本发明专利技术涉及一种用于腔道侧壁光声断层成像的内窥探头，其特征在于，包括前端封闭且中空的管状探头壳体；在管状探头壳体的侧壁上开有N条接收声波窗口以及M条激光输出窗口；阵列线性激光输出口经由光纤束与可插拔光纤连接器相连；超声换能器阵列经由信号线束与多通道信号接头相连。本发明专利技术采用在探头侧壁排布阵列换能器和阵列激光输出的方式，不需要反光镜，探头尺寸小于2厘米，可以经直肠紧贴前列腺对前列腺进行光声成像，也可以紧贴直肠内壁对直肠内壁进行光声成像。本发明专利技术提供的内窥探头结合光声成像系统主机利用光声内窥成像技术能够进行经直肠前列腺实时成像，也可以进行直肠的实时成像，成像效果较理想。成像效果较理想。成像效果较理想。
【技术实现步骤摘要】
一种用于腔道侧壁光声断层成像的内窥探头
[0001]本专利技术涉及一种内窥探头，专用于腔道侧壁光声断层成像，可用于前列腺癌和结直肠的检查。
技术介绍
[0002]前列腺癌是老年男性泌尿生殖系统常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率分别位列全球男性恶性肿瘤发病和死亡谱的第2位和第5位，在欧美国家男性中分别居首位和第3位，在中国男性中分别居第6位和第7位。近些年来，随这中国人口老龄化加剧等原因，前列腺癌的发病和死亡呈明显上升趋势，疾病负担日益加重。前列腺癌高风险人群筛查与患者的早诊早治对提高前列腺癌治愈率至关重要。
[0003]现有的常用筛查手段，如PSA、超声等手段的癌症检出率不高。其中，PSA有将近1/4的误诊率。单纯的超声成像(USI)仅通过声阻抗变化提供的图像对比度来反映组织的机械特性，光声成像具有丰富的光学对比度，能够提供生物功能或生理参数，如血红蛋白的血氧饱和度、代谢率、以及水和脂质的相对浓度。光声成像技术融合了声学和光学的成像方法，能够提供更丰富的组织和功能信息用于对各种疾病的病理分析。
[0004]现在已经存在几种光声探头设计，但是这些探头都不能很好地完成对前列腺或直肠的探测。一些设计用于体外成像的光声探头(例如公开号为JP2018183614A、WO2013067304A1、US20230033766A1、WO2014116705A1的专利申请)受限于设计结构和尺寸不能对结直肠侧壁进行成像。这些光声探头的特点是激光的输出和成像的视域都在探头的前端(头部)，无法进入肠道对肠道侧壁和前列腺体进行成像。还有一些专利设计(例如公开号为CN12493997A的专利申请)为单点式成像，需要通过旋转导管来进行一圈的内壁成像，这限制了成像速度，难以实现实时成像。而且由于前列腺体只位于结直肠外壁一侧，单点旋转式或环形阵列探头式成像模式对于前列腺体的检查都是不合适的。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种能够通过人体自然腔道伸入体内，并对腔道内壁进行断层成像的内窥探头。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供了一种用于腔道侧壁光声断层成像的内窥探头，其特征在于，包括前端封闭且中空的管状探头壳体，管状探头壳体的直径与待伸入的自然腔道的直径相配合；在管状探头壳体的侧壁上开有N条接收声波窗口以及M条激光输出窗口，N≥1，M≥1，其中，N条接收声波窗口用于位于管状探头壳体内的N个超声换能器阵列接收声波，M条激光输出窗口用于位于管状探头壳体内的M个阵列线性激光输出口输出激光；阵列线性激光输出口经由光纤束与可插拔光纤连接器相连；超声换能器阵列经由信号线束与多通道信号接头相连。
[0007]优选地，所述管状探头壳体前端的直径为0.1厘米
‑
5厘米。
[0008]优选地，所述超声换能器阵列与所述阵列线性激光输出口沿着所述管状探头壳体
侧壁平行放置。
[0009]优选地，所述阵列线性激光输出口紧贴所述超声换能器阵列。
[0010]优选地，所述阵列线性激光输出口输出矩形面、扇形面或梯形面的面激光。
[0011]优选地，所述超声换能器阵列为线阵、凸阵、凹阵或半环阵。
[0012]优选地，单个所述超声换能器阵列包含的通道数大于2。
[0013]优选地，在所述管状探头壳体内设有光纤分束固定装置，由光纤分束固定装置将所述光纤束包含的若干细光纤分开并排列成线后固定在所述阵列线性激光输出口上。
[0014]优选地，所述可插拔光纤连接器包括本体，本体包括两个同轴但尺寸不同的开环中空柱体，每个开环中空柱体分别与两片用于控制其尺寸的夹紧鳍片相连，两个开环中空柱体之间有耦合槽；两个开环中空柱体的内环开孔分别对应激光器输出头和光纤束输入头的尺寸，通过夹紧鳍片，使得两个开环中空柱体分别将激光器输出头和光纤束夹紧固定。
