一種內窺成像探頭的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及生物醫學成像技術，尤其涉及一種內窺成像探頭。
【背景技術】
[0002]內窺成像作為一種無創成像方法，可有效延長人類視線，被廣泛應用于消化道、心腦血管系統、泌尿系統以及統呼吸道等多個領域的影像診斷和圖像引導治療，極大地促進了疾病的檢查精度。
[0003]近年來，多模態內窺成像技術得到快速發展，例如超聲、OCT(光學相干斷層)雙模內窺成像技術、新型的光聲內窺成像技術等。其中，超聲及OCT雙模內窺成像技術通過將超聲超大的成像深度和OCT超高的分辨率結合，能夠更加精準地反映生物組織特性，而光聲內窺成像技術則是通過將脈沖激光通過內窺鏡探頭導入生物管腔內激發超聲波(光聲信號)，然后再通過置于內窺鏡導管內的微型超聲換能器接收所產生的超聲信號對組織成像，能夠反映生物組織的化學成分、生理功能以及生物分子活動信息，在惡性腫瘤和心腦血管疾病的早期診斷中具有極大的臨床價值。
[0004]在臨床運用中，要求多種成像模式能夠在同一時刻對同一個位置成像，這樣有利于圖像融合，同時也減小在成像過程中管腔形變導致多種圖像的形態不一致，另外，光聲成像技術要求光聲激發光束與接收光聲信號的超聲換能器的接收孔徑(即超聲發射/接收范圍)重疊以實現光聲信號探測，因此，要求設計一種能實現光束與超聲束在生物組織中重疊以能夠對管腔同一個位置點實現光聲、超聲、光學等多個模態成像的成像探頭，兼顧各種信號接收效率較高、且成像探頭的直徑較小。
[0005]然而，現有技術中，美國專利US20120271170提及將光纖與超聲換能器并排放置使光束與超聲接收范圍重疊，實現對光聲信號的接收；但是，由于超聲換能器本身具有一定大小的發射和接收孔徑，這種設計導致重疊區域以外被激發的光聲信號不能被探測到或探測效率極低。而美國專利US20080177183中提及將光纖置于中空的換能器中以實現激光激發的區域與超聲接收區域重疊，從而可以實現整個激發范圍的超聲探測；但是，由于超聲換能器為壓電材料，由材料特性限制其在換能器中間加工微孔難度較大。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種直徑小、加工容易、并能實現光束與超聲束在生物組織中同軸重疊以實現整個光聲激發范圍內的光聲信號能被探測到、同時也能夠實現對管腔同一個位置點進行光聲、超聲、光學等一個或多個模態成像的成像探頭。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型采取的技術方案是:
[0008]一種內窺成像探頭，包括:
[0009]光學模塊，用于發射光學成像用光束以及接收光學成像的光學信號，和/或所述光學模塊還用于發射光聲成像用的光聲激發光束；
[0010]超聲模塊，用于發射超聲成像用的超聲波束和接收超聲成像的超聲信號，和/或所述超聲模塊還用于接收所述光聲成像的光聲信號，其中，所述超聲模塊包括一與所述光學模塊相連接的超聲反射組件和一用于發射所述超聲波束和接受所述超聲信號和/或所述光聲信號的超聲探測器，其中，所述超聲反射組件用于反射所述超聲波束、所述超聲信號和/或所述光聲信號；
[0011]探頭保護殼，用于容納所述光學模塊和所述超聲模塊，其上設有一與所述超聲波束、所述光學成像用光束和/或所述光聲激發光束的出射方向相對應的成像窗口 ；
[0012]其中，所述超聲反射組件包括與所述成像窗口的位置相對應的超聲反射面，且所述超聲反射組件位于所述光學成像用光束和/或所述光聲激發光束的光學路徑上以使所述光學成像用光束和/或所述光聲激發光束穿透過所述超聲反射組件后在與經由所述超聲反射面反射的所述超聲波束同軸重疊的方向射出。
[0013]所述的超聲反射組件包括一與所述光學模塊相配合的光學通道以使所述光學成像用光束和/或所述光聲激發光束從中穿過，所述光學通道的末端位于所述超聲反射面上，且所述光學通道為沿所述探頭保護殼軸向方向或為沿朝向與所述成像窗口對應的方向貫穿所述超聲反射組件而形成的孔或槽。
