多路荧光收集装置及三维非线性激光扫描腔体内窥镜制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种多路荧光收集装置及三维非线性激光扫描腔体内窥镜。其中，上述多路荧光收集装置包括双通道荧光收集模块、照明复用模块和成像复用模块，其中双通道荧光收集模块同步汇聚照明复用模块和成像复用模块收集到的双光子荧光信号和二次谐波信号后，转换为相应的电信号。本发明专利技术实施例提供的多路荧光收集装置及三维非线性激光扫描腔体内窥镜采用模块化组合，通过照明复用模块和成像复用模块中的光纤复用功能，采集远端内窥镜探测装置前的双光子荧光信号和二次谐波信号，并同步汇聚到双通道荧光收集模块，使得双通道荧光收集模块收集大部分双光子荧光信号和二次谐波信号，以实现更加准确的细胞结构成像。

Multiplex Fluorescence Collection Device and Three-dimensional Nonlinear Laser Scanning Endoscope

The embodiment of the invention provides a multi-channel fluorescence collecting device and a three-dimensional non-linear laser scanning intracavity endoscope. The multi-channel fluorescence collection device includes two-channel fluorescence collection module, lighting multiplexing module and imaging multiplexing module. The two-channel fluorescence collection module synchronously collects the two-photon fluorescence signal and the second harmonic signal collected by the lighting multiplexing module and the imaging multiplexing module, and then converts them into corresponding electrical signals. The multi-channel fluorescence collecting device and three-dimensional non-linear laser scanning intracavity endoscope provided by the embodiment of the present invention adopt modular combination, collect the two-photon fluorescence signal and the second harmonic signal in front of the remote endoscope detecting device through the optical fiber multiplexing function in the lighting multiplexing module and the imaging multiplexing module, and synchronously converge to the two-channel fluorescence collecting module to make the two-channel fluorescence receive. The set module collects most of the two-photon fluorescence signals and second harmonic signals to achieve more accurate cell structure imaging.

【技术实现步骤摘要】
多路荧光收集装置及三维非线性激光扫描腔体内窥镜
本专利技术实施例涉及激光扫描内窥镜
，尤其涉及一种多路荧光收集装置及三维非线性激光扫描腔体内窥镜。
技术介绍
胃肠道恶性肿瘤是诱发发达国家人群患癌症死亡的第二大原因，并且近些年来该趋势越来越明显。对于胃肠道恶性肿瘤的治疗主要采用外科根治性切除术，但具体实施外科根治性切除术时需要确定该手术切除的具体范围，因此在进行手术前，需要了解肿瘤的良恶性、浸润深度、转移情况以及切缘有无癌残留等。因此术前胃肠镜下活检对于胃肠道肿瘤组织学诊断是一项很重要的诊断证据。并根据瘤体大小、生长位置、浸润深度等，将胃癌的术式分为胃全切、胃次全切、部分胃切除术以及内镜下粘膜或粘膜下切除术等。而目前最新用于对人体腹腔内胃肠组织、口腔以及宫腔内组织进行细胞结构探测成像的胃肠镜，有基于双光子成像技术的腔体内窥镜，但大多都是通过探测装置中的物镜对双光子信号进行采集后，由后台的荧光收集装置进行单个光路处理。上述荧光收集装置中仅仅集成了单个双光子处理光路，功能过于单一，无法满足多路收集荧光信号的需求。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种多路荧光收集装置及三维非线性激光扫描腔体内窥镜。