CN114224294A - 用于光声成像的探测装置、内窥镜处理装置及成像系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光声成像的探测装置,导光部引导第一激光和第二激光从近端向远端传播,引导第一激光从导光部的远端向被测部位发射出,使得基于第一激光的作用被测部位产生超声波;在导光部远端设置有光声调制部,光声调制部受制于超声波对第二激光进行调制,并使得经过调制的第二激光沿着导光部返回,根据经过调制的第二激光能够获得被测部位的成像结果。本发明用于光声成像的探测装置至少可以避免使用用于向被测部位发射超声波的超声换能器以及接收由被测部位反射回的超声波的超声换能器,可以减少使用的器件数量,能够使探测装置直径减小。本发明还公开一种内窥镜处理装置以及一种内窥镜成像系统。
Description
技术领域
本发明涉及光声成像技术领域,特别是涉及一种用于光声成像的探测装置。本发明还涉及一种内窥镜处理装置以及一种内窥镜成像系统。
背景技术
光声成像是近20年来新兴的生物医学成像技术,近10年来开始向内窥成像方向发展,并出现了各种形式的基于光声成像的内窥小探头。
其中,基于单阵元超声换能器的机械旋转扫描内窥镜是一种较为常见的技术形态。在这种类型的小探头中,向被测部位的生物组织发射超声波,并接收由生物组织反射回的超声波,使用单阵元超声换能器将接收到的超声波转换为电信号并传输至信号采集和处理装置中,进而根据采集的信号进行图像重建,获得被测部位的成像结果。
但是,这种探头包含的器件较多,至少需要包含产生超声波的超声换能器以及接收超声回波的超声换能器,使得探头直径较大,对于内部空间较小的部位将不适用。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于光声成像的探测装置,可以减少使用的器件数量,能够使探测装置直径减小。本发明还提供一种内窥镜处理装置以及一种内窥镜成像系统。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种用于光声成像的探测装置,包括导光部,所述导光部用于引导第一激光和第二激光从近端向远端传播,使所述第一激光从所述导光部远端的向被测部位发射出,使得基于所述第一激光的作用所述被测部位产生超声波;
所述导光部远端设置有光声调制部,所述光声调制部受制于所述超声波对所述第二激光进行调制,并使得经过调制的所述第二激光经由所述导光部返回近端。
可选的,所述光声调制部用于将波长与自身工作波长一致的光反射回,所述光声调制部受制于所述超声波产生形变,使得所述光声调制部的工作波长改变。
可选的,所述光声调制部包括布拉格光栅。
可选的,所述光声调制部设置在所述导光部内部。
可选的,所述导光部远端端面为斜面,以使所述第一激光向所述导光部侧方发射出。
可选的,还包括反射元件,用于将由所述导光部出射的所述第一激光反射,使所述第一激光向所述被测部位发射出。
可选的,所述导光部远端端面为平面。
可选的,所述探测装置还包括驱动传导部,包覆于所述导光部并至少暴露所述第一激光的出射区和所述光声调制部,所述驱动传导部与所述导光部相对静止,用于传递旋转力矩。
可选的,所述探测装置还包括光滑环与所述导光部连接。
可选的,还包括壳体,所述导光部设置于所述壳体内。
可选的,还包括驱动装置,用于驱动所述导光部旋转和/或轴向运动。
本发明还提供了:
一种内窥镜处理装置,与光声成像的探测装置连接,包括第一光源组件、第二光源组件、导光组件和成像组件,所述第一光源组件用于发出第一激光,所述第二光源组件用于发出可调谐的第二激光;
所述导光组件将所述第一激光、所述第二激光向所述探测装置传导,将所述探测装置返回的经过调制的所述第二激光传导到所述成像组件;
所述成像组件用于基于所述探测装置返回的经过调制的所述第二激光进行成像。
可选的,在探测过程中所述第二光源组件发出的所述第二激光的波长不断变化。
可选的,所述第一激光的波长与所述探测装置的工作波长的差的绝对值大于等于预设值。
可选的,所述导光组件包括合束器和第一光纤,所述合束器用于将传输所述第一激光的光纤和传输所述第二激光的光纤合为所述第一光纤,通过所述第一光纤使得所述第一激光和所述第二激光入射到所述探测装置。
