CN111990975A

CN111990975A - 一种红外肿瘤成像系统及方法

Info

Publication number: CN111990975A
Application number: CN202010941594.1A
Authority: CN
Inventors: 蔡惠明; 李长流; 倪轲娜
Original assignee: Nanjing Nuoyuan Medical Devices Co Ltd
Current assignee: Nanjing Nuoyuan Medical Devices Co Ltd
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2020-09-09
Publication date: 2020-11-27

Abstract

本发明公开了一种红外肿瘤成像系统，包括光源装置、滤光装置、汇聚发散装置、反射装置、分束器、第一相机、第二相机、显示屏和微处理器；光源装置用于向肿瘤组织区域发射红外激光，红外激光依次穿过滤光装置和汇聚发散装置到达肿瘤组织区域，滤光装置用于对红外激光进行过滤；汇聚发散装置用于对穿过滤光装置的光线进行汇聚或者发散，以使光线能够与肿瘤组织区域相匹配；反射装置用于将穿过汇聚发散装置的光线反射至肿瘤组织区域；分束器用于对从肿瘤组织发出的光线进行处理；第一相机接收到高于截止波段的光线后生成第一肿瘤图像，第二相机接收到低于截止波段的光线后生成第二肿瘤图像。

Description

一种红外肿瘤成像系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗领域，更具体地说，涉及一种红外肿瘤成像系统及方法。

背景技术

近年来，罹患肿瘤的患者越来越多，肿瘤已经成为影响人类身体健康的重要疾病，因此对肿瘤的检测就越发显得重要。传统的对肿瘤的检测是采用可见光对肿瘤组织区域进行照射，结合与可见光波段匹配的造影剂进行成像，但是由于可见光本身的局限性，穿透肿瘤组织的深度较浅，导致成像的效果较差，影响了对患者的诊断。

发明内容

本发明旨在提供一种红外肿瘤成像系统及方法，旨在解决现有技术中可见光穿透肿瘤组织的深度较浅，对肿瘤组织的成像效果较差从而影响诊断效果的问题。

为实现此目的，本发明提供了一种红外肿瘤成像系统，包括光源装置、滤光装置、汇聚发散装置、反射装置、分束器、第一相机、第二相机、显示屏和微处理器；光源装置用于向肿瘤组织区域发射红外激光，红外激光依次穿过滤光装置和汇聚发散装置到达肿瘤组织区域，滤光装置用于对红外激光进行过滤；汇聚发散装置用于对穿过滤光装置的光线进行汇聚或者发散，以使光线能够与肿瘤组织区域相匹配；反射装置用于将穿过汇聚发散装置的光线反射至肿瘤组织区域；分束器用于对从肿瘤组织发出的光线进行处理，高于截止波段的光线经由分束器透射至第一相机，低于截止波段的光线经由分束器反射至第二相机；第一相机接收高于截止波段的光线后生成第一肿瘤图像，第二相机接收到低于截止波段的光线后生成第二肿瘤图像；且第一相机与第二相机均与显示屏信号连接；微处理器分别与光源装置、滤光装置、汇聚发散装置、反射装置、分束器、第一相机、第二相机和显示屏信号连接。

优选的，所述光源装置为及激光器。

优选的，所述汇聚发散装置包括凸透镜和凹透镜。

优选的，还包括第一电机，用于调整凸透镜和凹透镜之间的距离。

优选的，所述反射装置为平面反射镜。

优选的，还包括第二电机，用于驱动平面反射镜旋转以调整反射角度。

优选的，所述第一相机和第二相机分别通过光纤与显示屏信号连接。

本发明还提供了一种红外肿瘤成像方法，包括以下步骤：S1、光源装置朝向肿瘤组织区域发射红外激光；S2、滤光装置对红外激光进行滤波后得到肿瘤组织可以吸收的波段的光；S3、汇聚发散装置对穿过滤光装置的光线进行汇聚或者发散，以使光线能够与肿瘤组织区域相匹配；S4、调整反射装置以使光线能够准确照射到肿瘤组织；S5、分束器透射高于截止波段的光线至第一相机，并且生成第一肿瘤图像，分束器反射低于截止波段的光线至第二相机并且生成第二肿瘤图像；S6、第一肿瘤图像和第二肿瘤图像被传输到显示屏进行显示。

