[发明专利]一种用于妇科检查的光学扫描探头及其工作方法

说明书

本发明涉及一种用于妇科检查的光学扫描探头及其工作方法，包括准直镜、扫描振镜和探头管，所述准直镜连接光纤，所述准直镜发出的光线经过扫描振镜反射进入探头管，所述探头管内设有2n+1个透镜，所述探头管的尾部为与倾斜窗口密封连接的斜口，所述窗口为平凸透镜，本发明的探头具有超高分辨率，首次实现了在体（in vivo）宫颈组织的细胞级成像，将平凸透镜作为窗口使用很大程度上减小了像差，改善了分辨率，本发明采用环形扫描的二维振镜为扫描振镜，环形扫描避免了突然的加速、减速，在相同的硬件条件（例如通光口径）下，具有更大的有效成像区域。

技术领域

本发明涉及宫颈检查的技术领域，特别涉及一种用于妇科检查的光学扫描探头及其工作方法。

背景技术

宫颈癌是全球第三大女性恶性肿瘤，是中国女性第二大最常见恶性肿瘤。根据世界卫生组织（WHO）估计，全球每年新增宫颈癌病例超过47万例，而中国占到了28%。若缺乏适当有效的筛查方法及预防措施，到2025年，亚洲宫颈癌发病率将上升40%。

人乳头瘤病毒（HPV）是导致宫颈癌的罪魁祸首，这是一种极为常见的病毒，有高达75%的女性在一生的某一阶段都会感染HPV，大多数女性能够凭借自身免疫力将病毒清除；但如果是长期持续感染HPV，宫颈处于反复感染状况，细胞往往就会发生变异引发癌变。HPV持续感染是宫颈癌及其癌前病变——宫颈上皮内瘤变（CIN）的主要病因，且宫颈病变程度越重，高危HPV感染率越高。

幸运的是，宫颈癌病因明确且发展过程中存在较长的、可逆转的癌前病变期，是唯一一种能够通过医学干预降低发病率和死亡率的恶性肿瘤。这意味着宫颈癌在很大程度上是一种可以预防的疾病。

目前宫颈癌筛查诊断主要采取“三阶梯”方式：第一步，子宫颈细胞学检查（TCT）和（或）HPV病毒检测；第二步，阴道镜检查；第三步，子宫颈病理学活组织检查。

现有三阶梯模式存在一些局限：第一，分三步进行，环节多，时间长，不确定性大，病患心理压力较大。第二，最终要靠病理活检确诊，但活检是有损伤的，而且能取的点也是有限的，由于取样误差可能会引起漏检。第三，活检还可能会造成感染。第四，一些特殊人群不适合常规三阶梯检查方式，例如孕妇或宫颈手术后复查患者。

一些先进的光学影像检测手段，例如光学相干断层扫描（OCT）和共焦成像，可以在无需对组织样品进行采集及特别处理的情况下，实时无创的获取在体组织的高分辨率影像，从而帮助医生快捷、准确的获得诊断依据，有很大的临床应用价值。

OCT是一种高分辨率的无创光学成像技术，它的基本原理是低相干光干涉技术，利用低相干的近红外光照射生物组织，通过对散射回来的光信号进行干涉测量，获得生物组织微米级分辨率的二维横截面图像或者三维重构图像。在OCT中，图像对比度是由组织结构的光学折射率的变化产生的，无需外源性造影剂，在组织内成像深度约为2-3mm。OCT非常适合于表面应用，例如视网膜成像，随着近年来OCT探头导管技术的发展，OCT被越来越多的应用于内窥领域，包括心血管、消化道、肺部、喉部和泌尿生殖系统等。

共焦显微成像是一种正面（en face）成像的光学成像技术，通过使用针孔限制偏离焦点的光通过来获得高分辨率和高对比度的图像。通过改变样品中焦面位置，共焦显微成像也可以重建三维结构图像。一般来讲，共焦显微在横向分辨率方面优于OCT，而在纵向分辨率及成像深度方面不如OCT。由于OCT普遍使用单模光纤作为光传输器件，而单模光纤芯径极小，可以起到针孔作用，所以OCT和共焦显微在成像方面有一些类似的特点。和OCT技术类似，共焦成像技术也可以被应用于内窥领域，在内窥探头硬件技术方面，两种技术有一定共性。另外，在普通共焦扫描的硬件基础上，还可以加入光谱技术，实现共焦自发荧光成像或者外源性荧光染料的荧光成像等。