[发明专利]工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜

说明书

一种工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜，包括：壳体和设置于其内部的OCT内窥镜透镜腔以及微型电机，OCT内窥镜透镜腔内设有光学器件以输出聚焦激光光束透过壳体以照射样本组织，同时通过光学器件接收样本组织的反射光并输出信号，其中：微型电机通过丝杠滑块与壳体内壁和OCT内窥镜透镜腔相连以调节OCT内窥镜透镜腔姿态。本发明利用光学相干层析本身发射与接收的近红外激光信号作为调节内窥镜工作距离的依据，实现工作距离可变的自聚焦光学相干层析成像，解决因生物组织表面不平整或肠道组织表面不均匀而引起的离焦现象和图像失真。

技术领域

本发明涉及的是一种医疗器械领域的技术，具体是一种工作距离可变的自聚焦光学相干层析(OCT)内窥镜。

背景技术

现有的内窥镜大多工作距离固定，即从内窥镜镜头到焦点的距离不可改变。但是，由于生物组织表面不是完全的平整或肠道组织表面不均匀，光学相干层析(OCT)内窥镜在应用时通常会造成不能实时准确对焦，造成成像不清晰。现有的工作距离可变式内窥镜多采用液体棱镜，通过外加电压改变液体棱镜的曲率来实现自动聚焦和变焦功能，但液体棱镜普遍直径较大，一般为5mm以上，不利于制造微型集成内窥镜，对细小管腔的光学扫描成像有较大局限。

发明内容

本发明针对现有的内窥镜大多工作距离固定，只适用于表面平滑或管径恒定的肠道组织。但样本组织表面通常不是完全平整的，工作距离固定的内窥镜会由于离焦导致横向分辨率降低，影响成像质量的缺点，提出一种工作距离可变的自聚焦OCT内窥镜，利用光学相干层析本身发射与接收的近红外激光信号作为调节内窥镜工作距离的依据，实现工作距离可变的自聚焦光学相干层析(OCT)成像，解决因生物组织表面不平整或肠道组织表面不均匀而引起的离焦现象和图像失真。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：壳体和设置于其内部的OCT内窥镜透镜腔以及微型电机，OCT内窥镜透镜腔内设有光学器件以输出聚焦激光光束透过壳体以照射样本组织，同时通过光学器件接收样本组织的反射光并输出信号，其中：微型电机通过丝杠滑块与壳体内壁和OCT内窥镜透镜腔相连以调节OCT内窥镜透镜腔姿态。

所述的输出信号通过与光学器件相连的距离传感器采集得到，包括：图像信息、光学信息和/或距离信息。

所述的距离传感器优选包括信号放大器、转换器和信号采集单元，从样本组织上的光学相干层析(OCT)信号按照原本的光路返回光纤，通过距离传感器的信号采集单元将OCT信号的强度和其他光学性能进行采集，通过信号放大器放大，通过转换器将光学信号转化为电信号，再将电信号传输给控制模块进行处理。

所述的调节是指：根据输出信号控制微型电机在丝杠滑块上的位置和/或控制微型电机驱动OCT内窥镜透镜腔的位置，进而改变内窥镜的工作距离。

所述的光学器件包括：依次设置于腔体内部的光束准直器、透镜组以及反射镜，其中：反射镜用于输出聚焦激光光束至样本组织或接收反射光，透镜组对来自光束准直器或反射镜的光线进行聚焦/过滤处理，光束准直器通过单模光纤输出信号。

所述的透镜组包括但不限于：消色差透镜、梯度折射率透镜、非球面透镜、液体透镜或其组合以实现聚焦。

所述的液体透镜的曲率优选根据输出信号进行调节控制，从而改变内窥镜的工作距离。

所述的梯度折射率透镜和液体透镜的直径优选为1.8mm，用于会聚光线，减少了汇聚透镜的个数，使内窥镜探头结构更加集成一体化，更小巧。

所述的消色差透镜的扩束倍率优选为2-3倍，以满足占据梯度折射率棱镜的通光孔径，实现最大程度的通光率。

所述的非球面透镜的焦距优选为5-8mm，数值孔径为0.4-0.55，增透膜650-1050nm，该非球面透镜减少在聚焦和光束准直时透射波引入的球差。