CN105982645A - 荧光影像仪及病灶区摄像的方法 - Google Patents
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Abstract
一种荧光影像仪及病灶区摄像的方法，其中，荧光影像仪包括：摄像机，适于采集病灶区影像；照明光源，适于提供照明光，照明病灶区；分时复用激发光源，适于提供至少两种波段不同的激发光光源，所述激发光适于激发病灶区对应的靶向药物发荧光，波段不同的激发光光源共用分时复用激发光源的光路，波段不同的激发光激发对应的靶向药物时序不同。本发明实施例的荧光影像仪体积小、精确度高且能够对可见光波段的荧光的靶向药物摄影合成，本发明实施例的病灶区摄像的方法精确度高、干扰小且能够对可见光波段的荧光的靶向药物摄影合成。
Description
技术领域
本发明涉及分子成像技术领域，特别涉及一种荧光影像仪及病灶区摄像的方法。
背景技术
癌症治疗最有疗效的方法是手术切除和化疗。而手术切除后遗留的癌症细胞的数量是衡量手术切除成功与否的一个指标：遗留的癌症细胞的多少和彻底清除的程度极大的影响了病情后期的发展，手术后如果有过多的癌症细胞遗留在器官上，则可能直接降低了随后的化疗效果和病人的存活几率。
对于尺寸较小的癌症组织或肿瘤边界，医生很难从肉眼和触摸的经验上给予准确判断。并且在病人的病灶区，癌症组织和血管、神经等正常组织交错，肉眼无法分辨，在手术时，医生如果在切除癌症细胞的同时，过多的切除血管和神经等正常组织，会对病人的健康和功能造成巨大伤害。
因此，能为医生提供病灶区实时影像且能够精确分辨癌症组织和正常组织的设备，成为现在研究的热点。
发明内容
本发明解决的问题是体积小、精确度高且能够对可见光波段的荧光的靶向药物摄影合成的荧光影像仪及病灶区摄像的方法。
为解决上述问题，本发明提供一种荧光影像仪，包括：摄像机，适于实时采集病灶区影像；照明光源，适于提供照明光，照明病灶区；分时复用激发光源，适于提供至少两种波段不同的激发光光源，所述激发光适于激发病灶区对应的靶向药物发荧光，波段不同的激发光光源共用分时复用激发光源的光路，波段不同的激发光激发对应的靶向药物时序不同。
可选的，所述照明光源照明病灶区的时序与激发光源激发对应的靶向药物时序不同。
可选的，当分时复用激发光源提供第一波段的激发光源和第二波段的激发光源时，所述分时复用激发光源包括：选择性的反射第一波段的激发光且透射第二波段的激发光的分光镜；相对分光镜的反射面设置的第一波段的激发光源；相对分光镜的透射面设置的第二波段的激发光源；滤光片，所述滤光片适于过滤掉激发光的荧光波段；会聚透镜，将通过过滤片的激发光会聚；光学波导，适于传播会聚透镜会聚的激发光；扩束镜，适于将光学波导传播的激发光扩束至病灶区。
可选的，还包括，控制器，所述控制器在周期时段内，控制照明光在第一时段照明病灶区；控制第一波段的激发光在第二时段激发病灶区对应的靶向药物发第一荧光；控制第二波段的激发光在第三时段激发病灶区对应的靶向药物发第二荧光；控制摄像机依次采集第一时段的病灶区照明图像，第二时段的第一荧光图像，第三时段的第二荧光图像。
可选的，所述周期时段以50毫秒为一个周期，第一时段为15毫秒，第二时段为15毫秒，第三时段为15毫秒。
可选的，还包括：图像合成器，所述图像合成器将周期时段内的病灶区照明图像、第一荧光图像和第二荧光图像合成。
可选的，所述照明光源为白光光源。
可选的，第一波段为495纳米至515纳米或760纳米至780纳米；第二波段为795纳米至815纳米。
可选的，不同波段的激发光对应的靶向药物对应于病灶区不同的组织。
可选的，495纳米至515纳米的第一波段对应的靶向药物为叶酸-异硫氰酸荧光素；760纳米至780纳米的第一波段对应的靶向药物为C61H67N9O17S4或C61H67N9O17S4衍生药物；第二波段对应的靶向药物为吲哚菁绿。
