荧光内窥成像装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种荧光内窥成像装置和方法，其中，该成像装置包括：体外光谱编码单元、体内荧光成像单元和光线传输单元，光线传输单元分别与体外光谱编码单元体和内荧光成像单元相连，体外光谱编码单元，用于对宽带激光光源光谱进行二维编码；光线传输单元，用于将编码后的宽带激光光源光谱传递到体内荧光成像单元；体内荧光成像单元，用于将编码后的宽带激光光源光谱色照射到体内组织细胞进行成像。根据本发明专利技术公开的荧光内窥成像装置和方法能够提升荧光内窥成像的速度和准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及一种荧光内窥成像装置和方法。
技术介绍
目前，人类生活水平的不断提高，科学技术的不断进步，人类越来越多的关注身体健康问题。上世纪初，人类的平均寿命才增长到30多岁，单靠物质延长寿命，其效果是不明显的，增长速度是缓慢的，在1923年，英国科学家阿弗莱明专利技术了青霉素，并在世界范围内广泛应用起来。青霉素可以抑制细菌的生长，延缓细菌感染性疾病的传播和蔓延。在这些医疗科技的推动下，随着免疫接种逐渐成熟并普及到世界各地，使得人类的平均寿命又增加了20多年，达到了60岁。近几年，随着医疗科技的不断发展，政府对于公共卫生等方面立法进一步完善，人类的平均寿命已经突破70岁，有些发达国家的人均寿命更是突破80岁。从人类寿命的发展历史中，我们可以看到医学对于延长人类寿命、保障人类身体健康的重要意义。人类的平均寿命逐渐延长，当中医学的发展对于人类的健康有着极其重要的作用。人类对于自身身体和癌细胞观察诊断的研究也在不断发展，对于体内细胞的病变的观察和诊断，常常需要用到内窥成像，对患处进行成像观察。相关技术中的荧光成像大多使用一维光谱编码，然而，通过一维的机械运动对二维平面进行成像，不仅效率得不到很好保障，而且在成像过程中，成像噪音较多，所呈的图像质量不高。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种荧光内窥成像装置。该装置能够降低成像噪音，提升荧光内窥成像的速度和准确度。本专利技术的第二个目的在于提出一种荧光内窥成像方法。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种荧光内窥成像装置，包括体外光谱编码单元、体内荧光成像单元和光线传输单元，所述光线传输单元分别与所述体外光谱编码单元体和所述内荧光成像单元相连，其中：所述体外光谱编码单元，用于对宽带激光光源光谱进行二维编码；所述光线传输单元，用于将编码后的宽带激光光源光谱传递到所述体内荧光成像单元；所述体内荧光成像单元，用于将所述编码后的宽带激光光源光谱色照射到体内组织细胞进行成像。本专利技术实施例的荧光内窥成像装置，通过体外光谱编码单元对宽带激光光源光谱进行二位编码后经光线传输单元传递到体内荧光成像，体内荧光成像将编码后宽带激光光源光谱色照射到体内组织细胞进行成像，能够降低成像噪音，提升荧光内窥成像的速度和准确度，进而方便后续通过该图像对体内组织细胞进行观察。在本专利技术的一个实施例中，所述体外光谱编码单元，具体包括第一二维色散装置和编码设备，其中，所述第一二维色散装置，用于将宽带激光光谱色散到二维平面；所述编码设备，用于将色散到二维平面上的宽带激光光谱进行编码。在本专利技术的一个实施例中，所述体内荧光成像单元，具体包括第二二维色散装置和成像装置，其中，所述第二二维色散装置，用于将所述编码后的宽带激光光源光谱色散到二维平面，并照射到体内组织细胞；所述成像装置，用于通过单像素探测器收集体内组织细胞上返回的荧光信息，并根据所述荧光信息和预设算法恢复出体内组织细胞的图像。在本专利技术的一个实施例中，所述编码设备为数字微镜器件，所述第一二维色散装置和第二二维色散装置的配置参数相同。在本专利技术的一个实施例中，所述体外光谱编码单元，还包括第一透镜，所述第一透镜位于所述第一二维色散装置与所述编码设备之间，其中，所述第一透镜，用于聚焦色散到二维平面上的宽带激光光谱。在本专利技术的一个实施例中，所述体内荧光成像单元，还包括第二透镜，所述第二透镜位于所述第二二维色散装置与所述成像装置之间，其中，所述第二透镜，用于聚焦色散到二维平面上的所述编码后的宽带激光光源光谱。在本专利技术的一个实施例中，所述第一透镜和所述第二透镜均为柱面透镜。