公开了使用多激发－发射对进行荧光成像的方法和装置。用位于至少两个光谱区内的光来照射目标对象，在至少两个光谱区内引起荧光发射。收集和分离发射光来进行分析。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
各种光学器械，例如显微镜、内窥镜、望远镜、照相机等，支持浏览或分析光与诸如例如行星、植物、岩石、动物、细胞、组织、蛋白质、DNA、半导体等物体的相互作用。因此，由于物体与光的相互作用而引起的反射和/或发射光可以提供多频带光谱图像，产生有关物理结构的有用信息(形态图像数据)和/或有关化学组成、子结构和/或涉及目标对象的其他特征的光谱图像信息。这些发光图像，例如冷光或荧光，也可以提供一种方法来评估内生化学制品或外生物质，例如用来提高可视性的染料、麻药、治疗媒介或其他试剂。在医学成像尤其是内窥镜的领域内，反射白光、天生的组织自身荧光、冷光、化学辐射、近红外线和其他光谱提供一种方法来显现组织和收集诊断信息。除了组织形态显现之外，电磁频谱不同部分内的光的相互作用已经用来收集化学信息。感兴趣的三种用于内窥镜的常规实时成像模态包括白光反射成像、荧光发射和近红外成像模态。在内窥镜内，传统白光成像典型地用于根据外观来观察表面形态，建立界标和评估内脏。有效地建立了用于观察呼吸和胃肠道的应用。最近荧光成像得到更大的发展，组织自身荧光已经用于检测早期癌症。类似地，例如，使用荧光成像已经实现了对各种天生和诱导的化学相互作用的观察，例如用蛋白质标记组织。荧光标记的单克隆抗体有时用来标记特定细胞蛋白质，可以从光学上依次对此进行检测和/或测量。荧光成像提供一种方法来检测疾病，同时有助于确定分离患病组织与健康组织的边界。因此，这些方法已经应用于检测上皮组织内的早期癌症。除了皮肤之外，通常用内窥镜来执行上皮组织成像，内窥镜提供对各个身体器官内表面的访问，例如呼吸道(肺)和GI道。组织表面通常不是平的，因此对于不同的图像像素而言，用来照射组织的光分布和光收集效率可能显著变化。为了补偿这些条件和有关内窥镜成像的其他变量，使用标准化方法有助于校正几何和光学不均匀性，理想地使获得的图像在诊断上更有用。典型地，这个图像标准化包括获得一个图像(一种参考)，使它与第二图像(诊断图像)最佳匹配(也称为对准或对齐)，以及使用参考图像来校正或处理诊断图像的一个或多个像素。这些内窥镜成像方法有时称为双信道或多信道成像。在现代设备中，典型地，获得图像并在数字域内进行处理，在显示设备例如监视器上显示之前，可以进行混合、匹配、上色或其他处理。本文中使用的“光学调制器”指的是用来改变波长和/或改变强度和/或定时选通电磁辐射各种光谱的设备或光学和/或电光设备的组合。可以单独或组合使用在机械或电控制下的各种滤光器、滤光轮、透镜、镜、微镜阵列、液晶或其他设备，来组成这样的光学调制器。本专利技术的某些实施例利用两个光学调制器，与调制光源光谱相关的一个光学调制器用来询问(照射)目标对象。第二光学调制器可以用来处理与物体相互作用之后返回的反射和/或发射光。在某些情况下，例如体内内窥镜使用，源照射能与肺组织相互作用而且返回的光可以包括各种反射或重发射光谱。可以使用各种光谱内的光是有利的。例如，近红外光可以用来测量组织氧化，并且也可以有助于显现或通过血液进行测量。例如，可以使用这些特性来验证在正确的位置上进行活组织检查。另外，本专利技术论述了现有的光谱带成像，并且与其组合使用最近在近红外光谱带内发现的组织荧光特性。
技术介绍
Fulghum的名称为“Autofluorescence imaging system for endoscopy”的美国专利US6364829论述了一种宽带光源，用来提供可见光(其诱导最小的自身荧光)和紫外线光(能诱导组织自身荧光)。例如，通过位于内窥镜远端上的单成像检测器来检测图像。提供电子设备以切换(调制)用来与目标对象相互作用的源照射光谱，例如组织。在这个现有技术中论述了各种光源、滤光轮、遮光器、镜、分色镜、光谱、光源、强度和时序图，因此通过参考包含在本文中。Wagnieres的名称为“Diagnosis apparatus for the picture providingrecording of fluorescing biological tissue regions”的美国专利US6148227论述了用于荧光成像的照射光谱和分量。