近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，涉及生物成像技术领域。包括操作平台、光学单元、切换模块、采集单元和控制单元。操作平台用于承载待检测的标本；光学单元包括近红外荧光强度成像模块和荧光时间分辨成像模块；切换模块用于近红外荧光强度成像模块和荧光时间分辨成像模块之间的切换；采集单元用于采集成像信息并形成图片以及在成像过程中自动调焦；控制单元分别与操作平台、光学单元、切换模块和采集单元连接，用于控制操作平台、光学单元、切换模块和采集单元启停，以及控制操作平台的运动。本发明专利技术实现了宽场活体以及局部细节放大的定性成像分析要求的同时实现了活体深组织下多种待分析物的定量检测分析要求。定量检测分析要求。定量检测分析要求。

【技术实现步骤摘要】
近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统


[0001]本专利技术涉及生物成像
，特别是涉及一种近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统。

技术介绍

[0002]研究表明，随着成像波长的增加，尤其是处于近红外区(780～2526纳米)，生物组织对光的吸收和散射有着显著的下降，因此目前有大量针对该波段内荧光材料和荧光成像装置的研究，用于实现活体组织的生物成像。然而随着生物医学和临床研究对于精准检测的要求越来越高，不仅要求对宽场活体以及局部细节放大的定性成像分析，更需要实现对于活体深组织下多种待分析物的定量检测分析，而目前市场上的荧光强度成像装置可以满足定性成像分析要求却无法满足定量检测分析这一要求。
[0003]相对于荧光强度成像而言，荧光时间分辨成像中的荧光探针固有的光学属性与探针的浓度、激发光照强度和生物组织穿透深度无关，因此为活体以及细胞内多种待分析物的定量分析提供了有力的分析工具。因此，针对目前近红外生物成像技术，需要一种近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，在满足定性成像分析要求的同时满足定量检测分析这一要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，以实现宽场活体以及局部细节放大的定性成像分析要求的同时实现活体深组织下多种待分析物的定量检测分析要求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下方案：
[0006]一种近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，包括：/>[0007]操作平台，用于承载待检测的标本；
[0008]光学单元，包括近红外荧光强度成像模块和荧光时间分辨成像模块；所述近红外荧光强度成像模块用于进行近红外荧光强度成像；所述荧光时间分辨成像模块用于进行荧光时间分辨成像；
[0009]切换模块，用于近红外荧光强度成像模块和荧光时间分辨成像模块之间的切换；
[0010]采集单元，用于采集成像信息并形成图片，以及，在近红外荧光强度成像过程和荧光时间分辨成像过程中，根据所述光学单元与所述操作平台之间的距离进行自动调焦；其中，所述成像信息具体为：近红外荧光强度成像的成像信息，或者，荧光时间分辨成像的成像信息；
[0011]控制单元，分别与所述操作平台、所述光学单元、所述切换模块和所述采集单元连接，用于控制所述操作平台、所述光学单元、所述切换模块和所述采集单元启停，以及，控制所述操作平台的运动。
[0012]可选地，所述操作平台包括：
[0013]操作台；
[0014]加热孵育单元，设置在所述操作台下方，用于加热所述待检测的标本；
[0015]运动单元，设置在所述加热孵育单元下方且与所述控制单元连接，用于在所述控制单元的控制下，带动所述操作台进行运动；
[0016]激光单元，设置在所述操作台侧面，用于向所述待检测的标本发射激光；
[0017]麻醉单元，设置在所述操作台侧面，用于麻醉所述待检测的标本。
[0018]可选地，所述运动单元具体为三维运动单元。
[0019]可选地，所述近红外荧光成像模块和所述荧光时间分辨成像模块设置在所述切换模块下方。
[0020]可选地，所述近红外荧光成像模块包括：
[0021]物镜，用于将所述待检测标本反射的激光和激发出的荧光准直为平行光束；
[0022]滤光片，用于滤除所述平行光束中待检测标本反射的激光；所述滤光片还用于透射所述平行光束中的荧光；所述平行光束中的荧光用于进行近红外荧光强度成像。
[0023]可选地，所述荧光时间分辨成像模块包括：
[0024]物镜，用于将所述待检测标本反射的激光和激发出的荧光准直为平行光束；
[0025]滤光片，用于滤除所述平行光束中待检测的标本反射的激光；所述滤光片还用于透射所述平行光束中的荧光；所述平行光束中的荧光用于进行荧光时间分辨成像。
[0026]斩波器，用于控制所述平行光束中荧光通过通光孔的频率；
[0027]所述斩波器包括：
[0028]转子，所述转子上设置有所述通光孔；
