CN106821330A - 用于分子影像手术的成像装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于分子影像手术的成像装置及设备；其中成像装置，包括壳体，壳体内设有容纳相机模组、分光片、联接座、滤镜组件及通光组件的容纳腔；通光组件通过的联接座与滤镜组件联接且位于滤镜组件的前端；相机模组包括设于垂直方向的彩色相机和水平方向的荧光相机。本发明通过彩色相机、荧光相机与电脑主机电性连接，激光发生器与内窥管进行光路连接，内窥管与内窥管联接头联接；利用分光片分离光源，在垂直方向反射普通光线传给彩色相机，水平方向透射近红外光传给荧光相机；电脑主机用于处理从彩色相机、荧光相机接收到的彩色图像和红外荧光图像，并进行计算组合，精准定位肿瘤边缘，探测微小转移病灶。
Description
技术领域
本发明涉及成像领域，尤其涉及用于分子影像手术的成像装置及设备。
背景技术
随着人类基因组测序的完成和后基因组时代的来临，疾病的早期精确诊断成为了国家的重大战略需求。分子影像技术突破了传统影像技术仅能显示由细胞分子改变所引起的解剖结构变化的局限，改变了传统离体方法不能在体连续观测药物作用机理及治疗效果的局限，在分子生物学和临床医学之间架起了相互连接的桥梁。分子影像设备可以在细胞分子水平上实现生物体生理、病理的实时、动态、在体成像，具有无放射性、灵敏度高、测量快速等优点，代表了医学影像技术发展的新方向。利用分子影像技术，一方面可以对埋植肿瘤进行精确定位，实现肿瘤的彻底切除，减轻对正常组织器官的不必要损害；另一方面，可以极大缩短药物的研制、筛选、预临床研究时间。然而，现有的分子影像设备相对复杂，且操作麻烦，在实际使用性能和设计方面有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供用于分子影像手术的成像装置及设备。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
用于分子影像手术的成像装置，包括壳体，所述壳体内设有容纳相机模组、分光片、联接座、滤镜组件及通光组件的容纳腔；所述通光组件通过所述的联接座与滤镜组件联接且位于滤镜组件的前端，所述联接座设有中空腔，及与中空腔相通的前通孔、后通孔和上通孔；所述分光片固定于联接座的左侧或右侧；所述相机模组包括设于垂直方向的彩色相机和水平方向的荧光相机。
其进一步技术方案为：所述的成像装置还包括用于固定分光片的分光片调节机构，所述分光片调节机构包括分光片安装盘、调节支架及分光片角度调节板；所述分光片安装盘与联接座联接，所述分光片固定于分光片安装盘外侧，所述分光片安装盘与调节支架卡接且位于调节支架内侧，所述调节支架与分光片角度调节板固定联接且位于分光片角度调节板内侧。
其进一步技术方案为：所述壳体包括左壳和右壳；所述联接座固定于右壳；所述右壳设有用于固定彩色相机的第一安装支架和用于固定荧光相机的第二安装支架；所述左壳设有用于固定分光片角度调节板的联接部；所述联接部设有用于调节分光片角度的调节孔。
其进一步技术方案为：所述滤镜组件包括第一凸透镜、第二凸透镜、第一滤镜片和第二滤镜片；所述第一凸透镜设于联接座的前通孔且与通光组件联接；所述第一滤镜片设于联接座的上通孔且与第一安装支架联接；所述第二凸透镜、第二滤镜片设于联接座的后通孔且与第二安装支架联接。
其进一步技术方案为：所述第一安装支架与联接座联接且位于联接座的上端，所述第一安装支架设有与上通孔相对应的第一通孔。
其进一步技术方案为：所述第二安装支架与联接座联接且位于联接座的后端，所述第二安装支架设有与后通孔相对应的第二通孔；所述第二凸透镜位于第二滤镜片前端；所述第二凸透镜与第二滤镜片直径相同。
其进一步技术方案为：所述通光组件包括套环及与套环联接的通光件，所述通光件位于套环的后端；所述通光件设有与前通孔相对应的通光孔，所述通光件与联接座联接。
