意图，图5是对模拟腔道进行环形扫描所得到的光声影像，图6是对模拟腔道进行环形扫描所得到的超声影像。
[0062]单向立体角扫描:反射镜反射脉冲激光和超声信号的同时，反射镜驱动器接收检测平台的驱动信号后驱动反射镜转动(此时旋转轴不转动)，反射镜的转动使脉冲激光和超声信号沿着三角波形状的路径照射到模拟腔道，对所经过的路径进行光声信号和超声回波信号的采集，从而完成单向立体角扫描的数据采集。图3是单向立体角扫描方式的示意图，图7是对模拟腔道进行单向立体角扫描所得到的光声平面影像，图8是对模拟腔道进行单向立体角扫描所得到的超声平面影像。
[0063]组合式立体角扫描:同时执行环形扫描和单向立体角扫描，从而完成组合式立体角扫描的数据采集。图4是组合式立体角扫描方式的示意图，图9是对模拟腔道进行组合式立体角扫描所得到的光声影像，图10是对模拟腔道进行组合式立体角扫描所得到的超声影像。
[0064](4)数据处理:检测平台接收环形扫描、单向立体角扫描、组合式立体角扫描的数据后用于图像重建，从而最终得到光声影像和超声影像。
[0065]结合图3所示，上文所说的单向立体角扫描是指在旋转轴不转动的情况下，反射镜驱动器驱动反射镜转动，反射镜可以是绕着反射镜自身的中心进行转动，使脉冲激光和超声信号按照某一路径照射到模拟腔道，从而在模拟腔道的某一区域激发出光声信号和产生超声回波信号，对所经过的路径进行光声信号和超声回波信号的采集，这一过程称为单向立体角扫描。该路径的形状呈三角波的形状，三角波也称为锯齿波。
[0066]所述的扫描过程可进行环形扫描、单向立体角扫描两种单模式扫描，环形扫描、单向立体角扫描两种模式同时扫描，即得到组合式立体角扫描。组合式立体角扫描，一次扫描就能够得到较长一段被测管状物的光声信号和超声信号。
[0067]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】
1.一种组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置，其特征在于:所述的装置包括套管和均设置在套管内的步进电机、旋转轴、光电滑环、光纤耦合器、聚焦透镜、油室、检测平台、光缆和电缆，所述的油室内设有超声换能器、反射镜、反射镜驱动器； 从所述装置的近端到远端，光电滑环、光纤耦合器、聚焦透镜、油室依次安装在旋转轴上，油室内设有依次排列的超声换能器、反射镜、反射镜驱动器，反射镜安装在反射镜驱动器上； 所述的旋转轴连接在驱动旋转轴转动的步进电机上；所述的光电滑环套装在旋转轴上；所述的步进电机与检测平台电气连接；接收检测平台驱动信号的反射镜驱动器驱动反射镜转动；所述的超声换能器与检测平台电气连接；所述的光缆通过光电滑环连接在光纤耦合器上，所述的电缆通过光电滑环连接在超声换能器上。2.按照权利要求1所述的一种组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置，其特征在于:从所述装置的近端到远端，所述的旋转轴依次分为第一段轴、第二段轴、第三段轴，倾斜设置的第二段轴连接第一段轴和第三段轴； 所述的光电滑环套装在第一段轴上，所述的光纤耦合器、聚焦透镜和油室固定在第三段轴的轴扁位上，所述的超声换能器、反射镜驱动器均固定在油室内。3.按照权利要求2所述的一种组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置，其特征在于:从所述装置的近端到远端，所述第三段轴的轴径越来越大。4.按照权利要求1所述的一种组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置，其特征在于:所述的聚焦透镜为可变焦透镜，该聚焦透镜的焦点范围多4_。5.按照权利要求1所述的一种组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置，其特征在于:所述的超声换能器为环状单阵元或者多阵元的超声换能器，具有中空结构。6.按照权利要求1所述的一种组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置，其特征在于:所述的反射镜为镀膜高反射镜。7.按照权利要求1所述的一种组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置，其特征在于:所述的套管上设置有用于光声信号、超声信号和激光穿透的窗口。8.按照权利要求1所述的，其特征在于:所述的油室内充满具有超声信号耦合作用的绝缘油。9.一种利用权利要求1至8任一项所述的装置进行成像的方法，其特征在于:包括以下的步骤: (1)激发:将组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置放置在被测管状物中，开启脉冲激光器输出脉冲激光，脉冲激光经过光电滑环后继续由光缆传输，脉冲激光在光缆和光纤耦合器的连接处耦合进光纤耦合器，经光纤耦合器准直后到达聚焦透镜，再经聚焦透镜汇聚后到达反射镜，反射镜反射脉冲激光后，透过套管上的窗口照射到被测管状物上，被测管状物激发出光声信号；超声换能器发射出超声信号，经反射镜反射后到达被测管状物，被测管状物产生超声回波信号； (2)采集:被测管状物激发的光声信号和产生的超声回波信号经反射镜反射后被超声换能器所探测到，超声换能器将接收到的光声信号和超声回波信号转换为电信号后传输至检测平台； (3)组合式立体角扫描:同时执行环形扫描和单向立体角扫描，完成组合式立体角扫描的数据采集； (4)数据处理:检测平台接收组合式立体角扫描的数据后用于图像重建。10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于: 所述环形扫描的步骤是:采集完被测管状物某一位置的光声信号和超声回波信号后，检测平台向步进电机发出信号，步进电机驱动旋转轴转动，旋转轴的转动带动反射镜随旋转轴转动，对下一个位置进行光声信号和超声回波信号的采集，反射镜旋转一周，完成环形扫描的数据采集； 所述单向立体角扫描的步骤是:反射镜反射脉冲激光和超声信号的同时，反射镜驱动器接收检测平台的驱动信号后驱动反射镜转动，反射镜的转动使脉冲激光和超声信号沿着三角波形状的路径照射到被测管状物，对所经过的路径进行光声信号和超声回波信号的采集，完成单向立体角扫描的数据采集； 所述的扫描过程可进行环形扫描、单向立体角扫描两种单模式扫描，环形扫描、单向立体角扫描两种模式同时扫描，即得到组合式立体角扫描。
【专利摘要】本发明涉及一种组合式立体角扫描的光、声内窥成像装置，所述的装置包括套管和均设置在套管内的步进电机、旋转轴、光电滑环、光纤耦合器、聚焦透镜、油室、检测平台、光缆和电缆，所述的油室内设有超声换能器、反射镜、反射镜驱动器；从所述装置的近端到远端，光电滑环、光纤耦合器、聚焦透镜、油室依次安装在旋转轴上，油室内设有依次排列的超声换能器、反射镜、反射镜驱动器，反射镜安装在反射镜驱动器上。本发明还涉及该装置的成像方法。该装置的扫描效率和扫描精度高，单次扫描的范围大，属于内窥镜技术领域。
【IPC分类】A61B5/00, A61B1/00
【公开号】CN105380586
【申请号】CN201511026350
【发明人】杨思华, 李林钢, 熊科迪, 邢达
【申请人】华南师范大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月29日