CN111736269B - 一种oct系统用光纤滑环及oct成像系统 - Google Patents

一种oct系统用光纤滑环及oct成像系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种OCT系统用光纤滑环及OCT成像系统。所述OCT系统用光纤滑环包括定子模块和套设于所述定子模块上可相对所述定子模块同轴转动的转子模块，所述转子模块包括一体成型的转子外壳，所述定子模块上设有定子准直器，所述转子模块上设有与所述定子准直器同轴设置的转子准直器，所述转子准直器和所述定子准直器之间设有将光纤传输来的光进行耦合并传输的耦合部。所述OCT系统用光纤滑环，将限定光纤准直器的部件合为一体的转子外壳，安装所述光纤滑环时，将转子准直器安装于转子模块上、定子准直器安装于定子模块上，再将定子模块卡设于转子模块内即完成安装，结构简单，安装方便，解决了现有的光纤滑环与OCT系统装配结构复杂的问题。

Description

一种OCT系统用光纤滑环及OCT成像系统
【技术领域】
本申请涉及医疗设备技术领域，具体涉及血管内使用的一种OCT 系统用的光纤滑环及OCT成像系统。
【背景技术】
光学相干层析技术(Optical coherence Tomography,OCT)是迅速发展的一种高分辨率成像技术，该技术是基于低相干光干涉原理，并与共焦显微技术相结合，用来检测生物组织不同深度层对入射弱相干光的后向散射波回波时间延迟及回波强度信号，通过扫描得到样品二维或者三维的高分辨率微观组织结构，从而获得被测样品在体无损的断层层析图像。OCT成像技术无需添加任何显影剂，没有电离效应和荧光效应，比传统的影像技术安全性更高，被称为“光学活检”。OCT 断层扫描成像技术有着微米量级的光学分辨率，比X射线及核磁共振成像技术高出两个量级。高分辨率，无损检测等优点使得OCT断层扫描成像技术在眼科领域获得了广泛的临床诊断应用。不仅如此，结合光纤与内窥镜技术，研究已开始将OCT成像方法应用于皮肤、牙齿、心血管、食道，脑成像等多个领域。
但是现有的光纤滑环一般是进口产品，价格昂贵。并且由于使用的是单模光纤准直器，单模光纤准直器的装配精度高、结构复杂，导致加工困难，需要多块外壳来控制每个部件单独组装造成的在旋转时产生公差和振动噪声。
【申请内容】
本申请意在提供一种结构简单的OCT系统用光纤滑环，解决现有的光纤滑环与OCT系统装配结构复杂的问题，使光纤导管高速旋转并传输光纤探头前端的探头信号，可以满足OCT系统以更高旋转速度、低光损耗和更低噪声的要求，同时使用国产产品替代进口产品，有效的降低光纤滑环的成本。
为解决上述问题，本申请提供技术方案如下：一种OCT系统用光纤滑环，包括定子模块和套设于所述定子模块上可相对所述定子模块同轴转动的转子模块，所述转子模块包括一体成型的转子外壳，所述定子模块上设有定子准直器，所述转子模块上设有与所述定子准直器同轴设置的转子准直器，所述转子准直器和所述定子准直器之间设有将光纤传输来的光进行耦合并传输的耦合部。
所述定子模块包括定子主轴，所述转子外壳套设于所述定子主轴的一端上，所述转子外壳和所述定子主轴内均设有相互连通的准直器安装孔，所述转子准直器设于所述转子外壳上的所述准直器安装孔内；所述定子准直器设于所述定子主轴上的所述准直器安装孔内。
所述转子模块还包括套设于所述转子外壳上的转子外轴承，所述转子外轴承设有两个且间隔设于所述转子外壳上。
所述定子模块还包括设于所述转子壳体内并套设于所述定子主轴上的定子轴承，所述定子主轴靠近所述转子外壳的一端设有轴承压环。
所述定子轴承设有两个，两个所述定子轴承分别设于所述定子主轴的两端，其中一个所述定子轴承与所述轴承压环顶接；所述定子主轴上的准直器安装孔内远离所述转子壳体的一端设有光纤固定柱。
所述转子外壳上设有用于带动所述转子外壳转动的转子同步轮。
所述转子外壳的一端设有转子端盖。
