CN113349708A - 一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，包括光纤束共聚焦模块，OCT成像模块和内窥探头模块；所述光纤束共聚焦模块包括：激光器模块、共聚焦扫描模块和共聚焦成像模块；所述OCT成像模块包括扫频激光模块、样品臂模块、参考臂模块和干涉探测模块。本发明一次下镜就可实现多种功能，既能对病变部位进行高分辨高精度二维成像，又能对病变组织进行大深度三维成像，从而使医师能够对病变的显微结构做出更加精确的判断，并且不会对组织部位造成伤害，提高癌症的检出率和诊断水平。

Description

一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像 系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统。

背景技术

由于人口的增长和老龄化的加剧，以及人们抽烟、酗酒、缺乏锻炼、摄入高油脂食物等不良生活习惯，癌症近年来发生的比重越来越高。我国每年新发癌症病例约337万，死亡病例约211万。癌症已成为我国疾病死亡第一大原因，死亡人数占全球癌症死亡人数四分之一。研究表明，癌症多发生在上皮细胞的浅层，临床处理的肿瘤以中晚期的肿瘤居多，但癌症的诊断发现越早，成活率越高。在癌症发展的第一阶段发现，有超过90%概率可以生存5年以上，但在第四阶段发现就只有少于10%的概率达到5年生存，所以早期筛查是癌症治愈的重中之重。切片活检为目前公认的诊断癌症的金标准。但是现在的离体活检方式为抽检，一般操作是在电子内窥镜下看到可疑组织，用活检钳取样，在体外通过高分辨光学显微镜对病变组织及细胞形态进行分析、识别，再结合肉眼观察及临床相关资料，做出各种疾病的诊断。但这种抽样检测存在漏检现象。特别对于狭小空间，如胆胰管狭窄区，高分辨内窥镜无法使用，医生取5次以上样本也可能没有取到癌变组织，造成漏检，耽误治疗。此外，体外活检的方式需要两周左右的时间，在这个阶段病人的病情可能发展很迅速，对病人的治疗非常不利，而且常规活检的病理组织学确诊病变后再行内镜下治疗还会延后治疗时间，增添患者的痛苦及心理和医疗负担。而且癌症组织是一个三维分布，目前的二维检测无法看到浸润情况，在三维探测方面无法引导。

在现有技术中，共聚焦成像思想在50年代由Minsky率先提出，随后由Sheppard和Gu等人对共聚焦系统理论做了系统的研究。由于探测针孔和单根光纤束点对点的共轭关系，使得共焦显微系统可以抑制成像中弱杂散光的影响，因此在相同成像条件下，其横向分辨率比普通显微系统更高。然而由于短波长的激光穿透性能不如长波长，并且为提高分辨率而选用大NA的聚焦透镜，使得共聚焦在深度方面成像效果比较差。光学相干层析成像技术（OpticalCoherenceTomography,OCT）的研究始于20世纪90年代初，是一种非侵入、非接触和无损伤的光学成像技术。OCT利用低相干干涉的基本原理和宽带光源的低相干特性产生组织内部微观结构的二维层析图像，其探测深度可达到2mm左右，远远大于共聚焦成像技术。但是长波长的选用以及为扩大焦深选用的小NA聚焦透镜，使得OCT成像技术的横向分辨率不如共聚焦系统。

因此，目前亟需一种能够实现实时显微组织观察的内镜技术，医生通过一次下镜就可实现多种功能，既能对病变部位进行高分辨高精度二维成像，又能对病变组织进行大深度三维成像，从而使医师能够对病变的显微结构做出更加精确的判断，并且不会对组织部位造成伤害，提高癌症的检出率和诊断水平。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，通过一次探测即可实现多种功能。由于消化道内空间尺度分布广、内环境复杂的特点，同时早期病灶隐蔽，难以发现并且准确的良恶性判断的难题，本发明的内窥系统能够有效解决在体亚细胞成像难、大深度立体成像难的技术难题，为癌症检测提供一种超细径、高分辨、大深度的成像系统。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，包括光纤束共聚焦模块，OCT成像模块和内窥探头模块；

