CN212816219U - 一种医疗oct样品臂及医疗oct成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种医疗OCT样品臂及医疗OCT成像系统。其中，所述医疗OCT样品臂包括保护套、容置于保护套内的光纤，所述光纤一端与光纤耦合器连接，另一端的端部连接有一半球状的透镜，所述半球状的透镜包括平面和球面，所述平面呈倾斜状设置，用以将光纤传播的光线传导至球面，所述保护套正对所述球面还开设有透光区，以供光线穿过。本技术方案旨在优化内部结构，使零部件更少，结构更为简单。

Description

一种医疗OCT样品臂及医疗OCT成像系统

技术领域

本实用新型涉及医疗OCT成像领域，尤其提供一种医疗OCT样品臂及医疗OCT成像系统。

背景技术

光学相干层析(Optical Coherence Tomography，简称OCT)是20世纪90年代初发展起来的低损、高分辨、非侵入式的医学、成像技术。光学相干层析技术它利用弱相干光干涉仪的基本原理，检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，通过扫描，可得到生物组织二维或三维结构图像。

光学相干层析成像基于干涉仪原理，利用近红外弱相干光照射到待测组织，依据光的相干性产生干涉，采用超外差探测技术，测量反射回来的光强，用于组织浅表层成像。OCT系统是由低相干光源、光纤迈克尔逊干涉仪和光电探测系统等构成；

OCT的核心是光纤迈克尔逊干涉仪。低相干光源超辐射发光二极管(Superluminescence Diode，SLD)发出的光耦合进入单模光纤，被2×2光纤耦合器均分为两路，一路是经透镜准直并从平面反射镜返回的参考光；另一路是经透镜聚焦到被测样品的采样光束。

而采样光束中的透镜结构通常包括与光纤端面呈倾斜角度设置的扫描振镜，用以将光线反射，再通过物镜聚焦，结构相对复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单的医疗OCT样品臂。

为实现上述目的，本实用新型提供一种医疗OCT样品臂，包括保护套、容置于保护套内的光纤，所述光纤一端与光纤耦合器连接，另一端的端部连接有一半球状的透镜，所述半球状的透镜包括平面和球面，所述平面呈倾斜状设置，用以将光纤传播的光线传导至球面，所述保护套正对所述球面还开设有透光区，以供光线穿过。

可选地，平面与光纤端面的水平面所形成的角度为40°。

可选地，光纤端部热熔机械研磨成所述半球状的透镜。

可选地，光纤的直径为0.125mm；所述半球状的透镜的直径为0.28mm-0.30mm。

可选地，平面还安装有扩散板。

可选地，样品臂还包括有保护盖，所述保护盖一端插接于所述保护套的端部，另一端呈弧面或半球面设置。

可选地，样品臂还包括传动组件，所述传动组件用以驱动位于所述保护套内的光纤转动。

可选地，传动组件包括驱动电机，传动套筒、主动齿轮，所述主动齿轮安装于所述驱动电机，所述传动套筒套设于所述光纤外周，且所述传动套筒的外壁设有从动齿轮以与所述主动齿轮啮合连接，所述主动齿轮随驱动电机旋转，并带动从动齿轮旋转，进而通过带动传动套筒带动光纤旋转。

本实用新型还提供一种医疗OCT成像系统，包括光纤耦合器，所述光纤耦合器包括前端和后端，且于所述前端设有第一端口、第二端口；于后端设有第三端口及第四端口，所述第一端口和所述第二端口分别连接光源器件和接有计算机的探测器，所述第三端口和第四端口分别连接参考臂和样品臂，所述样品臂包括保护套、容置于保护套内的光纤，所述光纤一端与光纤耦合器连接，另一端的端部连接有一半球状的透镜，所述半球状的透镜包括平面和球面，所述平面呈倾斜状设置，用以将光纤传播的光线传导至球面，所述保护套正对所述球面还开设有透光区，以供光线穿过。