所述OCT系统用光纤滑环还包括套设于所述转子外壳另一端的 SC法兰转接套，所述SC法兰转接套内设有一端与所述转子外壳卡接的SC/APC母座,所述SC/APC母座的另一端卡接有可拆卸的 SC/APC0dB衰减器，所述SC法兰转接套上设有两根导管驱动杆。
所述转子准直器与所述SC/APC母座之间设有光纤以连接所述转子准直器和所述SC/APC母座，所述定子准直器设有向外延伸的定子尾纤，所述定子尾纤连接有FC/APC光纤公头。
本申请还提供一种OCT成像系统，包括所述的OCT系统用光纤滑环、OCT系统以及光纤探头，所述的OCT系统用光纤滑环设置所述定子准直器的一端为定子端，所述的OCT系统用光纤滑环设置所述转子准直器的一端为转子端，所述的OCT系统用光纤滑环的定子端与所述 OCT系统连接，所述的OCT系统用光纤滑环的转子端与所述光纤探头连接。
与现有技术相比，本申请有以下优点：
1、本申请的OCT系统用光纤滑环，通过将限定光纤准直器的各个部件整合为一体成型的转子外壳，转子外壳构成转子模块的主体，定子模块的一端卡设于转子模块内，并使定子模块和转子模块内设有的转子准直器和定子准直器同轴设置，以便将光纤探头探测并反射到光纤内的光经转子准直器进行耦合，然后通过定子准直器将光传输至单模光纤内，进而传输到OCT系统内以进一步进行数据处理；在安装所述光纤滑环时，先将转子准直器安装于转子模块上，再将定子准直器安装于定子模块上，接着再将定子模块对应卡设于转子模块内，即可完成光纤滑环的安装，转子外壳还可对转子准直器及定子模块内的定子准直器在转动时进行限位，防止振动造成的光信号损失，结构简单，安装方便，解决了现有的光纤滑环与OCT系统装配结构复杂的问题；
2、本申请的OCT系统用光纤滑环，具体通过将转子准直器设于转子模块的转子外壳内，然后将定子主轴的一端卡设于转子外壳内，并使定子准直器设于定子主轴内，进而使定子准直器和转子准直器同轴设置，以便将光纤探头传输来的光经转子准直器与定子准直器将光耦合并传输至单模光纤内，进而传输到OCT系统内以进一步进行数据处理，并通过外置电机驱动转子同步轮转动，进而带动转子外壳高速转动，以获得完整清晰的血管腔道内部截面的图像；
3、本申请的OCT系统用光纤滑环，通过在转子外壳上面设置的两个转子外轴承限定转子外壳的旋转位置，便于转子外壳与外部的光纤滑环座进行装配固定，进而便于所述光纤滑环在驱动装置的带动下旋转；
4、本申请的OCT系统用光纤滑环，还包括连接转子外壳另一端的SC法兰转接套，SC法兰转接套用于固定SC/APC 0dB衰减器和安装两根导管驱动杆，导管驱动杆与OCT导管自动对插后驱动导管旋转； SC法兰转接套内设有一端与所述转子外壳卡接的SC/APC母座，以便连接转子外壳并插接SC/APC 0dB衰减器，SC/APC母座另一端卡接 SC/APC 0dB衰减器，以便OCT导管的SC公头自动对接和更换；
5、本申请的OCT成像系统，通过光纤探头旋转探测并采集血管腔道内横截面的反射光，并经所述的OCT系统用光纤滑环进行耦合、传输至OCT系统进行数据转换进而形成血管腔道的二位或三维图像，具有简单方便的特点。
【附图说明】
图1为本申请实施例的OCT系统用光纤滑环立体图。
图2为本申请实施例的OCT系统用光纤滑环分解图。
图3为本申请实施例的OCT系统用光纤滑环沿图1中的截面线 A-A的立体剖面图。
图4为本申请实施例的OCT系统用光纤滑环沿图1中的截面线A-A的侧视剖面图。
图5为本申请的OCT成像系统示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要注意的是，在此使用的术语是仅用于说明具体方面的目的，而不用于限制公开内容。如在此使用的单数形式“一个”和“所述一个”应包括复数形式，除非上下文明确地另有表述。可以理解到，术语“包括”和“包含”以及其他类似术语，在申请文件中使用时，具体说明所陈述的操作、元件和/或部件的存在，而不排除一个或多个其他操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。如在此使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列举的项目的所有的任意的组合。在对附图的说明中，类似的附图标记总是表示类似的元件。