可选的，当分时复用激发光源提供第一波段的激发光源、第二波段的激发光源和第三波段的激发光源时，所述分时复用激发光源包括：选择性的反射第一波段的激发光且透射第二波段的激发光的第一分光镜；选择性的透射第一波段的激发光和第二波段的激发光且反射第三波段的激发光的第二分光镜；相对第一分光镜的反射面设置的第一波段的激发光源；相对第一分光镜的透射面设置的第二波段的激发光源；相对于第二分光镜的反射面设置的第三波段的激发光源；滤光片，所述滤光片适于过滤掉激发光的荧光波段；会聚透镜，将通过过滤片的激发光会聚；光学波导，适于传播会聚透镜会聚的激发光；扩束镜，适于将光学波导传播的激发光扩束至病灶区。
可选的，第一波段对应的靶向药物为叶酸-异硫氰酸荧光素；第二波段对应的靶向药物为吲哚菁绿；第三波段对应的靶向药物为单纯疱疹病毒。
可选的，当分时复用激发光源提供第一波段的激发光源、第二波段的激发光源...第n波段的激发光源时，所述分时复用激发光源包括：选择性的反射第一波段的激发光且透射第二波段的的激发光的第一分光镜；选择性的透射第一波段的激发光和第二波段的激发光且反射第三波段的激发光的第二分光镜；...；选择性的透射第一波段的激发光、第二波段的激发光...第n-1波段的激发光且反射第n波段的激发光的第n-1分光镜；相对第一分光镜的反射面设置的第一波段的激发光源；相对第一分光镜的透射面设置的第二波段的激发光源；相对于第二反光镜的反射面设置的第三波段的.激发光源；...；相对于第n-1分光镜的反射面设置的第n波段的激发光源；滤光片，所述滤光片适于过滤掉激发光的荧光波段；会聚透镜，将通过过滤片的激发光会聚；光学波导，适于传播会聚透镜会聚的激发光；扩束镜，适于将光学波导传播的激发光扩束至病灶区。
可选的，所述分光镜为45度分光镜。
本发明还提供一种病灶区摄像的方法，包括：对病灶区提供与激发光光源数量和波段对应的靶向药物，不同的靶向药物对应于病灶区不同的组织；在周期时段对病灶区进行分时复用摄像；对周期时段内的分时复用摄像合成。
与现有技术相比，本发明实施例的荧光影像仪通过一台摄像机在周期时段依次获取病灶区照明图像、第一荧光图像和第二荧光图像，病灶区照明图像、第一荧光图像和第二荧光图像互不干扰，且第一荧光图像和第二荧光图像可以选用可见波段的荧光影像，选择宽泛，并且，本实施例的荧光影像仪体积小，移动性好，影像精确度高。
附图说明
图1是本发明一实施例的荧光影像仪示意图；
图2是本发明一实施例的分时复用激发光源示意图；
图3是本发明一实施例的控制器的时序图；
图4是图像合成器将病灶区照明图像、第一荧光图像和第二荧光图像合成示意图；
图5是本发明另一实施例的分时复用激发光源示意图；
图6是本发明另一实施例的分时复用激发光源示意图；
图7是本发明一实施例的C61H67N9O17S4的分子式示意图。
具体实施方式
目前的大多数荧光影像系统为了能够实现同时采集病灶区的荧光标记图像的能力，往往都设计成由两台或三台摄像机同时工作，分工完成实时采集不同光谱影像的任务，然后将不同光谱影像合成药物靶向的手术图像。
现有两台或三台摄像机的荧光影像系统体积较大，无法小型化，可移动性差；而且两台或三台摄像机同时工作，位置无法精确重叠，影像合成难度高且有误差。
更需要指出的是，两台或三台摄像机同时工作的荧光影像系统，由于必须对整体的病灶区采用可见照明光摄影，如果对病灶区的部分组织(例如癌症细胞)采用可见光波段的荧光的靶向药物，在合成摄影时，整体的病灶区影像和可见波段的荧光影像互相干扰，合成的图像不能为医生提供导引。