本实用新型技术方案通过将光纤端部的透镜采用半球形设置，其倾斜的平面用以将光纤传输的光纤反射至球面聚焦后从透光区射出，无需单独设置扫描振镜和物镜，结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中医疗OCT样品臂连接结构剖视示意图；

图2为本实用新型实施例中医疗OCT样品臂局部的连接结构放大剖视示意图；

图3为本实用新型实施例中医疗OCT成像系统。

其中，图中各附图标记：

100-医疗OCT样品臂；10-保护套；11-透光区；20-光纤；21-半球状透镜； 211-平面；212-球面；22-固定段；23-旋转段；30-扩散板；50-保护盖；70-传动组件；71-驱动电机；72-传动套筒；721-从动齿轮；73-主动齿轮；74-降速齿轮； 200-光纤耦合器；210-第一端口；220-第二端口；230-第三端口；240-第四端口； 300-光源器件；400-参考臂；500-探测器，510-计算机；1000-医疗OCT成像系统；A-光线方向；A1-测量光；A2-观测光。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1和图2，本实用新型提供一种医疗OCT样品臂100，包括保护套 10、容置于保护套10内的光纤20，所述光纤20一端与光纤耦合器200连接，另一端的端部连接有一半球状的透镜21，所述半球状的透镜21包括平面211和球面212，所述平面211呈倾斜状设置，用以将光纤20传播的光线传导至球面 212，所述保护套10正对所述球面212还开设有透光区11，以供光线穿过。

本实用新型技术方案通过将光纤20端部的透镜采用半球形设置，其倾斜的平面211用以将光纤20传输的光线反射至球面212聚焦后从透光区11射出，无需单独设置扫描振镜和物镜，结构简单。

本实用新型技术方案首先通过对大直径的单模光纤20一端采用拉锥处理形成直径为0.125mm的光纤20，再通过对拉锥的光纤20端部热熔成直径为为 0.28mm-0.30mm的球状透镜，在本实施例中该球状透镜的直径优选为0.28mm，可以理解的是，在实际应用过程中，用户根据其加工精度和需求在0.28mm和 0.30mm范围内选取合适的直径尺寸也属于本实用新型保护范围之内。

再进一步通过对球状透镜研磨加工处理，对球状透镜加工出一倾斜的平面 211，且该倾斜的平面211与光纤20端面的水平面211直径的夹角为40°，成半球状的透镜21，以使光纤20发射的探测光束经过该倾斜的平面211时发生内反射，并且反射至球面212聚集射出。

具体地，如图2所示，在本实用新型实施例中，所述平面211与光纤20的光轴倾斜设置，形成二向色性表面，当光纤20发射的光线通过倾斜设置的平面 211时，被二向色性表面分开成不可见的测量光A1和可见的观测光A2，所述不可见的测量光A1被反射至球面212聚焦，并通过保护套10的透光区11射出，可见的观测光A2从倾斜表面透出。通过分离不可见光的测量光A1和可见光的观测光A2，并且从保护套10的对应的侧面透光区11发射分离的测量光A1，同时将来自活体的返回光入射在光纤20上，以进行测量及返回测量图像。同时，分离的观测光A2从倾斜的平面211漫射出，并传到至保护套10外部，实现观测位置确认。

具体地，如图2所示，在本实用新型实施例中，为增强效果，在该倾斜的平面211还安装有扩散板30，以使观测光A2可在该倾斜平面211上扩散，并且可以容易地在视觉上识别测量位置和测量方向。

具体地，如图2所示，在本实用新型实施例中，样品臂还包括有保护盖50，所述保护盖50一端插接于所述保护套10的端部，另一端呈弧面或半球面212 设置，通过设有保护盖50，且将保护盖50的端面设计成弧面或半球面212设置，有效防止样品臂进入人体时对人体内部组织造成刺激和损伤的情况产生。

