【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医疗器械，特别涉及一种成像导管、多模式宽谱内窥成像装置及成像方法。
技术介绍
1、缺血性心血管疾病，包括冠心病(coronary heart disease)和中风(stroke)，仍然是全球发病率和死亡率最高的原因。在这些疾病的病原学框架中，动脉粥样硬化被认为是引起严重临床事件的元凶。以往对动脉粥样硬化斑块的大小和伴随腔内狭窄的研究一直是基础研究的关键，而近年来，研究趋势逐渐趋向至对于斑块的易损性研究。功能性血管内成像技术，如近红外荧光成像(near-infrared fluorescence,nirf)、近红外光谱成像(near-infrared spectrum,nirs)和荧光寿命成像(fluorescence lifetime imaging,flim)等技术，是研究易损性斑块的重要的功能影像学工具。斑块内特定成分的含量在一定程度上反映了斑块的稳定性。通过使用特定的荧光靶向材料对这些成分进行标记，或者在无标记的情况下检测其反射光谱与自发荧光寿命，都可以作为检测成分含量的功能性成像的目标。国际上，已有多个课题组开展了功能性成像技术对斑块易损性的探索，韩国高丽大学sunwon kim等人，以吲哚菁绿作为荧光染料表征斑块内的脂质成分、泡沫细胞，采用nirf技术采集发射荧光，成功获取了血管内斑块的定量炎症信息；哈佛医学院tetsuya hara等人，自主构建了一种靶向纤维化组织的荧光染料-ftp11-cy7，以表征内皮受损处的恢复情况以及是否稳定；日本和歌山县立医科大学kosei terada等人则基于无标记的nir
2、中国专利申请号为cn201310261923.8，专利名为《基于内窥镜的多光谱成像系统和方法》，公开了一种基于内窥镜的多光谱成像系统和方法。该专利技术利用多光谱转换模块，实现对于不同光谱谱段进行成像的功能，有效解决了市面上绝大部分内窥镜产品只能看到荧光图像或者可见光图像，无法看到多光谱图像的问题。然而，该专利技术仅关注于耦合荧光成像与可见光成像，并没有涉及多种功能性成像模式的切换，使其应用存在一定限制性。
3、中国专利申请号为cn202210216067.3，专利名为《一种多波段多模态光声眼科成像系统》，公开了一种多波段多模态光声眼科成像系统，该专利技术基于多波段的光声成像技术，实现同时对眼底脉络膜和视网膜的多功能成像。然而，该专利技术，采用的是光声成像技术，光声技术在进行功能性成像时，存在时序限制，即无法同步进行多功能成像，尤其用于血管内快速功能成像时会存在一定限制。
4、中国专利申请号为cn202210320704.1，专利名为《多模态光学成像系统》，公开了一种多模态光学成像系统，该专利技术通过对三种不同光学成像系统的器件复用与整合，使得同时利用了光学相干断层扫描成像、激光扫描共聚焦显微成像和受激发射损耗显微成像。然而，该专利技术系统装置复杂，无法实现微导管内窥，且涉及的均为荧光显微成像，功能性成像视野受限，无法在大成像视野的内窥成像中评估感兴趣区域的功能性改变。
5、上述这些技术能通过各自的优势在某些物质的定量分析上进行研究，然而，在实际的应用中，nirf技术无法注射多种荧光染料，导致难以同时检测多种物质成分，nirs技术则局限于易损斑块的脂质分析，flim技术则对某些含量较低的成分的难以精准检测。
技术实现思路
1、鉴于此，有必要针对现有难以实现不同功能模式的切换或同时进行多种功能模式成像等问题的缺陷提供一种集成了nirf、nirs、flim三种功能性成像模式的多模式宽谱内窥成像装置及成像方法。
2、为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
3、本申请目的之一，提供一种多模式宽谱内窥成像装置，包括：nirf光源、nirs光源、flim光源、第一二向色镜、第二二向色镜、第三二向色镜、光纤准直器、多模光纤循环器、导管旋转回撤单元、成像导管、扩束准直器、第四二向色镜、第五二向色镜、第六二向色镜、nirs探测器、flim探测器、nirf探测器、数据采集单元及工作站，其中：
