FT库或OpenCL FFT库）实现；计算幅度 并归一化则可以通过自己编写图像处理器程序实现，例如可以使用nVidia提供的CUDA库 来编写相应的核函数（kernel function)实现对二维数据的快速遍历以实现幅值与归一化 计算。
[0079] (4)传递至图像显示库，处理好的数据放置于图像显示库的内存中，图像显示库可 以直接调用，无需再通过总线传输，极大的提高了传输效率，节省了总线资源，具有高效的 并行信号处理能力，实现实时数字信号处理，可移植性高，由于与流行的图像显示库可以无 缝结合，也提高了软件显示的灵活性（例如：还可以通过通用图像处理器对图像进行后处 理），可实现较低的硬件与软件开发成本。
[0080] 实施例7
[0081] 如图12所示，一种用于人体食管进行OCT成像扫描的微探头，将微探头从球囊近 端手柄导丝腔插入直至球囊内管9中，将球囊手柄通气接口 13连接到自动充气泵（图中未 示出），将球囊10内充气到额定气压，以便于将食道扩展开，所述球囊10及内管9都是光学 透明材料制成，具有极好的透光性能。球囊10的作用是扩展食道以减小食道折皱及将OCT 微探头固定在其工作距离范围之内。球囊10扩展的半径大约在8-10_之间，这也是食道 完全展开后的半径，因此，一个相对较大的工作距离（大约在8-10mm)是OCT微探头所必须 具有的特性。
[0082] 本实施例中特别设计了玻璃棒3,前述中已经提及改变玻璃棒3与单模光纤1的胶 合距离可以改变微探头的工作距离，此例微探头用于人体食道，工作距离大约在8-10mm，通 过计算和测试玻璃棒3和单模光纤1两面的胶合距离应小于0. 3_。玻璃棒3的设计应用 不仅使OCT微探头能工作在较长的工作距离范围内，还能改变微探头的数值孔径和横向分 辨率。
[0083] 数值孔径与光学元件的通光孔径关系如下：
[0085] 其中，D为光学元件的通光孔径，W. D为工作距离，N. A为数值孔径，当工作距离 W.D. -定时，数值孔径与光学元件的通光孔径（D)成正比，由于自聚焦透镜本身加工工艺 的缺陷，通光孔径只能达到其直径的80%左右，前段加上玻璃棒后起到扩束作用，即增大了 通光孔径。
[0086] 分辨率和数值孔径的关系如下：
[0087]
[0088] 其中，λ为入射光波长是定值，横向分辨率Λ X正比于数值孔径（N. A)，即数值孔 径越大，横向分辨率越高（数值越小）。
[0089] 综上可知，玻璃棒3的使用不仅增加了微探头的工作距离，并且增大了微探头的 数值孔径，而数值孔径的增加也导致横向分辨率的提高，同时这一设计，也极大的减短了自 聚焦透镜的长度，保证了微探头的过弯性，这样整个微探头仍然可以通过内镜钳道与球囊 导管一起直接进入人体食道。这一有效设计，使探头的横向分辨率约为10-30微米，工作距 离能达到8-10毫米，工作距离和微探头的横向分辨率的关系如图13。整个微探头的直径 小于1. 5毫米，如采用直径I. 0毫米自聚焦透镜，整个微探头的直径小于1. 3毫米；如采用 直径0. 7毫米自聚焦透镜，整个微探头的直径小于I. 0毫米；如采用直径0. 5毫米自聚焦透 镜，整个微探头的直径小于0. 7毫米。
[0090] 图14为通过OCT内窥扫描成像系统获得的一段健康动物食管图像，图像尺寸为 1200横向扫描数X4096纵向扫描，扫描速率为0. 2cm/3s，标尺为1mm。图15为图14健康动 物食管图像的局部放大图，可辨别的图层包括，81 :鳞状上皮层（SE)、82 :固有层（LP)、83 : 肌粘膜（MM)、84 :粘膜下层（SM)和85 :固有基层（MP)。图16为通过OCT内窥扫描成像系 统进行管腔表面及深度扫描，然后将扫描数据进行软件重建产生的健康动物食管3D图像。
