CN111387947A - 多模态显微内窥成像装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多模态显微内窥成像装置及方法。该装置包括共聚焦内窥成像系统、光声内窥成像系统、超声内窥成像系统、多模内窥探头以及计算机。其中，共聚焦内窥成像系统包括：激光器模块、第一导光模块、光电转换模块以及第一信号采集模块；光声内窥成像系统包括：脉冲激光器模块、第二导光模块以及第二信号采集模块；超声内窥成像系统包括：集成于多模内窥探头内的超声模块以及第三信号采集模块。方法基于上述装置实现多模态显微内窥成像。本发明结合了共聚焦、光声和超声三种成像方式，且具备前向扫描和侧向扫描两种模式，可以方便对各种管腔组织实现不同尺度、不同分辨率的在体检测，获得管腔组织的多个维度信息，实现疾病精准诊断。

Description

多模态显微内窥成像装置及方法

技术领域

本发明属于内窥镜成像领域，特别涉及一种多模态显微内窥成像装置及方法。

背景技术

目前，恶性肿瘤在我国发病率高、死亡率高，早发现、早治疗是恶性肿瘤防治的核心需求，内镜检查加活检病例是目前诊断消化道早癌的主要方式。当前临床应用于癌前病变诊断的内镜光学新技术包括：放大电子内镜，电子染色内镜(窄带成像技术(NBI)，智能分光比色技术(FICE)，高清智能电子染色内镜(i-Scan)，蓝激光成像(BLI))，超声内镜，共聚焦激光显微内镜(CLE)，光声内窥镜等。

其中，超声内窥成像可以实现深部肿瘤、跨脏器肿瘤、小病灶肿瘤的实时成像，但是受到分辨率限制，无法实现在体病理学诊断；激光共聚焦内镜成像作为一种无创的“光活检”工具,为人体内部大部分起源于浅表上皮组织的内部器官肿瘤早期诊断提供了重要技术手段(法国Mauna Kea Tecnologies公司的Cellvizio产品)，其分辨率很高可以实现在体病理学成像，具有较强的诊断靶向性和特异性，但是无法实现深部组织检查，而且目前该技术只能实现针对480nm激发波长的荧光素钠染料的在体荧光成像，无法针对更多不同肿瘤类型实现多波段成像；光声内窥成像兼具了超声的深度成像和光学的高分辨能力，可以获取肿瘤新生血管结构和血氧饱和度等功能信息，但是单一指标方面，深度不及超声内窥成像，分辨率不及激光共聚焦内窥成像。

中国专利201210363551.5公开了一种MEMS光学探头，使用该光学探头通过设计MEMS振镜9的角度，可实现前向扫描和侧前向扫描，配合内窥镜使用时，可实现对人体内脏器官和较隐蔽组织的扫描，采用侧向扫描探头不易对人体内脏器官和较隐蔽组织区域进行扫描的问题，但是这是一种单一模式成像方法，只能实现光学成像，无法实现超声成像和光声成像，即无法解决组织深部成像问题。

中国专利201610190321.1公开了一种用于内窥成像的光学探头，拟解决采用MEMS微镜的光学探头径向扫描区域小和采用微型电机的光学探头中导线导致的成像阴影问题，但是探头内部包含微型电机3，无法实现微型化设计，而且电机工作引起的震动会形成较大的噪声，不利于成像，此外，也不包含超声和光声成像功能。

中国专利201811496856.7公开了一种胰胆管的多模态成像系统及其内窥导管装置，提出了一种多模态成像的系统，该专利所述内窥探头的光学聚焦模块，不包括上述两个专利中所述的类似MEMS振镜的扫描装置，当探头固定时只能对一点进行聚焦，无法成像，只有探头转动，通过旋转后撤的方式进行逐点扫描拼接才能成像，而且该发明光学聚焦模块的发射方向与所述超声换能器的发射方向相互背离，只能实现侧视成像，无法对内窥导管前向目标进行成像。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能获得管腔组织不同尺度、不同分辨率的多个维度信息，提高内镜成像精度、特异性和靶向性的多模态显微内窥成像装置及方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种多模态显微内窥成像装置，所述装置包括共聚焦内窥成像系统、光声内窥成像系统、超声内窥成像系统、多模内窥探头以及计算机；

