CN103284681A

CN103284681A - 一种血管内双光谱成像装置

Info

Publication number: CN103284681A
Application number: CN2013101971200A
Authority: CN
Inventors: 朱剑锋; 杨西斌; 熊大曦
Original assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Current assignee: Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology of CAS
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明公开了一种血管内双光谱成像装置，包括照明模块、成像模块、控制模块及上位机，所述照明模块包括从左到右依次设置的白光光源、激发滤片、耦合镜组、传光光纤束；所述成像模块包括从右到左依次设置的传像光纤束、成像镜组、第一反光镜、第二反光镜、屏障滤片、可见光相机、近红外相机；所述控制模块包括从下到上依次设置的控制驱动电路、数据接口、人机交互界面。本发明同时具有可见光和近红外两个成像通道，且两个成像通道可自由、快速切换，因而操作者可在近红外荧光图像的准实时引导下，进行明场照明条件下的给药操作，克服了现有装置存在的耗时长，操作不方便的缺点，且装置集成度高，成本低。

Description

一种血管内双光谱成像装置

技术领域

本发明涉及一种光谱成像装置，具体涉及一种血管内双光谱成像装置。

背景技术

现有的血管内成像装置只具有一个成像通道，其成像器件为CMOS或CCD相机。受感光芯片材料的限制，CMOS相机或CCD相机的波长响应范围较窄，其仅在可见光区具有较高的量子效率或成像质量，因此只能用于血管内的明场成像。随着血管内成像技术的发展，近些年出现了血管内近红外荧光成像的新方法，其基本原理是使用激发光激发注入血管内的荧光物质产生近红外荧光，然后利用生物组织对近红外光吸收较弱的特点，通过荧光成像的方法判断血管支架附近是否存在炎症，如存在炎症，则由血管内窥镜介入血管进行明场照明并通过血管内窥镜的灌注通道向炎症部位给药。从实际的使用情况来看，这一方法存在以下不足：

1、操作不方便。近红外荧光成像与明场成像分属不同的成像单元，即需要两套介入血管的血管导入端，而受血管管径的限制，医生操作时只能先将近红外荧光成像的导入端介入血管，待确定炎症部分后将导入端抽出，并导入明场成像的血管导入端进行给药。由于这一过程耗时较长，因而导致近红外荧光成像对明场照明下给药的引导作用并不明显，即不能对炎症部分进行准实时引导下的精确给药；

2、装置集成度低，成本高。传光光纤束和传像光纤束是血管内成像装置的核心器件，现有的装置或方法必须使用两套传光光纤束和传像光纤束来分别实现近红外荧光成像与明场成像，装置的集成度低，成本高。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种血管内双光谱成像装置，显著提高装置的实际使用效果和集成度，降低装置的成本。

样处理厂的告知系统为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种血管内双光谱成像装置，包括照明模块、成像模块、控制模块及上位机，所述照明模块包括从左到右依次设置的白光光源、激发滤片、耦合镜组、传光光纤束；所述成像模块包括从右到左依次设置的传像光纤束、成像镜组、第一反光镜、第二反光镜、屏障滤片、可见光相机、近红外相机；所述控制模块包括从下到上依次设置的控制驱动电路、数据接口、人机交互界面。

进一步的，所述传光光纤束和所述传像光纤束在末端连接血管导入端，所述血管导入端的另一端设置有组织。

进一步的，所述白光光源为气体放电灯或发光二极管。

进一步的，所述可见光相机和所述近红外相机的靶面大小相同。

本发明的有益效果是：

1、本发明同时具有可见光和近红外两个成像通道，且两个成像通道可自由、快速切换，因而操作者可在近红外荧光图像的准实时引导下，进行明场照明条件下的给药操作，克服了现有装置存在的耗时长，操作不方便的缺点；

2、由于明场成像及近红外荧光成像共用同一套光学传输系统，所以装置中只需使用一套传光光纤束和传像光纤束，装置集成度高，成本低。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本发明的明场成像光线图；