其进一步技术方案为：所述的成像装置还包括内窥管联接头，所述内窥管联接头与套环联接且位于套环前端。
用于分子影像手术的成像设备，包括上述的成像装置及与相机模组电性连接的电脑主机、激光发生器及内窥管；所述激光发生器与内窥管进行光路连接；所述内窥管与内窥管联接头联接。
一种图像采集的分光方法，通过固定于联接座前端的通光组件采集光源，利用分光片分离光源，分别传给固定于联接座垂直方向的彩色相机及水平方向的荧光相机，在垂直方向反射普通光线传给彩色相机，水平方向透射近红外光传给荧光相机；当分光片没有达到预期分光效果时，首先用工具松开分光片角度调节板，采用椭圆形工具棒插入调节孔，转动调节支架，将分光片调节到所需角度之后，将椭圆形工具棒从调节孔取出，再用工具紧固分光片角度调节板。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过设于壳体容纳腔内的相机模组、分光片、联接座、滤镜组件及通光组件，通光组件通过联接座与滤镜组件联接且位于滤镜组件的前端，分光片固定于联接座的左侧；彩色相机、荧光相机与电脑主机电性连接，激光发生器与内窥管进行光路连接，内窥管与内窥管联接头联接；利用分光片分离光源，在垂直方向反射普通光线传给彩色相机，水平方向透射近红外光传给荧光相机；电脑主机用于处理从彩色相机、荧光相机接收到的彩色图像和红外荧光图像，并进行计算组合，使得在微创手术中实时对肿瘤及背景进行成像，在医生无法行触诊情况下辅助医生精准定位肿瘤边缘，探测微小转移病灶，方便医生定位病灶，辅助手术。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为用于分子影像手术的成像装置的爆炸图；
图2为用于分子影像手术的成像装置的立体图；
图3为用于分子影像手术的成像设备的示意图。
附图标记
10 壳体 11 容纳腔
12 左壳 121 联接部
1211 调节孔 13 右壳
131 第一安装支架 1311 第一通孔
132 第二安装支架 1321 第二通孔
14 装饰面板 15 装饰盖板
20 相机模组 21 彩色相机
22 荧光相机 30 分光片
40 联接座 41 中空腔
42 前通孔 43 后通孔
44 上通孔 45 圆形孔
50 滤镜组件 51 第一凸透镜
52 第二凸透镜 53 第一滤镜片
54 第二滤镜片 60 通光组件
61 套环 62 通光件
621 通光孔 70 分光片调节机构
71 分光片安装盘 72 调节支架
73 分光片角度调节板 80 内窥管联接头
90 电脑主机 100 激光发生器
110 内窥管 120 O型密封圈
130 数据线
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1到图3，所示的具体实施例，本发明用于分子影像手术的成像装置，包括壳体10，壳体10内设有容纳相机模组20、分光片30、联接座40、滤镜组件50及通光组件60的容纳腔11；通光组件60通过联接座40与滤镜组件50联接且位于滤镜组件50的前端，联接座40设有中空腔41，及与中空腔41相通的前通孔42、后通孔43和上通孔44；分光片30固定于联接座40的左侧或右侧(本实施例中，分光片30固定于联接座40的左侧)；相机模组20包括设于垂直方向的彩色相机21和水平方向的荧光相机22。
具体的，如图1到图2所示，成像装置还包括用于固定分光片30的分光片调节机构70；分光片调节机构70包括分光片安装盘71、调节支架72及分光片角度调节板73。联接座40左侧设有用于安装分光片安装盘71的圆形孔45，分光片30固定于分光片安装盘71的外侧，分光片安装盘71与调节支架72卡接且位于调节支架72内侧，调节支架72与分光片角度调节板73固定联接且位于分光片角度调节板73内侧。
优选地，分光片30呈45°安装于分光片安装盘71上，用于向垂直方向上反射普通光线，在水平方向上透射800nm的红光光谱，并在荧光相机22上成像。分光片角度调节板73用于调整分光片角度，以保证彩色相机21和荧光相机22成像效果一致。
