多模态胰胆管成像系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多模态胰胆管成像系统，包括:图像处理系统，第一光学成像系统，超声成像系统；内窥探头，其具有光学探头部件及超声换能器；驱动内窥探头转动的光电滑环组件；光电滑环组件包括旋转式光电耦合单元及驱动旋转式光电耦合单元转动的旋转驱动装置，旋转式光电耦合单元内具有光电滑环；连接第一光学成像系统与光电滑环的一端的第一光纤；连接光电滑环的另一端与光学探头部件的第二光纤；连接超声成像系统与光电滑环的一端的第一电信号线；连接光电滑环的另一端与光学探头部件的第二电信号线。上述多模态胰胆管成像系统，通过多模态(光学及超声)的共同协作成像，提高了成像的分辨率及成像深度，适用于胰胆管成像。

Multimodal cholangiopancreatography system

【技术实现步骤摘要】
多模态胰胆管成像系统
本技术涉及内窥成像设备
，特别涉及一种多模态胰胆管成像系统。
技术介绍
胰胆管恶性病变常起源于胰管或胆管的内皮细胞。其形成通常是一个动态过程：最初表现为胰胆管上皮细胞异型增生，进一步向胰胆管基底膜浸润生长，突破基底膜后发展为浸润性腺癌。在这一过程中，胰胆管上皮典型的组织形态学改变主要体现在结构和细胞学两方面的异常。结构上异常指正常胰胆管上皮由排列整齐的单层立方或低柱状上皮逐渐被富含黏液性胞质的高柱状细胞取代，出现上皮细胞排列紊乱和正常细胞极性丧失；细胞学异常指细胞核不规则，染色质深染，细胞核大小不一，核质比例增高和核分裂活性增加。当异型增生的细胞继续增长，突破基底膜，浸润到器官实质中便发展为具有深度浸润性的导管腺癌。对这一阶段的形态学异常进行准确判断是胰胆管恶性肿瘤临床诊疗的重大挑战。胰腺是人体内仅次于肝的大腺体，位置较深。胰胆一旦发生恶性病变，常具有发病隐匿、进展快、复发率高、转移早的特点。由于胰胆位置较深，目前对于此类病变的早诊早治极为困难。目前，对胰胆恶性肿瘤缺乏高效的早期诊断方法和有效的分子标记技术，胰胆病变机理尚不明确。临床上确诊的多数已是中晚期患者，预后极差，治疗后患者的5年生存率均低于5％。胰腺癌更是被称为“癌中之王”。因此，研发具有高灵敏度、高特异性和临床适用性的早期诊疗的仪器，是胰胆管癌诊疗的前瞻性需求。经腹B超(工作频率在5MHz)由于其简便、经济、无创伤、可重复检查和相对准确等优点，成为对胰胆癌高危人群和临床上怀疑胰胆癌病人进行筛查的首选影像学手段。但是由于超声回声衰减和肠道气体干扰造成图像分辨率较低，对<2cm的胰腺肿瘤诊断率仅为21.0％～64.5％，也无法对于胰胆管进行有效成像。CT和MRI是目前临床最常使用的诊断胰胆恶性肿瘤的标准方法，可通过直接和间接征象显示胰胆肿块或局部增大，胰胆管连续性的中断，但对较小的肿瘤(直径≤2cm)的诊断率也仅达到75％左右。由于绝大多数胰胆恶性肿瘤起源于相应的导管内膜，因此胰管和胆管的解剖学通道为内窥介入成像技术的开展提供了可能。内窥介入成像技术可以在宏观和微观层面上对胰胆的形态和结构进行更为细致的观察和准确分析。其中，EUS在超声基础上结合了内窥镜及腹腔镜技术，实现引导细针穿刺活检胰胆占位性病变，提高了诊断原发性与继发性胰胆肿瘤的敏感性、特异性和准确性，成为外科手术的金标准。但是，由于EUS的工作频率同经腹超声一样偏低，这同样限制了其对于胰胆管结构以及微小病灶的成像能力。胰胆管内超声(IntraductalUltrasonography，IDUS)经内镜钳通道可将中高频微超声探头直接置入胰胆管内进行实时成像，对直径小于2cm的实质肿瘤有较高的敏感性，但其置入深度有限，难以通过胰胆管的远端。此外，由于其工作频率较低，分辨率不足以对胰胆管内膜结构进行清晰的成像。