CN107174215A - 一种内窥式荧光观察装置 - Google Patents

一种内窥式荧光观察装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107174215A
CN107174215A CN201710509713.4A CN201710509713A CN107174215A CN 107174215 A CN107174215 A CN 107174215A CN 201710509713 A CN201710509713 A CN 201710509713A CN 107174215 A CN107174215 A CN 107174215A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
prism
exciting light
light source
exciting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201710509713.4A
Other languages
English (en)
Inventor
唐伟
张升进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Kinetic Medical Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Kinetic Medical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Kinetic Medical Co Ltd filed Critical Shanghai Kinetic Medical Co Ltd
Priority to CN201710509713.4A priority Critical patent/CN107174215A/zh
Publication of CN107174215A publication Critical patent/CN107174215A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00131—Accessories for endoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00165—Optical arrangements with light-conductive means, e.g. fibre optics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0661—Endoscope light sources
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/07—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements using light-conductive means, e.g. optical fibres
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/0035—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for acquisition of images from more than one imaging mode, e.g. combining MRI and optical tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

本发明提供了一种内窥式荧光观察装置，包括：照明光源部，其包括用于发送可见光的可见光光源、用于发送激发光的激发光光源以及合光棱镜组，其中，合光棱镜组包括互相固定设置的第一棱镜及第二棱镜，第一棱镜用于反射可见光及透射激发光至第二棱镜，第二棱镜用于将可见光及激发光进行融合后对目标位置进行照明；内窥镜成像部，其包括成像元件，该成像元件同时接收对目标位置的照明后的反射光及激发光激发了投放至目标位置的药剂所发出的荧光；信号处理部，用于接收反射光及荧光并对其进行处理后得到用于显示的融合图像。该装置的光路结构简单、光透过率高；在不使用镜体切换装置的前提下，不用或者少用分色镜，实现至少两种荧光模式的观察。

Description

一种内窥式荧光观察装置