优选的，所述步骤S3中,汇聚发散装置包括凸透镜和凹透镜，且凸透镜和凹透镜之间的距离可以调节。

优选的，所述步骤S6中,第一相机和第二相机分别通过光纤与显示屏信号连接。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

该红外肿瘤成像系统及方法，采用红外激光对患者的肿瘤组织区域进行照射，光线能够深入患者的肿瘤组织，且采用分束器对肿瘤组织反射的不同波段的光线进行分别成像供医生参考，提高了诊断效率。

附图说明

图1为本发明的红外肿瘤成像系统的示意图；

图2为本发明的红外肿瘤成像方法的流程图。

图中标号说明：

1、光源装置；2、滤光装置；3、汇聚发散装置；4、反射装置；5、分束器；6、第一相机；7、显示屏；8、第二相机；9、肿瘤组织。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，一种红外肿瘤成像系统，包括光源装置1、滤光装置2、汇聚发散装置3、反射装置4、分束器5、第一相机6、第二相机8、显示屏7和微处理器；光源装置1用于向肿瘤组织9区域发射红外激光，红外激光依次穿过滤光装置2和汇聚发散装置3到达肿瘤组织9区域，滤光装置2用于对红外激光进行滤波；汇聚发散装置3用于对穿过滤光装置2的光线进行汇聚或者发散，以使光线能够与肿瘤组织9区域相匹配；反射装置4用于将穿过汇聚发散装置3的光线反射至肿瘤组织9区域；分束器5用于对从肿瘤组织9发出的光线进行处理，高于截止波段的光线经由分束器5透射至第一相机6，低于截止波段的光线经由分束器5反射至第二相机8；第一相机6接收高于截止波段的光线后生成第一肿瘤图像，第二相机8接收到低于截止波段的光线后生成第二肿瘤图像；且第一相机6与第二相机8均与显示屏7信号连接；微处理器分别与光源装置1、滤光装置2、汇聚发散装置3、反射装置4、分束器5、第一相机6、第二相机8和显示屏7信号连接。

其中，所述光源装置1为及激光器，在微处理器的控制下，根据不同患者肿瘤组织9的情况调节激光器的功率，向肿瘤组织9区域发射红外激光；滤光装置2对产生的杂波进行滤除，得到纯净的红外激光，以利于对患者的肿瘤组织9进行成像。

由于不同患者的肿瘤组织9区域大小形状各异，因此需要对光线照射的范围进行调整。汇聚发散装置3包括凸透镜和凹透镜，该红外肿瘤成像系统还包括第一电机，用于调整凸透镜和凹透镜之间的距离；在微处理器的控制下，第一电机调整凸透镜和凹透镜之间的距离，从而对光线的照射范围进行调整，以使得光线能够全面覆盖肿瘤组织9区域。

同时，由于患者的肿瘤组织9位于身体的不同部位，在进行检查时患者也会处于不同的体位，因此需要反射装置4以调整光线的入射角度；该反射装置4为平面反射镜，为了使该平面反射镜进行旋转以调整光线的照射方向，该红外肿瘤成像系统还包括第二电机，该第二电机用于驱动平面反射镜旋转以调整反射角度。

肿瘤组织9中事先被注入示踪剂或者光激发药物，因此当光线照射到患者的肿瘤组织9区域后，肿瘤组织9区域会产生相应的反射光线并且到达分束器5；分束器5可以让高于截止波段的光线通过，并且到达第一相机6；低于截止波段的光线被反射，并且到达第二相机8。

优选的，该分束器5的截止波段为900nm,则波段在900nm以上的红外光线进入第一相机6并且生成第一肿瘤图像；波段在900nm以下的光线进入第二相机8并且生成第二肿瘤图像；第一肿瘤图像为红外肿瘤图像，第二图像为彩色肿瘤图像。