图2为本发明的近红外荧光成像光线图。

图中标号说明：

A、照明模块，A1、白光光源，A2、激发滤片，A3、耦合镜组，A4、传光光纤束，B、成像模块，B1、传像光纤束，B2、成像镜组，B3、第一反光镜，B4、第二反光镜，B5、可见光相机，B6、近红外相机，B7、屏障滤片，C、控制模块，C1、控制驱动电路，C2、数据接口，C3、人机交互界面，D、上位机，E、血管导入端，F、组织。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

一种血管内双光谱成像装置，包括照明模块A、成像模块B、控制模块C及上位机D，所述照明模块A包括从左到右依次设置的白光光源A1、激发滤片A2、耦合镜组A3、传光光纤束A4；所述成像模块B包括从右到左依次设置的传像光纤束B1、成像镜组B2、第一反光镜B3、第二反光镜B4、屏障滤片B7、可见光相机B5、近红外相机B6；所述控制模块C包括从下到上依次设置的控制驱动电路C1、数据接口C2、人机交互界面C3。

进一步的，所述传光光纤束A4和所述传像光纤束B1在末端连接血管导入端E，所述血管导入端E的另一端设置有组织F。

进一步的，所述白光光源A1为气体放电灯或发光二极管。

进一步的，所述可见光相机B5和所述近红外相机B6的靶面大小相同。

本发明具有明场成像和近红外荧光成像两种成像模式，采用所述可见光相机B5进行明场成像，所述近红外相机B6进行近红外荧光成像，且两种成像模式之间可自由、快速切换。

参见图1所示，明场成像时，所述控制驱动电路C1驱动所述白光光源A1发光，光线经所述耦合镜组A3耦合后进入所述传光光纤束A4传输，并在光纤束的出口所述血管导入端E出射，照亮待观察所述组织F；所述血管导入端E另有一根与所述传光光纤束A4合束的所述传像光纤束B1，所述组织F反射光进入所述传像光纤束B1传输至光纤束出口端，然后依次经过所述成像镜组B2、所述第一反光镜B3、所述第二反光镜B4之后成像于所述可见光相机B5靶面上，最后由所述数据接口C2传输至所述上位机D进行处理和显示。

参见图2所示，近红外荧光成像时，所述控制模块C使置于所述白光光源A1和所述耦合镜组A3之间的所述激发滤片A2切入光路，并同时使置于所述成像镜组B2之后的所述第一反光镜B3切出光路，此时，所述白光光源A1发出的光线经所述激发滤片A2过滤后获得符合要求的荧光激发光，经所述耦合镜组A3耦合后进入所述传光光纤束A4传输，并在所述血管导入端E出射，激发预先注入血管内的荧光剂产生近红外荧光，荧光由所述传像光纤束B1收集后，传输至光纤束出口端，然后依次经过所述成像镜组B2、所述屏障滤片B7之后成像于所述近红外相机B6靶面上，最后由所述数据接口C2传输至所述上位机D进行处理和显示。在此过程中，所述驱动控制电路C1将生成一个时钟同步信号，以保证所述激发滤片A2和所述第一反光镜B3切入、切出光路的同步，避免不同成像模式之间发生串扰。

以上所述仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种血管内双光谱成像装置，包括照明模块（A）、成像模块（B）、控制模块（C）及上位机（D），其特征在于：所述照明模块（A）包括从左到右依次设置的白光光源（A1）、激发滤片（A2）、耦合镜组（A3）、传光光纤束（A4）；所述成像模块（B）包括从右到左依次设置的传像光纤束（B1）、成像镜组（B2）、第一反光镜（B3）、第二反光镜（B4）、屏障滤片（B7）、可见光相机（B5）、近红外相机（B6）；所述控制模块（C）包括从下到上依次设置的控制驱动电路（C1）、数据接口（C2）、人机交互界面（C3）。

2. 根据权利要求1所述的血管内双光谱成像装置，其特征在于：所述传光光纤束（A4）和所述传像光纤束（B1）在末端连接血管导入端（E），所述血管导入端（E）的另一端设置有组织（F）。

3.根据权利要求1所述的血管内双光谱成像装置，其特征在于：所述白光光源（A1）为气体放电灯或发光二极管。

4.根据权利要求1所述的血管内双光谱成像装置，其特征在于：所述可见光相机（B5）和所述近红外相机（B6）的靶面大小相同。