一种OCT成像探头、舌下微循环成像装置及系统

摘要

本申请公开了一种OCT成像探头、舌下微循环成像装置及系统，其中该姿OCT成像探头包括：探头外壳、第一透镜组件、第一反射镜和MEMS扫描镜；第一透镜组件设置在探头外壳内；第一反射镜设置于探头外壳内，且位于第一透镜组件的折射光路上；MEMS扫描镜设置于探头外壳的输出端，且位于第一反射镜的反射光路上。解决了现有技术中的光学扫描镜体积大、成本高，且多为散装，导致OCT成像技术无法利用在舌下微循环成像中的技术问题。

说明书

技术领域

本申请涉及医学成像技术领域，尤其涉及一种OCT成像探头、舌下微循环成像装置及系统。

背景技术

人体的微循环是指毛细血管之间的血液循环，是血液循环中的基本单元，可以为人体组织输送养料。微循环的生理结构和血液流量反应了人体器官的生理状况，故对人体微循环进行成像，可以用来监测微循环是否发生异常，从而协助医疗诊断和治疗等。

光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)是一种层析成像方法，通过扫描对组织内部结构完成断层成像，具有非接触、无损伤、高分辨和快速成像等优点，已被广泛应用于生物医学成像等众多领域。然而传统的光学扫描镜体积大、成本高，且多为散装，导致OCT成像技术无法利用在舌下微循环成像中。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种OCT成像探头、舌下微循环成像装置及系统，解决了现有技术中的光学扫描镜体积大、成本高，且多为散装，导致OCT成像技术无法利用在舌下微循环成像中的技术问题。

本申请第一方面提供了一种OCT成像探头，包括：探头外壳、第一透镜组件、第一反射镜和MEMS扫描镜；

所述第一透镜组件设置在所述探头外壳内；

所述第一反射镜设置于所述探头外壳内，且位于所述第一透镜组件的折射光路上；

所述MEMS扫描镜设置于所述探头外壳的输出端，且位于所述第一反射镜的反射光路上。

优选地，所述MEMS扫描镜可转动地设置于所述探头外壳的输出端。

优选地，所述第一透镜组件包括：第一透镜和第二透镜；

所述第一透镜和所述第二透镜均为凸透镜，且所述第一透镜和所述第二透镜间隔设置于所述探头外壳内。

本申请第二方面提供了一种舌下微循环成像装置，包括：扫频光源、光束成形组件、参考臂、数据处理器和任一种第一方面所述的OCT成像探头；

所述扫频光源的第一输出端连接所述光束成形组件，用于输出扫频光束至所述光束成形组件；

所述光束成形组件的第一输出端分别连接所述参考臂和所述OCT成像探头，用于输出所述扫频光束至所述参考臂和所述OCT成像探头；

所述OCT成像探头，用于将所述扫频光束输出至待测的舌下组织；

所述光束成形组件，还用于接收所述参考臂基于所述扫频光束输出的参考光和所述OCT成像探头照射所述舌下组织后输出的测试光，并将所述参考光和所述测试光进行汇合、干涉得到干涉信号；

