层析内窥显微成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的实施例提供了一种层析内窥显微成像装置，包括光发射单元、结构光单元、转向单元和面阵探测单元，其中所述光发射单元用于发射光束；所述结构光单元用于将所述光束转变为结构光；所述转向单元用于转向所述结构光并透过样品的荧光；以及所述面阵探测单元用于采集所述荧光。该层析内窥显微成像装置采用面光源对样品进行激发，并使用面阵探测单元对样品激发光探测，可以大大提高组织分子的成像速度，可实现实时成像。此外，在层析内窥显微成像装置中使用结构光单元，解决了宽场成像本身由于聚焦平面上下层背景光的干扰而造成的图像模糊问题。

Tomographic endoscopic microscopic imaging device

The embodiment of the utility model provides a tomographic endoscopic microscopic imaging device, which includes an optical emission unit, a structured light unit, a steering unit and a plane array detection unit, wherein the light emission unit is used to emit a beam, the structured light unit is used to convert the beam into a structured light, the steering unit is used to steer the structured light and pass through the fluorescence of the sample, and the like. The area array detection unit is used for collecting the fluorescence. The tomographic endoscopy microscopic imaging device uses a surface light source to excite the sample and an array detection unit to detect the sample excitation light, which can greatly improve the imaging speed of tissue molecules and achieve real-time imaging. In addition, a structured light unit is used in the tomographic endoscopic microscopic imaging device to solve the image blurring problem caused by the interference of background light from the upper and lower layers of the focus plane.

