[发明专利]一种内窥OCT-Raman双模成像装置及成像方法

权利要求书

1.一种内窥OCT-Raman双模成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过拉曼成像系统输出拉曼激发光源，经过内窥镜系统照射管腔样本；通过OCT成像系统输出OCT成像光源，经过内窥镜系统照射管腔样本；

步骤2：管腔样本受到激发光照射，拉曼信号经内窥镜系统采集输入拉曼成像系统；OCT信号被内窥镜系统反射进入OCT成像系统；

步骤3：拉曼成像系统根据管腔样本的拉曼信号生成拉曼光谱送入图像重建系统；OCT成像系统根据OCT干涉成像模块生成OCT图像数据送入图像重建系统；

步骤4：每采集完一次信号，内窥探头转动重新采集信号，重复至旋转一圈；获得OCT原始腔体二维图像，每旋转扫描一圈，内窥探头轴向移动重新采集信号，重复至完成轴向扫描；

步骤5：OCT成像系统通过极坐标展开算法，使OCT原始腔体二维图像转换为OCT腔体平铺二维图像：利用OCT原始腔体二维图像寻找血管中心，重新建立以血管中心为原点，原X轴为极轴的极坐标系，通过图像坐标变换，将极坐标系的像素点变换到直角坐标系下，生成OCT腔体平铺二维图像；

步骤6：利用OCT三维重建算法，将一系列内窥探头轴向移动获得的OCT原始腔体二维图像，生成OCT腔体平铺三维图像；

步骤7：拉曼成像系统根据拉曼三维成像算法生成与OCT腔体平铺三维图像对应的拉曼三维图像：

拉曼成像系统根据管腔样本不同位置处不同拉曼位移的信号强度，获得表征腔体内壁不同物质的拉曼峰值，根据设置的拉曼位移，获取与OCT腔体平铺三维图像中对应腔体内壁位置的拉曼强度值，将该拉曼强度值作为纵坐标，XY轴与OCT腔体平铺三维图像对应，构成拉曼三维图像。

2.根据权利要求1所述的内窥OCT-Raman双模成像方法，其特征在于，步骤6所述的三维重建算法包括体绘制算法和光线追踪算法。

3.根据权利要求1所述的内窥OCT-Raman双模成像方法，其特征在于，步骤6所述的OCT腔体平铺三维图像与步骤7所述的拉曼三维图像通过图像融合算法能够实现融合显示。

4.一种基于权利要求1所述内窥OCT-Raman双模成像方法的成像装置，其特征在于，包括：拉曼成像系统、OCT成像系统、内窥镜系统、图像重建系统和显示系统；所述内窥镜系统分别与拉曼成像系统和OCT成像系统相连，所述拉曼成像系统和OCT成像系统皆与图像重建系统相连，所述图像重建系统与显示系统相连；

所述拉曼成像系统包括拉曼激发光光源装置、拉曼光谱仪，所述拉曼激发光光源装置和拉曼光谱仪分别通过光纤与内窥镜系统连接，拉曼光谱仪和图像重建系统连接；

所述OCT成像系统包括激光光源装置、OCT干涉成像模块和数据采集模块；所述激光光源和OCT干涉成像模块分别通过光纤与内窥镜系统相连，所述数据采集模块与OCT干涉成像模块相连，数据采集模块与图像重建系统连接；

所述图像重建系统包括OCT重建系统和拉曼重建系统；所述OCT重建系统与数据采集模块连接，用于将OCT原始腔体二维图像转换为OCT腔体平铺二维图像，再利用OCT三维重建算法，将一系列内窥探头轴向移动获得的数据，生成OCT腔体平铺三维图像，拉曼重建系统与拉曼光谱仪连接，用于生成与OCT腔体平铺三维图像对应的拉曼三维图像。

5.根据权利要求4所述成像装置，其特征在于，所述内窥镜系统包括运动控制模块和内窥探头；所述运动控制模块包括依次相连的光纤连接器、运动控制装置和成像导管，所述内窥探头包括光纤束、滤光片、反射镜、反射镜座、微型电机、连接管、光纤保护套、气囊导管、外保护套和气囊；

其中，所述光纤束和滤光片由光纤保护套相连，所述光纤束包括拉曼成像激发光纤、拉曼信号收集光纤、OCT成像光源光纤和OCT成像反射光纤；其中拉曼成像激发光纤、OCT成像光源光纤和OCT成像反射光纤呈三角形结构紧密排列组成中心光纤束，拉曼信号收集光纤围绕中心光纤束环形布置；

所述反射镜固定在反射镜座上，反射镜座与连接管连接，连接管与光纤保护套由微型电机相连，所述连接管通过微型电机作用，能够围绕光纤束旋转；所述微型电机由运动控制装置控制，微型电机包括空心定子和转子，空心定子与光纤保护套共轴连接，转子与连接管共轴连接，所述转子转动带动与连接管连接的反射镜转动；

所述气囊导管与气囊相接，气囊导管固定在光纤保护套上，气囊随气囊导管移动。