可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，包括：超聲換能器，其內(nèi)側(cè)端設(shè)置為半球形內(nèi)凹面，所述半球形內(nèi)凹面配置為超聲探測(cè)接收面；入射光纖，其出射光線軸向透過所述超聲換能器照射在所述半球形內(nèi)凹面的球心；錐面反射鏡，其反射錐面軸向轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面的球心部位，入射光纖的入射光在所述反射錐面反射后從內(nèi)窺鏡側(cè)壁垂直出射在待測(cè)部位；其中，所述半球形內(nèi)凹面中心的外側(cè)的內(nèi)凹面上至少設(shè)置有一個(gè)超聲振元，所述超聲振元發(fā)出的超聲波通過所述反射錐面反射后從內(nèi)窺鏡側(cè)壁傾斜出射在待測(cè)部位，且所述超聲振元的發(fā)射端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面上。本發(fā)明解決了內(nèi)窺鏡探頭無法對(duì)患處進(jìn)行深入成像分析的技術(shù)問題。
【專利說明】
可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的常用的光學(xué)內(nèi)窺鏡主要是是光、機(jī)、電一體的NDT儀器，它分為三類系列產(chǎn)品:第一類，硬性內(nèi)窺鏡系列;第二類，纖維內(nèi)窺鏡系列;第三類，電子視頻內(nèi)窺鏡系列。硬性內(nèi)窺鏡系列其工作原理是利用轉(zhuǎn)像透鏡光學(xué)技術(shù)來傳送影像，并由光導(dǎo)纖維提供傳光照明。纖維內(nèi)窺鏡系列其工作原理是由高品質(zhì)韻傳像纖維來傳送圖像，通過目鏡直接觀察。電子視頻內(nèi)窺鏡系列是運(yùn)用超小型電荷耦合器件(CXD)技術(shù)制造電子視頻內(nèi)窺鏡產(chǎn)品。上述三類內(nèi)窺技術(shù)其基本原理都是利用光學(xué)散射或者反射信號(hào)獲取檢測(cè)圖像，由于受介質(zhì)散射影響大，存在穿透深度淺(?mm級(jí))的缺點(diǎn)。
為此，現(xiàn)有技術(shù)中研制出了超聲內(nèi)窺鏡和光聲內(nèi)窺鏡，超聲內(nèi)窺成像對(duì)組織的穿透深度可達(dá)30mm以上，它反映了吸收體的聲阻抗參數(shù)。光聲成像作為近年來發(fā)展起來的一種新型成像方法，它反映了吸收體的光吸收參數(shù)。但超聲內(nèi)窺鏡和光聲內(nèi)窺鏡不具有調(diào)焦的功能，限制了內(nèi)窺鏡對(duì)特別患處的進(jìn)一步成像觀察，為此需要一種能集超聲內(nèi)窺鏡和光聲內(nèi)窺鏡功能于一體、且具有調(diào)焦功能的內(nèi)窺鏡。專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010187650.3，專利名稱是一種血管內(nèi)光聲超聲雙模成像內(nèi)窺鏡裝置及其成像方法，公開了一種集光聲探測(cè)和超聲探測(cè)功能的內(nèi)窺鏡，但這種內(nèi)窺鏡探頭同樣不具有調(diào)焦的功能，無法對(duì)特別患處進(jìn)行高清成像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，該探頭具有對(duì)待測(cè)部位超聲調(diào)焦照射功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測(cè)部位某區(qū)域的調(diào)焦距成像，對(duì)重點(diǎn)患處進(jìn)行深層次、高聚焦的成像分析，解決了內(nèi)窺鏡探頭無法對(duì)患處進(jìn)行深入成像分析的技術(shù)問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，包括:
超聲換能器，其內(nèi)側(cè)端設(shè)置為半球形內(nèi)凹面，所述半球形內(nèi)凹面配置為超聲探測(cè)接收面；
入射光纖，其出射光線軸向透過所述超聲換能器照射在所述半球形內(nèi)凹面的球心；錐面反射鏡，其反射錐面軸向轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面的球心部位，入射光纖的入射光在所述反射錐面反射后從內(nèi)窺鏡側(cè)壁垂直出射在待測(cè)部位；
其中，所述半球形內(nèi)凹面中心的外側(cè)的內(nèi)凹面上至少設(shè)置有一個(gè)超聲振元，所述超聲振元發(fā)出的超聲波通過所述反射錐面反射后從內(nèi)窺鏡側(cè)壁傾斜出射在待測(cè)部位，且所述超聲振元的發(fā)射端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面上。
