[发明专利]一种光路复用的光声—白光共视场内窥镜装置及成像方法

权利要求书

1.一种光路复用的光声—白光共视场内窥镜装置，其特征在于，包括控制及数据采集重建系统、激光/光学照明系统以及手持内窥镜探头；所述手持内窥镜探头包括探头外壳、光声-白光光路复用组件、激光耦合扫描组件以及光声白光探测组件；

所述控制及数据采集重建系统控制激光/光学照明系统出射激光与白光耦合进入所述手持内窥镜探头；所述激光耦合扫描组件实现激光的聚焦及扫描；所述光声-白光光路复用组件中的中继透镜组等比例传输扫描激光到成像区域产生光声信号，光声-白光光路复用组件中的照明光纤同时照射同一成像区域产生白光反射信号；产生的光声信号被光声白光探测组件接收，而白光发射信号被光声白光探测组件接收，最终通过控制及数据采集重建系统实现数据重建与存储，完成双模态共视场成像；

所述控制及数据采集重建系统包括计算机、FPGA和采集卡，所述计算机通过同轴线先与FPGA连接，用以实现控制FPGA开关，并通过计算机主板标准接口接入采集卡；所述FPGA通过控制信号线与手持内窥镜探头中激光耦合扫描组件、激光/光学照明系统、采集卡连接，用以实现同步控制激光耦合扫描组件中的振镜开始扫描，激光/光学照明系统中脉冲激光器出射脉冲激光与白光光源出射白光，采集卡同步开始采集；

所述激光/光学照明系统包括脉冲激光器、白光光源、光纤耦合器、激光光纤和导光束；所述激光光纤一端通过标准光纤接头与光纤耦合器连接，光纤耦合器将激光器出射空间光耦合进入光纤，激光光纤另一端通过光纤接口接入内窥镜探头；导光束一端通过标准导光束接口与白光光源耦合器连接，另一端通过导光束接入内窥镜探头。

2.根据权利要求1所述光路复用的光声—白光共视场内窥镜装置，其特征在于，所述手持内窥镜探头中探头外壳设有光纤接口、导光束接口和摄像装置接口；所述光纤接口用于固定光纤，光纤另一端接入激光/光学照明系统，用以传输脉冲激光；所述导光束接口用于固定导光束，导光束的另一端接入激光/光学照明系统，用以传输照明白光；所述摄像装置接口用于固定光声/白光探测组件中的白光图像接收装置。

3.根据权利要求2所述光路复用的光声—白光共视场内窥镜装置，其特征在于，所述激光耦合扫描组件设置在光纤接口后端，通过信号线控制及数据采集重建系统相连，用于对光纤出射激光进行整形聚焦并带动扫描；其后设置光声/白光光路复用组件，所述光声/白光光路复用组件末端设有光声/白光探测组件中的光声信号接收装置，用于接收样品受脉冲激光激发所产生的光声信号。

4.根据权利要求2所述光路复用的光声—白光共视场内窥镜装置，其特征在于，所述内窥镜探头中的激光耦合扫描组件包括激光聚焦光路、反射镜和振镜，所述激光聚焦光路设置于所述光纤接口后，在激光聚焦光路之后固定反射镜与振镜，三者互相配合实现激光在所述光声-白光复用光路前的平面二维扫描；其中，光声扫描激光焦平面与白光焦平面在复用光路前重合。

5.根据权利要求1所述光路复用的光声—白光共视场内窥镜装置，其特征在于，所述内窥镜探头中的光声/白光光路复用组件包括光声-白光复用光路与照明光纤，所述光声-白光复用光路包括分光镜与光路中继系统，其中分光镜固定在所述激光扫描光路后端，用于反射激光与透过白光；在分光镜后端固定光路中继系统，光路中继系统由一个或多个传光组组成，传光组由两个相同的棒状透镜对称组合；所述照明光纤包裹在光路中继系统四周，用以传输从导光束接口耦合进入内窥镜的照明白光到成像区域；所述光声-白光复用光路用于同时实现在光声成像中等比例传输扫描激光及在白光成像中等比例传输白光图像，光声激发光路与白光成像光路共用同一路径，从而光声成像与白光成像实现成像中心重合的共视场成像。

6.根据权利要求5所述光路复用的光声—白光共视场内窥镜装置，其特征在于，所述棒状透镜由两个负透镜和一个双凸透镜组成。

7.根据权利要求5所述光路复用的光声—白光共视场内窥镜装置，其特征在于，所述棒状透镜为长工作距离的格林透镜。