具体地，如图1所示，在本实用新型实施例中，样品臂还包括传动组件70，所述传动组件70用以驱动位于所述保护套10内的光纤20转动。该传动组件70 包括驱动电机71，传动套筒72、主动齿轮73，所述主动齿轮73安装于所述驱动电机71，所述传动套筒72套设于所述光纤20外周，且所述传动套筒72的外壁设有从动齿轮721以与所述主动齿轮73啮合连接，所述主动齿轮73随驱动电机71旋转，并带动从动齿轮721旋转，进而通过带动传动套筒72带动光纤 20旋转，以使出射测量光A1束随之旋转，可实现获取轴向上的每个断层图像，并且可以从断层图像生成三维图像，进而获取到样品组织侧壁的立体影像。

具体地，如图1所示，在本实用新型实施例中，所述光纤20包括与传动套筒72连接的旋转段23和与光纤耦合器200连接的固定段22，且所述旋转段23 和所述固定段22耦合使光路联通。

具体地，如图1所示，在本实用新型实施例中，所述主动轮和所述从动轮之间还设有减速齿轮，以使转速降低，传动平稳。

如图3所示，本实用新型还提供一种医疗OCT成像系统1000，包括2X2 光纤耦合器200，即所述光纤耦合器200包括前端和后端，且于所述前端设有第一端口210、第二端口220；于后端设有第三端口230及第四端口240，所述第一端口210和所述第二端口220分别连接光源器件300和接有计算机510的探测器500，所述第三端口230和第四端口240分别连接参考臂400和样品臂，所述样品臂的具体结构参照上述实施例，由于医疗OCT成像系统1000采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

第一端口210连接光源器件300，第二端口220连接光谱仪。光源发射的激光自第一端口210输入光纤耦合器200，在光纤耦合器200中分为两束，其中之一经过第四端口240进入样品臂，用于检测病变，另一束光经过第三端口230 进入参考臂400，用于相位补偿和激光能量调整，激光经样品臂和参考臂400回传后合光干涉，由第二端口220连接的光谱仪进行检测，并通过电脑计算机510 显示出。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种医疗OCT的样品臂，其特征在于，包括保护套、容置于保护套内的光纤，所述光纤一端与光纤耦合器连接，另一端的端部连接有一半球状的透镜，所述半球状的透镜包括平面和球面，所述平面呈倾斜状设置，用以将光纤传播的光线传导至球面，所述保护套正对所述球面还开设有透光区，以供光线穿过。

2.如权利要求1所述的医疗OCT的样品臂，其特征在于，所述平面与光纤端面的水平面所形成的角度为40°。

3.如权利要求1所述的医疗OCT的样品臂，其特征在于，所述光纤端部热熔机械研磨成所述半球状的透镜。

4.如权利要求1所述的医疗OCT的样品臂，其特征在于，所述光纤的直径为0.125mm；所述半球状的透镜的直径为0.28mm-0.30mm。

5.如权利要求1所述的医疗OCT的样品臂，其特征在于，所述平面还安装有扩散板。

6.如权利要求1所述的医疗OCT的样品臂，其特征在于，所述样品臂还包括有保护盖，所述保护盖一端插接于所述保护套的端部，另一端呈弧面或半球面设置。

7.如权利要求1所述的医疗OCT的样品臂，其特征在于，所述样品臂还包括传动组件，所述传动组件用以驱动位于所述保护套内的光纤转动。

8.如权利要求7所述的医疗OCT的样品臂，其特征在于，所述传动组件包括驱动电机，传动套筒、主动齿轮，所述主动齿轮安装于所述驱动电机，所述传动套筒套设于所述光纤外周，且所述传动套筒的外壁设有从动齿轮以与所述主动齿轮啮合连接，所述主动齿轮随驱动电机旋转，并带动从动齿轮旋转，进而通过带动传动套筒带动光纤旋转。

9.一种医疗OCT成像系统，其特征在于，包括光纤耦合器，所述光纤耦合器包括前端和后端，且于所述前端设有第一端口、第二端口；于后端设有第三端口及第四端口，所述第一端口和所述第二端口分别连接光源器件和接有计算机的探测器，所述第三端口和第四端口分别连接参考臂和如权利要求1至8中任一项所述的样品臂。

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