CN113080814B - 一种透射共轴式的光声内窥探头及其成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透射共轴式的光声内窥探头，包括一端的外周面开设有出光口的伸入管件，伸入管件内设置有镜面与出光口正对的棱镜，棱镜的镜面与伸入管件的轴线呈夹角设置，伸入管件沿轴向远离出光口的一端活动设置有透光反声镜，透光反声镜平面与伸入管件的通道正对且呈夹角设置，透光反声镜平面关于伸入管件的通道传声方向的反射方向一侧设置有超声换能器，透光反声镜远离伸入管件的一侧设置有光纤，光纤的接收端与伸入管件的通道正对，超声换能器连接有同一信息处理系统。通过采用上述设置，能够提高光声内窥探头在成像时的信噪比，以提高超声的接收效率，同时提高内窥探头的成像深度，从而达到提高获取消化道病灶信息准确度的优点。

Description

一种透射共轴式的光声内窥探头及其成像方法

技术领域

本发明涉及光声成像的技术领域，具体涉及一种透射共轴式的光声内窥探头及其成像方法。

背景技术

光声成像是今年来发展起来的一种非入侵式和非电离式的新型医学成像方法。当脉冲激光照射到（热声成像则特指用无线电频率的脉冲激光进行照射）生物组织中时，组织的光吸收域将产生超声信号，这种由光激发产生的产生信号称为光声信号。生物组织产生的光声信号携带了组织的光吸收特征信息，通过探测光声信号能重建出组织中的光吸收分布图像。

光声成像技术可以分为以下几类：用于体外成像的光声显微成像技术、光声计算层析成像技术以及用于体内成像的光声内窥成像技术。其中，光声成像内窥技术是利用微型的成像探头，在人体消化道、血管内部对机体内发生病变的部位（病灶区）实现光声成像，实现通过直观的方式观察体内情况，从而达到有效地临床观察和判断病情的作用。光声内窥成像领域在现有技术中主要分为光声共轴和光声非共轴两种。

如图8所示，现有技术中有一款关于光声共轴的内窥探头，包括两端封闭的外金属管，外金属管一端的外周面开设有开口，外管内靠近开口的一端设置有棱镜，棱镜的斜镜面（斜面）朝向开口，金属外管内设置有平面与棱镜的斜面正对且相平行的透光反声镜，金属外管内位于棱镜和透光反声镜之间设置有超声换能器，超声换能器的感应端与透光反声镜的声源反射方向正对，超声换能器通过信号线与外部设备连接，金属外管内位于透光反声镜远离棱镜的一侧设置有光纤，光纤的接收端透过透光反声镜与棱镜的斜面正对，光纤贯通至金属外管外设置。

以上，由于现有的光声共轴内窥探头的棱镜和透光反声镜均位于同一金属外管内，且靠近金属外管的开口设置，根据实际使用需要，该探头会整体放入机体内，如消化道，故而导致棱镜和透光反声镜之间的间距较小，故而二者之间的声波传递会由于间距过小而导致噪音明显增大的情况，而由于超声换能器是通过信号线与外部设备直连的，因此该设备的信号影响不大，由此导致该光声共轴的内窥探头的信噪比降低，导致超声的接收效率降低，进而降低其成像效率深度，使得消化道病灶信息获取的准确度降低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种透射共轴式的光声内窥探头及其成像方法，能够提高光声内窥探头在成像时的信噪比，以提高超声的接收效率，同时提高内窥探头的成像深度，从而达到提高获取消化道病灶信息准确度的有益作用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种透射共轴式的光声内窥探头，包括一端的外周面开设有出光口的伸入管件，所述伸入管件内设置有镜面与所述出光口正对的聚焦反射镜，所述聚焦反射镜的镜面与所述伸入管件的轴线呈倾斜夹角设置，所述伸入管件沿轴向远离所述出光口的一端活动设置有透光反声镜，所述透光反声镜平面与所述伸入管件的通道正对且呈倾斜夹角设置，所述透光反声镜平面关于所述伸入管件的通道传声方向的反射方向一侧设置有超声换能器，所述透光反声镜远离所述伸入管件的一侧设置有光纤，所述光纤的出光端透过所述透光反声镜与所述伸入管件的通道正对，所述超声换能器连接有同一信息处理系统。

进一步得，所述伸入管件包括一次性透光管和透光导管，所述透光导管与所述一次性透光管插接，所述出光口开设于所述一次性透光管远离所述透光导管一端的外周面，所述透光导管插入所述一次性透光管内的一端固定连接有限位条，所述聚焦反射镜远离所述出光口的端面开设有限位槽，所述聚焦反射镜通过所述限位槽与所述限位条插接固定；所述一次性透光管远离所述透光导管的一端密封插接有第一密封塞，所述聚焦反射镜远离所述透光导管的端面固定连接有第二密封塞，所述第二密封塞与所述透光导管内周面密封插接，所述第二密封塞与所述第一密封塞抵接。

