一種內(nèi)窺成像探頭及利用上述成像探頭進(jìn)行的成像方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種內(nèi)窺成像探頭，包括：光學(xué)模塊、超聲模塊及探頭保護(hù)殼；超聲模塊包括超聲反射組件和超聲探測(cè)器，保護(hù)殼上設(shè)有一成像窗口；上述超聲反射組件包括與上述成像窗口的位置相對(duì)應(yīng)的超聲反射面，且其位于光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束的光學(xué)路徑上以使以使光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束穿透過(guò)超聲反射組件后在與經(jīng)由超聲反射面反射的上述超聲波束同軸重疊的方向上射出。另外，本發(fā)明還提供了一種利用上述成像探頭進(jìn)行的內(nèi)窺成像方法。如此，可實(shí)現(xiàn)光聲成像、光學(xué)成像、超聲成像對(duì)一個(gè)相同位置點(diǎn)進(jìn)行單個(gè)或多個(gè)模態(tài)成像，提高各個(gè)模態(tài)成像準(zhǔn)確度，并提高整個(gè)一維光聲信號(hào)的探測(cè)效率，盡可能減少探頭的直徑和探頭加工難度。
【專利說(shuō)明】一種內(nèi)窺成像探頭及利用上述成像探頭進(jìn)行的成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，尤其涉及一種內(nèi)窺成像探頭及利用該成像探頭進(jìn)行的成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)窺成像作為一種無(wú)創(chuàng)成像方法，可有效延長(zhǎng)人類視線，被廣泛應(yīng)用于消化道、心腦血管系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)以及統(tǒng)呼吸道等多個(gè)領(lǐng)域的影像診斷和圖像引導(dǎo)治療，極大地促進(jìn)了疾病的檢查精度。
[0003]近年來(lái)，多模態(tài)內(nèi)窺成像技術(shù)得到快速發(fā)展，例如超聲、OCT (光學(xué)相干斷層)雙模內(nèi)窺成像技術(shù)、新型的光聲內(nèi)窺成像技術(shù)等。其中，超聲及OCT雙模內(nèi)窺成像技術(shù)通過(guò)將超聲超大的成像深度和OCT超高的分辨率結(jié)合，能夠更加精準(zhǔn)地反映生物組織特性，而光聲內(nèi)窺成像技術(shù)則是通過(guò)將脈沖激光通過(guò)內(nèi)窺鏡探頭導(dǎo)入生物管腔內(nèi)激發(fā)超聲波(光聲信號(hào))，然后再通過(guò)置于內(nèi)窺鏡導(dǎo)管內(nèi)的微型超聲換能器接收所產(chǎn)生的超聲信號(hào)對(duì)組織成像，能夠反映生物組織的化學(xué)成分、生理功能以及生物分子活動(dòng)信息，在惡性腫瘤和心腦血管疾病的早期診斷中具有極大的臨床價(jià)值。
[0004]在臨床運(yùn)用中，要求多種成像模式能夠在同一時(shí)刻對(duì)同一個(gè)位置成像，這樣有利于圖像融合，同時(shí)也減小在成像過(guò)程中管腔形變導(dǎo)致多種圖像的形態(tài)不一致，另外，光聲成像技術(shù)要求光聲激發(fā)光束與接收光聲信號(hào)的超聲換能器的接收孔徑(即超聲發(fā)射/接收范圍)重疊以實(shí)現(xiàn)光聲信號(hào)探測(cè)，因此，要求設(shè)計(jì)一種能實(shí)現(xiàn)光束與超聲束在生物組織中重疊以能夠?qū)芮煌粋€(gè)位置點(diǎn)實(shí)現(xiàn)光聲、超聲、光學(xué)等多個(gè)模態(tài)成像的成像探頭，兼顧各種信號(hào)接收效率較高、且成像探頭的直徑較小。
[0005]然而，現(xiàn)有技術(shù)中，美國(guó)專利US20120271170提及將光纖與超聲換能器并排放置使光束與超聲接收范圍重疊，實(shí)現(xiàn)對(duì)光聲信號(hào)的接收；但是，由于超聲換能器本身具有一定大小的發(fā)射和接收孔徑，這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致重疊區(qū)域以外被激發(fā)的光聲信號(hào)不能被探測(cè)到或探測(cè)效率極低。而美國(guó)專利US20080177183中提及將光纖置于中空的換能器中以實(shí)現(xiàn)激光激發(fā)的區(qū)域與超聲接收區(qū)域重疊，從而可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)激發(fā)范圍的超聲探測(cè)；但是，由于超聲換能器為壓電材料，由材料特性限制其在換能器中間加工微孔難度較大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種直徑小、加工容易、并能實(shí)現(xiàn)光束與超聲束在生物組織中同軸重疊以實(shí)現(xiàn)整個(gè)光聲激發(fā)范圍內(nèi)的光聲信號(hào)能被探測(cè)到、同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管腔同一個(gè)位置點(diǎn)進(jìn)行光聲、超聲、光學(xué)等一個(gè)或多個(gè)模態(tài)成像的成像探頭。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0008]一種內(nèi)窺成像探頭，包括:
[0009]光學(xué)模塊，用于發(fā)射光學(xué)成像用光束以及接收光學(xué)成像的光學(xué)信號(hào)，和/或所述光學(xué)模塊還用于發(fā)射光聲成像用的光聲激發(fā)光束；
[0010]超聲模塊，用于發(fā)射超聲成像用的超聲波束和接收超聲成像的超聲信號(hào)，和/或所述超聲模塊還用于接收所述光聲成像的光聲信號(hào)，其中，所述超聲模塊包括一與所述光學(xué)模塊相連接的超聲反射組件和一用于發(fā)射所述超聲波束和接受所述超聲信號(hào)和/或所述光聲信號(hào)的超聲探測(cè)器，其中，所述超聲反射組件用于反射所述超聲波束、所述超聲信號(hào)和/或所述光聲信號(hào)；
[0011]探頭保護(hù)殼，用于容納所述光學(xué)模塊和所述超聲模塊，其上設(shè)有一與所述超聲波束、所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束的出射方向相對(duì)應(yīng)的成像窗口 ；
[0012]其中，所述超聲反射組件包括與所述成像窗口的位置相對(duì)應(yīng)的超聲反射面，且所述超聲反射組件位于所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束的光學(xué)路徑上以使所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束穿透過(guò)所述超聲反射組件后在與經(jīng)由所述超聲反射面反射的所述超聲波束同軸重疊的方向射出。