在附图中的元件的厚度可以为了清楚性起见而被夸张。另外可以理解到，如果一个元件被称为在另一个元件上、与另一个元件耦合或者与另一个元件连接，那么所述一个元件可以直接地在所述另一个元件上形成、与之耦合或者与之连接，或者在它们之间可以有一个或多个介于中间的元件。相反，如果在此使用表述“直接在……上”、“直接与……耦合”和“直接与……连接”，那么表示没有介于中间的元件。用来说明元件之间的关系的其他词语应该被类似地解释，例如“在……之间”和“直接在……之间”、“附着”和“直接附着”、“相邻”和“直接相邻”等等。
在此术语例如“顶”、“底”、“上方”、“下方”、“上面”、“下面”等等用来描述如在附图中所示的一个元件、层或区域相对于另一个元件、层或区域的关系。可以理解到，除了在附图中描述的取向之外，这些术语应该也包含装置的其他取向。
可以理解到，尽管术语“第一”、“第二”等等可以在此用来说明不同的元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅用来将一个元件与另一个元件区分开。因此，第一元件可以被称为第二元件，而不背离本发明构思的教导。也可以考虑到，在此公开的所有示例性的实施方式可以任意地相互组合。
实施例：请参阅附图1至附图5，本实施例提供一种OCT成像系统，如附图5所示，包括所述的OCT系统用光纤滑环、OCT系统20 以及光纤探头21，所述的OCT系统用光纤滑环设置所述定子准直器 11的一端为定子端，所述的OCT系统用光纤滑环设置所述转子准直器2的一端为转子端，所述的OCT系统用光纤滑环的定子端与所述 OCT系统20连接，所述的OCT系统用光纤滑环的转子端与所述光纤探头21连接。所述的OCT系统用光纤滑环包括定子模块18和套设于所述定子模块18上可相对所述定子模块18同轴转动的转子模块19，所述转子模块19包括一体成型的转子外壳1，所述定子模块18上设有定子准直器11，所述转子模块19上设有与所述定子准直器11同轴设置的转子准直器2，所述转子准直器2和所述定子准直器11之间设有将光纤传输来的光进行耦合并传输的耦合部24，如附图3和附图4所示，所述耦合部24是一个圆孔形的腔室。
通过将限定光纤准直器的各个部件整合为一体成型的转子外壳，转子外壳构成转子模块19的主体，定子模块18的一端卡设于转子模块19内，并使定子模块18和转子模块19内设有的转子准直器和定子准直器同轴设置，以便将光纤探头探测并反射到光纤内的光经转子准直器与定子准直器耦合并传输至单模光纤内，进而传输到OCT系统内以进一步进行数据处理；在安装所述光纤滑环时，先将转子准直器安装于转子模块19上，再将定子准直器安装于定子模块18上，接着再将定子模块18对应卡设于转子模块19内，即可完成光纤滑环的安装，转子外壳还可对转子准直器及定子模块18内的定子准直器在转动时进行限位，防止振动造成的光信号损失，结构简单，安装方便，解决了现有的光纤滑环与OCT系统装配结构复杂的问题。
所述定子模块18包括定子主轴10，所述转子外壳1套设于所述定子主轴10的一端上，所述转子外壳1和所述定子主轴10内均设有相互连通的准直器安装孔17，以用于定位、安装准直器。所述转子外壳1和所述定子主轴10内均设有供部件活动的空腔，准直器安装孔17是空腔的一部分，所述转子准直器2设于所述转子外壳1上的所述准直器安装孔17内；所述定子准直器11设于所述定子主轴10 上的所述准直器安装孔17内，具体通过将转子准直器设于转子模块19的转子外壳内，然后将定子主轴的一端卡设于转子外壳内，并使定子准直器设于定子主轴内，进而使定子准直器和转子准直器同轴设置，以便将光纤探头传输来的光经转子准直器和定子准直器耦合并传输至单模光纤内，进而传输到OCT系统内以进一步进行数据处理，并通过外置电机驱动转子同步轮转动，进而带动转子外壳高速转动，通过与转子外壳连接的SC法兰转接套上设置的两根导管驱动杆驱动光纤导管高速旋转，以获得完整清晰的血管腔道内部截面的图像。