进一步得，所述透光导管远离所述一次性透光管末端的外周面同轴转动有转动环，所述转动环远离所述透光导管的端面凸起有与所述透光导管内相连通的凸环，所述凸环通过转动件转动连接有安装管，所述安装管靠近所述转动环的端面开设有供所述透光反声镜插入的斜槽，所述斜槽的内底面与所述透光反声镜平面向平行，所述安装管的外周面固定连接有安装头，所述安装头贯通有与所述透光反声镜正对的通孔，所述安装头可拆卸连接有连接盖，所述超声换能器与所述连接盖内可拆卸连接。

进一步得，所述安装管内位于所述透光反声镜和所述光纤之间设置有聚焦透镜，所述聚焦透镜的光线聚焦方向与所述透光反声镜朝向所述光纤的方向一致。

进一步得，所述安装管远离所述转动环的末端可拆卸连接有端盖，所述端盖朝向所述安装管内的内底面固定连接有直管，所述直管贯通有供所述光纤插接固定的直孔，所述端盖设置有与所述光纤耦合的激光器。

进一步得，所述透光导管的外周面凹陷有凹陷环，所述透光导管的外周面凹陷有布线槽，所述布线槽沿靠近所述转动环一侧延伸，所述转动环开设有密封槽，所述凹陷环内套设有气囊圈，所述气囊圈连通有通气管，所述通气管固定于所述布线槽内，所述通气管远离所述气囊圈的一端插入所述转动环且与所述密封槽内连通，所述密封槽的槽口密封插接有活动塞，所述密封槽内设置有控制所述活动塞活动的控制件。

进一步得，所述控制件包括两端通过线路分别与电路板的电源正负极连接的弹簧，所述弹簧的一端与所述密封槽的内底面连接，所述弹簧的另一端与所述活动连接连接。

进一步得，所述信息处理系统包括信号放大模块、信息采集系统和图像显示器件，所述信息采集系统包括信号判断模块和图像处理模块，所述超声换能器通过信号线与所述信号放大模块连接，所述信号判断模块的输出端与所述信号判断模块连接，所述信号判断模块的输出端与所述图像处理模块连接，所述图像处理模块的输出端与所述图像显示器件连接；

所述超声换能器，用于接收探头的伸入管件发出的光声信号，并且将光声信号转换为电信号，以传输至信号放大模块；

所述光纤，用于通过激光器耦合后传递激光；

所述信号放大模块，用于对超声换能器发出的电信号进行放大后传输至信息采集系统；

所述信号判断模块，用于判断信号放大模块发出的电信号是否存在干扰信号，如是，则返回上一步，如否，则进入图像处理模块；

所述图像处理模块，用于接收信号判断模块传输的电信号，并且将信号判断模块的传输的电信号转化为图像信号，然后将获得的图像信号根据根据图像显示器件的图像显示格式对图像信息进行格式转换，并且对接收到图像信息进行彩色处理后传输至图像显示器件；

所述图像显示器件，用于显示图像处理模块转换处理后生成的图像信息。

进一步得，一所述的透射共轴式的光声内窥探头的成像方法，包括以下步骤：

步骤一：探头组装：将带有光纤的端盖与安装管远离透光反声镜的末端连接，将第一密封塞插入一次性透光管靠近开口的末端，然后将上述一次性透光管远离第一密封塞的末端与头管导管插接，至第二密封塞与第一密封塞抵接，然后转动一次性透光管使透光导管的聚焦反射镜镜面与出光口正对；

步骤二：通电准备：启动信号处理系统和激光器的电源，利用激光器与安装管内的光线直接耦合后朝向透光反声镜传递激光；

步骤三：操作过程：将伸入管件伸入需观察成像的机体内，在伸入管件伸入机体内的过程中，抓持安装管的外部，同时根据观察需要通过电机控制转动转动环，使出光口将光纤发出的激光照射到机体内相应的位置；

步骤四：信号传输过程：激光器与光纤耦合后发射激光，激光经过聚焦透镜的聚焦作用后透过透光反声镜传递至伸入管件内，然后经过聚焦反射镜的反射作用将激光反射后透过出光口照射在相应的机体上，机体与出光口正对的位置在激光的照射下发射光声信号，光声信号透过出光口传递至聚焦反射镜的镜面上，利用聚焦反射镜镜面的反射作用，将光声信号穿过透光导管内传递至透光反声镜上，利用透光反射镜镜面的倾斜反射作用，将该光声信号传递至超声换能器，超声换能器将接收到的光声信号转化为电信号后，通过信号线传输至信息处理系统；