[0015]本专利技术采用在探头侧壁排布阵列换能器和阵列激光输出的方式，不需要反光镜，探头尺寸小于2厘米，可以经直肠紧贴前列腺对前列腺进行光声成像，也可以紧贴直肠内壁对直肠内壁进行光声成像。本专利技术提供的内窥探头结合光声成像系统主机利用光声内窥成像技术能够进行经直肠前列腺实时成像，也可以进行直肠的实时成像，成像效果较理想，可以更好地对前列腺癌症等病理筛查进行筛查，尽量早地发现癌症，这对推进前列腺癌的早诊早治有着巨大意义。
附图说明
[0016]图1为光声内窥探头结构示意图(外部俯视图)；
[0017]图2为光声内窥探头结构示意图(内部剖视图)；
[0018]图3示意了换能器阵列和激光输出口的三种排布关系；
[0019]图4A示意了可插拔光纤连接器的外观结构；
[0020]图4B为可插拔光纤连接器的剖视图；
[0021]图5示意了利用本专利技术探头的成像结果。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0023]结合图1及图2，本专利技术实施例公开的一种光声内窥探头包括前端封闭且中空的管状探头壳体10，管状探头壳体10直径适合，可以通过自然腔道伸入动物或人体内。本实施例中，管状探头壳体10前端的直径为0.1厘米
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5厘米。
[0024]在管状探头壳体10的侧壁上开有N条接收声波窗口以及M条激光输出窗口，N≥1，M≥1。N条接收声波窗口用于位于管状探头壳体10内的N个超声换能器阵列21接收声波，M条激光输出窗口用于位于管状探头壳体10内的M个阵列线性激光输出口31输出激光。
[0025]在如图1及图2所示的一个实例中，有一列超声换能器阵列21以及一列阵列线性激光输出口31，超声换能器阵列21与阵列线性激光输出口31沿着管状探头壳体10侧壁平行放
置，其中，阵列线性激光输出口31紧贴超声换能器阵列21。则相对应的，在管状探头壳体10的侧壁上开有一条接收声波窗口以及一条激光输出窗口。
[0026]本专利技术中，超声换能器阵列21以及阵列线性激光输出口31的数量、设置方式不限于图1及图2所示的方式，图3给出了三种不同的设置方式。图3中的(a)示意了如图1以及图2所示的方式，图3中的(b)示意了两列超声换能器阵列21夹着一列阵列线性激光输出口31的设置方式，图3中的(c)则示意了两列阵列线性激光输出口31夹着一列超声换能器阵列21的设置方式。根据超声换能器阵列21以及阵列线性激光输出口31的数量以及位置的不同，接收声波窗口以及激光输出窗口的数量以及位置也要相应做出改变，此处不再赘述。
[0027]本专利技术公开的内窥探头通过阵列线性激光输出口31输出一个面激光，超声换能器阵列21接收到被这个激光面扫到的物体的光声信号，其中激光面即为本专利技术公开的内窥探头有效的成像面，本实施例中，通过阵列线性激光输出口31输本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于腔道侧壁光声断层成像的内窥探头，其特征在于，包括前端封闭且中空的管状探头壳体，管状探头壳体的直径与待伸入的自然腔道的直径相配合；在管状探头壳体的侧壁上开有N条接收声波窗口以及M条激光输出窗口，N≥1，M≥1，其中，N条接收声波窗口用于位于管状探头壳体内的N个超声换能器阵列接收声波，M条激光输出窗口用于位于管状探头壳体内的M个阵列线性激光输出口输出激光；阵列线性激光输出口经由光纤束与可插拔光纤连接器相连；超声换能器阵列经由信号线束与多通道信号接头相连。2.如权利要求1所述的一种用于腔道侧壁光声断层成像的内窥探头，其特征在于，所述管状探头壳体前端的直径为0.1厘米
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5厘米。3.如权利要求1所述的一种用于腔道侧壁光声断层成像的内窥探头，其特征在于，所述超声换能器阵列与所述阵列线性激光输出口沿着所述管状探头壳体侧壁平行放置。4.如权利要求3所述的一种用于腔道侧壁光声断层成像的内窥探头，其特征在于，所述阵列线性激光输出口紧贴所述超声换能器阵列。5.如权利要求3所述的一种用于腔道侧壁...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡俊翔，高飞，吴涛，
申请(专利权)人：上海科技大学，
类型：发明
国别省市：
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