所述转子模块19还包括套设于所述转子外壳1上的转子外轴承 7，所述转子外轴承7设有两个且间隔设于所述转子外壳1上，通过在转子外壳上面设置的两个转子外轴承限定转子外壳的旋转位置，便于转子外壳与外部的光纤滑环座进行装配固定，进而便于所述光纤滑环在驱动装置的带动下旋转。两个转子外轴承7之间设有将转子外轴承7隔开的外隔套环23。
所述定子模块18还包括设于所述转子壳体1内并套设于所述定子主轴10上的定子轴承12，定子轴承12可以更精确的限定定子主轴转动的区域，并使得定子主轴更灵活的转动。如附图4所示，所述定子主轴10靠近所述转子外壳1的一端设有轴承压环13，轴承压环13用于限定定子轴承12的位置。
所述定子轴承12设有两个，两个所述定子轴承12分别设于所述定子主轴10的两端，以便限定定子主轴在转子外壳1内平稳转动。两个定子轴承12之间设有将两个定子轴承12隔开的内隔套环22。其中一个所述定子轴承12与所述轴承压环13顶接，以使轴承压环 13挤压顶接进而限定与其接触的定子轴承12的位置；所述定子主轴 10上的准直器安装孔17内远离所述转子壳体1的一端设有光纤固定柱14，即光纤固定柱14卡设于所述定子主轴10一端的腔室17内，光线固定柱14上设有供光纤穿过的小孔141，以便抻直光纤，使光纤与转子准直器和定子准直器平行同轴设置。
所述转子外壳1上设有用于带动所述转子外壳1转动的转子同步轮8，以便通过外部电机带动转子同步轮转动，转子同步轮进而带动与其卡接的转子外壳高速转动。电机可以通过同步带带动转子同步轮转动。
所述转子外壳1的一端设有转子端盖9，转子端盖9上设有可使定子主轴10穿过的轴孔91，转子端盖9用于固定转子同步轮8，轴孔91用于限定定子主轴的转动空间。转子端盖9上还设有用于与转子外壳连接的固定孔92，以便通过螺钉或者螺栓将转子端盖9固定于转子外壳上。
所述OCT系统用光纤滑环还包括套设于所述转子外壳1另一端的 SC法兰转接套4，SC法兰转接套4用以固定SC/APC 0dB衰减器5和安装两根导管驱动杆6。所述SC法兰转接套4内设有一端与所述转子外壳1卡接的SC/APC母座3，所述SC/APC母座3的另一端卡接有可拆卸的SC/APC 0dB衰减器5。OCT导管包括光纤探头和与其连接的光纤导管，由于每次进行检测时都需要更换新的OCT导管，如果OCT导管从SC/APC母座3上多次插拔则容易导致SC/APC母座3损伤，而SC/APC母座3损坏后无法维修，光纤滑环就需要整个更换，增加了使用成本。SC/APC 0dB衰减器5用于与光纤探头的SC/APC公头对接，在多次更换光纤导管导致SC/APC0dB衰减器5损坏时，只需将 SC/APC 0dB衰减器5从SC/APC母座3上拔下更换一个新的SC/APC 0dB衰减器5即可，便于插拔更换SC/APC 0dB衰减器5。SC/APC 0dB 衰减器5在这里起到过渡、缓冲的作用，减小OCT导管的多次插拔直接导致的对SC/APC母座3的损坏，保护所述OCT光纤滑环，降低维修和使用成本。
所述SC/APC 0dB衰减器为损耗0dB的衰减器，SC/APC 0dB衰减器5方便OCT系统用光纤滑环与OCT导管的SC公头自动对接，并且方便SC/APC 0dB衰减器的更换。所述SC法兰转接套4上设有两根导管驱动杆6，两根导管驱动杆6与OCT导管自动对插后可驱动导管旋转。
具体的，所述转子准直器2与所述SC/APC母座3之间设有光纤以连接所述转子准直器2和所述SC/APC母座3，所述SC/APC 0dB衰减器5的一端与SC/APC母座3连接，所述SC/APC0dB衰减器5的另一端与光纤探头21连接，以便将光纤探头探测到的反射光尽可能的减少损失传输到转子准直器以及定子准直器进行耦合，进而输送到 OCT系统20进行数据处理并形成血管腔道内的二位或三维的图形。