为此，本发明的发明人提供一种荧光影像仪，采用利用一台摄像机分时复用采集影像并合成，不但减小了荧光影像仪的体积，而且病灶区的照明影像与病灶区的部分组织(例如癌症细胞、血管、或神经)影像互不干扰，合成的影像精确度高，能够为医生提供病人癌症细胞与其他正常组织的精确分辨的实时影像，为医生切除荧光标记的癌症肿瘤和靶向的其他病灶提供精确引导，减少癌症细胞认定过程中的不确定性和误判，提高医生手术的成功率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明提供一实施例的荧光影像仪，请参考图1，包括：摄像机110，适于实时采集病灶区影像；照明光源120，适于提供照明光，照明病灶区；分时复用激发光源130，适于提供至少两种波段不同的激发光光源，所述激发光适于激发病灶区对应的靶向药物发荧光，波段不同的激发光光源共用分时复用激发光源的光路，波段不同的激发光激发对应的靶向药物时序不同。
其中，摄像机110为CCD摄像机，在本实施例中，所述摄像机110为60赫兹高速CCD摄像机，所述摄像机110采集病灶区的照明影像以及病灶区的特定组织的荧光影像，例如癌症细胞、血管、或神经的荧光影像。需要说明的是，所述摄像机110还包括窄带滤光片111，所述窄带滤光片111用于过滤掉激发光。
设置于摄像机110一侧的照明光源120，作为一实施例，所述照明光源120为白光光源，用于照明病灶区，为摄像机110提供照明影像。
分时复用激发光源130，适于提供至少两种波段不同的激发光光源，下面以两种不同波段的激发光光源做示范性说明。
在一实施例中，两种波段不同的激发光光源为第一波段为495纳米至515纳米或760纳米至780纳米；第二波段为795纳米至815纳米，495纳米至515纳米的第一波段对应的靶向药物为叶酸-异硫氰酸荧光素；760纳米至780纳米的第一波段对应的靶向药物为C61H67N9O17S4或C61H67N9O17S4衍生药物；第二波段对应的靶向药物为吲哚菁绿。
需要指出的是，叶酸-异硫氰酸荧光素具有癌症细胞靶向性和在激发光激发下发荧光，当通过血液注入叶酸-异硫氰酸荧光素时，叶酸-异硫氰酸荧光素循环至癌症细胞处，可以与癌症细胞分泌出的叶酸受体结合在一起。在495纳米至515纳米激发光的照耀下发540纳米左右的荧光，提供癌症细胞的位置信息，叶酸-异硫氰酸荧光素能够发出可见光波段的荧光，且与吲哚菁绿的荧光具有差异较大的波段，互相不会干扰。
C61H67N9O17S4或C61H67N9O17S4衍生药物也具有癌症细胞靶向性和在激发光激发下发荧光，C61H67N9O17S4的分子式请参考图7，以C61H67N9O17S4为例，当通过血液注入C61H67N9O17S4时，C61H67N9O17S4循环至癌症细胞处，可以与癌症细胞分泌出的叶酸受体结合在一起。在760纳米至780纳米的激发光的照耀下发800纳米左右的荧光，提供癌症细胞的位置信息，C61H67N9O17S4能够发出近红外波段的荧光，760纳米至780纳米的激发光能穿透细胞组织，获得更准确的癌症细胞分布信息。
吲哚菁绿具有血液靶向性，能够在795纳米至815纳米的激发光的照耀下发835纳米左右的荧光，提供血管的位置信息。
其中，请参考图2，当分时复用激发光源提供第一波段的激发光源和第二波段的激发光源时，分时复用激发光源包括：选择性的反射第一波段的激发光且透射第二波段的激发光的分光镜131；相对分光镜131的反射面设置的第一波段的激发光源132；相对分光镜131的透射面设置的第二波段的激发光源133；滤光片134，所述滤光片134适于过滤掉激发光的荧光波段；会聚透镜135，将通过过滤片134的激发光会聚；光学波导136，放置于会聚透镜135的焦点位置，适于传播会聚透镜会聚的激发光；扩束镜137，适于将光学波导传播的激发光扩束至病灶区。
作为一实施例，所述分光镜131为45度分光镜。
第一波段的激发光源132为495纳米至515纳米或760纳米至780纳米的光源，需要说明的是，激发光源132采用LED光源，而LED光源发出的光具有较宽的波段，因此，需要采用滤光片134过滤掉激发光的荧光波段，避免激发光源132和133波段范围过宽，激发光与激发靶向药物发出的荧光互相干扰，导致图像失效。