[0013]所述的超聲反射組件包括一與所述光學(xué)模塊相配合的光學(xué)通道以使所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束從中穿過(guò)，所述光學(xué)通道的末端位于所述超聲反射面上，且所述光學(xué)通道為沿所述探頭保護(hù)殼軸向方向或?yàn)檠爻蚺c所述成像窗口對(duì)應(yīng)的方向貫穿所述超聲反射組件而形成的孔或槽。
[0014]所述超聲探測(cè)器與所述光學(xué)模塊并排放置后再與所述超聲反射組件沿著所述探頭保護(hù)殼軸向而依次放置，且所述超聲反射組件設(shè)置在所述探頭保護(hù)殼末端，并與所述超聲探測(cè)器相對(duì)設(shè)置，所述超聲探測(cè)器與所述光學(xué)模塊在與所述探頭保護(hù)殼軸向相垂直的方向上并排設(shè)置，其中，所述超聲反射組件還包括至少一個(gè)與所述超聲反射面之間形成一定夾角的光學(xué)反射面，從所述光學(xué)模塊出射的所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束經(jīng)由所述超聲反射組件而傳輸至所述光學(xué)反射面，并被所述光學(xué)反射面反射至所述超聲反射面，再經(jīng)由所述超聲反射面折射而射出以通過(guò)所述成像窗口到達(dá)管腔內(nèi)壁。
[0015]所述超聲探測(cè)器與所述超聲反射組件沿著所述探頭保護(hù)殼軸向而依次放置，且所述超聲反射組件設(shè)置在所述探頭保護(hù)殼末端，并與所述超聲探測(cè)器相對(duì)設(shè)置，所述超聲探測(cè)器與所述光學(xué)模塊在與所述探頭保護(hù)殼軸向相垂直的方向上并排設(shè)置，所述超聲反射組件還包括至少一個(gè)與所述光學(xué)模塊的光學(xué)出射面相對(duì)應(yīng)或相重疊的光學(xué)透射面，從所述光學(xué)模塊出射的所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束經(jīng)所述光學(xué)透射面進(jìn)入所述超聲反射組件后被傳輸至所述超聲反射面，再經(jīng)由所述超聲反射面折射而射出以通過(guò)所述成像窗口到達(dá)管腔內(nèi)壁。
[0016]所述光學(xué)模塊包括用于傳輸所述成像光束和所述光聲激發(fā)光束的光纖，其中，所述光纖可以是單模光纖或多模光纖或雙/多包層光纖，所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束為匯聚光束或準(zhǔn)直光束或發(fā)散光束，所述超聲探測(cè)器為平面或聚焦超聲探測(cè)器，所述超聲波束可以為匯聚或準(zhǔn)直或發(fā)散波束；所述超聲反射組件為凹面或平面的超聲反射鏡。
[0017]所述光學(xué)模塊還包括透鏡，所述透鏡與所述光纖相連接，且所述透鏡是自聚焦透鏡或凸透鏡或凹透鏡或透鏡組。
[0018]所述光學(xué)模塊還包括光學(xué)反射組件，且所述光學(xué)反射組件為設(shè)置在所述光纖或所述透鏡末端的一斜面或?yàn)橐慌c所述光纖或所述透鏡相連接的斜面反射鏡。
[0019]另外，本申請(qǐng)還提供一種利用上述任意一種內(nèi)窺成像探頭進(jìn)行的內(nèi)窺成像方法，包括以下步驟:
[0020]激發(fā):所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束經(jīng)過(guò)所述超聲反射組件傳輸后以沿著與經(jīng)由所述超聲反射組件反射的所述超聲波束同軸重疊的方向而經(jīng)由所述成像窗口而照射至管腔內(nèi)壁以產(chǎn)生攜帶管腔內(nèi)壁組織信息的光學(xué)信號(hào)和/或光聲信號(hào)；和/或，所述超聲波束經(jīng)由所述超聲反射組件反射后經(jīng)由所述成像窗口而照射至管腔內(nèi)壁以產(chǎn)生攜帶管腔內(nèi)壁組織信息的超聲信號(hào)；
[0021]采集成像:采集所述光學(xué)信號(hào)和/或所述光聲信號(hào)，并根據(jù)上述信號(hào)而重建獲得所述管腔內(nèi)壁的一個(gè)位置點(diǎn)或一維深度的光學(xué)圖像和/或光聲圖像；和/或，采集所述超聲信號(hào)，并根據(jù)所述超聲信號(hào)而重建獲得所述管腔內(nèi)壁的一個(gè)位置點(diǎn)或一維深度的超聲圖像。
[0022]所述成像方法還包括以下步驟:控制所述成像探頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或回拉運(yùn)動(dòng)，使所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維光學(xué)圖像和/或光聲圖像；和/或，使所述超聲波束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維超聲圖像。
[0023]所述成像方法還包括以下步驟:控制所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束做二維掃描或者控制所述成像探頭做二維擺動(dòng)，使所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束在所述二維方向上的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維光學(xué)圖像和/或光聲圖像；和/或，使所述超聲波束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維超聲圖像。
[0024]采用上述內(nèi)窺成像探頭以及相應(yīng)的成像方法，可使得成像探頭的直徑較小，加工容易，且能夠使光束與超聲波束在射出方向上以同軸重疊的方式而照射在管腔上實(shí)現(xiàn)整個(gè)激發(fā)范圍內(nèi)的光聲信號(hào)能被探測(cè)到，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管腔的同一位置進(jìn)行光學(xué)、光聲、超聲的一模或多模成像。