[发明专利]超声探头、内窥镜、内窥成像系统以及内窥成像方法

权利要求书

1.一种内窥镜的超声探头，其特征在于，包括：

基底，所述基底为中空基底，所述基底材料为背衬吸声材料；

光纤元件，所述光纤元件位于所述基底中，用于传输激光器发射的激光；

透镜组，所述透镜组位于所述基底的一侧，用于对所述光纤元件传输的激光进行整形，形成平行的第一环锥光，所述第一环锥光用于照射待成像物体，并激发所述待成像物体产生光声信号；

环阵超声换能器，所述环阵超声换能器环设在所述基底的外侧，用于采集所述光声信号，所述光声信号用于形成所述待成像物体的三维光声图像，所述环阵超声换能器还用于发射超声波到所述待成像物体上，并采集从所述待成像物体上反射回来的超声波；

其中，所述透镜组还包括光学镜筒，所述基底中还设置有金属筒，所述光纤元件位于所述金属筒的空腔内，所述金属筒的一端固定所述光学镜筒，所述金属筒背离所述透镜组的另一端设置有力矩弹簧，以通过力矩弹簧带动所述透镜组，使其与所述环阵超声换能器进行相对移动。

2.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于，所述光纤元件能够沿平行于所述基底的轴线的方向移动，以调节所述光纤元件朝向所述透镜组的一端与所述透镜组之间的距离。

3.根据权利要求2所述的超声探头，其特征在于，所述环阵超声换能器包括至少一排环绕所述基底的轴线的超声换能器阵元，每排超声换能器阵元包括多个超声换能器阵元，所述超声换能器阵元用于采集所述光声信号。

4.根据权利要求3所述的超声探头，其特征在于，所述环阵超声换能器为二维环阵超声换能器，所述二维环阵超声换能器包括多排环绕所述基底轴线的超声换能器阵元，且所述超声换能器阵元的排数和所述每排超声换能器阵元所包括的超声换能器阵元的个数相同。

5.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于，还包括：机械扫描装置，所述机械扫描装置用于带动所述环阵超声换能器沿所述基底的轴线平动。

6.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于，所述第一环锥光为锥形的光束，其中，所述第一环锥光沿垂直与所述基底轴线方向上的各个截面在预设平面内的投影的形状均为环形，且各所述环形的宽度均相同，所述预设平面为垂直于所述基底轴线的平面。

7.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于，所述透镜组包括：

凸透镜，所述凸透镜用于对所述光纤元件传输的激光进行汇聚或发散；

锥镜，所述锥镜用于基于所述凸透镜出射的激光形成第二环锥光；

反射镜，所述反射镜用于对所述锥镜出射的第二环锥光进行反射，形成第一环锥光。

8.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于，所述基底为柱状基底。

9.一种内窥镜，其特征在于，包括：超声探头，其中，所述超声探头为权利要求1-8任一项所述的超声探头。

10.一种内窥成像系统，其特征在于，包括：

内窥镜，所述内窥镜为权利要求9所述的内窥镜。

11.根据权利要求10所述的内窥成像系统，其特征在于，还包括：

计算机，所述计算机用于基于所述光声信号，形成所述待成像物体的三维光声图像。

12.根据权利要求11所述的内窥成像系统，其特征在于，所述计算机还基于从所述待成像物体上反射回来的超声波，获得三维超声图像，并基于所述三维超声图像与所述三维光声图像，获得三维声光融合图像。

13.一种内窥成像方法，其特征在于，应用于权利要求10-12任一项所述的内窥成像系统，所述内窥成像方法包括：

对激光器发射的激光进行整形，形成第一环锥光，所述第一环锥光照射到待成像物体，并激发所述待成像物体产生光声信号；

采集所述光声信号，所述光声信号用于形成所述待成像物体的三维光声图像。