可选的,所述导光组件还包括环形器,所述环形器至少包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第二光源组件发出的所述第二激光进入所述第一端口,所述第二端口与所述合束器相连,所述第三端口与所述成像组件相连。
可选的,所述导光组件还包括第二光纤,所述第二光纤将从所述探测装置返回的经过调制的所述第二激光传导到所述成像组件。
可选的,内窥镜处理装置还包括驱动装置,用于驱动所述探测装置旋转和/或轴向运动。
可选的,所述导光组件包括与所述探测装置转动连接的光滑环,所述内窥镜处理装置还包括驱动所述探测装置旋转的第一驱动电机。
一种内窥镜成像系统,包括以上所述的用于光声成像的探测装置,或者包括以上所述的内窥镜处理装置。
由上述技术方案可知,本发明所提供的一种用于光声成像的探测装置包括导光部,导光部引导第一激光和第二激光从近端向远端传播,引导第一激光从导光部的远端向被测部位发射出,使得基于第一激光的作用被测部位产生超声波;在导光部远端设置有光声调制部,光声调制部受制于超声波对第二激光进行调制,并使得经过调制的第二激光沿着导光部返回近端,根据经过调制的第二激光能够获得被测部位的成像结果。
本发明的用于光声成像的探测装置向被测部位发射出第一激光,激励被测部位产生超声波,利用光声调制部受到超声波的作用而调制第二激光,进而基于经过调制的第二激光获得被测部位的成像结果,与现有技术相比,本探测装置至少可以避免使用用于向被测部位发射超声波的超声换能器以及接收由被测部位反射回的超声波的超声换能器,可以减少使用的器件数量,降低成本和加工难度,能够使探测装置直径减小,更易于探测更小腔径的部位(如血管)。
本发明还提供一种内窥镜处理装置,能够达到上述有益效果。
本发明还提供一种内窥镜成像系统,能够达到上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种用于光声成像的探测装置的示意图;
图2为本发明又一实施例提供的一种用于光声成像的探测装置的示意图;
图3为本发明一实施例的导光部引导第一激光发射出的光路示意图;
图4为本发明又一实施例的导光部引导第一激光发射出的光路示意图;
图5为本发明又一实施例提供的一种用于光声成像的探测装置的示意图;
图6为本发明实施例提供的一种内窥镜处理装置的示意图;
图7为本发明又一实施例提供的一种内窥镜处理装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
请参考图1,图1为本实施例提供的一种用于光声成像的探测装置的示意图,如图所示,探测装置包括导光部100,导光部100用于引导第一激光和第二激光从近端向远端传播,引导第一激光从导光部100远端向被测部位发射出,使得基于第一激光的作用被测部位产生超声波;
导光部100远端设置有光声调制部101,光声调制部101受制于超声波对第二激光进行调制,并使得经过调制的第二激光经由导光部100返回近端。
导光部100的远端是指导光部100靠近被测部位的一端,导光部100的近端是指导光部100的相对于远端的另一端。导光部100引导第一激光传播,将第一激光向被测部位发射出,被测部位的生物组织吸收第一激光的光子能量,发生热膨胀而发出超声波。
被测部位产生的超声波传播到光声调制部101,光声调制部101在超声波作用下会产生应变,从而对第二激光进行调制并使得调制后的第二激光返回。根据经过调制的第二激光能够获得被测部位的成像结果。
本实施例的用于光声成像的探测装置至少可以避免使用用于向被测部位发射超声波的超声换能器以及接收由被测部位反射回的超声波的超声换能器,因此可以减少使用的器件数量,能够使探测装置直径减小,且加工更加简单。
本实施例中,对光声调制部101受制于超声波对第二激光进行调制的具体方式不做限定,能够实现光声调制部101受到超声波作用对第二激光进行调制即可。光声调制部101对第二激光调制包括但不限于改变第二激光的传播形式或者改变第二激光的能量大小。可选的,光声调制部101的工作方式可以为:对于入射到光声调制部101的光,光声调制部101将波长与自身工作波长一致的光反射回;光声调制部101受制于超声波产生形变,使得工作波长改变。对应在本探测装置中,若第二激光波长与光声调制部101的工作波长一致,则第二激光入射到光声调制部101会被反射回。
使用本探测装置实现对被测部位进行成像的原理为:向被测部位发射出第一激光,通过第一激光激励被测部位的生物组织发出超声波;光声调制部101在超声波作用下产生形变,使得光声调制部101的工作波长改变;若第二激光的波长不断变化,随着光声调制部101的工作波长变化,当第二激光的波长与光声调制部101的工作波长一致,第二激光会被反射回。通过对返回的第二激光测量光强度,根据返回的第二激光的波长和光强度可以获得被测部位信息,从而实现对被测部位成像。
第二激光的波长范围可以结合根据第一激光的波长以及光声调制部101的类型、结构或者工作方式进行设置,由于在探测过程中光声调制部101的工作波长不断变化,因此第二激光的波长需要配合光声调制部191变化。第一激光的波长可以根据在实际应用中被测部位情况、被测部位环境进行设置。优选第一激光采用脉冲激光,脉冲激光的能量更加集中,有助于使得向被测部位发射出第一激光时能有效地激励被测部位的生物组织产生超声波。
在现有的一些用于光声成像的探头中,使用激光超声换能器将激光转换生成超声波,向被测部位发射出超声波,使得超声波遇到被测部位后被反射回,根据接收到的超声回波进行成像。这种探头中,接收到的超声波是由被测部位反射回的超声波。与使用这种探头进行探测成像相比,本实施例的探测装置向被测部位发射出激光,通过激光激励被测部位自身产生超声波,并通过采集被测部位产生的超声波进行成像,使得对被测部位的探测敏感性和特异性更好,并且由于是基于被测部位对光的吸收进行成像,其获得的图像对比度较高,明显高于现有探头通过采集被测部位反射回的超声波获得图像的对比度,因此获得的图像更易于分辨生物组织的微观结构和组成成分。
另外,在现有的一些用于光声成像的探头中,使用超声换能器接收返回的超声波,不仅使得探头体积较大,直径较大,并且超声换能器的工作频段有限,以及还容易受内部、外部环境的电磁干扰,影响成像的信噪比和灵敏度。而本实施例的探测装置使用光声调制部采集超声波,通过对激光调制进行成像,避免了使用超声换能器不仅能够减小体积,并且还能够降低受内部、外部环境的电磁干扰,从而提高所成像的准确性。
优选的,第一激光的波长与光声调制部101的工作波长的差的绝对值大于等于预设值,这样能够使第一激光的波长与光声调制部101的工作波长之间的间隔较大,避免光声调制部101对第一激光进行调制而影响成像的准确性。本实施例中对预设值的具体数值不做限定,只要能够满足光声调制部101不对第一激光产生调制而影响成像结果即可,在实际应用中,可以根据光声调制部101的类型、结构以及工作方式设置预设值。
可选的,光声调制部101可以设置于导光部100远端的端面上。可参考图2,图2为又一实施例提供的一种用于光声成像的探测装置的示意图,图中带箭头的实线表示第一激光,带箭头的虚线表示第二激光,如图所示光声调制部101设置于导光部100的一端端面上,使得沿着导光部100传播的第二激光到达光声调制部101时,经光声调制部101调制后能够沿着导光部100返回。
优选的,光声调制部101可以设置在导光部100内部。可参考图1所示,图1中带箭头的实线表示第一激光,带箭头的虚线表示第二激光,光声调制部101设置于导光部100远端的内部,这样设置可以避免光声调制部101额外占用空间,有助于使得探测装置的直径减小。
可选的,光声调制部101可采用布拉格光栅。光声调制部101的工作波长决定于布拉格光栅的周期,当超声波作用于布拉格光栅时,会压迫光栅,使光栅的周期发生变化,从而使其工作波长发生变化。优选可以使用π相移布拉格光栅,π相移布拉格光栅具有更陡的斜率,从而响应更大频率范围的超声波,有助于提高成像的准确性。
可选的,导光部100可采用光纤,通过光纤传导激光能够降低光能量损失。相应光声调制部101可以是布拉格光栅。这使得本装置的导光部可以选用单根光纤,大幅缩减探测装置的主体部分外径,得以探测更小腔径的部位(如血管)。通过现有技术加工光纤,可以使布拉格光栅在其内部形成,这样不需要额外增加元件即可实现光声调制部101的功能。
可选的,导光部100远端端面为斜面,以使第一激光向导光部100侧方发射出。导光部100的一端端面为斜面是指端面与导光部100的轴向之间的夹角大于0度且小于90度。可结合参考图3所示,图3为一实施例的导光部引导第一激光发射出的光路示意图,如图所示,导光部100的远端端面102为斜面,光线在导光部100的斜面102发生折射或者发生全反射,从而向导光部100的侧方发射出。由于在探测装置的实际应用场景中,通常需要探测位于侧壁的部位,比如血管、支气管、食管或者肠道的侧壁,因此本探测装置中使导光部100的出射光向侧方发射出,使得可以照射到被测部位,对被测部位进行探测成像。
可选的,探测装置可包括反射元件,用于将由导光部100出射的第一激光反射,使第一激光向被测部位发射出。可参考图4,图4为又一实施例的导光部引导第一激光发射出的光路示意图,如图所示,导光部100的远端端面102为平面,导光部100的出射光被反射元件103反射,从而使光可以照射到位于侧方的被测部位,比如血管、支气管、食管或者肠道的侧壁。
进一步地,想要获得被测部位的二维图像或者三维图像,需要探测装置能够移动,能够向被测部位的不同位置照射激光进行成像。针对此需求,本探测装置还可包括驱动装置,驱动装置可以与导光部100的近端相连,用于驱动导光部100旋转和/或轴向运动(可以是双向的进退运动或单向的回撤运动)。从而使得导光部100能够向被测部位的不同位置照射激光。
本实施例中,对驱动装置的具体结构不做限定,能够实现驱动导光部100旋转和/或轴向运动即可。作为一种可选实施方式,驱动装置可包括驱动传导部,驱动传导部包覆于导光部100并至少暴露第一激光的出射区和光声调制部101,驱动传导部与导光部100相对静止,用于带动导光部100转动。驱动传导部将光声调制部101暴露是为了使光声调制部101能够充分地、有效地受到超声波的作用。驱动传导部可以将旋转的力矩从导光部100近端传递到远端,从而带动导光部100转动。本实施例中,对驱动传导部的具体结构不做限定,可以采用线圈或者壳等各种形式包裹在导光部100的外面,驱动传导部的材质一般为金属。
可选的,可以在导光部100的近端设置光滑环,驱动传导部与光滑环相连,光滑环与第一驱动电机相连,第一驱动电机驱动光滑环转动,光滑环带动驱动传导部转动,从而实现驱动导光部100转动。可参考图5,图5为又一实施例提供的一种用于光声成像的探测装置的示意图,如图所示,在导光部100外面缠绕着线圈104,光滑环105与线圈104相连,光滑环105带动线圈104转动从而带动导光部100转动,可以实现沿导光部100周向360度旋转,从而可以实现对被测部位进行二维成像。对于现有的使用超声换能器的探头,为了实现探头转动需要使用光电滑环,与此相比,本实施例探测装置不需要超声换能器,因此可以不使用光电滑环,使用单通道的光滑环即可,不仅使得装配简单,并且能够降低成本。
可选的,还可设置与导光部100近端相连的第二驱动电机,第二驱动电机可以驱动导光部100轴向移动,可参考图5,第二驱动电机106与导光部100近端连接。从而结合导光部100可以转动以及进退,可以实现对被测部位进行三维成像。第二驱动电机也可以与第一驱动电机固定的支架连接,再通过平移的传动机构带动第一驱动电机和导光部100整体进行轴向运动。
优选的可参考图5所示,探测装置还可包括壳体107,导光部100设置于壳体107内。通过壳体可以对导光部100起到防护作用,避免探测装置伸入到生物体内时体内的一些物质干扰导光部100。另外,对于设置反射元件的实施方式,可以将反射元件设置在壳体内。驱动传导部也可以和导光部一同设置在壳体内。壳体内可以填充耦合剂以利于超声波的传递。
可以在壳体107远端设置透明窗。或者壳体107整体采用透明的壳体,使得导光部100发射出的第一激光能够透过壳体107照射到被测部位。可选的,壳体107可以是和导光部100同步进退运动的,优选的在导光部100进退运动时壳体107静止。壳体107可以选用柔韧可弯曲的材质,以便探测装置可以进入弯曲的腔道进行探测。壳体107和导光部100之间的相对运动方式可以根据实际场景要求进行设置。根据所要求的壳体107和导光部100之间的相对运动方式可以对导光部100近端的连接结构进行相应设计。
驱动装置还可以与上述驱动传导部或上述壳体的近端相连,以实现驱动探测装置整体的运动,连接的关系取决于上述结构的设置方式和应用场景中对探测装置运动方式的需求。
另一种可行的实施方式中,采用现有技术中的传动机构,可以实现将驱动电机输出轴的旋转转换为螺旋运动,即采用单一的驱动电机配合传动机构,也可以同时实现本发明中导光部的旋转和轴向运动。
当然,上述多种优选方案并不构成对本发明保护范围的限定,本发明的探测装置可以为仅包括导光部和光声调制部的装置,该装置可以依赖于任何其他可能的形式的外围装置来运动以实现后续的成像过程。仅包括导光部和光声调制部的装置也能够解决背景技术中所指的探头直径大的技术问题,而上述优选的方案能够提供更进一步的技术效果。
相应的,请参考图6,图6为本实施例提供的一种内窥镜处理装置的示意图,如图所示,内窥镜处理装置包括第一光源组件201、第二光源组件202、导光组件(未示出)和成像组件203,第一光源组件201用于发出第一激光,第二光源组件202用于发出可调谐的第二激光,导光组件使得第一激光、第二激光传导到探测装置200。
探测装置200可以采用前述实施例中的探测装置,向被测部位发射出第一激光,使得基于第一激光的作用被测部位产生超声波,并受制于超声波对第二激光进行调制,成像组件203用于基于探测装置200返回的经过调制的第二激光进行成像。在本实施例中,也不排除使用其他类似功能的探测装置200。
本实施例的内窥镜处理装置,通过探测装置200向被测部位发射出第一激光,激励被测部位产生超声波,并受到超声波的作用而调制第二激光,并使经过调制的第二激光返回,成像组件203基于经过调制的第二激光获得被测部位的成像结果。与现有技术相比,本内窥镜处理装置使用的探测装置至少可以避免使用用于向被测部位发射超声波的超声换能器以及接收由被测部位反射回的超声波的超声换能器,可以减少使用的器件数量,能够使探测装置直径减小。本实施例的内窥镜处理装置,为光声成像提供了一种简洁的解决方案,以实现光源的发出和返回光信号的成像。
在探测过程中第二光源组件202发出的第二激光的波长不断变化。相应的,在对被测部位探测过程中,向被测部位发射出第一激光,通过第一激光激励被测部位的生物组织发出超声波;探测装置200在超声波作用下工作波长改变;同时,第二激光的波长不断变化,随着探测装置200的工作波长变化,若第二激光的波长与探测装置200的工作波长一致,探测装置200使得第二激光的传播形式或者第二激光的能量大小会改变,从而实现对第二激光进行调制。根据返回的第二激光的波长和光强度可以获得被测部位信息,从而实现对被测部位成像。
本实施例中,对第二激光的波长在探测过程中的变化方式不做限定,其变化方式可以是但不限于以恒定速率变化或者第二激光的波长变化的速率不是固定的。优选的,在探测过程中第二激光的波长以恒定速率变化即第二激光的波长均匀变化,有助于有效地采集到被测部位产生的各频率超声波,提高成像的准确性。
优选的,第一光源组件201发出的第一激光的波长与探测装置200的工作波长的差的绝对值大于等于预设值,这样能够使第一激光的波长与探测装置200的工作波长之间的间隔较大,避免探测装置200对第一激光进行调制而影响成像的准确性。本实施例中对预设值的具体数值不做限定,只要能够满足探测装置200不对第一激光产生调制而影响成像结果即可。
当采用前述实施例中的探测装置时,光声调制部选用布拉格光栅,布拉格光栅的周期决定了探测装置200的工作波长,此时可以通过合理设置布拉格光栅、第二光源组件、第一光源组件的参数,来实现上述成像和避免影响成像的目的。
可选的,导光组件可包括合束器和第一光纤,合束器用于将传输第一激光的光纤和传输第二激光的光纤合为第一光纤,通过第一光纤使得第一激光和第二激光传导到探测装置200。通过光纤以及合束器传输光可以减少光能量损失,也使得系统结构紧凑。
可选的。探测装置200可以直接与成像组件203相连。优选可以通过第二光纤将探测装置200与成像组件203相连。
可选的,导光组件还可包括环形器,环形器至少包括第一端口、第二端口和第三端口,第二光源组件202发出的第二激光进入第一端口,第二端口与合束器相连,第三端口与成像组件203相连。优选的,各个光源组件、环形器以及合束器相互之间通过光纤连接,可以减少光能量损失以及减少外界干扰。
可参考图7,图7为又一实施例提供的一种内窥镜处理装置的示意图,如图所示,第一光源组件201包括第一光源206和第一耦合器207,通过第一耦合器207使得第一光源206与合束器204通过光纤连接。第二光源组件202包括第二光源208和第二耦合器209,通过第二耦合器209使得第二光源208与环形器205的第一端口①通过光纤连接。
环形器205的第二端口②通过光纤与合束器204连接,合束器204将从第一耦合器207连接出的用于传输第一激光的光纤,和与环形器205第二端口连接的用于传输第二激光的光纤合为一根光纤,即第一光纤,第一光纤与探测装置200相连。
成像组件203包括光电器件210、采集卡211和显示装置212,环形器205的第三端口③与光电器件210通过光纤相连。光电器件210将返回的第二激光转换为模拟信号,将模拟信号传输到采集卡211,采集卡211将模拟信号转换为数字信号,根据数字信号形成图像,获得的图像通过显示装置212进行显示。
在一具体实例中,第一激光的调制频率为1KHz~20KHz,波长范围为500nm~2000nm,第一激光的脉宽为10ps~20ns。第二激光的波长范围为500nm~2000nm,调谐速率为0.1nm/s~30nm/s。第一激光波长与光声调制部101的工作波长的差的绝对值大于等于30nm。
第一光源206为脉冲激光器,调制频率为1KHz~20KHz。第二光源208为可调谐激光器。第一光纤的芯径为2μm~500μm。光电器件210可以是光电二极管。
在另一种可行的实施方式中,导光组件还包括与探测装置连接的光滑环,内窥镜处理装置还包括驱动探测装置旋转的第一驱动电机。在结合前述实施方式时,光滑环可以与合束器通过第一光纤连接。第一驱动电机可以驱动光滑环旋转。还可以参照前述实施例中增加第二驱动电机或替换为单一驱动电机等,具体的传动结构和连接关系可以参照前述实施例以及现有技术。如果设置第二驱动电机带动探测装置轴向移动时,可以将第一驱动电机固设在支架上,第二驱动电机拉动支架沿轴向滑动,第一光纤可以弯曲以配合它们的轴向运动,使得第一光纤近端连接的合束器等元件、组件能处于保持静止的状态。
需要说明的是,前述各实施例不限定探测装置和内窥镜处理装置各自包含的元件和结构。例如,可以在探测装置中仅设置导光部和光声调制部(还可附加驱动传导部、壳体等),在内窥镜处理装置中设置导光组件(含光滑环、第一光纤、合束器、环形器等)、第一光源组件、第二光源组件、成像组件、驱动装置等。或者,可以将光滑环设置在探测装置中(例如近端接头处);更进一步,还可以将驱动装置设置在探测装置中,等等。任意一种设置方式的探测装置或任意一种设置方式的内窥镜处理装置,只要能够解决本发明背景技术所述的技术问题,均在本发明的保护范围内。
本发明还提供一种内窥镜成像系统,包括前述实施例中的用于光声成像的探测装置,或者包括前述实施例中的内窥镜处理装置。
具体地,参见前述实施例中任一种探测装置,可以采用前述实施例中能够与之配合形成完整系统的内窥镜处理装置与之组合为本实施例的内窥镜成像系统,或者组合本发明未提及的其他可能的内窥镜处理装置。反之,前述任一种内窥镜处理装置均可与前述或其他未提及的探测装置组合为本实施例的内窥镜成像系统。
在一种实施方式中,可以在探测装置中仅设置导光部和光声调制部(还可附加驱动传导部、壳体等),在内窥镜处理装置中设置导光组件(含光滑环、第一光纤、合束器、环形器等)、第一光源组件、第二光源组件、成像组件、驱动装置等。这使得两者接口的结构设计和加工工艺更加简单(只需要传输光信号),探测装置部分的消毒更加便利,如果探测装置部分作为耗材也可以降低损耗的费用。
以上对本发明所提供的用于光声成像的探测装置、内窥镜处理装置及成像系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (20)
1.一种用于光声成像的探测装置,其特征在于,包括导光部,所述导光部用于引导第一激光和第二激光从近端向远端传播,使所述第一激光从所述导光部远端向被测部位发射出,使得基于所述第一激光的作用所述被测部位产生超声波;
所述导光部远端设置有光声调制部,所述光声调制部受制于所述超声波对所述第二激光进行调制,并使得经过调制的所述第二激光经由所述导光部返回近端。
2.根据权利要求1所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,所述光声调制部用于将波长与自身工作波长一致的光反射回,所述光声调制部受制于所述超声波产生形变,使得所述光声调制部的工作波长改变。
3.根据权利要求2所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,所述光声调制部包括布拉格光栅。
4.根据权利要求1所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,所述光声调制部设置在所述导光部内部。
5.根据权利要求1所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,所述导光部远端端面为斜面,以使所述第一激光向所述导光部侧方发射出。
6.根据权利要求1所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,还包括反射元件,用于将由所述导光部出射的所述第一激光反射,使所述第一激光向所述被测部位发射出。
7.根据权利要求6所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,所述导光部远端端面为平面。
8.根据权利要求1所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,所述探测装置还包括驱动传导部,包覆于所述导光部并至少暴露所述第一激光的出射区和所述光声调制部,所述驱动传导部与所述导光部相对静止,用于传递旋转力矩。
9.根据权利要求1所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,所述探测装置还包括光滑环与所述导光部连接。
10.根据权利要求1所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,还包括壳体,所述导光部设置于所述壳体内。
11.根据权利要求1-10任一项所述的用于光声成像的探测装置,其特征在于,还包括驱动装置,用于驱动所述导光部旋转和/或轴向运动。
12.一种内窥镜处理装置,与光声成像的探测装置连接,其特征在于,包括第一光源组件、第二光源组件、导光组件和成像组件;
所述第一光源组件用于发出第一激光,所述第二光源组件用于发出可调谐的第二激光;
所述导光组件用于将所述第一激光、所述第二激光向所述探测装置传导,将所述探测装置返回的经过调制的所述第二激光传导到所述成像组件;
所述成像组件用于基于所述探测装置返回的经过调制的所述第二激光进行成像。
13.根据权利要求12所述的内窥镜处理装置,其特征在于,在探测过程中所述第二光源组件发出的所述第二激光的波长不断变化。
14.根据权利要求12所述的内窥镜处理装置,其特征在于,所述第一激光的波长与所述探测装置的工作波长的差的绝对值大于等于预设值。
15.根据权利要求12所述的内窥镜处理装置,其特征在于,所述导光组件包括合束器和第一光纤,所述合束器用于将传输所述第一激光的光纤和传输所述第二激光的光纤合为所述第一光纤,通过所述第一光纤将所述第一激光和所述第二激光向所述探测装置传导。
16.根据权利要求15所述的内窥镜处理装置,其特征在于,所述导光组件还包括环形器,所述环形器至少包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第二光源组件发出的所述第二激光进入所述第一端口,所述第二端口与所述合束器相连,所述第三端口与所述成像组件相连。
17.根据权利要求15所述的内窥镜处理装置,其特征在于,所述导光组件还包括第二光纤,所述第二光纤将从所述探测装置返回的经过调制的所述第二激光传导到所述成像组件。
18.根据权利要求12-17任一项所述的内窥镜处理装置,其特征在于,还包括驱动装置,用于驱动所述探测装置旋转和/或轴向运动。
19.根据权利要求12所述的内窥镜处理装置,其特征在于,所述导光组件包括与所述探测装置连接的光滑环,所述内窥镜处理装置还包括驱动所述探测装置旋转的第一驱动电机。
20.一种内窥镜成像系统,其特征在于,包括权利要求1-11任一项所述的用于光声成像的探测装置,或者包括权利要求12-19任一项所述的内窥镜处理装置。
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