为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了荧光内窥成像方法，包括以下步骤：体外光谱编码单元对宽带光源光谱进行二维编码；光线传输单元将编码后的宽带激光光源光谱传递到体内荧光成像单元；体内荧光成像单元将所述编码后的宽带激光光源光谱色照射到体内组织细胞进行成像。本专利技术实施例的荧光内窥成像方法，通过体外光谱编码单元对宽带激光光源光谱进行二位编码后经光线传输单元传递到体内荧光成像，体内荧光成像将编码后宽带激光光源光谱色照射到体内组织细胞进行成像，能够降低成像噪音，提升荧光内窥成像的速度和准确度，进而方便后续通过该图像对体内组织细胞进行观察在本专利技术的一个实施例中，所述体外光谱编码单元对宽带光源光谱进行二维编码，具体包括：所述体外光谱编码单元将宽带激光光谱色散到二维平面，并将色散到二维平面上的宽带激光光谱进行编码。在本专利技术的一个实施例中，所述体内荧光成像单元将所述编码后的宽带激光光源光谱色照射到体内组织细胞进行成像，具体包括：所述体内荧光成像单元将所述编码后的宽带激光光源光谱色散到二维平面，并照射到体内组织细胞；以及所述体内荧光成像单元通过单像素探测器收集体内组织细胞上返回的荧光信息，并根据所述荧光信息和预设算法恢复出体内组织细胞的图像。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术一个实施例的荧光内窥成像装置的结构示意图；图2为根据本专利技术一个实施例的体外光谱编码单元101的结构示意图；图3为根据本专利技术一个实施例的体内荧光成像单元103的结构示意图；图4为根据本专利技术一个实施例的二维色散系统的原理图；图5为根据本专利技术一个实施例的虚拟成像阵列VIPA(VirtualImagedPhaseArrary)的原理图；图6为根据本专利技术一个具体实施例的体外光谱编码单元101的示例图；图7为根据本专利技术一个具体实施例的体内荧光成像单元103的示例图；图8为根据本专利技术一个具体实施例的荧光内窥成像装置的示例图；图9为根据本专利技术一个实施例的荧光内窥成像方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光内窥成像装置，其特征在于，所述装置包括体外光谱编码单元、体内荧光成像单元和光线传输单元，所述光线传输单元分别与所述体外光谱编码单元体和所述内荧光成像单元相连，其中：所述体外光谱编码单元，用于对宽带激光光源光谱进行二维编码；所述光线传输单元，用于将编码后的宽带激光光源光谱传递到所述体内荧光成像单元；所述体内荧光成像单元，用于将所述编码后的宽带激光光源光谱色照射到体内组织细胞进行成像。

【技术特征摘要】
1.一种荧光内窥成像装置，其特征在于，所述装置包括体外光谱编码单元、体内荧光
成像单元和光线传输单元，所述光线传输单元分别与所述体外光谱编码单元体和所述内荧
光成像单元相连，其中：
所述体外光谱编码单元，用于对宽带激光光源光谱进行二维编码；
所述光线传输单元，用于将编码后的宽带激光光源光谱传递到所述体内荧光成像单元；
所述体内荧光成像单元，用于将所述编码后的宽带激光光源光谱色照射到体内组织细
胞进行成像。
2.如权利要求1所述的荧光内窥成像装置，其特征在于，所述体外光谱编码单元，具
体包括第一二维色散装置和编码设备，其中，
所述第一二维色散装置，用于将宽带激光光谱色散到二维平面；
所述编码设备，用于将色散到二维平面上的宽带激光光谱进行编码。
3.如权利要求2所述的荧光内窥成像装置，其特征在于，所述体内荧光成像单元，具
体包括第二二维色散装置和成像装置，其中，
所述第二二维色散装置，用于将所述编码后的宽带激光光源光谱色散到二维平面，并
照射到体内组织细胞；
所述成像装置，用于通过单像素探测器收集体内组织细胞上返回的荧光信息，并根据
所述荧光信息和预设算法恢复出体内组织细胞的图像。
4.如权利要求3所述的荧光内窥成像装置，其特征在于，所述编码设备为数字微镜器
件，所述第一二维色散装置和第二二维色散装置的配置参数相同。
5.如权利要求3所述的荧光内窥成像装置，其特征在于，所述体外光谱编码单元，还
包括第一透镜，所述第一透镜位于所述第一二维色散装置与所述编码设备之间，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：季向阳，闫伟，戴琼海，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11