[0006]優(yōu)選的，所述入射光纖的出射光線透過所述超聲換能器以與所述反射錐面成45°夾角的方向入射到所述反射錐面上。
[0007]優(yōu)選的，所述超聲換能器的軸向外側(cè)套設(shè)有管殼，所述超聲換能器轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述管殼內(nèi)側(cè)壁上，所述錐面反射鏡設(shè)置在所述管殼內(nèi)，所述管殼的軸向與所述反射錐面成45°夾角，所述反射錐面中心外周的所述管殼上設(shè)置有環(huán)形透明窗口，所述管殼外套設(shè)有能透過光聲信號(hào)的外管。
[0008]優(yōu)選的，所述管殼前端設(shè)置有圓弧部，所述圓弧部?jī)?nèi)設(shè)置有磁矩耦合電機(jī)，所述磁矩耦合電機(jī)的輸出軸與所述錐面反射鏡端面連接。
[0009]優(yōu)選的，所述磁矩耦合電機(jī)靠近所述透明窗口設(shè)置，所述超聲換能器的外側(cè)端延伸至所述透明窗口處，靠近所述透明窗口的所述超聲換能器的一端部設(shè)置有通過產(chǎn)生磁矩變化控制所述磁矩耦合電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部，所述驅(qū)動(dòng)部固定設(shè)置在所述管殼上，所述驅(qū)動(dòng)部與所述信號(hào)采集組件電連接。
[0010]優(yōu)選的，所述超聲振元的發(fā)射端對(duì)準(zhǔn)所述反射錐面，且所述超聲振元與所述半球形內(nèi)凹面中心通過反射錐面之間的夾角小于15°。
[0011]優(yōu)選的，所述外管為醫(yī)用氯乙烯管，所述入射光纖為多模光纖，其直徑為800um。
[0012]優(yōu)選的，所述入射光纖出射方向與錐面反射鏡的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)方向處于同一軸線上，所述錐面反射鏡錐面上鍍有高反射膜。
[0013]優(yōu)選的，所述超聲振元為一個(gè)，所述超聲振元與所述錐面反射鏡360°同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述超聲振元發(fā)射端的出射方向在超聲換能器的徑向方向可轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]優(yōu)選的，所述超聲換能器內(nèi)設(shè)置有一空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)置一慢速電機(jī)，所述慢速電機(jī)的輸出軸與所述超聲換能器的徑向方向一致，所述超聲振元中部樞接在所述半球形內(nèi)凹面上，所述超聲振元的底部伸入所述空腔并嚙合連接在慢速電機(jī)的輸出軸上，所述超聲振元發(fā)射端的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度不超過15°。
[0015]優(yōu)選的，所述超聲振元為兩個(gè)，兩個(gè)超聲振元對(duì)稱設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面中心的兩側(cè)，所述超聲換能器180°轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述管殼內(nèi)側(cè)壁上，所述錐面反射鏡為雙錐面反射鏡，所述超聲振元與所述錐面反射鏡180°同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述超聲振元發(fā)射端的出射方向在超聲換能器的徑向方向可轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]本發(fā)明至少包括以下有益效果:
1、本發(fā)明的內(nèi)窺鏡具有超聲探測(cè)、光聲探測(cè)以及超聲與光聲同時(shí)探測(cè)的三種工作模式，可以根據(jù)探測(cè)環(huán)境的需要由自由選取，探測(cè)模式選擇性更多，探測(cè)質(zhì)量顯著提高；
2、實(shí)現(xiàn)了對(duì)局部患處深層次、高聚焦的成像分析，提高對(duì)患處的細(xì)節(jié)分析能力，從而提高了內(nèi)窺鏡對(duì)病理的顯像功能，提高確診率；
3、在超聲換能器上設(shè)置有半球形的探測(cè)面，其包絡(luò)超聲信號(hào)的反射路徑，提高了反饋信號(hào)接收的有效性，提高探測(cè)精度。