【技术实现步骤摘要】
层析内窥显微成像装置
本技术涉及医疗器械领域，更具体地涉及一种层析内窥显微成像装置。
技术介绍
肿瘤是严重威胁人类健康的重大疾病。近三十年，全球癌症(恶性肿瘤)发病数以年均3％～5％的速度递增，癌症已成为人类最重要的死因之一。目前临床研究发现，肿瘤早期不伴转移，容易切除，因此，肿瘤的早期发现、早期诊断是提高肿瘤治疗水平、降低治疗成本、提高愈后生活质量的关键。大量研究表明90％以上的肿瘤来源于上皮细胞的病变，且在癌症发生发展过程中会发生分子和细胞水平的变异。基于光纤束的高分辨率光学内窥成像技术，能达到微米或者亚微米的分辨率，使内镜放大倍数达1000倍，相对于其他医学成像技术(如CT、MRI、PET等)具有无损、实时、在体检测微小肿瘤性病变等技术优势，能够更好地提高肿瘤的早期诊断率。内窥成像的探头端可深入到活体内部，完成微米级在体实时无损检测，实现无需取样的“在体活检”，为早期细胞分子病变探测带来新的技术手段。
技术实现思路
考虑到上述问题而提出了本技术。本技术提供了一种层析内窥显微成像装置，包括光发射单元、结构光单元、转向单元和面阵探测单元，其中所述光发射单元用于发射光束；所述结构光单元用于将所述光束转变为结构光；所述转向单元用于转向所述结构光并透过样品的荧光；以及所述面阵探测单元用于采集所述荧光。示例性地，所述光发射单元包括：光源，用于发射准直光束；以及扩束组件，设置在所述光源的出口处，用于将所述准直光束扩束。示例性地，所述扩束组件包括依次设置的窄带滤光器和扩束器，其中所述窄带滤光器用于对所述准直光束进行滤光；所述扩束器用于对滤光后的光束进行扩束。示例性地，所述转向单元为二向色镜。示例性地，所述结构光单元包括：数字微镜装置；或者空间光调制器；或者光栅和控制所述光栅移动的驱动器。示例性地，所述装置还包括设置在所述转向单元下游的内窥单元，所述内窥单元用于将转向的光束传导并聚焦到样品上、并接收样品发出的荧光；所述荧光经所述转向单元后由所述面阵探测单元采集。示例性地，所述内窥单元包括耦合物镜和成像光纤束，其中所述耦合物镜设置在所述成像光纤束的一端，用于将所述聚焦的光束耦合进入所述光纤束的近端；以及所述成像光纤束用于传导进入的光束。示例性地，所述内窥单元还包括微型物镜，所述微型物镜设置在所述成像光纤束的另一端，用于将所述光纤束传导的光束聚焦到所述样品上。示例性地，所述面阵探测单元包括依次设置的聚焦透镜和面阵探测器，其中所述聚焦透镜用于将所述样品发出的荧光聚焦；所述面阵探测器用于采集荧光信号。示例性地，所述面阵探测单元还包括长通滤光器，所述长通滤光器设置在所述聚焦透镜和所述面阵探测器之间，用于滤除杂散光。该层析内窥显微成像装置采用面光源对样品进行激发，并使用面阵探测单元对样品激发光探测，可以大大提高组织分子的成像速度，可实现实时成像。此外，在层析内窥显微成像装置中使用结构光单元，解决了宽场成像本身由于聚焦平面上下层背景光的干扰而造成的图像模糊问题。附图说明通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同或相似部件或步骤。图1示出了根据本技术一个实施例的层析内窥显微成像装置的示意性框图；以及图2示出了根据本技术一个实施例的层析内窥显微成像装置的光路示意图。具体实施方式为了使得本技术的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本技术中描述的本技术实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本技术的保护范围之内。图1和图2分别示意性地示出了根据本技术一个实施例的层析内窥显微成像装置100的框图和光路图。该层析内窥显微成像装置100包括光发射单元110、结构光单元150、转向单元120和面阵探测单元140。该层析内窥显微成像装置100可广泛应用于消化道、呼吸道等各个部位的组织分子成像，实现肿瘤的早期诊断。光发射单元110用于发射光束。在一个实施例中，光发射单元110可以包括光源112和扩束组件114。光源112用于发射准直光束。光源112可以为发射特定波长的准直激光的激光器。所述特定波长范围可以为20nm-2000nm。该波长范围内的激光可以激发大范围的荧光体。光源112可以为量子阱激光器、固态激光器、气体激光器(例如氩离子激光器)或者激光二极管。扩束组件114设置在光源112的出口，用于将光源112发出的准直光束扩束。在一个优选实施例中，扩束组件114可以包括依次设置的窄带滤光器(未示出)和扩束器。窄带滤光器用于对光源112发出的准直光束进行滤光。窄带滤光器可以过滤出所需波长的光，例如允许500nm-600nm的光线透过窄带滤光器，用于激发大范围的荧光。扩束器可以包括两个扩束透镜L1、L2，它们相互配合将经过窄带滤光器的光束进行扩束，以改变准直光束的直径。结构光单元150用于将光发射单元110发射的光束转变为结构光，后文将对结构光单元150的多个实施例进行详细描述。转向单元120位于结构光单元150的下游，用于转向结构光单元150形成的结构光，并且能够使样品的荧光透射。在图1和2中，实线用于表示光发射单元110发出的光束，虚线用于表示样品受激发出的荧光。转向单元120用于分离结构光单元150产生的结构光和样品激发产生的荧光。转向单元120对荧光的透射率可以达到90％以上，而对于其他波长的光基本上全部反射。于是，结构光单元150产生的结构光经过转向单元120时被反射到内窥单元130。沿与光束相同的光路返回的荧光在经过转向单元120时几乎全部透射，并传导至面阵探测单元140。满足上述条件的转向单元120可以为二向色镜。优选地，该二向色镜的波长范围可以在40nm-2200nm波长范围内。该层析内窥显微成像装置100还包括设置在转向单元120下游的内窥单元130。内窥单元130用于将转向单元120转向的光束传导并聚焦到样品上，并且接收样品发出的荧光。该荧光经转向单元120后由面阵探测单元140采集。在一个优选实施例中，如图2所示，内窥单元130可以包括耦合物镜132、微型物镜136、以及耦合在耦合物镜132和微型物镜136之间的成像光纤束134。耦合物镜132用于将光束耦合(例如聚焦)进入成像光纤束134的近端(靠近操作人员的一端)。成像光纤束134用于将光束传导至成像光纤束134的远端(远离操作人员的一端)。微型物镜136用于将成像光纤束134传导的激光聚焦到样品的检测面上。检测面可以位于样品表面以下的所需深度处。样品的该检测面处的荧光团受激发出荧光。荧光信号经过微型物镜136收集，经成像光纤束134和耦合物镜132传导，穿过转向单元120进入面阵探测单元140。成像光纤束134所包括的光线束的数量可以大于十根。微型物镜136不是必须的。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层析内窥显微成像装置，包括光发射单元、结构光单元、转向单元和面阵探测单元，其中所述光发射单元用于发射光束；所述结构光单元用于将所述光束转变为结构光；所述转向单元用于转向所述结构光并透过样品的荧光；以及所述面阵探测单元用于采集所述荧光。

【技术特征摘要】
1.一种层析内窥显微成像装置，包括光发射单元、结构光单元、转向单元和面阵探测单元，其中所述光发射单元用于发射光束；所述结构光单元用于将所述光束转变为结构光；所述转向单元用于转向所述结构光并透过样品的荧光；以及所述面阵探测单元用于采集所述荧光。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述光发射单元包括：光源，用于发射准直光束；以及扩束组件，设置在所述光源的出口处，用于将所述准直光束扩束。3.如权利要求2所述的装置，其中，所述扩束组件包括依次设置的窄带滤光器和扩束器，其中所述窄带滤光器用于对所述准直光束进行滤光；所述扩束器用于对滤光后的光束进行扩束。4.如权利要求1所述的装置，其中，所述转向单元为二向色镜。5.如权利要求1所述的装置，其中，所述结构光单元包括：数字微镜装置；或者空间光调制器；或者光栅和控制所述光栅移动的驱动器。6.如权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括设置在所述转向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，邵金华，孙锦，段后利，
申请(专利权)人：苏州微景医学科技有限公司，南京亘瑞医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32