一种可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头的制作方法

1.本发明涉及医疗设备屏领域，尤其涉及一种可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头。


背景技术：

2.在临床医学中，为了对病变部位做出准确诊断，经常需要通过切取、钳取或者穿刺等手段从患者体内取出一部分病变组织，经过固定、包埋、切片、染色等程序，制成切片，在显微镜下观察，做出病理诊断。这种检查方式称为活体组织检查，简称活检。活检为临床医生进行诊断、治疗和判断预后提供了重要依据。但是，活检是一种有创的检查方式，无法作为常规筛查手段，而且过程繁琐，出结果时间长。另外，由于只能在有限位置取样，活检存在着一定的漏检率。近年来，一些先进的光学影像检测手段，例如光学相干断层扫描（oct）和共焦成像，得到了快速发展，已经可以获得和病理活检相接近的分辨率。这类光学成像检测方法无需对组织样品进行切取或特别处理，能够实时无创的获取在体组织的高分辨率影像，从而帮助医生快捷、准确的获得诊断依据，减少很多不必要的活检或者提高活检准确率，有很大的临床应用价值。
3.oct是一种高分辨率的无创光学成像技术，它的基本原理是低相干光干涉技术，利用低相干的近红外光照射生物组织，通过对散射回来的光信号进行干涉测量，获得生物组织微米级分辨率的二维横截面图像或者三维重构图像。在oct中，图像对比度是由组织结构的光学折射率不匹配产生的，无需外源性造影剂，在组织内成像深度约为2
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3mm。oct非常适合于表面应用，例如视网膜成像，随着近年来oct探头导管技术的发展，oct被越来越多的应用于内窥领域，包括心血管、消化道、肺部、喉部和泌尿生殖系统等。
4.共焦显微成像是一种正面（en face）成像的光学成像技术，通过使用针孔限制偏离焦点的光通过来获得高分辨率和高对比度的图像。通过改变样品中焦面位置，共焦显微成像也可以重建三维结构图像。一般来讲，共焦显微在横向分辨率方面优于oct，而在纵向分辨率及成像深度方面不如oct。由于oct普遍使用单模光纤作为光传输器件，而单模光纤芯径极小，可以起到针孔作用，所以oct和共焦显微在成像方面有一些类似的特点。和oct技术类似，共焦成像技术也可以被应用于内窥领域，在内窥探头硬件技术方面，两种技术有一定共性。另外，在普通共焦扫描的硬件基础上，还可以加入光谱技术，实现共焦自发荧光成像或者外源性荧光染料的荧光成像等。
5.为把这些光学检测技术应用于各种疾病的筛查诊断，很重要的一个环节就是将光束传输、聚焦至目标组织区域，并采集返回的光信号，传输至采集设备。这一过程中，光束传输和聚焦的质量，直接决定了光学影像的分辨率、信噪比等重要指标。为了实现这一目标，我们之前设计了一种用于妇科检查的光学扫描探头（实用新型专利授权公告号：cn 212261344 u；发明专利公开号：cn111568377a）。该探头具有微米级的高分辨率，首次在活体组织中获得了细胞级成像。该探头不仅可以应用于妇科检查，也可以应用于一切探头可以触及的身体表皮或粘膜组织检查，例如皮肤、口腔等。在实际使用中，为了避免患者间可
能存在的交叉感染，目前通常使用的保护方式是在探头外面套一个薄的一次性透明乳胶保护套进行隔离，每做一个患者更换一次。使用这种保护套有一些问题：第一，为了不过多影响成像质量，保护套很薄，有一定破损风险；第二，即使保护套比较薄，由于乳胶材质很难做到完全透明，仍然对成像质量会有一些影响，表现在横向分辨率会有明显降低，降低的程度和保护套厚度直接相关；第三，保护套增加了两个反射面，每个增加的反射面都会引入一些杂散光（噪音），虽然可以通过涂抹耦合剂减少反射面引入的杂散光，但是并不能完全消除它，而且实际使用中很难保证探头和保护套之间完全接触良好，仍然有较大机会看到明亮的杂散光反射，影响对样品组织的观察。为了解决这个问题，我们发明了一种包含硬质保护套的探头。我们将原来一体化的高分辨率光学扫描探头分解为内外两部分，内部为核心的光学透镜和相应的管状机械结构，外部为一个包含平凸窗口的硬质探头保护套。保护套和探头座接口经过设计，可以方便的拆装，每次患者检查之前可快速更换保护套，起到避免交叉感染的目的。此保护套由生物相容性材料制成，结构简单，成本低廉，适于规模化生产及消毒，可以根据需要作为一次性产品，或者重复消毒使用。由于把原探头窗口和保护套融为一体，因此在隔断交叉感染的同时，不会降低成像质量。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。