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的內(nèi)窺成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖以及其中超聲反射鏡結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的內(nèi)窺成像探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的內(nèi)窺成像探頭的信號(hào)傳輸示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的內(nèi)窺成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖以及其中超聲反射鏡結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5為本發(fā)明實(shí)施例5的內(nèi)窺成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖以及其中超聲反射鏡兩種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明實(shí)施例6的內(nèi)窺成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖以及其中超聲反射鏡兩種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為本發(fā)明實(shí)施例7的內(nèi)窺成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖以及其中超聲反射鏡結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖8為本發(fā)明實(shí)施例7的光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束在超聲反射鏡中的光學(xué)路徑示意圖；
[0033]圖9為本發(fā)明實(shí)施例7的成像探頭的變形例示意圖；
[0034]圖10為本發(fā)明實(shí)施例8的內(nèi)窺成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖11為本發(fā)明實(shí)施例8的光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束在超聲反射鏡中的光學(xué)路徑示意圖；
[0036]圖12為本發(fā)明實(shí)施例9的內(nèi)窺成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]符號(hào)說(shuō)明:101、201、301、401、501、601、701、905、111探頭保護(hù)殼，102、202、302、402、502、602、702、901、112 光學(xué)模塊，103、203、303、403、503、603、703、903、113 超聲反射鏡，1031、4031、5031b、6031b 孔，1032、4032、5032a、、5032b、6032a、、6032b、7031 超聲反射表面，4033、5031a、6031a、5033、6033 槽，104、204、304、404、504、604、704、904、114 超聲探測(cè)器，105、205、305、308、405、505、605、705、115從超聲反射鏡射出的光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束或光學(xué)信號(hào)光束，106、206、306、406、506、606、706、116光聲信號(hào)或超聲束或和超聲信號(hào)，107、207、307、407、507、607、707、117導(dǎo)線，108保護(hù)導(dǎo)管，7031第一反射面，7032第二反射面，7033光學(xué)模塊出射面，902光學(xué)模塊包含的光學(xué)反射面。
【具體實(shí)施方式】
[0038]本發(fā)明的主要技術(shù)方案為:通過(guò)在超聲反射組件設(shè)置光學(xué)通道使得光學(xué)成像用光束、光聲激發(fā)光束和超聲波束在射出方向上以同軸重疊的方式照射至管腔內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)整個(gè)激發(fā)范圍內(nèi)的光聲信號(hào)能被探測(cè)到，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管腔的同一位置進(jìn)行光學(xué)、光聲、超聲的一?；蚨嗄３上瘢⒃诒ＷC上述多模成像的前提下，使得探頭的直徑較小、容易加工。
[0039]下面僅通過(guò)實(shí)施例以及相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。而且，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，在本發(fā)明的描述中，“內(nèi)”、“外”等位置指示僅僅指示基于附圖、方便方案描述的定義而已，不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0040]實(shí)施例一:
[0041]圖1為本實(shí)施例的一種內(nèi)窺成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，上述成像探頭包括光學(xué)模塊102、超聲模塊以及容納上述光學(xué)模塊102和超聲模塊的探頭保護(hù)殼101。其中，超聲模塊包括超聲反射組件和超聲探測(cè)器104，在本實(shí)施例中，上述超聲反射組件為超聲反射鏡。此外，正常使用時(shí)，上述成像探頭還分別與光學(xué)成像模塊、光聲成像模塊、超聲成像模塊以及外部控制系統(tǒng)相連接，其中外部控制模塊具有控制光學(xué)成像用光束、光聲激發(fā)光束以及超聲波束的發(fā)射、采集光學(xué)、光聲、超聲信號(hào)、分析信號(hào)以形成圖像的功能。
[0042]光學(xué)模塊102用于發(fā)射光學(xué)成像用光束以及接收光學(xué)成像的光學(xué)信號(hào)和/或用于發(fā)射光聲成像用光束，其中，其可發(fā)射一束或多束光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束。在本實(shí)施例中，光學(xué)模塊102由用于傳輸光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束的光纖構(gòu)成，其中，上述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束可為匯聚光束或準(zhǔn)直光束或發(fā)散光束；優(yōu)選的，本實(shí)施例中，上述光學(xué)成像用光束和所述光聲激發(fā)光束為匯聚光束。另外，光纖可以為單模光纖或多模光纖或雙/多包層光纖中的任意一種，可根據(jù)具體需要而選擇。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，上述光學(xué)模塊也可以由光纖和透鏡構(gòu)成，具體地，透鏡與光纖相連接，且可為自聚焦透鏡或凸透鏡或凹透鏡或透鏡組中的任意一種，具體可根據(jù)需要而選擇。
