一种用于口腔的光学影像检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公布了一种用于口腔的光学影像检测装置，包括集成有OCT扫描成像系统和视觉成像系统的扫描成像装置；所述扫描成像装置用于实时获得样品组织的真实视频图像和目标区域的二维、三维光学断层图像。将OCT影像与视觉图像相结合，既可实时获得口腔组织的真实视频图像，还可以实时获得目标区域的二维、三维光学断层图像，且具有数微米级别的高分辨率，作为口腔影像检测装置可给医生提供足够丰富的样品组织信息，为医生对病理的准确诊断提供依据。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于MEMS微镜的手持光学扫描装置，尤其涉及一种用于口腔的光学影像检测装置。
技术介绍
口腔癌在全世界是居第六位的常肿瘤，可发生于舌、颊、颌骨、牙周组织任何部位。男性的发生率较女性高I至5倍。在发展中国家，口腔癌是一大问题。口腔癌的发生率与年龄的增加有关。40岁后发生率急剧上升。随着世界老龄人口的增加，将有更多的老年人处于发生口腔癌的高度危险之中。其危险随年龄增长急剧上升，由30岁男性的7-10万升至60岁时80-10万。吸烟和饮酒是导致口腔癌的最主要的危险因素。患口腔癌的危险随着每天吸烟的支数和吸烟的年数而增加。口腔癌发生率的增加与酒的消耗量呈正比。随着OCT技术的发展，其已广泛应用于眼科与皮肤类疾病的检测诊断，但尚未有较灵活的检测装置可用于人体内器官组织的检测，主要受阻于OCT成像系统样品臂的小巧。将微机电系统技术(microelectromechanical systems,简称MEMS)的扫描微镜与OCT技术相结合进行OCT成像系统的开发，是专利申请单位重点研发项目之一。本专利技术人之一所申请专利技术专利说明书201210322636.9公开了一种OCT内窥镜成像装置，该成像装置采用了 MEMS扫描微镜实现样品臂的扫描功能，是一种有效的OCT内窥成像检测方法。利用OCT扫描影像来分析数个参数，包括强度标准偏差、空间频谱分布以及上皮厚度等，可实时分辨口腔癌前病变的各个阶段，还可将OCT扫描结果与切片病理影像分析比较，为病理的分析提供诊断依据。本专利技术将提供一种用于口腔的光学影像检测系统，不仅能够满足OCT成像检测需要，还能实时定位，以便医生准确找到病变区。扫描成像装置结构灵活多样，不仅可以手持使用，还可以固定于支架上，利用支架的多自由度对伸入端进行位置和角度调节，可用于口腔隐蔽组织或不易靠近组织的扫描成像。另外根据MEMS微镜在扫描成像装置中的不同设置，可实现扫描成像装置在多种方向和不同角度进行扫描成像，包括侧向扫描成像、前向或侧前向扫描成像和环周向扫描成像。大大提高了此扫描成像装置的适应范围，不仅可用于口腔，还可用于其它较浅腔道或管道的扫描成像。
技术实现思路
本专利技术目的是为了将OCT光学成像技术应用于口腔病变检测和诊断，并同时兼并视频图像的功能，可用于口腔内早期病变的辅助检测和诊断，精确的活检取样和手术导航，以及术后监测等临床应用。本专利技术主要用于对口腔软硬组织的无创、实时、高分辨率三维成像，其分辨率高达I 10微米，能有效分辨出多数源于组织表层以下2-3毫米，上皮组织中几微米大小的早期癌细胞。可应用于牙齿、口腔粘膜、舌头等器官组织的早期病变检测。本专利技术光学影像装置不仅解决了视觉图像不能获得病变组织断层图像的问题，而且避免了X-ray摄影成像所带来的福射危险和分辨率不高的缺陷。本专利技术为实现上述目的，采用如下技术方案:一种用于口腔的光学影像检测装置，包括集成有OCT扫描成像系统和视觉成像系统的扫描成像装置；所述扫描成像装置用于实时获得口腔组织的真实视频图像和目标区域的二维、三维光学断层图像。进一步的，所述扫描成像装置包括带有光电接口的手柄、伸入端和设于所述伸入端内的MEMS扫描探头与图像传感器；所述MEMS扫描探头的输出端和所述图像传感器的输出端分别与所述光电接口连接；所述图像传感器的成像范围包含MEMS扫描探头的横向扫描范围。