内窥镜系统及内窥镜检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种内窥镜系统及内窥镜检测方法。所述内窥镜系统包括：光源，用于提供红外激发光或者提供可见光和红外激发光；内窥镜，用于将所述光源提供的可见光、红外激发光传送至待检测区域，将自待检测区域反射的可见光、将待检测区域在红外激发光照射下形成的短波红外荧光传送至图像处理单元；图像处理单元，用于采集待检测区域的可见光图像以及采集待检测区域在红外激发光照射下形成的短波红外荧光图像；显示单元，用于显示所述可见光图像和短波红外荧光图像；控制单元，用于对所述光源进行调控。本发明专利技术实施例中提供的短波红外内窥镜光学成像系统具有更高的时空分辨率和检测深度，具有更优和更广泛的应用前景。具有更优和更广泛的应用前景。具有更优和更广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
内窥镜系统及内窥镜检测方法


[0001]本专利技术涉及一种内窥镜系统，特别涉及一种内窥镜系统及内窥镜检测方法，属于医学检测


技术介绍

[0002]医学内窥镜目前已经广泛用于临床检测与手术，为临床诊断提供了体外诊断难以提供的可靠图像依据。但是目前的内窥镜光学成像波长基本都是基于可见光区(400
‑
650nm)，部分是基于传统近红外(650
‑
900nm)，但这些波长在临床医学进行成像时，不仅会受到因组织对光子的吸收和散射产生的影响，而且还会受到组织自发荧光的严重干扰，因此难以实现组织的高穿透深度和高空间分辨率成像。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种内窥镜系统及内窥镜检测方法，以克服现有技术中的不足。
[0004]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0005]本专利技术实施例提供了一种内窥镜系统，包括：
[0006]光源，用于提供红外激发光和可见光；
[0007]内窥镜，与光源、信号分离二次成像单元连接，并用于将所述光源提供的可见光、红外激发光由导光束传送至待检测区域，以及，将自待检测区域反射的可见光、将待检测区域在红外激发光照射下形成的短波红外荧光传送至信号分离二次成像单元；
[0008]信号分离二次成像单元，还与图像处理单元连接，并至少用于将内窥镜采集的短波红外荧光、反射的可见光分离，并将短波红外荧光、反射的可见光分别成像至图像处理单元的不同探测器；
[0009]图像处理单元，用于将所述短波红外荧光、反射的可见光分别对应转换为短波红外荧光图像信号、可见光图像信号；
[0010]显示单元，与所述图像处理单元连接，并用于将所述可见光图像信号和短波红外荧光图像信号以人眼可见的方式显示；
[0011]控制单元，与所述光源、图像处理单元、显示单元连接，并用于对所述光源进行调控。
[0012]本专利技术实施例还提供了一种内窥镜检测方法，所述内窥镜检测方法是基于所述的内窥镜系统实施的，并且，所述内窥镜检测方法包括：
[0013]通过光源提供红外激发光和可见光，以使待检测区域在红外激发光照射下产生短波红外荧光并反射可见光；
[0014]通过内窥镜将所述光源提供的可见光、红外激发光由导光束传送至待检测区域，以及，将自待检测区域反射的可见光、将待检测区域在红外激发光照射下形成的短波红外荧光传送至信号分离二次成像单元，以及，通过信号分离二次成像单元将内窥镜采集的短
波红外荧光、反射的可见光分离，并将短波红外荧光、反射的可见光分别成像至图像处理单元的不同探测器；
[0015]通过图像处理单元将所述短波红外荧光、反射的可见光分别对应转换为短波红外荧光图像信号、可见光图像信号；
[0016]通过显示单元将所述可见光图像信号和短波红外荧光图像信号以人眼可见的方式显示。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点包括：本专利技术实施例中提供的短波红外内窥镜光学成像系统，结合可见光图像和短波红外荧光成像的内窥镜，可利用对可见光的强度和红外激发光的强度的控制，使得短波红外内窥镜光学成像系统具有更高的时空分辨率和检测深度，具有更优和更广泛的应用前景。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例1中提供的一种用于在可见光区和短波红外区并行成像的内窥镜系统的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术实施例1中提供的一种内窥镜光发射器的结构示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例1中提供的摄像机的光学系统的结构示意图；
[0021]图4是本专利技术实施例1中提供一种操作并行成像的内窥镜的方法流程示意图；
[0022]图5是本专利技术实施例2中提供的一种用于在可见光区和短波红外区并行成像的立体内窥镜系统的结构示意图。
具体实施方式
[0023]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0024]在短波红外荧光内窥镜检查中，外源性荧光团如吲哚菁绿(ICG)可以被施用于患者并且将与待观察的组织(即待检测区域，下同)结合，使用波长短于短波红外荧光的激发光来照射组织并且激发组织中的荧光团，短波红外荧光成像具有更低的组织散射和吸收、更高的穿透深度，为了观察荧光图像，利用光学滤光装置来阻挡红外激发光到达探测器。探测器通常具有从350nm至2500nm的光谱响应，从而使得探测器能够捕获光以在可见光区和短波红外区成像。对于采用单个宽谱探测器，本专利技术实施例中提供了结合可见光图像和短波红外荧光成像的内窥镜，利用对可见光的强度和红外激发光的强度的控制，以使得反射的可见光不会淹没(overwhelm)探测器光的强度。
