全掃描光聲雙模內窺鏡探頭制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種全掃描光聲雙模內窺鏡探頭，包括：超聲換能器，其軸向外側套設有管殼，所述超聲換能器轉動設置在所述管殼內側壁上；入射光纖，其出射光線軸向透過所述超聲換能器照射在所述半球形內凹面的球心；錐面反射鏡，其反射錐面軸向轉動設置在所述半球形內凹面的球心部位，入射光纖的入射光在所述反射錐面反射后從內窺鏡側壁垂直出射在待測部位；其中，所述半球形內凹面中心的外側的內凹面上設置有一個超聲振元，所述超聲振元與所述錐面反射鏡同步轉動，所述超聲振元發(fā)出的超聲波通過所述反射錐面反射后從內窺鏡側壁傾斜出射在待測部位。本發(fā)明專利技術解決了內窺鏡成像對比度和成像深度不可兼得的技術問題。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及生物醫(yī)療器械
，更具體地說，本專利技術涉及一種全掃描光聲雙模內窺鏡探頭。
技術介紹
目前的常用的光學內窺鏡主要是是光、機、電一體的NDT儀器，它分為三類系列產品：第一類，硬性內窺鏡系列；第二類，纖維內窺鏡系列；第三類，電子視頻內窺鏡系列。硬性內窺鏡系列其工作原理是利用轉像透鏡光學技術來傳送影像，并由光導纖維提供傳光照明。纖維內窺鏡系列其工作原理是由高品質韻傳像纖維來傳送圖像，通過目鏡直接觀察。電子視頻內窺鏡系列是運用超小型電荷耦合器件（CXD)技術制造電子視頻內窺鏡產品。上述三類內窺技術其基本原理都是利用光學散射或者反射信號獲取檢測圖像，由于受介質散射影響大，存在穿透深度淺（～mm級）的缺點。為此，現(xiàn)有技術中研制出了超聲內窺鏡和光聲內窺鏡，超聲內窺成像對組織的穿透深度可達30mm以上，它反映了吸收體的聲阻抗參數(shù)。光聲成像作為近年來發(fā)展起來的一種新型成像方法，它反映了吸收體的光吸收參數(shù)。但超聲內窺鏡在成像技術在對比度和功能性方面的缺陷，同時，光聲內窺鏡在探測深度與成像分辨率不足，為此需要一種能集超聲內窺鏡和光聲內窺鏡功能于一體的內窺鏡。專利申請?zhí)枮?01010187650.3，專利名稱是一種血管內光聲超聲雙模成像內窺鏡裝置及其成像方法，公開了一種集光聲探測和超聲探測功能的內窺鏡，但這種內窺鏡探頭尺寸較大，且探測面積較小，影響探測精度。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。本專利技術還有一個目的是提供一種全掃描光聲雙模內窺鏡探頭，該探頭具有超聲探測和光聲探測兩種探測模式，有效形成了優(yōu)勢互補，解決了內窺鏡成像對比度和成像深度不可兼得的技術問題。為了實現(xiàn)根據(jù)本專利技術的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種全掃描光聲雙模內窺鏡探頭，包括：超聲換能器，其內側端設置為半球形內凹面，所述半球形內凹面配置為超聲探測接收面，所述超聲換能器的軸向外側套設有管殼，所述超聲換能器轉動設置在所述管殼內側壁上；入射光纖，其出射光線軸向透過所述超聲換能器照射在所述半球形內凹面的球心；錐面反射鏡，其反射錐面軸向轉動設置在所述半球形內凹面的球心部位，入射光纖的入射光在所述反射錐面反射后從內窺鏡側壁垂直出射在待測部位；其中，所述半球形內凹面中心的外側的內凹面上設置有一個超聲振元，所述超聲振元發(fā)出的超聲波通過所述反射錐面反射后從內窺鏡側壁傾斜出射在待測部位。優(yōu)選的，所述入射光纖的出射光線透過所述超聲換能器以與所述反射錐面成45°夾角的方向入射到所述反射錐面上。