一種機械旋轉式血管內oct成像探頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到血管內成像介入診斷及治療裝置技術領域，特別涉及一種尺寸微小的機械旋轉式血管內0CT成像的光學掃查探頭。
【背景技術】
[0002]光學相干層析技術(Optical coherence tomography，0CT)是光學斷層掃描技術的一種，它利用了光的干涉原理，通常采用近紅外光進行拍照，可以對光學散射介質如生物組織等進行掃描，獲得三維微米級高分辨率的光學斷面圖像。0CT技術通過飛行時間法來對樣品不同反射層的時間延遲進行測量，其核心是邁克爾遜低相干干涉儀，它利用參考光和組織的信號光脈沖序列間的干涉現象，來探測不同深度層組織結構，然后通過探頭在橫斷面實現掃描，并將得到的信號經計算機處理，從而得到樣品的斷層圖像。商用的光學相干斷層掃描系統有多種應用，尤其在眼科中可以獲取視網膜的細節圖像。最近，這種技術也用于心臟病學的研究，例如血管內0CT，可以對冠狀動脈疾病進行診斷。目前的血管內0CT導管與單陣元IVUS血管內超聲導管一樣，也需要機械旋轉。通常，探頭的旋轉是通過外置的馬達經過導絲連接來驅動的。機械旋轉探頭利用外置的馬達和驅動軸旋轉安裝于導管頂端的平面反射鏡，旋轉速度通常為1800轉/分，可以以每秒100幀的速度成像。目前所用的導管均采用單軌形式，經0.014英寸的導引導絲送入需要成像的節段。因為導絲硬度較大，導管前端的單軌部分較短，導管也較柔軟，因此通過扭曲和嚴重狹窄病變的能力相對較差，即使勉強通過也會因為扭矩傳遞與支撐力的下降而影響導絲的操控，此時可因導管的不均勻旋轉而產生圖像的變形。
【發明內容】
[0003]綜上所述，本發明的目的是為了解決由于導管通過高度狹窄病變或彎曲血管段，驅動外力的不穩定性以及導管內壁的摩擦力，導致的探頭的轉速不穩定，成像圖形旋轉扭曲變形的技術問題，而提出一種機械旋轉式血管內0CT成像探頭。
[0004]為解決本發明所提出的技術問題，采用的技術方案為:一種機械旋轉式血管內0CT成像探頭，包括有探頭導管，與探頭導管端部套接的透光外殼，經探頭導管置于透光外殼內的光纖，及設于透光外殼內與光纖對應的格林透鏡；其特征在于:所述的透光外殼內還設有電磁馬達；所述的電磁馬達包括有馬達定子和馬達轉子；馬達定子與透光外殼內壁固定，馬達定子與馬達轉子活動套接；馬達轉子為一個頂端設有與格林透鏡對應的反光斜面的圓柱型磁體。
[0005]所述的馬達定子包括有一組夾角為90度的雙相繞組線圈。
[0006]所述的馬達轉子頂端的反光斜面為鍍于圓柱型磁體上的平面反射介質膜。
[0007]所述的馬達轉子頂端的反光斜面與馬達轉子軸向夾角為45度。
[0008]所述的探頭導管直徑在1.5 ~ 2 mm。
[0009]所述探頭導管與格林透鏡之間通過套于光纖上的聚四氟乙烯管相套接固定。
[0010]所述光纖為單模光纖。
[0011]本發明的有益效果為:樣品光從單模光纖射出并經格林透鏡聚焦，最后被馬達轉子頂端反光斜面反射，垂直入射到血管壁，在電磁馬達的驅動下使入射光實現對血管壁的360度旋轉掃描。可以搭建成一個閉環控制系統，引入微型的轉速傳感器植入微型轉子的下端，實時測量轉子的轉動位置和轉速，結合閉環控制系統，實現對轉子轉速的精確控制，并與成像系統實現同步。本發明將電磁馬達內置，既能夠完成對馬達的精確控制，又可以避免傳統外置馬達連接導絲驅動探頭轉動帶來的弊端，具有體積小、圖像分辨率高、成像穩定性好等優點。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的剖視結構示意圖；
圖2為本發明的電磁馬達立體放大結構示意圖；
圖3為本發明的電磁馬達橫截面放大結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖和本發明優選的具體實施例對發明的結構作進一步地說明。
[0014]參照圖1至圖3中所示，本發明機械旋轉式血管內0CT成像探頭包括有探頭導管1，與探頭導管1端部套接的透光外殼2，經探頭導管1插入在透光外殼2內的單模光纖3，設于透光外殼2內與單模光纖對應的格林透鏡4，以及設于透光外殼2內的電磁馬達5。
