用于乳腺疾病诊断的多光子、超声融合感应探头的制作方法

1.本实用新型涉及多光子医疗扫描成像技术，特别涉及一种用于乳腺疾病诊断的多光子、超声融合感应探头。


背景技术：

2.乳腺疾病诊断目前多采用多光子、单光子、激光扫描共聚焦和宽场成像等技术进行成像检查，相较于单光子、激光扫描共聚焦和宽场成像等技术,多光子成像技术具有以下优点:(1)多光子成像技术通常采用的激发光为波长较长的近红外光,相比可见光,近红外光在生物组织中的穿透能力更强,能够观察到生物组织中更深层的信息,侵入性较低；(2)多光子成像只有在激发光焦点附近的区域才能激发荧光,因此多光子成像技术具有天然的光学层析能力,能更好地对生物组织进行三维成像，(3)多光子成像在样品的非焦点区域不产生荧光,能自动抑制离焦信号,因而相比宽场成像技术,多光子成像能实现近乎衍射极限的空间分辨率,因此能观察到组织内更细微的结构.
3.现有技术中常用机械扫描振镜来实现光线的偏转，从而实现对焦点的偏转，而此偏转是在焦点的水平面上的，所以只能进行水平方向的2d扫描，还有种是利用声光偏转器来改变光源的入射以及偏转方向，这种方式可改变焦点的横向和纵向距离，实现3d的扫描。其原理是将具有一个射频信号的压电传感器粘在合适的晶体上，所产生的声波引起周期性的折射率光栅，激光束通过光栅时发生衍射，通过射频电信号调控声波的强度和频率从而可以改变衍射光的强度和方向。但是对活物进行扫描，例如对乳腺疾病诊断扫描时，由于人不可能是绝对静止的，而扫描是逐个面以及深度进行的，最后叠加成3d影相，现有的声光偏转器由于频率分布段低，所以在变频的时候引起的折射率光栅变化慢，焦点的扫描速率慢，不能在短时间内遍历扫描区域，造成残影或者叠影的现象。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于乳腺疾病诊断的多光子、超声融合感应探头，以解决上述背景技术中的技术问题。
5.本实用新型的技术方案为：
6.一种用于乳腺疾病诊断的多光子、超声融合感应探头，包括光子带隙光纤、光纤耦合器、声光偏转器、超声射频信号发生器、光学系统、物镜以及若干的光电倍增管探测器；所述光子带隙光纤经过光纤耦合器传输至声光偏转器，所述声光偏转器为一组，分别为相互垂直的x向偏转以及y向偏转，均由超声射频信号发生器驱动；所述光学系统将声光偏转器经过双向偏转后的光线聚焦至物镜，并将反馈光学信号分离后分别传输至光电倍增管探测器。
7.进一步的，光学系统包括依次在声光偏转器光路后呈线性布置的透镜a、透镜b以及二向色镜a，所述二向色镜a呈45度设置，其下侧为物镜，二向色镜a将来自物镜的反馈光线水平传输至多层斜向45度布置的二向色镜b，所述二向色镜b分别将分离的反馈光线反射
至光电倍增管探测器。
8.进一步的，光纤耦合器以及声光偏转器之间设置有滤光片。
9.进一步的，二向色镜b呈垂直方向排列，光电倍增管探测器分别安装在二向色镜b侧边，在二向色镜a侧边设置反射镜将反馈光线向上垂直反射，从而穿过垂直布置的多层二向色镜b。
10.进一步的，光子带隙光纤从飞秒激光器获取二色或者三色光子，同样的配置2-3组的二向色镜b以及光电倍增管探测器。
11.本实用新型的有益之处在于：
12.本实用新型配合相互垂直的x向偏转以及y向偏转的声光偏转器，可以实现焦点水平以及垂直方向的移动，从而进行3d扫描，而声光偏转器由超声射频信号发生器驱动，由于频率分布段高，所以在变频的时候引起的折射率光栅变化非常的快，焦点的扫描速率得到极大的提升，可在短时间内遍历扫描区域，以超声波的最低频率来计算，单个变焦周期最高不超过50μs，避免造成残影或者叠影的现象。
附图说明
13.图1为本实用新型结构示意图。
14.图中：1-光纤耦合器，11-光子带隙光纤，12-滤光片，2-声光偏转器，21-超声射频信号发生器，3-透镜a，4-透镜b，5-二向色镜a，6-物镜，7-反射镜，8-二向色镜b，9-光电倍增管探测器。
具体实施方式
15.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
16.如图1所示：
17.一种用于乳腺疾病诊断的多光子、超声融合感应探头，包括光子带隙光纤11、光纤耦合器1、声光偏转器2、超声射频信号发生器21、光学系统、物镜6以及若干的光电倍增管探测器9；所述光子带隙光纤11经过光纤耦合器1传输至声光偏转器2，所述声光偏转器2为一组，分别为相互垂直的x向偏转以及y向偏转，均由超声射频信号发生器21驱动；所述光学系统将声光偏转器2经过双向偏转后的光线聚焦至物镜6，并将反馈光学信号分离后分别传输至光电倍增管探测器9。
18.工作原理：本实用新型采用多光子成像技术来进行乳腺疾病诊断扫描，相较于单光子激发荧光、激光扫描共聚焦和宽场成像等技术，其光学层切能力更强，拥有更深的成像深度以及更低的光毒性。
19.配合相互垂直的x向偏转以及y向偏转的声光偏转器2，可以实现焦点水平以及垂直方向的移动，从而进行3d扫描，而声光偏转器2由超声射频信号发生器21驱动，由于频率分布段高，所以在变频的时候引起的折射率光栅变化非常的快，焦点的扫描速率得到极大的提升，可在短时间内遍历扫描区域，以超声波的最低频率来计算，单个变焦周期最高不超
过50μs，避免造成残影或者叠影的现象。
20.凭借多光子获得的乳腺功能学病变信息一般均早于钼靶和超声等得到的形态学病变信息的特点和优势，采用光谱成像与分析技术，综合运用多光子与人体内部不同组织和成分相互作用时呈现出不同的特异性和敏感性，分别提取乳腺中的多种生理和病理信息，深度融合超声技术，完成了乳腺癌筛查的定位、定量和定性检测数字化管理。
21.光学系统包括依次在声光偏转器2光路后呈线性布置的透镜a3、透镜b4以及二向色镜a5，所述二向色镜a5呈45度设置，其下侧为物镜6，二向色镜a5将来自物镜6的反馈光线水平传输至多层斜向45度布置的二向色镜b8，所述二向色镜b8分别将分离的反馈光线反射至光电倍增管探测器9，光电倍增管探测器9接收二向色镜b8分离的反馈光线后。
22.为了避免进入管路的杂色光干扰，可在光纤耦合器1以及声光偏转器2之间设置滤光片12。
23.将二向色镜b8呈垂直方向排列，光电倍增管探测器9分别安装在二向色镜b8侧边，在二向色镜a5侧边设置反射镜7将反馈光线向上垂直反射，从而穿过垂直布置的多层二向色镜b8，这样可以使得探头的结构更加的紧凑，避免工作人员操作与使用。
24.考虑到实际的需求，一般2-3色光子已经满足需求，光子带隙光纤11从飞秒激光器获取二色或者三色光子，同样的配置2-3组的二向色镜b8以及光电倍增管探测器9。
25.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。