[0017]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明內(nèi)窺鏡探頭的探測(cè)信號(hào)從上端出射時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明內(nèi)窺鏡探頭的探測(cè)信號(hào)從下端出射時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為超聲換能器的前視圖；
圖4為超聲換能器的后視圖；
圖5為超聲振元初始位置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為超聲振元轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為第二實(shí)施例中內(nèi)窺鏡探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
以上附圖中:1、弧形部;2、入射光纖;3、超聲換能器;31、透視窗；32、超聲振元;321、轉(zhuǎn)軸;33、齒輪帶;34、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);35、空腔;36、慢速電機(jī);4、管殼;41、環(huán)形臺(tái)階;5、磁矩耦合電機(jī);6、錐面反射鏡;7、外管;8、透明窗口；9、驅(qū)動(dòng)部;10、待測(cè)部位。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0020]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0021]如圖1-6所示，一種實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，包括:超聲換能器3，其一端設(shè)置為半球形內(nèi)凹面，所述半球形內(nèi)凹面配置為超聲探測(cè)接收面;如圖1中的左側(cè)內(nèi)凹面，本實(shí)施例中，超聲換能器設(shè)置為圓柱狀結(jié)構(gòu)，在圓柱的軸向一側(cè)開設(shè)有一半徑與圓柱半徑一致的內(nèi)凹球面，在所述半球形內(nèi)凹面上布滿有超聲探測(cè)單元，用于探測(cè)接收并探測(cè)從待測(cè)部位反饋回來的超聲信號(hào)，且所述半球形內(nèi)凹面中心設(shè)置有一透視窗31，所述透視窗內(nèi)嵌在所述超聲換能器中，所述透視窗的外表面與所述半球形凹面齊平;所述超聲換能器的軸向外側(cè)套設(shè)有管殼4，所述超聲換能器360°轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述管殼內(nèi)側(cè)壁上；
入射光纖2，其入射端與激發(fā)光源發(fā)生器相連，所述超聲換能器3軸向開設(shè)有與所述透視窗連通的通孔，所述入射光纖的出射端設(shè)置在所述通孔中，透視窗31密封設(shè)置在所述通孔的內(nèi)側(cè)一端，入射光纖的出射端口向外對(duì)準(zhǔn)透視窗，從而可以將入射光纖出射的光源透過透視窗而向外投射，所述入射光纖的出射光線透過所述透視窗對(duì)準(zhǔn)所述半球形內(nèi)凹面的球心；
錐面反射鏡6，其反射錐面軸向轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面的球心部位，所述入射光纖的出射光線透過所述透視窗以與所述反射錐面成45°夾角的方向入射到所述反射錐面上，入射光纖的入射光在所述反射錐面反射后從內(nèi)窺鏡側(cè)壁垂直出射在待測(cè)部位10。
[0022]如圖1和2中的虛線所示，入射光在待測(cè)部位激發(fā)出超聲波信號(hào)后，超聲信號(hào)入射到探頭內(nèi)的錐面反射鏡上，經(jīng)反射后，傳播至超聲探測(cè)接收面上，生成電信號(hào)，由此還原生成待測(cè)部位的圖像，從而完成在光聲模式下的探測(cè)。
[0023]所述錐面反射鏡設(shè)置在所述管殼內(nèi)，所述管殼的軸向與所述反射錐面成45°夾角，所述反射錐面中心外周的所述管殼上設(shè)置有環(huán)形透明窗口 8，所述管殼外套設(shè)有能透過光聲信號(hào)的外管7，光源入射到反射錐面并帶有一定角度進(jìn)行反射，依次透過所述透明窗口和外管，照射在待測(cè)部位上。
