二維前向掃描探頭的制作方法
【專利摘要】一種光學(xué)掃描探頭，該光學(xué)掃描探頭包括：用以接收來自導(dǎo)光件的光束的手柄；套管，該套管從該手柄的遠端延伸；光纖，該光纖被定位為部分地在該手柄內(nèi)部并且部分地在該套管內(nèi)部，以朝向該套管的遠端引導(dǎo)所接收的光束；旋轉(zhuǎn)掃描器，該旋轉(zhuǎn)掃描器被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地定位在該套管內(nèi)部、并且被配置為容納該光纖的近側(cè)部分；以及偏轉(zhuǎn)掃描器，該偏轉(zhuǎn)掃描器被可移動地聯(lián)接至該旋轉(zhuǎn)掃描器的遠端、被配置為使該光纖的遠側(cè)部分偏轉(zhuǎn)，其中該光纖的該遠側(cè)部分被配置為發(fā)射并且在目標區(qū)域中掃描被引導(dǎo)的光。
【專利說明】
二維前向掃描探頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]該專利文件涉及掃描探頭。更精確的說，該專利文件涉及具有二維掃描能力的前向掃描探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]前向掃描光學(xué)探頭被用在各種應(yīng)用中，包括成像裝置、診斷裝置和手術(shù)裝置中。前向掃描光學(xué)探頭，或者簡稱掃描探頭，在掃描探頭的遠端發(fā)射光，并且掃描跨目標區(qū)域的發(fā)射光。在成像應(yīng)用中，這些掃描探頭還收集從目標區(qū)域反射的光，并且將所收集的光遞送到成像系統(tǒng)。
[0003]掃描探頭利用掃描機構(gòu)，掃描機構(gòu)的實例包括微機電掃描器和壓電掃描器。然而，在掃描探頭的狹窄限制內(nèi)(例如在具有小于Imm直徑的醫(yī)學(xué)內(nèi)探頭的套管內(nèi))實施這些掃描機構(gòu)以用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用被證明是極具挑戰(zhàn)性的。
[0004]掃描可以沿著一維(ID)線、或沿著二維(2D)圖樣進行。一種用以實現(xiàn)2D掃描能力的設(shè)計包含“成對的角度旋轉(zhuǎn)掃描”(PARS)探頭。已經(jīng)提出此類PARS探頭，例如用于光學(xué)相干斷層成像術(shù)(OCT)成像應(yīng)用。PRAS探頭利用一對斜切GRIN透鏡，一個利用外套管旋轉(zhuǎn)，并且另外一個利用容納于外套管內(nèi)的內(nèi)套管以相反的方向反向旋轉(zhuǎn)。兩個GRIN透鏡的同步反向旋轉(zhuǎn)可以沿著各種2D掃描圖樣在探頭尖前方的或朝向探頭尖的目標區(qū)域中偏轉(zhuǎn)并掃描OCT探頭光束。它證明設(shè)計外徑是1.65mm的PARS探頭是可能的。然而，PARS設(shè)計具有其本身的如下局限性。
[0005]1.PARS探頭的兩個反向旋轉(zhuǎn)的套管需要具挑戰(zhàn)性的高精度制造。
[0006]2.實施廣泛使用的掃描圖樣中的一些可以是另一個挑戰(zhàn)。例如，為了實現(xiàn)ID線性掃描，兩個套管必須以相反方向以完全一樣的角速度進行反向旋轉(zhuǎn)。角速度的甚至很小的差異、或者不匹配會不利的導(dǎo)致非線性掃描圖樣，典型地甚至不是閉環(huán)。
[0007]另一個例子是將掃描光束移動到特定點，例如以開始新的掃描。進行如此操作還需要兩個GRIN透鏡在相反方向上同步旋轉(zhuǎn)相同的角度。如果兩個GRIN透鏡的旋轉(zhuǎn)不是以足夠高精度同步化并且結(jié)果是將掃描光束移動到移變的位置，則該特定點的坐標的移變需要用成像系統(tǒng)的校準的移變來補償。