技术领域
本发明涉及医用相关设备的技术领域，特别涉及了一种内窥式荧光观察装置。
背景技术
近年来，随着荧光分子成像技术的发展，越来越多的荧光内窥镜用于观察肿瘤细胞、癌症病变等微观分子的活动和转移，有助于疾病的诊断和及时治疗。激发荧光成像作为一种成像方式，广泛用于光动力治疗(PDT)中，其工作原理是：向人体内注射一定剂量的光敏剂，一段时间后光敏剂与组织分子结合，经外部特定波段的激发光照射，结合了光敏剂的异常组织分子吸收光能量后跃迁到高能态，处于高能态的分子不稳定再次回到基态，发射出荧光，从而使异常组织有了标记。根据不同种类的光敏剂，选择不同波段的激发光激发，可以产生不同波长的荧光。例如，使用710nm-790nm波长范围的激发光照射ICG(吲哚菁绿)，可以在805nm波长处放射出最强的荧光；使用405nm激发光照射5-ALA(5-氨基乙酰丙酸)，可以在635nm波长处放射出最强的荧光。然后，使用成像装置对捕捉到的荧光进行成像，并转换成电信号处理后，在终端显示器上形成图像供医生观察。
现有内窥式荧光观察装置或者多光谱荧光成像装置的照明光源部分一般采用分色镜将可见光和激发光合成后，通过耦合透镜和光纤输入内窥镜，或者采用光纤和光棒的方式进行耦合传入内窥镜，用于照明人体内部组织和激发光敏剂。
现有技术中，有采用一个及以上的分色镜对可见光、近红外激发光进行合光后，再通过耦合透镜和光纤输入内窥镜，从而照亮人体内部组织和激发光敏剂。对接收到的荧光和可见光进行成像并做信号处理，获得了清晰的荧光图像。但是，使用多个分色镜一定程度上降低了光透过率，且45°分色镜的安装角度不易控制，调整也比较困难。沿光轴方向排列多个分色镜使得光源的体积增加，不利于小型化。另外，仅能用于单一荧光模式的激发及观察，不能满足多荧光模式的观察需求。而采用多个激发光实现多荧光模式的观察，由于使用光纤和光棒耦合可见光和激发光，能量耦合效率低。
此外，还有一种荧光观察内窥镜***，其照明光源部分的结构特征如下：根据注入人体内的光敏剂不同，选择不同波段的激发光，并匹配镀有不同膜层的多个45°分色镜，将激发光和可见光合成后，通过透镜和光纤输入内窥镜，从而照亮人体内部组织并激发光敏剂产生不同波长的荧光。然后，对反射的可见光和发射的荧光进行成像，并对信号进行处理，最终显示彩色-荧光图像在监视器上供医生观察。根据需要选择特定荧光模式，通过镜体切换控制电路，将该种荧光模式对应的照明光源(对应的分色镜及特定激发光)切换到光路中，并切换内窥镜成像部的激发光截止滤光片。以此实现多种荧光模式的观察。但是，该照明光源使用多个45°分色镜同样存在光透过率低和安装及调整不方便的问题，且镜体切换装置复杂，体积庞大，可动部件多，稳定性有待考察。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内窥式荧光观察装置，以解决现有的技术不能多荧光模式观察的问题，以及使用45°分色镜带来的透过率损失、安装调整困难等问题，以及镜体切换装置导致的体积庞大问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种内窥式荧光观察装置，包括：
照明光源部，其包括用于发送可见光的可见光光源、用于发送激发光的激发光光源以及合光棱镜组，其中，所述合光棱镜组包括互相固定设置的第一棱镜及第二棱镜，所述第一棱镜用于反射可见光及透射激发光至第二棱镜，所述第二棱镜用于将可见光及激发光进行融合后对目标位置进行照明；
内窥镜成像部，其包括成像元件，该成像元件同时接收对目标位置的照明后的反射光及激发光激发了投放至目标位置的药剂所发出的荧光；
信号处理部，用于接收所述反射光及荧光并对其进行处理后得到用于显示的融合图像。
较佳地，所述第一棱镜为等腰直角棱镜，所述第二棱镜为X棱镜，所述等腰直角棱镜上用于反射可见光的镜面上设有反射所述可见光及透射所述激发光的膜层，所述X棱镜上用于反射可见光及激发光的镜面上设有反射所述可见光及激发光的膜层，其中，所述等腰直角棱镜的一个直角边与所述X棱镜邻接，另一个直角边用于接收所述可见光。
较佳地，所述第一棱镜为分色镜，所述分色镜排列在X-棱镜侧部，呈45°放置，并与X棱镜分开一段距离，其中，沿着光轴方向，部分的可见光的中心线与第二棱镜对称轴交于对应的分色镜的几何中心。
较佳地，所述第一棱镜的数量为两个，分别为第一棱镜Ⅰ及第一棱镜Ⅱ，且分别位于所述第二棱镜的两侧，所述激发光光源包括用于发射第一激发光的第一激发光光源及用于发射第二激发光的第二激发光光源，所述第一棱镜Ⅰ位于所述第一激发光及可见光入射至所述第二棱镜的光路上，所述第一棱镜Ⅱ位于所述第二激发光及可见光入射至所述第二棱镜的光路上。