第一方面，本专利技术实施例提供一种多路荧光收集装置，包括：双通道荧光收集模块、照明复用模块以及成像复用模块，所述照明复用模块和所述成像复用模块均与所述双通道荧光收集模块光纤通信连接，其中：所述照明复用模块，用于为远端内窥镜探测装置提供照明光信号，并基于照明光纤束收集双光子荧光信号及二次谐波信号后，传输所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号至所述双通道荧光收集模块；所述成像复用模块，用于对远端内窥镜探测装置物镜前的待测组织区域进行成像，并基于明场光纤束收集双光子荧光信号及二次谐波信号后，传输所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号至所述双通道荧光收集模块；所述双通道荧光收集模块，用于基于远端内窥镜探测装置中的物镜收集双光子荧光信号及二次谐波信号，并同步汇聚所述照明复用模块和所述成像复用模块传输的所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号后，转换所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号为相应的电信号。第二方面，本专利技术实施例提供一种三维非线性激光扫描腔体内窥镜，包括：腔体内窥镜探测装置、扫描采集控制器、飞秒脉冲激光器、光纤耦合模块、以及本专利技术实施例第一方面提供的多路荧光收集装置，所述多路荧光收集装置和所述光纤耦合模块均与所述变焦式腔体内窥镜探测装置光纤通信连接，所述多路荧光收集装置和所述腔体内窥镜探测装置均与所述扫描采集控制器电连接，其中：所述飞秒脉冲激光器，用于输出脉冲激光信号至所述光纤耦合模块；所述光纤耦合模块，用于耦合所述飞秒脉冲激光器输出的所述脉冲激光信号，并传输所述脉冲激光信号至所述腔体内窥镜探测装置中的准直透镜；所述腔体内窥镜探测装置，用于接收所述脉冲激光信号后，输出所述脉冲激光信号至生命体细胞内的自发荧光物质，以及获取所述自发荧光物质激发后产生的荧光信号和二次谐波信号，并输出所述荧光信号和所述二次谐波信号至所述荧光收集装置；所述扫描采集控制器，用于控制所述腔体内窥镜探测装置中的微机电扫描振镜对所述脉冲激光信号进行扫描，以及同步采集所述电信号。本专利技术实施例提供的多路荧光收集装置及三维非线性激光扫描腔体内窥镜采用模块化组合，通过照明复用模块和成像复用模块中的光纤复用功能，采集远端内窥镜探测装置前的双光子荧光信号和所述二次谐波信号，并同步汇聚到双通道荧光收集模块，使得双通道荧光收集模块能够收集到远端内窥镜探测装置前的大部分双光子荧光信号和所述二次谐波信号，以实现更加准确的细胞结构成像。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的多路荧光收集装置结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的多路荧光收集装置中的所述双通道荧光收集模块结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的三维非线性激光扫描腔体内窥镜结构示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的三维非线性激光扫描腔体内窥镜结构示意图；图5为本专利技术一实施例提供的腔体内窥镜探测装置结构示意图；图6为本专利技术另一实施例提供的腔体内窥镜探测装置结构示意图；图7为本专利技术再一实施例提供的三维非线性激光扫描腔体内窥镜结构示意图；图8为本专利技术一实施例提供的三维非线性激光扫描腔体内窥镜的箱式组合结构的封箱结构示意图；图9为本专利技术另一实施例提供的三维非线性激光扫描腔体内窥镜的箱式组合结构的封箱结构示意图；图10为本专利技术一实施例提供三维非线性激光扫描腔体内窥镜的台式结构示意图；图11本专利技术另一实施例提供三维非线性激光扫描腔体内窥镜的台式结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前以胃肠镜为基础，以CT、MRI等为辅进行影像学成像来获取肿瘤的良恶性、浸润深度、转移情况以及切缘有无癌残留等相关信息，在具体操作中具有一些缺点，比如容易导致肠管或瘤体出血、需要人工牵拉或挤压、在胃肠镜不能通过肠管时，进行反复内镜活检以致时间耽搁，如果引发严重出血还需要额外急救止血等。而CT、MRI等辅助性检查手段，在临床实践中均无法准确判断早期胃肠道肿瘤的浸润深度及淋巴结转移情况。而通过超声内镜判断胃肠道肿瘤T分期，文献报道其准确性仅为44.7％～78％，不足以成为一项可靠的诊断标准，且超声内镜对局部切除手术的术前评判效果不佳，无法精确细分胃肠粘膜层次，且对N分期效果也差。而传统的白光腹腔镜与内窥镜能够对许多胃肠疾病进行评估，但该技术仅限于检测大体形态学变化。虽然易于发现可疑区域，但与活体检测技术相比，这些技术与假阳性率以及特异性等有关。白光内镜检查与微观变化诊断的广泛误差相关联，包括溃疡性结肠炎或Barrett食管和扁平腺瘤发育不良在内的检查诊断。共聚焦内窥镜结合激光技术、荧光探测技术、快速扫描技术等因能够在微观水平检测粘膜变化，有可能用来取代组织活检，而受到广泛的关注，该成像技术具有高灵敏度和特异性。