CN205083436U

CN205083436U - 三维oct鼻咽镜成像装置

Info

Publication number: CN205083436U
Application number: CN201520640417.4U
Authority: CN
Inventors: 李江华; 杜勇
Original assignee: Shenzhen Institute of Information Technology
Current assignee: Shenzhen Institute of Information Technology
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2025-08-24

Abstract

本实用新型涉及了一种三维OCT鼻咽镜成像装置，包括红外光源、工作镜管、OCT系统、鼻咽镜成像系统、以及计算机图像处理系统；所述工作镜管包括自聚焦镜头、导光光纤束、传像纤维束以及冲洗管；所述OCT系统包括光纤耦合器、参考臂、探测臂、以及光谱仪；所述鼻咽镜成像系统包括探测臂、图像放大器以及摄像系统；所述OCT成像系统和所述鼻咽镜成像系统共用近红外光源和工作镜管；所述导光光纤束导入近红外光源，经自聚焦镜头输出后照射鼻咽组织，鼻咽组织反射回的散射光与参考臂的参考光发生干涉，干涉图可得到病变区域的深度二维图；同时，鼻咽组织反射回的反射光经所述自聚焦镜头聚焦后，由所述传像纤维束导入图像放大器可确定病变区域；本实用新型将传统几何光学系统与OCT系统相结合，提供大范围定位图和小区域深度图的三维内窥图，两系统共用光源，相互成像不受影响，互为补充；这样可同时获取鼻咽组织表面与深度结构信息，结构更加合理，成像更加稳定。

Description

三维OCT鼻咽镜成像装置

技术领域

本实用新型涉及一种光学成像设备，尤其涉及三维OCT鼻咽镜成像装置。

背景技术

光学相干层析成像（OCT）是一种新型无损成像技术。它可以检测到在体活体鼻咽组织表面2-3mm深度鼻咽组织微观结构，实现三维成像。高分辨率可达2微米。但是成像范围小，一般只有1-3个毫米。目前，在鼻疾病的诊断过程中，通常采用的检测设备为鼻内镜和纤维鼻咽镜。常规这些内窥镜中的光学系统包括多个可折射的光学镜头，通过这些光学镜头的组合可将图像传到摄像系统，可实现大视野成像。然而，这种现有的光学系统只能观察到鼻咽组织表层的信息。因此，实现多功能无损成像是医学临床应用的发展需求。

目前，纤维内窥镜不能实现全方位360度检查，不利于观察鼻咽组织深处的病变部位和范围。专利申请号为201310332909.2的专利“一种纤维内窥镜”的纤维内窥镜增加观察区域，能实现360度全方位无死角的观察，消除盲区。但是，它只能观察组织表层信息。

经文献检索发现，类似专利申请号为201110246255.2的专利“一种光学相干层析成像系统”。该专利利用与裂隙灯联合光学相干层析眼科检查仪，将几何光学图像与OCT技术结合起来。实现同时获取眼底表面或眼前节表面与深度结构信息。但是，他们用两种光源，使得结构更为复杂，成本更高。

经文献检索发现，类似专利申请号为201320752488.4的专利“一种用于耳鼻检查的内窥频域OCT装置”。该装置结构简单，成本低。但是OCT成像范围小，不能对病变区域定位；同时不能实现鼻咽喉全方位360度检查。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种稳定的多功能OCT鼻咽镜成像装置，两套系统共用光源；其中OCT系统收集的是鼻咽组织的散射光，而鼻咽镜成像的是鼻咽组织的反射光；两种系统能同时成像，快速提供鼻咽组织的三维图像；同时收集散射光和反射光能了解更多鼻咽组织的信息，有利于疾病的早期诊断特别是鼻咽癌等的筛选和早期诊断。