優(yōu)選的，所述錐面反射鏡設置在所述管殼內，所述管殼的軸向與所述反射錐面成45°夾角，所述反射錐面中心外周的所述管殼上設置有環(huán)形透明窗口，所述管殼外套設有能透過光聲信號的外管。優(yōu)選的，所述管殼前端設置有圓弧部，所述圓弧部內設置有磁矩耦合電機，所述磁矩耦合電機的輸出軸與所述錐面反射鏡端面連接。優(yōu)選的，所述磁矩耦合電機靠近所述透明窗口設置，所述超聲換能器的外側端延伸至所述透明窗口處，靠近所述透明窗口的所述超聲換能器的一端部設置有通過產生磁矩變化控制所述磁矩耦合電機轉動的驅動部，所述驅動部固定設置在所述管殼上，所述驅動部與所述信號采集組件電連接。優(yōu)選的，所述超聲振元的發(fā)射端對準所述反射錐面，且所述超聲振元與所述半球形內凹面中心通過反射錐面之間的夾角小于15°。優(yōu)選的，所述外管為醫(yī)用氯乙烯管，所述入射光纖為多模光纖，其直徑為800um。優(yōu)選的，所述入射光纖出射方向與錐面反射鏡的軸向轉動方向處于同一軸線上，所述錐面反射鏡錐面上鍍有高反射膜。優(yōu)選的，所述超聲換能器的外側端與一驅動機構轉動連接，所述驅動機構固定在所述管殼的內側壁上，所述超聲換能器的側壁上設置有一圓周齒輪帶，所述驅動機構的輸出軸轉動連接至所述齒輪帶上。優(yōu)選的，所述管殼上設置有環(huán)形臺階，所述超聲換能器在所述環(huán)形臺階上360°來回轉動，所述齒輪帶上設置有用于限制所述超聲換能器過轉的限位開關，所述錐面反射鏡與所述超聲換能器同步轉動。本專利技術至少包括以下有益效果：1、本專利技術的內窺鏡具有超聲探測、光聲探測以及超聲與光聲同時探測的三種工作模式，可以根據(jù)探測環(huán)境的需要由自由選取，探測模式選擇性更多，探測質量顯著提高；2、超聲探測和光聲探測有效形成優(yōu)勢互補，使得探測深度更大、成像對比度和成像精度更高；3、在超聲換能器上設置有半球形的探測面，其包絡超聲信號的反射路徑，提高了反饋信號接收的有效性，提高探測精度；4、將超聲換能器設置在錐面反射鏡后端，同時將入射光纖穿過超聲換能器設置，縮小了探頭尺寸；5、只使用了一個超聲振元，使其與錐面反射鏡同步轉動，實現(xiàn)了位置精準的同步探測。本專利技術的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本專利技術的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。附圖說明圖1為本專利技術內窺鏡探頭的探測信號從上端出射時的結構示意圖；圖2為本專利技術內窺鏡探頭的探測信號從下端出射時的結構示意圖；圖3為超聲換能器的前視圖；圖4為超聲換能器的后視圖；以上附圖中：1、弧形部；2、入射光纖；3、超聲換能器；31、透視窗；32、超聲振元；33、齒輪帶；34、驅動機構；4、管殼；41、環(huán)形臺階；5、磁矩耦合電機；6、錐面反射鏡；7、外管；8、透明窗口；9、驅動部；10、待測部位。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。如圖1-4所示，本專利技術提供一種全掃描光聲雙模內窺鏡探頭，包括：超聲換能器3，其一端設置為半球形內凹面，所述半球形內凹面配置為超聲探測接收面；如圖1中的左側內凹面，本實施例中，超聲換能器設置為圓柱狀結構，在圓柱的軸向一側開設有一半徑與圓柱半徑一致的內凹球面，在所述半球形內凹面上布滿有超聲探測單元，用于探測接收并探測從待測部位反饋回來的超聲信號，且所述半球形內凹面中心設置有一透視窗31，所述透視窗內嵌在所述超聲換能器中，所述透視窗的外表面與所述半球形凹面齊平；所述超聲換能器的軸向外側套設有管殼4，所述超聲換能器360°轉