進行重建，即 產生3D圖像；所述OCT微探頭主要用于進入人體內部臟器以傳輸掃頻激光并采集從生物組 織中背向散射的光學信號；所述球囊導管用于擴張人體內部臟器管道，消除皺褶并將OCT 微探頭穩(wěn)定于球囊中心；所述充放氣設備主要用于擴張球囊導管。
[0016] 優(yōu)選地，所述OCT微探頭包括單模光纖，套在彈簧管中；透鏡組件，使通過光纖傳 播的光聚集在預定的工作距離處，所述透鏡組件包括玻璃棒和自聚焦透鏡，通過改變玻璃 棒與單模光纖的膠合距離可以改變OCT微探頭的工作距離；通過自聚焦透鏡與玻璃棒的膠 合，增大自聚焦透鏡的通光孔徑，進而提高OCT探頭的數值孔徑和橫向分辨率。所述OCT微 探頭還可包括反射鏡、支撐不銹鋼管和開槽不銹鋼管，這些光學元件端面用光學膠水膠合。
[0017] 其中，所述單模光纖一端帶有光纖標準接頭，此接頭可與OCT系統(tǒng)的光纖旋轉端 相連接，所述單模光纖套在彈簧管中（覆有PTFE膜），彈簧管可以有效保護單模光纖，降低 了探頭旋轉時的阻力，使所述OCT微探頭整體掃描更平穩(wěn)順暢，所述光纖標準接頭帶有支 撐不銹鋼管，此不銹鋼管在OCT微探頭進行掃描時起支撐作用，使整個探頭旋轉掃描時更 加平穩(wěn)。所述單模光纖的另一端為斜面，與同樣也為斜面的玻璃棒一端端面膠合，膠合面的 傾斜有效降低了反射光對信號光的干擾，可以通過改變玻璃棒與單模光纖的膠合距離來改 變OCT微探頭的工作距離以達到所要求的預期工作距離。所述玻璃棒的另一端與所述自 聚焦透鏡以0°角端面膠合后封裝于開槽不銹鋼管內，玻璃棒的使用不僅增加了微探頭的 工作距離，并且增大了微探頭的數值孔徑，而數值孔徑的增加也導致橫向分辨率的提高，同 時這一設計也極大的減短了自聚焦透鏡的長度，保證了微探頭的過彎性，使得整個微探頭 可以通過內鏡鉗道與導管一起直接進入人體食道。所述自聚焦透鏡與所述玻璃棒膠合，其 中自聚焦透鏡與空氣接觸的面鍍有增透膜，可降低光線在光學面之間的反射及增加透光性 能，從而降低了由于光學面的反射光對信號光的影響，提高了OCT微探頭的靈敏度。所述單 模光纖與玻璃棒的膠合斜面的角度為4°~12°。所述反射鏡的反射面朝向不銹鋼管開槽 口封裝于不銹鋼管內，為了降低光源通過圓柱形內管的散光對成像的影響，此處的反射鏡 可以根據圓柱形內管的內外徑以及內管材料的折射率而設計柱面反射鏡，抵消內管的散光 影響，校正光斑的形狀，達到提高成像質量的目的。
[0018] 優(yōu)選地，充放氣設備應用于所述OCT內窺掃描成像系統(tǒng)，即包括掃頻激光模塊、干 涉模塊、探測器模塊、數據采集模塊、數據處理模塊、圖像顯示模塊、執(zhí)行機構、球囊導管、 OCT微探頭，以及充放氣設備、所述充放氣設備為自動充放氣設備，所述自動充放氣設備包 括：控制和顯示模塊、氣泵、充放氣電磁閥、壓力傳感器、防爆壓力傳感器、機械壓力開關。 所述自動充放氣設備實現了自動充氣和吸氣，且具有設定不同氣壓參數的功能，可對不同 規(guī)格的球囊進行充放氣，設備在給球囊充氣過程中達到設定的氣壓值后停止充氣，且具有 過壓保護功能。其可實現的效果在于：首先，免去了醫(yī)生對球囊手動充放氣的操作，縮短了 醫(yī)生充放氣的時間，并提高了安全性，避免了球囊過充爆炸的風險；其次，精確的氣壓控制 使球囊充氣后的形狀一致性得到保證，由于光學成像對于球囊撐起的被掃描物體的形狀敏 感，這就對同一個被掃描對象進行多次掃描的重復性較好，醫(yī)生可對于掃描后的圖像數據 進行比對；再次，在緊急情況處理時，可實現自動放氣的同時醫(yī)生做其他的操作。
[0019] 優(yōu)選地，所述OCT內窺掃描成像系統(tǒng)包括由所述干涉模塊、所述探測器模塊和光 學時鐘轉化電路模塊組成的光學時鐘模塊，其中，干涉儀模塊可采用全光纖式馬赫-曾德 爾干涉儀（MZI)結構，主要由兩個光纖耦合器構成，其中第二個耦合器為對稱式2X2光纖 耦合器，首先在第一光纖耦合器處分成兩路光，該兩路光分別經過兩段固定光程差的第一 光纖和第二光纖，在第二光纖耦合器處發(fā)生干涉。探測器模塊可采用高速平衡光電探測器， 主要用于將從干涉模塊輸出的干涉光學信號轉換成電學信號。