步骤五：信息处理过程：超声换能器将由光声信号转换获得的电信号通过信号线传输至信号放大模块，信号放大模块将接收的电信号进行放大后传输至信号判断模块，通过信号判断模块判断该电信号是否存在干扰信号，如是，则返回上一步，如否，则将该放大的电信号传输至图像处理模块，图像处理模块将信号判断模块的传输的电信号转化为图像信号，然后将获得的图像信号根据图像显示器件的图像显示格式对图像信息进行格式转换，并且对接收到图像信息进行彩色处理后传输至图像显示器件；

步骤六：完成探头对机体内内窥成像的操作。

进一步得，在步骤二中，利用电路板向弹簧两端的线路通入电源，使弹簧通入方向一致的电流，弹簧收缩并拉动活动塞向密封槽内活动，以压缩密封塞内的空气，从而将压缩的空气通过通气管通入气囊环内，气囊膨胀后与一次性透光管的内壁相抵紧。

本发明具有如下有益效果：

1、一种透射共轴式的光声内窥探头，通过设置带有出光口和聚焦反射镜的伸入管件，可以将伸入管件伸入机体内，所述机体可以是消化道，同时通过在伸入管件远离出光口的一端设置透光反声镜、超声换能器、光纤和信息处理系统，由于使用时透光反声镜不需要同步伸入机体内，因此不会受到消化道内部空间的限制，故而透光反声镜与聚焦反射镜之前的间距相比于现有技术会得到增大。由此，光纤透过透光反声镜向伸入管件内发射激光时，激光会通过聚焦反射镜的反射作用，将激光透过出光口照射在对应机体的位置，对应机体组织的光吸收域将产生超声信号，即为光声信号，机体内的光声信号会透过出光口后经过聚焦反射镜镜面的反射作用，从而传递至伸入管件内，然后反射在透光反声镜上，经过透光反声镜的反射作用，从而将机体光声信号信息传递到超声换能器的接收端，最终利用信息处理系统对声波信号和图像信息进行处理后成像。此过程中，光声信号在传递过程中会由于聚焦反射镜与透光反声镜之间间距较大而产生的噪音较弱。而超声换能器是通过信号线与信息处理系统直连的，因此电信号的传输影响不大，故而使得本发明的光声内窥探头的信噪比增大，从而提高光声信号的接收和传输效率，同时提高探头的成像效率深度，最终达到提高机体消化道病灶信息获取的准确度，进而为面向临床消化道内窥大深度成像需求提供新的解决思路。

2、利用光纤向伸入管件内发射激光，从而使机体内与出光口对应的位置产生光声信号，并发射至超声换能器上，利用超声换能器与信号放大器连接，利用信号放大模块放大超声换能器的电信号，从而达到便于后续信号判断模块的判断操作，从而达到减少误判的情况；通过设置信号判断模块，在判断接收的电信号是否存在干扰信号，以判断是否进行下一步的图像处理及成像，从而减少错误图像信息传输至图像显示器件的情况，从而达到信号处理准确，以及显示相应正确图像的有益效果。

3、一种透射共轴式的光声内窥探头的成像方法，通过采用该方法，首先完成探头组装、通电准备的过程中，从而使探头整体处于可以被使用的状态。然后接着进行实际操作，实际操作过程中为了能够更好的将机体消化道内的更多位置图像通过探头进行成像，因此操作过程中也是出于寻找和观察机体内病灶去的过程，因此可以根据使用需要选择探头伸入机体内的深度，同时通过电机控制装置转动转动头，以将机体消化道内同一深度位置的四周图像经过出光口将光声信号传递至信息处理系统，以便于完整的观察机体消化道内的更多区域。接着经过信号传输过程和信息处理过程中，在这两个过程中，探头会将与出光口正对的机体消化道内的位置产生的光声信号传递至信息处理系统，利用信息处理系统的信号放大模块、信号判断模块、图像处理模块和图像显示器件从而实现整体的成像作用。特别说明的是，在该成像方法中，是将伸入管件伸入机体消化道内以探寻机体内是否存在病灶区，而连接有透光反声镜、光纤、超声换能器和信息处理系统是在体外的，由于超声换能器通过信号线与信息处理系统直连，故而信号传输效率未受到影响，而由于透光反声镜也位于体外，难以受到机体内消化道的空间位置限制，因此相比于现有技术，透光反声镜与聚焦反射镜之间的间距增加，故而声波信号在传输过程产生声波干扰也会得到明显降低，从而提高光声内窥探头的信噪，声波信号的接收和传输效率提高，同时提高探头的成像效率深度，最终达到提高机体消化道病灶信息获取的准确度，进而为面向临床消化道内窥大深度成像需求提供新的解决思路。