所述共聚焦内窥成像系统包括：激光器模块、第一导光模块、光电转换模块以及第一信号采集模块；所述计算机产生触发信号激发激光器模块产生激光，该激光经第一导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将激光聚焦在待测管腔组织上激发荧光并采集荧光信号，荧光信号依次经光电转换模块、第一信号采集模块后传输至计算机，经计算机处理构建共聚焦内窥图像；

所述光声内窥成像系统包括：脉冲激光器模块、第二导光模块以及第二信号采集模块；所述计算机产生触发信号激发脉冲激光器模块产生脉冲激光，该脉冲激光经第二导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将脉冲激光聚焦在待测管腔组织上形成光斑并激发产生声信号，集成于多模内窥探头内的超声模块采集声信号并将其转换为电信号，之后经第二信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建光声内窥图像；

所述超声内窥成像系统包括：集成于多模内窥探头内的超声模块以及第三信号采集模块；所述计算机产生触发信号激发超声模块发射超声波，同时超声模块接收由待测管腔组织反射的超声波并经第三信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建超声内窥图像。

进一步地，所述激光器/脉冲激光器模块包括N个平行设置的激光器/脉冲激光器，且从一端的激光器/脉冲激光器起依次分别记为第一激光器/脉冲激光器至第N激光器/脉冲激光器，还包括分别设置于第一激光器/脉冲激光器至第N激光器/脉冲激光器输出光路上的反射镜、第二至第N二向色镜，所述反射镜、第二至第N二向色镜同轴设置，反射镜的反射光与入射到第二至第N-1二向色镜的光束相耦合后进入导光模块。

进一步地，所述超声模块包括超声换能器以及传输超声信号的信号线。

进一步地，所述第二导光模块包括：扩束准直系统、第一二向色镜、第一聚焦系统、第一光纤；脉冲激光器模块产生的脉冲激光经扩束准直系统后变为平行光进入第一二向色镜，第一二向色镜的透射光经第一聚焦系统耦合至第一光纤，之后沿第一光纤传输至多模内窥探头。

进一步地，所述第一导光模块包括第二导光模块，还包括：滤光聚焦系统；激光器模块产生的激光经扩束准直系统后变为平行光进入第一二向色镜，第一二向色镜的透射光经第一聚焦系统耦合至第一光纤，之后沿第一光纤传输至多模内窥探头，多模内窥探头将激光聚焦在待测管腔组织上激发荧光并采集荧光信号，荧光信号沿第一光纤返回，经第一二向色镜反射进入滤光聚焦系统后传输至光电转换模块。

进一步地，所述第二导光模块还包括第二聚焦系统；激光/脉冲激光经扩束准直系统后变为平行光进入第一二向色镜之前，激光/脉冲激光先经过第二聚焦系统耦合至第二光纤，经第二光纤传输至扩束准直系统。

进一步地，所述多模内窥探头包括一管状空心探头保护壳以及设置于空心探头保护壳内部的扩束聚焦系统以及MEMS振镜；

多模内窥探头采用侧向扫描结构，所述导光模块传输的光束经扩束聚焦系统后入射至MEMS振镜，光束经MEMS振镜偏转后从空心探头保护壳侧壁上设置的开口射出，实现侧向聚焦；

或者，多模内窥探头采用前向扫描结构，所述多模内窥探头还包括反射组件，所述导光模块传输的光束经扩束聚焦系统后被反射组件反射至MEMS振镜，光束经MEMS振镜偏转后从空心探头保护壳的径向面射出，实现前向聚焦。

进一步地，所述成像装置还包括用于实现待测管腔组织三维成像的三维扫描系统，该系统由计算机控制，包括用于驱动多模内窥探头360°旋转实现360°扫描成像的旋转装置，用于驱动多模内窥探头沿管腔长度方向移动实现管腔长度方向成像的平移装置。

