[发明专利]血管内光声-光学相干断层成像-近红外光多模态成像装置与方法

说明书

本发明公开了一种血管内光声‑光学相干断层成像‑近红外光多模态成像装置与方法，装置包括计算机、光声成像系统、光学相干层析成像系统、近红外光成像系统、光纤合束器、双包层光纤光电组合滑环、三维运动控制系统、以及微型内窥探头，所述光声成像系统、光学相干层析成像系统、近红外光成像系统一方面与计算机连接，另一方面与通过光纤合束器将双包层光纤设置在双包层光纤光电组合滑环上，再连接到微型内窥探头，所述双包层光纤光电组合滑环设置在三维运动检测系统上；本发明实现了光声成像、OCT成像及近红外光成像三种血管内成像方法的一体化，简化了检测程序，降低检测难度，可以实现三种成像方法同时工作。

技术领域

本发明涉及血管内窥的研究领域，特别涉及一种光声-OCT-近红外光血管內窥成像装置与方法。

背景技术

进入21世纪，心脑血管疾病成为影响人体健康的头号杀手，在制造重大伤亡的同时还耗费着数目巨大的社会财富。众所周知动脉粥样硬化斑块的破裂是导致急性心脑血管事件的主要原因，因此斑块的易损性研究是全世界最热门的课题之一。但是迄今为止易损斑块的检测和危险性评估仍是一个国际性的重大难题。尽管血管内超声成像和血管内光学成像已经应用于临床实践，并且为动脉粥样硬化的诊断和治疗提供了指导。但是，现有技术都不能够全面地、同步地反映斑块的形态学信息和功能信息。心脑血管疾病的基础研究和易损性斑块的临床诊断都急需一种新的影像学技术。

血管内光声成像技术是一种新型的医学成像技术，该技术基于光声效应，脉冲激光激励下的生物组织产生超声信号，超声信号被接收后，通过反投影算法将其携带的时间信息和强度信息转化为能够反映生物组织结构和吸收分布的可视化图像，通过反投影算法将其携带的时间信息和强度信息转化为能够反映生物组织结构和吸收分布的可视化图像。传统的光学血管内窥成像原理都是利用光学反射或者散射信号获取检测图像，由于光的散射，穿透深度有限。

光学相干断层成像(OCT)技术：是一门新兴的断层扫描成像技术，血管内OCT能够精确测量冠脉内膜和纤维帽厚度，提供组织原位和实时影像，大大增强了图像的分辨率和对比度.但是OCT受血液散射影响较大，成像深度较低不能识别血管的深层信号。

近红外光成像(NIRS)：是一门独立的成像技术，目前已经商业化并且进入临床应用，血管内近红外成像能够通过血液和动脉壁检测到脂质并且对其进行光谱分析，提供组织的化学信息。但是NIRS受介质散射影响大，同时不能识别血管的结构信息。

血管内光声-OCT-近红外光多模态成像技术将三种成像方法结合起来，有效的克服了单一模式成像的不足，能够提供血管内多参量，多维度的信息，有助于诊断血管内的斑块情况。

现有技术也存在一些血管内成像的技术方案，但是存在着以下几个缺点：

(1)现有技术采用振镜实现平面二维扫描，此技术无法应用到血管内；

(2)现有技术采用锥面反射镜，其不足是，该技术的所需的激光能量大，而且由于脉冲激光没有汇聚，所以光声图像的分辨率不佳；

(3)现有技术未结合近红外光成像，不能提供组织的化学信息，同时，使用grin透镜，不能同时对单模光和多模光实现较好的聚焦。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种血管内光学相干断层成像-光声-近红外光多模态成像装置，利用该装置可以实现光声-OCT-近红外光三种模式的成像，能够同时获得血管的多尺度的结构信息与多参量生理功能信息，提高血管内斑块的检测精度。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述成像装置进行成像的方法，使用该成像方法，可获得血管内的光声图像、OCT图像以及近红外光图像。

为了达到上述第一发明目的，本发明采用以下技术方案：