具体的，如图1到图2所示，壳体10包括左壳12和右壳13；联接座40固定于右壳13；右壳13设有用于固定彩色相机21的第一安装支架131和用于固定荧光相机22的第二安装支架132；左壳12设有用于固定分光片角度调节板73的联接部121；联接部121设有用于调节分光片30角度的调节孔1211。
其中，在右壳13外侧设有与右壳13卡接的装饰面板14。在左壳12外侧设有用于遮挡联接部121的装饰盖板15，防止灰尘或者水从调节孔1211进入壳体10内。
具体的，如图1到图2所示，滤镜组件50包括第一凸透镜51、第二凸透镜52、第一滤镜片53和第二滤镜片54。第一凸透镜51设于联接座40的前通孔42且与通光组件60联接；第一滤镜片53设于联接座40的上通孔44且与第一安装支架131联接；第二凸透镜52、第二滤镜片54设于联接座40的后通孔43且与第二安装支架132联接。
具体的，如图1到图2所示，第一安装支架131与联接座40联接且位于联接座40的上端，在第一安装支架131与联接座40之间设有O型密封圈120，用于防止光线发散，第一安装支架131设有与上通孔44相对应的第一通孔1311。第二安装支架132与联接座40联接且位于联接座40的后端，在第二安装支架132与联接座40之间设有O型密封圈120，用于防止光线发散，第二安装支架132设有与后通孔43相对应的第二通孔1321；第二凸透镜52位于第二滤镜片54前端；第二凸透镜52与第二滤镜片54直径相同。
具体的，如图1到图2所示，通光组件60包括套环61及与套环61联接的通光件62，通光件62位于套环61的后端；通光件62设有与前通孔42相对应的通光孔621，通光件62与联接座40联接，在通光件62与联接座40之间设有O型密封圈120，用于防止光线发散。
其中，该成像装置还包括内窥管联接头80，内窥管联接头80与套环61联接且位于套环61前端。
具体的，如图1到图2，该成像装置后端还设有数据线130，使得相机模组20拍摄的图像信息便于传输。
如图3所示，本发明还提供了用于分子影像手术的成像设备，包括上述的成像装置及与相机模组20电性连接的电脑主机90、激光发生器100及内窥管110；激光发生器100与内窥管110进行光路连接；内窥管110与内窥管联接头80联接。电脑主机90用于处理从彩色相机21、荧光相机22接收到的彩色图像和红外荧光图像，并进行计算组合，使得在微创手术中实时对肿瘤及背景进行成像，在医生无法行触诊情况下辅助医生精准定位肿瘤边缘，探测微小转移病灶，方便医生定位病灶，辅助手术。
其中，激光发生器100的功率为2W，且用于产生专用的近红外光谱。
该成像设备需要配合分子荧光染料药物吲哚菁绿(简称ICG)。使用时先将ICG注射到患者体内，ICG会自动和肿瘤病灶细胞外部产生某些蛋白靶或酶分子的靶标结合。ICG在与这些靶标结合之后，在近红外光的激发下会发射出约800纳米的近红外光。该成像设备在肺癌、肝癌等肿瘤切除的微创手术中实时对肿瘤及背景进行成像，在医生无法行触诊情况下辅助医生精准定位肿瘤边缘，探测微小转移病灶，并对两路彩色和荧光图像融合显示，方便医生定位病灶，辅助手术。
本发明还提供了一种图像采集的分光方法，通过固定于联接座40前端的通光组件60采集光源，利用分光片30分离光源，分别传给固定于联接座40垂直方向的彩色相机21及水平方向的荧光相机22，在垂直方向反射普通光线传给彩色相机21，水平方向透射近红外光传给荧光相机22；当分光片30没有达到预期分光效果时，首先用工具松开分光片角度调节板73，采用椭圆形工具棒插入调节孔1211，转动调节支架72，将分光片30调节到所需角度之后，将椭圆形工具棒从调节孔1211取出，再用工具紧固分光片角度调节板73。
