CN115989989A - 一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置 - Google Patents

一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115989989A
CN115989989A CN202310127542.4A CN202310127542A CN115989989A CN 115989989 A CN115989989 A CN 115989989A CN 202310127542 A CN202310127542 A CN 202310127542A CN 115989989 A CN115989989 A CN 115989989A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
signal
excitation light
ultrasonic
excitation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310127542.4A
Other languages
English (en)
Inventor
梁贻智
张琦
金龙
关柏鸥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinan University
Original Assignee
Jinan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinan University filed Critical Jinan University
Priority to CN202310127542.4A priority Critical patent/CN115989989A/zh
Publication of CN115989989A publication Critical patent/CN115989989A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,涉及医疗器械技术领域,包括激发光光源、激发光传输光纤、同轴光电组合滑环、内窥探头、信号传输光纤、信号采集转化装置、信号传输电线、旋转驱动装置、传动系统、计算机终端;激发光光源通过激发光传输光纤将激发光传输至内窥探头,内窥探头能实现超声信号和/或光声信号的激发以及超声回波信号的接收,同轴光电组合滑环能实现转子端激发光传输光纤和转子端信号传输电线分别沿着两个同心圆轨迹同步旋转,计算机终端采集经信号采集转化装置处理后的电学信号;因此,本发明提供的方案能实现基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像,为临床应用提供更好的超声、光声内窥成像结果。

Description

一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别是涉及一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置。
背景技术
医用内窥镜以无创或微创的方式将小型化成像探头搭载柔性管道深入消化道等器官,观察表面或深层结构中的肿瘤、炎症等病灶,例如胃肠道超声内镜能精准地展示消化道的层次结构,血管内超声/光声内窥镜能定量指出动脉粥样斑块数量,计算管腔狭窄程度,展示斑块形貌成分等,俨然已经成为了消化道疾病诊断与筛查中不可或缺的技术手段。
目前应用于内窥镜的成像方式有超声成像,光声成像等。其中超声成像是指一定的超声波发射到生物组织上,由于组织之间的声阻抗不同,导致超声传感器接收的反射信号不同,图像结果展示的是不同组织的背向反射信号。而近几年,光声成像也成为人们日益追逐的研究热点。光声成像是指利用激发光照射到生物组织上,该生物组织吸收部分光,将光能转化为热能,该热量导致生物组织的局部温度升高后热膨胀而产生压力波,该压力波由超声传感器所接收,图像结果展示的是不同组织的吸收散射信号。
传统基于压电传感器的超声/光声内窥镜具有连续扫描能力,能够覆盖整个360度扫描范围,但压电传感器本身具有探测灵敏度与尺寸不兼容的局限性。而基于光纤传感器的超声/光声内窥镜,具有更高的单位面积探测灵敏度,更大的带宽,能实现更深的成像深度。尽管光纤传感器在超声、光声成像等应用场景中具有巨大的潜力,但基于光纤传感器的超声/光声内窥镜实现全方位的旋转扫描内窥成像,由于现有技术无法在一个滑环中实现多波长的、高隔离度、高传输能量、高质量的光路传输,导致其仅能通过顺逆时针来回旋转的方式进行扫描,覆盖的角度和成像速度则有限,无法获得整个横切面上的目标组织结构以及实现全方位的内窥成像。因此,现有的技术缺陷有可能造成信息缺失,影响疾病诊断结果。