本实用新型为解决上述技术问题采用的技术方案如下：

三维OCT鼻咽镜成像装置，包括近红外光源、工作镜管、OCT系统、鼻咽镜成像系统、以及计算机图像处理系统；所述工作镜管包括自聚焦镜头、导光光纤束、传像纤维束以及冲洗管；所述工作镜管外围是护管，前端内设有自聚焦镜头，所述传像纤维束连接在所述自聚焦镜头的后端，用于传输图像；护管内层四周轴向贯穿有导光光纤束和一根冲洗管，所述导光光纤束的光端与光源相连接，导光光纤束填充所述护管的间隙，提供充足的光源，且它们之间彼此隔开；所述冲洗管后端设有注射入口；所述OCT系统包括光纤耦合器、参考臂、探测臂、以及光谱仪；所述近红外光源的光经过光纤耦合器，分为两束光，一束为参考臂，另外一束通过导光光纤束照射鼻咽组织，即为OCT系统的探测臂；所述探测臂从光纤耦合器到自聚焦镜头沿光路设置有导光光纤束，导光光纤束把近红外光源引出，透过自聚焦镜照射鼻咽组织后，同时收集鼻咽组织的散射光，所述探测臂返回的鼻咽组织的光散射信号和参考臂返回的镜面反射光信号经过光纤耦合形成干涉后输出到光谱仪，产生的0CT图像送入计算机图像处理系统上显示；所述鼻咽镜成像系统包括探测臂、图像放大器以及摄像系统；所述图像放大器接在传像纤维束后端；这样鼻咽组织的反射光由自聚焦镜聚焦送到传像纤维束，然后经传像纤维束后端的图像放大器进行放大之后至摄像系统，并将图像进一步显示到计算机图像处理系统。所述OCT成像系统和所述鼻咽镜成像系统共用近红外光源和工作镜管。

以上所述计算机图像处理系统包括显示屏和图像处理软件。

以上所述自聚焦镜头的头部可360度旋转；所述工作镜管可弯曲；所述弯曲部的弯曲角度为0～180度。

以上所述外围护管的直径为4mm，其内壁设有距离标识。

以上所述导光光纤束导入近红外光源，鼻咽组织反射回的散射光与参考光的干涉图可得到病变区域的深度二维图；同时，鼻咽组织反射回的反射光经所述自聚焦镜头聚焦后，由所述传像纤维束导入图像放大器可确定病变区域。

以上所述冲洗管为软管，冲洗管的注射入口与注射器接口相连通。

作为上述方案的改进，所述护管内衬有金属网。

实施本实用新型，具有如下的有益效果：

本实用新型中OCT系统收集的是鼻咽组织的散射光，而鼻咽镜成像的是鼻咽组织的反射光；OCT成像系统和鼻咽镜成像系统共用近红外光源和工作镜管，可节省成本，既解决了鼻咽镜中只能观察到表层的问题，又解决了OCT系统中只能小范围观察病变区域的局限；两种系统能同时成像，快速提供鼻咽组织的三维图像；同时收集散射光和反射光能了解更多鼻咽组织的信息，有利于疾病的早期诊断特别是鼻咽癌等的筛选和早期诊断。

附图说明

图1是本实用新型三维OCT鼻咽镜的结构示意图。

图2是图1中的A-A向视图。

图中：1、近红外光源；2、光纤耦合器；3、参考臂；4、导光光纤束；5、探测臂；6、光谱仪；7、自聚焦镜头；8、传像纤维束；9、冲洗管；10、工作镜管；11、护管；12、图像放大器；13、摄像系统；14、计算机图像处理系统；15、注射入口。

具体实施方式

图1显示了三维OCT鼻咽镜成像装置，包括近红外光源1、工作镜管10、OCT系统、鼻咽镜成像系统、以及计算机图像处理系统14；所述工作镜管10包括自聚焦镜头7、导光光纤束4、传像纤维束8以及冲洗管；所述工作镜管10外围是护管11，前端内设有自聚焦镜头7，所述传像纤维束8连接在所述自聚焦镜头7的后端，用于传输图像；护管11内层四周轴向贯穿有导光光纤束4和一根冲洗管9，所述导光光纤束4的光端与光源1相连接，导光光纤束4填充所述护管11的间隙，提供充足的光源，且它们之间彼此隔开；所述冲洗管9后端设有注射入口15；所述OCT系统包括光纤耦合器2、参考臂3、探测臂5、以及光谱仪6；所述近红外光源1的光经过光纤耦合器2，分为两束光，一束为参考臂3，另外一束通过导光光纤束照射鼻咽组织，即为OCT系统的探测臂5；所述探测臂5从光纤耦合器2到自聚焦镜头7沿光路设置有导光光纤束4，导光光纤束4把近红外光源1引出，透过自聚焦镜7照射鼻咽组织后，同时收集鼻咽组织的散射光，所述探测臂5返回的鼻咽组织的光散射信号和参考臂3返回的镜面反射光信号经过光纤耦合形成干涉后输出到光谱仪6，产生的0CT图像送入计算机图像处理系统14上显示；所述鼻咽镜成像系统包括探测臂5、图像放大器12以及摄像系统13；所述图像放大器12接在传像纤维束8后端；这样鼻咽组织的反射光由自聚焦镜7聚焦送到传像纤维束8，然后经传像纤维束8后端的图像放大器12进行放大之后至摄像系统13，并将图像进一步显示到计算机图像处理系统14；所述OCT成像系统和所述鼻咽镜成像系统共用近红外光源1和工作镜管10。

