[发明专利]基于液体透镜自聚焦的双模态内窥镜装置

权利要求书

1.一种基于液体透镜自聚焦的双模态内窥镜装置，其特征在于，包括：壳体、设置于壳体内带有反射镜的旋转扫描腔体，其中：旋转扫描腔体通过单模光纤和多模光纤分别接收激发光和输出样品反射的OCE信号与荧光信号以实现全景扫描；

所述的旋转扫描腔体包括：依次设置的反射镜、非球面透镜、自聚焦液体透镜、消色差透镜、可变针孔光阑和光束准直器，其中：光束准直器通过双包层光纤和光纤耦合器与单模光纤和多模光纤相连以传输OCE信号与荧光信号，入射的激发光从单模光纤进入光纤耦合器，经光束准直器准直后依次通过可变针孔光阑和消色差透镜扩束，入射到自聚焦液体透镜和非球面透镜，得到聚焦光束垂直入射到反射镜，并照射在壳体外部的样品上，来自样品的散射单模光和多模光通过相同的光路回到光纤准直器，经过光纤耦合器以及双包层光纤，通过单模光纤输出单模OCE信号进行图像重建。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的壳体和旋转扫描腔体上设有对应的腔体扫描窗以透射激发光和反射光，该反射镜为球面反射镜，其反射中心正对旋转扫描腔体以及壳体上的腔体扫描窗。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的旋转扫描腔体与微电机相连以实现轴向转动。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的光纤耦合器包括：单模纤芯与多模纤芯，其中：单模纤芯由多模光纤的纤芯内包层环绕，以便实现OCE与FLE信号的分离，单模信号通过双包层光纤的纤芯，并在单模纤芯端口输出；多模信号从双包层光纤传输到多模光纤纤芯，并在多模纤芯端口输出；实现双模态信号的输出。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的消色差透镜的扩束倍率为2-3倍，以满足占据自聚焦液体透镜的通光孔径，实现最大程度的通光率。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的非球面透镜的焦距为5-8mm，数值孔径为0.4-0.55mm，增透膜650-1050nm。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的自聚焦液体透镜通过外加电流的变化，实现快速变焦，保证每一个聚焦光斑都在组织上最佳的聚焦平面，其通光孔径2-2.5mm，厚度3-3.5mm。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的旋转扫描腔体为密封防渗结构且反射镜与腔体同步旋转。

9.一种根据上述任一权利要求所述装置的全景扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、激发光源通过单模纤芯输入入射光，通过双包层光纤束依次经过光束准直器、可变针孔光阑、消色差透镜、自聚焦液体透镜、非球面透镜形成聚焦光束，通过反射镜反射到样品的表面；

第二步、聚焦光斑在生物组织上诱发组织产生的后向散射光信号通过相同的光路回到自聚焦液体透镜，经过双包层光纤和光纤耦合器将双模式光信号进行分离分别得到单模OCE信号通过单模纤芯输出，得到多模FLE信号通过多模纤芯输出，经图像处理得到两种模态下组织结构和荧光分子能多维双模态内窥成像。