[0043]超聲模塊用于發(fā)射超聲成像用的超聲波束和接受超聲成像的超聲信號(hào)，其中，可發(fā)射的超聲波束數(shù)量為一束或多束。而且，上述模塊還可以用于接收光聲成像產(chǎn)生的光聲信號(hào)。如前所述，本實(shí)施例中，超聲模塊包括一超聲探測(cè)器104和一超聲反射組件,其中，上述超聲探測(cè)器104設(shè)置在上述探頭保護(hù)殼101的末端，用于發(fā)射上述超聲波束和接收上述超聲信號(hào)和/或上述光聲信號(hào)。上述超聲探測(cè)器可為平面或凹面超聲探測(cè)器，且所發(fā)射的超聲波束可以為匯聚或準(zhǔn)直或發(fā)散波束，具體類型可根據(jù)具體需要而選擇。本實(shí)施例中，上述超聲探測(cè)器104為平面超聲探測(cè)器。此外，上述超聲模塊還包括一根超聲導(dǎo)線107，其用于將上述超聲探測(cè)器104與外部控制系統(tǒng)相連。
[0044]另外，上述超聲反射組件用于反射上述超聲波束、上述超聲信號(hào)以和/.或上述光聲信號(hào)，其上，設(shè)有一超聲反射面。優(yōu)選的，本實(shí)施例中，上述超聲反射組件為一凹面超聲反射鏡103 ;而且，如圖1所述，超聲探測(cè)器104與超聲反射鏡103相對(duì)設(shè)置。
[0045]此外，如圖1所示，該成像探頭的探頭保護(hù)殼101上設(shè)有一與上述光學(xué)成像用光束、光聲激發(fā)光束和超聲波束的射出方向相對(duì)應(yīng)的成像窗口，且該成像窗口設(shè)置在探頭保護(hù)殼101的一側(cè)或末端的位置處。優(yōu)選的，本實(shí)施例中，上述超聲反射鏡103的超聲反射面1032的位置設(shè)置成與上述成像窗口相對(duì)應(yīng)，即上述超聲反射面1032朝向上述成像窗口而放置。
[0046]并且，本實(shí)施例中，光學(xué)模塊102與超聲反射鏡103相連接以致上述光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束從光學(xué)模塊102射出后即進(jìn)入超聲反射鏡103，且上述光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束穿過(guò)上述超聲反射鏡103并從中射出后與經(jīng)由上述超聲反射面1032反射的上述超聲波束106在射出方向上同軸重疊。換而言之，本實(shí)施例中，超聲反射鏡103構(gòu)成上述光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束的光學(xué)路徑的一部分，即超聲反射組件位于上述光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束的光學(xué)路徑上以使光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束穿透過(guò)超聲反射組件后在與經(jīng)由上述超聲反射面反射的上述超聲波束同軸重疊的方向上射出。
[0047]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在沒有超聲成像模式(即不需要發(fā)射上述超聲束)的情況下，上述光聲激發(fā)光束出射方向?yàn)檠厮龀曁綔y(cè)器104發(fā)射超聲波束的方向，以實(shí)現(xiàn)在對(duì)一個(gè)位置點(diǎn)成像時(shí)所述光聲信號(hào)能夠在整個(gè)光聲激發(fā)的一維深度范圍被接受到。
[0048]具體地，為了使射出后光學(xué)成像用光束和/或光聲成像激活光束105能夠在與經(jīng)由上述超聲反射面1032反射的超聲波束106同軸重疊的方向上射出，優(yōu)選地，上述超聲反射鏡1032上可設(shè)有一光學(xué)通道，且該光學(xué)通道與上述光學(xué)模塊102相配合以使得光學(xué)成像用光束和/或光聲成像激活光束105從光學(xué)模塊102即進(jìn)入超聲反射鏡103，并從超聲反射鏡103中穿過(guò),而且,本實(shí)施例中，由于光學(xué)模塊102的末端還設(shè)有一朝向上述成像窗口的光學(xué)反射面以使得上述光學(xué)成像用光束和/或光聲成像激活光束105最后朝向上述成像窗口而射出以照射至管腔組織。同理，由于超聲反射面1032朝向上述成像窗口而設(shè)置，故當(dāng)進(jìn)行超聲/光聲成像時(shí)，亦可保證被上述超聲反射面1032反射的超聲波束亦朝向成像窗口而射出，如此，即可保證上述多種光束和/或超聲波束在射出方向上以同軸重疊的方式而照射至管腔內(nèi)壁。
[0049]如圖1所示，本實(shí)施例中，上述光學(xué)通道為沿著探頭保護(hù)殼101軸向方向貫穿超聲反射鏡103而形成的孔1031，且孔1031的末端面設(shè)置在超聲反射面1032上，，即孔1031朝向上述成像窗口而開口。其中，光學(xué)模塊102與上述孔1031相配合(或稱相連接)，以使得上述光學(xué)模塊102可穿過(guò)上述孔1031從而使所傳輸?shù)墓馐?05被設(shè)置在上述光學(xué)模塊102末端并朝向成像窗口的反射面反射并沿述成像窗口出射。優(yōu)選的，本實(shí)施例中，射出的上述光學(xué)成像光束或上述光聲激發(fā)光束105或被反射的上述超聲波束106以與探頭中心軸成30至150度夾角照射至管腔內(nèi)壁。
[0050]此外，本實(shí)施例中，設(shè)置在上述光學(xué)模塊102末端的反射面可為設(shè)置在上述光纖末端的一斜面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，上述反射面也可為與上述光纖末端連接的一斜面反射鏡，上述光學(xué)通道也可為沿朝向與所述成像窗口對(duì)應(yīng)的方向貫穿所述超聲反射組件而形成的孔或槽。
[0051]進(jìn)一步地，為了更好地防止上述各模塊部件發(fā)生損壞，優(yōu)選的，本實(shí)施例中，上述探頭保護(hù)殼101還利用一保護(hù)導(dǎo)管108圍繞在外側(cè)以對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，該保護(hù)導(dǎo)管108的材質(zhì)可為剛性或柔性。
[0052]如圖1所示，光學(xué)模塊102、超聲反射鏡103以及超聲探測(cè)器104沿著探頭保護(hù)殼101的軸向方向而依次設(shè)置，其中，光學(xué)模塊102與超聲反射鏡103相連接，確切的說(shuō)，光學(xué)模塊102與上述孔1031相連接而使得光纖的斜面與上述成像窗口相對(duì)，則此時(shí)光學(xué)模塊102發(fā)射的光學(xué)成像用光束和光聲激活光束的信號(hào)經(jīng)由上述光纖的斜面反射后即朝向上述成像窗口射出直至管腔內(nèi)壁。
[0053]下面僅根據(jù)圖1將本實(shí)施例中內(nèi)窺成像探頭的成像方式進(jìn)行說(shuō)明:
[0054]利用上述成像探頭進(jìn)行內(nèi)窺成像的成像方法主要包括激活步驟以及采集成像步驟，并且，上述各模態(tài)成像對(duì)同一位置點(diǎn)的成像既可以同時(shí)進(jìn)行，也可以按時(shí)間順序而先后進(jìn)行成像。具體的，當(dāng)上述成像探頭移動(dòng)至管腔中某一位置時(shí)，上述兩步驟的具體操作方法如下所描述:
[0055]激發(fā)(步驟):經(jīng)由光學(xué)模塊102發(fā)射傳輸?shù)墓鈱W(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束透過(guò)上述超聲波反射鏡103射出后再沿與經(jīng)由上述超聲波反射鏡103的超聲波反射表面1032反射的所述超聲波束106同軸重疊的的方向而經(jīng)由上述成像窗口而照射至管腔內(nèi)壁以產(chǎn)生攜帶管腔內(nèi)壁組織信息的光學(xué)信號(hào)和/或光聲信號(hào)，和/或，超聲波束經(jīng)由上述超聲反射表面1032反射后經(jīng)由成像窗口而照射至管腔內(nèi)壁以產(chǎn)生攜帶管腔內(nèi)壁組織信息的超聲信號(hào);
[0056]在上述“激發(fā)”步驟中，此處需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的內(nèi)窺成像探頭可以用于單一模態(tài)成像，例如光聲成像；也可以用于雙模態(tài)成像(即包含上述成像模式中的任意兩種成像模式)；同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)光聲、光學(xué)、超聲三模態(tài)成像。具體地，在單模態(tài)成像模式中，其光學(xué)模塊101或只用于發(fā)射所述光學(xué)成像用光束、或只用于發(fā)射光聲成像光束，或者只有超聲探測(cè)器104發(fā)射上述超聲波束；在雙模態(tài)成像模式中，或光學(xué)模塊101只用于發(fā)射所述光學(xué)成像用光束與所述超聲模塊104發(fā)射的超聲束構(gòu)成雙模態(tài)成像、或光學(xué)模塊101只用于發(fā)射光聲成像光束與所述超聲模塊104發(fā)射的超聲束構(gòu)成雙模態(tài)成像、或同時(shí)發(fā)射光學(xué)成像和光聲成像光束構(gòu)成雙模態(tài)成像、或者發(fā)射的光學(xué)成像光束與光聲成像光束為同一束光束而構(gòu)成雙模態(tài)成像；在三模態(tài)成像模式中，上述光學(xué)成像用光束、光聲激發(fā)光束和超聲波束同時(shí)發(fā)射而實(shí)現(xiàn)三模態(tài)成像。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在單模態(tài)成像或雙模態(tài)成像模式中，即使是沒有超聲成像模式的情況下，上述光學(xué)成像用光束和/或上述光聲激發(fā)光束同樣是沿假定上述超聲成像模式工作的情況下與其發(fā)射的上述超聲波束的方向相重疊的方向而射出。
[0057]采集成像(步驟):采集上述光學(xué)信號(hào)和/或上述光聲信號(hào)，并根據(jù)上述信號(hào)而重建獲得上述管腔內(nèi)壁的一個(gè)位置點(diǎn)或一維深度的光學(xué)圖像和/或光聲圖像；和/或，采集上述超聲信號(hào)，并根據(jù)上述超聲信號(hào)而重建獲得管腔內(nèi)壁的一個(gè)位置點(diǎn)或一維深度的超聲圖像。此處應(yīng)注意，采集的信號(hào)種類應(yīng)當(dāng)與上述激發(fā)過(guò)程中成像模式對(duì)應(yīng)，即應(yīng)當(dāng)與上述單模、雙?；蚨嗄５雀鱾€(gè)成像模式分別對(duì)應(yīng)。
[0058]上述成像方法還包括以下步驟，該步驟可與上述激發(fā)步驟同時(shí)進(jìn)行:控制上述成像探頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或回拉運(yùn)動(dòng)，使上述光學(xué)成像用光束和/或上述光聲激發(fā)光束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維光學(xué)圖像和/或光聲圖像；和/或，使上述超聲波束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維超聲圖像。顯然，在本步驟中，成像探頭既可以同時(shí)做旋轉(zhuǎn)和回拉運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)三維掃描，也可以只做旋轉(zhuǎn)或者只做回拉運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)二維掃描。其中，光學(xué)成像例如OCT成像、光聲成像以及超聲成像在一個(gè)位置點(diǎn)獲得的信號(hào)都是攜帶組織一維深度的信號(hào)；若光學(xué)成像，例如熒光成像，也可以是在每一個(gè)位置點(diǎn)獲得信號(hào)為一個(gè)位置點(diǎn)的信號(hào)。
[0059]或者，上述成像方法還包括以下步驟，該步驟可與上述激發(fā)步驟同時(shí)進(jìn)行:控制上述光學(xué)成像用光束和/或上述光聲激發(fā)光束做二維掃描或者控制上述成像探頭做二維擺動(dòng)，使所述光學(xué)成像用光束或/和所述光聲激發(fā)光束在所述二維面上的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維光學(xué)圖像和/或光聲圖像；和/或，使上述超聲波束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維超聲圖像。
[0060]實(shí)施例2:
[0061]如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，光學(xué)成像用光束和光聲激活光束采用發(fā)散光束，而超聲探測(cè)器204和超聲反射鏡203分別采用聚焦型超聲探測(cè)器和平面超聲反射鏡。具體地，本實(shí)施例用于光聲成像，且本實(shí)施例中，光聲激發(fā)光束為發(fā)散照射組織而激發(fā)組織的光聲信號(hào)，然后由匯聚的超聲探測(cè)器204探測(cè)一維光聲信號(hào)。
[0062]具體工作原理與部件或模塊之間的連接關(guān)系都是與實(shí)施例1相類似，在此不作贅述。
[0063]實(shí)施例3:
[0064]如圖3所不,本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，對(duì)信號(hào)傳輸做了進(jìn)一步不例。
[0065]本實(shí)施例中，光學(xué)模塊302可用于傳輸多種光束,如光聲/OCT/激光/突光成像光束等，亦可用于采集多種光學(xué)信號(hào)，如OCT/激光/熒光信號(hào)等。另外，本實(shí)施例中，超聲導(dǎo)線307除了可用于傳輸超聲激勵(lì)信號(hào)外，還可以用于接收超聲/光聲信號(hào)。所述的光學(xué)成像光束、光聲激發(fā)光束可以分別為不同聚焦程度的光束，例如OCT成像中使用聚焦較好的光束以實(shí)現(xiàn)高分辨成像，而熒光成像或光聲成像中，所使用的光學(xué)成像用光束或光聲激發(fā)光束可以是弱聚焦的光束以獲得更強(qiáng)的對(duì)應(yīng)的激發(fā)信號(hào)。
