使用光纤束实现在体多位点成像的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种使用光纤束实现在体多位点成像的系统，包括成像装置、多根光纤束及连接于每根所述光纤束的一端的用于对多个位点进行观察的梯度折射率物镜，每根所述光纤束的另一端捆扎在一起，形成位于所述成像装置的成像焦面上的导光端面。本实用新型专利技术使用光纤束实现在体多位点成像的系统，通过使用多根光纤束进行多位点成像,每一根光纤束对应一个位点；光纤束一端连接一个梯度折射率物镜(Grin Lens),把Grin Lens获取的图像传送到成像系统端，能在成像空间跨度大的多个样品位点的同时获取高空间分辨率的样品结构信息，实现间跨度大的多个样品位点的同时显微成像。本实用新型专利技术结构简单，使用效果好，具有很好的推广应用价值。

In vivo multi-site imaging system using optical fiber bundles

The utility model discloses a system for in vivo multi-point imaging using optical fiber bundles, which comprises an imaging device, a plurality of optical fiber bundles and a gradient refractive index objective connected to one end of each optical fiber bundle for observing a plurality of points. The other end of each optical fiber bundle is bundled together to form a guiding end surface on the imaging focal plane of the imaging device. The utility model uses optical fiber bundles to realize in vivo multi-site imaging system, and uses multiple optical fiber bundles to perform multi-site imaging, each optical fiber bundle corresponds to a site; one end of the optical fiber bundle is connected with a gradient refractive index objective (Grin Lens), and the image obtained by Grin Lens is transmitted to the imaging system end, which can obtain high spatial scores at the same time of multiple sample sites with large imaging space span. Sample structure information of resolution is used to realize simultaneous microscopic imaging of multiple sample sites with large spans. The utility model has the advantages of simple structure, good use effect and good popularization and application value.

