如圖10所示，一種利用通用圖像處理器處理OCT信號(hào)的方案包括依次相連的（1) 數(shù)據(jù)采集；（2)數(shù)據(jù)傳輸；（3)數(shù)據(jù)處理和（4)傳遞至圖像顯示庫這幾個(gè)步驟。
[0084] 其中，（1)數(shù)據(jù)采集，本發(fā)明通過外部采集設(shè)備獲取FD-OCT原始數(shù)據(jù)；
[0085] (2)數(shù)據(jù)傳輸，在數(shù)據(jù)采集步驟獲得的FD-OCT原始數(shù)據(jù)被放置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或嵌 入式系統(tǒng)內(nèi)存中，這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)存中以幀為單位存放，當(dāng)滿足一定條件后（如數(shù)據(jù)積 累夠一幀或多幀），這些數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)總線（如PCIExpress)傳輸至通用圖像處理器 (GPGPU)的設(shè)備內(nèi)存中；由于總線傳輸速度相對較慢，在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，通用圖像處理器 將上一次傳輸至設(shè)備內(nèi)存中的OCT原始數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理。
[0086] 例如：如附圖11所示，當(dāng)?shù)趎幀的原始數(shù)據(jù)被傳輸至通用圖像處理器設(shè)備內(nèi)存的 同時(shí)，第n-1幀的原始數(shù)據(jù)同時(shí)在通用圖像處理器中被進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，并在數(shù)據(jù)傳輸 和處理結(jié)束后進(jìn)行幀同步，即不管是數(shù)據(jù)傳輸還是數(shù)據(jù)處理完成的一方將等待后完成的一 方結(jié)束后再進(jìn)行下一幀的操作，通過這種并行信號(hào)傳輸/處理模型可以有效的提高通用圖 像處理器的數(shù)據(jù)處理速度。
[0087] (3)數(shù)據(jù)處理，如圖10所示，在通用圖像處理器中進(jìn)行的數(shù)字信號(hào)處理分為三步： 一維數(shù)字重采樣、一維快速傅立葉變換（FFT)以及計(jì)算幅值并歸一化。其中數(shù)字重采樣可 以通過圖像處理器（GPU)內(nèi)置的紋理查找功能實(shí)現(xiàn)，圖像處理器內(nèi)置的紋理查找功能對插 值可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)二維線性插值，而且圖像處理器的紋理查找模塊對插值具有特殊的硬件優(yōu) 化，相對于一般的通用圖像處理器插值速度更快，特別是針對OCT信號(hào)處理中的非等距插 值；通過精確設(shè)置一個(gè)維度上的查找點(diǎn)，可以通過圖像處理器內(nèi)置的紋理查找功能實(shí)現(xiàn)一 維線型插值。在此基礎(chǔ)上，通過兩次線性紋理查找實(shí)現(xiàn)快速一次一維三次插值，從而以提高 重采樣的精度，由于紋理查找模塊對非等距插值進(jìn)行了特殊優(yōu)化，這種方法比直接的三次 插值在通用圖像處理器上實(shí)現(xiàn)起來計(jì)算量更小、計(jì)算效率更高；FFT可以通過常見的商用 基于圖像處理器的數(shù)值計(jì)算庫（如nVidia的cuFFT庫或OpenCLFFT庫）實(shí)現(xiàn)；計(jì)算幅度 并歸一化則可以通過自己編寫圖像處理器程序?qū)崿F(xiàn)，例如可以使用nVidia提供的CUDA庫 來編寫相應(yīng)的核函數(shù)（kernelfunction)實(shí)現(xiàn)對二維數(shù)據(jù)的快速遍歷以實(shí)現(xiàn)幅值與歸一化 計(jì)算。
[0088] (4)傳遞至圖像顯示庫，處理好的數(shù)據(jù)放置于圖像顯示庫的內(nèi)存中，圖像顯示庫可 以直接調(diào)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(hào)處理能力，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理，可移植性高，由于與流行的圖像顯示庫可以無 縫結(jié)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(jìn)行后處 理），可實(shí)現(xiàn)較低的硬件與軟件開發(fā)成本。
[0089] 實(shí)施例8
[0090] 如圖12所示，一種用于人體食管進(jìn)行OCT成像掃描的微探頭，將微探頭從球囊近 端手柄導(dǎo)絲腔插入直至球囊內(nèi)管9中，將球囊手柄通氣接口 13連接到自動(dòng)充氣泵（圖中未 示出），將球囊10內(nèi)充氣到額定氣壓，以便于將食道擴(kuò)展開，所述球囊10及內(nèi)管9都是光學(xué) 透明材料制成，具有極好的透光性能。球囊10的作用是擴(kuò)展食道以減小食道折皺及將OCT 微探頭固定在其工作距離范圍之內(nèi)。球囊10擴(kuò)展的半徑大約在8-10_之間，這也是食道 完全展開后的半徑，因此，一個(gè)相對較大的工作距離（大約在8-lOmm)是OCT微探頭所必須 具有的特性。
[0091] 本實(shí)施例中特別設(shè)計(jì)了玻璃棒3,前述中已經(jīng)提及改變玻璃棒3與單模光纖1的膠 合距離可以改變微探頭的工作距離，此例微探頭用于人體食道，工作距離大約在8-10mm，通 過計(jì)算和測試玻璃棒3和單模光纖1兩面的膠合距離應(yīng)小于0. 3_。玻璃棒3的設(shè)計(jì)應(yīng)用 不僅使OCT微探頭能工作在較長的工作距離范圍內(nèi)，還能改變微探頭的數(shù)值孔徑和橫向分 辨率。