[0091] 上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请的 实用新型。对于这些实施例的多种修改及组合对于本领域的技术人员来说将是显而易见 的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例 中实现。因此，本申请将不会被限制在本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的 原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种应用于OCT内窥扫描成像的OCT微探头，其特征在于，所述微探头包括： 单模光纤，套在有效保护单模光纤，降低探头旋转时的阻力的弹簧管中； 使通过光纤传播的光聚集在预定的工作距离处的透镜组件，所述透镜组件包括： 玻璃棒，通过改变所述玻璃棒与所述单模光纤的胶合距离可以改变OCT探头的工作距 离； 自聚焦透镜，通过与所述玻璃棒的胶合，增大所述自聚焦透镜的通光孔径，进而提高OCT探头的数值孔径和横向分辨率。2. 根据权利要求1所述的应用于OCT内窥扫描成像的OCT微探头，其特征在于：所述自 聚焦透镜与空气接触的面镀有可降低光线在光学面之间的反射及增加透光性能的增透膜。3. 根据权利要求1所述的应用于OCT内窥扫描成像的OCT微探头，其特征在于：所述 玻璃棒与所述单模光纤的胶合面为斜面，降低反射光对信号光的干扰。4. 根据权利要求3所述的应用于OCT内窥扫描成像的OCT微探头，其特征在于：所述 玻璃棒与所述单模光纤的胶合面的角度为4° -12°。5. 根据权利要求1所述的应用于OCT内窥扫描成像的OCT微探头，其特征在于：还包 括反射镜，且所述反射镜为柱面反射镜。6. -种OCT内窥扫描成像系统，其特征在于：所述OCT系统包括扫频激光模块、干涉模 块、探测器模块、数据采集模块、数据处理模块、图像显示模块、执行机构、球囊导管、充放气 设备、以及权利要求1-5所述OCT微探头。7. 根据权利要求6所述的OCT内窥扫描成像系统，其特征在于，所述执行机构驱动所述 OCT微探头进行旋转扫描，可产生3D图像。8. 根据权利要求6所述的OCT内窥扫描成像系统，其特征在于，所述球囊导管包括： 手柄，所述手柄的一个接口为主机接口，另一接口为通气接口； 允许OCT光学探头通过的双腔管； 球囊，所述球囊的前端封堵且球囊上有刻度； 内管，所述内管与所述球囊的同心度在3个大气压下偏离不超过200微米； 软头，所述软头为实心结构，其中， 所述双腔管一端与所述手柄连接，另一端与所述内管及所述球囊的一端连接，所述球 囊与所述内管另一端与所述软头连接。9. 根据权利要求6所述的OCT内窥扫描成像系统，其特征在于，所述充放气设备为自 动充放气设备，所述自动充放气设备包括：控制和显示模块、气泵、充放气电磁阀、压力传感 器、防爆压力传感器、机械压力开关。10. 根据权利要求6所述OCT内窥扫描成像系统，其特征在于：所述系统包括由所述干 涉模块、所述探测器模块和光学时钟转化电路模块组成的光学时钟模块，其中，所述光学时 钟转化电路模块包括依次连接的宽频90度移相器、过零比较器、异或门、或门以及光学时 钟信号输出模块，将经所述探测器模块转换后的电学信号转换为在频域上均匀、在时域上 变频率的光学时钟信号，其中， 所述宽频90度移相器使部分MZI电学信号的相位移动90度； 所述过零比较器对原始MZI电学信号和发生相位移动后的MZI电学信号进行过零比较 并转换为数字信号，经转换后的数字信号在频域上分布均匀； 所述异或门主要用于将经过零比较器转换后的两个数字时钟信号进行合并； 所述或门主要用于将真实光学时钟信号与假的时钟信号合并； 所述光学时钟信号输出模块主要用于将合并后的真实光学时钟信号与假的光学时钟 信号输送到数据采集模块。
【专利摘要】本实用新型涉及医疗器械技术领域，提供了一种应用于内窥式高分辨率光学相干断层扫描成像的OCT微探头及成像系统。所述OCT微探头通过透镜组件改变OCT微探头的工作距离，增大自聚焦透镜的通光孔径，进而提高OCT微探头的数值孔径和横向分辨率。它可以解决现有OCT系统中OCT微探头横向分辨率低，且扫描出来的图像易发生变形的问题，因此，本实用新型中的带有OCT微探头的OCT内窥扫描成像可以应用于血管、消化道以及呼吸道等或人体组织狭窄空间。
【IPC分类】A61B1/04, A61B1/273, A61B1/05
【公开号】CN204636278
【申请号】CN201520297768
【发明人】奚杰峰, 高端贵, 李常青, 冷德嵘
【申请人】南京微创医学科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月8日