[發明專利]光學相干層析掃描系統及其成像導管

有效

• 申請號: 202111444983.4
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114159029B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 馬騰;孔瑞明;張琪;高磊;宋宇霆;陳焯權;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魯梅

本發明公開了一種光學相干層析掃描系統及其成像導管，成像導管包括：具有通孔的殼體和固定于所述殼體內的成像透鏡，所述成像透鏡與所述殼體的通孔相對；光纖，所述光纖的一端與所述成像透鏡固定連接；保護鞘和氣囊，所述保護鞘套設在所述光纖外側，且所述氣囊與所述保護鞘的前端連接，所述保護鞘的末端設置有充氣口；所述氣囊的內壁上沿其周向分布有多列超透鏡，每列超透鏡包括沿所述氣囊長度方向依次排布的多個超透鏡，所述成像透鏡位于所述氣囊內且位于多列超透鏡之間。該成像導管的結構設計可以在不降低焦深的前提下，提高分辨率。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，更具體地說，涉及一種光學相干層析掃描系統及其成像導管。

背景技術

光學相干層析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)是一種基于低相干干涉原理獲得深度方向的層析能力，通過振鏡將光束進行偏轉掃描可以重構出生物組織或材料內部結構的二維或三維圖像的成像技術。OCT具有非接觸、非侵入、成像速度快(實時動態成像)、探測靈敏度高等優點。目前，OCT技術已經在臨床診療與科學研究中獲得了廣泛的應用。傳統基于振鏡掃描的OCT系統一般只能從體外進行掃描成像，為了實現對一些體內偏遠，難以到達的組織尤其是管道結構進行成像，使用光纖成像導管的內窺光學相干層析掃描系統開始逐漸被使用起來。

內窺光學相干層析掃描系統包括光纖滑環和內窺成像導管，內窺成像導管包括內窺探頭，內窺探頭通常包括光纖、微型成像透鏡及偏轉反射鏡組成。光纖滑環和成像導管通過電機傳動平臺帶動旋轉，以實現內窺OCT的環形的掃描成像。其中，成像導管插入組織中進行成像的時候，為了在旋轉掃描的時候不傷害到內部的組織，一般會在成像導管的外部套設保護鞘，保護鞘具有保護良好的透光性和生物兼容性，能保證成像導管最小的旋轉損耗以及內部組織的安全。因此，內窺光學相干層析掃描系統在冠狀動脈，腸道成像，肺管成像領域具有極佳的應用前景。

光學相干層析掃描系統進行掃描時，系統的分辨率與焦深成反比，為了實現體內微小管道的成像，OCT內窺探頭的直徑一般在1mm左右，因此，其聚焦透鏡以及反射鏡的尺寸通常都小于1mm，而其微小的尺寸限制了聚焦透鏡的數值孔徑，數值孔徑較小會導致分辨率急劇的下降。現有技術中，一般通過使用波長更短、帶寬更寬的光源以提高OCT系統的分辨率，然而，使用較短波長的光源會導致光在組織中的散射大大增加，這嚴重限制了光的穿透，進而限制了系統在組織中成像深度。

綜上，相對于體外光學相干層析掃描系統，內窺光學相干層析掃描系統具有更大的光學像差，且有限的數值孔徑給OCT分辨率以及焦深之間的平衡帶來的更大的限制。因此，如何在不降低焦深的前提下，提高內窺OCT的分辨率，是內窺OCT系統臨床化的一個主要發展方向。

發明內容

有鑒于此，本發明的第一個目的在于提供一種成像導管，該成像導管的結構設計可以在不降低焦深的前提下，提高分辨率，本發明的第二個目的是提供一種包括上述成像導管的光學相干層析掃描系統。

為了達到上述第一個目的，本發明提供如下技術方案：

一種成像導管，包括：

具有通孔的殼體和固定于所述殼體內的成像透鏡，所述成像透鏡與所述殼體的通孔相對；

光纖，所述光纖的一端與所述成像透鏡固定連接；

保護鞘和氣囊，所述保護鞘套設在所述光纖外側，且所述氣囊與所述保護鞘的前端連接，所述保護鞘的末端設置有充氣口；所述氣囊的內壁上沿其周向分布有多列超透鏡，每列超透鏡包括沿所述氣囊長度方向依次排布的多個超透鏡，所述成像透鏡位于所述氣囊內且位于多列超透鏡之間。

優選地，上述成像導管中，多列所述超透鏡在所述氣囊的內壁上沿其周向均勻分布。

優選地，上述成像導管中，所述成像透鏡為球冠狀。

優選地，上述成像導管中，所述光纖與所述成像透鏡通過熔接的方式固定連接。