本发明基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,通过旋转驱动装置进行驱动,利用高度集成化和小型化的信号采集转化装置将受超声回波信号调制的光学信号转换为电学信号进行传输,配合同轴光电组合滑环以及同心圆轨迹的同步旋转扫描成像,实现了基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像。在技术上,突破了原有基于光纤传感器的光声、超声成像难以实现全方位扫描的技术瓶颈;在性能上,优于压电式传感器的性能,因此本发明基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置可以为临床应用提供更好的超声、光声内窥成像结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,以解决上述现有技术存在的问题,实现全方位旋转扫描,为临床应用提供更好的超声、光声内窥成像结果。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,包括激发光光源、激发光传输光纤、同轴光电组合滑环、内窥探头、信号传输光纤、信号采集转化装置、信号传输电线、旋转驱动装置、传动系统和计算机终端;
所述激发光光源通过激发光传输光纤将激发光传输至所述内窥探头,所述内窥探头能够利用激发光实现超声信号激发和/或光声信号激发,所述内窥探头中的光纤传感器将超声回波信号转换为受超声调制的光学信号,通过所述信号传输光纤将受超声调制的光学信号传输至所述信号采集转化装置,所述信号采集转化装置采集光学信号并将其转换为电学信号,而后将电学信号通过信号传输电线向所述计算机终端输送,所述计算机终端从电学信号中提取并还原超声回波信号信息;
所述激发光传输光纤分为定子端激发光传输光纤和转子端激发光传输光纤;
所述定子端信号传输电线通过所述同轴光电组合滑环与所述转子端信号传输电线导通;
所述信号传输电线分为定子端信号传输电线和转子端信号传输电线;
所述同轴光电组合滑环能够实现所述转子端激发光传输光纤和所述转子端信号传输电线分别沿着两个圆轨迹同步旋转,且两个圆轨迹为同心圆;能有效避免所述转子端激发光传输光纤与所述转子端信号传输电线在同步旋转过程中发生缠绕而影响成像质量;
优选的,所述激发光光源由纳秒脉冲激光器提供;
优选的,所述光电组合滑环包括一个光纤滑环和一个导电滑环,所述光纤滑环和所述导电滑环同轴设置;
所述旋转驱动装置能够驱动小型化并封装于一体的所述转子端激发光传输光纤、所述内窥探头、所述信号传输光纤、所述信号采集转化装置、所述转子端信号传输电线在同心圆的轨迹上同步旋转,所述旋转驱动装置通过所述传动系统与所述同轴光电组合滑环建立联系,实现封装于一体的小型化装置在同心圆的轨迹上同步旋转,从而实现全方位旋转扫描内窥成像;
优选的,将所述转子端激发光传输光纤、所述内窥探头、所述信号采集转化装置、所述信号传输光纤、所述转子端信号传输电线全部进行小型化集成并封装,以便于利用一个旋转驱动装置来对所述转子端激发光传输光纤、所述内窥探头、所述信号采集转化装置、所述信号传输光纤、所述转子端信号传输电线进行同步旋转驱动;
还包括平移装置,所述平移装置能够驱动封装于一体的所述转子端激发光传输光纤、所述内窥探头、所述信号采集转化装置、所述信号传输光纤、所述转子端信号传输电线进行轴向移动;
所述信号采集转化装置需要高度集成化和小型化,便于封装以及实现全方位的同步旋转扫描成像;所述信号采集转化装置具备光学信号与电学信号转换的功能;
优选的,所述信号采集转化装置包括所述超声传感单元、所述泵浦光源、所述波分复用器、所述光纤隔离器、所述光纤起偏器、所述光纤光放大器和所述光电探测器。
所述内窥探头包括信号激发单元和所述超声传感单元;
其中,应用场景为超声成像时,所述信号激发单元是在所述信号激发光纤出射光斑的落脚点处修饰所述超声复合涂层,即为高热传导效率材料和高热膨胀系数材料,进而实现高效超声源的激发;
优选的,所述信号激发光纤出射光斑的落脚点为玻璃毛细管,所述高热传导效率材料为改性后的碳纳米管,所述高热膨胀系数材料为聚二甲基硅氧烷;
优选的,所述高热传导效率材料不局限于改性后的碳纳米管,可以是高浓度多壁碳纳米管水浆料或墨水等具有高热转化系数的材料;
优选的,所述激发光传输光纤为多模光纤,所述信号传输光纤为单模光纤;
其中,应用场景为光声成像时,所述信号激发单元是在所述信号激发光纤的前端设置光束聚焦的元件,进而实现高能量密度的激发光;
优选的,所述信号激发光纤的前端放置元件为所述渐变折射率透镜和所述直角棱镜;
优选的,所述激发光传输光纤可以为单模光纤,所述信号传输光纤为单模光纤;
所述超声传感单元将超声回波信号转换为受超声调制的光学信号,实现对超声回波信号的检测与接收;