所述光纤束共聚焦模块包括：激光器模块、共聚焦扫描模块和共聚焦成像模块，所述激光器模块产生激光，所述激光通过第一二向色镜传输至所述共聚焦扫描模块，再由所述共聚焦扫描模块通过第二二向色镜传输至所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述激光聚焦在样品上并采集包含样品反射光或激发的荧光信号的光信号，所述光信号通过第二二向色镜回传至所述共聚焦扫描模块，经过所述共聚焦扫描模块通过第一二向色镜传输至所述共聚焦成像模块，经计算机处理构建共聚焦内窥图像；

所述OCT成像模块包括扫频激光模块、样品臂模块、参考臂模块和干涉探测模块，所述扫频激光模块产生扫频激光，所述一部分扫频激光通过第一光环形器传输至所述参考臂模块，所述参考臂模块将接收到的所述扫频激光通过第一光环形器，并经过偏振控制器后回传至所述干涉探测模块；所述另一部分扫频激光通过第二光环形器传输至所述样品臂模块，并由样品臂模块通过第二二向色镜传输至所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述扫频激光聚焦在样品上并采集样品反射的荧光信号，所述荧光信号通过第二二向色镜回传至所述样品臂模块，并由样品臂模块通过第二光环形器传输至所述干涉探测模块；经计算机处理构建OCT成像图像。

进一步地，所述内窥探头模块包括依次设置的第二耦合物镜，传像光纤束和大色散物镜，所述第二耦合物镜将收集到的所述激光和所述扫频激光耦合入所述传像光纤束的一端，所述激光和所述扫频激光从所述传像光纤束的另一端射出，然后经过所述大色散物镜聚焦至样品上。

进一步地，所述激光器模块包括依次设置的激光器和双胶合准直透镜，所述激光器发射的激光经过所述双胶合准直透镜准直为平行光；所述共聚焦扫描模块包括依次设置第一反射镜、第一XY方向二维扫描振镜和4f系统，所述平行光经过所述第一二向色镜实现90度转向后由所述第一反射镜反射到所述第一XY方向二维扫描振镜，经过所述4f系统实现对所述平行光的扩束和中继，并通过所述第二二向色镜进入所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述平行光聚焦在样品上并采集包含样品反射光或激发的荧光信号的光信号，所述光信号通过第二二向色镜回传至所述共聚焦扫描模块。

进一步地，所述共聚焦成像模块包括依次设置的第二反射镜，滤光片，第一耦合物镜和光电倍增管，所述第二反射镜将回传来的所述光信号传输至所述滤光片，所述滤光片滤除激发光和杂散光，经过第一耦合物镜耦合后再通过所述光电倍增管将所述光信号转换为电信号并传给所述计算机，经所述计算机处理构建共聚焦内窥图像。

进一步地，所述扫频激光模块包括扫频激光器和第一光纤耦合器，所述扫频激光器发射扫频光源，所述第一光纤耦合器将10%的所述扫频光源耦合入所述参考臂模块，将90%的所述扫频光源耦合入所述样品臂模块，所述参考臂模块包括依次设置的准直器、聚焦透镜和平面反射镜，所述扫频光源依次通过所述第一光环形器、准直器、聚焦透镜和平面反射镜，并由所述平面反射镜原路返回至所述第一光环形器，所述第一光环形器将返回来的所述扫频光源通过所述偏振控制器后进入所述干涉探测模块；所述样品臂模块包括依次设置第三反射镜和第二XY方向二维扫描振镜，所述扫频光源依次通过所述第二光环形器、第三反射镜和第二XY方向二维扫描振镜，并通过所述第二二向色镜进入所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述扫频光源聚焦在样品上并采集样品反射的荧光信号，所述荧光信号通过所述内窥探头模块回传至所述样品臂模块，并由样品臂模块通过所述第二光环形器传输至所述干涉探测模块。

进一步地，所述干涉探测模块包括第二光纤耦合器和平衡探测器，所述参考臂模块回传来的所述扫频光源和所述样品臂模块回传来的所述荧光信号通过所述第二光纤耦合器，所述第二光纤耦合器将所述扫频光源和所述荧光信号传输至所述平衡探测器，经所述计算机处理构建OCT成像图像。

进一步地，所述第一光纤耦合器的耦合比为90:10，所述第二光纤耦合器的耦合比为50:50。

进一步地，所述大色散物镜包括从所述样品平面沿光轴依次设置的三个透镜组共10个透镜；第一透镜组由四片透镜组成，光焦度依次为正、负、正、正；具有正光焦度的第二透镜组由三片透镜组成；具有正光焦度的第三透镜组由三片透镜组成。

