结合OCT成像与压力传感的光纤探头及其方法技术

本发明专利技术公开了结合OCT成像与压力传感的光纤探头，具备OCT成像功能和压力传感功能，所述探头具有光纤输入、管体、成像组件部分与FP腔压力传感部分通过本发明专利技术可将成像与压力传感相结合，实现成像与压力传感同步，同时获取待测物界面深度图像信息和压力信息，有效提高实验效率。其次，通过本发明专利技术优化了探头结构，通过本发明专利技术探头具备抗电磁干扰及防潮优势。

【技术实现步骤摘要】
结合OCT成像与压力传感的光纤探头及其方法
本专利技术涉及医疗设备
，特别涉及结合OCT成像与压力传感的光纤探头及其压力检测与成像的方法。
技术介绍
在现存的方法中存在以下问题：1、在实验中，光纤探头在使用时不能够同时获取压力值信息与待测物截面深度图像信息，如在检测血管硬化情况时，需要知道堵塞深度情况外还需要对血液流速和脉搏信息进行统计，以进一步确定血管硬化范围以及血管硬化对血流量的影响。2、如今采用的测压探头大多为金属探头，体积大，成本高，不适宜动物生物体内检测。3、大部分测压探头制备过于复杂，薄膜采集和黏附过程需在显微镜下操作，对操作环境以及实验材料的要求高，一般不易制备。4、一般测压探头都不适宜一些特殊易导电易污染等特殊待测物的检测，容易受到电磁干扰。本探头在设计时有效降低了制备成本，提高了利用效率，实现同步成像和传感，优化了设计结构。近些年来光学干涉技术、光学仪器、数据采集和处理的速度以及光源的迅速发展促进了光学断层扫描(OCT技术)在眼科及介入心脏病学等各种医学领域中的使用。OCT技术主要是利用光源发出的近红外光基于光学干涉原理进行成像，其基本工作原理是由光源发出光术经分光器后被分为两束，一束光经光纤传输通过探头进入待测物内部被测组织反射(此为信号臂)，一束射入参考系统由反射镜反射(此为参考臂)，两组反射信号在经光纤耦合器耦合成一束光，当两反射光路的频率一致且相位差相匹配时信号发生干涉且信号增强，通过测量材料和生物系统中的结构回波时间延迟和反向散射光的强度进行高分辨率的横截面成像，完成信息的采集。OCT系统可以重建样品结构的深度轮廓，然后通过横向扫描整个样品表面的光束来创建三维图像；传感探头在利用干涉原理进行工作时可以测量环境的压力、温度、PH等环境参数；当我们将成像和压力传感相结合时，不仅可以通过该探头用于对待检测物创建三维图像，还可以用于检测环境压力，尤其如果将其用于检测血管硬化时，成像模块能够帮助确定血管某区域堵塞程度，压力传感模块则可以用于检测血压、脉搏信息，同步获取更多病症信息，帮助诊断病情。
技术实现思路
鉴于现有技术的缺陷，本专利技术旨在于提供一种结合OCT成像与压力传感的光纤探头及其压力检测与成像的方法，通过本专利技术可将成像与压力传感相结合，实现成像与压力传感同步，同时获取待测物界面深度图像信息和压力信息，有效提高实验效率；其次，通过本专利技术优化了探头结构，通过本专利技术探头具备抗电磁干扰及防潮等条件。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：结合OCT成像与压力传感的光纤探头，所述光纤探头具有输入光纤、管体、成像组件与压力传感组件；所述光纤输入和其他组件均位于所述管体内。优选的，所述成像组件部分、FP腔压力传感部分位于所述管体内。优选的，所述成像组件部分聚焦透镜组。优选的，所述FP腔压力传感部分为膜片，所述膜片粘贴于所述管体的管口处。基于上述结构，本专利技术还提供一种结合OCT成像与压力传感的光纤探头实现压力检测与成像的方法，在实验过程中配有激光器，所述方法包括两部分：A压力检测：S1所述激光通过光纤输入到达管体内；S2光信号在通过FP腔时产生反射光；S3所述反射光经光纤返回耦合器发生干涉经系统解析得到光程差；S4获得压力值信息。B成像：S1所述激光通过光纤输入到达管内；S2光信号通过成像组件后投射至待检测物上；S3光信号在通过检测物时产生反射光；S4反射光返回至OCT系统，经系统解析可以得到截面结构图。本专利技术有益效果在于：1、在实验中为了提高实验效率，我们将成像与压力传感相结合，实现成像与压力传感同步，同时获取待测物界面深度图像信息和压力信息，有效提高实验效率。