快速组织分子成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的实施例提供了一种快速组织分子成像装置，包括光发射单元、转向单元、扫描单元和线阵探测单元，其中所述光发射单元用于发射线光束；所述转向单元用于转向所述线光束并透过样品的荧光；所述扫描单元用于调整转向的线光束的方向以逐行扫描样品；以及所述线阵探测单元用于采集所述荧光。该快速组织分子成像装置采用线光源对样品进行激发，采用一维扫描单元对线光束进行扫描，并使用线阵探测单元对样品激发光探测，在一维方向实现共聚焦。由于采用线光束与线阵探测单元相结合进行组织分子成像，可以大大提高组织分子的成像速度，可实现实时成像，并且由于扫描单元仅进行一维扫描，因此可以有效提高系统的稳定性。

Rapid tissue molecular imaging device

The embodiment of the utility model provides a fast tissue molecular imaging device, including an optical emission unit, a steering unit, a scanning unit and a linear array detection unit, wherein the optical emission unit is used to emit a line beam, the steering unit is used to steer the line beam and pass through the fluorescence of the sample, and the scanning unit is used to adjust the direction of the line beam to scan the sample progressively. The linear array detection unit is used for collecting the fluorescence. The fast tissue molecular imaging device uses a linear light source to excite the sample, a one-dimensional scanning unit to scan the line beam, and a linear array detection unit to detect the excitation light of the sample to achieve confocal focusing in one-dimensional direction. Because the combination of linear beam and linear array detection unit can greatly improve the imaging speed of tissue molecules, real-time imaging can be achieved, and because the scanning unit only performs one-dimensional scanning, it can effectively improve the stability of the system.