进一步地，所述大色散物镜孔径不超过1mm，镜头总长不超过6.5mm。

进一步地，所述共聚焦扫描模块产生的所述激光波长为488nm,所述干涉探测模块产生的所述扫频激光波长为1310nm。

本发明的有益效果是：在本发明中，一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统具有高分辨率和高信噪比的特点，改变了传统内窥镜需配合组织活检的诊断方式，能够实现细胞级的分辨率和光学的实时无损。OCT内窥成像技术具有无标记，快速、非侵入，高分辨、高灵敏、毫米级穿透深度的优点，除了结构信息探测，还可以实现功能信息，包括血流、流速等参数的测量。本发明融合光纤束共聚焦模块和OCT成像模块于一体，实现了一种高分辨大深度的双模态内窥成像系统，既弥补了光纤束共聚焦模块深度成像的不足，又弥补了OCT成像模块分辨率不足的缺陷，为消化道肿瘤的早期诊断、良恶性判断提供了强有力的工具，使医生能够通过一次下镜就可以实现不同的功能，大大缩短了诊断所需要的时间，从而降低了病人的诊断成本和心里压力，为癌症的治疗提供了一种更加有力的方案。

附图说明

图1为一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统结构示意图；

图2为一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统的大色散物镜结构示意图。

附图标记说明

1—激光器，2—双胶合准直透镜，31—第一二向色镜，32—第二二向色镜，41-第一反射镜，42-第二反射镜，43-第三反射镜，51- 第一XY方向二维扫描振镜，52-第二XY方向二维扫描振镜，6-4f系统， 7—滤光片，81—第一耦合物镜，82—第二耦合物镜，9—光电倍增管，10—扫频激光器，111—第一光纤耦合器，112—第二光纤耦合器，121—第一光环形器，122-第二光环形器，13-准直器，14-聚焦透镜，15-平面反射镜，16-偏振控制器， 17-平衡探测器，18-计算机，19—传像光纤束，20—大色散物镜，21—样品；

D1-第一透镜组，D2-第二透镜组，D3-第三透镜组，E1-第一透镜，E2-第二透镜，E3-第三透镜，E4-第四透镜，E5-第五透镜，E6-第六透镜，E7-第七透镜，E8-第八透镜，E9-第九透镜，E10-第十透镜，OBJ-成像面；

S1-E1的物侧面，S2-E1的像侧面，S3-E2的物侧面，S4-E2的像侧面，S5-E3的物侧面，S6-E3的像侧面，S7-E4的物侧面，S8-E4的像侧面，S9-E5的物侧面，S10-E5的像侧面，S11-E6的物侧面，S12-E6的像侧面，S13-E7的物侧面，S14-E7的像侧面，S15-E8的物侧面，S16-E8的像侧面，S17-E9的物侧面，S18-E9的像侧面，S19-E10的物侧面，S20-E10的像侧面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

见图1，一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，包括光纤束共聚焦模块，OCT成像模块和内窥探头模块；

所述光纤束共聚焦模块包括：激光器模块、共聚焦扫描模块和共聚焦成像模块，所述激光器模块产生激光，所述激光波长为488nm通过第一二向色镜31传输至所述共聚焦扫描模块，再由所述共聚焦扫描模块通过第二二向色镜32传输至所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述激光聚焦在样品21上并采集包含样品21反射光或激发的荧光信号的光信号，所述光信号通过第二二向色镜32回传至所述共聚焦扫描模块，经过所述共聚焦扫描模块通过第一二向色镜31传输至所述共聚焦成像模块，经计算机18处理构建共聚焦内窥图像；

所述OCT成像模块包括扫频激光模块、样品臂模块、参考臂模块和干涉探测模块，所述扫频激光模块产生扫频激光，所述扫频激光波长为1310nm，所述一部分扫频激光通过第一光环形器121传输至所述参考臂模块，所述参考臂模块将接收到的所述扫频激光通过第一光环形器121，并经过偏振控制器16后回传至所述干涉探测模块；所述另一部分扫频激光通过第二光环形器122传输至所述样品臂模块，并由样品臂模块通过第二二向色镜32传输至所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述扫频激光聚焦在样品21上并采集样品反射的荧光信号，所述荧光信号通过第二二向色镜32回传至所述样品臂模块，并由样品臂模块通过第二光环形器122传输至所述干涉探测模块；经计算机18处理构建OCT成像图像。