7.为此，本发明的目的在于提出一种可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头，能够在隔断交叉感染的同时，保证成像质量。
8.为实现上述目的，本发明提出了一种可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头，包括：探头座；探头管，固接在所述探头座；保护套，套设在所述探头管，且由硬质材料制成，所述保护套的外端固接窗口，所述探头座上设有连接组件，所述保护套的内端可拆卸的卡接在所述连接组件。
9.根据本发明提出的可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头，通过将保护套改进为硬质结构，将原探头管端部的窗口与保护套设计为整体结构，并使保护套与探头座之间通过连接组件可拆卸地连接，可在隔断交叉感染的同时，保证成像质量。
10.另外，根据本发明提出的可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头还可以具有如下附加技术特征：进一步地，所述连接组件包括：固定套筒，固接在所述探头座，且套设在所述探头管，所述固定套筒的外周卡接滚珠；活动套筒，套设在所述固定套筒，所述活动套筒的内周设有与所述固定套筒的外壁抵接的压环，所述压环与所述固定套筒之间固接第一弹簧；支撑板，嵌设在所述固定套筒内，且套设在所述探头管，所述支撑板与所述探头座之间固接第二弹簧；当所述活动套筒向所述探头座侧移动时，所述第一弹簧被压缩，所述压环脱离所述滚珠，所述支撑板在所述第二弹簧的带动下向远离所述探头座侧推动所述保护套，所述滚珠解除对所述保护套的限制。
11.进一步地，所述保护套上设有与所述滚珠卡接的卡槽。
12.进一步地，所述固定套筒的端部设有限位槽，所述保护套上设有与所述限位槽卡接的限位块。
13.进一步地，所述固定套筒上卡接有限位环，所述限位环为所述滚珠的外侧。
14.进一步地，所述固定套筒上设有用于卡接所述滚珠的通孔，所述通孔的内侧端口直径小于所述滚珠的直径。
15.进一步地，所述探头座上旋合有紧固套，所述固定套筒卡接在所述紧固套内侧。
16.进一步地，所述保护套与所述探头管同轴。
17.进一步地，所述固定套筒与所述保护套同轴。
附图说明
18.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本发明实施例的可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头的示意图；图2为图1中保护套的示意图；图3为图1中保护套的安装示意图；附图标记：100、可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头；101、探头座；102、探头管；110、连接组件；111、紧固套；112、固定套筒；1121、限位槽；1122、凸起；1123、通孔；113、活动套筒；1131、压环；114、支撑板；115、第一弹簧；116、第二弹簧；117、滚珠；118、限位环；130、保护套；131、限位块；132、窗口；133、卡槽。
具体实施方式
19.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
20.下面参考附图描述本发明实施例的可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头100。
21.如图1至图3所示，本发明提出了一种可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头100包括探头座101、探头管102和保护套130。
22.具体地，探头管102按预设光路固接在探头座101，保护套130套设在探头管102外部，且保护套130与探头座101之间通过连接组件110可拆卸地连接，并在保护套130的外端口固接窗口132。
23.与相关技术中的光学探头相比，本实施例中的保护套130由硬质材料制成，并且与探头座101之间为拆卸的固定连接，所以保护套130具有一定的可重复利用性；相关技术中探头管端部的窗口132被移设至保护套130的端口，可在隔断交叉感染的同时，保证成像质量。
24.本实施例中，连接组件110包括紧固套111、固定套筒112、活动套筒113和支撑板114。
25.其中，紧固套111旋合连接在探头座101上，作为一例，紧固套111与探头管102同轴布置。
26.固定套筒112被紧固套111夹紧固定在探头座101上，固定套筒112与探头管102保持同轴布置，固定套筒112套设在探头管102外部，并与探头管102保持一定间隙，用于插入保护套130。
27.在本实施例中，固定套筒112沿周向开设多个通孔1123，滚珠117卡接在通孔1123内。
