[发明专利]基于OCT的双模态光纤内窥镜装置

说明书

一种基于光学相干层析技术的双模态光纤内窥镜装置，包括：光源、内窥机构、扫描驱动模块、信号处理模块和显示屏，内窥机构的末端位于待测位置，光源进入内窥镜后，扫描驱动模块驱动内窥机构进行旋转扫描，完成光学信号采集，光学信号经信号处理模块数字重建后向显示屏输出数字影像；本发明融合光学纤维内窥镜与OCT内窥镜，实现生物组织表面的实时屏幕投影成像、对生物组织高分辨率、非侵入性的内部深度成像，解决了传统光纤内窥镜因为缺乏深度信息，而引起活检位置不准确的问题，实现高清三维成像。本发明能够为生殖道、消化道、呼吸道等管腔组织器官的早期检测提供精准有效、高分辨率、非侵入性的光学相干双模态光纤内窥三维图像。

技术领域

本发明涉及的是一种医疗器械领域的技术，具体是一种基于光学相干层析技术(Optical Coherence endoscopy,OCT)的双模态光纤内窥镜装置。

背景技术

在临床医学成像应用中，光学纤维内窥镜有其固有的缺陷，无法做到对生物组织不同深度的信息进行获取，只能看到组织表面。因此，对组织内部的病症经常需要活检，即活组织检查，是指应诊断、治疗的需要，从患者体内切取、钳取或穿刺等取出病变组织，进行病理学检查的技术。活检需要避开坏死组织或明显继发感染区，在病变与正常组织的交界处取材，对位置要求极为严格。但传统的光纤内窥镜由于看不到组织内部的深度信息，无法保证活检的有效性和精确度。

发明内容

本发明针对现有的传统光学纤维(软管式)内窥镜只能看到组织表面信息，无法探测生物样本表面下的组织细胞情况，其无法做到准确识别病变与正常组织的交界处，因而活检取样的成功性与准确度不够高，且容易取样到坏死组织或明显继发感染区，对病体造成二次伤害。而光学相干层析技术具有深度成像的能力，能非侵入、高分辨率对组织表皮下1-2mm处进行深度成像的不足，提出一种基于光学相干层析技术的双模态光纤内窥镜装置，融合了光学纤维(软管式)内窥镜与OCT内窥镜，不仅可以实现生物组织表面的实时彩色屏幕投影成像，还可以实现对生物组织高分辨率、非侵入性的内部深度成像，解决了传统光纤内窥镜因为缺乏深度信息，而引起活检位置不准确的问题，实现高清三维成像。本发明能够为生殖道、消化道、呼吸道等管腔组织器官的早期检测提供精准有效、高分辨率、非侵入性的光学相干双模态光纤内窥三维图像。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于光学相干层析技术的双模态光纤内窥镜装置，包括：光源、内窥机构、扫描驱动模块、信号处理模块和显示屏，内窥机构的末端位于待测位置，光源进入内窥镜后，扫描驱动模块驱动内窥机构进行旋转扫描，完成光学信号采集，光学信号经信号处理模块数字重建后向显示屏输出数字影像。

所述的内窥机构包括：壳体和设置于其内部的光学组件与活检通道，其中：光学组件与扫描驱动模块相连，扫描驱动模块驱动其转动扫描。

所述的光学组件包括：成像镜头、成像光纤、OCT单模光纤、光纤耦合器和照明光纤，其中：光源通过OCT单模光纤和照明光纤照射到组织样本表面，反射光经成像镜头聚焦返回至成像光纤进行传统内窥镜成像；同时，背向反射光返回OCT单模光纤进行OCT成像，实现双模态成像。

所述的成像镜头包括：扩束透镜和梯度折射率透镜，梯度折射率透镜的前端涂覆有二氧化钛涂层。

所述的光纤采用石英光纤，OCT单模光纤为单模光纤，用于OCT成像，位于内窥镜正中心；成像光纤为多模光纤，用于传统内窥镜成像，位于OCT单模光纤周围；照明光纤用于照明组织，位于最外侧圆周，前端与光纤导光环相连，光纤导光环用于均匀照明光线。

所述的光源包括：可见光源和近红外光源，其中：近红外光源通过双包层光纤耦合到OCT单模光纤，对组织样本扫描并获得的深度信息成像；同时，可见光源经过成像光纤照射于组织样本表面，获得组织表面内窥成像。

所述的壳体为套筒，采用陶瓷材质。

所述的活检通道采用不锈钢材质，供手术仪器伸入取样。