一种检测浸液的光学探头及内窥镜系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种检测浸液的光学探头及系统，包括光学探头和沿光路依次设置的光源、分光镜、耦合透镜、光纤传感器，还包括有光电探测器；光纤传感器与光学探头固定，光纤传感器为多模光纤，从内至外依次包括纤芯和包层，光纤传感器的包层内间隔设置有多个包层剥除区，以暴露内部的纤芯，光纤传感器远离耦合透镜的一端镀有全反射层。当光学探头处于浸液状态时，光源发出的光到达全反射层后返回，然后经过分光镜反射后被光电探测器探测。利用多模光纤的导光原理，对多模光纤的包层进行处理，那么收集返回的光能量后与光源发出的光能量进行比较就可以直接判断光学探头是否浸液，确保光学探头的安全、有效使用。有效使用。有效使用。

【技术实现步骤摘要】
一种检测浸液的光学探头及内窥镜系统


[0001]本技术属于显微内窥镜领域，更具体地，涉及一种检测浸液的光学探头及内窥镜系统。

技术介绍

[0002]在显微内窥镜系统中，光学探头是其中的重要部件，也是整个系统的各个部件中唯一和人体内部环境直接接触的部件。
[0003]人体内部存在各种各样的环境，以消化道为例，胃部、结肠、十二指肠、胰胆管内都存在各种分泌物如胃酸、胆汁等。这些环境的存在给光学探头提出了很高的耐酸碱、耐腐蚀性的要求。同时，由于光学探头不是一次性的，需要在不同的病人上使用，从而使得光学探头使用完一次以后必须浸泡消毒，以避免交叉感染。
[0004]光学探头本身结构复杂，元件众多，存在一些粘接的元件。这些粘接处的粘接强度会随着人体内液体的腐蚀和消毒液的侵蚀而降低，当粘接强度降低到一定值时，存在粘接失效，粘接物脱落等风险，可能造成严重的医疗事故。
[0005]为了避免上风险甚至医疗事故的发生，光学探头在研发阶段进行了腐蚀和消毒测试，模拟使用和消毒环境，以明确光学探头能安全使用的次数及时间，当使用次数小于安全次数并且使用总时长小于规定值时，探头的使用是绝对安全的。当使用次数达到安全次数或使用总时长大于规定值时，软件系统会在用户界面上弹出提示，甚至限制光学探头的使用。
[0006]因此，如何记录真实的光学探头的使用情况，检测其是否浸泡在液体中，并收集相应的数据，来规定出厂后的光学探头的安全使用次数及时间，是非常重要的。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种检测浸液的光学探头及内窥镜系统，其目的在于解决如何真实检测并记录光学探头使用情况的技术问题。
[0008]为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种检测浸液的光学探头，包括光学探头和沿光路依次设置的光源、分光镜、耦合透镜、光纤传感器，所述分光镜包括两条分光光路，所述光纤传感器位于其中一条分光光路上，所述分光镜的另外一条分光光路上设置有光电探测器；
[0009]所述光纤传感器与所述光学探头固定，所述光纤传感器为多模光纤，从内至外依次包括纤芯和包层，所述光纤传感器的包层内间隔设置有多个包层剥除区，以暴露内部的所述纤芯，所述光纤传感器远离所述耦合透镜的一端设置有全反射层。
[0010]通过上述技术方案，光纤传感器与光学探头集成在一体，当光学探头处于浸液状态时，光源发出的光沿光路到达全反射层后返回，然后经过分光镜的另一条分光光路被光电探测器探测。利用多模光纤的导光原理，对多模光纤的包层进行处理，那么收集返回的光能量后与光源发出的光能量进行比较就可以直接判断光学探头是否浸液，并且可以进一步
分析浸液时间的长短判断光学探头是处于消毒状态还是成像状态，从而便于数据的分析，确保光学探头的安全、有效使用。
[0011]优选地，相邻两个所述包层剥除区之间的间隔长度大于每个所述包层剥除区的长度。
[0012]优选地，所述全反射层为金属膜，所述金属膜靠近所述耦合透镜的一端与所述多模光纤远离所述耦合透镜的一端齐平。
[0013]优选地，所述金属膜的厚度为10μm
‑
100μm。
[0014]优选地，所述全反射层为光纤光栅，所述光纤光栅远离所述耦合透镜的一端与所述多模光纤远离所述耦合透镜的一端齐平。
[0015]优选地，所述光学探头的周侧设置有管道，所述光学探头和所述光纤传感器被包覆在所述管道内，所述管道上对应于所述包层剥除区的位置设置有开口。
[0016]优选地，所述管道为套管或热缩管。
[0017]优选地，所述光源提供红外光，波长范围为800nm
‑
2000nm。