[0008]—些系統(tǒng)嘗試改進該反向旋轉(zhuǎn)的精度，但是那些系統(tǒng)典型地將另外的復(fù)雜性引入探頭的已經(jīng)緊密的空間中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決以上挑戰(zhàn)，在本專利文件中描述的實施例包括光學(xué)掃描探頭，該光學(xué)掃描探頭包括:手柄，該手柄被配置為接收來自導(dǎo)光件的光束;套管，該套管從該手柄的遠端延伸;光纖，該光纖被定位為部分地在該手柄內(nèi)部，并且部分地在該套管內(nèi)部，被配置為朝向該套管的遠端引導(dǎo)所接收的光束;旋轉(zhuǎn)掃描器，該旋轉(zhuǎn)掃描器被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地定位在該套管內(nèi)部，并且被配置為容納該光纖的近側(cè)部分；以及偏轉(zhuǎn)掃描器，該偏轉(zhuǎn)掃描器被可移動地聯(lián)接至該旋轉(zhuǎn)掃描器的遠端，被配置為使該光纖的遠側(cè)部分偏轉(zhuǎn)，其中該光纖的該遠側(cè)部分被配置為發(fā)射并且掃描目標區(qū)域中的引導(dǎo)的光。
[0010]在另一個實施例中，一種用掃描探頭進行掃描的方法包括操作旋轉(zhuǎn)掃描器，該旋轉(zhuǎn)掃描器可旋轉(zhuǎn)地至少部分地定位在從手柄的近端延伸的套管內(nèi)部，并且被配置為容納光纖的近側(cè)部分，該光纖的近側(cè)部分被配置為接收來自導(dǎo)光件的光并且將其引導(dǎo)到該光纖的遠端;并且操作偏轉(zhuǎn)掃描器，該偏轉(zhuǎn)掃描器可移動地至少部分地定位在該套管內(nèi)部，并且可移動地聯(lián)接至該旋轉(zhuǎn)掃描器的遠端，該偏轉(zhuǎn)掃描器被配置為偏轉(zhuǎn)該光纖的遠側(cè)部分，其中該光纖的該遠側(cè)部分被配置為朝向目標區(qū)域發(fā)射所引導(dǎo)的光，并且對該旋轉(zhuǎn)掃描器和該偏轉(zhuǎn)掃描器的該操作跨該目標區(qū)域掃描所發(fā)射的光。
【附圖說明】
[0011]圖1展示了插入眼睛中的探頭。
[0012]圖2展示了掃描探頭的實施例。
[0013]圖3展示了掃描探頭的另一個實施例。
[0014]圖4A-D展示了掃描探頭的掃描致動的類型。
[0015]圖5A-B展示了掃描圖樣。
【具體實施方式】
[0016]該文件描述了如下的解決上述問題中的一些的掃描探頭的實施例。
[0017]1.在此描述的掃描探頭的一些實施例提供了在不具有兩個反向旋轉(zhuǎn)套管的情況下的二維掃描能力。此類實施例可以制造為具有比具有兩個旋轉(zhuǎn)套管的探頭更低的精度。換言之，描述的實施例具有用于制造該探頭的更低的公差。
[0018]2.—些實施例提供了更準確且可靠的2D掃描操作。具體而言，一些實施例可以從旋轉(zhuǎn)掃描和線性掃描(取代兩個反向旋轉(zhuǎn)的運動)建立2D掃描操作。這樣，這些實施例的操作對于這兩種類型的掃描的小的不匹配是不太敏感的。
[0019]3.在這些實施例的一些中，變換為ID掃描模式是自然的且容易的。在描述的實施例中，使該旋轉(zhuǎn)掃描立即停止導(dǎo)致線性掃描操作，而無需使兩個反向旋轉(zhuǎn)掃描運動同步化。
[0020]4.由于實施例不需要容納外套管和內(nèi)套管，這些實施例可以制造為具有更小的、更緊湊的形式因子、或更小的直徑。
[0021]與本披露一致的實施例的一些方面已經(jīng)披露在于2011年3月22日由邁克爾(Michael)J.帕帕茨(Papac)、邁克爾亞德洛斯基(Michael Yadlowsky)、以及約翰胡察盧克(John Huculak)提交的題為“氣動驅(qū)動的眼掃描內(nèi)探頭(Pneumatically DrivenOphthalmic Scanning Endoprobe)” 的美國臨時專利申請?zhí)?1/466,364中；于2011年I 月 21日由邁克爾亞德洛斯基、邁克爾J.帕帕茨、以及約翰胡察盧克提交的題為“反向旋轉(zhuǎn)眼掃描器驅(qū)動機構(gòu)(Counter-rotating Ophthalmic Scanner Drive Mechanism)” 的美國臨時專利申請?zhí)?1/434,942中；于2011年12月19日由邁克爾亞德洛斯基、邁克爾J.帕帕茨、以及約翰胡察盧克提交的題為“使驅(qū)動光學(xué)掃描器往復(fù)以用于手術(shù)內(nèi)探頭(Reciprocating DriveOptical Scanner for Surgical Endoprobes)” 的美國臨時專利申請系列號61/577,371中；以及于2011年12月19日由邁克爾帕帕茨、約翰胡察盧克、以及邁克爾亞德洛斯基提交的題為“同心驅(qū)動掃描探頭(Concentric Drive Scanning Probe)”的美國臨時專利申請61/577，379中。將所有四個引用的專利申請以其全文結(jié)合在此。