优选的,所述超声传感单元为光纤激光超声传感器。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明提供的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,通过旋转驱动装置进行驱动,利用高度集成化和小型化的信号采集转化装置将受超声调制的光学信号转换为电学信号进行传输,配合同轴光电组合滑环以及同心圆轨迹的同步旋转扫描成像,统筹实现了基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像。
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示出根据本发明实施例的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置示意图;
图2示出根据本发明实施例的同轴光电组合滑环连接示意图;
图3示出根据本发明实施例的信号采集转化装置示意图;
图4示出根据本发明实施例的基于光纤传感器的超声/光声内窥探头示意图;
图5示出根据本发明实施例的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置中的光纤激光超声传感器与现有压电传感器灵敏度对比图;
图6示出利用本发明实施例的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置得到的大鼠直肠活体结构超声成像剖面效果图;
图7示出利用本发明实施例的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置得到的大鼠直肠活体结构光声成像三维效果图;
图中:
1-激发光光源;2-同轴光电组合滑环;21-光纤滑环;22-导电滑环;31-定子端激发光传输光纤;32-转子端激发光传输光纤;4-计算机终端;51-定子端信号传输电线;52-转子端信号传输电线;6-信号采集转化装置;601-泵浦光源;602-波分复用器;603-超声传感单元;604-光纤隔离器;605-光纤起偏器;606-光纤光放大器;607-光电探测器;7-信号传输光纤;8-内窥探头;801-引导管;802-超声传感光纤;803-光栅结构;804-光栅间隙;805-玻璃毛细管;806-外壳;807-超声复合涂层;808-信号激发光纤;809-渐变折射率透镜;810-直角棱镜;91-旋转驱动装置;92-平移装置;93-传动系统。
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,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,以解决上述现有技术存在的问题,实现全方位旋转扫描。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,该装置可应用于超声成像或者光声成像,也可以是多种成像方式叠加的多模态成像。如图1所示,包括激发光光源1、激发光传输光纤、同轴光电组合滑环2、内窥探头8、信号传输光纤7、信号采集转化装置6、信号传输电线、旋转驱动装置91、传动系统93、计算机终端4;
激发光光源1通过激发光传输光纤将激发光传输至内窥探头8,内窥探头8能够利用激发光实现超声信号激发和/或光声信号激发,内窥探头8中的光纤传感器将超声回波信号转换为受超声调制的光学信号,通过信号传输光纤7将受超声调制的光学信号传输至信号采集转化装置6,信号采集转化装置6采集光学信号并将其转换为电学信号,而后将电学信号通过信号传输电线向计算机终端4输送;计算机终端4从电学信号中提取并还原超声回波信号信息;
激发光传输光纤分为定子端激发光传输光纤31和转子端激发光传输光纤32;
定子端激发光传输光纤31通过同轴光电组合滑环2与转子端激发光传输光纤32导通;
信号传输电线分为定子端信号传输电线51和转子端信号传输电线52;
定子端信号传输电线51通过同轴光电组合滑环2与转子端信号传输电线52导通;
同轴光电组合滑环2能够实现转子端激发光传输光纤32和转子端信号传输电线52分别沿着两个圆轨迹同步旋转,且两个圆轨迹为同心圆,能有效避免转子端激发光传输光纤32与转子端信号传输电线52在同步旋转过程中发生缠绕而影响成像质量;
优选的,激发光光源1例如可以是纳秒脉冲激光器;
于一些实施例中,如图2所示,同轴光电组合滑环2包括一个光纤滑环21和一个导电滑环22,光纤滑环21和导电滑环22同轴设置;
优选的,如图2所示,同轴光电组合滑环2由光纤滑环21和导电滑环22两个滑环组成,光纤滑环21和导电滑环22同轴设置,导电滑环22呈环形,转子端激发光传输光纤32能够穿过导电滑环22并连接于光纤滑环21的转子端。转子端激发光光纤32与转子端传输电线52穿过传动系统93,可与封装于一体的小型化装置即虚线框区域相连通并实现同步旋转扫描成像。在其他实施例中,同轴光电组合滑环2还可以是在一个滑环中集成光纤滑环21和导电滑环22的功能,用一个滑环实现装置的简易化,具体的,同轴光电组合滑环2具备一个定子端和两个同轴设置的转子端,两个转子端分别对应于转子端激发光传输光纤32和转子端信号传输电线52;具体可选用现有技术中的光电混合旋转连接器;