[0014]所述超聲探測器與所述光學模塊并排放置后再與所述超聲反射組件沿著所述探頭保護殼軸向而依次放置，且所述超聲反射組件設置在所述探頭保護殼末端，并與所述超聲探測器相對設置，所述超聲探測器與所述光學模塊在與所述探頭保護殼軸向相垂直的方向上并排設置，其中，所述超聲反射組件還包括至少一個與所述超聲反射面之間形成一定夾角的光學反射面，從所述光學模塊出射的所述光學成像用光束和/或所述光聲激發光束經由所述超聲反射組件而傳輸至所述光學反射面，并被所述光學反射面反射至所述超聲反射面，再經由所述超聲反射面折射而射出以通過所述成像窗口到達管腔內壁。
[0015]所述超聲探測器與所述超聲反射組件沿著所述探頭保護殼軸向而依次放置，且所述超聲反射組件設置在所述探頭保護殼末端，并與所述超聲探測器相對設置，所述超聲探測器與所述光學模塊在與所述探頭保護殼軸向相垂直的方向上并排設置，所述超聲反射組件還包括至少一個與所述光學模塊的光學出射面相對應或相重疊的光學透射面，從所述光學模塊出射的所述光學成像用光束和/或所述光聲激發光束經所述光學透射面進入所述超聲反射組件后被傳輸至所述超聲反射面，再經由所述超聲反射面折射而射出以通過所述成像窗口到達管腔內壁。
[0016]所述光學模塊包括用于傳輸所述成像光束和所述光聲激發光束的光纖，其中，所述光纖可以是單模光纖或多模光纖或雙/多包層光纖，所述光學成像用光束和/或所述光聲激發光束為匯聚光束或準直光束或發散光束，所述超聲探測器為平面或聚焦超聲探測器，所述超聲波束可以為匯聚或準直或發散波束；所述超聲反射組件為凹面或平面的超聲反射鏡。
[0017]所述光學模塊還包括透鏡，所述透鏡與所述光纖相連接，且所述透鏡是自聚焦透鏡或凸透鏡或凹透鏡或透鏡組。
[0018]所述光學模塊還包括光學反射組件，且所述光學反射組件為設置在所述光纖或所述透鏡末端的一斜面或為一與所述光纖或所述透鏡相連接的斜面反射鏡。
[0019]采用上述內窺成像探頭，可使得成像探頭的直徑較小，加工容易，且能夠使光束與超聲波束在射出方向上以同軸重疊的方式而照射在管腔上實現整個激發范圍內的光聲信號能被探測到，同時也能夠實現對管腔的同一位置進行光學、光聲、超聲的一模或多模成像。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型實施例1的內窺成像探頭的結構示意圖以及其中超聲反射鏡結構示意圖；
[0021]圖2為本實用新型實施例2的內窺成像探頭結構示意圖；
[0022]圖3為本實用新型實施例3的內窺成像探頭的信號傳輸示意圖；
[0023]圖4為本實用新型實施例4的內窺成像探頭的結構示意圖以及其中超聲反射鏡結構示意圖；
[0024]圖5為本實用新型實施例5的內窺成像探頭的結構示意圖以及其中超聲反射鏡兩種結構不意圖；
[0025]圖6為本實用新型實施例6的內窺成像探頭的結構示意圖以及其中超聲反射鏡兩種結構不意圖；
[0026]圖7為本實用新型實施例7的內窺成像探頭的結構示意圖以及其中超聲反射鏡結構示意圖；
[0027]圖8為本實用新型實施例7的光學成像用光束和/或光聲激發光束在超聲反射鏡中的光學路徑示意圖；
[0028]圖9為本實用新型實施例7的成像探頭的變形例不意圖；
[0029]圖10為本實用新型實施例8的內窺成像探頭的結構示意圖；
[0030]圖11為本實用新型實施例8的光學成像用光束和/或光聲激發光束在超聲反射鏡中的光學路徑示意圖；
[0031]圖12為本實用新型實施例9的內窺成像探頭的結構示意圖。
[0032]符號說明:101、201、301、401、501、601、701、905、111探頭保護殼，102、202、302、402、502、602、702、901、112 光學模塊，103、203、303、403、503、603、703、903、113 超聲反射鏡，1031、4031、5031b、6031b 孔，1032、4032、5032a、、5032b、6032a、、6032b、7031 超聲反射表面，4033、5031a、6031a、5033、6033 槽，104、204、304、404、504、604、704、904、114 超聲探測器，105、205、305、308、405、505、605、705、115從超聲反射鏡射出的光學成像用光束和/或光聲激發光束或光學信號光束，106、206、306、406、506、606、706、116光聲信號或超聲束或和超聲信號，107、207、3