请依旧参考图1，荧光影像仪还包括：控制器140，所述控制器在周期时段内，控制照明光在第一时段照明病灶区；控制第一波段的激发光在第二时段激发病灶区对应的靶向药物发第一荧光；控制第二波段的激发光在第三时段激发病灶区对应的靶向药物发第二荧光；控制摄像机依次采集第一时段的病灶区照明图像，第二时段的第一荧光图像，第三时段的第二荧光图像。
图像合成器，所述图像合成器将周期时段内的病灶区照明图像、第一荧光图像和第二荧光图像合成。
其中，在一个实施例中，请参考图3，所述周期时段以50毫秒为一个周期，其中，预备时间约为0毫秒至2.5毫秒，预备时间内，摄像机110、照明光源120和分时复用激发光源130都不工作，需要说明的是，预备时间的大小可以根据实际需要进行设置，在0毫米至5毫秒范围选择，在此特意说明，本领域的技术人员可以根据产品的特性选择，不应过分限制本发明的保护范围。第一时段内，控制器140开启照明光源120，控制照明光照明病灶区且控制摄像机110采集第一时段的病灶区照明图像，本实施例中，第一时段为15毫秒；第二时段内，控制器关闭照明光源120，开启第一波段的激发光源，第一波段的激发光在第二时段照射至病灶区，激发病灶区对应的靶向药物发第一荧光，控制器140同时控制摄像机采集第二时段的第一荧光图像。在本实施例中，第二时段为15毫秒；第三时段内，控制器关闭第一波段的激发光源，开启第二波段的激发光源，第二波段的激发光在第三时段照射至病灶区，激发病灶区对应的靶向药物发第二荧光；控制器140同时控制摄像机采集第三时段的第二荧光图像，在本实施例中，第三时段为15毫秒。第三时段结束后，控制器关闭第二波段的激发光源。
在其他实施例中，第一时段、第二时段和第三时段可以相同也可以不同，第一时段、第二时段和第三时段也可以根据实际需要选取，在此特意说明，不应过分限制本发明的保护范围。
请参考图4，图像合成器将50毫秒周期时段内的病灶区照明图像201、第一荧光图像202和第二荧光图像203合成为一帧图像200；具体地，将第一荧光图像和第二荧光图像经过去噪声处理后，将第一荧光图像和第二荧光图像变换成不同的伪彩色，然后经过图像算法叠加在病灶区照明图像上(其中，靶向荧光的强度与伪彩色的颜色层次相关)，形成一帧图像。
在下一个50毫秒周期内，重复上述步骤，图像合成器将合成的图像以每秒20帧图像的实时成像效果输出至显示器，以供医生参考。
需要说明的是，图像采集速度在60赫兹每秒。成像芯片像素为1920×1080，像素元大小为5.5微米，像素灰度为14比特。摄像机110的镜头的成像距离为30-60厘米为佳。
激发光光源的波长通过滤光片选择在靶向药物最佳吸收峰处，宽度为约30nm，并过滤荧光波段。相机前方的滤光片的波段选择也应避开激发光波长，同时选择荧光峰值处约30nm宽的光谱可以通过进入相机，被采集为靶向药物的荧光图像。各时序控制精度应在100微秒以内，防止图像之间出现串扰。
本发明实施例的荧光影像仪通过一台摄像机在周期时段依次获取病灶区照明图像、第一荧光图像和第二荧光图像，病灶区照明图像、第一荧光图像和第二荧光图像互不干扰，且第一荧光图像和第二荧光图像可以选用可见波段的荧光影像，选择宽泛，并且，本实施例的荧光影像仪体积小，移动性好，影像精确度高。
本发明还提供一实施例的荧光影像仪，请依旧参考图1，包括：摄像机110，适于采集病灶区影像；照明光源120，适于提供照明光，照明病灶区；分时复用激发光源130，适于提供至少两种波段不同的激发光光源，所述激发光适于激发病灶区对应的靶向药物发荧光，波段不同的激发光光源共用分时复用激发光源的光路，波段不同的激发光激发对应的靶向药物时序不同。