旋转驱动装置91能够驱动小型化并封装于一体的转子端激发光传输光纤32、内窥探头8、信号传输光纤7、信号采集转化装置6、转子端信号传输电线52,即虚线框区域。旋转驱动装置91通过传动系统93与同轴光电组合滑环2建立联系,实现封装于一体的小型化装置在同心圆的轨迹上同步旋转,从而实现全方位旋转扫描内窥成像;
优选的,具体封装可采用外壳体容纳的方式;
优选的,旋转驱动装置91所采用的电机可以是双出轴电机,也可以是单出轴电机;
于一些实施例中,还包括平移装置92,平移装置92能够驱动封装于一体的虚线框区域即同轴光电组合滑环的转子端、转子端激发光传输光纤32、内窥探头8、信号采集转化装置6、信号传输光纤7、转子端信号传输电线52进行轴向移动,以实现对不同深度的人体组织进行扫描成像。
于一些实施例中,如图3所示,信号采集转化装置6进需要高度集成化和小型化集成,信号采集转化装置6还需具备光学信号和电学信号转换的功能,便于封装以及实现全方位的同步旋转扫描成像,其中包括超声传感单元603、泵浦光源601、波分复用器602、光纤隔离器604、光纤起偏器605、光纤光放大器606和光电探测器607;
其中,如图3所示,泵浦光源601通过波分复用器602输入超声传感单元603需要的激发光源以实现传感的功能。该超声传感单元603将采集回的超声反射信号依旧通过波分复用器602传输,经过光纤隔离器604以及光纤起偏器605实现光投影最大化,再传输到光纤光放大器606进行光学信号的放大以实现信号的优化,再输入到光电探测器607将光学信号转换为电学信号,最后进入到导电滑环22中进行电学信号的输出,与计算机终端4中的采集及解调系统做衔接工作,当然,信号采集转化装置6也可选用现有技术中任意一款设备,只要能够实现信号采集转化即可;
优选的,泵浦光源601选用为980nm泵浦光源;
优选的,光纤光放大器606为掺铒光纤放大器。
于一些实施例中,内窥探头8包括信号激发单元和超声传感单元603;
其中,应用场景为超声成像时,信号激发单元是在信号激发光纤808出射光斑的落脚点处修饰所述超声复合涂层807,即为高热传导效率材料和高热膨胀系数材料,进而实现高效超声源的激发;
优选的,信号激发光纤808出射光斑的落脚点为玻璃毛细管,所述高热传导效率材料为改性后的碳纳米管,所述高热膨胀系数材料为聚二甲基硅氧烷;
优选的,所述高热传导效率材料不局限于改性后的碳纳米管,例如可以是高浓度多壁碳纳米管水浆料,墨水等具有高热转化系数的材料;
优选的,上述的修饰方法例如可以有,用化学键的结合,将改性后的碳纳米管上的氨基等化学键与玻璃材质的羟基化学键相结合,形成紧紧黏附的效果;
于一些实施例中,如图4上方所示,应用场景为超声成像时,信号激发单元包括信号激发光纤808、超声复合涂层807和玻璃毛细管。通过将信号激发光纤808的端面侧抛,利用空气和玻璃之间的全反射原理实现激发光源的径向出射,径向光出射到外侧修饰有超声复合涂层807的玻璃毛细管上,则实现了径向超声源的激发。径向超声发射到生物组织上,生物组织反射回来的超声波由超声传感单元603接收;
优选的,激发光传输光纤为多模光纤,信号传输光纤7为单模光纤;
优选的,径向出射光的方法不限于光纤端面抛磨,例如可以是直角棱镜反射。
其中,应用场景为光声成像时,信号激发单元是在信号激发光纤808的前端设置光束聚焦的元件,进而实现高能量密度的激发光;
优选的,信号激发光纤808的前端放置元件为渐变折射率透镜809和直角棱镜810;
于一些实施例中,如图4下方所示,应用场景为光声成像时,信号激发光纤808可以与前端的渐变折射率透镜809对接耦合,使激发光会聚,然后通过直角棱镜810反射该会聚光束,利用调节信号激发光纤808与渐变折射率透镜809之间的距离,使得聚焦点聚焦于待成像的生物组织表面,以获取最佳的成像效果。径向光束照射到生物组织上,因热膨胀效应生物组织产生超声压力波,并由超声传感单元603接收;
优选的,激发光传输光纤可以为单模光纤,信号传输光纤7为单模光纤。
超声传感单元603将超声回波信号转换为受超声调制的光学信号,实现对超声回波信号的检测和接收;
于一些实施例中,如图4上方所示,超声传感单元603是由超声传感光纤802上的两个光栅结构803组成,在光栅结构803的中间存在一个光栅间隙804的灵敏区用来接收超声波信号。超声传感光纤802利用两段分离的玻璃毛细管805分别固定在外壳806的左内侧和右内侧,保证超声传感光纤802的稳定性。同时也将整个内窥探头8固定在引导管801上,保证整个内窥探头8的稳定性;
优选的,超声传感单元603为光纤激光超声传感器;
优选的,外壳806可以是不锈钢针管,可在结构运动的过程中起保护作用保护;
优选的,引导管801可以是扭力线圈,可实现近端远端的同步联动;
