光聲內窺鏡系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療器械領域，特別涉及一種內窺鏡系統。
【背景技術】
[0002]醫用內窺鏡是對人體內腔進行檢查、診斷和治療的儀器，其具有細長的外形，能夠在最大程度減少患者痛苦的前提下深入觀察病灶，在臨床醫學，特別是微創外科中有著極為廣泛的應用。它的發展已經有二百多年的歷史，其光學結構經歷了單一的硬性內窺鏡、光纖內窺鏡、電子內窺鏡和膠囊內窺鏡等多種結構形式。
[0003]傳統常用的內窺鏡主要有光學類、超聲類兩種。光學內窺鏡通過CCD只能對內部生物組織的表面成像，無法觀察到表皮以下的組織情況，在一定程度上局限了其疾病診斷能力。新型的光學內窺鏡，如0CT內窺鏡，可以通過聚焦光束對消化道或冠狀動脈的剖面成像，而且具有很高的分辨率，但是由于其只能使用未經過組織散射或只經過少數幾次散射的彈道光子成像，其成像深度僅為1毫米左右，不能完全滿足臨床需要。更重要的是，0CT內窺鏡無法直接區分被散射光子與被吸收光子，因而無法高靈敏度的直接探測到與光吸收密切相關的血氧含量、氧代謝等重要生理參數。超聲內窺鏡利用聲學在組織中具有很大的穿透深度，可以實現數厘米深組織的成像，但它存在成像分辨率較低、軟組織對比度不高、無法反映生理功能的變化等局限。
[0004]如中國專利公告第CN103462644B號提供了一種光聲內窺鏡，包括控制系統、激光光源、光路系統、探頭組件、探頭掃描系統、數據采集系統、圖像重建系統及顯示系統。該光聲內窺鏡將激光緊致聚焦到目標組織，探測目標組織吸收激光后產生的超聲波信號，進行分析處理成像。但是該發明依然存在以下缺點或不足:(1)、該設備包括探頭掃描系統，該探頭掃描系統中的反射鏡為不可移動的固定組件，不能向目標區多角度投射反射光以實現目標區的全方位掃描進而獲得目標區的大范圍成像；(2)、該系統在人體內反射率較高的組織會反射較為明亮的光，由此產生的雜散光影響正常的成像；(3)、該系統不包括激光調節旋鈕，不能對激光光源的亮度進行調節，從而影響該系統在不同亮度環境下的成像質量。
[0005]如中國專利公告第CN203776938U號提供了一種光聲成像內窺鏡裝置，包括依次電氣連接的光聲激發光源發生器、光聲成像內窺探頭、信號采集組件和計算機，光聲成像內窺探頭包括入射端與光聲激發光源發生器相連的入射光纖、套設在入射光纖射出端的中空聚焦超聲探測器、設置在中空聚焦超聲探測器外的管殼、設置在管殼端部的微型電機、固定設置在微型電機轉子上的鍍膜錐面高反射鏡、套設在管殼外的能透過光聲信號的外管。但是該發明依然存在以下缺點或不足:(1)、該系統包括固定設置在微型電機轉子上的鍍膜錐面高反射鏡，該反射鏡為固定在微型電機上的固定組件，僅能轉動而不能前后移動，故不能向目標區多角度大范圍投射反射光以實現目標區的全方位掃描；(2)、該系統不包括激光調節旋鈕，因而不能對激光光源的亮度進行調節，從而影響該系統在不同亮度環境下的成像質量。
[0006]綜上所述，提供一種成像質量高并能實現多角度大范圍掃描的光聲內窺鏡系統是業內急需解決的問題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種成像質量高并能實現多角度大范圍掃描的光聲內窺鏡系統。
[0008]為了達到上述目的，本發明提供一種光聲內窺鏡系統，該系統包括:管殼、安裝于管殼外部并用于發射激光的激光器、用于將激光器發射的激光傳送至管殼的光纖、用于聚焦光纖傳送光束的聚焦組件、設于聚焦組件的前方用于接收聚焦組件聚焦的光束的探頭組件、設于聚焦組件的后方用于探測超聲波信號的探測器、與探測器通過數據線連接用于接收超聲波信號并將超聲波信號轉換成超聲電信號的數據采集模塊、與數據采集模塊通過數據線連接以接收數據采集模塊發送的超聲電信號并將超聲電信號轉換成圖像信號的圖像處理模塊、以及與圖像處理模塊通過數據線連接并顯示圖像處理模塊發送圖像信號的顯示模塊，其中，探頭組件、聚焦組件、探測器、數據采集模塊依次安裝于管殼內。探頭組件包括反射器模塊以及用于驅動反射器模塊的驅動模塊；反射器模塊包括反射鏡以及于管殼的內壁上相對反射鏡的反射面設置的光聲窗口，反射鏡反射的光經由光聲窗口照射至目標區；并且驅動模塊包括:用于安裝反射鏡的可轉動支架、對應設于可轉動支架下方的楔形體、設于楔形體兩側的滑動導軌、穿過可轉動支架且兩端分別延伸至滑動導軌的滑槽內的樞轉軸、分別設于樞轉軸兩端且位于滑槽內的軸承、分別與軸承連接的推拉桿組件、以及與推拉桿組件連接用于驅動軸承在滑槽內往復運動的伸縮電機，其中，楔形體的斜面形成齒條部，可轉動支架包括能夠與可轉動支架一體轉動的至少一個齒輪，至少一個齒輪與齒條部嚙合使得:當伸縮電機驅動軸承在滑槽內往復運動時，反射鏡相對于楔形體在平動的同時實現轉動。