当分时复用激发光源提供第一波段的激发光源、第二波段的激发光源和第三波段的激发光源时，请参考图5，所述分时复用激发光源包括：选择性的反射第一波段的激发光且透射第二波段的激发光的第一分光镜；选择性的透射第一波段的激发光和第二波段的激发光且反射第三波段的激发光的第二分光镜；相对第一分光镜的反射面设置的第一波段的激发光源；相对第一分光镜的透射面设置的第二波段的激发光源；相对于第二分光镜的反射面设置的第三波段的激发光源；滤光片，所述滤光片适于过滤掉激发光的荧光波段；会聚透镜，将通过过滤片的激发光会聚；光学波导，适于传播会聚透镜会聚的激发光；扩束镜，适于将光学波导传播的激发光扩束至病灶区。
第一波段为495纳米至515纳米或760纳米至780纳米；第二波段为795纳米至815纳米，495纳米至515纳米的第一波段对应的靶向药物为叶酸-异硫氰酸荧光素；760纳米至780纳米的第一波段对应的靶向药物为C61H67N9O17S4；795纳米至815纳米的第二波段对应的靶向药物为吲哚菁绿；第三波段为350纳米至400纳米，第三波段对应的靶向药物为单纯疱疹病毒。
需要说明的是，单纯疱疹病毒对神经具有靶向性，能够在350纳米至400纳米的激发光的照耀下发450纳米左右的荧光，提供神经的位置信息。
荧光影像仪还包括：控制器，所述控制器在周期时段内，控制照明光在第一时段照明病灶区；控制第一波段的激发光在第二时段激发病灶区对应的靶向药物发第一荧光；控制第二波段的激发光在第三时段激发病灶区对应的靶向药物发第二荧光；控制第三波段的激发光在第四时段激发病灶区对应的靶向药物发第三荧光；控制摄像机依次采集第一时段的病灶区照明图像，第二时段的第一荧光图像，第三时段的第二荧光图像和第四时段的第三荧光图像。
图像合成器，所述图像合成器将周期时段内的病灶区照明图像、第一荧光图像、第二荧光图像和第三荧光图像合成。
在一个实施例中，所述周期时段以50毫秒为一个周期，其中，预备时间约为0毫秒至5毫秒，预备时间内，摄像机110、照明光源120和分时复用激发光源130都不工作，需要说明的是，预备时间的大小可以根据实际需要进行设置，在0毫米至10毫秒范围选择，在此特意说明，本领域的技术人员可以根据产品的特性选择，不应过分限制本发明的保护范围。第一时段内，控制器开启照明光源，控制照明光照明病灶区且控制摄像机采集第一时段的病灶区照明图像，本实施例中，第一时段为10毫秒；第二时段内，控制器关闭照明光源，开启第一波段的激发光源，第一波段的激发光在第二时段照射至病灶区，激发病灶区对应的靶向药物发第一荧光，控制器同时控制摄像机采集第二时段的第一荧光图像。在本实施例中，第二时段为10毫秒；第三时段内，控制器关闭第一波段的激发光源，开启第二波段的激发光源，第二波段的激发光在第三时段照射至病灶区，激发病灶区对应的靶向药物发第二荧光；控制器同时控制摄像机采集第三时段的第二荧光图像，在本实施例中，第三时段为10毫秒。第四时段内，控制器关闭第二波段的激发光源，开启第三波段的激发光源，第三波段的激发光在第四时段照射至病灶区，激发病灶区对应的靶向药物发第三荧光；控制器同时控制摄像机采集第四时段的第三荧光图像，第四时段为10毫秒。第四时段结束后，控制器关闭第三波段的激发光源。所述图像合成器将周期时段内的病灶区照明图像、第一荧光图像、第二荧光图像和第三荧光图像合成。在下一个50毫秒周期内，重复上述步骤，图像合成器将合成的图像以每秒20帧图像的实时成像效果输出至显示器，以供医生参考。
在本实施例中，通过一台摄像机在周期时段依次获取病灶区照明图像、第一荧光图像、第二荧光图像和第三荧光图像，病灶区照明图像、第一荧光图像、第二荧光图像和第三荧光图像互不干扰，且第一荧光图像、第二荧光图像和第三荧光图像可以选用可见波段的荧光影像，选择宽泛，并且，本实施例的荧光影像仪体积小，移动性好，影像精确度高。
进一步地，实时影像能够提供癌症组织、血管和神经的实时影像，实时影像数据精确，能够为医生提供高参考价值，提高手术效果。
