[发明专利]消化道光学相干层析和内窥双模态成像装置及检测系统

说明书

本发明公开了一种消化道光学相干层析和内窥双模态成像装置及检测系统；该装置包括OCT体外光路模块和双模态胶囊探头。双模态胶囊探头与OCT体外光路模块通过内设有光纤芯线的信号传输线连接。双模态胶囊探头包括胶囊外壳、二向色镜、OCT采集模块、内窥镜成像模块和旋转驱动组件。OCT采集模块包括透镜支架、光束准直器、消色差透镜、液态透镜和非球面透镜。本发明在胶囊探头的内腔中部倾斜设置二向色镜，将消化道内同一位置、同一时刻反射出的近红外光与可见光进行分离后分别射向OCT采集模块和内窥镜成像模块；从而同时采集到消化道同一位置的OCT图像和内窥图像，以便于对消化道病变情况的综合分析。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种消化道光学相干层析和内窥双模态成像装置及检测系统。

背景技术

随着社会的不断发展，消化道疾病的发病率逐年上升。由消化道疾病引发的消化道癌症已经成为危害人们生命健康的重要因素之一。相关研究表明，消化道疾病的早期检测与治疗是阻断其进一步恶化的有效手段。因此，实现消化道病变的早期筛查，对于降低发病率和死亡率具有重要意义。

目前临床上常用的内窥镜大多使用冷光源作为照明介质，通过光学传感器对消化道表面组织成像，实现消化道疾病的检测。一般的消化道病变可以通过观察组织表面进行诊断，但部分病变早期的症状往往发生在粘膜下方1-3mm，传统的光学内窥镜难以检测。光学相干层析技术(Optical Coherence Tomography,OCT)以弱相干光干涉原理为基础，通过测量样品反射光与参考臂反射光的干涉信号，可以获得组织深度方向上的结构信息，其成像深度在3mm以上，同时可利用样品臂上的扫描装置实现样品的二维或三维成像，具有高分辨率、非入侵成像等优点。因此，将光学相干层析技术与传统光学内窥镜相结合，实现对消化道表面彩色成像的同时，并对组织深度方向成像，可以弥补传统光学内窥镜的不足。经过对现有技术的检索发现，目前采用OCT技术和传统内窥镜结合的多模态内窥检查技术仍有很多可改进之处。专利CN110881942A、专利CN114587245A、专利CN102824154均采用硬管式内窥镜与OCT技术结合，上述技术方案应用于消化道检查时需要对患者进行镇静处理，同时患者需要承受巨大的痛苦。专利CN102697438A提出的双模态胶囊小肠镜系统不能采集消化道同一位置的双模态图像并且不能调整检测方向。另外，以上几种公开技术都没有涉及对所获得的多模态数据进行处理，从而实现病灶的智能检测。

多模态的检查方式会同时产生大量不同模态的数据，同时要求临床医生对两种模态的检查数据都能熟练检阅，对临床医生的专业水平提出了更高的要求，也限制了多模态的检查方式在偏远地区的应用与发展。随着深度学习技术的发展，目前已经有很多研究人员对在消化道内窥镜的计算机辅助诊断技术进行了研究。但是当前的计算机辅助诊断系统大多是针对传统的光学内窥镜图像进行设计的，并不能结合病灶表面图像与相干光层析图像的信息实现多模态的病灶检测。因此，研发一套消化道光学相干层析和内窥双模态成像装置及检测系统，通过采集消化道同一位置的双模态信息，进一步的结合深度学习技术实现消化道彩色图像与相干光层析图像的双模态病灶实时智能检测，对于消化道疾病早期的检测与诊断具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种消化道光学相干层析和内窥双模态成像装置及检测系统。

第一方面，本发明提供一种消化道光学相干层析和内窥双模态成像装置，包括OCT体外光路模块和双模态胶囊探头。双模态胶囊探头与OCT体外光路模块通过内设有光纤芯线的信号传输线连接。

所述的双模态胶囊探头包括胶囊外壳、二向色镜、OCT采集模块、内窥镜成像模块和旋转驱动组件。胶囊外壳的中部设置有环绕胶囊外壳的透明窗口。二向色镜安装在胶囊外壳内并由旋转驱动组件驱动旋转。二向色镜的转动轴线与胶囊外壳的中心轴线平行；二向色镜的侧面与胶囊外壳的中心轴线成30～60°夹角。二向色镜反射近红外光且透射可见光。