如将其用于血管或气管等生物体实验时能够准确获取管道的硬化程度、范围和内部压力信息，2、在实验中因为实验环境的限制，如狭小空间测量时，对探头尺寸要求要尽可能小，因此我们优化探头结构，将成像部分与压力传感结合，大幅减小了探头尺寸，提高探头的适用性。3、实验环境的多样性和复杂性要求探头具备抗电磁干扰及防潮等条件，探头管采用合成材料，性质稳定，耐用不易腐蚀。4、探头适用于液体和气体环境，应用场合多，除了血管、喉管和气管等生物体内检测，还可以用于检测天然气、液化气等易燃易爆环境和易产生电磁干扰等等场合。附图说明图1为本专利技术的原理结构示意图；具体实施方式以下将结合附图对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是，以下实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于本实施例。本专利技术为一种结合OCT成像与压力传感的光纤探头，所述光纤探头具有输入光纤、管体、成像组件与FP腔压力传感组件。如图1所示，本专利技术为一种具有OCT成像以及压力传感的光纤探头，所述光纤探头具有输入光纤1、管体2、成像组件3与压力传感组件4；所述光纤输入等其他组件均位于所述管体2内。优选的，所述成像组件部分、FP腔压力传感部分位于所述管体内。优选的，所述成像组件部分聚焦透镜组。优选的，所述FP腔压力传感部分为膜片，所述膜片粘贴于所述管体的管口处。基于上述结构，本发型还提供一种具有OCT成像以及压力传感的光纤探头实现压力检测与成像的方法，通过透镜或反射镜可实现前向或侧向检测成像，具有用于产生激光的激光器，所述方法包括两部分：A压力检测：S1所述激光通过光纤输入到达管内；S2光信号到达压力传感FP腔产生反射光信号；S3所述反射光经光纤返回耦合器发生干涉经系统解析得到光程差；S5获得压力值信息。B成像：S1所述激光通过光纤输入到达管内；S2光信号通过聚焦透镜等成像组件后后投射至待检测物上；S3检测物形成反射光经探头返回；S4反射光返回至OCT系统并与参考臂的光发生干涉，根据干涉谱经系统解析可以得到不同干涉纹路。实施例2(压力检测)膜片式压力传感的原理是利用光的干涉原理，当激光器发出的光经光纤后到达FP腔产生反射光，最终反射光经光纤返回耦合器发生干涉经系统解析得到光程差，进而根据形变量和压力值确定传感器灵敏度。当FP腔因外界压力形变时，其光程差也会随位移量的变化而变化。实施例3(成像)其工作原理是，将光纤输入的光经过透镜进行聚焦后投射到被检测物上，检测物产生的反射光返回到系统，与OCT系统的参考臂的光发生干涉，具体的说，系统的光被分成了分光器分成了两份，一份进入探头，一份进入参考臂，两者形成的反射光进入耦合器发生干涉反应。根据干涉谱经系统解析可以得到不同深度的截面图像。对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.结合OCT成像与压力传感的光纤探头，其特征在于，所述光纤探头具有输入光纤、管体、成像组件部分与FP腔压力传感部分；所述光纤输入位于于所述管体内。/n

【技术特征摘要】
1.结合OCT成像与压力传感的光纤探头，其特征在于，所述光纤探头具有输入光纤、管体、成像组件部分与FP腔压力传感部分；所述光纤输入位于于所述管体内。


2.根据权利要求1所述的结合OCT成像与压力传感的光纤探头，其特征在于，所述成像组件部分、FP腔压力传感部分位于所述管体内。


3.根据权利要求1或2所述的结合OCT成像以及压力传感的光纤探头，其特征在于，所述成像组件部分聚焦透镜组。


4.根据权利要求1或2所述的结合OCT成像以及压力传感的光纤探头，其特征在于，所述FP腔压力传感部分为膜片，所述膜片粘贴于所述管体的管...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁姗姗，程雪园，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44