[发明专利]一种适用于肠道病变检测的太赫兹内窥镜及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及太赫兹技术检测领域，具体是涉及了一种适用于肠道病变检测的太赫兹内窥镜及检测方法。

背景技术

在医疗检测中，病灶发现的越早，治愈的难度越低，代价越小，例如癌症，早期的发现与及时的治疗对于治愈癌症及其重要，更能避免一些疾病发展为癌症。医用内窥镜在临床检测中发挥着重要的作用，主要用于肠道内早期病变的检测。它可以经过生物体的天然孔道或是小切口进入待测对象体内，看到X射线不能显示的病变，以达到早发现、早检测、早控制、早治疗的目的。

现有的用于肠道内病变检测的医用内窥镜主要基于光学或声学成像方法，以获取肠道内的光学图像信息或声学图像信息。基于光学成像的方法虽然能清晰反映肠道内壁的外部形态，但只能检测到一些较明显的表面病变，灵敏度低；基于声学成像的方法虽然能对肠道壁下组织进行成像，但无法筛选出微小组织的病变，图像分辨率低。因此，发展一种新型的内窥镜对于肠道内病变及时准确的检测具有重要意义。

太赫兹辐射是指频率为0.1THz-10THz间的一段电磁波，处于宏观电子学向微观光子学过渡的区域，具有很多独特的优点。太赫兹光子能量低，对水敏感；许多生物大分子振动能级间的跃迁和转动能级间的跃迁正好处于太赫兹频率范围，且病变细胞代谢更旺盛，含有更多的自由水，因此太赫兹在医学检测方面具有很大的应用潜力。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的不足，提供了一种适用于肠道病变检测的太赫兹内窥镜及检测方法，能够对肠道内壁的病变进行及时准确的检测，具有灵敏度高、结构紧凑、操作方便、适用范围广等特点。

本发明采用的技术方案如下：

一、一种适用于肠道病变检测的太赫兹内窥镜：

包括组合管体，组合管体主要由同轴依次固定衔接的套管、套头和半球形玻璃罩组成，半球形玻璃罩安装在套头前端部，组合管体构成插入肠道的外壳；组合管体根据不同待测对象肠道大小选择不同管径的外壳。

包括太赫兹信号增强模块，太赫兹信号增强模块主要由可调谐激光器和安装在套管内的光纤组成，可调谐激光器产生波长可调的激光束，经光纤传导至套头处，朝向待测肠道内壁照射用以增强肠道内壁反射的太赫兹信号。

包括太赫兹检测模块，太赫兹检测模块主要由太赫兹波探测器和太赫兹波发射器以及安装在组合管体内的第一不锈钢金属线和第二不锈钢金属线组成，太赫兹波发射器产生太赫兹波经第一不锈钢金属线传导后，从套头处朝向待测肠道内壁发射出，由太赫兹波探测器经第二不锈钢金属线接收探测获得携带有待测肠道内壁组织信息的太赫兹回波信号。

太赫兹检测模块用于产生、传导、探测太赫兹波，并将携带有待测肠道内壁组织信息的太赫兹信号传输到计算机；

包括实时成像模块，实时成像模块主要由图像处理与传输电路板以及安装在组合管体内的电源线、视频信号线、LED冷光源和CMOS摄像头，图像处理与传输电路板控制LED冷光源发光提供肠道内图像采集所需的光源，并同时控制CMOS摄像头进行拍摄获取实时图像，CMOS摄像头经视频信号线传送出实时图像，实时呈现肠道内的图像，CMOS摄像头和LED冷光源通过电源线连接电源供电。

所述的第一不锈钢金属线、第二不锈钢金属线、电源线、视频信号线和光纤均安装在套管中，套头侧壁开有检测窗口，套头内安装有反射镜，第一不锈钢金属线、第二不锈钢金属线和光纤的前端部均延伸到反射镜处，第一不锈钢金属线发射出的太赫兹波和光纤发射的激光均经反射镜反射再透过检测窗口后到达待测肠道内壁，太赫兹波的回波透过检测窗口反射镜反射回到第二不锈钢金属线的前端部被接收。

所述的LED冷光源和CMOS摄像头固定在套头端部的半球形玻璃罩内，电源线和视频信号线前端部穿过反射镜后与半球形玻璃罩内的LED冷光源、CMOS摄像头连接。

所述的光纤套装在套管的中间，第一不锈钢金属线和第二不锈钢金属线位于靠近检测窗口一侧的套管内壁与光纤之间，电源线和视频信号线位于远离检测窗口一侧的套管内壁与光纤之间。

还包括计算机，太赫兹检测模块的太赫兹波探测器和实时成像模块的图像处理与传输电路板均连接到计算机。

所述反射镜与套头的轴线呈45°角倾斜固定在套头内部，反射镜的反射面朝向套管后端和检测窗口，将沿组合管体轴线方向传播的激光束和太赫兹波改为垂直于组合管体轴线方向。

所述的反射镜在远离检测窗口一侧的边缘处开有两个用于电源线和视频信号线穿过的通孔。

所述第一不锈钢金属线和第二不锈钢金属线延伸到套管内的一端作为前端部，前端部相互接触，除前端部以外的部分相互分离。