【技术实现步骤摘要】
使用光纤束实现在体多位点成像的系统
本技术涉及显微成像领域，特别涉及一种使用光纤束实现在体多位点成像的系统。
技术介绍
光学显微成像技术在应用于在体实验动物研究、临床医疗诊断时，会不可避免的遇到一个问题或需求，如何同时实现多个位点的观察成像。该问题对于探讨在体样本多个位点区域的功能联系，或提供多位点联合临床诊断均十分重要，也是当前光学显微成像前沿技术的一个研究热点。梯度折射率透镜具有体积小，成像质量好的优点，十分适用于植入体内获取深层图像，或固定于体表进行表层成像；光纤束由许多细的光纤组成，能起到图像传递作用，每一个细光纤相当于图像的一个像素，而且光纤束允许一定的弯折，在图像信息传递过程中具有空间布局灵活的特点。本技术通过将多根光纤束和多个梯度折射率透镜相结合使用，提供了一种使用光纤束实现在体多位点成像的方法。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种使用光纤束实现在体多位点成像的系统。发展一种新型显微成像技术，满足同时观察空间跨度大的多个样品位点的成像。本技术通过使用多根光纤束实现在体多位点成像；每根光纤束的一端连接一个梯度折射率物镜，每个梯度折射率物镜均位于样品的不同的观察位点；多根光纤束的另一端捆绑在一起成为一根更粗的光纤束，且该光纤束的端面位于成像系统的成像焦面上。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种使用光纤束实现在体多位点成像的系统，包括成像装置、多根光纤束及连接于每根所述光纤束的一端的用于对多个位点进行观察的梯度折射率物镜，每根所述光纤束的另一端捆扎在一起，形成位于所述成像装置的成像焦面上的导光端面。优选的是，所述成像系统包括成像物镜、照明光源、探测相机和滤光片组。优选的是，所述照明光源发出的照明光依次经滤光片组、成像物镜后到达成像焦面，再由多根所述光纤束一端的导光端面导入到其另一端的多个梯度折射率物镜，照射到多个观察位点上；多个观察位点上的成像光沿原路返回，经成像物镜、滤光片组后到达探测相机，进行成像。优选的是，所述滤光片组包括半透半反片，照明光经所述半透半反片反射后进入所述成像物镜，返回的成像光透射所述半透半反片后进入所述探测相机。优选的是，所述滤光片组包括激发滤光片、二向色片和发射滤光片，照明光经所述激发滤光片滤光、所述二向色片反射后进入所述成像物镜；返回的成像光经所述发射滤光片滤光、所述二向色片透射后进入所述探测相机。优选的是，其特征在于，所述光纤束通过刚性固定套筒与所述梯度折射率物镜连接。优选的是，所述光纤束与梯度折射率物镜间的距离等于梯度折射率物镜的工作像距。优选的是，所述固定套筒与所述梯度折射率物镜连接的一端的内壁上开设有安装槽，所述安装槽内设置有锁紧组件；所述锁紧组件包括与固定套筒的内壁连接的支柱、旋转连接于所述支柱上的横板、连接于所述横板一端的压块、连接于所述横板另一端的卡块及连接于所述卡块和固定套筒的内壁之间的弹簧。优选的是，所述固定套筒上由表面向内开设有贯通至所述安装槽内的供所述压块伸出的开孔；所述梯度折射率物镜与所述固定套筒连接的一端的外壁上设置有用于供所述卡块插入的卡槽。优选的是，所述固定套筒的端面上设置有环形磁铁片，所述梯度折射率物镜的外壁上设置有与所述环形磁铁片配合的铁质限位卡环。本技术的有益效果是：本技术使用光纤束实现在体多位点成像的系统，通过使用多根光纤束进行多位点成像,每一根光纤束对应一个位点；光纤束一端连接一个梯度折射率物镜(GrinLens),把GrinLens获取的图像传送到成像系统端，能在成像空间跨度大的多个样品位点的同时获取高空间分辨率的样品结构信息，实现间跨度大的多个样品位点的同时显微成像。本技术结构简单，使用效果好，具有很好的推广应用价值。附图说明图1为本技术的一种实施例中的使用光纤束实现在体多位点成像的系统的结构示意图；图2为本技术的一种实施例中的粗光纤束的导光端面的横截面示意图；图3为本技术的一种实施例中的成像系统的结构示意图；图4为本技术的一种实施例中的光纤束与梯度折射率物镜的连接示意图；图5为本技术的一种实施例中的固定套筒的结构示意图；图6为本技术的一种实施例中的图5中的锁紧组件的放大结构示意图；图7为本技术的一种实施例中的梯度折射率物镜的局部结构示意图；图8为本技术的另一种实施例中的光纤束与梯度折射率物镜的连接示意图。附图标记说明：10—粗光纤束；11—第一光纤束；12—第二光纤束；13—第三光纤束；14—第四光纤束；21—第一梯度折射率物镜；22—第二梯度折射率物镜；23—第三梯度折射率物镜；24—第四梯度折射率物镜；210—卡槽；211—限位卡环；3—成像焦面；4—样品；5—成像装置；51—成像物镜；52—照明光源；53—探测相机；54—滤光片组；541—激发滤光片；542—二向色片/半透半反片；543—发射滤光片；61—照明光；62—成像光；7—固定套筒；70—安装槽；71—锁紧组件；72—支柱；73—横板；74—压块；75—卡块；76—弹簧；77—开孔；78—环形磁铁片。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如图1-4所示，本实施例的一种使用光纤束实现在体多位点成像的系统，包括成像装置55、多根光纤束及连接于每根光纤束的一端的用于对多个位点进行观察的梯度折射率物镜，每根光纤束的另一端捆扎在一起形成更粗的光纤束，且其端面形成位于成像装置5的成像焦面3上的导光端面。成像装置5包括成像物镜51、照明光源52、探测相机53和滤光片组54。照明光源52发出的照明光依次经滤光片组54、成像物镜51后到达成像焦面，再由多根光纤束一端的导光端面导入到其另一端的多个梯度折射率物镜，照射到多个观察位点上；多个观察位点上的成像光沿原路返回，经成像物镜51、滤光片组54后到达探测相机53，进行成像。在一种实施例中，参照图1-4，包括四根光纤束，分别是第一光纤束11、第二光纤束12、第三光纤束13、第四光纤束14，四根光纤束一端捆绑在一起成为粗光纤束10；每根光纤束的另一端连接一个梯度折射率物镜(GrinLens)，图中第一光纤束11与第一梯度折射率物镜21连接、第二光纤束12与第二梯度折射率物镜22连接、第三光纤束13与第三梯度折射率物镜23连接、第四光纤束14与第四梯度折射率物镜24连接，四个梯度折射率物镜位于样品4的四个不同观察位点。由四根光纤束捆绑在一起的粗光纤束10的端面形成导光端面，位于成像系统5的成像焦面3上。图2为各个光纤束所捆扎形成的粗的光纤束10的端面在成像焦面3的横截面示意图。构成粗光纤束10的第一光纤束11、第二光纤束12、第三光纤束13、第四光纤束14的一端口均位于成像焦面3上，这时各根光纤束内每一根细光纤均相当于成像焦面3上的一个像素点。照明光源5252发出的照明光61经过滤光片组5454、物镜51到达成像焦面3，再进入光纤束10，通过各个光纤束11、12、13、14到达各个梯度折射率物镜21、22、23、24，最后到达各个的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用光纤束实现在体多位点成像的系统，其特征在于，包括成像装置、多根光纤束及连接于每根所述光纤束的一端的用于对多个位点进行观察的梯度折射率物镜，每根所述光纤束的另一端捆扎在一起，形成位于所述成像装置的成像焦面上的导光端面。

【技术特征摘要】
1.一种使用光纤束实现在体多位点成像的系统，其特征在于，包括成像装置、多根光纤束及连接于每根所述光纤束的一端的用于对多个位点进行观察的梯度折射率物镜，每根所述光纤束的另一端捆扎在一起，形成位于所述成像装置的成像焦面上的导光端面。2.根据权利要求1所述的使用光纤束实现在体多位点成像的系统，其特征在于，所述成像装置包括成像物镜、照明光源、探测相机和滤光片组。3.根据权利要求2所述的使用光纤束实现在体多位点成像的系统，其特征在于，所述照明光源发出的照明光依次经滤光片组、成像物镜后到达成像焦面，再由多根所述光纤束一端的导光端面导入到其另一端的多个梯度折射率物镜，照射到多个观察位点上；多个观察位点上的成像光沿原路返回，经成像物镜、滤光片组后到达探测相机，进行成像。4.根据权利要求3所述的使用光纤束实现在体多位点成像的系统，其特征在于，所述滤光片组包括半透半反片，照明光经所述半透半反片反射后进入所述成像物镜，返回的成像光透射所述半透半反片后进入所述探测相机。5.根据权利要求3所述的使用光纤束实现在体多位点成像的系统，其特征在于，所述滤光片组包括激发滤光片、二向色片和发射滤光片，照明光经所述激发滤光片滤光、所述二向色片反射后进入所述成像物镜；返回的成像光经所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周镇乔，贾宏博，杨梦柯，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：新型
国别省市：江苏,32