CN201094103Y - 用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器 - Google Patents

Abstract

一种用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，由电源1、光栏2和导光束3组成，在电源1、光栏2之间安装有一个光源4，在光源4和导光束3之间安装有一组窄带滤光片7组成的调节器5，导光束3采用流体光缆接在调节器5的输出端，在调节器5上安装有调节旋钮6。采用了本实用新型所说结构的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，可以提供多个波长激发光源进行输出，多个激发光源的检查结果可以互相弥补，避免了单一光源造成肿瘤诊断特异性低的缺点，降低了假阳性率，减少了误诊和漏诊的可能性；操作简单，多个激发光源间切换方便，实用性强，可与其它检测仪器结合使用，实现对在体和离体肿瘤的诊断，提高了诊断对治疗特别是术间的指导价值。

Description

用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器

技术领域

一种用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，涉及光学医学设备领域，应用于肿瘤的诊断，具体是应用激发光源产生激光诱发肿瘤自体荧光或药物荧光，根据检测肿瘤特征性荧光或光谱作出诊断，并可在一定程度上指导治疗。

背影技术

自人类出现以来，恶性肿瘤就一直是危害人类健康和生命的严重疾病。早期诊断和治疗能极大延长恶性肿瘤患者的生存期及改善患者生活质量。但很可惜，到目前为止，恶性肿瘤的早期诊断仍然是一个世界性难题，传统的影像学方法、肿瘤标志物检测、病理检查等等均达不到临床医学的要求。21世纪以后，随着人类工业化进程的加速，由于环境污染、生活方式的改变等原因，恶性肿瘤的发病率也越来越高，肿瘤的早期诊断方法也日益成为国际研究热点。

光动力学诊断是近年来肿瘤早期诊断的新兴手段，它的原理是利用一定波长的激发光直接照射肿瘤组织或照射经光敏剂(一般为血卟啉衍生物)浸泡后肿瘤组织，肿瘤组织在激发光的作用下会产生特征性荧光峰，而正常组织没有这一荧光峰或荧光强度很弱，通过肉眼观测或仪器检测就可判断出肿瘤的有无。目前光谱检测水平可以实现单光子探测，达到分子水平。进一步提高光谱分辨率和探测灵敏度，借助特征光谱标记，达到单细胞检测膀胱肿瘤的早期临床诊断是有可能的。以膀胱肿瘤为例，德国公司已开发出应用于膀胱肿瘤诊断的荧光膀胱镜，它将光谱法与膀胱镜技术结合，通过蓝光激发可使膀胱肿瘤产生红色荧光，从而实现膀胱肿瘤的早期诊断，临床资料证实这一检测方法灵敏度高，相比普通膀胱镜，这是一大进步。还有学者将光动力学与电切镜技术结合，在荧光的指导下进行肿瘤电切治疗，但目前该类产品的激发光源D-L IGHT系统只能提供一种激发光即蓝光，这使得其存在以下一些缺点：(1)检测的特异性不高，假阳性率高，不少非肿瘤病变误诊为肿瘤造成不必要的手术或治疗；(2)激发光为可见蓝光，会“压制”肿瘤组织产生的红色荧光，造成肉眼观测的误差。

在2004年，我们设计了一种利用紫外激光激发，通过检测患者尿液中脱落肿瘤细胞的特征荧光光谱从而实现膀胱肿瘤早期诊断的仪器(专利号200420083889.6)，我们发现利用光动力学诊断在肿瘤诊断方面有很大优势，首先它不仅可用于一种肿瘤的检测，还可用于其它多种肿瘤的诊断；其次在临床工作中它不仅可与内镜结合用于在体肿瘤的早期诊断，还可用于离体肿瘤的检查，可以快速初步判断肿瘤的良恶性，指导术中治疗方案。举例说明，在肿瘤手术中，恶性肿瘤的切除范围较良性肿瘤或其它良性病变大得多，有时一些病人诊断困难，手术医生常常在手术中先切取一小部分肿物组织作快速冰冻病理活检以判断良恶性，冰冻活检可在30分钟内得出结果，但准确性不高，受检查者主观因素影响大，经验浅的病理医生往往不能迅速作出判断，在手术台上等待结果的手术医生也就难以确定下一步手术方案，使用光动力学检查能有助于解决这一问题，虽然不能判断肿瘤的类型，但能迅速得出肿瘤良恶性的结果，帮助手术医生决定手术术式。虽然光动力学诊断有极大优势，但目前在临床应用上仍有一些问题制约着它的推广，这最大的难题就是光源问题，单一的可见激发光源容易造成误诊和漏诊，为了解决这些难题，我们设计了一种新的医用激发光源发生器，与D-L IGHT系统相比，它能提供多个波长的激发光，并能提供肉眼不可见的紫外激发光，以求解决目前光动力学诊断因为激发光单一以及可见激发光干扰诊断结果的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以提供多个波长的激发光光源(包括肉眼不可见的紫外激发光)的用于人体肿瘤检测的激光发生器，实现人体肿瘤的早期诊断并提高诊断准确性。