[0066]其余結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例1相類似，在此不作贅述。
[0067]實(shí)施例4:
[0068]如圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1之間的區(qū)別在于，光學(xué)成像用光束和光聲激活光束采用準(zhǔn)直光束，而超聲探測(cè)器404和超聲反射鏡403分別采用聚焦型超聲探測(cè)器和平面超聲反射鏡。而且，如圖4所示，超聲反射鏡403上除設(shè)有孔4031之外，其側(cè)面還形成一貫穿超聲反射鏡的線槽4033，該線槽4033用于放置超聲導(dǎo)線407。在本實(shí)施例中，超聲反射鏡403采用了薄片反射鏡，例如薄玻璃鏡片，加工成本較低、同時(shí)也較易加工和安裝。
[0069]其余結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例1相類似，在此不作贅述。
[0070]實(shí)施例5:
[0071]如圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，超聲探測(cè)器504和超聲反射鏡503分別采用平面型超聲探測(cè)器和平面超聲反射鏡，且超聲探測(cè)器504與超聲反射鏡503的位置發(fā)生調(diào)換。在本實(shí)施例中，上述超聲反射鏡503設(shè)置在上述探頭保護(hù)殼501的末端，且以其上的超聲反射面5032a/5032b朝向上述成像窗口的姿態(tài)放置，而超聲探測(cè)器504則沿著探頭保護(hù)殼501的軸向方向而設(shè)置在與上述超聲反射鏡503相對(duì)的位置上。
[0072]如圖5所示,本實(shí)施例中也可如實(shí)施例1所示般，通過(guò)設(shè)置一貫穿超聲反射鏡503的孔而使得經(jīng)過(guò)后的光學(xué)成像用光束和/或光聲激活光束505即可與被反射的超聲波束506同軸重疊；也可采用如圖5所示的另一結(jié)構(gòu)，即通過(guò)在超聲反射鏡503上形成一個(gè)貫穿上述反射鏡503并與光學(xué)模塊502相匹配的槽5031a。
[0073]另外，在本實(shí)施例中，光學(xué)成像用光束和/或光聲激活光束505采用聚焦束，該聚焦光束可以是光聲激發(fā)光束，以實(shí)現(xiàn)只在聚焦光束照射的范圍內(nèi)激發(fā)出光聲信號(hào)，且光聲信號(hào)再被超聲反射鏡503反射后被超聲探測(cè)器504探測(cè)到；或者，該聚焦光束也可以是OCT成像光束以實(shí)現(xiàn)高分辨率成像，可根據(jù)具體的需要而進(jìn)行選擇。
[0074]其余結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例1相類似，在此不作贅述。
[0075]實(shí)施例6:
[0076]如圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例5相類似，只是為了降低制造成本而采用了薄片超聲反射鏡603，且其亦被設(shè)置在探頭保護(hù)殼601的末端。與實(shí)施例5相類似，本實(shí)施例中亦提供了設(shè)置在超聲反射鏡603的光學(xué)通道為孔或槽的實(shí)施例，具體如圖6所示，且超聲反射鏡中603亦設(shè)置有用于連接光學(xué)模塊602的線槽6033。此時(shí)，在本實(shí)施例的成像探頭中，放置光學(xué)模塊602以及超聲反射鏡603時(shí)，應(yīng)注意調(diào)整位置以使得從光學(xué)模塊602中出射的光束可以入射至超聲反射鏡603的光學(xué)通道中，即孔6031b或槽6031a中。
[0077]其余結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例1相類似，在此不作贅述。
[0078]實(shí)施例7:
[0079]本實(shí)施例與前述數(shù)個(gè)實(shí)施例的不同之處在于，如圖7和圖8所示，超聲探測(cè)器704與超聲反射鏡703沿著探頭保護(hù)殼701的軸向方向而依次放置，且兩者相對(duì)設(shè)置，超聲反射鏡703位于探頭保護(hù)殼701的末端，且在探頭保護(hù)殼的上下方向上光學(xué)模塊702與超聲探測(cè)器704并排放置后與置于探頭保護(hù)殼701末端的超聲反射鏡703相連接，本實(shí)施例中，上述超聲反射鏡703除包括上述與上述成像窗口相對(duì)應(yīng)的超聲反射表面7031外，還包括一與上述超聲反射表面7031之間形成一定夾角的光學(xué)反射面7032,且該光學(xué)反射面7032的反射方向與所述成像窗口相對(duì)應(yīng)。具體地，從上述光學(xué)模塊702出射的上述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束705經(jīng)由上述超聲反射鏡703而傳輸至上述光學(xué)反射面7032，并被光學(xué)反射面7032反射至上述超聲反射面7031，再經(jīng)由上述超聲反射面7031折射而射出以通過(guò)上述成像窗口到達(dá)管腔內(nèi)壁。
[0080]而且，本實(shí)施例中，光學(xué)反射面7032與超聲反射面7031均由光學(xué)透明玻璃制成，且光學(xué)反射面7032上形成有光學(xué)反射鍍膜，故超聲反射面7031可透射光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束705以及可反射超聲波束,而光學(xué)反射面7032可用于反射上述光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束705。
[0081]如圖8所示，超聲反射面7031與設(shè)置在光學(xué)模塊702的出射面相重疊，故上述光學(xué)成像用光束和/或光聲激發(fā)光束705從上述光學(xué)模塊702而直射至上述光學(xué)反射面7032，并被上述光學(xué)反射面7032反射至上述超聲反射面7031以在上述超聲反射面7031發(fā)生折射而射出以通過(guò)上述成像窗口到達(dá)上述管腔內(nèi)壁。
[0082]圖8為本實(shí)施例中光學(xué)成像用光束/光聲激發(fā)光束在超聲反射鏡中的光線反射路徑圖。如圖8所示，假定光學(xué)模塊702的折射率為n0，超聲反射鏡703的折射率為nl，管腔內(nèi)壁的折射率為n2，本實(shí)施例中，由于光學(xué)模塊702與超聲反射鏡703采用的材料類似，貝1J此時(shí)nO ^ nl,則根據(jù)折射定律nOsin(wl) = nlsin(w2)可知，當(dāng)光學(xué)成像用光束和光聲激發(fā)光束從上述光學(xué)模塊702而直射至上述光學(xué)反射面7032時(shí)，入射角wl應(yīng)等于反射角w2 ;而當(dāng)光學(xué)成像用光束和光聲激發(fā)光束經(jīng)由上述光學(xué)反射面7032反射至上述超聲反射面7031時(shí)發(fā)生折射而射出超聲反射鏡703，由于超聲反射鏡703朝向上述成像窗口而設(shè)置，則此時(shí)上述光束705朝向成像窗口而射出，顯然，此時(shí)，入射角Ψ1和折射角Ψ2應(yīng)當(dāng)滿足折射定律nlsin( Ψ I) =n2sin(il/2)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,上述角度wl、w2、Vl、V2等具體數(shù)值與上述光學(xué)模塊、超聲反射鏡以及管腔內(nèi)壁的折射率有關(guān)，選擇不同材質(zhì)時(shí)應(yīng)做適當(dāng)調(diào)整。