附图说明

图1为本发明的实施例一的整体结构示意图。

图2为本发明的实施例一的爆炸剖视图。

图3为本发明的剖视视角及声波信号和图像信息传输路径模拟示意图。

图4为本发明的探头与信息处理系统连接图。

图5为本发明的实施例二的整体结构示意图。

图6为本发明的实施例二的爆炸图。

图7为本发明的实施例二的爆炸剖视图。

图8为现有技术中光声共轴内窥探头的结构示意图。

图中：1、一次性透光管；11、出光口；12、第一密封塞、；2、透光导管；21、限位条；22、凹陷环；23、条形槽；231、布线槽；232、通线槽；24、转动环；241、密封槽；25、凸环；251、轴承；26、弹簧；27、活动塞；3、气囊圈；31、通气管；4、聚焦反射镜；41、限位槽；42、第二密封塞；5、安装管；51、斜槽；52、透光反声镜；53、聚焦透镜；54、安装头；541、通孔；6、连接盖；61、超声换能器；62、信号线；7、端盖；71、直管；711、直孔；72、光纤；73、线路；74、激光器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。本说明书中所引用的如“上”、“内”、“中”、“左”、“右”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一：

参照图1至图4所示，一种透射共轴式的光声内窥探头，包括一端的外周面开设有出光口11的伸入管件，伸入管件内设置有镜面与出光口11正对的聚焦反射镜4，聚焦反射镜4的镜面与伸入管件的轴线呈45°的倾斜夹角设置，伸入管件沿轴向远离出光口11的一端转动连接有透光反声镜52，聚焦反射镜4的镜面与透光反声镜52正对，透光反声镜52平面与伸入管件的通道正对且呈45°的倾斜夹角设置，透光反声镜52平面关于伸入管件的通道传声方向的反射方向一侧设置有超声换能器61，超声换能器61的声波接收端与透光反声镜52正对，透光反声镜52远离伸入管件的一侧设置有光纤72，光纤72的出光端透过透光反声镜52与伸入管件的通道正对，超声换能器61连接有同一信息处理系统，利用信息处理系统对接收到声波信号和图像信息处理后成像。

特别说明的是：光纤72是一种由玻璃或堵料制成的纤维，可作为光传导工具，在本发明中主要用于传输激光信号。超声波换能器是将输入及电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，即将接收的声波信号转化为电信号后传递至相应位置。

具体的，基于现有技术中的光声共轴内窥探头的聚焦反射镜和透光反声镜均位于同一金属外管内（如图8所示），由于整个光声共轴内窥探头使用时是整体伸入机体（消化道）内的，因此会导致聚焦反射镜和透光反声镜之间的间距较小，故而二者之间的声波传递会由于间距过小而导致噪音明显增大的情况，而导致该光声共轴的内窥探头的信噪比降低，声波信号的接收效率降低，降低其成像效率深度，使得消化道病灶信息获取的准确度降低的技术障碍。而本发明中，通过设置带有出光口11和聚焦反射镜4的伸入管件，可以将伸入管件伸入机体内，所述机体可以是消化道，同时通过在伸入管件远离出光口11的一端设置透光反声镜52、超声换能器61、光纤72和信息处理系统，由于使用时透光反声镜52不需要同步伸入机体内，因此不会受到消化道内部空间的限制，故而透光反声镜52与聚焦反射镜4之前的间距相比于现有技术会得到增大。由此，光纤透过透光反声镜向伸入管件内发射激光时，激光会通过聚焦反射镜的反射作用，将激光透过出光口照射在对应机体的位置，对应机体组织的光吸收域将产生超声信号，即为光声信号，机体内的光声信号会透过出光口11后经过聚焦反射镜4镜面的反射作用，从而传递至伸入管件内，然后反射在透光反声镜52上，经过透光反声镜52的反射作用，从而将机体光声信号信息传递到超声换能器61的接收端，最终利用信息处理系统对声波信号和图像信息进行处理后成像。此过程中，光声信号在传递过程中会由于聚焦反射镜4与透光反声镜52之间间距较大而产生的噪音较弱。而超声换能器61是通过信号线62与信息处理系统直连的，因此电信号的传输影响不大，故而使得本发明的光声内窥探头的信噪比增大，从而提高光声信号的接收和传输效率，同时提高探头的成像效率深度，最终达到提高机体消化道病灶信息获取的准确度，进而为面向临床消化道内窥大深度成像需求提供新的解决思路。

