一种运动自适应共路OCT内窥系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种运动自适应共路OCT内窥系统，其中，包括照射样品的红外光源；引导光源，引导光源发出的光束和所述红外光源的光束汇合后照射样品；波分复用耦合器，波分复用耦合器汇合红外光源和所述引导光源的光束；共路OCT内窥探头，共路OCT内窥探头对被观察样品进行实时光学成像；探测器，将光信号转换成电信号；主机，主机发出指令控制共路OCT内窥探头运动，采用本实用新型专利技术可解决如下技术问题：非共路OCT内窥系统两光路所处环境不一样，受到色散、温度等因素干扰而导致干涉信号质量下降；现有共路OCT内窥系统在成像之前需要对样品臂和参考臂进行光程匹配，过程较为复杂，超出一定光程范围后无法进行成像；无法与现有内窥镜系统集成共用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗器械领域，尤其涉及的是一种运动自适应共路OCT内窥系统。
技术介绍
光学相干断层成像技术(Optical coherence tomography，OCT)作为一种高分辨率的生物医学成像手段，很好地解决了普通的层析成像技术在具有较深的成像深度的同时分辨率较低，难以发现微小病变的技术问题。光学相干断层成像技术的原理基于低相干干涉技术，结合外差检测和共焦成像的优点，经过干涉信号的采集处理，恢复出样品的三维层析图像，反映出生物组织的内部结构、散射系数等重要信息，成像深度3-5mm，覆盖病变区域，分辨率高达1-10um，还有非侵入、无辐射等优点，在许多领域有着良好的应用前景和开发潜力。现有的OCT内窥成像系统的光路系统采用非共路的分光干涉装置，一路作为信号的参考端，安置在成像主机上，另一路作为样品信号的传导端，安置在内窥探头上，这种光路结构会由于两光路所处的环境不一样，受到色散、偏振态、温度、振动等因素干扰而导致最终干涉信号质量下降，严重影响了成像分辨率，往往需要加入调节元器件，对系统进行复杂的校正操作，影响了其实时成像能力。为了克服上述不足，共路OCT结构作为一种内窥OCT的理想结构，将两光路放置在相同的环境中来避免干扰，近年来受到越来越多的关注，现有的共路OCT内窥系统在成像之前需要对样品臂和参考臂进行光程匹配，这个过程较为复杂，超出一定光程范围后无法进行成像，但是在实际应用过程中，组织表面形貌凹凸不平，很可能超出测量的量程，此时又需要重新进行光程匹配，不利于实时成像；匹配光程的干涉结构复杂，或者需要更换不同长度的探头，过多器件也会影响系统稳定性；OCT内窥系统使用的是不可见的近红外光，没有引导光源对其扫描位置进行定位，因此也不利于其结合现有医用内窥镜，共用其中的成像通道。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种运动自适应共路OCT内窥系统，以解决现有技术的如下技术问题：(1)非共路OCT内窥系统由于两光路所处的环境不一样，受到色散、偏振态、温度、振动等因素干扰而导致最终干涉信号质量下降，严重影响了成像分辨率。(2)现有的共路OCT内窥系统在成像之前需要对样品臂和参考臂进行光程匹配，这个过程较为复杂，超出一定光程范围后无法进行成像，匹配光程的干涉结构复杂，需要更换不同长度的探头，过多器件会影响系统稳定性；(3)OCT内窥系统使用的是不可见的近红外光，没有引导光源对其扫描位置进行定位，因此也不利于结合现有医用内窥镜，共用其中的成像通道。本技术的技术方案如下：一种运动自适应共路OCT内窥系统，其中，包括一照射样品表面的红外光源；一引导光源，所述引导光源发出的光束和所述红外光源的光束汇合后照射样品，所述引导光源定位OCT内窥系统红外光源扫描的位置；一波分复用耦合器，所述波分复用耦合器汇合所述红外光源和所述引导光源的光束；共路OCT内窥探头，所述共路OCT内窥探头对被观察样品进行实时光学成像；探测器，将所述共路OCT内窥探头返回的光信号转换成电信号；主机，所述主机发出指令控制共路OCT内窥探头运动。所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其中，所述共路OCT内窥探头包括线性电机，所述线性电机连接有内窥探头单模光纤，所述内窥探头单模光纤的末端连接调整光束的格林透镜，格林透镜末端还设置有部分反射部分透射光线的分光镜，格林透镜和分光镜之间留有空气间隙,所述线性电机带动内窥探头单模光纤、格林透镜和分光镜轴向移动以调节光程；还包括反射光线并可二维扫描样品的微振镜，所述微振镜连接一带动微振镜全范围旋转的旋转电机。所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其中，所述内窥探头单模光纤外包覆有保护内窥探头单模光纤不受外界干扰的金属套管和光纤套管。所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其中，所述分光镜的末端还设置有双胶合消色差透镜，经所述微振镜反射后的光线经过一保护膜后入射至样品。所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其中，还包括一电机控制器，所述线性电机、旋转电机和微振镜与所述电机控制器连接，所述电机控制器连接所述主机并根据主机发出的指令控制所述线性电机、旋转电机和微振镜运动。所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其中，所述波分复用耦合器的一端通过单模光纤连接有一分二光纤分光器，所述红外光源输出端通过单模光纤连接有光纤环形器，所述光纤环形器的其中一输出端连接所述波分复用耦合器，另一输出端连接所述探测器，所述探测器与一分二光纤分光器和所述主机相连。