[发明专利]一种全息内窥光学相干层析成像装置和成像方法

说明书

本发明公开了一种全息内窥光学相干层析成像装置和成像方法，包括光源，所述光源发出的宽带光进入到单色仪中，所述单色仪的输出端发出的扫频白光进入到分光棱镜，并分为参考光束、样品光束，参考光束的反射光、样品光束的散射光汇聚形成干涉光；其成像方法，包括以下步骤：可见光进入到单色仪、设置单色仪的工作频率并同步到面阵探测器、单色仪将宽带光转换成扫频白光输出、分光棱镜将扫频白光分成参考光束和样品光束、参考光束的反射光、样品光束的散射光形成干涉光并转换成干涉电信号、进行傅里叶变换，并进行全息图像复原处理，得到样品的三维结构图。本发明可以将OCT系统分辨率提高一个量级，达到1微米级别，可以观测更细小的生物组织结构。

技术领域

本发明属于领域，具体涉及一种全息内窥光学相干层析成像装置和成像方法。

背景技术

癌症死亡率前列的肺癌，肝癌，胃癌等病灶多发在人体内脏器官中，且早期常位于组织表层以下，常规电子内窥镜无法发现表层以下的病变组织，必须借助具备断层成像能力的影像手段。光学相干层析成像技术(OCT)是近十几年来出现的一种新兴技术，它基于光的干涉原理，采用宽带光源来实现高分辨率深度层析成像，分辨率可达数微米。而对人体内脏器官来探测成像则需要结合内窥探头技术才能完成对内脏组织扫描。内窥OCT由于无损、高分辨率(～10um)、三维成像的能力，且可以实时检测，有望用于癌症等疾病的早期无损快速检测。

目前，内窥系统的探头皆为扫描模式，扫描不可避免引入机械扫描畸变，另外成像速度受扫描装置限制。此外，环形扫描探头只适用于管状类规则的人体腔道如血管、食管等组织。然而人体多数器官腔体不规则，环形扫描不太适合。再者，现有的内窥OCT系统，由于采用红外光源，系统分辨率在10um左右。如要对癌症等早期的疾病诊断，则需要采用带宽更宽的光源比如白光，来实现亚微米级的分辨率。因此，能实现前向、超高分辨率、并行成像内窥OCT系统具有现实意义，为OCT技术在临床内窥广泛应用的关键。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种全息内窥光学相干层析成像装置和成像方法。

本发明的技术方案是：一种全息内窥光学相干层析成像装置，包括光源，所述光源发出的宽带光进入到单色仪中，所述单色仪的输出端发出的扫频白光进入到分光棱镜，所述分光棱镜将扫频白光分为参考光束、样品光束，所述参考光束照射到平面反射镜上，所述样品光束通过柔性光纤束照射到样品组织中，参考光束的反射光、样品光束的散射光在分光棱镜中汇聚形成干涉光，所述干涉光进入到面阵探测器。

所述面阵探测器与计算成像用的计算终端电路相连。

所述参考光束为扫频白光进入分光棱镜的反射光，所述样品光束为扫频白光进入分光棱镜的折射光。

所述分光棱镜的折射输出端设置有光锥，所述参考光束通过光锥进入到柔性光纤束中。

所述柔性光纤束的输出端设置有自聚焦透镜。

所述面阵探测器将干涉光转化为干涉电信号。

所述计算终端接收干涉电信号，并干涉电信号进行补零傅里叶变换，然后进行全息复原处理，从而得到样品的三维图像。

一种全息内窥光学相干层析成像装置的成像方法，包括以下步骤：

ⅰ.开启光源使可见光进入到单色仪

开启光源，光源发出包含可见波段400nm-700nm的宽带光，宽带光进入到单色仪接收端；

ⅱ.触发启动单色仪，设置单色仪的工作频率并同步到面阵探测器

计算终端触发启动单色仪，单色仪按LHz工作频率输出扫频白光，即单色仪每秒工作L次，每次输出一系列的扫频白光，同时计算终端的控制卡输出LHz的扫频同步电信号给面阵探测器；

ⅲ.单色仪将宽带光转换成扫频白光输出