进一步地，所述成像装置的时序控制为：计算机产生触发信号，经三路延时电路分别依次激发激光器模块产生激光、激发超声模块发射超声波、激发脉冲激光器模块产生脉冲激光；其中三路延时电路的时序由计算机控制FPGA产生。

一种基于上述多模态显微内窥成像装置的成像方法，所述方法包括以下步骤：

共聚焦内窥成像步骤：激光器模块经触发信号激发产生激光，该激光经第一导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将激光聚焦在待测管腔组织上激发荧光并采集荧光信号，荧光信号依次经光电转换模块、第一信号采集模块后传输至计算机，经计算机处理构建待测管腔组织某一位置点的共聚焦内窥图像；

光声内窥成像步骤：脉冲激光器模块经触发信号激发产生脉冲激光，该脉冲激光经第二导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将脉冲激光聚焦在待测管腔组织上形成光斑并激发产生声信号，集成于多模内窥探头内的超声模块采集声信号并将其转换为电信号，之后经第二信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建待测管腔组织某一位置点的光声内窥图像；

超声内窥成像步骤：超声模块经触发信号激发发射超声波，同时超声模块接收由待测管腔组织反射的超声波并经第三信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建待测管腔组织某一位置点的超声内窥图像；

上述三种成像步骤同步触发，依次执行。

进一步地，所述成像方法还包括：

所述计算机控制三维扫描系统带动多模内窥探头进行旋转和或平移运动，以对待测管腔内的每一个位置点进行扫描成像，构建三维图像。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)通过同一个探头，实现了激光共聚焦内窥、光声内窥、超声内窥三种成像方式，可以针对同一位点在同一视野下成像，获得不同深度、不同分辨率的多种维度信息，进行疾病精准诊断，如共聚焦内窥分辨率1-3微米，成像深度50-100微米，可以观察到细胞结构形态；光声内窥分辨率50-100微米，成像深度1-2mm，可以不需要荧光剂染色，就获得微血管分布情况，即获得器官有氧代谢强弱情况的功能信息；超声内窥成像分辨率100-200微米，成像深度2-5mm，获得组织深层次疾病形态，获得肿瘤浸润深度信息；2)探头有两种成像模式，侧视成像模式，与前述法国Mauna Kea Tecnologies公司的Cellvizio产品相比，可以进行微小孔腔侧壁成像，因为前视成像探头，无法在微小管腔内，转动90度，将成像面对准待成像表面，只能在较大管腔内成像，采用MEMS振镜，还可以在探头固定不动时，通过振镜的扫描，获得一个完整的图像，而前述的对比文3，无法在探头不动时进行成像；3)本发明结构紧凑、稳定性强，能够满足临床对多模信息获得的需求。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为一个实施例中多模态显微内窥成像装置示意图。

图2为一个实施例中多模态显微内窥成像装置示意图。

图3为一个实施例中多模内窥探头的侧视成像内窥探头结构示意图。

图4为一个实施例中多模内窥探头的前视成像内窥探头结构示意图。

图5为一个实施例中多模态显微内窥成像装置时序示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，结合图1，提供了一种多模态显微内窥成像装置，该装置包括共聚焦内窥成像系统、光声内窥成像系统、超声内窥成像系统、多模内窥探头以及计算机；

共聚焦内窥成像系统包括：激光器模块、第一导光模块、光电转换模块以及第一信号采集模块；计算机产生触发信号激发激光器模块产生激光，该激光经第一导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将激光聚焦在待测管腔组织上激发荧光并采集荧光信号，荧光信号依次经光电转换模块、第一信号采集模块后传输至计算机，经计算机处理构建共聚焦内窥图像；

光声内窥成像系统包括：脉冲激光器模块、第二导光模块以及第二信号采集模块；计算机产生触发信号激发脉冲激光器模块产生脉冲激光，该脉冲激光经第二导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将脉冲激光聚焦在待测管腔组织上形成光斑并激发产生声信号(光热导致的热胀冷缩而产生声信号)，集成于多模内窥探头内的超声模块采集声信号并将其转换为电信号，之后经第二信号采集模块传输至计算机，经计算机处理(信号解调和超声成像算法)构建光声内窥图像；

