[发明专利]特别是用于内窥镜应用的光纤探头的保护探头尖端

说明书

相关申请

此申请要求2006年7月21日提交的题为“Disposable，Sterile  Probe Tip for Optic Probes”的临时申请序列号60/807985的优先 权，该申请结合于此作为参考。

技术领域

本发明的实施例涉及一种用于内窥镜应用的包括光纤探头的探 头保护的探头尖端。探头尖端可以是可丢弃的，以便保持消毒。探 头尖端还可使得探头内的成像元件相对于被检查组织保持距离，以 确保反射光的正确捕捉。探头尖端可用于特别是低相干干涉测量内 窥镜应用的光纤探头上。

背景技术

检查组织表面和/或组织中的细胞结构特征对于许多临床和实验 室研究来说很重要。例如，内窥镜是一种可用来检查组织表面的探 头。光散射摄谱术(LSS)以及作为LSS方法的低相干干涉测量术 (LCI)是进行活体内检查应用的公知技术，包括通过内窥镜检查确 定组织健康状态的细胞。LSS检查细胞器官的弹性散射性能的变化 以便导出其尺寸和其它尺寸信息。LCI已经被开发作为LSS的方法。 LCI采用具有低时间相干性的光源，其中只在干涉仪的路径长度延 迟于光源的相干时间匹配时实现干涉。例如，本申请的发明人开发 了多种基于LCI的技术，包括傅立叶域中的角分辨LCI技术，从而 快速进行组织的活体内检查。此系统在一同未决的题为“Systems  and Mehtods for Endoscopic Angle-Resolved Low Coherence  Interferometry”的US专利申请公开No.2007/0133002A1(序列号 11/548468)(“’468申请”)中描述，该申请整体结合于此作为参考。

在’468申请中，光纤探头设置成传送光线并收集散射光线的角度 分布的一种方法。此实例这里在图1中表示，并且利用透镜的傅立 叶转换性能。此性能说明在物体放置在透镜的聚焦平面内时，共轭 图像平面处的图像是物体的傅立叶转换。空间分布(物体或图像) 的傅立叶转换通过空间频率的分布给出，这是图像信息内容以每毫 米圈数(cycle)来表示。在弹性散射光线的光学图像中，波长保持 其固定、原始的数值，并且空间频率表示是散射光线的角度分布的 简单缩放形式。

在光纤fa/LCI方案中，角度分布通过使用透镜将纤维束的远端 定位在样品的共轭的傅立叶转换平面内来捕捉。这种角度分布接着 传送到纤维束的近端，其中它使用4f系统在成像光谱仪的入口缝隙 上成像。分束器用来在进入缝隙之前将散射场与参考场重叠，使得 低相干干涉测量术也可用来获得深度分辨测量。

参考图1，表示示例性光纤fa/LCI方案，基于变化的 Mach-Zehnder干涉仪。使用纤维分离器(FS)将来自于宽带光源12 的光线10分成参考场14和信号场16。样品探头22通过将传送纤 维16在纤维束26的远端处沿着套管固定来组装，使得传送纤维16 的端面平行于并平齐于纤维束26的面。球透镜L1(24)离开探头 22的面一个焦距长度定位，并且在纤维束26上对中，将传送纤维 16偏离透镜L1(24)的光轴。同样在图2中描述的此构造形成以一 个角度入射在样品18上并具有一个直径的校准束34。

从样品散射的光线33(见图2)通过透镜L1(24)收集，并且 经由透镜L1(24)的傅立叶转换性能，散射场36的角度分布在定 位在透镜L1(24)的傅立叶图像平面处的多模式相干纤维束26的 远端面处转换成空间分布。纤维束26的远端尖端保持离开透镜L1 (24)一个焦距长度，以便成像散射光线的角度分布。如所示，以 三个所选散射角度散射的光线33的光学路径在图2中表示。在图3 所示的与内窥镜相容的探头中，使用透明护套(元件58)将样品18 定位在透镜L1(24)的前部聚集平面内。如图1和图2所示，来自 于纤维束26的近端38的散射光线36通过透镜L3(30)校准，并 且使用分束器BS(50)与参考场14重叠。两个组合的场在成像光 谱仪54的缝隙56上重新成像。因此，在fa/LCI光纤探头系统中， 重要的是所感兴趣的组织定位和保持在透镜(例如L1(24))的聚 焦平面处。这需要捕捉反射、散射光线(例如图2，元件33)的角 度分布。这需要探头(例如22)的远端离开透镜(例L1(24)) 大约一个焦距长度来定位。