参照图1至图4所示，为了对上述本发明的结构作进一步的改进：伸入管件包括一次性透光管1和透光导管2，透光导管2与一次性透光管1插接，出光口11开设于一次性透光管1远离透光导管2一端的外周面，透光导管2插入一次性透光管1内的端面固定连接有限位条21，聚焦反射镜4远离出光口11的端面开设有限位槽41（如图7所示），聚焦反射镜4通过在限位槽41涂设固定胶后与限位条21插接固定，从而达到便于实际生产安装的有益效果。一次性透光管1远离透光导管2的一端密封插接有第一密封塞12，聚焦反射镜4远离透光导管2的端面固定连接有第二密封塞42，第二密封塞42与透光导管2内周面密封插接，第二密封塞42与第一密封塞12抵接。当向一次性透光管1内插入透光导管2至第二密封塞42与第一密封塞12抵接时，通过转动透光导管2至聚焦反射镜4镜面与出光口11正对，以便于后续的使用需要。

具体的，通过设置一次性透光管1和透光导管2组成伸入管件，由于在使用时，伸入管件是伸入机体消化道内，为了减少一次性透光管1的外表残留消化道内的病菌，故而可以在使用完毕后取出一次性透光管1丢弃，从而防止其二次使用，同时一次性透光管1能够良好的阻隔消化道内的病菌大部分进入透光导管2内造成污染的情况。另外的，通过设置第一密封塞12，能够良好的隔绝使用过程中消化道内的病菌或黏液进入一次性透光管1内污染透光导管2的情况。同时通过设置第二密封塞42与一次性透光管1密封插接，在使用过程中，使得透光导管2与一次性透光管1二者保持相对固定的状态，从而实现出光口11与聚焦反射镜4同步转动的功能，进而为后续的使用提供便利。

参照图1至图4所示，透光导管2远离一次性透光管1末端的外周面同轴转动有转动环24，转动环设置有电机驱动装置（图中未示出），利用电机的驱动作用从而实现电控转动作用，同时，在电机未通电时，还可以实现手动驱动转动的作用，转动环24远离透光导管2的端面凸起有与透光导管2内相连通的凸环25，凸环25通过轴承251转动连接有安装管5，安装管5与伸入管件的轴线同轴设置，安装管5靠近转动环24的端面沿轴线方向开设有供透光反声镜52插入的斜槽51，斜槽51的内底面与透光反声镜52平面向平行，透光反声镜52通过固定胶与斜槽51的内底面固定连接，同时实现便于实际生产安装的操作。安装管5的外周面固定连接有安装头54，安装头54贯通有与透光反声镜52正对的通孔541，安装头54螺纹连接有连接盖6，超声换能器61通过螺丝与连接盖6内锁附连接，与超声换能器61连接的信号线62贯通连接盖6外设置，从而达到便于实际加工生产的作用。

具体的，通过设置转动环24，利用转动环24的限位作用，可以限制将透光反声镜52伸入机体消化道内。通过轴承251转动设置安装管5，以便于将透光反声镜52、超声换能器61安装在安装内，从而实现透光反声镜52和超声换能器61同步运动的有益作用。与此同时，在使用时，当伸入管件伸入机体消化道内时，可以在体外转动转动环24，同时使伸入管件同步转动，以便于将机体消化道内不同位置的图像进行成像，从而实现多角度观察机体消化道内的有益作用。其中转动环的转动，既可以通过电机驱动装置实现电控驱动转动，也可以通过手动驱动转动的操作。

参照图1至图4所示，安装管5内位于透光反声镜52和光纤72之间固定连接有聚焦透镜53，聚焦透镜53的光线聚焦方向与透光反声镜52朝向光纤72的方向一致。特别说明的是，聚焦透镜53具有端面聚焦和成像的特性，以及其具有圆柱状的外形特点，因而可以应用在多种不同的微型光学系统中。因此在利用光纤发射激光而照射在机体内与出光口正对的位置，从而触发机体相应位置产生超声波信号（光电信号），由于聚焦透镜53的光线聚焦方向与透光反声镜52朝向光纤72的方向一致，因此激光在透过聚焦透镜时，会出现向四周散开的情况，故而达到尽可能多的照射触发与出光口正对位置的功能，以提高触发面积的有益作用。