[0029]电机，与所述转子连接，用于带动所述转子转动；
[0030]传感器，与所述控制单元连接，用于监测所述转子的起始位置和运动位置信息并传送给所述控制单元。
[0031]可选地，所述采集单元包括：
[0032]近红外相机，用于将所述成像信息形成图片；
[0033]自动调焦组件，设置在所述近红外相机与所述光学单元之间，用于调整所述近红外相机的焦距。
[0034]可选地，所述加热孵育单元包括：
[0035]开关，与所述控制单元连接；
[0036]加热片，与所述开关连接，用于产生热量；
[0037]第一温度传感器，与所述控制单元连接，用于监测所述加热片并将温度信息传递给所述控制单元。
[0038]可选地，所述的近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统还包括避光结构；所述避光结构用于容纳所述操作平台、所述光学单元、所述切换模块、所述采集单元和所述控制单元。
[0039]可选地，所述避光结构还包括：
[0040]第二温度传感器，与所述控制单元连接，用于监测所述避光结构内的温度并将温度信息传递给所述控制单元；
[0041]补光系统，用于对明场环境下的所述待检测的标本进行补光。
[0042]根据本专利技术提供的具体实施例，公开了以下技术效果：
[0043]本专利技术实施例提供了近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，包括操作平台、光学单元、切换模块、采集单元和控制单元。操作平台承载待检测的标本，在控制单元的控制下，操作平台与光学单元之间的距离可进行调整，而随着距离的变化，采集单元可进行自动调焦。因此，若操作平台与光学单元之间的距离变大，采集单元会进行自动调焦，调焦后，其成像视野将随之变大，从而可达到宽场活体的成像效果；而若减小二者间的距离，采集单元亦会进行自动调焦，调焦后，其成像视野会变小，聚焦于局部细节，从而可达到局部细节放大的效果。也即，在本专利技术实施例中，可实现操作平台的运动与采集单元间的自动调焦联动，达到宽场活体以及局部细节放大的效果。
[0044]同时，切换模块可对近红外荧光强度成像模块与荧光时间分辨成像模块这两种成像模块进行自由切换：当需要进行定性分析，可切换至近红外荧光强度成像模块进行定性分析；而当需要进行定量分析时，可切换至荧光时间分辨成像模块进行定量分析；从而将两种成像模块结合在一起，既可以进行近红外荧光强度成像定性分析又可以实现荧光时间分辨成像定量检测分析。
附图说明
[0045]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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，其特征在于，包括：操作平台，用于承载待检测的标本；光学单元，包括近红外荧光强度成像模块和荧光时间分辨成像模块；所述近红外荧光强度成像模块用于进行近红外荧光强度成像；所述荧光时间分辨成像模块用于进行荧光时间分辨成像；切换模块，用于近红外荧光强度成像模块和荧光时间分辨成像模块之间的切换；采集单元，用于采集成像信息并形成图片，以及，在近红外荧光强度成像过程和荧光时间分辨成像过程中，根据所述光学单元与所述操作平台之间的距离进行自动调焦；其中，所述成像信息具体为：近红外荧光强度成像的成像信息，或者，荧光时间分辨成像的成像信息；控制单元，分别与所述操作平台、所述光学单元、所述切换模块和所述采集单元连接，用于控制所述操作平台、所述光学单元、所述切换模块和所述采集单元启停，以及，控制所述操作平台的运动。2.根据权利要求1所述的近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，其特征在于，所述操作平台包括：操作台；加热孵育单元，设置在所述操作台下方，用于加热所述待检测的标本；运动单元，设置在所述加热孵育单元下方且与所述控制单元连接，用于在所述控制单元的控制下，带动所述操作台进行运动；激光单元，设置在所述操作台侧面，用于向所述待检测的标本发射激光；麻醉单元，设置在所述操作台侧面，用于麻醉所述待检测的标本。3.根据权利要求2所述的近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，其特征在于，所述运动单元具体为三维运动单元。4.根据权利要求1所述的近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，其特征在于，所述近红外荧光成像模块和所述荧光时间分辨成像模块设置在所述切换模块下方。5.根据权利要求1所述的近红外活体荧光强度与荧光时间分辨一体成像系统，其特征在于，所述近红外荧光成像模块包括：物镜，用于将所述待检测标本反射的激光和激发出的荧光准直为平行光束；滤光片，用于滤除所述平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凡，张洪新，凡勇，
申请(专利权)人：上海数联生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：