所述数据处理器连接所述扫频光源的第二输出端、所述光束成形组件的第二输出端，用于根据所述干涉信号得到所述舌下组织的OCT图像。

优选地，还包括：平衡探测器；

所述平衡探测器的输入端连接所述光束成形组件的第二输出端，输出端连接所述数据处理器，用于将所述干涉信号转换为电信号，并将所述电信号输出至所述数据处理器。

优选地，所述数据处理器和所述MEMS扫描镜连接，用于为所述MEMS扫描镜提供驱动信号。

优选地，所述光束成形组件为光纤耦合器。

优选地，所述参考臂包括：第二透镜组件和第二反射镜；

所述第二反射镜竖直设置于所述第二透镜组件的折射光路上。

优选地，所述第二透镜组件包括：第三透镜和第四透镜；

所述第三透镜和所述第四透镜均为凸透镜，且所述第三透镜和所述第四透镜间隔设置。

本申请第三方面提供了一种舌下微循环成像系统，包括：显示终端和任一种第二方面所述的舌下微循环成像装置；

所述显示终端和所述舌下微循环成像装置电连接。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供了一种OCT成像探头，包括：探头外壳、第一透镜组件、第一反射镜和MEMS扫描镜；第一透镜组件设置在探头外壳内；第一反射镜设置于探头外壳内，且位于第一透镜组件的折射光路上；MEMS扫描镜设置于探头外壳的输出端，且位于第一反射镜的反射光路上。本申请中的OCT成像探头利用MEMS扫描镜对光束进行控制，从而实现对舌下组织的扫描成像。相较于传统扫描振镜体积大、成本高等缺点，该MEMS扫描镜具有尺寸小、成本低、扫描频率高、响应速度快等优点，使得OCT成像探头尺寸足够小，便于对舌下微循环进行扫描成像，从而解决了现有技术中的光学扫描镜体积大、成本高，且多为散装，导致OCT成像技术无法利用在舌下微循环成像中的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种OCT成像探头的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种舌下微循环成像装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种舌下微循环成像系统的结构示意图；

其中，附图标记如下：

1、探头外壳；2、第一透镜；3、第二透镜；4、第一反射镜；5、MEMS扫描镜；6、扫频光源；7、光束成形组件；8、数据处理器；9、第三透镜；10、第四透镜；11、平衡探测器；12、；第二反射镜。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种OCT成像探头、舌下微循环成像装置及系统，解决了现有技术中的光学扫描镜体积大、成本高，且多为散装，导致OCT成像技术无法利用在舌下微循环成像中的技术问题。

下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请提供了一种基于OCT成像技术的舌下微循环成像系统的实施例一，具体请参阅图1。

本实施例一种OCT成像探头，包括：探头外壳1、第一透镜2组件、第一反射镜4和MEMS扫描镜5；第一透镜2组件设置在探头外壳1内；第一反射镜4设置于探头外壳1内，且位于第一透镜2组件的折射光路上；MEMS扫描镜5设置于探头外壳1的输出端，且位于第一反射镜4的反射光路上。

本实施例中，扫频光束进入OCT成像探头后，第一透镜2组件将扫频光束进行折射，由于第一反射镜4位于第一透镜2组件的折射光路上，折射后的扫频光束会到达第一反射镜4，而由于MEMS扫描镜5位于第一反射镜4的反射光路上，经第一反射镜4反射后的扫频光束会到达MEMS扫描镜5，再经MEMS扫描镜5反射后输出成像探头，到达舌下组织表面。

需要说明的是，为了能够对舌下组织进行较为全面的成像，本实施例中的MEMS扫描镜5倾斜角度可调节，即MEMS扫描镜5可转动地设置于探头外壳1的输出端，通过MEMS扫描镜5的镜面倾斜，对扫频光束进行偏转控制，从而实现对舌下组织的一维或二维扫描成像。

具体地，在一种实施方式中MEMS扫描镜5的镜面倾斜角度通过驱动件进行调节。故本实施例中的OCT成像探头还包括：驱动件；驱动件与MEMS扫描镜5连接，用于控制MEMS扫描镜5的倾斜角度。可以理解的是，上述的驱动件可以是电机等具有驱动功能的结构件，本实施例中对此不做具体限定。

可以理解的是，在另一种实施方式中，MEMS扫描镜5的镜面倾斜角度通过静电驱动方式进行调节，利用MEMS扫描镜5上带电导体间的静电作用实现偏振。

对于MEMS扫描镜5成像时扫描方式，采用点到点光束扫描模式，其驱动电压与扫描角度一一对应，通过控制电压实现任意角度偏转，使得扫频光束以任意角度照射到组织表面，从而对舌下组织的深度信息进行成像。

具体地，本实施例中的第一透镜2组件包括：第一透镜2和第二透镜3；第一透镜2和第二透镜3均为凸透镜，且第一透镜2和第二透镜3间隔设置于探头外壳1内。

本实施例中的OCT成像探头利用MEMS扫描镜5对扫频光束进行控制，从而实现对舌下组织的扫描成像。相较于传统扫描振镜体积大、成本高等缺点，该MEMS扫描镜5具有尺寸小、成本低、扫描频率高、响应速度快等优点，使得OCT成像探头尺寸足够小，便于对舌下微循环进行扫描成像，从而解决了现有技术中的光学扫描镜体积大、成本高，且多为散装，导致OCT成像技术无法利用在舌下微循环成像中的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种OCT成像探头的实施例，以下为本申请实施例提供的一种舌下微循环成像装置的实施例。