[0083]另外，如圖7所示，在本實(shí)施例中，上述超聲反射鏡703設(shè)置在上述探頭保護(hù)殼701的末端，而超聲探測(cè)器704則沿著探頭保護(hù)殼701的軸向方向而設(shè)置在與上述超聲反射鏡703相對(duì)的位置上。
[0084]本實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例1相類似，在此不作贅述。
[0085]另外，圖9為實(shí)施例7成像探頭的變形例示意圖。如圖9所示,該變形例與實(shí)施例7的區(qū)別在于超聲反射鏡703上增加一透射表面7033，且該透射表面7033與光學(xué)模塊702的出射端相配合，以使得上述光束能夠直接透射進(jìn)入上述超聲反射鏡703。
[0086]實(shí)施例8:
[0087]圖10為本實(shí)施例的成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，本實(shí)施例與實(shí)施例7的區(qū)別在于，超聲探測(cè)器904和超聲反射鏡903沿探頭保護(hù)殼905軸向依次放置，其中，超聲反射鏡903比超聲探測(cè)器904更靠近保護(hù)殼901末端，且超聲探測(cè)器904后與光學(xué)模塊901在探頭保護(hù)殼905的上下方向(垂直于軸向方向)并排放置，且超聲反射鏡903還包括一個(gè)光學(xué)透射面，其與光學(xué)模塊901的光學(xué)出射面相對(duì)應(yīng)或重疊。具體地，從上述光學(xué)模塊901出射的光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束經(jīng)上述光學(xué)透射面進(jìn)入上述超聲反射鏡903后被傳輸至上述超聲反射面，再經(jīng)由上述超聲反射面折射而射出以通過(guò)上述成像窗口到達(dá)管腔內(nèi)壁。
[0088]圖11為本實(shí)施例中光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束的光路行進(jìn)路徑示意圖，具體分析與圖8相類似，只是，在本實(shí)施例中，光反射面902設(shè)置在光學(xué)模塊901的末端，故光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束在光學(xué)反射面902發(fā)生反射后即進(jìn)入超聲反射鏡903中，關(guān)于超聲反射鏡903的折射步驟與圖8的描述類似，在此不做贅述。
[0089]本實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例1相類似，在此不作贅述。
[0090]實(shí)施例9:
[0091]圖11為本實(shí)施例內(nèi)窺成像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖11所示，本實(shí)施例為一個(gè)前視的內(nèi)窺成像探頭，探頭保護(hù)殼111在末端開有一個(gè)成像窗口，沿探頭軸向方向放置的超聲反射鏡113的反射面與所述成像窗口對(duì)應(yīng)，同時(shí)超聲探測(cè)器114的發(fā)射面也與超聲反射鏡113的反射面對(duì)應(yīng)，光學(xué)模塊112與超聲反射鏡113相配合而使得其可穿過(guò)述超聲反射鏡以使其發(fā)射的光學(xué)成像光束和/或光聲激發(fā)光束穿透過(guò)超聲反射鏡113后即可與超聲探測(cè)器114發(fā)射的超聲波束同軸重疊。
[0092]在成像過(guò)程中，掃描方式為:控制所述成像探頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或回拉運(yùn)動(dòng)，使上述光學(xué)成像用光束和/或上述光聲激發(fā)光束和/或上述超聲波束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維圖像。上述掃描方式也可以為:控制上述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束做二維掃描或者控制所述成像探頭做二維擺動(dòng)，使所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束和/或所述超聲波束在所述二維面上的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維圖像。
[0093]其它內(nèi)容與實(shí)施例1相類似，在此不作贅述。
[0094]顯然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可知，采用上述內(nèi)窺成像探頭，可保證出射的光學(xué)成像光束或/和光聲成像光束與超聲束同軸重疊，能夠?qū)崿F(xiàn)光聲成像、光學(xué)成像、超聲成像對(duì)一個(gè)相同位置點(diǎn)進(jìn)行多模態(tài)成像，提高多模態(tài)成像的準(zhǔn)確度，還可以提高整個(gè)一維光聲信號(hào)的探測(cè)效率，并盡可能地減少探頭的直徑、和探頭加工難度。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)窺成像探頭，包括: 光學(xué)模塊，用于發(fā)射光學(xué)成像用光束以及接收光學(xué)成像的光學(xué)信號(hào)，和/或所述光學(xué)模塊還用于發(fā)射光聲成像用的光聲激發(fā)光束； 超聲模塊，用于發(fā)射超聲成像用的超聲波束和接收超聲成像的超聲信號(hào)，和/或所述超聲模塊還用于接收所述光聲成像的光聲信號(hào)，其中，所述超聲模塊包括一與所述光學(xué)模塊相連接的超聲反射組件和一用于發(fā)射所述超聲波束和接受所述超聲信號(hào)和/或所述光聲信號(hào)的超聲探測(cè)器，其中，所述超聲反射組件用于反射所述超聲波束、所述超聲信號(hào)和/或所述光聲信號(hào)； 探頭保護(hù)殼，用于容納所述光學(xué)模塊和所述超聲模塊，其上設(shè)有一與所述超聲波束、所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束的出射方向相對(duì)應(yīng)的成像窗口； 其特征在于，所述超聲反射組件包括與所述成像窗口的位置相對(duì)應(yīng)的超聲反射面，且所述超聲反射組件位于所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束的光學(xué)路徑上以使所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束穿透過(guò)所述超聲反射組件后在與經(jīng)由所述超聲反射面反射的所述超聲波束同軸重疊的方向上射出。