[0022]圖1展示了根據(jù)一些實施例的眼睛100和光學(xué)掃描探頭200的總體布局。眼睛100典型地包括鞏膜102、角膜104、眼前房106、眼后房108、以及在房106和108之間的晶狀體110。眼睛100的遠側(cè)內(nèi)表面支持視網(wǎng)膜112。掃描探頭200通常被插入通過出入孔，形成于側(cè)面并且遠離眼睛100的主光軸，例如通過鞏膜102，如所示。
[0023]探頭200可以包括手柄210，該手柄形成為由操作者例如外科醫(yī)生抓握。手柄210的近端可以聯(lián)接至導(dǎo)光件220，該導(dǎo)光件被配置為引導(dǎo)來自成像系統(tǒng)230的光。手柄210可以被配置為接收來自導(dǎo)光件220的光束。在一些手柄210中，該光由光纖240接收。光纖240可以是單?；蚨嗄９饫w。
[0024]在一些設(shè)計中，套管250可以從手柄210的遠端突出。光纖240可以定位為部分地在手柄210內(nèi)部并且部分地在套管250內(nèi)部。光纖240可以引導(dǎo)從導(dǎo)光件220接收的光束朝向套管250的遠端。
[0025]一些掃描探頭200包括在套管250的遠端的聚焦元件260。另外，如上所述，一些掃描探頭可以聯(lián)接至成像系統(tǒng)230。成像系統(tǒng)230的一些實施例可以包括光學(xué)相干斷層成像術(shù)(OCT)系統(tǒng)。成像系統(tǒng)230的OCT實施例將由光源232產(chǎn)生的光分為成像光束和參考光束。成像光束可以利用導(dǎo)光件220和光纖240被引導(dǎo)至目標區(qū)域。掃描探頭200可以收集從目標區(qū)域返回的成像光。一旦返回的成像光被引導(dǎo)回OCT成像系統(tǒng)230，0CT處理器234可以建立參考光束與返回的成像光束之間的干涉并且檢測干涉。OCT處理器234可以進而基于檢測的干涉建立目標區(qū)域的深度圖像。該深度或OCT圖像提供了目標區(qū)域的在一個深度范圍中針對成像光束指向的每個點的圖像。與目標區(qū)域的表面(例如視網(wǎng)膜112的表面)上的單一點相對應(yīng)的OCT圖像稱為A-掃描。在對通過一組目標點的成像光束進行掃描的成像系統(tǒng)中，OCT圖像變?yōu)橐唤M或一個集合的A-掃描，典型地稱為B-掃描。B-掃描顯現(xiàn)為目標區(qū)域的橫截面圖像，典型地在XZ或YZ平面中取向，其中X和Y方向橫向于探頭200的光軸，并且Z軸平行于探頭200的光軸。
[0026]這些操作可以在控制器236的控制下進行，并且包括OCT圖像的結(jié)果可以通過用戶界面238顯示。
[0027]在不掃描成像光束時，OCT成像系統(tǒng)230被配置為建立A-掃描。在掃描成像光束時，OCT成像系統(tǒng)能夠產(chǎn)生B-掃描。掃描可以由外科醫(yī)生手動進行，但在此情況下圖像的校準和圖像點的真實坐標的確定會缺乏精確性。以更高精度和校準來掃描OCT圖像可以利用掃描探頭200產(chǎn)生，該掃描探頭可以按ID或甚至2D掃描成像光束。
[0028]圖2展示了掃描探頭200的實施例，其被配置為按二維(2D)對成像光束進行掃描。掃描探頭200可以包括旋轉(zhuǎn)掃描器310，該旋轉(zhuǎn)掃描器可旋轉(zhuǎn)地至少部分地定位在套管250內(nèi)部，并且被配置為容納光纖240的近側(cè)光纖部分322。掃描探頭200還可以包括偏轉(zhuǎn)掃描器320，該偏轉(zhuǎn)掃描器可移動地至少部分地定位在套管250內(nèi)部，并且可移動地聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)掃描器310的遠端，被配置為偏轉(zhuǎn)遠側(cè)光纖部分324。遠側(cè)光纖部分324形成為發(fā)射成像光束，該成像光束被光纖240從導(dǎo)光件220引導(dǎo)。發(fā)射的成像光束可以利用聚焦元件260聚焦為聚焦光束262。
