操作，通過這種并行信號傳輸/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現(xiàn)，圖像處理器內(nèi)置的紋理查找功能對插 值可以自動實現(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0CT信號處理中的非等距插 值；通過精確設(shè)置一個維度上的查找點，可以通過圖像處理器內(nèi)置的紋理查找功能實現(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現(xiàn)起來計算量更小、計算效率更高；FFT可以通過常見的商用 基于圖像處理器的數(shù)值計算庫（如nVidia的cuFFT庫或OpenCLFFT庫）實現(xiàn)；計算幅度 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)實現(xiàn)對二維數(shù)據(jù)的快速遍歷以實現(xiàn)幅值與歸一化 計算。
[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 并行信號處理能力，實現(xiàn)實時數(shù)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(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），可實現(xiàn)較低的硬件與軟件開發(fā)成本。
[0089] 實施例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0CT 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，一個相對較大的工作距離（大約在8-10mm)是0CT微探頭所必須 具有的特性。
[0091] 本實施例中特別設(shè)計了玻璃棒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)計應(yīng)用 不僅使0CT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：
[0094] 其中，D為光學(xué)元件的通光孔徑，W.D為工作距離，N.A為數(shù)值孔徑，當(dāng)工作距離 W.D. -定時，數(shù)值孔徑與光學(xué)元件的通光孔徑（D)成正比，由于自聚焦透鏡本身加工工藝 的缺陷，通光孔徑只能達(dá)到其直徑的80%左右，前段加上玻璃棒后起到擴(kuò)束作用，即增大了 通光孔徑。
[0095] 分辨率和數(shù)值孔徑的關(guān)系如下：
[0096]
[0097] 其中，X為入射光波長是定值，橫向分辨率AX正比于數(shù)值孔徑（N.A)，即數(shù)值孔 徑越大，橫向分辨率越高（數(shù)值越?。?br>[0098] 綜上可知，玻璃棒3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(shù)值孔徑，而數(shù)值孔徑的增加也導(dǎo)致橫向分辨率的提高，同時這一設(shè)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，這樣整個微探頭仍然可以通過內(nèi)鏡鉗道與球囊 導(dǎo)管一起直接進(jìn)入人體食道。這一有效設(shè)計，使探頭的橫向分辨率約為10-30微米，工作距 離能達(dá)到8-10毫米，工作距離和微探頭的橫向分辨率的關(guān)系如圖13。整個微探頭的直徑 小于1. 5毫米，如采用直徑1. 0毫米自聚焦透鏡，整個微探頭的直徑小于1. 3毫米；如采用 直徑0. 7毫米自聚焦透鏡，整個微探頭的直徑小于1. 0毫米；如采用直徑0. 5毫米自聚焦透 鏡，整個微探頭的直徑小于0. 7毫米。
[0099] 圖14為通過0CT球囊導(dǎo)管內(nèi)窺鏡獲得的一段健康動物食管圖像，圖像尺寸為1200 橫向掃描數(shù)X4096縱向掃描，掃描速率為0. 2cm/3s，標(biāo)尺為1mm。圖15為圖14健康動物 食管圖像的局部放大圖，可辨別的圖層包括，81 :鱗狀上皮層（SE)、82 :固有層（LP)、83 :肌 粘膜（MM)、84 :粘膜下層（SM)和85 :固有基層（MP)。圖16為通過0CT內(nèi)窺掃描成像系統(tǒng) 進(jìn)行管腔表面及深度掃描，然后將掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件重建產(chǎn)生的健康動物食管3D圖像。
[0100] 上所述僅是本申請的優(yōu)選實施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本申請的 實用新型。對于這些實施例的多種修改及組合對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見 的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其他實施例 中實現(xiàn)。因此，本申請將不會被限制在本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的 原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
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，所述手柄的一個接口為主機(jī)接口，另一接口為通氣接口； 允許OCT光學(xué)探頭通過的雙腔管； 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個大氣壓下偏離不超過200微米； 軟頭，所述軟頭為實心結(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，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，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。9. 根據(jù)權(quán)利要求8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OCT 微探頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描，可產(chǎn)生3D圖像。10. 根據(jù)權(quán)利要求8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 動充放氣設(shè)備，所述自動充放氣設(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)。
【專利摘要】本實用新型涉及醫(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個大氣壓，在較低壓力下不會對正常食管造成破壞，同時又能保證內(nèi)管與球囊的同心度，便于光學(xué)成像。
【IPC分類】A61B1/04, A61B3/14, A61B1/00
【公開號】CN204671101
【申請?zhí)枴緾N201520297998
【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9月30日
【申請日】2015年5月8日