[0015]探頭導管1與格林透鏡4之間通過套于單模光纖3上的聚四氟乙烯管6相套接固定。所述的電磁馬達5包括有馬達定子51和馬達轉子52 ;馬達定子51與透光外殼2內壁固定，馬達定子51與馬達轉子52活動套接；馬達轉子52為一個頂端設有與格林透鏡4對應的反光斜面53的圓柱型磁體，馬達轉子52頂端的反光斜面53可以是鍍于圓柱型磁體上的平面反射介質膜；馬達轉子52頂端的反光斜面53與馬達轉子軸向夾角優選為45度；馬達定子51包括有一組夾角為90度的雙相繞組線圈511、512。當一個相位差為90°的雙相正弦交流信號加載在雙相繞組線圈511、512上，兩線圈511、512在正弦交流信號的作用下產生旋轉磁場，馬達轉子52在旋轉磁場的作用下隨著交流信號的頻率進行同步轉動，樣品光從單模光纖3射出并經格林透鏡4聚焦，最后被馬達轉子52頂端反光斜面53反射，垂直入射到血管壁，在馬達轉子52進行360度旋轉過程中，入射光實現對血管壁的360度旋轉掃描。
[0016]本發明無需外置的馬達經過導絲連接來驅動內置的平面反射鏡旋轉，既能夠完成對馬達的精確控制，又可以避免傳統外置馬達連接導絲驅動探頭轉動帶來的弊端。探頭導管直徑在1.5 ~ 2 _，本發明0CT成像探頭前端的電磁馬達5為細頸微型馬達，馬達定子51由極細的導線按一定排列繞成，如果技術及工藝條件允許，體積將做到更小，可實現對血管壁側視360度0CT掃查成像；引入微型的轉速傳感器植入馬達轉子52的前端部，實時測量馬達轉子52的轉動位置和轉速，結合閉環控制系統，實現對轉子轉速的精確控制，并與成像系統實現同步。
【主權項】
1.一種機械旋轉式血管內OCT成像探頭，包括有探頭導管，與探頭導管端部套接的透光外殼，經探頭導管置于透光外殼內的光纖，及設于透光外殼內與光纖對應的格林透鏡；其特征在于:所述的透光外殼內還設有電磁馬達；所述的電磁馬達包括有馬達定子和馬達轉子；馬達定子與透光外殼內壁固定，馬達定子與馬達轉子活動套接；馬達轉子為一個頂端設有與格林透鏡對應的反光斜面的圓柱型磁體。2.根據權利要求1所述的一種機械旋轉式血管內OCT成像探頭，其特征在于:所述的馬達定子包括有一組夾角為90度的雙相繞組線圈。3.根據權利要求1所述的一種機械旋轉式血管內OCT成像探頭，其特征在于:所述的馬達轉子頂端的反光斜面為鍍于圓柱型磁體上的平面反射介質膜。4.根據權利要求1或3所述的一種機械旋轉式血管內OCT成像探頭，其特征在于:所述的馬達轉子頂端的反光斜面與馬達轉子軸向夾角為45度。5.根據權利要求1所述的一種機械旋轉式血管內OCT成像探頭，其特征在于:所述的探頭導管直徑在1.5 ~ 2 mm。6.根據權利要求1所述的一種機械旋轉式血管內OCT成像探頭，其特征在于:所述探頭導管與格林透鏡之間通過套于光纖上的聚四氟乙烯管相套接固定。7.根據權利要求1所述的一種機械旋轉式血管內OCT成像探頭，其特征在于:所述光纖為單模光纖。
【專利摘要】一種機械旋轉式血管內OCT成像探頭，涉及一種尺寸微小的機械旋轉式血管內OCT成像的光學掃查探頭。解決由于導管通過高度狹窄病變或彎曲血管段，驅動外力的不穩定性以及導管內壁的摩擦力，導致的探頭的轉速不穩定，成像圖形旋轉扭曲變形的技術問題，包括有探頭導管，與探頭導管端部套接的透光外殼，所述的透光外殼內還設有電磁馬達；所述的電磁馬達包括有馬達定子和馬達轉子；馬達定子與透光外殼內壁固定，馬達定子與馬達轉子活動套接；馬達轉子為一個頂端設有與格林透鏡對應的反光斜面的圓柱型磁體。將電磁馬達內置，既能夠完成對馬達的精確控制，又可以避免傳統外置馬達連接導絲驅動探頭轉動帶來的弊端，具有體積小、圖像分辨率高、成像穩定性好等優點。
【IPC分類】A61B5/00
【公開號】CN105286800
【申請號】CN201510828852
【發明人】彭玨, 陳思平, 秦志飛, 彭小健, 唐滸
【申請人】深圳大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月25日