[0029]偏轉(zhuǎn)掃描器320可以偏轉(zhuǎn)遠側(cè)光纖部分324，由此掃描目標區(qū)域中的引導(dǎo)的成像光。詳細而言，偏轉(zhuǎn)掃描器320可以繞橫軸旋轉(zhuǎn)，由此在橫向或側(cè)向上彎曲或偏轉(zhuǎn)遠側(cè)光纖部分324。旋轉(zhuǎn)掃描器310可以旋轉(zhuǎn)該橫軸。因此，旋轉(zhuǎn)掃描器310和偏轉(zhuǎn)掃描器320的同步操作可以將旋轉(zhuǎn)掃描和線性掃描組合，如在圖2中所示，由此在目標區(qū)域中沿著2D掃描圖樣對成像光進行掃描。
[0030]一些掃描探頭200可以包括旋轉(zhuǎn)致動器330，該旋轉(zhuǎn)致動器被配置為旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)掃描器310。旋轉(zhuǎn)致動器330可以賦予旋轉(zhuǎn)掃描器310旋轉(zhuǎn)運動、或旋轉(zhuǎn)掃描。旋轉(zhuǎn)致動器330可以包括馬達、氣動旋轉(zhuǎn)器、機械旋轉(zhuǎn)器、壓電系統(tǒng)、或電磁旋轉(zhuǎn)器。旋轉(zhuǎn)致動器330可以利用例如對旋轉(zhuǎn)掃描器310的套管進行旋轉(zhuǎn)的齒輪組件或扭矩纜線賦予旋轉(zhuǎn)掃描。旋轉(zhuǎn)掃描器310的旋轉(zhuǎn)掃描可以由任選的滾珠軸承312來輔助。
[0031 ]在一些掃描探頭200中，偏轉(zhuǎn)掃描器320可以包括橫向掃描器、側(cè)向掃描器、徑向掃描器、或角掃描器。偏轉(zhuǎn)掃描器320可以利用聯(lián)接器340可移動地聯(lián)接至旋轉(zhuǎn)掃描器310，該聯(lián)接器可以包括鉸接件、樞軸、柔性套管、連接套管、接頭、或連接器。
[0032]掃描探頭200可以包括用以使偏轉(zhuǎn)掃描器320偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)致動器350。偏轉(zhuǎn)致動器350可以賦予偏轉(zhuǎn)掃描器320線性運動、線性掃描、或偏轉(zhuǎn)掃描。偏轉(zhuǎn)致動器350可以包括旋轉(zhuǎn)馬達、線性馬達、氣動致動器、可通電的電線圈、壓電致動器、壓電懸臂、微機電(MEMS)系統(tǒng)、靜電致動器、或光纖束。
[0033]在所示的實施例中，偏轉(zhuǎn)致動器350賦予偏轉(zhuǎn)掃描器320偏轉(zhuǎn)掃描，換言之，該偏轉(zhuǎn)致動器通過牽拉聯(lián)接至偏轉(zhuǎn)掃描器上的拉線326來致動該偏轉(zhuǎn)掃描器320。
[0034]在其他實施例中，偏轉(zhuǎn)致動器350可以通過移動推桿以致動偏轉(zhuǎn)掃描器來賦予偏轉(zhuǎn)掃描器320線性運動。
[0035]在一些掃描探頭200中，偏轉(zhuǎn)掃描器320、偏轉(zhuǎn)致動器350或兩者可以包括復(fù)原機構(gòu)360，例如復(fù)位機構(gòu)、返回機構(gòu)、彈簧加載的機構(gòu)、彈性套管、柔性元件、靜電機構(gòu)、或記憶合金。復(fù)原機構(gòu)360可以通過將偏轉(zhuǎn)致動器320復(fù)原至平衡或中性位置(例如與掃描探頭200的光軸202對齊)抵消拉線326的致動。
