[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

摘要

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。

主权项

1.一种血管内光声‑光学相干断层成像‑近红外光多模态成像装置，其特征在于，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；其中，所述光声成像系统包括：延迟信号发生器、波长可调谐激光器、光束整形器、光纤合束器、稳压电源、超声信号放大器、超声信号滤波器以及数据采集卡，所述延迟信号发生器、波长可调谐激光器、光束整形器、光纤合束器顺序连接，所述稳压电源、超声信号放大器、超声信号滤波器、数据采集卡顺序连接；所述波长可调谐激光器接收到来自延迟信号发生器的触发信号后，激发产生脉冲激光，经过光束整形器之后通过光纤合束器进入双包层光纤的包层，再通过微型内窥探头激发血管产生光声信号，并由微型内窥探头集成的微型高频超声探头采集光声信号，然后由微型高频超声探头转化成电信号，由连接换能器的超声信号线经过双包层光纤光电组合滑环之后，其中双包层光纤光电组合滑环由三维运动控制系统控制移动，由超声信号放大器接收并放大，其中超声信号放大器由稳压电源供电，并经过超声信号滤波器滤波之后由数据采集卡采集，然后将信号送计算机处理重建光声图像；所述光学相干层析成像系统包括：SLD宽带光源、法拉第隔离器、宽带光纤耦合器、平面反射镜、准直镜一、准直镜二、闪耀光栅、聚焦镜、线阵CCD以及图像采集卡，所述SLD宽带光源、法拉第隔离器、宽带光纤耦合器、准直镜一、平面反射镜顺序连接，所述宽带光纤耦合器、准直镜二、闪耀光栅、聚焦镜、线阵CCD、图像采集卡顺序连接；所述SLD宽带光源产生OCT激发光，经过法拉第隔离器之后通过宽带光纤耦合器，一部分作为平面反射镜激光信号然后经过平面反射镜反射OCT激发光，作为参考臂光信号，另一部分进入光纤合束器，再进入双包层光纤光电组合滑环，其中双包层光纤光电组合滑环由三维运动控制系统控制移动，然后进入微型内窥探头，最后进入到血管上，进行信号激发并采集OCT信号，再由双包层光纤的纤芯返回至光纤合束器，经过光纤合束器之后再返回至宽带光纤耦合器，作为样品臂光信号，参考臂OCT信号和样品臂OCT信号在宽带光纤耦合器处发生干涉，带有干涉信号的两束光进入准直镜二后，由准直镜二准直光束，闪耀光栅分光，聚焦镜聚焦各个波长的光，最后被线阵CCD采集形成OCT干涉光谱并转化为电信号，然后通过图像采集卡送计算机采集，最后重建得到血管内OCT图像；所述近红外光成像系统包括：SLD宽带光源、法拉第隔离器、宽带光纤耦合器、准直镜二、闪耀光栅、聚焦镜、线阵CCD以及图像采集卡；所述SLD宽带光源产生近红外光激发光，经过法拉第隔离器之后通过宽带光纤耦合器，再进入光纤合束器，然后进入微型内窥探头，最后进入到血管上，进行信号激发并采集近红外光信号，再由双包层光纤的纤芯返回至光纤合束器，经过光纤合束器之后再返回至宽带光纤耦合器，由准直镜二准直光束，闪耀光栅分光，聚焦镜聚焦各个波长的光，最后被线阵CCD采集形成近红外光反射光谱并转化为电信号，然后通过图像采集卡送计算机采集，最后重建得到血管内近红外光图像。