[實用新型]一種高分辨率OCT膠囊內窺鏡

有效

• 申請號: 201720133946.4
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN207041504U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 劉海軍;陳黎
• 申請（專利權）人: 蘇州塞羅爾醫學影像科技有限公司
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/05;A61B1/07
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,徐偉華

技術領域

本實用新型涉及光學診斷成像技術領域，具體涉及一種高分辨率OCT膠囊內窺鏡。

背景技術

消化道癌癥是最為常見的惡性疾病之一。其中食管癌占所有惡性腫瘤的2%。全國年平均病死率在100/10萬以上的縣市有19個；江蘇省部分地區是食管癌的高發區，居全省各種腫瘤首位。食管癌早中期有治愈可能，晚期預后較差。因此有效治療食道癌的關鍵在于早期診斷。當前食道癌診斷的主要方法是消化道內窺鏡檢查和活體細胞學、組織學檢查。由于早期癌灶發生于消化道上皮基底層，在纖維或者電子內窺鏡下不可見；即使輔以碘染等技術，也會出現和良性病變混淆的情況。細胞學和組織病理學檢查是臨床診斷的金標準，然而這兩項檢查需要進行活體取樣（活檢），存在很大的采樣誤差，無法避免誤診、漏診；而且細胞學和組織病理學檢查耗時較長，工作量比較大，無形中增加了醫患負擔。總之，現有篩查、監控、診斷技術無法滿足治療的需求，大多數食管癌在發現時已經進入中晚期。

為了更好的控制這一惡性疾病，需要一種更為便捷、有效、低成本的早期診斷技術。消化道上皮癌診斷的關鍵在于看清上皮細胞和細胞核核形態。然而，通常上皮細胞的細胞核大小為2-5微米，所以光學成像技術的空間分辨率需要達到2微米以下才能清楚地分辨上皮細胞核。

Tearney等人提出的OCT膠囊內窺鏡（申請號：US 13/898,798；公開號：US20130310643 A1）是解決以上臨床問題的潛在技術。首先，OCT技術是無創、無損傷的成像技術，可以廣泛應用于各級醫院的的癌灶早期篩查，減少活檢的次數和頻率，減輕病人的經濟和身體負擔，同時減輕醫生的工作量；第二， OCT成像可以覆蓋大范圍的食管上皮，能夠有效避免因活檢采樣誤差產生的誤診、漏診問題。然而，Tearney的發明有兩大不足：首先，由于其膠囊內窺鏡遠端光學系統缺乏消色差設計或者元件，其軸向分辨率無法滿足分辨細胞核的要求。具體的來講，其核心聚焦元件GRIN 650本身存在很大的色差，直接導致其軸向分辨率無法達到2微米或者更高；實際上Tearney發明當中的軸向分辨率僅為7微米。其次，膠囊內窺鏡遠端光學系統的橫向分辨率很低，只有30微米。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術中的不足，提供高分辨率OCT膠囊內窺鏡，其結構簡單，能夠顯著降低膠囊內窺鏡遠端光學系統的色差，提高軸向與橫向分辨率。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種高分辨率OCT膠囊內窺鏡，沿光路的傳播方向，所述內窺鏡包括依次設置的光纖、具有光學內腔的膠囊，所述膠囊沿前后方向設置，所述光纖的輸出端貫穿插設在所述膠囊內腔前端部的中心上，所述膠囊的內腔中段部設置有與所述膠囊同軸心設置的透鏡安裝筒，所述透鏡安裝筒內沿光路傳播方向依次設置有準直透鏡、消色差/擴束透鏡組、聚焦透鏡，經所述光纖輸出的光束進入所述膠囊的內腔后被所述準直透鏡準直形成第一準直光，所述第一準直光經所述消色差/擴束透鏡組后擴束形成第二準直光，所述內窺鏡還包括繞自身軸心線方向旋轉地設于所述膠囊內腔中、且位于所述透鏡安裝筒后端上的斜面反射鏡，所述第二準直光經所述聚焦透鏡聚焦后被所述斜面反射鏡反射至所述膠囊外的待測部位上。

優選地，所述消色差/擴束透鏡組包括沿光的傳播方向依次設置的第一平凹鏡、第二平凹鏡及第一雙凸透鏡。

優選地，所述光纖的輸出端在所述膠囊內腔中的部分沿所述膠囊的中心軸固定。

優選地，所述內窺鏡內還設有用于驅動所述斜面反射鏡旋轉的旋轉馬達。

優選地，所述聚焦透鏡與所述準直透鏡均采用了消色差透鏡。

進一步優選地，所述聚焦透鏡與所述準直透鏡均采用了消色差雙膠合透鏡。

優選地，所述光纖為單模光纖。

優選地，所述膠囊的前端部與后端部呈對稱的流線型或半球形，所述膠囊的中段部呈圓筒狀。

由于上述技術方案的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：本實用新型的高分辨率OCT膠囊內窺鏡，在膠囊內設置有透鏡安裝筒，該透鏡安裝筒內設置有消色差/擴束透鏡組，用于大幅度抵消準直透鏡與聚焦透鏡所引起的色差使得透鏡組在0.7微米至1微米波長范圍內的總色差小于20微米，從而使得該內窺鏡的軸向分辨率與現有技術相比提高了4倍左右；同時該消色差/擴束透鏡組還將入射的光束進行了擴展，使得聚焦透鏡的有效數值孔徑得以增加，提高了內窺鏡的橫向分辨率，與現有技術相比，內窺鏡的橫向分辨率提高了10倍左右。

附圖說明

附圖1為本實用新型所述的高分辨率OCT膠囊內窺鏡的結構示意圖；