[0036]圖3展示了在掃描探頭200的一些實施例中，偏轉(zhuǎn)掃描器320包括在遠側(cè)彎曲的護套，該在遠側(cè)彎曲的護套被配置為容納遠側(cè)光纖部分324。護套320可以包括柔性材料或記憶合金。在這些實施例中，偏轉(zhuǎn)致動器350可以按線性向前-向后方式移動偏轉(zhuǎn)掃描器/護套320。在一些情況中，這可以通過從旋轉(zhuǎn)掃描器/護套310和偏轉(zhuǎn)掃描器/護套320形成組件、并且以線性方式移動該組件來實現(xiàn)。這可以相對于限制結(jié)構(gòu)例如套管250來移動遠側(cè)彎曲的柔性護套320。如在圖3中所示，該向前-向后運動迫使柔性護套320向上和向下彎曲，由此線性地或以偏轉(zhuǎn)圖樣掃描遠側(cè)光纖部分324。
[0037]在掃描探頭200的不同實施例中，例如在圖2和3的實施例中，偏轉(zhuǎn)掃描器320可以被配置為使遠側(cè)光纖部分324從套管250的光軸202偏轉(zhuǎn)達到最大偏轉(zhuǎn)角。該最大偏轉(zhuǎn)角可以是30度、45度、60度、或90度。
[0038]在掃描探頭200的一些實施例中，近側(cè)光纖部分322或遠側(cè)光纖部分324能夠相對于旋轉(zhuǎn)掃描器310和偏轉(zhuǎn)掃描器320中的至少一者進行旋轉(zhuǎn)。此類實施例可以完全減少或避免在掃描期間光纖240的扭轉(zhuǎn)變形。
[0039]在掃描探頭200的一些實施例中，近側(cè)光纖部分322可以非旋轉(zhuǎn)地附著至旋轉(zhuǎn)掃描器310，或遠側(cè)光纖部分324可以非旋轉(zhuǎn)地附著至偏轉(zhuǎn)掃描器320。這些非旋轉(zhuǎn)連接可以將遠側(cè)光纖部分324保持為與聚焦元件260處于限定的對齊，由此改進掃描探頭200的光學(xué)性能。同時，在光纖部分非旋轉(zhuǎn)地附著至旋轉(zhuǎn)掃描器310或偏轉(zhuǎn)掃描器320的這些實施例中，旋轉(zhuǎn)掃描可以扭轉(zhuǎn)光纖240，這是由于在旋轉(zhuǎn)掃描期間非旋轉(zhuǎn)地附著的光纖部分實際上會相對于導(dǎo)光件220旋轉(zhuǎn)。為了減少或消除該扭矩，一些掃描探頭200可以包括旋轉(zhuǎn)接頭332，該旋轉(zhuǎn)接頭定位在非旋轉(zhuǎn)地附著的光纖部分和導(dǎo)光件220之間，如在圖2中所示。
[0040]在掃描探頭200的一些實施例中，旋轉(zhuǎn)掃描器310可以單向地或雙向地旋轉(zhuǎn)。用雙向(前后)旋轉(zhuǎn)進行的掃描可以降低光纖240的扭轉(zhuǎn)，這在其中光纖部分非旋轉(zhuǎn)地附著至掃描器的實施例中可以是有用的。
[0041 ]在掃描探頭200的一些實施例中，定位在遠側(cè)光纖部分324的遠側(cè)、在套管250的遠側(cè)區(qū)域處的聚焦元件260可以包括梯度折射率或GRIN透鏡。在一些實施例中，遠側(cè)光纖部分324可以附著至聚焦元件260的近側(cè)部分。在一些情況下，這是通過熔接實現(xiàn)的。最后，在一些設(shè)計中，遠側(cè)光纖部分324聯(lián)接至與聚焦元件260附接的玻璃間隔件或間隔元件328。
[0042]圖4A-D展示了掃描探頭200可以沿著2D圖樣264通過將由旋轉(zhuǎn)致動器330致動的旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)型掃描與由偏轉(zhuǎn)致動器350致動的偏轉(zhuǎn)掃描以經(jīng)設(shè)計的關(guān)系同步化來掃描光束262。
[0043]圖4A展示了當偏轉(zhuǎn)致動器350不致動線性或偏轉(zhuǎn)性掃描時的情況，因此僅有的致動是旋轉(zhuǎn)致動器330的致動，導(dǎo)致沿著圓形掃描圖樣264對聚焦光束262進行掃描的旋轉(zhuǎn)掃描。
[0044]圖4B展示了當旋轉(zhuǎn)致動器330不致動旋轉(zhuǎn)掃描時的互補情況，因此僅有的致動是偏轉(zhuǎn)致動器350的致動，導(dǎo)致沿著線性掃描圖樣264對聚焦光束262進行掃描的偏轉(zhuǎn)掃描。
[0045]圖4C最后展示了當由旋轉(zhuǎn)致動器330致動的旋轉(zhuǎn)掃描與由偏轉(zhuǎn)致動器350致動的線性或偏轉(zhuǎn)性掃描同步化時，多種多樣的2D掃描圖樣264可以用光束262掃描，例如不出的螺旋掃描圖樣264。
[0046]最后，圖4D展示了雖然在圖4A-C的實施例中，偏轉(zhuǎn)掃描器320可以部分地定位在套管250內(nèi)部，在其他實施例中，偏轉(zhuǎn)掃描器320可以完全定位在遠側(cè)并且在套管250外部。
[0047]圖5A-B展示了在兩種掃描致動之間的其他形式的同步化，導(dǎo)致不同的掃描圖樣264。
[0048]圖5A展示了當經(jīng)設(shè)計的關(guān)系是使得旋轉(zhuǎn)的周期快于偏轉(zhuǎn)的周期時的情況。掃描周期的這種關(guān)系沿著先前描述的螺旋掃描圖樣264掃描光束262。
[0049]圖5B展示了當經(jīng)設(shè)計的關(guān)系是使得旋轉(zhuǎn)的周期慢于偏轉(zhuǎn)的周期時的情況。掃描周期的這種關(guān)系沿著星狀掃描圖樣264掃描聚焦光束262。在圖5A-B的以上實施例的任一個中，旋轉(zhuǎn)的周期和偏轉(zhuǎn)的周期中的至少一者可以處于0-10Hz、0-100Hz、0-lkHz、0-10kHz以及O-1OOkHz的范圍的至少一個中。
[0050]這些范圍中的每一個可以具有其用于不同應(yīng)用的自身優(yōu)勢。這些應(yīng)用包括以下掃描探頭200，該掃描探頭是光學(xué)相干斷層成像術(shù)成像系統(tǒng)、手術(shù)工具、雙光子成像系統(tǒng)、多光子成像系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)、掃描全視網(wǎng)膜光凝系統(tǒng)、或光束投射系統(tǒng)的部分。
[0051 ]在實施例中，當掃描探頭200是OCT成像系統(tǒng)230的部分或與其聯(lián)接時，掃描探頭200可以接收返回的發(fā)射光(從成像目標區(qū)域返回)，并且將接收的光轉(zhuǎn)送至OCT成像系統(tǒng)230。
[0052]在一些實施例中，一種用掃描探頭進行掃描的方法可以包括:(a)操作旋轉(zhuǎn)掃描器，該旋轉(zhuǎn)掃描器被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地定位在從手柄的近端延伸的套管內(nèi)部，并且被配置為容納光纖的近側(cè)部分，該光纖的近側(cè)部分被配置為接收來自導(dǎo)光件的光并且將其引導(dǎo)到該光纖的遠端;并且(b)操作偏轉(zhuǎn)掃描器，該偏轉(zhuǎn)掃描器可移動地聯(lián)接至該旋轉(zhuǎn)掃描器的遠端，該偏轉(zhuǎn)掃描器被配置為偏轉(zhuǎn)該光纖的遠側(cè)部分。在此，該光纖的遠側(cè)部分可以被配置為朝向目標區(qū)域發(fā)射所引導(dǎo)的光，并且對該旋轉(zhuǎn)掃描器和該偏轉(zhuǎn)掃描器的該操作跨該目標區(qū)域掃描所發(fā)射的光。
[0053]雖然本文件包含許多細節(jié)，但這些不應(yīng)解讀為對本發(fā)明的范圍或者要求保護的范圍的限制，而是解讀為對本發(fā)明的具體實施例特異性的特征的描述。在單獨的實施例的背景下，在本文件中描述的某些特征還可以按組合以單一實施例實施。相反，描述于單一實施例的背景下的不同特征還可以單獨地或以任何適合的亞組合在多個實施例中實施。并且，雖然以上將特征描述為以某些組合起作用，并且甚至最初按此要求保護，但是來自要求保護的組合的一個或多個特征可以在一些情況下從該組合中切離，并且要求保護的組合可以針對亞組合或亞組合的變體。
【主權(quán)項】