直径小于1mm的胰管镜能直接插入胰胆管直接成像，对诊断早期胰胆癌有重要作用，但只能提供胰胆管内壁的表面信息。在近些年来，很多新的成像技术不断发展，给胰胆管肿瘤成像带来了新的手段。包括内窥超声成像、光学相干层析成像、荧光成像、光声成像及共聚焦成像。内窥超声成像，可以实现对胰管内膜进行层析成像。利用超声探测深度较深的优势，对超过OCT检测范围的病灶全方位评估，尤其对肿瘤的浸润深度进行更深层次的鉴定和识别，两者的有效结合全面反映了胰胆肿瘤的生物学特征，也对疾病进展情况进行了更详尽的。光学相干层析成像(OpticalCoherencetomography,OCT)具有在体、断层成像，高分辨和成像深度深几个方面的特点。内窥OCT(EndoscopicOCT，E-OCT)作为OCT技术的重要分支，通过探头将光引导到待测器官组织处，可以克服光穿透深度有限的弱点，获得人体内器官深度高分辨的层析图像，从而对临床诊断感兴趣部位进行高分辨成像，通过组织形态学研究，实现疾病的早期诊断。在荧光成像的基础上，通过激光束逐点照明和空间针孔调制来去除样品非焦点平面的散射光，可以形成一种新的成像技术，共聚焦显微成像(Confocalmicroscopy，CM)。共聚焦显微内镜使用激光作扫描光源，经过高倍物镜聚焦后，逐点、逐行、对样品组织扫描成像，激光激发出的荧光收集共用一个物镜，物镜的焦点即扫描激光的聚焦点，也是瞬时成像的物点。系统经一次调焦，扫描限制在样品的一个平面内。调焦深度不一样时，就可以获得样品不同深度层次的图像，这些图像信息都储于计算机内，通过计算机分析和模拟，就能显示样品的立体结构。光声成像(PhotoacousticImaging，PAI)是一种非入侵式和非电离式的新型生物医学成像方法。激光束射入样品组织，生物组织会吸收激光束的能量。光束的聚集点的光束能量引起组织局部区域的膨胀和收缩，从而发出超声波信号，这种信号被称为光声信号。不同组织成分对光的吸收不同，因而光声信号携带了组织光吸收的特性。通过超声换能器(10-5)检测这种信号，就可以获得组织的图像信息。光声成像具有光学成像较高分辨率的特点同时还具有超声成像高成像深度优势。在上述四种光学成像(光学相干层析成像、荧光成像、光声成像及共聚焦成像)方式中，OCT成像和光声成像相对于具有较大成像深度，而分辨率较低。相对应的荧光成像和共聚焦成像具有更高的分辨率而成像深度很浅。综上所述，对于早期胰胆管癌症成像的关键是要实现层析成像，综合在体、断层成像，高分辨和成像深度几个方面的临床要求。而如果想获得高分辨率的方法，目前的主流方法有高频超声，光学相干层析(OCT)，荧光成像及共聚焦成像等。而这些成像技术的成像深度都相对较浅，所以必须通过内窥的方法将成像能力投掷到胰胆管病变位置。因此，如何提供一种适用于胰胆管成像的系统，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种多模态胰胆管成像系统，以便于适用于胰胆管成像。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种多模态胰胆管成像系统，包括:图像处理系统；与所述图像处理系统连通的第一光学成像系统；与所述图像处理系统连通的超声成像系统；内窥探头，所述内窥探头具有能够进行光学成像探测的光学探头部件及能够进行超声成像探测的超声换能器；驱动所述内窥探头转动的光电滑环组件；所述光电滑环组件包括旋转式光电耦合单元及驱动所述旋转式光电耦合单元转动的旋转驱动装置，所述旋转式光电耦合单元内具有光电滑环；连接所述第一光学成像系统与所述光电滑环的一端的第一光纤；连接所述光电滑环的另一端与所述光学探头部件的第二光纤；连接所述超声成像系统与所述光电滑环的一端的第一电信号线；连接所述光电滑环的另一端与所述光学探头部件的第二电信号线。