[發明專利]一種頭端調制的內窺偏振成像系統及測量方法

在審

• 申請號: 201710013135.5
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106725250A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 吳劍;付軼帆;黃志文;何宏輝
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所11430
• 代理人: 郎堅

技術領域

本發明涉及內窺成像測量領域，尤其涉及一種頭端調制的內窺偏振成像系統及測量方法。

背景技術

偏振光學成像方法具有無損傷，分辨率高，并且能夠對被測組織進行功能成像等優點，現有研究表明偏振光學成像方法相對于傳統的非偏振光學成像方法而言，能夠提供更加明顯的組織對比分辨能力，能直觀地反映組織微觀結構和形態上的不同，并已經顯示出在早期癌變診斷中的潛力。

內窺檢測相對于傳統的活檢方法能夠提供更方便、快捷、高效的檢查方式，并且不會對個體造成較大的創傷。當前的傳統內窺檢測方法所采用的大部分為普通光學成像，不能很好地區分體內病變組織與正常組織。因此出現了一些將偏振光學成像與內窺檢測相結合的技術。

公開號為CN104161493A、發明名稱為“偏振成像內窺鏡系統及內窺成像方法”的發明申請公布了一種采用液晶相位延遲波片作為起偏器件以分焦平面為檢偏方式的偏振成像系統及成像方法。

文獻“Ji Q,Elson D S.A high definition Mueller polarimetric endoscope for tissue characterisation.[J].Scientific Reports,2016,6.”公布了一種采用體外轉動進行偏振調制和解調的內窺偏振測量系統及方法。

上述兩種測量方式所依托的是硬管內窺鏡作為導光及成像介質，并且其光源及成像端都遠離內窺鏡頭端，由于偏振光在介質中的傳輸過程中對外部環境非常敏感，并且硬管內窺鏡由于不能彎曲，導致上述兩種測量方式在實際中的使用會受到限制。

文獻“Vizet J,Manhas S,Deby S,et al.Demonstration of Mueller polarimetry through an optical fiber for endoscopic applications[C]//CLEO:Applications and Technology.2014:3047-54.”、文獻“Vizet J,Manhas S,Tran J,et al.Optical fiber-based full Mueller polarimeter for endoscopic imaging using a two-wavelength simultaneous measurement method.[J].Journal of Biomedical Optics,2016,21(7).”和文獻“Rivet S,Bradu A,Podoleanu A.Fast full 4x4 Mueller polarimeter for endoscopic applications[C]//SPIE BiOS.2016.”公布了利用光纖作為導光和成像介質的內窺偏振測量方法，均需要在頭端加上機械位移裝置才能進行面成像，否則只能進行單點測量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述缺陷，提供一種頭端調制的內窺偏振成像系統及測量方法，在內窺鏡頭端實現偏振調制與解調功能，可對被測組織進行偏振成像。

為達到上述目的，本發明通下述技術方案實現：

一種頭端調制的內窺偏振成像系統，包括光源、偏振發生裝置、偏振分析裝置、成像裝置、頭端機械固定件、運動控制器、圖像采集設備以及數據處理終端。

所述光源發出的光經過所述偏振發生裝置照射在被測物上被散射，通過所述偏振分析裝置進入所述成像裝置成像，經由所述圖像采集設備采集并傳輸至所述數據處理終端。

所述偏振發生裝置、偏振分析裝置安裝在所述頭端機械固定件上，與光源、成像裝置集成于內窺鏡頭端。

所述數據處理終端連接并控制所述運動控制器，分別控制偏振發生裝置的偏振產生狀態與偏振分析裝置的偏振檢測狀態。

所述偏振發生裝置包括起偏偏振片、起偏軸承、起偏被傳動部件、起偏傳動部件以及起偏微型馬達。

所述起偏被傳動部件和起偏傳動部件為摩擦傳動輪。

所述起偏被傳動部件和起偏傳動部件為齒輪或皮帶傳動輪。

所述起偏微型馬達安裝固定在頭端機械固定件上，所述起偏傳動部件安裝在起偏微型馬達的輸出軸上，起偏傳動部件與起偏被傳動部件貼合裝配，起偏被傳動部件固定在起偏軸承的外圈，起偏軸承的內圈安裝固定在頭端機械固定件上，起偏偏振片固定貼合在起偏軸承的外圈。

通過起偏微型馬達的轉動帶動起偏軸承轉動以改變起始偏振片的偏振狀態，用于將光調制成不同預設偏振態的線偏振光。