[0025]本专利技术实施例提供了一种内窥镜系统，包括：
[0026]光源，用于提供红外激发光和可见光；
[0027]内窥镜，与光源、信号分离二次成像单元连接，并用于将所述光源提供的可见光、红外激发光由导光束传送至待检测区域，以及，将自待检测区域反射的可见光、将待检测区域在红外激发光照射下形成的短波红外荧光传送至信号分离二次成像单元；
[0028]信号分离二次成像单元，还与图像处理单元连接，并至少用于将内窥镜采集的短波红外荧光、反射的可见光分离，并将短波红外荧光、反射的可见光分别成像至图像处理单元的不同探测器；
[0029]图像处理单元，用于将所述短波红外荧光、反射的可见光分别对应转换为短波红外荧光图像信号、可见光图像信号；
[0030]显示单元，与所述图像处理单元连接，并用于将所述可见光图像信号和短波红外荧光图像信号以人眼可见的方式显示；
[0031]控制单元，与所述光源、图像处理单元、显示单元连接，并用于对所述光源进行调控。
[0032]在一些较为具体的实施方案中，所述光源包括可见光光源和红外激发光源，所述可见光光源和红外激发光源能够被独立的控制。
[0033]在一些较为具体的实施方案中，所述光源包括可见光光源和红外光源，所述红外激发光的波长为760
‑
1800nm，所述短波红外荧光的波长为900
‑
2500nm。
[0034]在一些较为具体的实施方案中，所述光源经光纤线缆与所述内窥镜连接。
[0035]在一些较为具体的实施方案中，所述内窥镜包括柔性外壳、微型化成像物镜、传像束和导光束，所述微型化成像物镜、传像束、导光束被包裹在所述柔性外壳内，其中，所述导光束与传像束并行设置，所述微型化成像物镜与所述传像束连接，所述导光束与所述光纤线缆相匹配，所述微型化成像物镜朝向待检测区域，所述传像束与所述信号分离二次成像单元相匹配；
[0036]在一些较为具体的实施方案中，所述柔性外壳的外径为1.5
‑
12mm。
[0037]在一些较为具体的实施方案中，所述微型化成像物镜的外径为1.0
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜系统，其特征在于，包括：光源，用于提供红外激发光和可见光；内窥镜，与光源、信号分离二次成像单元连接，并用于将所述光源提供的可见光、红外激发光由导光束传送至待检测区域，以及，将自待检测区域反射的可见光、将待检测区域在红外激发光照射下形成的短波红外荧光传送至信号分离二次成像单元；信号分离二次成像单元，还与图像处理单元连接，并至少用于将内窥镜采集的短波红外荧光、反射的可见光分离，并将短波红外荧光、反射的可见光分别成像至图像处理单元的不同探测器；图像处理单元，用于将所述短波红外荧光、反射的可见光分别对应转换为短波红外荧光图像信号、可见光图像信号；显示单元，与所述图像处理单元连接，并用于将所述可见光图像信号和短波红外荧光图像信号以人眼可见的方式显示；控制单元，与所述光源、图像处理单元、显示单元连接，并用于对所述光源进行调控。2.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于：所述光源包括可见光光源和红外激发光源，所述可见光光源和红外激发光源能够被独立的控制；和/或，所述红外激发光的波长为760
‑
1800nm，所述短波红外荧光的波长为900
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2500nm。3.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于：所述光源经光纤线缆与所述内窥镜连接；和/或，所述内窥镜包括柔性外壳、微型化成像物镜、传像束和导光束，所述微型化成像物镜、传像束、导光束被包裹在所述柔性外壳内，其中，所述导光束与传像束并行设置，所述微型化成像物镜与所述传像束连接，所述导光束与所述光纤线缆相匹配，所述微型化成像物镜朝向待检测区域，所述传像束与所述信号分离二次成像单元相匹配；和/或，所述柔性外壳的外径为1.5
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12mm；和/或，所述微型化成像物镜的外径为1.0
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10mm，和/或，所述微型化成像物镜包括沿光的传输方向依次设置的多片微透镜；和/或，所述微型化成像物镜的在350
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2500nm的波段内具有矫正像差，所述微型化成像物镜的透过率≥50％；和/或，所述传像束能够对350
‑
2500nm波段内的光信号进行传输。4.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于：所述信号分离二次成像单元沿光的传输方向依次设置的一分二双共轭成像镜组、二向色镜以及多通道滤光片。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强斌，张叶俊，吴峰，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：