进一步的，所述OCT扫描成像系统包括光源、光纤、混合器、参考臂、探测器、数据采集与处理模块、驱动控制板、CPU、显示单元和设于所述扫描成像装置内的MEMS扫描探头；所述光源将触发信号发送至数据采集与处理模块，同时将光源信号通过光纤传送至混合器，经混合器分光处理后得到的混合光源分别传送至参考臂和MEMS扫描探头；所述混合器另一输出端将经样品漫散射回来的光形成的两路光产生的干涉信号输入到探测器，并经该探测器差分处理后输入到所述数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块将处理后的电信号送至CPU进行图像处理和复原，最后形成的OCT图像显示在显示单元上；其中，所述驱动控制板输入端与所述CPU连接，其输出端分别连接所述数据采集与处理模块和MEMS扫描探头的MEMS微镜驱动端；所述视觉成像系统包括设于所述扫描成像装置内的图像传感器，所述图像传感器感应样品的实时图像并通过光电转换发送到所述数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块将处理后的电信号发送至CPU进行图像处理和复原，最后形成的视觉影像显示在显示单元上。进一步的，所述扫描成像装置的伸入端可实现侧向扫描或前向扫描或侧前向扫描或环周向扫描。进一步的，所述MEMS扫描探头的驱动信号和所述图像传感器通过有线或无线射频方式与系统进行信号传输控制。进一步的，当所述扫描成像装置的伸入端为环周向扫描时，通过驱动控制板控制MEMS微镜驱动臂使出射光束做圆周扫描或椭圆形扫描或跑道形扫描或弧形扫描，并结合OCT成像系统得到环形光学断层图像。进一步的，所述扫描成像装置设置成手持方式或设置成多自由度杆架夹持方式进行工作。进一步的，所述扫描成像装置的伸入端采用便于对口腔不同组织扫描成像的弯曲结构。进一步的，所述MEMS微镜采用电热驱动或静电驱动或电磁驱动或压电驱动。进一步的，所述MEMS微镜由一个镀有光学涂层的镜面、边框与四个驱动臂构成，驱动臂均布设置于镜面与边框四周，在所述边框下端设置有用于导电连接的焊盘，所述驱动臂采用多层材料组成，施加电压给所述驱动臂加热或放热，其材料产生膨胀或收缩，从而带动镜面做偏转运动。本专利技术的有益效果:(I)将OCT影像与视觉图像相结合，既可实时获得样品组织的真实视频图像，还可以实时获得目标区域的二维、三维光学断层图像，且具有数微米级别的高分辨率，作为口腔影像检测装置可给医生提供足够丰富的样品组织信息，为医生对病理的准确诊断提供依据。(2)借助本专利技术光学影像检测装置，可无损无创的对口腔各种疑似病变组织进行精确扫描以获得其光学切片，从而可取代术前的生物组织取样和切片，大大减轻病人痛苦和缩短检测时间。(3)鉴于本专利技术扫描成像装置采用了 MEMS扫描探头，使得内窥镜伸入端直径足够小，且结构轻巧，可灵活使用。(4)借助本专利技术MEMS扫描探头的4种扫描方式，根据病变组织所处位置可灵活选择扫描成像装置进行扫描检测，可针对不同的目标区域采用合适的扫描探头进行扫描成像。(5)借助本专利技术扫描成像装置，可直接手持使用，手柄可根据人机工程特点进行设计，也可通过多关节支撑架固定使用，使用灵活方便，便于拆卸和组装，且便于维护；(6)本专利技术采用电热驱动MEMS微镜，低功率、小电压驱动、二维扫描形状灵活，使用安全，结构小巧。附图说明图1本专利技术的光学影像检测装置结构示意图；图2本专利技术的扫描成像装置结构示意图；图3本专利技术的扫描成像装置侧向扫描伸入端示意图；图4本专利技术的扫描成像装置前向扫描伸入端示意图；图5本专利技术的扫描成像装置侧前向扫描伸入端示意图；图6本专利技术的扫描成像装置环周向扫描伸入端；图7-1至图7-4本专利技术的OCT环周向扫描成像横截面形状；图8本专利技术的MEMS微镜结构示意图；图9本专利技术的扫描成像装置为多自由度杆架夹持方式时结构示意图；图10a、图1Ob本专利技术的扫描成像装置为手持式结构示意图。具体实施方式图1所示，为一种用于口腔的光学影像检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于口腔的光学影像检测装置，其特征在于，包括集成有OCT扫描成像系统和视觉成像系统的扫描成像装置；所述扫描成像装置用于实时获得口腔组织的真实视频图像和目标区域的二维、三维光学断层图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅霖来，谢会开，王东琳，周正伟，
申请(专利权)人：无锡微奥科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：