[發明專利]前視光聲內窺鏡

有效

• 申請號: 201210186582.8
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN103462645A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 宋亮;白曉淞
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B8/12
• 分類號: A61B8/12;G02B23/24
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本發明涉及生物醫療器械領域，尤其涉及一種前視光聲內窺鏡。

背景技術

內窺成像作為一種無創成像方法，被廣泛應用于生物醫學和臨床診斷的眾多領域，內窺鏡有效延長了人類視線，能準確觀察生物組織表面和（或）內部的特征。

傳統常用的內窺鏡主要有光學類、超聲類兩種。光學內窺鏡通過CCD只能對內部生物組織的表面成像，無法觀察到表皮以下的組織情況，在一定程度上局限了其疾病診斷能力。新型的光學內窺鏡，如OCT內窺鏡，可以通過聚焦光束對消化道或冠狀動脈的剖面成像，而且具有很高的分辨率，但是由于其只能使用未經過組織散射或只經過少數幾次散射的彈道光子成像，其成像深度僅為1毫米左右，不能完全滿足臨床需要。更重要的是，OCT內窺鏡無法直接區分被散射光子與被吸收光子，因而無法高靈敏度的直接探測到與光吸收密切相關的血氧含量、氧代謝等重要生理參數。超聲內窺鏡鏡利用聲學在組織中具有很大的穿透深度，可以實現數厘米深組織的成像，但它存在成像分辨率較低、軟組織對比度不高、無法反映生理功能變化等局限。相比于側視內窺鏡能提供內腔側向截面圖像，前視內窺鏡能對官腔中心區域成像，例如官腔狹窄等病理檢測，同時在掃描成像過程中不需移動整個探頭；在探頭插入官腔過程中，前視內窺鏡能夠為醫護人員提供一個前向區域（或體積）視場，能觀察到在向目標組織移動過程中的障礙物，并且能獲得距離目標組織不同位置的圖像，從而得到最優的病理特性；前視內窺鏡還能用于引導治療，例如用于粥樣斑塊切除等治療過程的圖像引導。

發明內容

基于此，針對傳統的內窺鏡成像分辨率不高、成像深度較低且對端面掃描操作復雜等問題，有必要提供一種具有較高成像分辨率及成像深度的用于端面掃描的前視光聲內窺鏡。

一種前視光聲內窺鏡，用于對正對的目標組織的端面進行內窺成像，其特征在于，包括控制系統、激光光源、光路系統、掃描控制系統、內窺鏡探頭、數據采集系統、圖像重建系統及顯示系統，所述控制系統控制所述激光光源、所述掃描控制系統、所述數據采集系統、所述圖像重建系統及所述顯示系統；所述激光光源發射的激光通過所述光路系統進入所述內窺鏡探頭，所述掃描控制系統控制激光對目標組織進行二維掃描，所述內窺鏡探頭將激光聚焦后投射到目標組織并接收目標組織受激光激發產生的光聲信號，所述數據采集系統將所述光聲信號儲存并傳輸至所述圖像重建系統，所述圖像重建系統接收所述光聲信號并將所述光聲信號轉換為圖像信號，所述顯示系統接收所述圖像重建系統發送的圖像信號進行目標組織的光聲圖像顯示。

在其中一個實施例中，所述激光光源為脈沖激光光源或幅度調制的連續激光光源，所述激光光源發射的激光的波長范圍為400~2500nm。

在其中一個實施例中，還包括光電探測器；所述光路系統包括依次設置的光闌、聚光透鏡、擋光片、衰減片、光纖耦合器、光纖分束器及單模光纖；所述擋光片的中部設有小孔，所述光闌、所述聚光透鏡、所述小孔、所述衰減片及所述光纖耦合器共軸設置；所述光纖耦合器傳輸的激光信號經過所述光纖分束器分成兩束分別進入所述光電探測器生成參考信號和所述掃描控制系統進行目標組織的內窺成像掃描；所述單模光纖包裹在光纖導管中。

在其中一個實施例中，所述掃描控制系統包括軸向移動裝置；所述內窺鏡探頭與所述光纖導管的端部連接；所述軸向移動裝置套設在所述光纖導管上，控制所述內窺鏡探頭在所述單模光纖的軸向移動，經過所述光纖分束器的激光的其中一束進入所述內窺鏡探頭對目標組織進行內窺成像掃描。

在其中一個實施例中，所述內窺鏡探頭包括固定組件、PZT掃描電機、聚焦組件及超聲換能器；所述固定組件包括剛性導管及封裝件；所述封裝件設在所述剛性導管的一端且密封該端，且所述封裝件與所述光纖導管垂直連接；所述PZT掃描電機固定在所述封裝件上，且位于所述剛性導管內；所述單模光纖穿過所述封裝件進入所述剛性導管內，由所述PZT掃描電機控制作面掃描；所述超聲換能器設在所述剛性導管的另一端且封住該端，所述超聲換能器的中部開設通孔，所述聚焦組件設在所述通孔位置且由所述通孔的內壁固定；所述單模光纖中傳輸的激光通過所述聚焦組件聚焦后出射至目標組織中，所述目標組織受所述激光激發而產生的超聲波信號進入所述超聲換能器轉換成超聲電信號而被所述數據采集系統接收。