超声内窥成像系统包括：集成于多模内窥探头内的超声模块以及第三信号采集模块；计算机产生触发信号激发超声模块发射超声波，同时超声模块接收由待测管腔组织反射的超声波并经第三信号采集模块传输至计算机，经计算机处理(信号解调和超声成像算法)构建超声内窥图像。

这里，第一信号采集模块至第三信号采集模块可以为三个独立的信号采集模块，也可以为同一信号采集模块。

这里，示例性地，信号采集模块可以采用信号采集卡。

这里，示例性优选地，光电转换模块可以采用光电倍增管PMT。

上述多模态显微内窥成像装置，能同时实现共聚焦内窥成像、光声内窥成像、超声内窥成像三种成像，其中共聚焦内窥成像实现组织浅表高分辨率在体病理成像，光声内窥成像实现非标记的组织新生滋养血管高分辨成像，超声内窥成像实现深层组织的高分辨成像。如此，能提高内镜成像的特异性和靶向性，建立镜下诊断与病理诊断的直接联系。

进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，上述激光器/脉冲激光器模块包括N个平行设置的激光器/脉冲激光器，且从一端的激光器/脉冲激光器起依次分别记为第一激光器/脉冲激光器至第N激光器/脉冲激光器，还包括分别设置于第一激光器/脉冲激光器至第N激光器/脉冲激光器输出光路上的反射镜、第二至第N二向色镜，反射镜、第二至第N二向色镜同轴设置，反射镜的反射光与入射到第二至第N-1二向色镜的光束相耦合后进入导光模块。

采用本实施例的方案，能够实现不同激发波长的成像，适应性广。

进一步地，在其中一个实施例中，上述超声模块包括超声换能器以及传输超声信号的信号线。

这里，超声换能器既是超声发射元件，也是超声接收元件，超声换能器发出的超声波，遇到待测官腔组织吸收和反射，回波被同一个超声换能器接收。

这里，示例性地，信号线可以为电缆。

采用本实施例的方案，不需要单独的超声发射元件和单独的超声接收元件，一个元件即可完成超声发射和接收过程，简化了整体装置的结构。

进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，上述第二导光模块包括：扩束准直系统、第一二向色镜、第一聚焦系统、第一光纤；脉冲激光器模块产生的脉冲激光经扩束准直系统后变为平行光进入第一二向色镜，第一二向色镜的透射光经第一聚焦系统耦合至第一光纤，之后沿第一光纤传输至多模内窥探头。

这里，示例性优选地，上述第一光纤为单模光纤或多模光纤或双包层光纤。

进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，上述第一导光模块包括第二导光模块，还包括：滤光聚焦系统；激光器模块产生的激光经扩束准直系统后变为平行光进入第一二向色镜，第一二向色镜的透射光经第一聚焦系统耦合至第一光纤，之后沿第一光纤传输至多模内窥探头，多模内窥探头将激光聚焦在待测管腔组织上激发荧光并采集荧光信号，荧光信号沿第一光纤返回，经第一二向色镜反射进入滤光聚焦系统后传输至光电转换模块。

这里，示例性地，上述滤光聚焦系统包括依次设置的滤色片组件、聚焦透镜。其中滤光片能消除光路中经组织反射的激发光和其他杂散光的影响。

这里，优选地，第一光纤位于第一聚焦系统的后焦面上，能够消除待测管腔组织表面非焦面层返回的杂散信号光的影响。

进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，上述第二导光模块还包括第二聚焦系统；激光/脉冲激光经扩束准直系统后变为平行光进入第一二向色镜之前，激光/脉冲激光先经过第二聚焦系统耦合至第二光纤，经第二光纤传输至扩束准直系统。