安装管5远离转动环24的末端过盈插接有端盖7，端盖7朝向安装管5内的内底面固定连接有直管71，直管71贯通有直孔711，光纤72的外周面通过固定胶插接固定在直孔711内，端盖远离透光反声镜的一侧设置有与光纤耦合的激光器74，激光器74通过线路与电路板连接。以实现利用激光器74与光纤耦合，从而使光纤向深入管件内发射激光的作用。

参照图4所示，基于上述本发明所述的光声内窥探头结构，为了实现信息处理系统对声波信号和图像信息的处理成像功能：信息处理系统包括信号放大模块、信息采集系统和图像显示器件，信息采集系统包括信号判断模块和图像处理模块，超声换能器61通过信号线62与信号放大模块连接，信号判断模块的输出端与信号判断模块连接，信号判断模块的输出端与图像处理模块连接，图像处理模块的输出端与图像显示器件连接。

超声换能器61，用于接收探头的伸入管件发出的光声信号，并且将光声信号转换为电信号，以传输至信号放大模块；

光纤72，用于通过激光器74耦合后传递激光；

信号放大模块，用于对超声换能器61发出的电信号进行放大后传输至信息采集系统；

信号判断模块，用于判断信号放大模块发出的电信号是否存在干扰信号，如是，则返回上一步，如否，则进入图像处理模块；

图像处理模块，用于接收信号判断模块传输的电信号，并且将信号判断模块的传输的电信号转化为图像信号，然后将获得的图像信号根据根据图像显示器件的图像显示格式对图像信息进行格式转换，并且对接收到图像信息进行彩色处理后传输至图像显示器件；

图像显示器件，用于显示图像处理模块转换处理后生成的图像信息。特别的，上述图像显示器件可以是电脑显示屏或者手机显示屏等用于显示图像的器件。

具体的，利用光纤向伸入管件内发射激光，从而使机体内与出光口对应的位置产生光声信号，并发射至超声换能器上，利用超声换能器61与信号放大器连接，利用信号放大模块放大超声换能器61的电信号，从而达到便于后续信号判断模块的判断操作，从而达到减少误判的情况；通过设置信号判断模块，在判断接收的电信号是否存在干扰信号，以判断是否进行下一步的图像处理及成像，从而减少错误图像信息传输至图像显示器件的情况，从而达到信号处理准确，以及显示相应正确图像的有益效果。

实施例二：

实施例二在实施例一的结构基础上做进一步的改进：

参照图5至图7所示，透光导管2的外周面凹陷有凹陷环22，透光导管2的外周面凹陷有布线槽231，布线槽231沿靠近转动环24一侧延伸，转动环24靠近透光导管2的端面开设有通线槽232，通线槽232与布线槽231相连通并组成异形条状的条形槽23，转动环24远离透光导管2的端面开设有密封槽241，通线槽232远离布线槽231的末端贯通密封槽241的内底面设置。凹陷环22内套有气囊圈3，气囊圈3的外表面与凹陷环22的内底面固定连接，气囊圈3连通有通气管31，通气管31固定于条形槽23内，且沿条形槽23的长度方向排布，通气管31远离气囊圈3的末端通过通线槽232远离布线槽231的末端密封插入转动环24且与密封槽241内连通，从而使密封槽241、通气管31内和气囊环内组成相对密闭的空间，密封槽241的槽口密封插接有活动塞27，密封槽241内设置有控制活动塞27活动的控制件。控制件包括两端通过线路73分别与电路板的电源正负极连接的弹簧26，利用电路板控制同一方向电流通过弹簧26的止流，弹簧26的一端与密封槽241的内底面连接，弹簧26的另一端与活动连接连接。

具体的，通过在凹陷环22内设置气囊圈3，以达到收纳气囊圈3的作用，可以减少透光导管2在插入一次性透光管1内，气囊圈3与一次性透光管1内壁接触而造成运动限制的情况。同样的，通过设置布线槽231和通线槽232，用于将通气管31安装并收纳于其内，同样可以减少通气管31与一次性透光管1接触而造成运动险阻的情况。由于密封槽241、通气管31内和气囊环内组成相对密闭的空间，在透光导管2安装至一次性透光管1内时，为减少透光导管2与一次性透光管1之间存在相对运动的情况，故而可以通过电路板相弹簧26内通入方向一致的电流，根据电生磁原理，从而使弹簧26压缩，并带动活动塞27压缩密封槽241内的空气，而使得被压缩的空气通过通气管31排至气囊圈3内，气囊圈3膨胀后与一次性透光管1内相互抵紧，从而进一步使一次性透光管1和透光导管2保持相对固定的状态。