所述内窥探头模块包括依次设置的第二耦合物镜82，传像光纤束19和大色散物镜20，所述第二耦合物镜82将收集到的所述激光和所述扫频激光耦合入所述传像光纤束19的一端，所述激光和所述扫频激光从所述传像光纤束19的另一端射出，然后经过所述大色散物镜20聚焦至样品21上。这里的第二耦合物镜82实现了光线到光纤束的高效率耦合和样品激发光的收集。传像光纤束19是实现共聚焦成像的最重要的光学元件，组成传像束的每一根光纤好比一个像元，当传像束的光纤呈有规则的排列，即输入端和输出端的光纤一一对应时，输入端的图像被光纤取样后传输到输出端。每根光纤都有良好的光学绝缘，其独立传光面不受邻近其它光纤的影响。大色散物镜20主要用于将488nm和1310nm波长的两种不同光聚焦在样品21不同深度。对于488nm的激光，物镜物距为0.14mm，对于1310nm的激光，物镜物距为1.68mm，两者的物距之差为1.54mm，满足共聚焦探测样品表面以及OCT探测表面以下1-2mm的要求。由于物镜分辨率和数值孔径呈正比，因此对于光纤束共聚焦模块而言，为获得高分辨图像，需保证大数值孔径要求。由于焦深和数值孔径呈反对，因此对于OCT成像模块而言，为满足大焦深的需求，需保证小数值孔径的要求。对于488nm的激光，物方的数值孔径为0.85mm，对于1310nm的激光，物方的数值孔径为0.18mm，能够满足共聚焦高分辨大数值孔径的要求以及OCT大焦深小数值孔径的要求。

所述激光器模块包括依次设置的激光器1和双胶合准直透镜2，所述激光器1发射的激光经过所述双胶合准直透镜2准直为平行光；所述共聚焦扫描模块包括依次设置第一反射镜41、第一XY方向二维扫描振镜51和4f系统6，这里的4f系统6是由一个远心扫描透镜和一个场镜组成，将光束扩大4倍，让激发光可以全部充满物镜入瞳，同时当入射光角度相对透镜光轴改变时，远心扫描透镜能产生平坦成像面，光斑尺寸失真极小，而且改变入射角度时焦斑在整个视场扫描像平面。另外，平面的光斑尺寸在整个视场几乎都一样，所以在整个扫描样品上的成像分辨率也几乎不变。所述平行光经过所述第一二向色镜31实现90度转向后由所述第一反射镜41反射到所述第一XY方向二维扫描振镜51，经过所述4f系统6实现对所述平行光的扩束和中继，并通过所述第二二向色镜32进入所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述平行光聚焦在样品21上并采集包含样品21反射光或激发的荧光信号的光信号，所述光信号通过第二二向色镜32回传至所述共聚焦扫描模块。由计算机18控制的第一XY方向二维扫描振镜51，可以任意调节扫描频率和扫描范围，以满足共聚焦成像中对扫描的需求。

所述共聚焦成像模块包括依次设置的第二反射镜42，滤光片7，第一耦合物镜81和光电倍增管9，这里选用的光电倍增管9频率响应和时间响应好、灵敏度高，可以用来检测微弱并且因扫描快速变化的光信号。所述第二反射镜42将回传来的所述光信号传输至所述滤光片7，所述滤光片7滤除激发光和杂散光，减少外界光线等杂散光对成像结果的影响，经过第一耦合物镜耦71合后再通过所述光电倍增管9将所述光信号转换为电信号并传给所述计算机18，经所述计算机18处理构建共聚焦内窥图像。

所述扫频激光模块包括扫频激光器10和第一光纤耦合器111，所述扫频激光器10发射扫频光源，所述第一光纤耦合器111的耦合比为90:10将10%的所述扫频光源耦合入所述参考臂模块，将90%的所述扫频光源耦合入所述样品臂模块，所述参考臂模块包括依次设置的准直器13、聚焦透镜14和平面反射镜15，所述扫频光源依次通过所述第一光环形器121、准直器13、聚焦透镜14和平面反射镜15，并由所述平面反射镜15原路返回至所述第一光环形器121，所述第一光环形器121将返回来的所述扫频光源通过所述偏振控制器16后进入所述干涉探测模块；所述样品臂模块包括依次设置第三反射镜43和第二XY方向二维扫描振镜52，所述扫频光源依次通过所述第二光环形器122、第三反射镜43和第二XY方向二维扫描振镜52，并通过所述第二二向色镜32进入所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述扫频光源聚焦在样品21上并采集样品21反射的荧光信号，所述荧光信号通过所述内窥探头模块回传至所述样品臂模块，并由样品臂模块通过所述第二光环形器122传输至所述干涉探测模块。所述偏振控制器16主要用于保证参考臂模块传输的扫频光源和样品臂模块的扫频光源的偏振态尽可能保持一致。由于光纤的双折射效应和样品特性会导致两臂的扫频光源偏振态的改变，因此放置一个所述偏振控制器16以调节参考臂模块传输的扫频光源的偏振态。所述偏振控制器16由一系列可缠绕光纤的环组成，基于光纤受压导致双折射效应的原理，通过扭绕光纤调节光纤中光的偏振态，以获得高质量、条纹对比度高的干涉光谱条纹信号。

所述干涉探测模块包括第二光纤耦合器112和平衡探测器17，平衡探测器17主要用于对探测所得的干涉光谱信号进行快速探测。所述参考臂模块回传来的所述扫频光源和所述样品臂模块回传来的所述荧光信号通过所述第二光纤耦合器112，所述第二光纤耦合器112的耦合比为50:50将所述扫频光源和所述荧光信号传输至所述平衡探测器17，经所述计算机18处理构建OCT成像图像。

图2是图1中大色散物镜的结构示意图，所述大色散物镜20包括从所述样品21平面沿光轴依次设置的三个透镜组共10个透镜；第一透镜组D1由四片透镜组成，光焦度依次为正、负、正、正；具有正光焦度的第二透镜组D2由三片透镜组成；具有正光焦度的第三透镜D3组由三片透镜组成。

所述大色散物镜20孔径不超过1mm，镜头总长不超过6.5mm。

大色散物镜沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、第八透镜E8、第九透镜E9、第十透镜E10和成像面OBJ。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有正光焦度，其物侧面S9为凸面，像侧面S10为凸面。第六透镜E6具有正光焦度，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有正光焦度，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凸面。第八透镜E8具有正光焦度，其物侧面S15为凸面，像侧面S16为凸面。第九透镜E9具有正光焦度，其物侧面S17为凸面，像侧面S18为凸面。第十透镜E10具有正光焦度，其物侧面S19为凸面，像侧面S20为凸面。来自物体的光依序穿过各表面S1至S20并最终成像在成像面OBJ上。

表1 大色散物镜的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、半口径及材料，其中，曲率半径、半口径和厚度的单位均为毫米(mm)

本发明融合光纤束共聚焦模块和OCT成像模块于一体，实现了一种高分辨大深度的双模态内窥成像系统，既弥补了光纤束共聚焦模块深度成像的不足，又弥补了OCT成像模块分辨率不足的缺陷，为消化道肿瘤的早期诊断、良恶性判断提供了强有力的工具，使医生能够通过一次下镜就可以实现不同的功能，大大缩短了诊断所需要的时间，从而降低了病人的诊断成本和心里压力，为癌症的治疗提供了一种更加有力的方案。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，包括光纤束共聚焦模块，OCT成像模块和内窥探头模块；

所述光纤束共聚焦模块包括：激光器模块、共聚焦扫描模块和共聚焦成像模块，所述激光器模块产生激光，所述激光通过第一二向色镜传输至所述共聚焦扫描模块，再由所述共聚焦扫描模块通过第二二向色镜传输至所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述激光聚焦在样品上并采集包含样品反射光或激发的荧光信号的光信号，所述光信号通过第二二向色镜回传至所述共聚焦扫描模块，经过所述共聚焦扫描模块通过第一二向色镜传输至所述共聚焦成像模块，经计算机处理构建共聚焦内窥图像；

所述OCT成像模块包括扫频激光模块、样品臂模块、参考臂模块和干涉探测模块，所述扫频激光模块产生扫频激光，所述一部分扫频激光通过第一光环形器传输至所述参考臂模块，所述参考臂模块将接收到的所述扫频激光通过第一光环形器，并经过偏振控制器后回传至所述干涉探测模块；所述另一部分扫频激光通过第二光环形器传输至所述样品臂模块，并由样品臂模块通过第二二向色镜传输至所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述扫频激光聚焦在样品上并采集样品反射的荧光信号，所述荧光信号通过第二二向色镜回传至所述样品臂模块，并由样品臂模块通过第二光环形器传输至所述干涉探测模块；经计算机处理构建OCT成像图像。

2.如权利要求1所述的一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，所述内窥探头模块包括依次设置的第二耦合物镜，传像光纤束和大色散物镜，所述第二耦合物镜将收集到的所述激光和所述扫频激光耦合入所述传像光纤束的一端，所述激光和所述扫频激光从所述传像光纤束的另一端射出，然后经过所述大色散物镜聚焦至样品上。

3.如权利要求2所述的一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，所述激光器模块包括依次设置的激光器和双胶合准直透镜，所述激光器发射的激光经过所述双胶合准直透镜准直为平行光；所述共聚焦扫描模块包括依次设置第一反射镜、第一XY方向二维扫描振镜和4f系统，所述平行光经过所述第一二向色镜实现90度转向后由所述第一反射镜反射到所述第一XY方向二维扫描振镜，经过所述4f系统实现对所述平行光的扩束和中继，并通过所述第二二向色镜进入所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述平行光聚焦在样品上并采集包含样品反射光或激发的荧光信号的光信号，所述光信号通过第二二向色镜回传至所述共聚焦扫描模块。

4.如权利要求3所述的一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，所述共聚焦成像模块包括依次设置的第二反射镜，滤光片，第一耦合物镜和光电倍增管，所述第二反射镜将回传来的所述光信号传输至所述滤光片，所述滤光片滤除激发光和杂散光，经过第一耦合物镜耦合后再通过所述光电倍增管将所述光信号转换为电信号并传给所述计算机，经所述计算机处理构建共聚焦内窥图像。

5.如权利要求2所述的一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，所述扫频激光模块包括扫频激光器和第一光纤耦合器，所述扫频激光器发射扫频光源，所述第一光纤耦合器将10%的所述扫频光源耦合入所述参考臂模块，将90%的所述扫频光源耦合入所述样品臂模块，所述参考臂模块包括依次设置的准直器、聚焦透镜和平面反射镜，所述扫频光源依次通过所述第一光环形器、准直器、聚焦透镜和平面反射镜，并由所述平面反射镜原路返回至所述第一光环形器，所述第一光环形器将返回来的所述扫频光源通过所述偏振控制器后进入所述干涉探测模块；所述样品臂模块包括依次设置第三反射镜和第二XY方向二维扫描振镜，所述扫频光源依次通过所述第二光环形器、第三反射镜和第二XY方向二维扫描振镜，并通过所述第二二向色镜进入所述内窥探头模块，所述内窥探头模块将所述扫频光源聚焦在样品上并采集样品反射的荧光信号，所述荧光信号通过所述内窥探头模块回传至所述样品臂模块，并由样品臂模块通过所述第二光环形器传输至所述干涉探测模块。

6.如权利要求5所述的一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，所述干涉探测模块包括第二光纤耦合器和平衡探测器，所述参考臂模块回传来的所述扫频光源和所述样品臂模块回传来的所述荧光信号通过所述第二光纤耦合器，所述第二光纤耦合器将所述扫频光源和所述荧光信号传输至所述平衡探测器，经所述计算机处理构建OCT成像图像。

7.如权利要求6所述的一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，所述第一光纤耦合器的耦合比为90:10，所述第二光纤耦合器的耦合比为50:50。

8.如权利要求2-7任一项所述的一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，所述大色散物镜包括从所述样品平面沿光轴依次设置的三个透镜组共10个透镜；第一透镜组由四片透镜组成，光焦度依次为正、负、正、正；具有正光焦度的第二透镜组由三片透镜组成；具有正光焦度的第三透镜组由三片透镜组成。

9.如权利要求8所述的一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，所述大色散物镜孔径不超过1mm，镜头总长不超过6.5mm。

10.如权利要求9所述的一种基于大色散镜头的双模态高分辨大深度显微内窥成像系统，其特征在于，所述共聚焦扫描模块产生的所述激光波长为488nm,所述干涉探测模块产生的所述扫频激光波长为1310nm。

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