综上所述，本发明通过设于壳体容纳腔内的相机模组、分光片、联接座、滤镜组件及通光组件，通光组件通过联接座与滤镜组件联接且位于滤镜组件的前端，分光片固定于联接座的左侧；彩色相机、荧光相机与电脑主机电性连接，激光发生器与内窥管进行光路连接，内窥管与内窥管联接头联接；利用分光片分离光源，在垂直方向反射普通光线传给彩色相机，水平方向透射近红外光传给荧光相机；电脑主机用于处理从彩色相机、荧光相机接收到的彩色图像和红外荧光图像，并进行计算组合，使得在微创手术中实时对肿瘤及背景进行成像，在医生无法行触诊情况下辅助医生精准定位肿瘤边缘，探测微小转移病灶，方便医生定位病灶，辅助手术。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.用于分子影像手术的成像装置，包括壳体，其特征在于，所述壳体内设有容纳相机模组、分光片、联接座、滤镜组件及通光组件的容纳腔；所述通光组件通过所述的联接座与滤镜组件联接且位于滤镜组件的前端，所述联接座设有中空腔，及与中空腔相通的前通孔、后通孔和上通孔；所述分光片固定于联接座的左侧或右侧；所述相机模组包括设于垂直方向的彩色相机和水平方向的荧光相机。
2.根据权利要求1所述的用于分子影像手术的成像装置，其特征在于，所述的成像装置还包括用于固定分光片的分光片调节机构，所述分光片调节机构包括分光片安装盘、调节支架及分光片角度调节板；所述分光片安装盘与联接座联接，所述分光片固定于分光片安装盘外侧，所述分光片安装盘与调节支架卡接且位于调节支架内侧，所述调节支架与分光片角度调节板固定联接且位于分光片角度调节板内侧。
3.根据权利要求1所述的用于分子影像手术的成像装置，其特征在于，所述壳体包括左壳和右壳；所述联接座固定于右壳；所述右壳设有用于固定彩色相机的第一安装支架和用于固定荧光相机的第二安装支架；所述左壳设有用于固定分光片角度调节板的联接部；所述联接部设有用于调节分光片角度的调节孔。
4.根据权利要求3所述的用于分子影像手术的成像装置，其特征在于，所述滤镜组件包括第一凸透镜、第二凸透镜、第一滤镜片和第二滤镜片；所述第一凸透镜设于联接座的前通孔且与通光组件联接；所述第一滤镜片设于联接座的上通孔且与第一安装支架联接；所述第二凸透镜、第二滤镜片设于联接座的后通孔且与第二安装支架联接。
5.根据权利要求4所述的用于分子影像手术的成像装置，其特征在于，所述第一安装支架与联接座联接且位于联接座的上端，所述第一安装支架设有与上通孔相对应的第一通孔。
6.根据权利要求4所述的用于分子影像手术的成像装置，其特征在于，所述第二安装支架与联接座联接且位于联接座的后端，所述第二安装支架设有与后通孔相对应的第二通孔；所述第二凸透镜位于第二滤镜片前端；所述第二凸透镜与第二滤镜片直径相同。
7.根据权利要求1所述的用于分子影像手术的成像装置，其特征在于，所述通光组件包括套环及与套环联接的通光件，所述通光件位于套环的后端；所述通光件设有与前通孔相对应的通光孔，所述通光件与联接座联接。
8.根据权利要求1所述的用于分子影像手术的成像装置，其特征在于，所述的成像装置还包括内窥管联接头，所述内窥管联接头与套环联接且位于套环前端。
9.用于分子影像手术的成像设备，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的成像装置及与相机模组电性连接的电脑主机、激光发生器及内窥管；所述激光发生器与内窥管进行光路连接；所述内窥管与内窥管联接头联接。
10.一种图像采集的分光方法，其特征在于，通过固定于联接座前端的通光组件采集光源，利用分光片分离光源，分别传给固定于联接座垂直方向的彩色相机及水平方向的荧光相机，在垂直方向反射普通光线传给彩色相机，水平方向透射近红外光传给荧光相机；当分光片没有达到预期分光效果时，首先用工具松开分光片角度调节板，采用椭圆形工具棒插入调节孔，转动调节支架，将分光片调节到所需角度之后，将椭圆形工具棒从调节孔取出，再用工具紧固分光片角度调节板。
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