[0024]其中，所述半球形內(nèi)凹面中心的外側(cè)的內(nèi)凹面上至少設(shè)置有一個(gè)超聲振元32，本實(shí)施中，所述超聲振元為一個(gè)，所述超聲振元發(fā)出的超聲波通過所述反射錐面反射后從內(nèi)窺鏡側(cè)壁傾斜出射在待測(cè)部位，所述超聲振元與所述錐面反射鏡360°同步轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1和2中的直線所示，所述超聲振元32發(fā)射端對(duì)準(zhǔn)所述反射錐面，且所述超聲振元與所述半球形內(nèi)凹面中心通過反射錐面之間的夾角小于15°，本實(shí)施例中該夾角為7°，使得超聲振元發(fā)出的超聲波傾斜入射到錐面反射鏡上后，反射波能從所述透明窗口中傾斜向外傳播至待測(cè)部位，如果所述超聲振元與所述半球形內(nèi)凹面中心通過反射錐面之間的夾角過大，則在反射錐面上的反射波無法從透明窗口中向外傳播，導(dǎo)致無法進(jìn)行超聲探測(cè);超聲探測(cè)信號(hào)傳播至待測(cè)部位并產(chǎn)生反饋超聲信號(hào)后，該反饋超聲信號(hào)透過透明窗口傾斜傳播至反射錐面上，在反射追面上反射傳播至超聲探測(cè)接收面上，生成電信號(hào)，由此還原生成待測(cè)部位的圖像，從而完成超聲探測(cè)模式下的探測(cè)。并且，所述超聲振元發(fā)射端的出射方向在超聲換能器的徑向方向可轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是超聲振元的出射超聲波與反射錐面之間的夾角可調(diào)，最終使得超聲探測(cè)波在待測(cè)部位上的焦距可調(diào)，激發(fā)待測(cè)部位不同深度的反饋超聲波，從而實(shí)現(xiàn)不同層次的成像分析，同時(shí)，通過連續(xù)調(diào)整超聲振元的出射超聲波與反射錐面之間的夾角，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)患處局部的掃描，實(shí)現(xiàn)患處的局部高清成像，提高對(duì)患處的細(xì)節(jié)分析能力，從而提尚了內(nèi)窺鏡對(duì)病理的顯像功能，提尚確診率。由此，探頭具有對(duì)待測(cè)部位超聲調(diào)焦照射功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測(cè)部位某區(qū)域的調(diào)焦距成像，對(duì)重點(diǎn)患處進(jìn)行深層次、高聚焦的成像分析，解決了內(nèi)窺鏡探頭無法對(duì)患處進(jìn)行深入成像分析的技術(shù)問題。
[0025]所述管殼前端設(shè)置有圓弧部I，便于內(nèi)窺鏡探頭移動(dòng)，降低阻力和與器官的摩擦，所述圓弧部?jī)?nèi)設(shè)置有磁矩耦合電機(jī)5，所述磁矩耦合電機(jī)的輸出軸與所述錐面反射鏡端面連接，且將所述磁矩耦合電機(jī)靠近所述透明窗口設(shè)置，在靠近所述透明窗口的所述超聲換能器的一端部設(shè)置有通過產(chǎn)生磁矩變化控制所述磁矩耦合電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部9，所述驅(qū)動(dòng)部固定設(shè)置在所述管殼上，所述驅(qū)動(dòng)部與所述信號(hào)采集組件電連接，驅(qū)動(dòng)部根據(jù)輸入信號(hào)來控制磁矩耦合電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)錐面反射鏡旋轉(zhuǎn)，將入射光線以逐圈掃描的方式入射到待測(cè)部位，激發(fā)出超聲波，由于采用耦合電機(jī)，透明窗口 8處就無需導(dǎo)線通過，也不會(huì)被導(dǎo)線阻擋可視角度，因此采用磁矩耦合電機(jī)增加了透明窗口 8的可視角度(360度)。如圖1所示，探測(cè)信號(hào)從探頭上端入射到待測(cè)部位，當(dāng)反射錐面旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，如圖2所示，探測(cè)信號(hào)從探頭下端入射到待測(cè)部位。
[0026]—種實(shí)施例中，所述入射光纖的出射光線透過所述超聲換能器以與所述反射錐面成45°夾角的方向入射到所述反射錐面上，出射光線經(jīng)所述反射錐面反射后照射在待測(cè)部位。
[0027]上述技術(shù)方案中，所述外管為醫(yī)用氯乙烯管，所述入射光纖為多模光纖，其直徑為800umo
