信号的探测。在光声耦合器9通过螺纹连接外壳I之前，要在内部充入少量的水或者超声耦合剂，用量以淹没一体化探测器8下端的下表面为准。在使用本扫描头的时候，要保证光声親合器9的光声親合镜片9-2与检测部位的表面紧密接触，并在之间涂少量的水或者超声耦合剂，且耦合杯9-1与检测部位保持相对静止。
[0048]作为一种优选的方案，可调焦光学摄像头10的直径为5mm，视野角为80°?100°，景深为3?100mm，最大像素为200万。可调焦光学摄像头10自带有LED冷光照明光源，通过螺丝设置在外壳I下端的固定孔1-3内部，可调焦光学摄像头10露出扫描头外壳I的下端0.5cm。可调焦光学摄像头10用于成像导航、对检测部位的精确定位、收集检测部位表层的图像。固定孔1-3的中心轴与一体化探测器8的中心轴之间的距离为2cm。本发明采用可调焦光学摄像头10对检测部位进行定位、并对检测部位的表面光学成像；一方面定位功能可准确确定需要成像的部位，对于小病损部位的检测非常有用，相对于凭肉眼的盲目观察更灵活，定位更有效；另一方面可以同时获得检测部位的外部形态。
[0049]所述的控制按键17通过螺丝设置在外壳I的安装孔上，上下左右的控制按键17分别控制扫描头上下左右的位置移动，中间位置的控制按键17控制数据采集的开始、暂停、停止、保存，五个控制按键17的控制线与外接设备连接；控制按键也可与其它设备匹配，从而实现扫描头的电动控制。
[0050]单模光纤输入线16依次通过二维电机扫描平台2的通光孔、上盖1-2的通线孔1-1与外接设备相连，一体化探测器信号线12与信号放大器输入线14-1相连；信号放大器输出线14-2、可调焦光学摄像头电源线11、二维电机扫描平台电源线及控制线15、均通过上盖1-2的通线孔1-1与外接设备相连，外接设备包括脉冲激光器、超声脉冲发射接收器、视频处理器、数据采集卡及计算机依次电气连接；脉冲激光器、超声脉冲发射接收器、可调焦光学摄像头、视频处理器、数据采集卡及计算机依次电气连接。
[0051]在扫描头检测之前，通过控制按键17调整扫描头在二维空间内的移动，然后通过手持手柄13微调扫描头的倾斜度。在检测过程中要保持光声耦合器9与检测部位紧密接触，且扫描头的空间位置保持不变。检测结束后，通过控制按键17使扫描头停止数据采集。在检测过程中的光声成像过程:脉冲激光器发出的激光经单模光纤输入线16进入单模光纤4，然后依次经过光纤耦合准直器6、一体化探测器8、光声耦合器9到达检测部位，检测部位激发出光声信号，光声信号经过光声耦合器9后被一体化探测器8所探测到，然后经过一体化探测器信号线12进入信号放大器14，信号放大器14与外接设备相接。在检测过程中的超声成像过程:超声脉冲发射接收器发出的超声信号从一体化探测器信号线12进入一体化探测器8后，经过光声耦合器9到达检测部位，检测部位反射的超声信号经光声耦合器9后被一体化探测器8所探测到，然后经过一体化探测器信号线12进入信号放大器14，信号放大器14与外接设备相接。自带有LED冷光照明光源的可调焦光学摄像头获取检测部位的光学信号后，直接将光学信号传输给外接设备用以光学成像。所述的光声成像、光学成像、超声成像可同时进行或者单独进行。
[0052]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:包括均设置在外壳上的二维电机扫描平台、转接板、单模光纤、转接管、光纤耦合准直器、螺纹管、一体化探测器、光声耦合器、可调焦光学摄像头、信号放大器、控制按键； 所述的驱动转接板移动的二维电机扫描平台、转接板、转接管、螺纹管、一体化探测器依次紧固相接，设置在光纤耦合准直器上端的单模光纤、设置在螺纹管上端的光纤耦合准直器、设置在螺纹管下端的一体化探测器沿着转接管的轴向方向依次同轴设置； 所述的安装在扫描头下端的光声耦合器包围着一体化探测器露出扫描头下端的部分；所述的一体化探测器与信号放大器相连接；所述的安装在外壳下端的可调焦光学摄像头的一部分露出外壳；所述的控制扫描头移动和数据采集的控制按键安装在外壳上。2.按照权利要求1所述的用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:所述的一体化探测器由物镜和中空聚焦超声换能器一体化集成。3.按照权利要求2所述的用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:所述的一体化探测器下部的斜表面经过物理磨砂处理，所述的一体化探测器最下端的水平表面经过物理抛光处理，所述的一体化探测器的下部由PMMA材料制成。4.按照权利要求3所述的用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:所述的中空聚焦超声换能器的焦长为17_，接收超声信号的主频为50MHz，发射超声信号的频率范围为1MHz?50MHz。5.按照权利要求1所述的用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:所述的光声耦合器由耦合杯和光声耦合镜片组成，耦合杯的上端与外壳固定连接，光声耦合镜片设置在耦合杯下端的槽内。6.按照权利要求5所述的用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:所述的親合杯由ABS材料制成，厚度为2mm ;親合杯的上端与外壳螺纹连接，親合杯的下端设置的圆槽的直径为20mm，深度为0.5mm ;親合杯的下端露出外壳2cm ;所述的光声親合镜片的形状为无色透明的圆形镜片，由PMMA材料制成，厚度为0.5_，直径为20_，透光率的范围为93%?95%，声衰减为3%。7.按照权利要求1所述的用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:所述的带有LED冷光照明光源的可调焦光学摄像头的直径为5mm，视野角为80°?.100°，景深为3?100mm，最大像素为200万；可调焦光学摄像头露出外壳的下端0.5cm。8.按照权利要求1所述的用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:所述的外壳由ABS材料制成，外壳设有一上盖，上盖开有通线孔；外壳设有放置控制按键的安装孔，放置信号放大器的固定槽，固定可调焦光学摄像头的固定孔。9.按照权利要求1所述的用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:所述的二维电机扫描平台设有一通光孔，通光孔位于转接管的正上方。10.按照权利要求1所述的用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，其特征在于:所述的单模光纤可传输光的波段范围为460nm?600nm，单模光纤的纤芯为.2.5 μ mD
【专利摘要】本发明涉及一种用于光学、超声、光声多模显微成像的集成化扫描头，驱动转接板移动的二维电机扫描平台、转接板、转接管、螺纹管、一体化探测器依次紧固相接，设置在光纤耦合准直器上端的单模光纤、设置在螺纹管上端的光纤耦合准直器、设置在螺纹管下端的一体化探测器沿着转接管的轴向方向依次同轴设置；所述的安装在扫描头下端的光声耦合器包围着一体化探测器露出扫描头下端的部分；所述的一体化探测器与信号放大器相连接；所述的安装在外壳下端的可调焦光学摄像头的一部分露出外壳；所述的控制扫描头移动和数据采集的控制按键安装在外壳上。本发明可获得检测部位的多参量物理信息和多尺度的结构成像，属于显微成像、无损检测技术领域。
【IPC分类】A61B19/00, A61B8/00, A61B5/00
【公开号】CN105054895
【申请号】CN201510400905
【发明人】杨思华, 马海钢, 许栋, 邢达
【申请人】华南师范大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月9日