本发明所提供的双光纤超声/光声内窥探头,外壳806直径为1.2mm,外形尺寸得到了大大地缩减,实现了尺寸的小巧化,可应用于生物组织内窥成像实验中。
超声传感单元603为光纤激光超声传感器,相较于现有探头中使用的压电传感器,不仅尺寸上更小巧,同时也能克服压电传感器的局限性,提供更高的灵敏度以及更优越的成像质量。
图5示出根据本发明实施例的光纤激光传感器与现有压电传感器灵敏度对比图,可以看出本发明实施例中的光纤激光传感器的信噪比与压电传感器相比高出7-8倍。利用该光纤传感器得到了图6和图7的成像结果,图6示出利用本发明实施例的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置得到的活体大鼠直肠结构超声成像剖面效果图,可以看出扫描成像深度高达为2cm;图7示出利用本发明实施例的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,得到的活体大鼠直肠结构的光声成像效果图,可以看出本发明提供的成像装置能实现全方位旋转扫描内窥成像。
本发明提供的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,通过旋转驱动装置进行驱动,利用高度集成化和小型化的信号采集转化装置将超声回波信号转换为电学信号进行传输,配合同轴光电组合滑环以及同心圆轨迹的同步旋转扫描成像,统筹实现了基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像。
本发明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;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,其特征在于:包括激发光光源、激发光传输光纤、同轴光电组合滑环、内窥探头、信号传输光纤、信号采集转化装置、信号传输电线、旋转驱动装置、传动系统和计算机终端;
所述激发光光源通过激发光传输光纤将激发光传输至所述内窥探头,所述内窥探头能够利用该激发光实现超声信号激发和/或光声信号激发,所述内窥探头中的光纤传感器将超声回波信号转换为受超声调制的光学信号,通过所述信号传输光纤将受超声调制的光学信号传输至所述信号采集转化装置,所述信号采集转化装置采集光学信号并将其转换为电学信号,而后将该电学信号通过所述信号传输电线向所述计算机终端输送,所述计算机终端从电学信号中提取并还原超声回波信号信息;
所述激发光传输光纤分为定子端激发光传输光纤和转子端激发光传输光纤;
所述定子端激发光传输光纤通过所述同轴光电组合滑环与所述转子端激发光传输光纤导通;
所述信号传输电线分为定子端信号传输电线和转子端信号传输电线;
所述定子端信号传输电线通过所述同轴光电组合滑环与所述转子端信号传输电线导通;
所述同轴光电组合滑环能够实现所述转子端激发光传输光纤和所述转子端信号传输电线分别沿着两个圆轨迹同步旋转,且两个圆轨迹为同心圆。
2.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,其特征在于:将所述转子端激发光传输光纤、所述内窥探头、所述信号采集转化装置、所述信号传输光纤、所述转子端信号传输电线全部进行小型化集成并封装;所述旋转驱动装置能驱动小型化并封装于一体的所述转子端激发光传输光纤、所述内窥探头、所述信号传输光纤、所述信号采集转化装置和所述转子端信号传输电线,所述旋转驱动装置通过所述传动系统与所述同轴光电组合滑环建立联系,实现封装于一体的小型化装置在同心圆的轨迹上同步旋转,从而实现全方位旋转扫描内窥成像;
还包括平移装置,所述平移装置能够驱动小型化并封装于一体的所述转子端激发光传输光纤、所述内窥探头、所述信号采集转化装置、所述信号传输光纤和所述转子端信号传输电线进行轴向移动。
3.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,其特征在于:所述信号采集转化装置需高度集成化和小型化,便于封装以及实现全方位的同步旋转扫描成像;所述信号采集转化装置具备光学信号与电学信号转换的功能;所述信号采集转化装置包括超声传感单元、泵浦光源、波分复用器、光纤隔离器、光纤起偏器、光纤光放大器和光电探测器。
4.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,其特征在于:所述内窥探头包括信号激发单元和超声传感单元;
其中,应用场景为超声成像时,所述信号激发单元是在信号激发光纤出射光斑的落脚点处修饰超声复合涂层,即高热传导效率材料和高热膨胀系数材料,进而实现高效超声源的激发;
应用场景为光声成像时,所述信号激发单元是在信号激发光纤的前端设置光束聚焦的元件,进而实现高能量密度的激发光;
所述超声传感单元为光纤激光超声传感器,通过将超声回波信号转换为受超声调制的光学信号,实现对超声的回波信号检测与接收。