这里，示例性优选地，上述第二光纤为单模光纤或多模光纤或双包层光纤或光纤束。

采用上述实施例的方案，导光模块结构简单紧凑，易于实现，且光的损耗比较低，提高了检测精度。

进一步地，在其中一个实施例中，上述多模内窥探头包括一管状空心探头保护壳以及设置于空心探头保护壳内部的扩束聚焦系统以及MEMS振镜；

结合图3，多模内窥探头采用侧向扫描结构，导光模块传输的光束经扩束聚焦系统后入射至MEMS振镜，光束经MEMS振镜偏转后从空心探头保护壳侧壁上设置的开口射出，实现侧向聚焦；

或者，结合图4，多模内窥探头采用前向扫描结构，上述多模内窥探头还包括反射组件，导光模块传输的光束经扩束聚焦系统后被反射组件反射至MEMS振镜，光束经MEMS振镜偏转后从空心探头保护壳的径向面射出，实现前向聚焦。

这里，MEMS振镜为二维扫描振镜，一个扫描方向为振动速度较快的快扫方向，振速较快的共振型振镜用来完成X方向上的激光扫描，另一个扫描方向为振动速度较慢的慢扫方向，振速较慢的检流计振镜，实现相应速率的Y方向扫描，两者之间通过信号同步，使聚焦激光由一个点扫描成一个面，实现二维面成像。

这里，示例性优选地，扩束聚焦系统可以采用梯度折射率透镜或者透镜组，收集第一光纤发出的光，并进行扩束和聚焦。

这里，示例性优选地，反射组件可以采用一个或多个反射棱镜。

这里，示例性地，扩束聚焦系统、MEMS振镜、反射组件分别通过底座固定于管状空心探头保护壳的内壁上。元件稳定性好，进而提高检测结果的稳定性。

采用本实施例的方案，空心探头保护壳的形状与待测管腔相近，当多模内窥探头置入待测管腔中时，管状空心探头保护壳的轴向基本沿待测管腔的轴线，便于在管腔中游走，实现对管腔的全面探测。

采用本实施例的方案，使得多模内窥探头的尺寸较小，能很好的适用于直径较小的管腔检测。

采用本实施例的方案，使得三种成像模式具备前向扫描和侧向扫描两种模式，可以方便对呼吸系统、消化系统、泌尿系统等的管腔及管壁组织实现不同尺度、不同分辨率的在体诊断，获得疾病多个维度信息，实现疾病精准诊断。

进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，上述成像装置还包括用于实现待测管腔组织三维成像的三维扫描系统，该系统由计算机控制，包括用于驱动多模内窥探头360°旋转实现360°扫描成像的旋转装置，用于驱动多模内窥探头沿管腔长度方向移动实现管腔长度方向成像的平移装置。

这里，示例性地，旋转装置可以包括旋转平台以及驱动旋转平台转动的第一运动控制器，平移装置可以包括平移平台以及驱动平移平台运动的第二运动控制器。旋转平台设置于平移平台上，且旋转平台上设置与多模内窥探头相连的导管。计算机产生触发信号经延时电路后控制运动控制器工作，运动控制器带动旋转平台或者移动平台运动，以带动导管旋转或平移，进而带动多模内窥探头旋转或平移。其中，延时电路能够使得探头扫描完一个位置之后才能进行旋转或平移。

这里，上述运动控制器可以为步进电机。

采用本实施例的方案，能够获得待测管腔内任意位置的信息。

进一步地，在其中一个实施例中，本发明成像装置的时序控制为：计算机产生触发信号，经三路延时电路分别依次激发激光器模块产生激光、激发超声模块发射超声波、激发脉冲激光器模块产生脉冲激光；其中三路延时电路的时序由计算机控制FPGA产生，如图5所示为某一时间序列示例。