4、所述nirs光源发出的空间光束进入所述第一二向色镜并经所述第一二向色镜反射后进入所述第二二向色镜，并经所述第二二向色镜透射后进入所述第三二向色镜再经所述第三二向色镜反射后入射进入所述光纤准直器，所述nirf光源发出的空间光束经所述第二二向色镜反射后入射进入所述第三二向色镜并经所述第三二向色镜反射后入射进入所述光纤准直器，所述flim光源发出的空间光束经所述第三二向色镜透射后入射进入所述光纤准直器，所述光纤准直器对入射的光束进行准直并形成耦合光束，所述耦合光束再经所述多模光纤环形器传输进入所述旋转回撤单元中，并由所述旋转回撤单元带动所述耦合光束在所述成像导管中传输并聚焦在组织处；
5、经组织返回的信号光束由所述成像导管中的多模光纤返回，并通过所述多模光纤耦合器传输至所述扩束准直器中并发散成空间光束，所述空间光束进入所述第四二向色镜，一部分光束透射所述第四二向色镜并被所述flim探测器探测，另一部分光束经所述第四二向色镜反射后入射进入所述第五二向色镜，进入所述第五二向色镜的光束一部分经所述第五二向色镜反射后被所述nirf探测器探测，另一部光束经所述第五二向色镜透射后入射进入所述第六二向色镜并被所述第六二向色镜反射后被所述nirs探测器探测，所述flim探测器、所述nirf探测器及所述nirs探测器分别将探测得到的光信号转换成对应的电信号，所述数据采集单元采集所述电信号并通过所述工作站进行显示和存储。
6、在其中一些实施例中，所述nirf光源为窄带连续激光器，所述nirs光源为宽带连续激光器，所述flim光源为窄带脉冲激发光源。
7、在其中一些实施例中，所述nirf探测器可接收一段时间内的平均荧光强度信号，所述nirs探测器可接收不同波段的荧光信号值，所述flim探测器可接收组织被脉冲激光激发后一段时间内的荧光强度信号变化。
8、在其中一些实施例中，所述成像导管，包括：多模光纤、无芯光纤、反射斜面及球聚焦透镜，其中：
9、耦合光束经所述多模光纤传输至所述无芯光纤，所述耦合光束经所述无芯光纤传输发散后入射进入所述反射斜面，再经所述反射斜面反射至所述球聚焦透镜并聚焦在组织处。
10、本申请目的之二，提供一种所述的多模式宽谱内窥成像装置的成像方法，包括下述步骤：
11、所述nirs光源发出的空间光束进入所述第一二向色镜并经所述第一二向色镜反射后进入所述第二二向色镜，并经所述第二二向色镜透射后进入所述第三二向色镜再经所述第三二向色镜反射后入射进入所述光纤准本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多模式宽谱内窥成像装置，其特征在于，包括：NIRF光源、NIRS光源、FLIM光源、第一二向色镜、第二二向色镜、第三二向色镜、光纤准直器、多模光纤循环器、导管旋转回撤单元、成像导管、扩束准直器、第四二向色镜、第五二向色镜、第六二向色镜、NIRS探测器、FLIM探测器、NIRF探测器、数据采集单元及工作站，其中：
2.如权利要求1所述的多模式宽谱内窥成像装置，其特征在于，所述NIRF光源为窄带连续激光器，所述NIRS光源为宽带连续激光器，所述FLIM光源为窄带脉冲激发光源。
3.如权利要求1所述的多模式宽谱内窥成像装置，其特征在于，所述NIRF探测器可接收一段时间内的平均荧光强度信号，所述NIRS探测器可接收不同波段的荧光信号值，所述FLIM探测器可接收组织被脉冲激光激发后一段时间内的荧光强度信号变化。
4.如权利要求1所述的多模式宽谱内窥成像装置，其特征在于，所述成像导管，包括：多模光纤、无芯光纤、反射斜面及球聚焦透镜，其中：
5.一种如权利要求1所述的多模式宽谱内窥成像装置的成像方法，其特征在于，包括下述步骤：
【技术特征摘要】
1.一种多模式宽谱内窥成像装置，其特征在于，包括：nirf光源、nirs光源、flim光源、第一二向色镜、第二二向色镜、第三二向色镜、光纤准直器、多模光纤循环器、导管旋转回撤单元、成像导管、扩束准直器、第四二向色镜、第五二向色镜、第六二向色镜、nirs探测器、flim探测器、nirf探测器、数据采集单元及工作站，其中：
2.如权利要求1所述的多模式宽谱内窥成像装置，其特征在于，所述nirf光源为窄带连续激光器，所述nirs光源为宽带连续激光器，所述flim光源为窄带脉冲激发光...
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