本发明还提供又一实施例的荧光影像仪，请参考图6，本实施例与上述的实施例的区别在于，当分时复用激发光源提供第一波段的激发光源、第二波段的激发光源...第n波段的激发光源时，所述分时复用激发光源包括：选择性的反射第一波段的激发光且透射第二波段的的激发光的第一分光镜；选择性的透射第一波段的激发光和第二波段的激发光且反射第三波段的激发光的第二分光镜；...；选择性的透射第一波段的激发光、第二波段的激发光...第n-1波段的激发光且反射第n波段的激发光的第n-1分光镜；相对第一分光镜的反射面设置的第一波段的激发光源；相对第一分光镜的透射面设置的第二波段的激发光源；相对于第二反光镜的反射面设置的第三波段的激发光源；...；相对于第n-1分光镜的反射面设置的第n波段的激发光源；滤光片，所述滤光片适于过滤掉激发光的荧光波段；会聚透镜，将通过过滤片的激发光会聚；光学波导，适于传播会聚透镜会聚的激发光；扩束镜，适于将光学波导传播的激发光扩束至病灶区。
本发明实施例能够提供实时提供癌症细胞与其他更多的人体组织的影像信息，实时图像更加精确。
本发明的实施例还提供一种病灶区摄像的方法，包括：采用上述任一实施例的荧光影像仪对病灶区摄像，包括：对病灶区提供与激发光光源数量和波段对应的靶向药物，不同的靶向药物对应于病灶区不同的组织；在周期时段对病灶区进行分时复用摄像；对周期时段内的分时复用摄像合成。
其中，第一波段为495纳米至515纳米或760纳米至780纳米；第二波段为795纳米至815纳米，495纳米至515纳米的第一波段对应的靶向药物为叶酸-异硫氰酸荧光素；760纳米至780纳米的第一波段对应的靶向药物为C61H67N9O17S4；795纳米至815纳米的第二波段对应的靶向药物为吲哚菁绿；第三波段为350纳米至400纳米，第三波段对应的靶向药物为单纯疱疹病毒。
本发明实施例的病灶区摄像的方法摄像精确度高，分辨率高，能够为医生提供更加准确的病灶区图像。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (15)
1.一种荧光影像仪，其特征在于，包括：
摄像机，适于实时采集病灶区影像；
照明光源，适于提供照明光，照明病灶区；
分时复用激发光源，适于提供至少两种波段不同的激发光光源，所述激发光适于激发病灶区对应的靶向药物发荧光，波段不同的激发光光源共用分时复用激发光源的光路，波段不同的激发光激发对应的靶向药物时序不同。
2.如权利要求1所述的荧光影像仪，其特征在于，所述照明光源照明病灶区的时序与激发光源激发对应的靶向药物时序不同。
3.如权利要求1所述的荧光影像仪，其特征在于，当分时复用激发光源提供第一波段的激发光源和第二波段的激发光源时，所述分时复用激发光源包括：选择性的反射第一波段的激发光且透射第二波段的激发光的分光镜；相对分光镜的反射面设置的第一波段的激发光源；相对分光镜的透射面设置的第二波段的激发光源；滤光片，所述滤光片适于过滤掉激发光的荧光波段；会聚透镜，将通过过滤片的激发光会聚；光学波导，适于传播会聚透镜会聚的激发光；扩束镜，适于将光学波导传播的激发光扩束至病灶区。
4.如权利要求3所述的荧光影像仪，其特征在于，还包括，控制器，所述控制器在周期时段内，控制照明光在第一时段照明病灶区；控制第一波段的激发光在第二时段激发病灶区对应的靶向药物发第一荧光；控制第二波段的激发光在第三时段激发病灶区对应的靶向药物发第二荧光；控制摄像机依次采集第一时段的病灶区照明图像，第二时段的第一荧光图像，第三时段的第二荧光图像。
5.如权利要求4所述的荧光影像仪，其特征在于，所述周期时段以50毫秒为一个周期，第一时段为15毫秒，第二时段为15毫秒，第三时段为15毫秒。
6.如权利要求4所述的荧光影像仪，其特征在于，还包括：图像合成器，所述图像合成器将周期时段内的病灶区照明图像、第一荧光图像和第二荧光图像合成。
7.如权利要求1所述的荧光影像仪，其特征在于，所述照明光源为白光光源。