这里，三路延时电路可以替换为一路延时电路三路输出。

采用本实施例的方案，能够实现三种成像模式间同步触发成像，通过三种成像结果的对比，利用后续分析且提高了分析的精度。

在一个实施例中，基于上述多模态显微内窥成像装置，提供了一种多模态显微内窥成像方法，该方法包括以下步骤：

共聚焦内窥成像步骤：计算机产生触发信号激发激光器模块产生激光，该激光经第一导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将激光聚焦在待测管腔组织上激发荧光并采集荧光信号，荧光信号依次经光电转换模块、第一信号采集模块后传输至计算机，经计算机处理构建待测管腔组织某一位置点的共聚焦内窥图像；

光声内窥成像步骤：计算机产生触发信号激发脉冲激光器模块产生脉冲激光，该脉冲激光经第二导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将脉冲激光聚焦在待测管腔组织上形成光斑并激发产生声信号，集成于多模内窥探头内的超声模块采集声信号并将其转换为电信号，之后经第二信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建待测管腔组织某一位置点的光声内窥图像；

超声内窥成像步骤：计算机产生触发信号激发超声模块发射超声波，同时超声模块接收由待测管腔组织反射的超声波并经第三信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建待测管腔组织某一位置点的超声内窥图像；

上述三种成像步骤同步触发，依次执行，且执行的顺序不作限定。

进一步地，在其中一个实施例中，上述成像方法还包括：

计算机控制三维扫描系统带动多模内窥探头进行旋转和或平移运动，以对待测管腔内的每一个位置点进行扫描成像，构建三维图像。

具体地，完成对待测管腔某一位置点的信息采集后，可以通过计算机控制三维扫描系统中的旋转装置工作，带动多模内窥探头360°旋转，以完成对待测管腔某一截面的信息采集，进而获得该截面的三维图像。进一步地，可以通过计算机控制三维扫描系统中的平移装置工作，带动多模内窥探头平移，采集处于下一截面上某一位置点的信息，获得该位置点的内窥图像，在此基础上进一步地，通过计算机控制三维扫描系统中的旋转装置工作，带动多模内窥探头360°旋转，以完成对待测管腔该截面的信息采集，进而获得该截面的三维图像。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多模态显微内窥成像装置，其特征在于，所述装置包括共聚焦内窥成像系统、光声内窥成像系统、超声内窥成像系统、多模内窥探头以及计算机；

所述共聚焦内窥成像系统包括：激光器模块、第一导光模块、光电转换模块以及第一信号采集模块；所述计算机产生触发信号激发激光器模块产生激光，该激光经第一导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将激光聚焦在待测管腔组织上激发荧光并采集荧光信号，荧光信号依次经光电转换模块、第一信号采集模块后传输至计算机，经计算机处理构建共聚焦内窥图像；

所述光声内窥成像系统包括：脉冲激光器模块、第二导光模块以及第二信号采集模块；所述计算机产生触发信号激发脉冲激光器模块产生脉冲激光，该脉冲激光经第二导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将脉冲激光聚焦在待测管腔组织上形成光斑并激发产生声信号，集成于多模内窥探头内的超声模块采集声信号并将其转换为电信号，之后经第二信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建光声内窥图像；

所述超声内窥成像系统包括：集成于多模内窥探头内的超声模块以及第三信号采集模块；所述计算机产生触发信号激发超声模块发射超声波，同时超声模块接收由待测管腔组织反射的超声波并经第三信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建超声内窥图像。

2.根据权利要求1所述的多模态显微内窥成像装置，其特征在于，所述激光器/脉冲激光器模块包括N个平行设置的激光器/脉冲激光器，且从一端的激光器/脉冲激光器起依次分别记为第一激光器/脉冲激光器至第N激光器/脉冲激光器，还包括分别设置于第一激光器/脉冲激光器至第N激光器/脉冲激光器输出光路上的反射镜、第二至第N二向色镜，所述反射镜、第二至第N二向色镜同轴设置，反射镜的反射光与入射到第二至第N-1二向色镜的光束相耦合后进入导光模块。

3.根据权利要求1所述的多模态显微内窥成像装置，其特征在于，所述超声模块包括超声换能器以及传输超声信号的信号线。

4.根据权利要求1所述的多模态显微内窥成像装置，其特征在于，所述第二导光模块包括：扩束准直系统、第一二向色镜、第一聚焦系统、第一光纤；脉冲激光器模块产生的脉冲激光经扩束准直系统后变为平行光进入第一二向色镜，第一二向色镜的透射光经第一聚焦系统耦合至第一光纤，之后沿第一光纤传输至多模内窥探头；

所述第一导光模块包括第二导光模块，还包括：滤光聚焦系统；激光器模块产生的激光经扩束准直系统后变为平行光进入第一二向色镜，第一二向色镜的透射光经第一聚焦系统耦合至第一光纤，之后沿第一光纤传输至多模内窥探头，多模内窥探头将激光聚焦在待测管腔组织上激发荧光并采集荧光信号，荧光信号沿第一光纤返回，经第一二向色镜反射进入滤光聚焦系统后传输至光电转换模块。

5.根据权利要求4所述的多模态显微内窥成像装置，其特征在于，所述第二导光模块还包括第二聚焦系统；激光/脉冲激光经扩束准直系统后变为平行光进入第一二向色镜之前，激光/脉冲激光先经过第二聚焦系统耦合至第二光纤，经第二光纤传输至扩束准直系统。

6.根据权利要求1所述的多模态显微内窥成像装置，其特征在于，所述多模内窥探头包括一管状空心探头保护壳以及设置于空心探头保护壳内部的扩束聚焦系统以及MEMS振镜；

多模内窥探头采用侧向扫描结构，所述导光模块传输的光束经扩束聚焦系统后入射至MEMS振镜，光束经MEMS振镜偏转后从空心探头保护壳侧壁上设置的开口射出，实现侧向聚焦；

或者，多模内窥探头采用前向扫描结构，所述多模内窥探头还包括反射组件，所述导光模块传输的光束经扩束聚焦系统后被反射组件反射至MEMS振镜，光束经MEMS振镜偏转后从空心探头保护壳的径向面射出，实现前向聚焦。

7.根据权利要求1或6所述的多模态显微内窥成像装置，其特征在于，所述成像装置还包括用于实现待测管腔组织三维成像的三维扫描系统，该系统由计算机控制，包括用于驱动多模内窥探头360°旋转实现360°扫描成像的旋转装置，用于驱动多模内窥探头沿管腔长度方向移动实现管腔长度方向成像的平移装置。

8.根据权利要求1所述的多模态显微内窥成像装置，其特征在于，所述成像装置的时序控制为：计算机产生触发信号，经三路延时电路分别依次激发激光器模块产生激光、激发超声模块发射超声波、激发脉冲激光器模块产生脉冲激光；其中三路延时电路的时序由计算机控制FPGA产生。

9.一种基于权利要求1至8中任一项所述的多模态显微内窥成像装置的成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

共聚焦内窥成像步骤：激光器模块经触发信号激发产生激光，该激光经第一导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将激光聚焦在待测管腔组织上激发荧光并采集荧光信号，荧光信号依次经光电转换模块、第一信号采集模块后传输至计算机，经计算机处理构建待测管腔组织某一位置点的共聚焦内窥图像；

光声内窥成像步骤：脉冲激光器模块经触发信号激发产生脉冲激光，该脉冲激光经第二导光模块传输至多模内窥探头，多模内窥探头将脉冲激光聚焦在待测管腔组织上形成光斑并激发产生声信号，集成于多模内窥探头内的超声模块采集声信号并将其转换为电信号，之后经第二信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建待测管腔组织某一位置点的光声内窥图像；

超声内窥成像步骤：超声模块经触发信号激发发射超声波，同时超声模块接收由待测管腔组织反射的超声波并经第三信号采集模块传输至计算机，经计算机处理构建待测管腔组织某一位置点的超声内窥图像。

10.根据权利要求9所述的多模态显微内窥成像方法，其特征在于，所述成像方法还包括：

所述计算机控制三维扫描系统带动多模内窥探头进行旋转和或平移运动，以对待测管腔内的每一个位置点进行扫描成像，构建三维图像。

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