但是共聚焦内窥成像技术依然受到成像深度和荧光染色剂的限制，由于胃肠样本对可见光有很强吸收和散射，其成像深度仅在浅表层，并且还需要注射特定的荧光染色显影剂，其操作过于复杂，不能准确获取肿瘤的浸润深度、转移情况以及外科手术切缘有无癌残留等相关信息。而双光子显微成像技术采用波长更长的飞秒脉冲激光器作为激发光源，具有成像深度深、光损伤小、光漂白区域小、荧光收集效率高等特点，在对生物组织的深层成像中具有划时代的意义。1990年康奈尔大学的W.Denk等人研制出了世界上第一台双光子荧光显微镜，采用了基于非线性光学和飞秒脉冲激光的多光子显微成像技术。该技术通过利用活体组织中细胞本身产生的自体荧光及胶原组织产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路荧光收集装置，其特征在于，包括：双通道荧光收集模块、照明复用模块以及成像复用模块，所述照明复用模块和所述成像复用模块均与所述双通道荧光收集模块光纤通信连接，其中：所述照明复用模块，用于为远端内窥镜探测装置提供照明光信号，并基于照明光纤束收集双光子荧光信号及二次谐波信号后，传输所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号至所述双通道荧光收集模块；所述成像复用模块，用于对远端内窥镜探测装置物镜前的待测组织区域进行成像，并基于明场光纤束收集双光子荧光信号及二次谐波信号后，传输所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号至所述双通道荧光收集模块；所述双通道荧光收集模块，用于基于远端内窥镜探测装置中的物镜收集双光子荧光信号及二次谐波信号，并同步汇聚所述照明复用模块和所述成像复用模块传输的所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号后，转换所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号为相应的电信号。

【技术特征摘要】
1.一种多路荧光收集装置，其特征在于，包括：双通道荧光收集模块、照明复用模块以及成像复用模块，所述照明复用模块和所述成像复用模块均与所述双通道荧光收集模块光纤通信连接，其中：所述照明复用模块，用于为远端内窥镜探测装置提供照明光信号，并基于照明光纤束收集双光子荧光信号及二次谐波信号后，传输所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号至所述双通道荧光收集模块；所述成像复用模块，用于对远端内窥镜探测装置物镜前的待测组织区域进行成像，并基于明场光纤束收集双光子荧光信号及二次谐波信号后，传输所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号至所述双通道荧光收集模块；所述双通道荧光收集模块，用于基于远端内窥镜探测装置中的物镜收集双光子荧光信号及二次谐波信号，并同步汇聚所述照明复用模块和所述成像复用模块传输的所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号后，转换所述双光子荧光信号和所述二次谐波信号为相应的电信号。2.根据权利要求1所述多路荧光收集装置，其特征在于，所述照明复用模块包括照明光路和第一复用收集光路，其中：所照明光路依次包括所述照明光纤束、第一复用二向色镜、可变滤光片、照明透镜以及照明光源；所述第一复用收集光路依次包括所述照明光纤束、第一复用二向色镜、第一复用收集透镜以及第一传输光纤。3.根据权利要求2所述多路荧光收集装置，其特征在于，所述成像复用模块包括成像光路和第二复用收集光路，其中：所述成像光路依次包括所述明场光纤束、第二复用二向色镜、成像透镜以及相机；所述第二复用收集光路依次包括所述明场光纤束、第二复用二向色镜、第二复用收集透镜以及第二传输光纤。4.根据权利要求3所述多路荧光收集装置，其特征在于，所述双通道荧光收集模块包括物镜收集光纤、光纤通用接口、第一光电倍增管、第二光电倍增管以及位于所述光纤通用接口和所述第一光电倍增管之间的第一收集光路、位于所述光纤通用接口和所述第二光电倍增管之间的第二收集光路，其中：所述第一传输光纤、所述第二传输光纤以及所述物镜收集光纤均与所述光纤通用接口光纤通信连接；所述第一收集光路依次包括耦合透镜、红外滤光片、第一二向色镜、第一滤光片以及第一收集透镜，其中，所述第一收集光路用于收集荧光收集装置接收到的所述荧光信号，所述第一光电倍增管用于转换所述荧光信号为第一电信号；所述第二收集光路依次包括所述耦合透镜、所述红外滤光片、所述第一二向色镜、第二二向色镜、第二滤光片以及第二收集透镜，其中，所述第二收集光路用于收集荧光收集装置接收到的所述二次谐波信号，所述第二光电倍增管用于转换所述二次谐波信号为第二电信号。5.根据权利要求3所述的多路荧光收集装置，其特征在于，所述照明复用模块为多个。6.根据权利要求3所述的多路荧光收集装置，其特征在于，所述成像复用模块为多个。7.根据权利要求4所述的多路荧光收集装置，其特征在于，还包括工控机，所述双通道荧光收...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴润龙，王爱民，江文茂，胡炎辉，程和平，
申请(专利权)人：北京超维景生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11