[0028]上述技術(shù)方案中，所述入射光纖出射方向與錐面反射鏡的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)方向處于同一軸線上，所述錐面反射鏡錐面上鍍有高反射膜，以增加反射率，入射光線的入射方向與磁矩耦合電機(jī)的輸出軸同軸，隨著錐面反射鏡的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，入射光線始終與錐面成45°夾角，同時(shí)反射光線垂直于管殼向外出射照射在待測(cè)部位。
[0029]如圖3所示，圖中虛線圓圈為所述超聲振元隨所述超聲換能器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)路徑，所述超聲振元與所述錐面反射鏡360°同步轉(zhuǎn)動(dòng)，具體的，在所述超聲換能器的外側(cè)端與一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34固定在所述管殼4的內(nèi)側(cè)壁上，所述管殼上設(shè)置有環(huán)形臺(tái)階41，所述超聲換能器在所述環(huán)形臺(tái)階上360°來回轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)34可以選為同步電機(jī)，所述同步電機(jī)與磁矩耦合電機(jī)同步驅(qū)動(dòng)，也就是說，所述錐面反射鏡與超聲換能器同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述超聲振元與所述反射錐面之間的相對(duì)位置始終不變，在所述超聲換能器的側(cè)壁上設(shè)置有一圓周齒輪帶33，如圖4所示，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接至所述齒輪帶33上，從而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)超聲換能器轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，所述齒輪帶33上設(shè)置有用于限制所述超聲換能器過轉(zhuǎn)的限位開關(guān)，避免超聲換能器在同一方向上超過360°旋轉(zhuǎn)，使得探頭內(nèi)部的走線攪亂。
[0030]上述技術(shù)方案中，如圖5和6所示，所述超聲換能器靠近半球形內(nèi)凹面處設(shè)置有一空腔35，所述空腔內(nèi)設(shè)置一慢速電機(jī)36，所述慢速電機(jī)的輸出軸與所述超聲換能器的徑向方向一致，所述超聲振元中部通過以轉(zhuǎn)軸321樞接在所述半球形內(nèi)凹面上，所述超聲振元的底部伸入所述空腔并嚙合連接在慢速電機(jī)的輸出軸上，慢速電機(jī)正反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)超聲振元來回轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整超聲振元的出射超聲波與反射錐面之間的夾角，實(shí)現(xiàn)超聲入射波在局部患處的聚焦深度的調(diào)整，也就是探測(cè)深度調(diào)整，同時(shí)，對(duì)同一患處，可以連續(xù)調(diào)整超聲振元的出射超聲波與反射錐面之間的夾角，完成對(duì)該患處的探測(cè)掃面，實(shí)現(xiàn)局部的高清掃描成像分析，提高確診率。進(jìn)一步的，所述超聲振元發(fā)射端的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度不超過15°，否則入射超聲波和反饋超聲波會(huì)被透明窗口所阻擋而無法完成探測(cè)。
[0031]具體工作模式:
在光聲探測(cè)模式下，采用的光源為激光，當(dāng)寬束短脈沖激光輻照生物組織時(shí)，位于組織體內(nèi)的吸收體吸收脈沖光能量，從而升溫膨脹，產(chǎn)生超聲波，激光透過所述透視窗以與所述反射錐面成45°夾角的方向入射到所述反射錐面上，90°反射后從透明窗口垂直出射到待測(cè)部位，激發(fā)超聲波，超聲波信號(hào)依次透過外管和透明窗口，照射在反射錐面上，并90°反射到探測(cè)面上，超聲換能器接收超聲反饋信號(hào)，生成電信號(hào)，由此還原生成待測(cè)部位的圖像，從而完成超聲探測(cè)模式下的探測(cè)。隨著錐面反射鏡的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)待測(cè)部位的360°成像。