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺成像探頭，其特征在于，所述的超聲反射組件包括一與所述光學(xué)模塊相配合的光學(xué)通道以使所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束從中穿過(guò)，所述光學(xué)通道的末端位于所述超聲反射面上，且所述光學(xué)通道為沿所述探頭保護(hù)殼軸向方向或?yàn)檠爻蚺c所述成像窗口對(duì)應(yīng)的方向貫穿所述超聲反射組件而形成的孔或槽。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺成像探頭，其特征在于，所述超聲探測(cè)器與所述光學(xué)模塊并排放置后再與所述超聲反射組件沿著所述探頭保護(hù)殼軸向而依次放置，且所述超聲反射組件設(shè)置在所述探頭保護(hù)殼末端，并與所述超聲探測(cè)器相對(duì)設(shè)置，所述超聲探測(cè)器與所述光學(xué)模塊在與所述探頭保護(hù)殼軸向相垂直的方向上并排設(shè)置，其中，所述超聲反射組件還包括至少一個(gè)與所述超聲反射面之間形成一定夾角的光學(xué)反射面，從所述光學(xué)模塊出射的所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束經(jīng)由所述超聲反射組件而傳輸至所述光學(xué)反射面，并被所述光學(xué)反射面反射至所述超聲反射面，再經(jīng)由所述超聲反射面折射而射出以通過(guò)所述成像窗口到達(dá)管腔內(nèi)壁。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺成像探頭，其特征在于，所述超聲探測(cè)器與所述超聲反射組件沿著所述探頭保護(hù)殼軸向而依次放置，且所述超聲反射組件設(shè)置在所述探頭保護(hù)殼末端，并與所述超聲探測(cè)器相對(duì)設(shè)置，所述超聲探測(cè)器與所述光學(xué)模塊在與所述探頭保護(hù)殼軸向相垂直的方向上并排設(shè)置，所述超聲反射組件還包括至少一個(gè)與所述光學(xué)模塊的光學(xué)出射面相對(duì)應(yīng)或相重疊的光學(xué)透射面，從所述光學(xué)模塊出射的所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束經(jīng)所述光學(xué)透射面進(jìn)入所述超聲反射組件后被傳輸至所述超聲反射面，再經(jīng)由所述超聲反射面折射而射出以通過(guò)所述成像窗口到達(dá)管腔內(nèi)壁。
5.如權(quán)利要求1-4所述的內(nèi)窺成像探頭，其特征在于，所述光學(xué)模塊包括用于傳輸所述成像光束和所述光聲激發(fā)光束的光纖，其中，所述光纖可以是單模光纖或多模光纖或雙/多包層光纖，所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束為匯聚光束或準(zhǔn)直光束或發(fā)散光束，所述超聲探測(cè)器為平面或聚焦超聲探測(cè)器，所述超聲波束可以為匯聚或準(zhǔn)直或發(fā)散波束；所述超聲反射組件為凹面或平面的超聲反射鏡。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺成像探頭，其特征在于，所述光學(xué)模塊還包括透鏡，所述透鏡與所述光纖相連接，且所述透鏡是自聚焦透鏡或凸透鏡或凹透鏡或透鏡組。
7.如權(quán)利要求5或6所述的內(nèi)窺成像探頭，其特征在于，所述光學(xué)模塊還包括光學(xué)反射組件，且所述光學(xué)反射組件為設(shè)置在所述光纖或所述透鏡末端的一斜面或?yàn)橐慌c所述光纖或所述透鏡相連接的斜面反射鏡。
8.一種利用1-7所述的任意一種內(nèi)窺成像探頭進(jìn)行的內(nèi)窺成像方法，包括以下步驟: 激發(fā):所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束經(jīng)過(guò)所述超聲反射組件傳輸后以沿著與經(jīng)由所述超聲反射組件反射的所述超聲波束同軸重疊的方向而經(jīng)由所述成像窗口而照射至管腔內(nèi)壁以產(chǎn)生攜帶管腔內(nèi)壁組織信息的光學(xué)信號(hào)和/或光聲信號(hào)；和/或，所述超聲波束經(jīng)由所述超聲反射組件反射后經(jīng)由所述成像窗口而照射至管腔內(nèi)壁以產(chǎn)生攜帶管腔內(nèi)壁組織信息的超聲信號(hào)； 采集成像:采集所述光學(xué)信號(hào)和/或所述光聲信號(hào)，并根據(jù)上述信號(hào)而重建獲得所述管腔內(nèi)壁的一個(gè)位置點(diǎn)或一維深度的光學(xué)圖像和/或光聲圖像；和/或，采集所述超聲信號(hào)，并根據(jù)所述超聲信號(hào)而重建獲得所述管腔內(nèi)壁的一個(gè)位置點(diǎn)或一維深度的超聲圖像。
9.如權(quán)利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述成像方法還包括以下步驟:控制所述成像探頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和/或回拉運(yùn)動(dòng)，使所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維光學(xué)圖像和/或光聲圖像；和/或，使所述超聲波束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維超聲圖像。
10.如權(quán)利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述成像方法還包括以下步驟:控制所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束做二維掃描或者控制所述成像探頭做二維擺動(dòng)，使所述光學(xué)成像用光束和/或所述光聲激發(fā)光束在所述二維方向上的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維光學(xué)圖像和/或光聲圖像；和/或，使所述超聲波束對(duì)管腔內(nèi)壁的每一個(gè)位置點(diǎn)逐一成像而獲得二維或三維超聲圖像。
【文檔編號(hào)】A61B1/00GK104257342SQ201410565901
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】白曉苓 申請(qǐng)人:白曉苓