CN217310266U - 一种皮肤成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及成像技术领域，具体为一种皮肤成像系统，包括：OCT成像单元、拉曼成像单元、数据处理单元和显示单元；OCT成像单元包括宽带光源、光纤耦合器、样品臂和参考臂和OCT光谱仪，拉曼成像单元包括激光器和拉曼光谱仪，宽带光源提供的光束和激光器提供的激发光束至少共用部分样品臂光路射入皮肤组织并反射，宽带光源提供的光束返回后经OCT光谱仪探测得到干涉信号；激发光束返回后经拉曼光谱仪探测得到拉曼光谱；数据处理单元将干涉信号转化为OCT图像，将拉曼光谱生成拉曼图像；显示单元将OCT图像和拉曼图像进行显示；本实用新型可对皮肤组织中的同一部位同时扫描检测；提高对皮肤组织成像的空间分辨率。

Description

一种皮肤成像系统

技术领域

本实用新型涉及成像技术领域，具体涉及一种皮肤成像系统。

背景技术

光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography，OCT)是指根据光学相干原理，通过迈克尔逊干涉仪，选择性地接收不同组织深度的背向反射光，从而获得不同强组织结构及血流等信息。OCT作为一种非接触式、非侵入性的眼科成像诊断技术，被广泛应用于视网膜的成像，OCT技术具有无创、无损、无接触、深度分辨、分辨率高、成像速度快等多项突出的优点，在眼科、皮肤科等临床医学领域广泛应用，成为继CT，MRI，及超声技术后，医疗影像领域的又一项革命性突破。高分辨率的OCT能检测到人体健康皮肤的表皮层、真皮层、附属器和血管。OCT在形态学微结构成像方面表现突出具有高空间分辨率。

然而单纯依靠的OCT成像，由于其分辨率难以达到分子水平，分析诊断难度较高，需要大量的先验知识和临床经验。因此，如何能提高对皮肤组织进行成像的空间分辨率，提高诊断依据的准确性，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种皮肤成像系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种皮肤成像系统，包括：OCT成像单元、拉曼成像单元、数据处理单元和显示单元；所述拉曼成像单元和OCT成像单元分别与数据处理单元的输入端相连，所述数据处理单元的输出端与显示单元相连；

所述OCT成像单元包括宽带光源、光纤耦合器、样品臂和参考臂和OCT光谱仪，所述拉曼成像单元包括激光器和拉曼光谱仪，所述宽带光源提供的光束和所述激光器提供的激发光束共用至少部分样品臂光路射入皮肤组织并反射，以对皮肤组织中的同一部位同时扫描检测；

所述宽带光源发出的光经光纤耦合器分别向样品臂和参考臂提供入射光；经光纤耦合器进入样品臂的入射光返回后与从参考臂反射回来的入射光在光纤耦合器中发生干涉，经OCT光谱仪探测得到干涉信号；

所述激发光束经所述共用样品臂光路射入皮肤组织返回后，经拉曼光谱仪探测得到拉曼光谱；

所述数据处理单元将干涉信号转化为OCT图像，将拉曼光谱生成与所述OCT图像对应的拉曼图像；

所述显示单元将所述OCT图像和与所述OCT图像对应的拉曼图像进行显示。

可选地，所述样品臂包括第一二向色镜和扫描振镜；

所述宽带光源发出的光经光纤耦合器进入样品臂后经过第一二向色镜到达所述扫描振镜；

所述激光器提供的激发光束被引导至所述第一二向色镜；

所述宽带光源经光纤耦合器进入样品臂的光和所述激光器引导到样品臂的激发光束，经过第一二向色镜后汇合，开始共用样品臂光路，到达扫描振镜，射入皮肤组织并反射，以对皮肤组织中的同一部位同时扫描检测。

可选地，所述拉曼成像单元还包括第二准直器、第二二向色镜、第二反射镜、第三反射镜、以及电动可调焦透镜；所述激光器发射的激发光束被第二准直器准直，然后依次经第二二向色镜、第二反射镜、和第三反射镜反射到电动可调焦透镜，并被电动可调焦透镜引导到所述第一二向色镜，然后到达所述扫描振镜，射入皮肤组织并反射，反射光原路返回至第二二向色镜后，投射进入所述拉曼光谱仪，经拉曼光谱仪探测得到拉曼光谱，并将拉曼光谱发送给数据处理单元。