所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其中，所述引导光源为LED光源或可见光波段激光。所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其中，所述红外光源为扫频光源，所述探测器为平衡探测器。所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其中,所述红外光源为超辐射发光二极管等宽带红外光源，所述探测器为光谱仪。所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其中，所述红外光源和所述主机连接并向主机输出扫频同步信号，所述主机包括一GPU模块，共路OCT内窥探头采集的数据通过所述GPU模块进行处理运算。本技术的有益效果：本技术通过提供一种运动自适应共路OCT内窥系统，基于共路干涉原理，参考光和样品光在相同的环境中不容易受到干扰，显著增强系统的稳定性，经过对干涉信号的采集处理恢复出样品的三维层析图像；内窥探头内元器件带运动自适应功能，电机带动内部结构匹配参考光和样品光的光程，减少人为操作的复杂程度；除了红外光源，还设置有引导光源对扫描位置进行精确定位，方便此内窥探头与现有内窥镜的成像通道共用，实现多模式成像。附图说明图1是本技术的总体结构示意图。图2是本技术中的共路OCT内窥探头内部结构示意图。图3为本技术中主机GPU数据处理和运动自适应流程图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。参阅图1，本技术一种运动自适应共路OCT内窥系统，其中，包括一照射样品表面的红外光源2；一引导光源1，所述引导光源1为LED光源或可见光波段激光，所述引导光源1发出的光束和所述红外光源2的光束汇合后照射样品，引导光源1用于定位OCT内窥系统红外光源扫描的位置，红外光源发出的红外光频率在人眼的可视范围外，通过将红外光和引导光源发出的可视光汇合，使人眼易于观察当前扫描位置，方便内窥探头与现有内窥镜的多个成像通道集成共用，实现多模式成像。一波分复用耦合器5，所述波分复用耦合器5汇合所述红外光源2和所述引导光源1的光束，波分复用耦合器5将两列波长、频率不同的光信号汇合成一束后沿一根单模光纤传输。共路OCT内窥探头9，所述共路OCT内窥探头9对被观察的样品11进行实时光学成像；探测器6，将所述共路OCT内窥探头9返回的光信号转换成电信号；主机10，所述主机10发出指令控制共路OCT内窥探头9运动并对探测的信号进行处理成像。参阅图2，进一步地，所述共路OCT内窥探头9包括线性电机91，所述线性电机91连接有内窥探头单模光99，所述内窥探头单模光纤99的末端连接调整光束的格林透镜93，格林透镜93末端还设置有部分反射部分透射光线的分光镜94，格林透镜93和分光镜94之间留有空气间隙1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动自适应共路OCT内窥系统，其特征在于，包括一照射样品表面的红外光源；一引导光源，所述引导光源发出的光束和所述红外光源的光束汇合后照射样品，所述引导光源定位OCT内窥系统红外光源扫描的位置；一波分复用耦合器，所述波分复用耦合器汇合所述红外光源和所述引导光源的光束；共路OCT内窥探头，所述共路OCT内窥探头对被观察样品进行实时光学成像；探测器，将所述共路OCT内窥探头返回的光信号转换成电信号；主机，所述主机发出指令控制共路OCT内窥探头运动。

【技术特征摘要】
1.一种运动自适应共路OCT内窥系统，其特征在于，包括一照射样品表面的红外光源；一引导光源，所述引导光源发出的光束和所述红外光源的光束汇合后照射样品，所述引导光源定位OCT内窥系统红外光源扫描的位置；一波分复用耦合器，所述波分复用耦合器汇合所述红外光源和所述引导光源的光束；共路OCT内窥探头，所述共路OCT内窥探头对被观察样品进行实时光学成像；探测器，将所述共路OCT内窥探头返回的光信号转换成电信号；主机，所述主机发出指令控制共路OCT内窥探头运动。2.根据权利要求1所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其特征在于，所述共路OCT内窥探头包括线性电机，所述线性电机连接有内窥探头单模光纤，所述内窥探头单模光纤的末端连接调整光束的格林透镜，格林透镜末端还设置有反射一部分光线同时透射一部分光线的分光镜，格林透镜和分光镜之间留有空气间隙，所述线性电机带动内窥探头单模光纤、格林透镜和分光镜轴向移动以调节光程；还包括反射光线并可二维扫描样品的微振镜，所述微振镜连接一带动微振镜全范围旋转的旋转电机。3.根据权利要求2所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其特征在于，所述内窥探头单模光纤外包覆有保护内窥探头单模光纤不受外界干扰的金属套管和光纤套管。4.根据权利要求2所述的运动自适应共路OCT内窥系统,其特征在于，所述分光镜的末端还设置有双胶合消色差...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晖，刘满林，王翰林，安昕，张浠，
申请(专利权)人：佛山市南海区欧谱曼迪科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44