光成像用探头制造技术

技术编号:13085316 阅读:79 留言:0更新日期:2016-03-30 16:34
提供一种在OCT图像诊断用探头中,能够通过减少旋转传递延迟或转矩损失等的产生来防止旋转部分的旋转不均或轴的振摆、摩擦、旋转传递延迟,并在轴向进行一定长度的扫描,获得三维的观察图像的三维扫描型光成像用探头。在大致同一线上配置有在探头的顶端侧与后方侧之间传播光且配置为不可旋转的固定侧光纤、进行旋转驱动并在大致半径方向上放射光线的第一光路转换机构、通过电动机进行旋转驱动的旋转侧光纤、和朝向第一光路转换机构对光进行旋转放射的第二光路转换机构,通过此构成,能够获得高画质的三维观察图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在医疗设备等中用于立体地读入在被检体反射的光并进行观察的三维扫描型光成像用探头
技术介绍
图像诊断技术(光成像技术)是在装置机械、医疗等现场被广泛利用的技术。例如,在医疗现场或精密设备等的制造现场,作为图像诊断的手法,除了一般的摄像观察和超声波诊断装置,能够对断层图像和三维断层图像进行拍摄的X射线CT、核磁共振、利用了光的干渉性的OCT图像(光干渉断层摄影)等方式被研究并活用。近年,对于该断层图像、三维断层图像摄影,在这些方式中能够获得最细微的摄影图像的OCT图像诊断技术的开发特别受到关注。OCT图像多使用波长为1300nm(纳米)左右的近红外线作为光源,而近红外线对于活体是非侵袭性的,而且,由于波长比超声波短,因此空间分辨率优越。并且,由于能够达到大约10μm(微米)[超声波诊断装置的10分之1以下]的空间分辨率,因此期待将断层摄影方式嵌入内窥镜,特别期待将其活用到在医疗现场发现、诊断以及治疗人体的胃部、小肠部、动脈流等血管部的患部。适用了该OCT图像技术的OCT内窥镜的代表构造例如如专利文献1所示。另外,专利文献1所示的OCT内窥镜中,如该文献中图8所示,将电动机的旋转力介由带传递至旋转轴,并介由通过在管状的光学护套内通过的光纤等构成的挠性轴向透镜单元传递。因此,由于光学护套的内周面与挠性轴的摩擦,有时产生磨屑。此外,由于上述挠性轴的摩擦、挠曲、扭曲以及上述带的弹性变形等,会产生转速不均、旋转传递延迟、转矩损失的变动等,因此,所获得的解析图像变形,无法获得所要求的空间分辨率。此外,通过该构成虽然能够获得文献中图26所示的二维断层图像,但不能够获得三维图像。此外,专利文献2所示的OCT内窥镜中,是在该文献中图1所示的环状引导探针的内部插入细长的管状探针,在探针内部具有能够旋转以及滑动且光学连接的光纤或芯线,使上述光纤旋转并在文献中图3所示的长度方向移动,对身体组织进行照射,观察解析图像的OCT三维图像系统。但是该构成存在的问题是由于探针的内周面与驱动轴外周面的摩擦而产生磨屑。此外,由于驱动轴的摩擦、挠曲、扭曲,会产生转速不均、旋转传递延迟、转矩损失的变动等,因此,所获得的解析图像变形,无法获得所要求的空间分辨率。此外,专利文献3所述的专利技术中,将反射镜直接连结于该文献中图2所示的电动机的旋转轴的顶端。但是,通过该构成虽然使用旋转的反射镜能够获得二维的断层图像,但不能够获得三维的图像。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3885114号公报专利文献2:日本专利第4520993号公报专利文献3:日本专利第4461216号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术是鉴于上述以往情况而完成的,其课题在于实现一种光成像用探头,该光成像用探头通过减轻旋转传递延迟、转矩损失等的产生,防止对光线进行旋转放射的旋转机构的旋转不均、轴的振摆、摩擦、旋转传递延迟,并且不仅在旋转方向,在轴向也能够进行一定长度的扫描,能够获得三维的观察图像。用于解决课题的方法为了解决上述课题的一个方法是:在将射入顶端侧的光向后方侧引导的光成像用探头中,在大致同一线上配置有:固定侧光纤,为了在探头的顶端侧与后方侧之间传播光而配置为不可旋转,并内置于大致管状的探针内;第一光路转换机构,位于固定侧光纤的顶端侧,通过第一电动机被旋转驱动,在大致半径方向上放射光线;旋转测光纤,位于上述固定侧光纤与上述第一光路转换机构之间,通过旋转光连接器(光旋转连接器)与上述固定侧光纤光学连接,通过第二电动机被旋转驱动;第二光路转换机构,在上述旋转侧光纤的顶端侧,使光路相对于旋转中心倾斜微小角度,并朝向第一旋转机构进行旋转放射,第一光路转换机构在半径方向放射光线,并且第二光路转换机构使光线的放射角度沿轴向变化,由此,能够进行三维扫描。专利技术效果根据本专利技术,在内窥镜装置等的探针内,光纤不会摩擦,旋转传递延迟、转矩损失等的产生减轻。而且,通过第一光路转换机构和第二光路转换机构分别独立旋转,在大致半径方向和中心轴向这两个方向有意地改变光线的放射角度,由此,能够在OCT内窥镜获得三维的空间分辨率高的观察图像。附图说明图1为本专利技术的第一实施方式的光成像用探头的剖面图。图2为第一实施方式的光成像用探头的第二电动机构成图。图3为第一实施方式的光成像用探头的旋转扫描范围说明图。图4为第一实施方式的光成像用探头的第二光路转换机构说明图。图5为第一实施方式的光成像用探头的旋转扫描范围说明图。图6为第一实施方式的光成像用探头的三维扫描范围说明图。图7为使用了第一实施方式的光成像用探头的引导探针说明图。图8为使用了第一实施方式的光成像用探头的内窥镜图像装置构成图。图9为本专利技术的第二实施方式的光成像用探头的剖面图。图10为第二实施方式的光成像用探头的第二电动机构成图。图11为本专利技术的第三实施方式的光成像用探头的剖面图。图12为第三实施方式的光成像用探头的旋转扫描范围说明图。图13为第三实施方式的光成像用探头的三维扫描范围说明图。图14为第三实施方式的光成像用探头的旋转光连接器剖面图。图15为第三实施方式的光成像用探头的第二光路转换机构说明图。图16为本专利技术的第四实施方式的光成像用探头的剖面图。图17为第四实施方式的光成像用探头弯曲时的剖面图。图18为第四实施方式的光成像用探头的第一电动机的脉冲产生部说明图。图19为第四实施方式的光成像用探头的第二电动机的脉冲产生部说明图。图20为第四实施方式的光成像用探头的第一以及第二光路转换机构说明图。图21为第四实施方式的光成像用探头的电动机脉冲的时间图。图22为第四实施方式的光成像用探头的旋转扫描范围说明图。图23为第四实施方式的光成像用探头的旋转扫描范围说明图。图24为第四实施方式的光成像用探头的三维扫描范围说明图。图25为本专利技术的第五实施方式的光成像用探头的旋转光连接器剖面图。图26为第五实施方式的光成像用探头的第一轴承的放大图。图27为第五实施方式的光成像用探头的第一轴承的放大图。图28为第五实施方式的光成像用探头的第二轴承的放大图。具体实施方式本实施方式的三维扫描型光成像用探头的第一特征是:在将射入顶端侧的光向后方侧引导的光成像用探头中,在大致同一线上配置有:固定侧光纤,为了在探头的顶端侧与后方侧之间传播光而配置为不可旋转;第一光路转换机构,位于固定侧光纤的顶端侧,通过第一电动机被旋转驱动,在大致半径方向上放射本文档来自技高网
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光成像用探头