動設置在所述管殼內側壁上；入射光纖2，其入射端與激發(fā)光源發(fā)生器相連，所述超聲換能器3軸向開設有與所述透視窗連通的通孔，所述入射光纖的出射端設置在所述通孔中，透視窗31密封設置在所述通孔的內側一端，入射光纖的出射端口向外對準透視窗，從而可以將入射光纖出射的光源透過透視窗而向外投射，所述入射光纖的出射光線透過所述透視窗對準所述半球形內凹面的球心；錐面反射鏡6，其反射錐面軸向轉動設置在所述半球形內凹面的球心部位，所述入射光纖的出射光線透過所述透視窗以與所述反射錐面成45°夾角的方向入射到所述反射錐面上，入射光纖的入射光在所述反射錐面反射后從內窺鏡側壁垂直出射在待測部位10。如圖1和2中的虛線所示，入射光在待測部位激發(fā)出超聲波信號后，超聲信號入射到探頭內的錐面反射鏡上，經(jīng)反射后，傳播至超聲探測接收面上，生成電信號，由此還原生成待測部位的圖像，從而完成在光聲模式下的探測。所述錐面反射鏡設置在所述管殼內，所述管殼的軸向與所述反射錐面成45°夾角，所述反射錐面中心外周的所述管殼上設置有環(huán)形透明窗口8，所述管殼外套設有能透過光聲信號的外本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種全掃描光聲雙模內窺鏡探頭，其特征在于，包括：超聲換能器，其內側端設置為半球形內凹面，所述半球形內凹面配置為超聲探測接收面，所述超聲換能器的軸向外側套設有管殼，所述超聲換能器轉動設置在所述管殼內側壁上；入射光纖，其出射光線軸向透過所述超聲換能器照射在所述半球形內凹面的球心；錐面反射鏡，其反射錐面軸向轉動設置在所述半球形內凹面的球心部位，入射光纖的出射光在所述反射錐面反射后從內窺鏡側壁垂直出射在待測部位；其中，所述半球形內凹面中心的外側的內凹面上設置有一個超聲振元，所述超聲振元與所述錐面反射鏡同步轉動，所述超聲振元發(fā)出的超聲波通過所述反射錐面反射后從內窺鏡側壁傾斜出射在待測部位。

【技術特征摘要】
1.一種全掃描光聲雙模內窺鏡探頭，其特征在于，包括：超聲換能器，其內側端設置為半球形內凹面，所述半球形內凹面配置為超聲探測接收面，所述超聲換能器的軸向外側套設有管殼，所述超聲換能器轉動設置在所述管殼內側壁上；入射光纖，其出射光線軸向透過所述超聲換能器照射在所述半球形內凹面的球心；錐面反射鏡，其反射錐面軸向轉動設置在所述半球形內凹面的球心部位，入射光纖的出射光在所述反射錐面反射后從內窺鏡側壁垂直出射在待測部位；其中，所述半球形內凹面中心的外側的內凹面上設置有一個超聲振元，所述超聲振元與所述錐面反射鏡同步轉動，所述超聲振元發(fā)出的超聲波通過所述反射錐面反射后從內窺鏡側壁傾斜出射在待測部位。2.如權利要求1所述的全掃描光聲雙模內窺鏡探頭，其特征在于，所述入射光纖的出射光線透過所述超聲換能器以與所述反射錐面成45°夾角的方向入射到所述反射錐面上。3.如權利要求2所述的全掃描光聲雙模內窺鏡探頭，其特征在于，所述錐面反射鏡設置在所述管殼內，所述管殼的軸向與所述反射錐面成45°夾角，所述反射錐面中心外周的所述管殼上設置有環(huán)形透明窗口，所述管殼外套設有能透過光聲信號的外管。4.如權利要求3所述的全掃描光聲雙模內窺鏡探頭，其特征在于，所述管殼前端設置有圓弧部，所述圓弧部內設置有磁矩耦合電機，所述磁矩耦合電機的輸出軸與所述錐面反射鏡端面連接。5.如權利要求4所述的全掃描光聲雙模內...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊曉麗，
申請(專利權)人：蘇州卓特醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32