[发明专利]一种联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备

权利要求书

1.一种联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，其特征在于，包括：光源模块(1)、电机控制模块(2)和数据采集模块(3)；光源模块(1)产生系统中所需要的光源，并将该光源送至电机控制模块(2)中，在电机控制模块(2)的光路下产生光声信号和散斑信号，将该信号送至数据采集模块(3)处理、存储并重建构图，其中数据采集模块(3)中的上位机控制光源模块(1)中脉冲激光器的输出；

光源模块(1)包括532nm脉冲激光源(10)、632.8nm He-Ne激光源(11)、取束镜(12)、二向色镜(13)和平面镜(14)；取束镜(12)将一部分532nm脉冲激光送入光电传感器(31)作为触发信号，另一部分与632.8nm He-Ne激光经二向色镜(13)将两束激光融合成一条光束送至平面镜(14)反射，传送至电机控制模块(2)；

电机控制模块(2)包括平凸透镜(20)、滤光镜盘(21)、第一滤光片(22)、第二滤光片(23)、环台形光学聚光镜(24)、环形聚焦超声换能器(25)、内窥镜(26)、透镜(27)、第三滤光片(28)和扩束镜(29)；其中第一滤光片(22)和第二滤光片(23)分别嵌在滤光镜盘(21)中，第一滤光片(22)选择532nm脉冲激光通过，第二滤光片(23)和第三滤光片(28)选择632.8nmHe-Ne激光通过，平凸透镜(20)、滤光镜盘(21)和环台形光学聚光镜(24)同轴放置，其中环形聚焦超声换能器(25)同轴内嵌于环台形光学聚光镜(24)中，内窥镜(26)前端软管又同轴内嵌于环形聚焦超声换能器(25)中，透镜(27)紧贴内窥镜(26)前端软管，扩大内窥镜成像视野，扩束镜(29)紧贴环台形光学聚光镜(24)底部右边区域，扩束632.8nm He-Ne激光，内窥镜(26)前端软管安装有第三滤光片(28)，第三滤光片(28)滤除532nm脉冲激光对内窥镜的影响。

2.如权利要求1所述的联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，其特征在于，平凸透镜(20)高为4.5mm，底部圆直径为25.4mm。

3.如权利要求1所述的联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，其特征在于，滤光镜盘(21)直径为53mm，其中滤光镜盘不透光；第一滤光片(22)和第二滤光片(23)直径为25.4mm；第三滤光片(28)直径为3mm。

4.如权利要求1所述的联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，其特征在于，环台形光学聚光镜(24)为上宽下窄的环圆台形，其中上宽外直径为53mm，下窄外直径为35mm，中空直径为6mm。

5.如权利要求1所述的联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，其特征在于，环形聚焦超声换能器(25)长为4mm，外围直径6mm，内部中空直径3mm。

6.如权利要求1所述的联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，其特征在于，内窥镜(26)软管总长度为1050mm，其中插入环台形光学聚光镜(24)长度为25mm；直径为3mm，包括外皮软管(261)、光纤保护层(262)和10000根传像光纤束(263)，其中10000根传像光纤束(263)先被光纤保护层(262)保护，再由外皮软管(261)包裹；内窥镜软管末端配有透镜(27)，形成135°的视场角。

7.如权利要求1所述的联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，其特征在于，扩束镜(29)直径为12.7mm，将聚焦后的632.8nm He-Ne激光扩束散射至待测物上。

8.如权利要求1所述的联合光声与光纤式激光散斑的多模态成像设备，其特征在于，数据采集模块(3)包括上位机(30)、光电传感器(31)、光谱仪(32)、EMCCD相机(33)和级联放大器(34)；其中光电传感器(31)将脉冲激光转换为同频的触发信号，触发采集经级联放大器(34)放大后的光声信号并存储至上位机(30)；光谱仪(32)将待测血管的光谱信息传至上位机(30)并转换为血氧数据；EMCCD相机(33)将血管散斑信息传送至上位机(30)并转换为血流数据。