所述定子准直器11设有向外延伸的定子尾纤15，所述定子尾纤15连接有FC/APC光纤公头16，以便将转子准直器和定子准直器进行耦合的光经光纤的定子尾纤15传输至外部OCT系统20，所述FC/APC 光纤公头16方便所述光纤滑环与OCT系统20连接，在连接时将 FC/APC光纤公头插接于OCT系统20上即可，方便快捷。如附图4所示，自所述定子准直器11远离转子准直器的一端起穿过所述光纤固定住14的右侧是定子尾纤15以及与定子尾纤15连接的FC/APC光纤公头16。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种OCT系统用光纤滑环，其特征在于：包括定子模块(18)和套设于所述定子模块(18)上可相对所述定子模块(18)同轴转动的转子模块(19)，所述转子模块(19)包括一体成型的转子外壳(1)，所述定子模块(18)上设有定子准直器(11)，所述转子模块(19)上设有与所述定子准直器(11)同轴设置的转子准直器(2)，所述转子准直器(2)和所述定子准直器(11)之间设有将光纤传输来的光进行耦合并传输的耦合部(24)，所述定子模块(18)包括定子主轴(10)，所述转子外壳(1)套设于所述定子主轴(10)的一端上，所述转子外壳(1)和所述定子主轴(10)内均设有相互连通的准直器安装孔(17)，所述转子准直器(2)设于所述转子外壳(1)上的所述准直器安装孔(17)内；所述定子准直器(11)设于所述定子主轴(10)上的所述准直器安装孔(17)内，所述转子模块(19)还包括套设于所述转子外壳(1)上的转子外轴承(7)，所述转子外轴承(7)设有两个且间隔设于所述转子外壳(1)上。
2.根据权利要求1所述的OCT系统用光纤滑环，其特征在于：所述定子模块(18)还包括设于所述转子壳体(1)内并套设于所述定子主轴(10)上的定子轴承(12)，所述定子主轴(10)靠近所述转子外壳(1)的一端设有轴承压环(13)。
3.根据权利要求2所述的OCT系统用光纤滑环，其特征在于：所述定子轴承(12)设有两个，两个所述定子轴承(12)分别设于所述定子主轴(10)的两端，其中一个所述定子轴承(12)与所述轴承压环(13)顶接；所述定子主轴(10)上的准直器安装孔(17)内远离所述转子壳体(1)的一端设有光纤固定柱(14)。
4.根据权利要求1所述的OCT系统用光纤滑环，其特征在于：所述转子外壳(1)上设有用于带动所述转子外壳(1)转动的转子同步轮(8)。
5.根据权利要求1所述的OCT系统用光纤滑环，其特征在于：所述转子外壳(1)的一端设有转子端盖(9)。
6.根据权利要求1所述的OCT系统用光纤滑环，其特征在于：还包括套设于所述转子外壳(1)另一端的SC法兰转接套(4)，所述SC法兰转接套(4)内设有一端与所述转子外壳(1)卡接的SC/APC母座(3),所述SC/APC母座(3)的另一端卡接有可拆卸的SC/APC0dB衰减器(5)，所述SC法兰转接套(4)上设有两根导管驱动杆(6)。
7.根据权利要求6所述的OCT系统用光纤滑环，其特征在于：所述转子准直器(2)与所述SC/APC母座(3)之间设有光纤以连接所述转子准直器(2)和所述SC/APC母座(3)，所述定子准直器(11)设有向外延伸的定子尾纤(15)，所述定子尾纤(15)连接有FC/APC光纤公头(16)。
8.OCT成像系统，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的OCT系统用光纤滑环、OCT系统(20)以及光纤探头(21)，所述的OCT系统用光纤滑环设置所述定子准直器(11)的一端为定子端，所述的OCT系统用光纤滑环设置所述转子准直器(2)的一端为转子端，所述的OCT系统用光纤滑环的定子端与所述OCT系统(20)连接，所述的OCT系统用光纤滑环的转子端与所述光纤探头(21)连接。
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