[0009]優選地，推拉桿組件包括與伸縮電機的伸縮軸連接的連接桿、以及與連接桿的兩端分別連接的第一推拉桿和第二推拉桿；第一推拉桿和第二推拉桿分別延伸至滑槽內與軸承連接。具體地，伸縮電機通過驅動第一推拉桿和第二推拉桿在滑動導軌的滑槽中往復運動以帶動樞轉軸上的齒輪在齒條部運動進而實現安裝于支架上的反射鏡在平動的同時實現轉動。
[0010]優選地，至少一個齒輪包括分別固定于可轉動支架的兩側面的第一齒輪和第二齒輪。
[0011]可選擇地，樞轉軸的中段形成至少一個限位凸棱；第一齒輪的第一齒輪孔和第二齒輪的第二齒輪孔分別包括與限位凸棱形狀相適配的至少一個限位槽；可轉動支架的轉動孔包括與限位凸棱形狀相適配的至少一個限位槽；樞轉軸穿過同軸線設置的第一齒輪孔、第二齒輪孔以及轉動孔，使得可轉動支架能夠與第一齒輪和第二齒輪一體轉動。
[0012]優選地，滑動導軌與楔形體的斜面平行設置。
[0013]可選擇地，楔形體的斜面進一步包括設于斜面中段的平臺部。
[0014]可選擇地，激光器發出的激光光源為脈沖激光光源或可調制的連續激光光源。
[0015]具體地，進一步包括用于為激光器、探頭組件、探測器、數據采集模塊、圖像處理模塊及顯示模塊提供電力的電源，比如UPS不間斷電源。
[0016]優選地，該系統進一步包括用于調節激光器發射激光強度的激光調節旋鈕，激光調節旋鈕與激光器連接并安裝于管殼的外壁面。
[0017]優選地，反射鏡為直角棱鏡。
[0018]可選擇地，滑動導軌還包括設于滑槽內的滑塊，軸承安裝于滑塊內，推拉桿組件與滑塊連接進而實現滑塊在滑槽內往復運動。
[0019]其中，伸縮電機的伸縮軸、推拉桿組件、滑動導軌、樞轉軸設置在大致同一平面上，且該平面與楔形體的斜面大致平行。伸縮電機可以設置在楔形體的斜面頂部以從上方推拉樞轉軸，也可以設置在斜面底部以從下方推拉樞轉軸。
[0020]可選擇地，楔形體的斜面可以是滑面，齒條部和齒輪均不設齒部。
[0021]本發明的有益效果是:(1)、該系統包括驅動反射鏡沿著楔形體的斜面往復運動的驅動模塊，使得反射鏡能在平動的同時實現轉動，進而能向目標區更大角度投射反射光以實現目標區的全方位掃描進而獲得目標區的大范圍成像；(2)、由于生物組織的光吸收特性與生理功能變化密切相關，因此，該光聲內窺鏡可以較為準確的反映目標組織的圖像特性，具有較高的圖像分辨率、對比度和靈敏度；(3)、該系統包括用于調節激光器發射激光強度的激光調節旋鈕，激光調節旋鈕與激光器連接并安裝于管殼的外壁面，激光調節旋鈕通過調節光源的亮度進而獲得成像質量高、亮度均勻的圖像。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明實施例1的內窺鏡系統構造示意圖。
[0023]圖2是本發明實施例1的內窺鏡系統的驅動模塊示意圖。
[0024]圖3是本發明實施例1的內窺鏡系統的齒輪與齒條部嚙合示意圖。
[0025]圖4是本發明實施例1的內窺鏡系統的樞轉軸中段的橫截面示意圖。
[0026]圖5是本發明實施例1的內窺鏡系統的第一齒輪的結構側視圖。
[0027]圖6是本發明實施例1的內窺鏡系統的可轉動支架結構側視圖。
【具體實施方式】
[0028]下面通過參考附圖和實施例對本發明作進一步詳細闡述，但這些闡述并不對本發明做任何形式的限制。除非另有說明，否則本文所用的所有科學和技術術語具有本發明所屬和相關技術領域的一般技術人員通常理解的含義。
[0029]實施例1
[0030]本發明提供一種光聲內窺鏡系統，如圖1所不，該系統包括:管殼100、安裝于管殼100外部并用于發射激光的激光器200、用于將激光器200發射的激光傳送至管殼100的光纖210、用于聚焦光纖210傳送光束的聚焦組件300、設于聚焦組件300的前方用于接收聚焦組件300聚焦的光束的探頭組件400、設于聚焦組件300的后方用于探測超聲波信號的探測器500、與探測器500通過數據線連接用于接收超聲波信號并將超聲波信號轉換成超聲電信號的數據采集模塊600、與數據采集模塊600通過數據線連接并接收數據采集模塊600發送的超聲電信號并將超聲電信號轉換成圖像信號的圖像處理模塊700、以及與圖像處理模塊700通過數據線連接并顯示圖像處理模塊700發送圖像信號的顯示模塊800。
[0031]該系統還包括用于為激光器200、探頭組件400、探測器500、數據采集模塊600、圖像處理模塊700、顯示模塊800提供電力的電源。其中，探頭組件400、聚焦組件300、探測器500、數據采集模塊600依次安裝于管殼100內。
[0032]請參照圖2，探頭組件400包括反射器模塊以及用于驅動反射器模塊的驅動模塊，反射器模塊包括反射鏡411以及于管殼100的內壁上相對反射鏡411反射面的位置設置的光聲窗口 412。反射鏡411反射的光經由光聲窗口 412照射至目標區。其中，反射鏡411為直角棱鏡。
[0033]具體地，激光器200發射的激光光源為脈沖激光光源，脈沖激光光源所產生的脈沖激光光束通過聚焦組件300的耦合聚焦后發射至探頭組件400中的反射鏡411，經反射鏡411的反射的光經光聲窗口 412照射至目標區被組織吸收并產