[发明专利]一种三维光声/超声双模内窥镜及成像方法

权利要求书

1.一种三维光声/超声双模内窥镜，其特征在于，所述内窥镜包括一外管，所述外管由两端的金属支撑件和中间的透明硬质套管组成；压电线性致动器固定在外管中，压电线性致动器、伸缩件、中空伸缩管依次固定连接，中空伸缩管内设有一聚焦透镜，聚焦透镜两端各固定一中空管，每个中空管内固定一单模光纤，压电振子通过连接件固定在外管内，输出轴嵌入压电振子的中空部分，转接件与输出轴固定连接，中空聚焦超声换能器与转接件固定连接，成像窗口为一透明硬质套管嵌于外管的圆周上，所述中空聚焦超声换能器的位置对准成像窗口且轴线与输出轴的轴线垂直，所述单模光纤一端穿过中空聚焦超声换能器至成像窗口中；

若将与转接件固定连接上的中空聚焦超声换能器转移至中空伸缩管一端，且与中空伸缩管固定连接时，增设一45°反射镜固定连接在转接件上，所述45°反射镜的位置对准成像窗口且轴线与输出轴的轴线垂直，所述单模光纤一端位于中空聚焦超声换能器中。

2.根据权利要求1所述的一种三维光声/超声双模内窥镜，其特征在于，所述压电振子为中空结构，且中间开有一圆角方孔，所述压电振子包括金属基体和压电陶瓷片；轴承通过内螺纹嵌入中空的金属基体内，并通过螺纹驱动带动驱动件螺旋移动。

3.根据权利要求2所述的一种三维光声/超声双模内窥镜，其特征在于，所述压电陶瓷片在所述金属基体上对称设置，且可以对称分布多个，包括但不限于四个；所述轴承通过内螺纹嵌入中空的金属基体内，并通过螺纹驱动带动驱动件螺旋移动。

4.根据权利要求2所述的一种三维光声/超声双模内窥镜，其特征在于，所述压电陶瓷片为对称粘贴在金属基体的上表面或对称粘贴在金属基体的上、下表面，且沿厚度方向极化，并在其上下表面上涂覆银电极材料。

5.根据权利要求2所述的一种三维光声/超声双模内窥镜，其特征在于，所述金属基体的内开有圆角方孔，外四角为圆角，紧固螺母穿过金属基底的圆角方孔以固定在光声/超声双模内窥镜内。

6.根据权利要求2所述的一种三维光声/超声双模内窥镜，其特征在于，所述压电陶瓷片可替换为多层堆叠式压电陶瓷或者压电单晶PIN-PMN-PT材料。

7.一种三维光声/超声双模内窥镜的成像方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的三维光声/超声双模内窥镜中，所述方法包括：

（1.1）脉冲激光器产生的激光通过单模光纤发出，所述单模光纤的出射光线通过聚焦透镜实现光学聚焦，经过聚焦后的出射光线通过中空聚焦超声换能器射入成像窗口；所述单模光纤的出射端口向外对准成像窗口，将出射的光源透过成像窗口而向外投射到待测部位，待测部位激发出的光声信号，传播至超声探测接收面上生成电信号，从而完成在光声模式下的一次探测；

（1.2）所述中空聚焦超声换能器在外加电信号的激励下发出的超声波探测信号，输出轴会带动转接件和中空聚焦超声换能器共同螺旋旋转，从所述成像窗口处向外传播至待测部位，超声探测信号传播至待测部位并产生反馈超声信号后，该反馈超声信号透过成像窗口传播至超声探测接收面上生成电信号，由此还原生成待测部位的图像，从而完成超声探测模式下的一次探测；

（1.3）完成一次探测后，所述中空聚焦超声换能器在压电微电电机的驱动下偏转，重复上述光声或超声探测过程；所述中空聚焦超声换能器接将多次测量采集到的光声和超声信号通过信号线连接计算机上的数据采集卡，再通过图像处理软件结合图像处理算法还原生成待测部位的三维图像。