【技术保护点】
一种光成像用探头,将射入顶端侧的光向后方侧引导,其特征在于,在大致同一线上配置有:固定侧光纤,配置为不可旋转,内置于大致管状的探针;第一光路转换机构,位于上述固定侧光纤的顶端侧,通过第一电动机被旋转驱动,在大致半径方向上放射光线;旋转侧光纤,位于上述固定侧光纤与上述第一光路转换机构之间,通过旋转光连接器与上述固定侧光纤光学连接,通过第二电动机被旋转驱动;以及第二光路转换机构,在上述旋转侧光纤的顶端侧,使光路相对于旋转中心倾斜微小角度来进行旋转放射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.10 JP 2013-1671921.一种光成像用探头,将射入顶端侧的光向后方侧引导,其特征在于,在大致同一线上
配置有:
固定侧光纤,配置为不可旋转,内置于大致管状的探针;
第一光路转换机构,位于上述固定侧光纤的顶端侧,通过第一电动机被旋转驱动,在大
致半径方向上放射光线;
旋转侧光纤,位于上述固定侧光纤与上述第一光路转换机构之间,通过旋转光连接器
与上述固定侧光纤光学连接,通过第二电动机被旋转驱动;以及
第二光路转换机构,在上述旋转侧光纤的顶端侧,使光路相对于旋转中心倾斜微小角
度来进行旋转放射。
2.根据权利要求1所述的光成像用探头,其特征在于,
上述第一电动机的旋转轴为中空形状,固定有第一光路转换机构,并且上述旋转侧光
纤旋转自如地贯通于中空孔,
上述第二电动机的旋转轴也为中空形状,在该孔中固定有上述旋转侧光纤并使其旋
转。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的光成像用探头,其特征在于,
在上述第一电动机的旋转轴固定有上述第一光路转换机构,并位于比上述第一光路转
换机构靠近顶端侧的位置,
上述第二电动机的旋转轴为中空形状,在该孔中固定有上述旋转侧光纤并使其旋转。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光成像用探头,其特征在于,
上述第一电动机或上述第二电动机的至少任一个为使用电致伸缩元件的超声波电动
机,将上述旋转轴贯通于具有多棱柱的中心孔的可振动件的中心孔,在上述可振动件的中
心孔具有朝向外周扩散的狭缝部,在上述可振动件的外周面贴附具有电极的薄板状的电致
伸缩元件,通过依次对上述电致伸缩元件施加电压,使可振动件产生旋转振动,对旋转轴进
行旋转驱动。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的光成像用探头,其特征在于,
上述第一光路转换机构为可旋转的反射镜。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光成像用探头,其特征在于,
上述第一光路转换机构为可旋转的反射镜,反射面为圆筒面。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的光成像用探头,其特征在于,
上述第二光路转换机构为在顶...

【专利技术属性】
技术研发人员:山崎大志福岛绘理佐藤德和久乡智之浅田隆文
申请(专利权)人:并木精密宝石株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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