[發明專利]全視角內窺光聲/超聲探頭

有效

• 申請號: 201610206393.0
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105662476B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 肖嘉瑩;王波;彭寬;朱自強
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: A61B8/12
• 分類號: A61B8/12;A61B8/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發明公開了一種全視角內窺光聲/超聲探頭，涉及無損測量檢測技術領域，探頭包括：透明硬質導管外殼、超聲傳感器、光聲/超聲反射鏡、光學組件、旋轉組件和旋轉電機，超聲傳感器、光聲/超聲反射鏡、光學組件、旋轉組件和旋轉電機均位于透明硬質導管外殼內；光聲/超聲反射鏡設于透明硬質導管外殼的頂部，光學組件的第一端穿過超聲傳感器，超聲傳感器及光學組件的第一端與光聲/超聲反射鏡對應設置，旋轉電機設于透明硬質導管外殼的底部。本發明針對現有技術的不足，將旋轉電機設于透明硬質導管外殼的底部，避免了當旋轉電機設于透明硬質導管外殼頂部帶來的視野遮擋，從而不能進行完整360度全視角掃描的缺點。

技術領域

本發明涉及無損測量檢測技術領域，特別涉及一種全視角內窺光聲/超聲探頭。

背景技術

光聲成像作為一種新興的無損成像方法，在生物醫學中得到了越來越廣泛的應用。在光聲成像中，生物樣品接受脈沖激光的照射后，由于激光吸收可產生瞬間的局域熱膨脹產生超聲，超聲傳感器根據所探測到超聲的大小和時間，就可判斷樣品內吸收體的光吸收系數大小及位置分布，從而進行相關醫學診斷。

近幾年，一系列光聲內窺成像探頭被應用到在體實驗中，如血管內窺、泌尿生殖系統、直腸內窺成像等，且探頭尺寸大小及成像分辨率不斷突破。在這些光聲內窺成像探頭中，常用的設計方案是利用中空的聚焦超聲換能器，以及45度傾斜的光聲/超聲反射鏡來實現激光激發與超聲探測路徑的統一。當光聲/超聲反射鏡處于一個固定角度時，便可以采集到沿探頭徑向的樣品內壁深度方向的光聲/超聲，即完成一個A掃描，然后旋轉光聲/超聲反射鏡來完成不同角度的徑向掃描即B掃描。在環向掃描過程中，為了避免光纖的轉動，以及復雜的導電滑環的引入及其可能帶來的超聲傳感器噪聲，常常采用超聲傳感器以及光路保持靜止的方式。

然而在現有的此類光聲/超聲內窺探頭中，旋轉電機通常固定在探頭頂端，這樣既增加了探頭前端無效剛性部分的長度，又限制了探頭中超聲傳感器、光學組件及光聲/超聲反射鏡沿探頭縱向的移動，使其不能在探頭外殼不動的情況下完成對生物腔體內的縱向掃描及三維掃描。此外，將旋轉電機固定在探頭頂端，還使得旋轉電機的控制電路不可避免的遮擋部分掃描視野，使得其不能進行完整的360度環形掃描，對其在生物醫學中的診斷應用造成了嚴重的影響。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種全視角內窺光聲/超聲探頭。

依據本發明的一個方面，提供了一種全視角內窺光聲/超聲探頭，所述探頭包括：透明硬質導管外殼、超聲傳感器、光聲/超聲反射鏡、光學組件、旋轉組件和旋轉電機，所述超聲傳感器、光聲/超聲反射鏡、光學組件、旋轉組件和旋轉電機均位于所述透明硬質導管外殼內；

所述光聲/超聲反射鏡設于所述透明硬質導管外殼的頂部，所述光學組件的第一端穿過所述超聲傳感器，所述超聲傳感器及所述光學組件的第一端與所述光聲/超聲反射鏡對應設置，所述旋轉電機設于所述透明硬質導管外殼的底部；

所述旋轉電機通過所述旋轉組件帶動所述光聲/超聲反射鏡旋轉，從而使得所述光聲/超聲反射鏡對待探測對象內壁實現全視角掃描。

可選地，所述旋轉組件為第一中空管和第二中空管，所述第二中空管部分套設于所述第一中空管內，所述第一中空管和第二中空管之間通過軸承相連，所述光聲/超聲反射鏡設于所述第一中空管內，且所述第一中空管上與所述光聲/超聲反射鏡相對處開設有窗口，所述超聲傳感器固定于所述第二中空管上。

可選地，所述旋轉電機為中空設置，所述第一中空管與所述旋轉電機連接固定，所述旋轉電機通過所述第一中空管帶動所述光聲/超聲反射鏡旋轉。

可選地，所述旋轉電機固定于所述透明硬質導管外殼內壁上，所述超聲傳感器和第二中空管均與所述透明硬質導管外殼的相對位置不變。