1.一種光學(xué)掃描探頭，其包括: 手柄，該手柄被配置為接收來自導(dǎo)光件的光束； 套管，該套管從該手柄的遠端延伸； 光纖，該光纖被定位為部分地在該手柄內(nèi)部并且部分地在該套管內(nèi)部、被配置為朝向該套管的遠端引導(dǎo)所接收的光束； 旋轉(zhuǎn)掃描器，該旋轉(zhuǎn)掃描器被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地定位在該套管內(nèi)部、并且被配置為容納該光纖的近側(cè)部分；以及 偏轉(zhuǎn)掃描器，該偏轉(zhuǎn)掃描器被可移動地聯(lián)接至該旋轉(zhuǎn)掃描器的遠端、被配置為偏轉(zhuǎn)該光纖的遠側(cè)部分，其中 該光纖的該遠側(cè)部分被配置為在目標區(qū)域中發(fā)射并掃描所引導(dǎo)的光。2.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其包括: 旋轉(zhuǎn)致動器，該旋轉(zhuǎn)致動器被配置為旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)掃描器，其中 該旋轉(zhuǎn)致動器包括馬達、氣動旋轉(zhuǎn)器、機械旋轉(zhuǎn)器、壓電系統(tǒng)和電磁旋轉(zhuǎn)器中的至少一者。3.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，該偏轉(zhuǎn)掃描器包括以下項中的至少一者: 橫向掃描器、側(cè)向掃描器、徑向掃描器、以及角掃描器。4.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該偏轉(zhuǎn)掃描器被配置為繞著橫軸旋轉(zhuǎn)。5.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其包括: 聯(lián)接器，該聯(lián)接器被配置為可移動地將該偏轉(zhuǎn)掃描器聯(lián)接至該旋轉(zhuǎn)掃描器，該聯(lián)接器包括以下各項中的至少一者:鉸接件、樞軸、柔性套管、連接套管、接頭以及連接器。6.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其包括: 偏轉(zhuǎn)致動器，該偏轉(zhuǎn)致動器被配置為偏轉(zhuǎn)該偏轉(zhuǎn)掃描器，其中 該偏轉(zhuǎn)致動器包括旋轉(zhuǎn)馬達、線性馬達、氣動致動器、可通電的電線圈、壓電致動器、壓電懸臂、微機電系統(tǒng)、靜電致動器以及光纖束中的至少一者。7.如權(quán)利要求6所述的掃描探頭，其中: 該偏轉(zhuǎn)致動器被配置為通過拉動與該偏轉(zhuǎn)掃描器聯(lián)接的拉線來致動該偏轉(zhuǎn)掃描器。8.如權(quán)利要求6所述的掃描探頭，其中: 該偏轉(zhuǎn)致動器被配置為通過移動推桿以致動該偏轉(zhuǎn)掃描器來致動該偏轉(zhuǎn)掃描器。9.如權(quán)利要求6所述的掃描探頭，其中: 該偏轉(zhuǎn)掃描器和該偏轉(zhuǎn)致動器中的至少一者包括復(fù)原機構(gòu)，該復(fù)原機構(gòu)包括復(fù)位機構(gòu)、返回機構(gòu)、彈簧加載的機構(gòu)、彈性套管、柔性元件、靜電機構(gòu)以及記憶合金中的至少一者。10.如權(quán)利要求6所述的掃描探頭，其中: 該偏轉(zhuǎn)掃描器包括在遠側(cè)彎曲的護套，該在遠側(cè)彎曲的護套被配置為容納該光纖的遠側(cè)部分并且包括柔性材料和記憶合金中的至少一者;并且 該偏轉(zhuǎn)致動器被配置為導(dǎo)致該在遠側(cè)彎曲的柔性護套和限制結(jié)構(gòu)的相對運動。11.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該偏轉(zhuǎn)掃描器被配置為使該光纖的該遠側(cè)部分從該套管的光軸偏轉(zhuǎn)達到最大偏轉(zhuǎn)角，其中該最大偏轉(zhuǎn)角是30度、45度、60度、和90度中的一者。12.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該光纖的一部分被配置為能夠相對于該旋轉(zhuǎn)掃描器和該偏轉(zhuǎn)掃描器中的至少一者進行旋轉(zhuǎn)。13.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 以下的至少一者:該光纖的該近側(cè)部分非旋轉(zhuǎn)地附著至該旋轉(zhuǎn)掃描器，以及 該光纖的該遠側(cè)部分非旋轉(zhuǎn)地附著至該偏轉(zhuǎn)掃描器。