從MZI產生的光學干涉信號 由一個平衡光電探測器轉換為電學信號后，經過光學時鐘轉化電路模塊，即依次經過寬頻 90度移相器、過零比較器、異或門、或門以及光學時鐘信號輸出模塊而轉換為在頻域上均 勻、在時域上變頻率的光學時鐘信號。其中，寬頻90度移相器主要用于將MZI電學信號的 相位移動90度，過零比較器主要用于對原始MZI電學信號和移相后的MZI電學信號進行過 零比較以轉換為數字信號，而MZI信號的零點在頻域上均勻分布，因此過零比較后產生的 數字信號的上升沿或下降沿也在頻域上均勻分布，異或門主要用于將兩個數字時鐘信號進 行合并，以獲得在一個自由光譜區(qū)（FSR)中產生兩個時鐘信號，這樣在不增加FSR前提下增 加了OCT最大成像深度，減少了由光學信號產生的抖動（jitter)。而且由于掃頻激光器在 兩個相鄰掃描之間總是存在一些空閑時間，光學時鐘信號還需要通過一個或門在空白處填 入一些假的時鐘信號以保證高速模數采集卡可以正常工作，或門實現了將真實光學時鐘信 號與假的時鐘信號合并的功能，光學時鐘信號輸出模塊主要用于將合并后的真實光學時鐘 信號與假的時鐘信號輸送到數據采集模塊。通過在OCT內窺掃描成像系統(tǒng)中使用所述的光 學時鐘模塊，可降低對數據采集與處理系統(tǒng)的要求，并減少冗余信息的采集，減輕存儲系統(tǒng) 的負擔，從而提高整個OCT系統(tǒng)的集成度，進而降低系統(tǒng)成本，且還可以提高圖像信號的信 噪比，減少探測靈敏度衰減，從而提高圖像的清晰度。
[0020] 優(yōu)選地，利用通用圖像處理器（GPGPU)在OCT內窺掃描成像系統(tǒng)中處理OCT信號 的方法，該方法包括（1)數據采集；（2)數據傳輸；（3)數據處理；和（4)傳遞至圖像顯示庫 四個步驟。
[0021] 其中，（1)數據采集，本發(fā)明通過外部采集設備獲取FD-OCT原始數據；
[0022] (2)數據傳輸，在數據采集步驟獲得的FD-OCT原始數據被放置在計算機系統(tǒng)或嵌 入式系統(tǒng)內存中，這些數據在系統(tǒng)內存中以幀為單位存放，當滿足一定條件后（如數據積 累夠一幀或多幀），這些數據可以通過數據總線（如PCIExpress)傳輸至通用圖像處理器 的設備內存中；由于總線傳輸速度相對較慢，在傳輸數據的同時，通用圖像處理器將上一次 傳輸至設備內存中的OCT原始數據進行并行處理。該種方法具有高效的并行信號處理能 力，可實現實時數字信號處理，極大的提高了傳輸效率，節(jié)省了總線資源；
[0023] (3)數據處理，在通用圖像處理器中進行的數字信號處理分為三步：一維數字重 采樣、一維快速傅立葉變換（FFT)以及計算幅值并歸一化。其中一維數字重采樣步驟中通 過兩次線性紋理查找實現快速一次一維三次插值以提高重采樣的精度；
[0024] (4)傳遞至圖像顯示庫，處理好的數據放置于圖像顯示庫的內存中，圖像顯示庫可 以直接調用，無需再通過總線傳輸，極大的提高了傳輸效率，節(jié)省了總線資源，具有高效的 并行信號處理能力，實現實時數字信號處理，可移植性高，由于與流行的圖像顯示庫可以無 縫結合，也提高了軟件顯示的靈活性（例如：還可以通過通用圖像處理器對圖像進行后處 理），可實現較低的硬件與軟件開發(fā)成本。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明的球囊導管結構示意圖；
[0026] 圖2是本發(fā)明的具有球囊導管的OCT內窺掃描成像系統(tǒng)示意圖；
[0027] 圖3是本發(fā)明的OCT微探頭實物部件圖；
[0028] 圖4是本發(fā)明的OCT微探頭關鍵部位放大剖面圖；
[0029] 圖5是本發(fā)明的充放氣設備結構示意圖；
[0030] 圖6是本發(fā)明的充放氣設備工作流程圖；
[0031] 圖7是本發(fā)明的光學時鐘模塊示意圖；
[0032] 圖8是本發(fā)明的光學時鐘信號發(fā)生過程示意圖；
[0033] 圖9是本發(fā)明的具有光學時鐘模塊的OCT內窺掃描成像系統(tǒng)示意圖；
[0034] 圖10是本發(fā)明的FD-OCT信號處理步驟；
[0035] 圖11是本發(fā)明的GPGPU數據傳輸與信號處理并行發(fā)生示意圖；