可选地，所述参考臂包括第一准直器和第一反射镜，经光纤耦合器进入第一准直器的光被第一反射镜反射回来。

可选地，所述数据处理单元包括OCT数据处理模块和拉曼数据处理模块；所述OCT数据处理模块与OCT光谱仪连接，用于将OCT光谱仪接收到的干涉信号转化为OCT图像；所述拉曼数据处理模块与拉曼光谱仪连接，用于将拉曼光谱生成与OCT图像对应的拉曼图像。

可选地，所述宽带光源的波长为1060nm，带宽长度50nm，扫描速度50-100kHz。

可选地，所述激光器为785nm的单模光纤耦合激光器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供了一种皮肤成像系统，将宽带光源提供的光束和激发光束通过共用部分样品臂光路可同时射入皮肤组织并反射，以对皮肤组织中的同一部位同时扫描检测，将拉曼光谱和OCT图像相结合，以获得成像区域的组织的分子和形态学信息，从而提高对皮肤组织成像的空间分辨率。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本实用新型的上述以及其他特征将更加明显，本实用新型附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1为本实用新型的皮肤成像系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参考图1，本实用新型提供一种皮肤成像系统，包括：OCT成像单元100、拉曼成像单元200、数据处理单元300和显示单元400；拉曼成像单元200和OCT成像单元100分别与数据处理单元300的输入端相连，数据处理单元300的输出端与显示单元400相连；

OCT成像单元100包括宽带光源110、光纤耦合器120、样品臂130、参考臂140和OCT光谱仪150，拉曼成像单元200包括激光器210和拉曼光谱仪270，宽带光源110提供的光束和所述激光器210提供的激发光束共用至少部分样品臂130光路射入皮肤组织并反射，以对皮肤组织中的同一部位同时扫描检测；

宽带光源110发出的光经光纤耦合器120分别向样品臂130和参考臂140提供入射光；经光纤耦合器120进入样品臂130的入射光返回后与从参考臂140反射回来的入射光在光纤耦合器120中发生干涉，经OCT光谱仪150探测得到干涉信号；

激发光束经共用样品臂光路射入皮肤组织返回后，经拉曼光谱仪270探测得到拉曼光谱；

数据处理单元300将干涉信号转化为OCT图像，将拉曼光谱生成与OCT图像对应的拉曼图像；

显示单元400将OCT图像和与OCT图像对应的拉曼图像进行显示。

本实用新型提供的方案中，为了进一步提高诊断依据的准确性，通过加入从分子级上提供生物组织特征信息的拉曼检测，将拉曼光谱和OCT图像相结合，通过共用至少部分样品臂光路，可以实现同时对同一区域进行扫描成像，以获得成像区域的组织的分子和形态学信息，能提高对皮肤组织成像的空间分辨率，降低诊断难度，可以用于皮肤癌的早期发现，皮肤注射药物情况的研究。

样品臂光路可以全部共用，也可以部分共用，主要是末端光路共用，保证实现最终到达待扫描样品区域的OCT宽带光源光线和激发光束光路路径重合，扫描区域一致即可。

在一些实施例中，样品臂130包括第一二向色镜131和扫描振镜132；宽带光源110发出的光经光纤耦合器120进入样品臂130后经过第一二向色镜131；激光器210提供的激发光束也被引导至第一二向色镜131；由于二向色镜同时具有透反功能，宽带光源110发出经光纤耦合器进入样品臂的光可透射经过第一二向色镜131到达扫描振镜132，激光器210被引导到样品臂的激发光束，可经过第一二向色镜131反射，从而实现两束光路的汇合，开始共用样品臂光路，到达扫描振镜132，射入皮肤组织并反射，以对皮肤组织中的同一部位同时扫描检测。

本实用新型提供的实施例中，OCT成像单元100和拉曼成像单元200通过第一二向色镜131共用一个扫描振镜132，实现对同一部位的实时同时扫描检测。可以做到实时、动态、高分辨率地对皮肤组织进行成像，监测皮肤微血管血流动力学变化。

在一些具体实施例中，拉曼成像单元200还包括第二准直器220、第二二向色镜230、第二反射镜240、第三反射镜250、以及电动可调焦透镜260；激光器210发射的激发光束被第二准直器220准直，然后依次经第二二向色镜230、第二反射镜240、和第三反射镜250反射到电动可调焦透镜260，并被电动可调焦透镜260引导到样品臂130的第一二向色镜131，经反射然后到达扫描振镜132，射入皮肤组织并反射，反射光原路返回至第二二向色镜131后，透射进入拉曼光谱仪270，经拉曼光谱仪270探测得到拉曼光谱，并将拉曼光谱发送给数据处理单元300。拉曼成像单元结构简单，便于调整光路，而且成本也较低。