5.根据权利要求4所述的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,其特征在于:
应用场景为超声成像时,所述信号激发光纤出射光斑的落脚点为玻璃毛细管,所述高热传导效率材料为改性后的碳纳米管,所述高热膨胀系数材料为聚二甲基硅氧烷;
应用场景为光声成像时,所述信号激发光纤的前端放置元件为渐变折射率透镜和直角棱镜。
6.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,其特征在于:应用场景为超声成像时,所述激发光传输光纤为多模光纤;应用场景为光声成像时,所述激发光传输光纤可以为单模光纤;所述信号传输光纤均为单模光纤。
7.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,其特征在于:所述同轴光电组合滑环包括一个光纤滑环和一个导电滑环,所述光纤滑环和所述导电滑环同轴设置。
8.根据权利要求1所述的基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置,其特征在于:所述激发光光源由纳秒脉冲激光器提供。
CN202310127542.4A 2023-02-15 2023-02-15 一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置 Pending CN115989989A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310127542.4A CN115989989A (zh) 2023-02-15 2023-02-15 一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310127542.4A CN115989989A (zh) 2023-02-15 2023-02-15 一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115989989A true CN115989989A (zh) 2023-04-21

Family

ID=85990264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310127542.4A Pending CN115989989A (zh) 2023-02-15 2023-02-15 一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115989989A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102753092A (zh) * 2010-02-09 2012-10-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于使用光学位置感测进行成像和处置的装置、系统和方法
CN103385758A (zh) * 2013-07-22 2013-11-13 深圳先进技术研究院 一种血管内光声超声双模成像系统及其成像方法
CN104274149A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 深圳先进技术研究院 光声-荧光双模成像内窥镜
CN105011906A (zh) * 2015-06-11 2015-11-04 北京大学 一种结合滑环的光声计算层析成像系统及其成像方法
CN109349982A (zh) * 2018-12-07 2019-02-19 深圳先进技术研究院 多模态胰胆管成像系统
CN110859601A (zh) * 2019-12-20 2020-03-06 暨南大学 一种光声成像探头及光声成像系统
CN113081043A (zh) * 2021-04-12 2021-07-09 北京航空航天大学 超声成像探测器
CN113080871A (zh) * 2021-04-12 2021-07-09 北京航空航天大学 成像系统
US20210251605A1 (en) * 2018-06-15 2021-08-19 Ucl Business Ltd Ultrasound imaging probe
CN114129137A (zh) * 2021-12-02 2022-03-04 深圳先进技术研究院 一种血管内成像系统、装置以及成像方法
CN115568820A (zh) * 2022-09-05 2023-01-06 暨南大学 一种基于远端扫描的全光纤光声内窥成像装置及系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102753092A (zh) * 2010-02-09 2012-10-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于使用光学位置感测进行成像和处置的装置、系统和方法
