[发明专利]一种用于疾病诊疗的光学成像装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种用于疾病诊疗的光学成像装置及其工作方法，该装置包括飞秒激光器、光开关、OCT光源、1×2光纤耦合器、2×2光纤耦合器、光纤探头、病灶样品、第一反射镜、第一光纤准直器、第二光纤准直器和光谱仪，1×2光纤耦合器同时设置在飞秒激光器的光出射方向下游和OCT光源的光出射方向下游，飞秒激光器与1×2光纤耦合器之间设置光开关，2×2光纤耦合器的光源侧光路分两路，一路设置1×2光纤耦合器，另一路依次设置第二光纤准直器和光谱仪，2×2光纤耦合器的物侧光路也分两路，一路依次设置光纤探头和病灶样品，另一路依次设置第一光纤准直器和第一反射镜。该装置有利于对病灶进行实时成像。

技术领域

本发明属于外科医疗设备领域，具体涉及一种用于疾病诊疗的光学成像装置及其工作方法。

背景技术

结直肠癌诊断的金标准，目前为肠镜加病理活检的方式，过程繁琐并且误诊率很高，且手术治疗过程通常需要将病变肠段切除，对患者造成巨大的创伤。

光学相干层析（Optical Coherence Tomography, OCT）内镜是OCT与医用内镜相结合的新型光学成像技术。然而，现有的OCT内镜只能实现对病灶区域位置的无损检测，无法在诊断病灶区域位置的同时实现即时切除，降低了手术成功率，增加了手术时长，并对手术操作的精准性提出更高的要求。

飞秒激光又称为超快激光，其脉宽只有飞秒量级，单脉冲能量能达到几百毫焦，由于飞秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病变早期治疗、医学成像和生物活体检测上有着巨大的潜在应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于疾病诊疗的光学成像装置及其工作方法，该装置有利于对病灶进行实时成像。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于疾病诊疗的光学成像装置，包括飞秒激光器、光开关、OCT光源、1×2光纤耦合器、2×2光纤耦合器、光纤探头、病灶样品、第一反射镜、第一光纤准直器、第二光纤准直器和光谱仪，所述1×2光纤耦合器同时设置在所述飞秒激光器的光出射方向下游和所述OCT光源的光出射方向下游，所述飞秒激光器与1×2光纤耦合器之间设置所述光开关，所述2×2光纤耦合器的光源侧光路分两路，一路设置所述1×2光纤耦合器，另一路依次设置所述第二光纤准直器和光谱仪，所述2×2光纤耦合器的物侧光路也分两路，一路依次设置所述光纤探头和病灶样品，另一路依次设置所述第一光纤准直器和第一反射镜。

进一步地，所述光谱仪包括沿光入射方向依次设置的第二反射镜、反射式刻线衍射光栅、柱透镜和线阵相机。

进一步地，所述装置还包括一上位机，所述上位机用于控制线阵相机实时采集样品的干涉成像。

进一步地，所述1×2光纤耦合器和2×2光纤耦合器分别采用精度达微米量级的可用于医用内镜中的光纤耦合器。

进一步地，所述光开关采用MEMS光纤光开关，用于自动控制飞秒激光器发出的光束的通断。

本发明还提供了一种用于疾病诊疗的光学成像装置的工作方法，所述飞秒激光器发出高能脉冲激光，经光开关后入射至所述1×2光纤耦合器，所述OCT光源发出宽带光也入射至所述1×2光纤耦合器，所述1×2光纤耦合器将飞秒激光器发出的脉冲光和OCT光源发出的宽带光耦合成一束光，入射至所述2×2光纤耦合器；所述2×2光纤耦合器将入射光分成功率相等的两束光，一束为探测光入射至光纤探头，另一束为参考光入射至第一光纤准直器；所述探测光被光纤探头聚焦，射向病灶样品，所述参考光经过第一光纤准直器射向第一反射镜，所述病灶样品的背向散射光和第一反射镜反射回来的光在2×2光纤耦合器处耦合并干涉，经第二光纤准直器引入至光谱仪中。