[0032]在超聲探測(cè)模式下，在錐面反射鏡和超聲振元同步轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，超聲振元發(fā)出超聲信號(hào)，并傾斜入射到反射錐面上，使得超聲振元發(fā)出的超聲波傾斜入射到錐面反射鏡上后，反射波能從所述透明窗口中傾斜向外傳播至待測(cè)部位，超聲探測(cè)信號(hào)傳播至待測(cè)部位并產(chǎn)生反饋超聲信號(hào)后，該反饋超聲信號(hào)透過透明窗口傾斜傳播至反射錐面上，在反射追面上反射傳播至超聲探測(cè)接收面上，生成電信號(hào)，由此還原生成待測(cè)部位的圖像，從而完成超聲探測(cè)模式下的探測(cè)。隨著錐面反射鏡的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，相應(yīng)改變受激的超聲振元，以完成對(duì)待測(cè)部位的360°探測(cè)。對(duì)局部患處，可以通過調(diào)整超聲振元的出射超聲波與反射錐面之間的夾角，實(shí)現(xiàn)超聲入射波在局部患處的聚焦深度調(diào)整，也就是探測(cè)深度的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)深層次的成像分析，同時(shí)，對(duì)同一患處，可以連續(xù)調(diào)整超聲振元的出射超聲波與反射錐面之間的夾角，完成對(duì)該患處的探測(cè)掃面，實(shí)現(xiàn)局部的高清掃描成像分析，提高確診率。
[0033]在超聲和光聲同時(shí)探測(cè)模式下，激光信號(hào)和超聲振元的超聲激發(fā)信號(hào)同時(shí)發(fā)出，按各自的傳播路徑傳播至待測(cè)部位，激發(fā)待測(cè)部位的超聲信號(hào)，并按各自的反饋路徑傳播至超聲探測(cè)接收面上，產(chǎn)生相應(yīng)的超聲反饋信號(hào)，生成電信號(hào)，由此還原生成待測(cè)部位的圖像，并隨著錐面反射鏡的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)待測(cè)部位的360°成像。同時(shí)可以完成對(duì)患處局部的深層次成像和掃描成像分析。
[0034]另一種實(shí)施例中，如圖7所示，所述超聲振元為兩個(gè)，其對(duì)稱設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面中心的兩側(cè)，所述超聲換能器180°轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述管殼內(nèi)側(cè)壁上，所述錐面反射鏡為雙錐面反射鏡，每個(gè)超聲振元的出射超聲波45°入射在其中一個(gè)反射錐面上，其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同。
[0035]由上所述，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡具有超聲探測(cè)、光聲探測(cè)以及超聲與光聲同時(shí)探測(cè)的三種工作模式，可以根據(jù)探測(cè)環(huán)境的需要由自由選取，探測(cè)模式選擇性更多，探測(cè)質(zhì)量顯著提高;并且，實(shí)現(xiàn)了對(duì)局部患處深層次、高聚焦的成像分析，提高對(duì)患處的細(xì)節(jié)分析能力，從而提高了內(nèi)窺鏡對(duì)病理的顯像功能，提高確診率;同時(shí)，在超聲換能器上設(shè)置有半球形的探測(cè)面，其包絡(luò)超聲信號(hào)的反射路徑，提高了反饋信號(hào)接收的有效性，提高探測(cè)精度。
[0036]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，包括: 超聲換能器，其內(nèi)側(cè)端設(shè)置為半球形內(nèi)凹面，所述半球形內(nèi)凹面配置為超聲探測(cè)接收面； 入射光纖，其出射光線軸向透過所述超聲換能器照射在所述半球形內(nèi)凹面的球心； 錐面反射鏡，其反射錐面軸向轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面的球心部位，入射光纖的出射光在所述反射錐面反射后從內(nèi)窺鏡側(cè)壁垂直出射在待測(cè)部位； 其中，所述半球形內(nèi)凹面中心的外側(cè)的內(nèi)凹面上至少設(shè)置有一個(gè)超聲振元，所述超聲振元發(fā)出的超聲波通過所述反射錐面反射后從內(nèi)窺鏡側(cè)壁傾斜出射在待測(cè)部位，且所述超聲振元的發(fā)射端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面上。