根据上述实施例一和实施例二的光声内窥探头及其信息处理系统：

参照图1至图7所示，一种透射共轴式的光声内窥探头的成像方法，包括以下步骤：

步骤一：探头组装：将带有光纤的端盖与安装管远离透光反声镜的末端连接，将第一密封塞12插入一次性透光管1靠近开口的末端，然后将上述一次性透光管1远离第一密封塞12的末端与头管导管插接，至第二密封塞与第一密封塞12抵接，然后转动一次性透光管1使透光导管的聚焦反射镜镜面与出光口11正对；

步骤二：通电准备：启动信号处理系统和激光器74的电源，利用激光器74与安装管内的光线直接耦合后朝向透光反声镜传递激光；

步骤三：操作过程：将伸入管件伸入需观察成像的机体内，在伸入管件伸入机体内的过程中，抓持安装管的外部，同时根据观察需要通过电机控制转动转动环，使出光口11将光纤发出的激光照射到机体内相应的位置；

步骤四：信号传输过程：激光器74与光纤耦合后发射激光，激光经过聚焦透镜的聚焦作用后透过透光反声镜传递至伸入管件内，然后经过聚焦反射镜的反射作用将激光反射后透过出光口11照射在相应的机体上，机体与出光口11正对的位置在激光的照射下发射光声信号，光声信号透过出光口11传递至聚焦反射镜的镜面上，利用聚焦反射镜镜面的反射作用，将光声信号穿过透光导管内传递至透光反声镜上，利用透光反射镜镜面的倾斜反射作用，将该光声信号传递至超声换能器，超声换能器将接收到的光声信号转化为电信号后，通过信号线传输至信息处理系统；

步骤五：信息处理过程：超声换能器将由光声信号转换获得的电信号通过信号线传输至信号放大模块，信号放大模块将接收的电信号进行放大后传输至信号判断模块，通过信号判断模块判断该电信号是否存在干扰信号，如是，则返回上一步，如否，则将该放大的电信号传输至图像处理模块，图像处理模块将信号判断模块的传输的电信号转化为图像信号，然后将获得的图像信号根据图像显示器件的图像显示格式对图像信息进行格式转换，并且对接收到图像信息进行彩色处理后传输至图像显示器件；

步骤六：完成探头对机体内内窥成像的操作。

具体的，通过采用上述方法，首先完成探头组装、通电准备的过程中，从而使探头整体处于可以被使用的状态。然后接着进行实际操作，实际操作过程中为了能够更好的将机体消化道内的更多位置图像通过探头进行成像，因此操作过程中也是出于寻找和观察机体内病灶去的过程，因此可以根据使用需要选择探头伸入机体内的深度，同时通过电机控制装置转动转动头，以将机体消化道内同一深度位置的四周图像经过出光口11将光声信号传递至信息处理系统，以便于完整的观察机体消化道内的更多区域。接着经过信号传输过程和信息处理过程中，在这两个过程中，探头会将与出光口11正对的机体消化道内的位置产生的光声信号传递至信息处理系统，利用信息处理系统的信号放大模块、信号判断模块、图像处理模块和图像显示器件从而实现整体的成像作用。特别说明的是，在该成像方法中，是将伸入管件伸入机体消化道内以探寻机体内是否存在病灶区，而连接有透光反声镜52、光纤72、超声换能器61和信息处理系统是在体外的，由于超声换能器61通过信号线62与信息处理系统直连，故而信号传输效率未受到影响，而由于透光反声镜52也位于体外，难以受到机体内消化道的空间位置限制，因此相比于现有技术，透光反声镜52与聚焦反射镜4之间的间距增加，故而声波信号在传输过程产生声波干扰也会得到明显降低，从而提高光声内窥探头的信噪，声波信号的接收和传输效率提高，同时提高探头的成像效率深度，最终达到提高机体消化道病灶信息获取的准确度，进而为面向临床消化道内窥大深度成像需求提供新的解决思路。

对应实施例二对上述成像方法做进一步的增加：

在步骤二中，利用电路板向弹簧26两端的线路73通入电源，使弹簧26通入方向一致的电流，弹簧26收缩并拉动活动塞27向密封槽241内活动，以压缩密封塞内的空气，从而将压缩的空气通过通气管31通入气囊环内，气囊膨胀后与一次性透光管1的内壁相抵紧。