本实用新型所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，由电源1、光栏2和导光束3组成，其中电源1、光栏2之间安装有一个宽波带可见光的光源4，在光源4和导光束3之间安装有一组窄带滤光片7组成的调节器5，导光束3接在调节器5的输出端，导光束采用是流体光缆；在调节器5上安装有调节旋钮6，通过旋扭6旋转可调节光栏2输出光源4的光量的大小，得到不同波长的单一激发光源，从而使被测组织在特定激发光的作用下产生特征性荧光，以实现人体肿瘤的早期诊断并实现诊断的高度准确性。

采用了本实用新型所说结构的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，与目前已存在的同类产品相比，具有以下创新：(1)可以提供多个波长激发光源进行输出，多个光源的检查结果可以互相弥补，避免了单一光源造成肿瘤诊断特异性低的缺点，降低了假阳性率，减少了误诊和漏诊的可能性；(2)提供了紫外激发光源，避免了可见激发光对肿瘤荧光的压制作用，提高了肿瘤诊断的阳性率即正确率；(3)操作简单，激发光源间切换方便，实用性强，可与其它检测仪器结合使用，实现对在体和离体肿物的诊断，提高了诊断对治疗特别是术间的指导价值；(4)使用者可以根据不同肿瘤对激发光谱的要求，选择不同波长激发光以实现多种肿瘤的早期诊断。

附图说明

下面结合附图详述本发明的结构和使用。

图1是本实用新型所说用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器的结构示意图；

图2是本实用新型所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器用于离体肿瘤诊断时检测系统的结构示意图；

图3是本实用新型所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器用于在体肿瘤诊断时内镜检查系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，由电源1、光栏2和导光束3组成，其中在电源1、光栏2之间安装有一个宽波带可见光的光源4，在光源4和导光束3之间安装有一组窄带滤光片7组成的调节器5，导光束3采用流体光缆接在调节器5的输出端，在调节器5上安装有调节旋钮6。在实际使用中，为了可以得到宽波带的可见光，光源采用氙灯为最佳；为了可以得到比较准确的激发光光谱，在用于检测膀胱肿瘤诊断中，采用安装有一组窄带滤光片组成的调节器5置于光栏2前面，调节旋钮6可任意选定白光、440nm蓝光、405nm紫光或355nm紫外光四种光中的一种作为激发光，按照检测时使用者对受检组织在该激发光的作用下产生的特征性荧光峰可以清晰地看到结果为准。

如图2所示，本实用新型所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，由于其流体光缆导光束3可以直接把选定的激发光送入早年我们设计的膀胱肿瘤早期诊断仪器(专利号200420083889.6)的可移动进样盒，替换原单一的激发光源，使这种肿瘤诊断仪器的准确率提高。本实用新型所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，其电源1直接接入肿瘤诊断仪器的CPU中，其导光束3直接接在激光光谱检测器9的电源1和可移动进样盒13之间，这种由数据处理装置8、激光光谱检测器9、光电转换装置10组成膀胱肿瘤诊断仪，所说的数据处理装置8是由中央处理器CPU、显示器11、打印装置12组成，所说的激光光谱检测器9由电源1、光源4、带有一组窄带滤光片7组成的调节器5、光栏2、采用流体光缆的导光束3、可移动进样盒13、光学转换器14、衍射光栅15、S接收器16和R接收器17双路光电接收系统组成，通过光电转换装置10进入数据处理装置8的中央处理器CPU，对双路光电接收系统送入的光频信号进行差分运算处理给出诊断结果。宽波带的可见光经调节器5调节后可提供白光、440nm蓝光、405nm紫光、355nm紫外光四种激发光，通过旋扭6可任选一种作为激发光，光栏2可调节激发光的强弱。这样在膀胱肿瘤诊断仪的双路光电接收系统中，一路在衍射光栅15和S接收器16之间安装有成像全反镜18，另一路在可移动进样盒13与R接收器17之间安装有一个窄带滤波器19，通过光电转换器装置10进入数据处理装置8的中央处理器CPU，然后由中央处理器CPU进行差分运算处理给出相对准确的诊断结果。在进行尿液检测时，宽波带可见光的光源4经调节器5调节后提供可连续工作的强激发光源，同时调节器5可调节进入可移动进样盒13的激发光源的波长，待检尿液置于可移动进样品盒13内，细胞荧光经过光学转换器装置10和光学转换器14后，由双路光电接收系统分别采样，经中央处理系统差分运算处理，其细胞样品的检测结果实现预显或打印，出现628nm的红色荧光峰为阳性。