第一相机6和第二相机8分别通过光纤与显示屏7信号连接，传输速度快且几乎不会失真，因此红外肿瘤图像和彩色图像均在显示屏7上显示，供医生对比参考。

如图2所示，本发明还提供了一种红外肿瘤成像方法，包括以下步骤：S1、光源装置1朝向肿瘤组织9区域发射红外激光；S2、滤光装置2对红外激光进行滤波后得到肿瘤组织9可以吸收的波段的光；S3、汇聚发散装置3对穿过滤光装置2的光线进行汇聚或者发散，以使光线能够与肿瘤组织9区域相匹配；S4、调整反射装置4以使光线能够准确照射到肿瘤组织9；S5、分束器5透射高于截止波段的光线至第一相机6，并且生成第一肿瘤图像，分束器5反射低于截止波段的光线至第二相机8并且生成第二肿瘤图像；S6、第一肿瘤图像和第二肿瘤图像被传输到显示屏7进行显示。

优选的，所述步骤S3中,汇聚发散装置3包括凸透镜和凹透镜，且凸透镜和凹透镜之间的距离可以调整。

优选的，所述步骤S6中,第一相机6和第二相机8分别通过光纤与显示屏7信号连接。

该红外肿瘤成像系统及方法，采用红外激光对患者的肿瘤组织9区域进行照射，光线能够深入患者的肿瘤组织9，且采用分束器5对肿瘤组织9反射的不同波段的光线进行分别处理，进而分别成像供医生参考，提高了诊断效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种红外肿瘤成像系统，其特征在于：包括光源装置、滤光装置、汇聚发散装置、反射装置、分束器、第一相机、第二相机、显示屏和微处理器；光源装置用于向肿瘤组织区域发射红外激光，红外激光依次穿过滤光装置和汇聚发散装置到达肿瘤组织区域，滤光装置用于对红外激光进行过滤；汇聚发散装置用于对穿过滤光装置的光线进行汇聚或者发散，以使光线能够与肿瘤组织区域相匹配；反射装置用于将穿过汇聚发散装置的光线反射至肿瘤组织区域；分束器用于对从肿瘤组织发出的光线进行处理，高于截止波段的光线经由分束器透射至第一相机，低于截止波段的光线经由分束器反射至第二相机；第一相机接收高于截止波段的光线后生成第一肿瘤图像，第二相机接收到低于截止波段的光线后生成第二肿瘤图像；且第一相机与第二相机均与显示屏信号连接；微处理器分别与光源装置、滤光装置、汇聚发散装置、反射装置、分束器、第一相机、第二相机和显示屏信号连接。

2.根据权利要求1所述的红外肿瘤成像系统，其特征在于：所述光源装置为及激光器。

3.根据权利要求1所述的红外肿瘤成像系统，其特征在于：所述汇聚发散装置包括凸透镜和凹透镜。

4.根据权利要求3所述的红外肿瘤成像系统，其特征在于：还包括第一电机，用于调整凸透镜和凹透镜之间的距离。

5.根据权利要求1所述的红外肿瘤成像系统，其特征在于：所述反射装置为平面反射镜。

6.根据权利要求5所述的红外肿瘤成像系统，其特征在于：还包括第二电机，用于驱动平面反射镜旋转以调整反射角度。

7.根据权利要求1所述的红外肿瘤成像系统，其特征在于：所述第一相机和第二相机分别通过光纤与显示屏信号连接。

8.一种红外肿瘤成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、光源装置朝向肿瘤组织区域发射红外激光；

S2、滤光装置对红外激光进行滤波后得到肿瘤组织可以吸收的波段的光；

S3、汇聚发散装置对穿过滤光装置的光线进行汇聚或者发散，以使光线能够与肿瘤组织区域相匹配；

S4、调整反射装置以使光线能够准确照射到肿瘤组织；

S5、分束器透射高于截止波段的光线至第一相机并且生成第一肿瘤图像，分束器反射低于截止波段的光线至第二相机并且生成第二肿瘤图像；

S6、第一肿瘤图像和第二肿瘤图像被传输到显示屏进行显示。

9.根据权利要求8所述的红外肿瘤成像方法，其特征在于：所述步骤S3中,汇聚发散装置包括凸透镜和凹透镜，且凸透镜和凹透镜之间的距离可以调节。

10.根据权利要求8所述的红外肿瘤成像方法，其特征在于：所述步骤S6中,第一相机和第二相机分别通过光纤与显示屏信号连接。