2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，所述入射光纖的出射光線透過所述超聲換能器以與所述反射錐面成45°夾角的方向入射到所述反射錐面上。3.如權(quán)利要求2所述的可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，所述超聲換能器的軸向外側(cè)套設(shè)有管殼，所述超聲換能器轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述管殼內(nèi)側(cè)壁上，所述錐面反射鏡設(shè)置在所述管殼內(nèi)，所述管殼的軸向與所述反射錐面成45°夾角，所述反射錐面中心外周的所述管殼上設(shè)置有環(huán)形透明窗口，所述管殼外套設(shè)有能透過光聲信號(hào)的外管。4.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，所述管殼前端設(shè)置有圓弧部，所述圓弧部?jī)?nèi)設(shè)置有磁矩耦合電機(jī)，所述磁矩耦合電機(jī)的輸出軸與所述錐面反射鏡端面連接。5.如權(quán)利要求4所述的可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，所述磁矩耦合電機(jī)靠近所述透明窗口設(shè)置，所述超聲換能器的外側(cè)端延伸至所述透明窗口處，靠近所述透明窗口的所述超聲換能器的一端部設(shè)置有通過產(chǎn)生磁矩變化控制所述磁矩耦合電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部，所述驅(qū)動(dòng)部固定設(shè)置在所述管殼上，所述驅(qū)動(dòng)部與信號(hào)采集組件電連接。6.如權(quán)利要求5所述的可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，所述超聲振元的發(fā)射端對(duì)準(zhǔn)所述反射錐面，且所述超聲振元與所述半球形內(nèi)凹面中心通過反射錐面之間的夾角小于15°。7.如權(quán)利要求6所述的可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，所述外管為醫(yī)用氯乙烯管，所述入射光纖為多模光纖，其直徑為SOOum，所述入射光纖出射方向與錐面反射鏡的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)方向處于同一軸線上，所述錐面反射鏡錐面上鍍有高反射膜。8.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，所述超聲振元為一個(gè)，所述超聲振元與所述錐面反射鏡360°同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述超聲振元發(fā)射端的出射方向在超聲換能器的徑向方向可轉(zhuǎn)動(dòng)。9.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，所述超聲振元為兩個(gè)，兩個(gè)超聲振元對(duì)稱設(shè)置在所述半球形內(nèi)凹面中心的兩側(cè)，所述超聲換能器180°轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述管殼內(nèi)側(cè)壁上，所述錐面反射鏡為雙錐面反射鏡，所述超聲振元與所述錐面反射鏡180°同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述超聲振元發(fā)射端的出射方向在超聲換能器的徑向方向可轉(zhuǎn)動(dòng)。10.如權(quán)利要求8或9所述的可調(diào)焦光聲雙模內(nèi)窺鏡探頭，其特征在于，所述超聲換能器內(nèi)設(shè)置有一空腔，所述空腔內(nèi)設(shè)置一慢速電機(jī)，所述慢速電機(jī)的輸出軸與所述超聲換能器的徑向方向一致，所述超聲振元中部樞接在所述半球形內(nèi)凹面上，所述超聲振元的底部伸入所述空腔并嗤合連接在慢速電機(jī)的輸出軸上，所述超聲振元發(fā)射端的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度不超過15。。
【文檔編號(hào)】A61B1/05GK105996967SQ201610619149
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月1日
【發(fā)明人】楊曉麗
【申請(qǐng)人】蘇州卓特醫(yī)療科技有限公司