耦合到胶囊的第一端的系绳。系绳包括布置在其中的光波导。光波导被布置为在光波导的远端处接收源光并且将源光从光波导的近端投射到反射表面上和/或在光波导的近端处接收来自反射表面的反射光并将反射光传输到光波导的远端。

在一个方面，本公开提供了一种栓系式胶囊显微内镜系统，该系统包括布置成发射源光的光源，和光学成像探针。光学成像探针包括电机、可旋转地耦合到电机的反射表面以及封围电机和反射表面的胶囊。该胶囊的尺寸被设计为由患者可吞咽。光学成像探针进一步包括耦合到胶囊的第一端的系绳。系绳包括布置在其中的光波导。光波导被布置为在光波导的远端处接收源光并且将源光从光波导的近端投射到反射表面上和/或在光波导的近端处接收来自反射表面的反射光并将反射光传输到光波导的远端。栓系式胶囊显微内镜系统还包括光学检测器，布置成检测来自反射表面的被传输到光波导的远端的反射光；以及控制器，配置为将由光学检测器检测到的反射光重构为横截面形态数据。