14.如權(quán)利要求13所述的掃描探頭，其中: 旋轉(zhuǎn)接頭定位于該光纖的該非旋轉(zhuǎn)地附著的部分與該導(dǎo)光件之間。15.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該旋轉(zhuǎn)掃描器被配置為以單向和雙向中的至少一種方式旋轉(zhuǎn)。16.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其包括: 聚焦元件，該聚焦元件定位在該光纖的該遠側(cè)部分的遠側(cè)、在該套管的遠側(cè)區(qū)域處。17.如權(quán)利要求16所述的掃描探頭，其中: 該光纖的該遠側(cè)部分附著至該聚焦元件的近側(cè)部分。18.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該探頭包括旋轉(zhuǎn)致動器和偏轉(zhuǎn)致動器;并且 該探頭被配置為使得由該旋轉(zhuǎn)致動器致動的旋轉(zhuǎn)和由該偏轉(zhuǎn)致動器致動的偏轉(zhuǎn)按經(jīng)設(shè)計的關(guān)系同步化。19.如權(quán)利要求18所述的掃描探頭，其中: 該經(jīng)設(shè)計的關(guān)系是以下中的一種 該旋轉(zhuǎn)的周期慢于該偏轉(zhuǎn)的周期，以及 該旋轉(zhuǎn)的周期快于該偏轉(zhuǎn)的周期。20.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該旋轉(zhuǎn)的周期和該偏轉(zhuǎn)的周期中的至少一者是處于O-1OHz、0-100HZ、0-lkHZ、0-10kHZ以及O-1OOkHz的范圍的至少一個中。21.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該旋轉(zhuǎn)掃描器和該偏轉(zhuǎn)掃描器中的一個可以在另一個掃描器不運行時運行。22.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該探頭不包含兩個反向旋轉(zhuǎn)掃描器。23.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該探頭被配置為接收返回的發(fā)射光，該光是從成像目標返回，并且 將所接收的光轉(zhuǎn)送至成像系統(tǒng)。24.如權(quán)利要求1所述的掃描探頭，其中: 該掃描探頭是光學(xué)相干斷層成像術(shù)系統(tǒng)、手術(shù)工具、雙光子成像系統(tǒng)、多光子成像系統(tǒng)、熒光成像系統(tǒng)、掃描全視網(wǎng)膜光凝系統(tǒng)、以及光束投射系統(tǒng)中的至少一者的部分。25.一種采用掃描探頭進行掃描的方法，該方法包括: 操作旋轉(zhuǎn)掃描器，該旋轉(zhuǎn)掃描器被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地定位在從手柄的近端延伸的套管內(nèi)部、并且被配置為容納光纖的近側(cè)部分，該光纖的近側(cè)部分被配置為接收來自導(dǎo)光件的光并且將其引導(dǎo)到該光纖的遠端;并且 操作偏轉(zhuǎn)掃描器，該偏轉(zhuǎn)掃描器可移動地聯(lián)接至該旋轉(zhuǎn)掃描器的遠端，該偏轉(zhuǎn)掃描器被配置為使該光纖的遠側(cè)部分偏轉(zhuǎn)，其中該光纖的該遠側(cè)部分被配置為朝向目標區(qū)域發(fā)射所引導(dǎo)的光，并且 對該旋轉(zhuǎn)掃描器和該偏轉(zhuǎn)掃描器的該操作跨該目標區(qū)域掃描所發(fā)射的光。
【文檔編號】A61B1/07GK105828696SQ201480068940
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月8日
【發(fā)明人】俞凌峰, X·俞, J·奧爾德
【申請人】諾華股份有限公司