8.如权利要求3所述的荧光影像仪，其特征在于，第一波段为495纳米至515纳米或760纳米至780纳米；第二波段为795纳米至815纳米。
9.如权利要求8所述的荧光影像仪，其特征在于，不同波段的激发光对应的靶向药物对应于病灶区不同的组织。
10.如权利要求8所述的荧光影像仪，其特征在于，495纳米至515纳米的第一波段对应的靶向药物为叶酸-异硫氰酸荧光素；760纳米至780纳米的第一波段对应的靶向药物为C61H67N9O17S4或C61H67N9O17S4衍生药物；第二波段对应的靶向药物为吲哚菁绿。
11.如权利要求1所述的荧光影像仪，其特征在于，当分时复用激发光源提供第一波段的激发光源、第二波段的激发光源和第三波段的激发光源时，所述分时复用激发光源包括：选择性的反射第一波段的激发光且透射第二波段的激发光的第一分光镜；选择性的透射第一波段的激发光和第二波段的激发光且反射第三波段的激发光的第二分光镜；相对第一分光镜的反射面设置的第一波段的激发光源；相对第一分光镜的透射面设置的第二波段的激发光源；相对于第二分光镜的反射面设置的第三波段的激发光源；滤光片，所述滤光片适于过滤掉激发光的荧光波段；会聚透镜，将通过过滤片的激发光会聚；光学波导，适于传播会聚透镜会聚的激发光；扩束镜，适于将光学波导传播的激发光扩束至病灶区。
12.如权利要求11所述的荧光影像仪，其特征在于，第一波段对应的靶向药物为叶酸-异硫氰酸荧光素；第二波段对应的靶向药物为吲哚菁绿；第三波段对应的靶向药物为单纯疱疹病毒。
13.如权利要求1所述的荧光影像仪，其特征在于，当分时复用激发光源提供第一波段的激发光源、第二波段的激发光源...第n波段的激发光源时，所述分时复用激发光源包括：选择性的反射第一波段的激发光且透射第二波段的的激发光的第一分光镜；选择性的透射第一波段的激发光和第二波段的激发光且反射第三波段的激发光的第二分光镜；...；选择性的透射第一波段的激发光、第二波段的激发光...第n-1波段的激发光且反射第n波段的激发光的第n-1分光镜；相对第一分光镜的反射面设置的第一波段的激发光源；相对第一分光镜的透射面设置的第二波段的激发光源；相对于第二反光镜的反射面设置的第三波段的激发光源；...；相对于第n-1分光镜的反射面设置的第n波段的激发光源；滤光片，所述滤光片适于过滤掉激发光的荧光波段；会聚透镜，将通过过滤片的激发光会聚；光学波导，适于传播会聚透镜会聚的激发光；扩束镜，适于将光学波导传播的激发光扩束至病灶区。
14.如权利要求3、11或13所述的荧光影像仪，其特征在于，所述分光镜为45度分光镜。
15.一种采用权利要求1至14任一项荧光影像仪对病灶区摄像的方法，其特征在于，包括：
对病灶区提供与激发光光源数量和波段对应的靶向药物，不同的靶向药物对应于病灶区不同的组织；
在周期时段对病灶区进行分时复用摄像；
对周期时段内的分时复用摄像合成。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108836262A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-11-20 | 秦少平 | 一种诱导荧光光谱图像融合影像光路 |
| CN108931511A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-12-04 | 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 | 紫外led的荧光检测装置及方法 |
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| CN113693724A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-26 | 南京诺源医疗器械有限公司 | 适用于荧光影像导航手术的照射方法、装置及存储介质 |
