本实用新型专利技术提供一种具有自动充放气设备的OCT内窥扫描成像系统，其中所述自动充放气设备包括：控制和显示模块、气泵、充放气电磁阀、压力传感器、防爆压力传感器、机械压力开关。通过在OCT内窥扫描成像系统中使用自动充放气设备，可以免去医生对球囊手动充放气的操作，缩短医生充放气的时间，因此，提高安全性，避免球囊过充爆炸的风险。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种OCT内窥扫描成像系统，特别是具有自动充放气设备的OCT 内窥扫描成像系统。
技术介绍
光学相干断层成像（Optical Coherence Tomography，简称0CT)，已广泛应用在眼 科诊断领域，这项技术是建立在光学、电子学以及计算机技术科学的基础上，是集光电及高 速数据采集和图像处理等多项前沿学科为一体的新型成像技术，OCT凭借其具有高分辨率、 高速成像等优点而备受人们的关注，并在生物医学与临床诊断领域开始得到重视和应用。 与现有的CT、超声、MRI等其他成像方式相比，OCT具有极高的分辨率，与传统的激 光共聚焦显微镜相比，OCT的成像深度具有明显的优势。传统光学探头的核心技术大多采 用光纤束进行光传导并进行成像，或者采用CCD技术进行成像，此类内窥探头仅能探测组 织表面的病变，然而早期癌症的症状发生在表皮以下1-3毫米的深度，因此传统光学内窥 探头就显得力不从心。目前也有通过超声原理进行医学成像的内窥探头，虽然可获得生物 组织表层以下较深的组织信息，但分辨率仅为毫米量级，对早期的癌症易造成漏诊。 内窥式OCT技术是近十年伴随OCT技术发展而诞生并蓬勃发展的一项OCT分支技 术，其核心目标是在不降低分辨率的前提下将OCT光学成像设备微型化，为人体内部脏器 管腔提供高分辨率OCT图像。这项技术极大的扩展了 OCT技术的应用领域，使得OCT检查 对象已经涉及到各种消化道管腔，大消化道管腔（如食道，直肠），小消化道管腔（如胆道） 等。 目前，在对病人食道、胆道、肠道等进行光学相干断层扫描时，医生对于进入人体 内的球囊需进行手动充气和手动放气的操作。它的局限性在于，充气精度无法准确控制，充 气放气速度慢，医生手动操作存在误差，无过压保护等。因此迫切需要一种能够解决现有技 术局限性，满足实际医疗工作的新技术。
技术实现思路
本技术的目的之一是提供一种自动充放气设备在OCT内窥扫描成像系统中 的应用，所述OCT内窥扫描成像系统包括扫频激光模块、干涉模块、探测器模块、数据采集 模块、数据处理模块、图像显示模块、执行机构、球囊导管、OCT微探头，以及自动充放气设 备，所述自动充放气设备包括：控制和显示模块、气泵、充放气电磁阀、压力传感器、防爆压 力传感器、机械压力开关。所述自动充放气设备实现了自动充气和吸气，且具有设定不同气 压参数的功能，可对不同规格的球囊进行充放气，设备在给球囊充气过程中达到设定的气 压值后停止充气，且具有过压保护功能。 本技术的另一目的是提供一种OCT内窥扫描成像系统，包括扫频激光模块、 干涉模块、探测器模块、数据采集模块、数据处理模块、图像显示模块、执行机构、球囊导管、 OCT微探头、以及所述自动充放气设备，其中： 所述扫频激光模块包括高速扫频激光器、光纤隔离器与光纤耦合器，将从扫 频激光器输出的光学信号与后续光路隔离，防止后续光路返回的光学信号干扰激光器 正常工作；所述干涉模块可采用光纤式马赫一曾德尔干涉仪（MZI)或光纤式迈克尔逊 (Michelson)干涉仪结构。其中马赫一曾德尔干涉仪结构主要由两个光纤耦合器、两个光 纤环形器以及两个光纤偏振控制器组成，其中第一个光纤耦合器一般采用非对称式光纤 耦合器，将大部分激光输出至样品臂的微探头；在参考臂与样品臂中均放置一个光纤环形 器以收集从两个臂反射或散射回的光学信号；第二个光纤耦合器可采用对称式2X2光纤 耦合器（即分光比为50/50)以产生光学干涉信号并降低直流共模信号，光纤偏振控制器 被对称的放置在参考臂与样品臂中，用于调整两个臂的偏振状态以获得最佳的光学干涉信 号。