28.通孔1123沿固定套筒112的径向布置，为了防止滚珠117穿过通孔1123滑落至固定套筒112的内腔，将通孔1123的内端口设计成直径小于滚珠117的直径。
29.在本实施例中，固定套筒112的内周设有环状凸起1122，通孔1123贯穿凸起1122，且凸起1122与保护套130的外周抵接。
30.滚珠117部分伸出凸起1122，且滚珠117可沿通孔1123移动，以与保护套130脱离。
31.在固定套筒112的外周还卡接有限位环118，限位环118位于通孔1123的外部，且限位环118伸向固定套筒112的外侧，用于限制滚珠117和活动套筒113。
32.在固定套筒112的端口处开设有限位槽1121，限位槽1121沿固定套筒112的轴向延伸。
33.另外，活动套筒113套设在固定套筒112上，活动套筒113的内周设有与固定套筒112的外壁抵接的压环1131，压环1131与固定套筒112之间固接第一弹簧115。
34.具体地，活动套筒113长度小于固定套筒112的长度，活动套筒113的内径大于固定套筒112的外径，第一弹簧115套设在固定套筒112的外部，且第一弹簧115的两端固定压环1131与固定套筒112之间。
35.压环1131与活动套筒113为整体结构，压环1131可滑动地抵接在固定套筒112的外壁。
36.在本实施例中，限位环118抵接在压环1131的外侧壁，用于限制活动套筒113的轴向位移。
37.当压环1131与限位环118抵接时，压环1131位于通孔1123上，并将滚珠117顶出至通孔1123的内侧，使滚珠117与保护套130上的卡槽133卡接，并且此时，保护套130上的限位块131卡接在限位槽1121内，限位块131用于限制保护套130的轴向位置。
38.作为一例，活动套筒113与探头管102保持同轴布置。
39.此外，支撑板114嵌设在固定套筒112内，且套设在探头管102外部，支撑板114与探头座101之间固接第二弹簧116。
40.具体地，支撑板114整体呈环板状，支撑板114的外周抵接在固定套筒112的内壁，第二弹簧116套设在探头管102外部，且第二弹簧116的两端分别固定在支撑板114和探头座101上，且第二弹簧116在支撑板114和探头座101之间处于压缩状态。
41.在本实施中，支撑板114位于凸起1122的内侧，凸起1122用以限制支撑板114的轴向位置。
42.当活动套筒113向探头座101侧移动时，第一弹簧115被压缩，压环1131脱离滚珠117，支撑板114在第二弹簧116的带动下向远离探头座101侧推动保护套130，滚珠117解除对保护套130的限制，保护套130被支撑板140弹出固定套筒112。
43.作为一例，保护套130和探头管102保持同轴设置。
44.本实施例中，保护套130安装时：将保护套130套在探头管102上，并在限位块131对齐限位槽1121的情况下向内侧推动保护套130，滚珠117被压入保护套130上的卡槽133内，并形成对保护套130的轴向限位，此时，限位块131卡接在限位槽1121，形成对保护套130的周向限位，保护套130安装完成。
45.保护套130拆卸时：向内侧推动活动套筒113，压环1131脱离滚珠117，并并解除对滚珠117的径向限位，支撑板114推动保护套130向外移动，滚珠117被保护套130顶入通孔1123，滚珠117解除对保护套130的轴向限位，保护套130被支撑板114顶出固定套筒112，保护套130拆卸完成。
46.需要说明的是，当保护套130拆卸下来之后，可拧上密封盖（图中未示出），将保护套130密封，方便进行浸泡清洗或消毒。密封盖里面还可设置防水密封结构，避免清洗时保护套130内进水。
47.根据本发明提出的可快速更换保护套的高分辨率光学扫描探头100，通过将保护套130改进为硬质结构，将原探头管端部的窗口132与保护套130设计为整体结构，并使保护套130与探头座101之间通过连接组件110可拆卸地连接，可在隔断交叉感染的同时，保证成像质量。
48.可以理解的是，根据本技术实施例的探头在满足高分辨率在体组织光学扫描成像的同时，解决了固定探头结构不易清洁消毒、外加乳胶保护套易破损且会降低图像质量的问题。本探头创新性的采取了将光学窗口元件和外部保护套融为一体的方式，硬质探头保护套既起到了隔离交叉感染、保护内部光学元件的作用，又起到了光学窗口的作用。由于无需使用外加保护套，探头的成像质量不会降低，保持了高分辨率的特征。硬质探头保护套结构简单，成本低廉，适合规模化生产，方便进行质量控制，可以批量进行消毒灭菌。探头保护套连接结构具有拆装简单、稳定可靠的优势。每个患者检查前更换新的探头套，探头套和探头内管的配合方式保证了更换探头套时维持结构的一致性和稳定性。
49.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替代和变型。