具体的，通过对步骤二的通电准备过程的操作方法做进一步改进，在将伸入管件伸入机体内时，一次性透光管1和透光导管2能够有效的保持相对固定的状态，进而为后续的操作提供便利。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种透射共轴式的光声内窥探头，其特征在于：包括一端的外周面开设有出光口的伸入管件，所述伸入管件内设置有镜面与所述出光口正对的聚焦反射镜，所述聚焦反射镜的镜面与所述伸入管件的轴线呈倾斜夹角设置，所述伸入管件沿轴向远离所述出光口的一端活动设置有透光反声镜，所述透光反声镜平面与所述伸入管件的通道正对且呈倾斜夹角设置，所述透光反声镜平面关于所述伸入管件的通道传声方向的反射方向一侧设置有超声换能器，所述透光反声镜远离所述伸入管件的一侧设置有光纤，所述光纤的出光端透过所述透光反声镜与所述伸入管件的通道正对，所述超声换能器连接有同一信息处理系统；

所述伸入管件包括一次性透光管和透光导管，所述透光导管与所述一次性透光管插接，所述出光口开设于所述一次性透光管远离所述透光导管一端的外周面，所述透光导管插入所述一次性透光管内的一端固定连接有限位条，所述聚焦反射镜远离所述出光口的端面开设有限位槽，所述聚焦反射镜通过所述限位槽与所述限位条插接固定；所述一次性透光管远离所述透光导管的一端密封插接有第一密封塞，所述聚焦反射镜远离所述透光导管的端面固定连接有第二密封塞，所述第二密封塞与所述透光导管内周面密封插接，所述第二密封塞与所述第一密封塞抵接。

2.如权利要求1所述的一种透射共轴式的光声内窥探头，其特征在于：所述透光导管远离所述一次性透光管末端的外周面同轴转动有转动环，所述转动环远离所述透光导管的端面凸起有与所述透光导管内相连通的凸环，所述凸环通过转动件转动连接有安装管，所述安装管靠近所述转动环的端面开设有供所述透光反声镜插入的斜槽，所述斜槽的内底面与所述透光反声镜平面向平行，所述安装管的外周面固定连接有安装头，所述安装头贯通有与所述透光反声镜正对的通孔，所述安装头可拆卸连接有连接盖，所述超声换能器与所述连接盖内可拆卸连接。

3.如权利要求2所述的一种透射共轴式的光声内窥探头，其特征在于：所述安装管内位于所述透光反声镜和所述光纤之间设置有聚焦透镜，所述聚焦透镜的光线聚焦方向与所述透光反声镜朝向所述光纤的方向一致。

4.如权利要求2所述的一种透射共轴式的光声内窥探头，其特征在于：所述安装管远离所述转动环的末端可拆卸连接有端盖，所述端盖朝向所述安装管内的内底面固定连接有直管，所述直管贯通有供所述光纤插接固定的直孔，所述端盖设置有与所述光纤耦合的激光器。

5.如权利要求2所述的一种透射共轴式的光声内窥探头，其特征在于：所述透光导管的外周面凹陷有凹陷环，所述透光导管的外周面凹陷有布线槽，所述布线槽沿靠近所述转动环一侧延伸，所述转动环开设有密封槽，所述凹陷环内套设有气囊圈，所述气囊圈连通有通气管，所述通气管固定于所述布线槽内，所述通气管远离所述气囊圈的一端插入所述转动环且与所述密封槽内连通，所述密封槽的槽口密封插接有活动塞，所述密封槽内设置有控制所述活动塞活动的控制件。

6.如权利要求5所述的一种透射共轴式的光声内窥探头，其特征在于：所述控制件包括两端通过线路分别与电路板的电源正负极连接的弹簧，所述弹簧的一端与所述密封槽的内底面连接，所述弹簧的另一端与所述活动塞连接。

7.如权利要求1所述的一种透射共轴式的光声内窥探头，其特征在于：所述信息处理系统包括信号放大模块、信息采集系统和图像显示器件，所述信息采集系统包括信号判断模块和图像处理模块，所述超声换能器通过信号线与所述信号放大模块连接，所述信号判断模块的输出端与所述信号判断模块连接，所述信号判断模块的输出端与所述图像处理模块连接，所述图像处理模块的输出端与所述图像显示器件连接；

所述超声换能器，用于接收探头的伸入管件发出的光声信号，并且将光声信号转换为电信号，以传输至信号放大模块；

所述光纤，用于通过激光器耦合后传递激光；

所述信号放大模块，用于对超声换能器发出的电信号进行放大后传输至信息采集系统；

所述信号判断模块，用于判断信号放大模块发出的电信号是否存在干扰信号，如是，则返回上一步，如否，则进入图像处理模块；

所述图像处理模块，用于接收信号判断模块传输的电信号，并且将信号判断模块的传输的电信号转化为图像信号，然后将获得的图像信号根据图像显示器件的图像显示格式对图像信息进行格式转换，并且对接收到图像信息进行彩色处理后传输至图像显示器件；

所述图像显示器件，用于显示图像处理模块转换处理后生成的图像信息。

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