请参阅图2，本实施例中的舌下微循环成像装置，包括：扫频光源6、光束成形组件7、参考臂、数据处理器8和如上述实施例中的任一种OCT成像探头；扫频光源6的第一输出端连接光束成形组件7，用于输出扫频光束至光束成形组件7；光束成形组件7的第一输出端分别连接参考臂和OCT成像探头，用于输出扫频光束至参考臂和OCT成像探头；OCT成像探头，用于将扫频光束输出至待测的舌下组织；光束成形组件，还用于接收参考臂基于扫频光束输出的参考光和OCT成像探头照射舌下组织后输出的测试光，并将参考光和所述测试光进行汇合、干涉得到干涉信号；数据处理器8连接扫频光源6的第二输出端、光束成形组件7的第二输出端，用于根据干涉信号得到所述舌下组织的OCT图像。

参考臂和OCT成像探头的干涉光谱与样品不同深度的背向散射光强度信息是一对傅里叶变换对的关系，所以将参考臂和OCT成像探头的干涉光谱信息进行逆傅里叶变化之后就可得到舌下组织的OCT图像。

可以理解的是，为了降低光束损耗，抑制噪声，提高成像信噪比，本实施例中的舌下微循环成像装置还包括：平衡探测器11；平衡探测器11的输入端连接光束成形组件7的第二输出端，输出端连接数据处理器8，用于将干涉信号转换为电信号，并将所述电信号输出至所述数据处理器。

数据处理器8与扫频光源6、平衡探测器11和MEMS扫描镜5电连接，扫频光源6输出时钟信号给数据处理器8，触发数据处理器8控制MEMS扫描镜5扫描和平衡探测器11同步采集干涉信号，采集得到的干涉信号经数据处理器8傅里叶分析解算出组织深度的强度信息，从而计算出OCT图像。

具体地，数据处理器8和MEMS扫描镜5连接，用于为MEMS扫描镜5提供驱动信号。也可以是数据处理器8和驱动件连接，用于为驱动件提供驱动信号。通过驱动信号控制MEMS扫描镜5的转动和倾斜角度。

其中，光束成形组件7为光纤耦合器。可以理解的是，光束成形组件7还可以为其他的组件，本领域技术人员可以根据需要进行选择，在此不再赘述。

进一步地，参考臂包括：第二透镜3组件和第二反射镜12；第二反射镜12竖直设置于第二透镜3组件的折射光路上。

具体地，第二透镜3组件包括：第三透镜9和第四透镜10；第三透镜9和第四透镜10均为凸透镜，且第三透镜9和第四透镜10间隔设置。

本实施例中的舌下微循环成像装置，扫频光源6发出的扫频光束经过光纤耦合器后被分成两束光，分别进入参考臂和OCT成像探头中，扫频光束经参考臂的第三透镜9和第四透镜10照射到第二反射镜12上，经第二反射镜12反射形成参考光；扫频光束经OCT成像探头的第一透镜2和第二透镜3聚焦后照射到第一反射镜4上，由第一反射镜4反射到MEMS扫描镜5上，再经MEMS扫描镜5反射到组织表面，MEMS扫描镜5由输出处理器控制，通过电机驱动镜面倾斜，偏转控制光束，实现对组织的横向一维或二维扫描，扫频光束经组织漫反射后返回MEMS扫描镜5，再经第一反射镜4、第二透镜3和第一透镜2形成测试光。参考光和测试光在光纤耦合器中汇合并发生干涉，由平衡探测器11检测干涉信号并将其转换成电信号，输入给数据处理器8进行傅里叶分析并解算出OCT图像。

本实施例中的舌下微循环成像装置尺寸小、成本低、扫描频率高、响应速度快，便于对舌下微循环进行扫描成像，从而解决了现有技术中的光学扫描镜体积大、成本高，且多为散装，导致OCT成像技术无法利用在舌下微循环成像中的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种舌下微循环成像装置的实施例，以下为本申请实施例提供的一种舌下微循环成像系统的实施例。

请参阅图3，本实施例中舌下微循环成像系统，包括：显示终端101和如上述实施例中的任一种舌下微循环成像装置102；显示终端101和舌下微循环成像装置102电连接。

可以理解的是，本实施例中的显示终端101可以是计算机或者专用显示器，在此不做限定和赘述。

本实施例中的舌下微循环成像系统便于对舌下微循环进行扫描成像，从而解决了现有技术中的光学扫描镜体积大、成本高，且多为散装，导致OCT成像技术无法利用在舌下微循环成像中的技术问题。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。