在实际操作中，我们可以检测各种离体肿瘤的组织，除上述的尿液外，还可以把如手术切下的标本、痰液、血液、大便等放入可移动进样品盒13内，通过选用本实用新型所产生的激发光进行光动力学诊断。

如图3所示，本实用新型所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，还可以用于在体肿瘤的检查，把导光束3接在由电源1、内镜20、CCD成像系统、监视器21、摄像系统22、打印机23组成的内镜检查仪的内镜光源端上，通过激发光诱导在体肿瘤组织产生特异性荧光(正常组织没有该荧光)肉眼观察判断，并进行摄象及打印以获得客观诊断证据。以膀胱肿瘤诊断为例，把用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器的导光束3连接到荧光膀胱镜20上，宽波带可见光的光源4经调节器5调节后可任意选白光、440nm蓝光、405nm紫光、355nm紫外光四种光中的一种作为激发光，光栏2调节激发光的大小，选取特定的激发光进入荧光膀胱镜20，患者检查前用光敏剂向膀胱内灌注2小时，检查时组织荧光经过CCD成像系统成像后通过监视器21肉眼观察，若出现红色荧光为阳性结果，应用摄像系统22对病变部位摄像及用打印机23打印作为诊断的客观依据。

在临床实际应用过程中，可根据不同肿瘤组织折射荧光的需要，采用不同波长的的调节器5的窄带滤光片7，将本实用新型所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器的导光束3连接到相应的腹腔镜、胃镜、气管镜、宫腔镜、电切镜等内镜的光源端上，产生临床检测所需要的激发光，即可作为专项的人体肿瘤检测仪器，实现胃癌、食管癌、肠癌、子宫内膜癌等等其它多种肿瘤的诊断；在手术行内镜检查的同时，可同时运用电切环、超声刀等工具切除病变部位，使检查的同时就是进行治疗的过程；在手术活检时可弥补采用冰冻病理切片诊断人为因素干扰的缺点，指导手术医生及时选择正确的术式。

本实用新型所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，应用范围很广泛，与不同仪器的结合可实现多种肿瘤的早期诊断，其所提供的多波段激发光源纠正了单一激发光源误诊率高的缺点，能增加肿瘤诊断的特异性，降低假阳性率及假阴性率；由于提供了肉眼不可见的紫外激发光源，能避免激发光对生物荧光的干扰，大大提高肿瘤诊断的灵敏度；可以实现对各种人体肿瘤诊断的“快”、“准”、“易”。

Claims (3)

1.一种用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，由电源(1)、光栏(2)和导光束(3)组成，其特征在于在所说的电源(1)、光栏(2)之间安装有一个宽波带可见光的光源(4)，在光源(4)和导光束(3)之间安装有一组窄带滤光片(7)组成的调节器(5)，导光束(3)采用流体光缆接在调节器(5)的输出端，在调节器(5)安装有调节旋钮(6)。

2.根据权利要求1所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，其特征在于在所说的调节器(5)上安装的窄带滤光片(7)为白光、440nm蓝光、405nm紫光、355nm紫外光四种作为激发光。

3.根据权利要求1所说的用于人体肿瘤检测多波段激发光源发生器，其特征在于在所说的宽波带可见光的光源(4)为氙灯。

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