【技术实现步骤摘要】
快速组织分子成像装置
本技术涉及医疗器械领域，更具体地涉及一种快速组织分子成像装置。
技术介绍
肿瘤是严重威胁人类健康的重大疾病。大量研究表明90％以上的肿瘤来源于上皮细胞的病变，且在癌症发生发展过程中会发生分子和细胞水平的变异。基于光纤束的高分辨率光学内窥成像技术，能达到微米或者亚微米的分辨率，使内镜放大倍数达1000倍，相对于其他医学成像技术(如CT、MRI、PET等)具有无损、实时、在体检测微小肿瘤性病变等技术优势，能够更好地提高肿瘤的早期诊断率。内窥成像的探头端可深入到活体内部，完成微米级在体实时无损检测，实现无需取样的“在体活检”，为早期细胞分子病变探测带来新的技术手段。
技术实现思路
考虑到上述问题而提出了本技术。本技术提供了一种快速组织分子成像装置，包括光发射单元、转向单元、扫描单元和线阵探测单元，其中所述光发射单元用于发射线光束；所述转向单元用于转向所述线光束并透过样品的荧光；所述扫描单元用于调整转向的线光束的方向以逐行扫描样品；以及所述线阵探测单元用于采集所述荧光。示例性地，所述光发射单元包括：光源，用于发射准直光束；以及扩束线聚焦器，设置在所述光源的出口处，用于将所述准直光束扩束并一维聚焦为线光束。示例性地，所述转向单元为二向色镜。示例性地，所述扫描单元为单个的扫描振镜。示例性地，所述扫描单元为空间光调制器。示例性地，所述装置还包括设置在所述扫描单元下游的中继单元和内窥单元，其中所述中继单元用于将所述扫描单元扫描后的线光束聚焦到所述内窥单元；所述内窥单元用于将聚焦的线光束传导并聚焦到样品上、并接收样品发出的荧光；所述荧光经所述中继单元、所述扫描单元和所述转向单元后由所述线阵探测单元采集。示例性地，所述内窥单元包括耦合物镜和成像光纤束，其中所述耦合物镜设置在所述成像光纤束的一端，用于将所述聚焦的线光束耦合进入所述光纤束的近端；以及所述成像光纤束用于传导进入的线光束。示例性地，所述内窥单元还包括微型物镜，所述微型物镜设置在所述成像光线束的另一端，用于将所述光纤束传导的线光束聚焦到所述样品上。示例性地，所述线阵探测单元包括依次设置的聚焦透镜和线阵探测器，其中所述聚焦透镜用于将所述样品发出的荧光聚焦；以及所述线阵探测器用于采集聚焦后的荧光信号。示例性地，所述线阵探测单元还包括狭缝，所述狭缝用于仅允许聚焦平面的荧光通过。示例性地，所述线阵探测单元还包括滤光器，所述滤光器设置在所述聚焦透镜和所述线阵探测器之间，用于滤除杂散光。该快速组织分子成像装置采用线光源对样品进行激发，采用一维扫描单元对线光束进行扫描，并使用线阵探测单元对样品激发光探测，在一维方向实现共聚焦。由于采用线光束与线阵探测单元相结合进行组织分子成像，可以大大提高组织分子的成像速度，可实现实时成像，并且由于扫描单元仅进行一维扫描，因此可以有效提高系统的稳定性。附图说明通过结合附图对本技术实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同或相似部件或步骤。图1示出了根据本技术一个实施例的快速组织分子成像装置的示意性框图；图2示出了根据本技术一个实施例的快速组织分子成像装置的光路示意图。具体实施方式为了使得本技术的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本技术的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本技术中描述的本技术实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本技术的保护范围之内。图1和图2分别示意性地示出了根据本技术一个实施例的快速组织分子成像装置100的框图和光路图。该快速组织分子成像装置100包括光发射单元110、转向单元120、扫描单元130和线阵探测单元160。该快速组织分子成像装置100可广泛应用于消化道、呼吸道等各个部位的组织分子成像，实现肿瘤的早期诊断。光发射单元110用于发射线光束。在一个实施例中，光发射单元110可以包括光源112和扩束线聚焦器114。光源112用于发射准直光束。光源112可以为发射特定波长的准直激光的激光器。所述特定波长范围可以为20nm-2000nm。该波长范围内的激光可以激发大范围的荧光体。光源112可以为量子阱激光器、固态激光器、气体激光器(例如氩离子激光器)或者激光二极管。扩束线聚焦器114设置在光源112的出口，用于将光源112发出的准直光束扩束并一维聚焦为线光束。扩束线聚焦器114可以包括扩束透镜和柱透镜。扩束透镜可以包括两个L1、L2，两个扩束透镜L1、L2配合将光源112发出的准直光束进行扩束，以改变准直光束的直径。柱透镜包括L3，其将扩束后的光束一维聚焦为线光束并传导至转向单元120。转向单元120位于光发射单元110的下游，用于转向光发射单元110发射的线光束，并且能够使样品的荧光透射。在图1和2中，实线用于表示光发射单元110发出的线光束，虚线用于表示样品受激发出的荧光。转向单元120用于分离光发射单元110发出的光和样品激发产生的荧光。转向单元120对荧光的透射率可以达到90％以上，而对于其他波长的光基本上全部反射。于是，光发射单元110发出的线光束在经过转向单元120被反射到扫描单元130。沿与线光束相同的光路返回的荧光在经过转向单元120时透射，并传导至线阵探测单元160。满足上述条件的转向单元120可以为二向色镜。优选地，该二向色镜的波长范围可以在40nm-2200nm波长范围内。扫描单元130位于转向单元120的下游，对转向的线光束进行一维摆扫，用于调整转向的线光束的方向以逐行扫描样品。具体地，线光束可以为例如沿X方向延伸的线光束，扫描单元130将该线光束转向到下游的光学部件(例如中继单元140)，同时进行Y方向扫描。Y方向与X方向成一定角度，例如成90度的直角。扫描单元130主要进行Y方向的一维扫描。这样，与X方向的线光束配合进行一次Y方向上的扫描就可以形成整幅图像。由此可见，采用线光束结合线阵探测单元160可以逐行成像，因此相比于现有的逐点成像，成像速度得以大幅提高。举例来说，现有的逐点成像系统每次只能得到图像上的一个点，假设1个点成像的时间为1μs，对于512*512像素的图像而言，那么成整幅图像需要的时间1μs*512*512＝0.26s，1秒内大约能成4幅图像；而对于本申请提供的线扫描系统，拍摄1次能一次性得到一行图像，理论上就比原来提高了512倍。假设相机一次曝光时间为40μs，那么成一幅图像时间为40μs*512＝0.02s，1秒内大约能成50幅图像。此外，由于仅进行一维方向上的摆扫，扫描单元130可以为单个的扫描振镜。扫描振镜的频率可以在10-2000KHz的频率范围内。单个扫描振镜的使用可以大幅降低噪音，并且精简装置的组成和控制的复杂度，提高了整机稳定性，同时降低了制造成本和维护成本。此外，扫描单元130也可以为空间光调制器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速组织分子成像装置，包括光发射单元、转向单元、扫描单元和线阵探测单元，其中：所述光发射单元用于发射线光束；所述转向单元用于转向所述线光束并透过样品的荧光；所述扫描单元用于调整转向的线光束的方向以逐行扫描样品；以及所述线阵探测单元用于采集所述荧光。

【技术特征摘要】
1.一种快速组织分子成像装置，包括光发射单元、转向单元、扫描单元和线阵探测单元，其中：所述光发射单元用于发射线光束；所述转向单元用于转向所述线光束并透过样品的荧光；所述扫描单元用于调整转向的线光束的方向以逐行扫描样品；以及所述线阵探测单元用于采集所述荧光。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述光发射单元包括：光源，用于发射准直光束；以及扩束线聚焦器，设置在所述光源的出口处，用于将所述准直光束扩束并一维聚焦为线光束。3.如权利要求1所述的装置，其中，所述转向单元为二向色镜。4.如权利要求1所述的装置，其中，所述扫描单元为单个的扫描振镜。5.如权利要求1所述的装置，其中，所述扫描单元为空间光调制器。6.如权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括设置在所述扫描单元下游的中继单元和内窥单元，其中所述中继单元用于将所述扫描单元扫描后的线光束聚焦到所述内窥单元；所述内窥单元用于将聚焦的线光束传导并聚焦到样品上、并接收样品发出的荧光；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，邵金华，孙锦，段后利，
申请(专利权)人：无锡海斯凯尔医学技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32