迈克尔逊干涉仪结构则由一个对称式2X2光纤耦合器、一个光纤环形器以及两个光学 偏振控制器组成，扫频激光首先经过光纤环形器后在进入光纤耦合器，从参考臂与样品臂 反射或散射回的光学信号在经过同一个光纤耦合器产生干涉信号，光纤偏振控制器被对称 的放置在参考臂与样品臂中，用于调整两个臂的偏振状态以获得最佳的光学干涉信号。马 赫一曾德尔干涉仪（MZI)的优点在于结构对称、色散管理简单、探测灵敏度高。迈克尔逊 (Michelson)干涉仪的优点在于结构简单、且不会引入偏正模色散（PMD)，两者的共同之处 在于两个臂中间的光程差决定了发生光学时钟的自由光谱区（FSR)，也最终决定了 OCT图 像的最大成像深度；探测器模块可采用高速平衡光电探测器，主要用于将从干涉模块输出 的干涉光学信号转换成电学信号；所述数据采集模块是高速模数采集卡，主要用于将模拟 电学信号转换成数字电学信号，并将数字信号提供给数据处理模块进行数字信号处理；所 述数据处理模块是具有数字信号处理能力的芯片（如CPU，GPGPU、DSP、FPGA等），主要用于 对原始信号进行处理并转化为最终的图像信号；所述图像显示模块主要用于显示图像信号 并负责图像的后处理以及测量工作；所述执行机构由光纤旋转连接器、电机以及电动平移 台组成，执行机构中的旋转电机驱动OCT微探头进行旋转扫描，同时电动平移台驱动执行 机构往某一方向移动，这时软件将获取到的旋转扫描数据及平移台移动数据进行重建，即 产生3D图像；所述OCT微探头主要用于进入人体内部脏器以传输扫频激光并采集从生物组 织中背向散射的光学信号；所述球囊导管用于扩张人体内部脏器管道，消除皱褶并将OCT 微探头稳定于球囊中心；所述自动充放气设备主要用于扩张球囊导管。通过在OCT内窥扫 描成像系统中使用自动充放气设备，其可实现的效果在于：首先，免去了医生对球囊手动充 放气的操作，缩短了医生充放气的时间，并提高了安全性，避免了球囊过充爆炸的风险；其 次，精确的气压控制使球囊充气后的形状一致性得到保证，由于光学成像对于球囊撑起的 被扫描物体的形状敏感，这就对同一个被扫描对象进行多次扫描的重复性较好，医生可对 于扫描后的图像数据进行比对；再次，在紧急情况处理时，可实现自动放气的同时医生做其 他的操作。 优选地，所述OCT微探头包括单模光纤，套在弹簧管中；透镜组件，使通过光纤传 播的光聚集在预定的工作距离处，所述透镜组件包括玻璃棒和自聚焦透镜，通过改变玻璃 棒与单模光纤的胶合距离可以改变OCT微探头的工作距离；通过自聚焦透镜与玻璃棒的胶 合，增大自聚焦透镜的通光孔径，进而提高OCT探头的数值孔径和横向分辨率。所述OCT微 探头还可包括反射镜、支撑不锈钢管和开槽不锈钢管，这些光学元件端面用光学胶水胶合。 其中，所述单模光纤一端带有光纤标准接头，此接头可与OCT系统的光纤旋转端 相连接，所述单模光纤套在弹簧管中（覆有PTFE膜），弹簧管可以有效保护单模光纤，降低 了探头旋转时的阻力，使所述OCT微探头整体扫描更平稳顺畅，所述光纤标准接头带有支 撑不锈钢管，此不锈钢管在OCT微探头进行扫描时起支撑作用，使整个探头旋转扫描时更 加平稳。所述单模光纤的另一端为斜面，与同样也为斜面的玻璃棒一端端面胶合，胶合面的 倾斜有效降低了反射光对信号光的干扰，可以通过改变玻璃棒与单模光纤的胶合距离来改 变OCT微探头的工作距离以达到所要求的预期工作距离。所述玻璃棒的另一端与所述自 聚焦透镜以0°角端面胶合后封装于开槽不锈钢管内，玻璃棒的使用不仅增加了微本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种OCT内窥扫描成像系统，其特征在于：所述OCT内窥扫描成像系统包括扫频激光模块、干涉模块、探测器模块、数据采集模块、数据处理模块、图像显示模块、执行机构、OCT微探头、球囊导管以及自动充放气设备，所述自动充放气设备包括：控制和显示模块、气泵、充放气电磁阀、压力传感器、防爆压力传感器、机械压力开关。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，奚杰峰，高端贵，常健，王继伟，张立婷，李常青，冷德嵘，
申请(专利权)人：南京微创医学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。