优选地，上述多模态胰胆管成像系统中，所述光电滑环包括光滑环结构和电滑环结构；所述光滑环结构包括两个相互独立的光准直器，两个所述光准直器能够在自由空间中相互传输，两个所述光准直器分别与所述第一光纤及所述第二光纤连接；所述电滑环结构包括两个相互接触且能够相对转动的点滑环，两个所述点滑环分别与所述第一电信号线及所述第二电信号线连接。优选地，上述多模态胰胆管成像系统中，还包括：与所述图像处理系统连通的第二光学成像系统，所述第二光学成像系统为共聚焦内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模态胰胆管成像系统，其特征在于，包括:图像处理系统(1)；与所述图像处理系统(1)连通的第一光学成像系统(2)；与所述图像处理系统(1)连通的超声成像系统(3)；内窥探头(10)，所述内窥探头(10)具有能够进行光学成像探测的光学探头部件(10‑3)及能够进行超声成像探测的超声换能器(10‑5)；驱动所述内窥探头(10)转动的光电滑环组件(6)；所述光电滑环组件(6)包括旋转式光电耦合单元(7)及驱动所述旋转式光电耦合单元(7)转动的旋转驱动装置(8)，所述旋转式光电耦合单元(7)内具有光电滑环；连接所述第一光学成像系统(2)与所述光电滑环的一端的第一光纤(4)；连接所述光电滑环的另一端与所述光学探头部件(10‑3)的第二光纤(10‑1)；连接所述超声成像系统(3)与所述光电滑环的一端的第一电信号线(5)；连接所述光电滑环的另一端与所述光学探头部件(10‑3)的第二电信号线(10‑2)。

【技术特征摘要】
1.一种多模态胰胆管成像系统，其特征在于，包括:图像处理系统(1)；与所述图像处理系统(1)连通的第一光学成像系统(2)；与所述图像处理系统(1)连通的超声成像系统(3)；内窥探头(10)，所述内窥探头(10)具有能够进行光学成像探测的光学探头部件(10-3)及能够进行超声成像探测的超声换能器(10-5)；驱动所述内窥探头(10)转动的光电滑环组件(6)；所述光电滑环组件(6)包括旋转式光电耦合单元(7)及驱动所述旋转式光电耦合单元(7)转动的旋转驱动装置(8)，所述旋转式光电耦合单元(7)内具有光电滑环；连接所述第一光学成像系统(2)与所述光电滑环的一端的第一光纤(4)；连接所述光电滑环的另一端与所述光学探头部件(10-3)的第二光纤(10-1)；连接所述超声成像系统(3)与所述光电滑环的一端的第一电信号线(5)；连接所述光电滑环的另一端与所述光学探头部件(10-3)的第二电信号线(10-2)。2.如权利要求1所述的多模态胰胆管成像系统，其特征在于，所述光电滑环包括光滑环结构和电滑环结构；所述光滑环结构包括两个相互独立的光准直器，两个所述光准直器能够在自由空间中相互传输，两个所述光准直器分别与所述第一光纤(4)及所述第二光纤(10-1)连接；所述电滑环结构包括两个相互接触且能够相对转动的点滑环，两个所述点滑环分别与所述第一电信号线(5)及所述第二电信号线(10-2)连接。3.如权利要求1所述的多模态胰胆管成像系统，其特征在于，还包括：与所述图像处理系统(1)连通的第二光学成像系统(11)，所述第二光学成像系统(11)为共聚焦内镜系统或荧光成像系统；所述第一光学成像系统(2)为光学相干层析成像系统或光声成像系统；波分复用器(12)，所述波分复用器(12)将所述第二光学成像系统(11)及所述第一光学成像系统(2)复用在一起并与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马腾，王丛知，胡德红，盛宗海，肖杨，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44