[0092] 數(shù)值孔徑與光學(xué)元件的通光孔徑關(guān)系如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于OCT內(nèi)窺掃描成像的球囊導(dǎo)管，其特征在于，所述球囊導(dǎo)管包括： 手柄，所述手柄的一個(gè)接口為主機(jī)接口，另一接口為通氣接口； 雙腔管，所述雙腔管可以允許OCT光學(xué)探頭通過； 球囊，所述球囊的前端封堵且球囊上有刻度； 內(nèi)管，所述內(nèi)管與所述球囊的同心度在3個(gè)大氣壓下偏離不超過200微米； 軟頭，所述軟頭為實(shí)心結(jié)構(gòu)，其中， 所述雙腔管一端與所述手柄連接，另一端與所述內(nèi)管及所述球囊的一端連接，所述球 囊與所述內(nèi)管的另一端與所述軟頭連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于OCT內(nèi)窺掃描成像的球囊導(dǎo)管，其特征在于：所述內(nèi) 管長度根據(jù)所述球囊的長度定長，且其長度短于所述球囊，所述球囊與所述軟頭焊接時(shí)，將 所述球囊下推一定距離，使其與內(nèi)管平齊并固定后焊接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于OCT內(nèi)窺掃描成像的球囊導(dǎo)管，其特征在于：所述內(nèi) 管專門為OCT探頭設(shè)計(jì)，內(nèi)管內(nèi)徑為I. 4mm，外徑為I. 65mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于OCT內(nèi)窺掃描成像的球囊導(dǎo)管，其特征在于：所述球 囊導(dǎo)管采用0. 〇55in OCT光學(xué)探頭，不需要導(dǎo)絲支撐及導(dǎo)引。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于OCT內(nèi)窺掃描成像的球囊導(dǎo)管，其特征在于：所述雙 腔管上印有刻度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于OCT內(nèi)窺掃描成像的球囊導(dǎo)管，其特征在于：所述雙 腔管通過UV粘膠與所述手柄相連接，其他各部件均采用焊接工藝連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于OCT內(nèi)窺掃描成像的球囊導(dǎo)管，其特征在于：所述手 柄材料為聚碳酸酯，所述雙腔管和軟頭材料為嵌段聚醚酰胺，所述球囊和內(nèi)管材料為尼龍 及其改性聚合物。
8. -種應(yīng)用于OCT內(nèi)窺掃描成像的球囊導(dǎo)管的使用方法，步驟包括：首先將內(nèi)窺鏡進(jìn) 入人體自然腔道；然后將帶有OCT微探頭的球囊導(dǎo)管插入內(nèi)窺鏡鉗道，并將球囊推送至所 需掃描的部位；再將手柄一個(gè)接口與OCT設(shè)備相連，另一個(gè)接口與充氣設(shè)備相連，進(jìn)行充 氣，充氣結(jié)束后進(jìn)行圖像掃描，掃描結(jié)束后吸氣，最后在吸氣結(jié)束后將球囊導(dǎo)管撤回內(nèi)窺 鏡。
9. 一種OCT內(nèi)窺掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：所述OCT系統(tǒng)包括掃頻激光模塊、干涉模 塊、探測器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、圖像顯示模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、OCT微探頭、充放 氣設(shè)備、以及權(quán)利要求1至7所述球囊導(dǎo)管。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的OCT內(nèi)窺掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng) OCT微探頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描，可產(chǎn)生3D圖像。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的OCT內(nèi)窺掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述充放氣設(shè)備為自 動(dòng)充放氣設(shè)備，所述自動(dòng)充放氣設(shè)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(jī)械壓力開關(guān)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述OCT內(nèi)窺掃描成像系統(tǒng)，其特征在于：0CT內(nèi)窺掃描成像系 統(tǒng)中處理OCT信號(hào)的方法包括：a.數(shù)據(jù)采集；b.數(shù)據(jù)傳輸；c.數(shù)據(jù)處理；d.傳遞至圖像顯 示庫；其特征在于，在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)，通過通用圖像處理器將上一次傳輸至設(shè)備內(nèi)存中的 OCT原始數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理，并將處理好的數(shù)據(jù)放置于圖像顯示庫的內(nèi)存中。
【專利摘要】本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，提供一種可以配合內(nèi)窺鏡、OCT光學(xué)探頭使用的球囊導(dǎo)管，OCT成像系統(tǒng)及使用方法。所述球囊導(dǎo)管包括手柄、雙腔管、球囊、內(nèi)管、軟頭等幾部分，球囊導(dǎo)管的使用壓力為3個(gè)大氣壓，在較低壓力下不會(huì)對正常食管造成破壞，同時(shí)又能保證內(nèi)管與球囊的同心度，便于光學(xué)成像。
【IPC分類】A61B1-04, A61B1-00, A61B3-14
【公開號(hào)】CN104825118
【申請?zhí)枴緾N201510234452
【發(fā)明人】常健, 劉輝, 高端貴, 李常青, 冷德嶸
【申請人】南京微創(chuàng)醫(yī)學(xué)科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月8日