工作镜管10的护管11的直径范围为4mm，长度为175-366mm。冲洗管9后端与注射器15相连，注射器15在工作镜管10的外端。

所述护管内11衬有金属网，可以使OCT鼻咽镜具有柔软且不易拉伸的特点，具有设计合理、使用方便的优点。

所述护管11内设有距离标识，可以探测探头进入鼻腔的深度。

导光纤维束4与自聚焦镜7和冲洗管9的A-A向视图如图2所示，导光光纤束4把近红外光源引出，透过自聚焦镜7照射鼻咽组织后，同时收集鼻咽组织的散射光。另一方面，鼻咽组织的反射光由自聚焦镜7聚焦到连接在其后的传像光纤8经过放大器12后至摄像系统13，并将图像进一步显示到上述计算机图像处理系统14中；所述导光光纤束4导入近红外光源1，鼻咽组织反射回的散射光与参考光的干涉图可得到病变区域的深度二维图；同时，鼻咽组织反射回的反射光经所述自聚焦镜头聚焦后，由所述传像纤维束8导入图像放大器可确定病变区域。

以上所述仅为本实用新型较佳实施方案而已，并不能以此来限定本实用新型的范围。因此，凡是按本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims

1.三维OCT鼻咽镜成像装置，其特征在于：包括近红外光源、工作镜管、OCT系统、鼻咽镜成像系统、以及计算机图像处理系统；

所述工作镜管包括自聚焦镜头、导光光纤束、传像纤维束以及冲洗管；所述工作镜管外围是护管，前端内设有自聚焦镜头，所述传像纤维束连接在所述自聚焦镜头的后端，用于传输图像；护管内层四周轴向贯穿有导光光纤束和一根冲洗管，所述导光光纤束的光端与光源相连接，导光光纤束填充所述护管的间隙，且它们之间彼此隔开；所述冲洗管后端设有注射入口；

所述OCT系统包括光纤耦合器、参考臂、探测臂、以及光谱仪；所述近红外光源的光经过光纤耦合器，分为两束光，一束为参考臂，另外一束通过导光光纤束照射鼻咽组织，即为OCT系统的探测臂；所述探测臂从光纤耦合器到自聚焦镜头沿光路设置有导光光纤束，导光光纤束把近红外光源引出，透过自聚焦镜照射鼻咽组织后，同时收集鼻咽组织的散射光，所述探测臂返回的鼻咽组织的光散射信号和参考臂返回的镜面反射光信号经过光纤耦合形成干涉后输出到光谱仪，产生的0CT图像送入计算机图像处理系统上显示；

所述鼻咽镜成像系统包括探测臂、图像放大器以及摄像系统；所述图像放大器接在传像纤维束后端；这样鼻咽组织的反射光由自聚焦镜聚焦送到传像纤维束，然后经传像纤维束后端的图像放大器进行放大之后至摄像系统，并将图像进一步显示到计算机图像处理系统；

所述OCT系统和所述鼻咽镜成像系统共用近红外光源和工作镜管。

2.根据权利要求1所述的三维OCT鼻咽镜成像装置，其特征在于：所述计算机图像处理系统包括显示屏和图像处理软件。

3.根据权利要求1所述的三维OCT鼻咽镜成像装置，其特征在于：所述自聚焦镜头的头部可360度旋转；所述工作镜管可弯曲；弯曲部的弯曲角度为0～180度。

4.根据权利要求1所述的三维OCT鼻咽镜成像装置，其特征在于：外围护管的直径为4mm，其内壁设有距离标识。

5.根据权利要求1所述的三维OCT鼻咽镜成像装置，其特征在于：所述导光光纤束导入近红外光源，鼻咽组织反射回的散射光与参考光的干涉图可得到病变区域的深度二维图；同时，鼻咽组织反射回的反射光经所述自聚焦镜头聚焦后，由所述传像纤维束导入图像放大器可确定病变区域。

6.根据权利要求1所述的三维OCT鼻咽镜成像装置，其特征在于：所述冲洗管为软管。