CN104274149A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 深圳先进技术研究院 光声-荧光双模成像内窥镜
CN103385758A (zh) * 2013-07-22 2013-11-13 深圳先进技术研究院 一种血管内光声超声双模成像系统及其成像方法
CN105011906A (zh) * 2015-06-11 2015-11-04 北京大学 一种结合滑环的光声计算层析成像系统及其成像方法
US20210251605A1 (en) * 2018-06-15 2021-08-19 Ucl Business Ltd Ultrasound imaging probe
CN109349982A (zh) * 2018-12-07 2019-02-19 深圳先进技术研究院 多模态胰胆管成像系统
CN110859601A (zh) * 2019-12-20 2020-03-06 暨南大学 一种光声成像探头及光声成像系统
CN113081043A (zh) * 2021-04-12 2021-07-09 北京航空航天大学 超声成像探测器
CN113080871A (zh) * 2021-04-12 2021-07-09 北京航空航天大学 成像系统
CN114129137A (zh) * 2021-12-02 2022-03-04 深圳先进技术研究院 一种血管内成像系统、装置以及成像方法
CN115568820A (zh) * 2022-09-05 2023-01-06 暨南大学 一种基于远端扫描的全光纤光声内窥成像装置及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6538956B2 (ja) 超音波と光学を複合した画像手段を有する撮像プローブ
CN106361294B (zh) 一种血管内光学相干断层成像-光声-超声多模成像装置与方法
US8764666B2 (en) Ultrasound guided optical coherence tomography, photoacoustic probe for biomedical imaging
US20050143664A1 (en) Scanning probe using MEMS micromotor for endosocopic imaging
WO2015003449A1 (zh) 光声-荧光双模内窥镜
CN103462644B (zh) 光声内窥镜
CN103385758B (zh) 一种血管内光声超声双模成像系统及其成像方法
US9351705B2 (en) Miniaturized photoacoustic imaging apparatus including a rotatable reflector
CN108670177B (zh) 一种乳管内窥镜成像探头
CN105769128A (zh) 一体化的光声、超声、光声弹性内窥成像装置及其方法
CN110859601B (zh) 一种光声成像探头及光声成像系统
JPH1156752A (ja) 被検体内断層イメージング装置
CN113397481B (zh) 基于光纤扫描的光声-oct双模态内窥成像系统及方法
KR101737440B1 (ko) 광음향/초음파 융합 카테터와 이를 이용한 통합 영상 획득 시스템 및 방법
CN114224294A (zh) 用于光声成像的探测装置、内窥镜处理装置及成像系统
CN115989989A (zh) 一种基于光纤传感器的全方位旋转扫描内窥成像装置
CN217186087U (zh) 用于光声成像的探测装置、内窥镜处理装置及成像系统
CN205374286U (zh) 一种基于面阵探测器的手持式一体化光声成像检测装置
CN113081043B (zh) 超声成像探测器
US11609326B2 (en) Transparent ultrasound transducer with light beam shaping and the method for assembling the same
CN219516242U (zh) 用于光声/超声成像的探头及成像系统
CN113951802B (zh) 一种光学超声胶囊内窥镜及成像方法
CN112515631B (zh) 血管内窥成像装置
CN116262027A (zh) 一种多点聚焦光声内窥成像导管
CN117338254A (zh) 一种基于气管导管光声成像的肺泡水氧含量监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination