一种基于无衍射光束的光声内窥导管

本技术涉及医疗影像，尤其涉及一种基于无衍射光束的光声内窥导管。

背景技术：

1、光声成像是一种结合光学激发和超声检测的新型生物医学成像方式，同时具有光学成像的分辨率，对比度和超声成像的穿透深度等多重优势，具有跨尺度和多参数的成像能力，通常使用脉冲激光来照射成像部位，光声成像的核心原理是依赖于生物组织中分子的光吸收特性，其中，包括源性分子，如血红蛋白、黑色素、脂质和水等，以及外源性造影剂，如碳纳米管和石墨烯等，不同的吸收物质具有特定的吸收光谱，选择与其吸收峰相匹配的激发波长可以实现针对不同组织成分的精确成像，因此光声成像技术在生物医学领域应用非常广泛。

2、光声内窥成像是光声成像技术在内窥场景中的应用，该技术同构特殊设计的较小尺寸的光、声、电元件装配成为较高灵活性的光声内窥导管，进入人体内部器官进行高分辨成像，观察深部器官和病变，光声内窥成像主要用于检查人体腔器官，如胃、倡导、泌尿道等，目前常用的光声内窥导管由光纤、自聚焦透镜、棱镜和高频微型超声换能器组成，激光器发出的光经过光纤耦合，再通过光纤传输后经过自聚焦透镜，以及一定角度的反射镜反射至组织表面。

3、传统方法激光的高斯光束经过自聚焦透镜后先聚焦后发散，聚焦后焦点越小，光束的焦深通常越有限，因此，采用高斯光束很难在大成像深度范围内实现的高分辨的光声成像；现有多种无衍射光束进行代替高斯光束的方法，利用无衍射光束在传播过程中不容易发生传统的光衍射现象，光束的形状和尺寸可以在长距离范围内保持恒定，可以在不同深度获得相对恒定的横向分辨率。

4、但由于现有的无衍射光束的光声内窥技术使用直径为1cm以上的衍射ef透镜产生无衍射光束或是在透镜后端放置直径为9mm的锥透镜产生无衍射光束，都存在光学元件尺寸过大的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有无衍射光束的光声内窥技术光学元件尺寸过大的问题，本实用新型提出一种基于无衍射光束的光声内窥导管。

2、本实用新型通过以下技术方案实现的：

3、本实用新型提出基于无衍射光束的光声内窥导管包括转换装置和导管，其中：

4、所述转换装置包括菲涅尔波带片和自聚焦透镜，所述菲涅尔波带片位于所述自聚焦透镜靠近所述反射镜一侧，所述菲涅尔波带片与所述自聚焦透镜固定连接，所述自聚焦透镜用于将激光转换为准直平行光，菲涅尔波带片用于将准直平行光转换为无衍射光束。

5、进一步的，所述转换装置一侧设有反射镜，所述反射镜远离所述转换装置一侧。

6、进一步的，还包括换能器，所述换能器位于所述反射镜远离所述转换装置一侧，所述换能器、所述反射镜、所述转换装置与所述导管固定连接；

7、进一步的，所述导管内部设有第一容纳腔，所述换能器、所述反射镜、所述转换装置固定于所述第一容纳腔内，所述自聚焦透镜的外壁与所述第一容纳腔内壁贴合。

8、进一步的，所述反射镜、所述换能器贴合于所述第一容纳腔的内壁上的同一侧。

9、进一步的，所述导管内还设有第二容纳腔，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔连通。

10、进一步的，所述第二容纳腔内设有光纤，所述光纤位于所述自聚焦透镜远离所述反射镜一侧，所述光纤与所述自聚焦透镜固定连接。

11、进一步的，所述反射镜为反射棱镜。

12、进一步的，所述换能器还包括换能器线缆，所述换能器线缆与所述换能器连接，所述换能器线缆依次经过所述反射镜底部，所述转换装置底部并引出至导管外部。

13、本实用新型的有益效果：

14、本实用新型提出的基于无衍射光束的光声内窥导管，通过在自聚焦透镜的一侧端面加工菲尼尔波片，集成无衍射光束产生元素，相对于传统的光声内窥成像结构，既可以实现内窥探头的小型化，同时又可以实现高分辨大深度的成像。

技术特征：

1.一种基于无衍射光束的光声内窥导管，其特征在于，包括转换装置和导管，其中：

2.根据权利要求1所述的基于无衍射光束的光声内窥导管，其特征在于，还包括换能器，所述换能器位于所述反射镜远离所述转换装置一侧，所述换能器、所述反射镜、所述转换装置与所述导管固定连接。

3.根据权利要求2所述的基于无衍射光束的光声内窥导管，其特征在于，所述导管内部设有第一容纳腔，所述换能器、所述反射镜固定于所述第一容纳腔内，所述自聚焦透镜的外壁与所述第一容纳腔内壁贴合。

4.根据权利要求3所述的基于无衍射光束的光声内窥导管，其特征在于，所述反射镜、所述换能器贴合于所述第一容纳腔的内壁上的同一侧。

5.根据权利要求4所述的基于无衍射光束的光声内窥导管，其特征在于，所述导管内还设有第二容纳腔，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔连通。

6.根据权利要求5所述的基于无衍射光束的光声内窥导管，其特征在于，所述第二容纳腔内设有光纤，所述光纤位于所述自聚焦透镜远离所述反射镜一侧，所述光纤与所述自聚焦透镜固定连接。

7.根据权利要求1所述的基于无衍射光束的光声内窥导管，其特征在于，所述反射镜为反射棱镜。

8.根据权利要求2所述的基于无衍射光束的光声内窥导管，其特征在于，所述换能器还包括换能器线缆，所述换能器线缆与所述换能器连接，所述换能器线缆依次经过所述反射镜底部，所述转换装置底部并引出至导管外部。

技术总结
本技术提出一种基于无衍射光束的光声内窥导管，具体涉及于医疗影像技术领域,所述基于无衍射光束的光声内窥导管所述转换装置包括菲涅尔波带片和自聚焦透镜，所述菲涅尔波带片位于所述自聚焦透镜靠近所述反射镜一侧，所述菲涅尔波带片与所述自聚焦透镜固定连接，所述自聚焦透镜用于将激光转换为准直平行光，菲涅尔波带片用于将准直平行光转换为无衍射光束，本技术通过在自聚焦透镜一侧的端面上直接加工形成菲涅尔波带片，相比于现有的光声内窥技术，本发明基于微小的自聚焦透镜产生，设计更小型化，同时又能实现大深度和高分辨率的成像。

技术研发人员：解志华,龚小竞,蓝嘉乐,王夏天,林日强
受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院
技术研发日：20231120
技术公布日：2024/9/23