| US11903774B2 (en) | 2021-09-02 | 2024-02-20 | Cilag Gmbh International | Methods and devices for interleaved surgical imaging |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2549460Y (zh) * | 2002-06-09 | 2003-05-07 | 浙江大学 | 一种生物芯片分析仪 |
| US20090042179A1 (en) * | 2005-02-14 | 2009-02-12 | Commissariat A L'energie Atomique | Fluorescence Reflection Imaging Device with Two Wavelengths |
| CN101744611A (zh) * | 2008-12-10 | 2010-06-23 | 韩国电气研究院 | 用于光动力治疗和摄影检测的装置 |
-
2015
- 2015-02-13 CN CN201510078511.XA patent/CN105982645B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2549460Y (zh) * | 2002-06-09 | 2003-05-07 | 浙江大学 | 一种生物芯片分析仪 |
| US20090042179A1 (en) * | 2005-02-14 | 2009-02-12 | Commissariat A L'energie Atomique | Fluorescence Reflection Imaging Device with Two Wavelengths |
| CN101744611A (zh) * | 2008-12-10 | 2010-06-23 | 韩国电气研究院 | 用于光动力治疗和摄影检测的装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108836262A (zh) * | 2018-04-11 | 2018-11-20 | 秦少平 | 一种诱导荧光光谱图像融合影像光路 |
| CN108836262B (zh) * | 2018-04-11 | 2021-08-31 | 秦少平 | 一种诱导荧光光谱图像融合影像光路 |
| CN108931511A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-12-04 | 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 | 紫外led的荧光检测装置及方法 |
| CN108931511B (zh) * | 2018-06-04 | 2023-11-14 | 常州市武进区半导体照明应用技术研究院 | 紫外led的荧光检测装置及方法 |
| CN109222910A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-18 | 南京诺源医疗器械有限公司 | 荧光检测装置 |
| CN113693724A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-26 | 南京诺源医疗器械有限公司 | 适用于荧光影像导航手术的照射方法、装置及存储介质 |
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