[0018]本申请的另一个方面，提出一种检测浸液的内窥镜系统，包括内窥镜主机，还包括上述的探头，其中，所述光源、分光镜、耦合透镜、光电探测器均固定在所述内窥镜主机内。
[0019]通过上述技术方案，可以将光路部分的零件集成在内窥镜主机内，而光纤传感器则与光学探头集成在一起，对现有的内窥镜系统改进较小，研发生产成本较低。例如应用在现有的共聚焦显微内窥镜、双光子显微内窥镜和多光子显微内窥镜等，对这些内窥镜系统中的光学探头进行浸液检测。
[0020]优选地，所述光纤传感器靠近所述耦合透镜的一端设置为光纤插头，所述内窥镜主机与所述光纤传感器之间连接有光纤接头，所述内窥镜主机与所述光纤传感器之间通过所述光纤接头进行光传导，所述光纤接头靠近所述耦合透镜的一端接收所述耦合透镜聚焦的光线，靠近所述光纤传感器的一端与所述光纤插头适配。
附图说明
[0021]图1是本申请的结构示意图；
[0022]图2是光纤传感器的结构示意图一；
[0023]图3是光纤传感器的结构示意图二；
[0024]图4是光学探头与光纤传感器的剖面示意图；
[0025]图5是现有的内窥镜系统示意图；
[0026]图6是本申请检测浸液的流程示意图。
[0027]图中，1、光源；2、分光镜；3、耦合透镜；4、光电探测器；5、光纤接头；6、光纤传感器；7、光学探头；8、纤芯；9、包层；10、包层剥除区；11、全反射层；12、管道；13、内窥镜主机；14、计算机系统。
具体实施方式
[0028]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所
涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0029]如图1和图2所示，本技术提出一种检测浸液的光学探头，包括光学探头7和沿光路依次设置的光源1、分光镜2、耦合透镜3、光纤传感器6，分光镜2包括两条分光光路，光纤传感器6位于其中一条分光光路上，分光镜2的另外一条分光光路上设置有光电探测器4；光纤传感器6与光学探头7固定，光纤传感器6为多模光纤，从内至外依次包括纤芯8和包层9，光纤传感器6的包层9内间隔设置有多个包层剥除区10，以暴露内部的纤芯8，光纤传感器6远离耦合透镜3的一端设置有全反射层11。
[0030]根据光纤导光原理，多模光纤能传导的光的模式数和纤芯8与包层9间的折射率差异相关，纤芯8与包层9的折射率差异越大，其交界面的全反射角越小，光束越容易发生全反射，即纤芯8能传导的光的角度越大。本申请中将多模光纤的包层9去除，同时将大角度发散光耦合到光纤纤芯8内部，并将光纤末端进行全反射处理，使其可以让光能量返回输入端，并探测返回的能量。当光纤处于空气中时，空气和纤芯8材料的折射率差异大，能传导的能量较多，返回的能量也较多，当光纤浸入到液体中时，由于液体的折射率要比空气大很多，导致纤芯8与包层9的折射率差异变小，使得有一部分入射角度较大的光不能再进行全反射，使得探测到返回的光能量显著变少，进而能被探测和记录。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测浸液的光学探头，其特征在于，包括光学探头和沿光路依次设置的光源、分光镜、耦合透镜、光纤传感器，所述分光镜包括两条分光光路，所述光纤传感器位于其中一条分光光路上，所述分光镜的另外一条分光光路上设置有光电探测器；所述光纤传感器与所述光学探头固定，所述光纤传感器为多模光纤，从内至外依次包括纤芯和包层，所述光纤传感器的包层内间隔设置有多个包层剥除区，以暴露内部的所述纤芯，所述光纤传感器远离所述耦合透镜的一端设置有全反射层。2.根据权利要求1所述的光学探头，其特征在于，相邻两个所述包层剥除区之间的间隔长度大于每个所述包层剥除区的长度。3.根据权利要求2所述的光学探头，其特征在于，所述全反射层为金属膜，所述金属膜靠近所述耦合透镜的一端与所述多模光纤远离所述耦合透镜的一端齐平。4.根据权利要求3所述的光学探头，其特征在于，所述金属膜的厚度为10μm
‑
100μm。5.根据权利要求2所述的光学探头，其特征在于，所述全反射层为光纤光栅，所述光纤光栅远离所述耦合透镜的一端与所述多模光纤远离...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺国坛，马骁萧，冯宇，万勇，
申请(专利权)人：精微致远医疗科技武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：