在一些实施例中，参考臂140包括第一准直器141和第一反射镜142，经光纤耦合器120进入第一准直器141的光被第一反射镜142反射回来。

在一些实施例中，数据处理单元300包括OCT数据处理模块和拉曼数据处理模块；OCT数据处理模块与OCT光谱仪150连接，用于将OCT光谱仪150接收到的干涉信号转化为OCT图像；拉曼数据处理模块与拉曼光谱仪270连接，用于将拉曼光谱生成与OCT图像对应的拉曼图像。

在一些实施例中，宽带光源110的波长为1060nm，带宽长度50nm，扫描速度50-100kHz。

在一些实施例中，激光器210为785nm的单模光纤耦合激光器210。

尽管本实用新型的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本实用新型的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本实用新型进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本实用新型的非实质性改动仍可代表本实用新型的等效改动。

Claims (7)

1.一种皮肤成像系统，其特征在于，包括：OCT成像单元、拉曼成像单元、数据处理单元和显示单元；所述拉曼成像单元和OCT成像单元分别与数据处理单元的输入端相连，所述数据处理单元的输出端与显示单元相连；

所述OCT成像单元包括宽带光源、光纤耦合器、样品臂和参考臂和OCT光谱仪，所述拉曼成像单元包括激光器和拉曼光谱仪，所述宽带光源提供的光束和所述激光器提供的激发光束共用至少部分样品臂光路射入皮肤组织并反射，以对皮肤组织中的同一部位同时扫描检测；

所述宽带光源发出的光经光纤耦合器分别向样品臂和参考臂提供入射光；经光纤耦合器进入样品臂的入射光返回后与从参考臂反射回来的入射光在光纤耦合器中发生干涉，经OCT光谱仪探测得到干涉信号；

所述激发光束经所述共用样品臂光路射入皮肤组织返回后，经拉曼光谱仪探测得到拉曼光谱；

所述数据处理单元将干涉信号转化为OCT图像，将拉曼光谱生成与所述OCT图像对应的拉曼图像；

所述显示单元将所述OCT图像和与所述OCT图像对应的拉曼图像进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种皮肤成像系统，其特征在于，所述样品臂包括第一二向色镜和扫描振镜；

所述宽带光源发出的光经光纤耦合器进入样品臂后经过第一二向色镜到达所述扫描振镜；

所述激光器提供的激发光束也被引导至所述第一二向色镜；

所述宽带光源经光纤耦合器进入样品臂的光和所述激光器引导到样品臂的激发光束，经过第一二向色镜后汇合，开始共用样品臂光路，到达扫描振镜，射入皮肤组织并反射，以对皮肤组织中的同一部位同时扫描检测。

3.根据权利要求2所述的一种皮肤成像系统，其特征在于，所述拉曼成像单元还包括第二准直器、第二二向色镜、第二反射镜、第三反射镜、以及电动可调焦透镜；所述激光器发射的激发光束被第二准直器准直，然后依次经第二二向色镜、第二反射镜、和第三反射镜反射到电动可调焦透镜，并被电动可调焦透镜引导到所述第一二向色镜，然后到达所述扫描振镜，射入皮肤组织并反射，反射光原路返回至第二二向色镜后，透射进入所述拉曼光谱仪，经拉曼光谱仪探测得到拉曼光谱，并将拉曼光谱发送给数据处理单元。

4.根据权利要求2所述的一种皮肤成像系统，其特征在于，所述参考臂包括第一准直器和第一反射镜，经光纤耦合器进入第一准直器的光被第一反射镜反射回来。

5.根据权利要求1所述的一种皮肤成像系统，其特征在于，所述数据处理单元包括OCT数据处理模块和拉曼数据处理模块；所述OCT数据处理模块与OCT光谱仪连接，用于将OCT光谱仪接收到的干涉信号转化为OCT图像；所述拉曼数据处理模块与拉曼光谱仪连接，用于将拉曼光谱生成与OCT图像对应的拉曼图像。

6.根据权利要求1所述的一种皮肤成像系统，其特征在于，所述宽带光源的波长为1060nm，带宽长度50nm，扫描速度50-100kHz。

7.根据权利要求1所述的一种皮肤成像系统，其特征在于，所述激光器为785nm的单模光纤耦合激光器。

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