在一个实施例中，红色和绿色光分量引入CCD检测器具有独立信号处理的单独部分中。Freitag的名称为“Arrangement and method for diagnosing malignanttissue by fluorescence observation”的美国专利US6061591论述了一种选通白光照射源和激光器来激发荧光。作为选择，理想的荧光光谱可以与诸如汞汽氙灯之类的单灯相隔离并且由该单灯进行提供。也论述了滤光轮(带有红色、绿色和蓝色滤光器以及将荧光分成红色和绿色分量的滤光器)和时序要求。依次执行对白光图像和荧光图像的获取，尽管两者都可以显示在监视器上。‘591内的各个图描述了光源，其类似于为本专利技术设想的光源。‘591内描述的系统提供了在白光和荧光显现方法之间进行前后电切换的能力，其中显示速率高达10Hz或更高。与其他现有技术(例如将要描述的美国专利US5647368)不同，利用电子开关而不是由操作员通过物理光学调制(切换)来实现正常全色可见光成像和荧光成像之间的切换。‘591专利也论述了放在内窥镜远端上且在紫外线时深达紫色波长的荧光激发光，同样氮化镓激光二极管和汞弧灯用于目标对象的UV照射，它们也作为照射源用于本专利技术的各个实施例。同样感兴趣的是，‘591论述了内窥镜的某些限制，尤其是有关光纤UV传输特性的限制。这些限制中一些由Ferguson/Zeng的共同申请的未决美国专利申请US10/226406提出，其大约在2002年8月23日申请，名称为“Non-coherent fiber optic apparatusand imaging methods”。Schulz的名称为“Fully auotclavable electronic endoscope”的美国专利US6019719论述了排列在内窥镜远端上用于成像的物镜、晶体滤光器、IR滤光器和CCD芯片。Heimberger的名称为“Device for connecting a fiber optic cable fo thefiber optic connection of an endoscope”的美国专利US5930424论述耦合设备的各个方面，例如光源到内窥镜。Hafele的名称为“Device for correcting the tone of color pictures recordedby a video camera”的美国专利US5926213，论述了例如内窥镜照相机与旋转变换器一起来启动音调校正。颜色校正、校准或标准化对于图像数据的量化或图像的比较而言是有用的，并且考虑用于本专利技术的各个实施例。Palcic的名称为“Endoscope having an integrated CCD sensor”的美国专利US5827190论述了照射光源和测量有关组织及组织疾病的各种信号的传感器。Zeng的名称为“Imaging system for detecting diseased tissue using nati本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于荧光成像的装置，包括：用位于第一激发波长区内的光照射正常或异常目标对象来激发第一荧光发射的设备；获得所述第一荧光发射的设备；用位于第二激发波长区内的光照射所述目标对象来激发第二荧光发射的设备；获得所述第二荧光发射的设备；其中选择所述第一激发波长区，以便按照对于所述正常目标对象而言比所述异常目标对象更大的强度来激发所述第一荧光发射，并且选择所述第二激发波长区以便按照对于所述正常目标对象而言比所述异常目标对象更小的强度来激发所述第二荧光发射。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾海山，
申请(专利权)人：曾海山，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]
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