[发明专利]一种前置微型电机高精度三维扫描的光声内窥镜及成像方法

权利要求书

1.一种前置微型电机高精度三维扫描的光声内窥镜，其特征在于，包括探头壳、光学反射棱镜、微型电机、超声换能器及光学变焦透镜；

所述的探头壳内部设有微型电机放置腔、油室和容腔，所述微型电机放置腔设置在探头壳内部的前端，所述油室设置在探头壳内部的中间位置，所述容腔设置在探头壳内部的尾端；

所述超声换能器安装于探头壳内部的中部位置，将油室和容腔隔开；光学变焦透镜设置于容腔内部靠近超声换能器的一端，微型电机的主体部分固定于探头壳内部顶端的微型电机放置腔，所述微型电机的中心设有金属轴，金属轴在旋转的同时可前后移动；所述光学反射棱镜固定在微型电机金属轴靠近超声换能器的一端，用于反射从光学变焦透镜出来的激光束，并反射组织受激产生的光声信号；当微型电机驱动时，带动金属轴旋转的同时前后移动，从而实现光学反射棱与金属轴一起旋转，且推拉光学反射棱镜前后移动。

2.根据权利要求1所述一种前置微型电机高精度三维扫描的光声内窥镜，其特征在于，所述油室内填充绝缘油，该绝缘油用于耦合光声、超声信号。

3.根据权利要求1所述一种前置微型电机高精度三维扫描的光声内窥镜，其特征在于，所述容腔内设有光学变焦透镜、光纤及轴承，所述的微型电机的控制线、光学变焦透镜的控制线和超声换能器的信号线均引至该容腔内，最终连接至外部计算机系统。

4.根据权利要求1所述的一种前置微型电机高精度三维扫描的光声内窥镜，其特征在于，所述的探头壳用透光透声的医用级材料制成；所述的探头壳在正常工作时，顶端要覆一层透光透声的薄膜囊，并抽真空后充以适量的水，使得光学焦点正好位于充水且无气泡的薄膜附近，用作超声换能器的声传输媒介，匹配声阻抗、减小声衰减。

5.根据权利要求1所述的一种前置微型电机高精度三维扫描的光声内窥镜，其特征在于，所述的超声换能器为环形中空超声换能器，中间设置有通光孔，该通光孔在任意时刻都能让激光束无遮挡地通过，所述的超声换能器的侧表面涂有防水胶，设置于所述的探头壳内中部，通光孔靠近容腔的一侧覆有平整的透光薄膜，以将油室和容腔分开。

6.根据权利要求1所述的一种前置微型电机高精度三维扫描的光声内窥镜，其特征在于，所述的光学变焦透镜为圆形，侧面和一部分表面设置有正负电极，中心为无色透明材料，具有良好的透光性，可通过配套的计算机程序控制光通过中心材料后焦点位置的变化，焦点变化范围≥6毫米。

7.根据权利要求1所述的一种前置微型电机高精度三维扫描的光声内窥镜，其特征在于，所述的光学反射棱镜采用无色透明的光学玻璃材料制作，为等腰直角三棱柱形状，其长宽高比所述的微型电机中心转轴的直径略大，一个直角面应该用胶水与微型电机的中心转轴一端固定，整体置于油室内，光学反射棱镜的斜面镀有高反光反声特性的金属膜，表面光滑平整，光学反射棱镜的反射面中心应该与光学变焦透镜的中心在同一水平线上。

8.一种基于权利要求1-7中任一项前置微型电机高精度三维扫描的光声内窥镜的成像方法，其特征在于，包括下述步骤：

将光学反射棱镜与微型电机中心转轴的一端同轴粘连，控制微型电机中心转轴与光学反射棱镜同步旋转；

转轴推拉光学反射棱镜从起始点位置开始移动；

同时控制光学变焦透镜，以达到激光束通过光学变焦透镜、经光学反射棱镜反射后的焦点始终落在生物组织壁上的目的，并且光学焦点随光学反射棱镜的移动而在生物组织壁上移动；

也即激光束在旋转的同时而移动，由此产生光声信号并重建为三维图像。