[發明專利]一種用于婦科檢查的光學掃描探頭及其工作方法

在審

• 申請號: 202010403193.0
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111568377A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 馬歡;徐軍峰;王社鋒
• 申請（專利權）人: 鄭州光超醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B1/04;A61B1/303;G01B9/02;G02B26/00;G02B26/02;G02B26/06
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 田磊

本發明涉及一種用于婦科檢查的光學掃描探頭及其工作方法，包括準直鏡、掃描振鏡和探頭管，所述準直鏡連接光纖，所述準直鏡發出的光線經過掃描振鏡反射進入探頭管，所述探頭管內設有2n+1個透鏡，所述探頭管的尾部為與傾斜窗口密封連接的斜口，所述窗口為平凸透鏡，本發明的探頭具有超高分辨率，首次實現了在體（in vivo）宮頸組織的細胞級成像，將平凸透鏡作為窗口使用很大程度上減小了像差，改善了分辨率，本發明采用環形掃描的二維振鏡為掃描振鏡，環形掃描避免了突然的加速、減速，在相同的硬件條件（例如通光口徑）下，具有更大的有效成像區域。

技術領域

本發明涉及宮頸檢查的技術領域，特別涉及一種用于婦科檢查的光學掃描探頭及其工作方法。

背景技術

宮頸癌是全球第三大女性惡性腫瘤，是中國女性第二大最常見惡性腫瘤。根據世界衛生組織（WHO）估計，全球每年新增宮頸癌病例超過47萬例，而中國占到了28%。若缺乏適當有效的篩查方法及預防措施，到2025年，亞洲宮頸癌發病率將上升40%。

人乳頭瘤病毒（HPV）是導致宮頸癌的罪魁禍首，這是一種極為常見的病毒，有高達75%的女性在一生的某一階段都會感染HPV，大多數女性能夠憑借自身免疫力將病毒清除；但如果是長期持續感染HPV，宮頸處于反復感染狀況，細胞往往就會發生變異引發癌變。HPV持續感染是宮頸癌及其癌前病變——宮頸上皮內瘤變（CIN）的主要病因，且宮頸病變程度越重，高危HPV感染率越高。

幸運的是，宮頸癌病因明確且發展過程中存在較長的、可逆轉的癌前病變期，是唯一一種能夠通過醫學干預降低發病率和死亡率的惡性腫瘤。這意味著宮頸癌在很大程度上是一種可以預防的疾病。

目前宮頸癌篩查診斷主要采取“三階梯”方式：第一步，子宮頸細胞學檢查（TCT）和（或）HPV病毒檢測；第二步，陰道鏡檢查；第三步，子宮頸病理學活組織檢查。

現有三階梯模式存在一些局限：第一，分三步進行，環節多，時間長，不確定性大，病患心理壓力較大。第二，最終要靠病理活檢確診，但活檢是有損傷的，而且能取的點也是有限的，由于取樣誤差可能會引起漏檢。第三，活檢還可能會造成感染。第四，一些特殊人群不適合常規三階梯檢查方式，例如孕婦或宮頸手術后復查患者。

一些先進的光學影像檢測手段，例如光學相干斷層掃描（OCT）和共焦成像，可以在無需對組織樣品進行采集及特別處理的情況下，實時無創的獲取在體組織的高分辨率影像，從而幫助醫生快捷、準確的獲得診斷依據，有很大的臨床應用價值。

OCT是一種高分辨率的無創光學成像技術，它的基本原理是低相干光干涉技術，利用低相干的近紅外光照射生物組織，通過對散射回來的光信號進行干涉測量，獲得生物組織微米級分辨率的二維橫截面圖像或者三維重構圖像。在OCT中，圖像對比度是由組織結構的光學折射率的變化產生的，無需外源性造影劑，在組織內成像深度約為2-3mm。OCT非常適合于表面應用，例如視網膜成像，隨著近年來OCT探頭導管技術的發展，OCT被越來越多的應用于內窺領域，包括心血管、消化道、肺部、喉部和泌尿生殖系統等。

共焦顯微成像是一種正面（en face）成像的光學成像技術，通過使用針孔限制偏離焦點的光通過來獲得高分辨率和高對比度的圖像。通過改變樣品中焦面位置，共焦顯微成像也可以重建三維結構圖像。一般來講，共焦顯微在橫向分辨率方面優于OCT，而在縱向分辨率及成像深度方面不如OCT。由于OCT普遍使用單模光纖作為光傳輸器件，而單模光纖芯徑極小，可以起到針孔作用，所以OCT和共焦顯微在成像方面有一些類似的特點。和OCT技術類似，共焦成像技術也可以被應用于內窺領域，在內窺探頭硬件技術方面，兩種技術有一定共性。另外，在普通共焦掃描的硬件基礎上，還可以加入光譜技術，實現共焦自發熒光成像或者外源性熒光染料的熒光成像等。