较佳地，所述可见光光源包括红光光源、绿光光源及蓝光光源，所述红光光源发射的红光通过所述第一棱镜Ⅰ反射至所述第二棱镜，所述蓝光光源发射的蓝光通过所述第一棱镜Ⅱ反射至所述第二棱镜，所述绿光光源发射的绿光直接发射至所述第二棱镜。
较佳地，所述第一激发光为710-900nm波段内的任意一种激发光，所述第二激发光为320-440nm波段内的任意一种激发光。
较佳地，所述照明光源部还包括耦合透镜，所述耦合透镜设于所述合光棱镜组与照明光纤之间，所述合光棱镜组的第二棱镜将可见光及激发光融合后通过所述耦合透镜汇聚后送入照明光纤，通过所述照明光纤对目标位置进行照明。
较佳地，所述照明光源部还包括光源控制部，用于控制不同波段可见光的可见光光源的开闭和对应的激发光光源的开闭，以及调整所述可见光光源及激发光光源的功率。
较佳地，所述激发光光源为激发投放的药剂产生荧光的激光器；或所述激发光光源为LED光源及窄带滤波器，所述窄带滤波器用于过滤所述LED光源的光使其可激发投放的药剂而产生荧光。
较佳地，所述内窥镜成像部包括成像镜组、激发光截止滤光片、照明光纤、照明光纤接口；所述照明光纤接口用于连接所述照明光源部及内窥镜成像部，所述照明光纤与所述照明光纤接口连接，用于传输可见光及激发光至目标位置；所述成像镜组用于接收反射的可见光、激发光以及激发产生的荧光；所述激发光截止滤光片用于滤除反射的激发光；所述成像元件为传感器，用于接收激发光截止滤光片滤波后得到的可见光及荧光信号，并通过数据线传输至所述信号处理部。
较佳地，所述信号处理部包括信号放大器、信号转换器、颜色处理器，所述信号放大器用于放大接收的可见光及荧光的信号，所述信号转换器用于将可见光及荧光的信号进行处理得到数字图像信号，所述颜色处理器用于对所述数字图像信号的颜色值进行处理得到用于显示的融合图像。
本发明具有以下有益效果：
1、整体体积小、安装及更换方便；
2、通过设置合光棱镜组为两个第一棱镜配合一个第二棱镜(X棱镜)构成，其光路结构简单、光透过率高；
3、通过设置第一棱镜的数量为两个，对应设置不同波段的膜层，配合不同的激发光光源，使得该装置至少两种荧光模式，可以较好地满足不同的观察需求；
4、在不使用镜体切换装置的前提下，不用或者少用分色镜，而实现至少两种荧光模式的观察，解决了现有技术不能多荧光模式观察的问题，以及使用45°分色镜带来的透过率损失、安装调整困难等问题，以及镜体切换装置导致的体积庞大问题。
附图说明
图1为本发明优选实施例的装置整体结构示意图；
图2为本发明优选实施例的X棱镜示意图；
图3为本发明一优选实施例的照明光源部光路结构示意图；
图4为本发明另一优选实施例的照明光源部光路结构示意图。
标号说明：1-照明光源部；2-内窥镜成像部；3-信号处理部；4-图像显示部；103-准直透镜；104-光源控制部；105-合光棱镜组；106-耦合透镜；107-照明光纤；1011-R光LED；1012-G光LED；1013-B光LED；1021-第一激发光光源；1022-第二激发光光源；1023–第一LED光源；1024-第一窄带滤光片；1025-第二LED光源；1026第二窄带滤光片；1051-第一等腰直角棱镜；1052-第二等腰直角棱镜；1053-X棱镜；1054-小等腰直角棱镜；201-成像镜组；202-激发光截止滤光片；203-传感器；204-照明光纤接口；205-照明光纤；206-手柄；207-组织表面；301-信号放大器；302-信号转换器；303-颜色处理器。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
如图1所示，本实施例提供了一种内窥式荧光观察装置，包括：
照明光源部1，其包括用于发送可见光的可见光光源、用于发送激发光的激发光光源以及合光棱镜组，其中，所述合光棱镜组包括互相固定设置的第一棱镜及第二棱镜，所述第一棱镜用于反射可见光及透射激发光至第二棱镜，所述第二棱镜用于将可见光及激发光进行融合后对目标位置进行照明；
内窥镜成像部2，其包括成像元件，该成像元件同时接收对目标位置的照明后的反射光及激发光激发了投放至目标位置的药剂所发出的荧光；
信号处理部3，用于接收所述反射光中的可见光及荧光并对其进行处理后得到用于显示的融合图像。其中，融合图像传送至图像显示部4处进行显示，这里的图像显示部4可根据需要设置为普通的计算机显示屏或医疗影响显示专用的其他显示屏。
其中，本实施例中的第一棱镜为等腰直角棱镜，而第二棱镜为X棱镜，等腰直角棱镜上用于反射可见光的镜面上设有反射可见光及透射激发光的膜层，X棱镜上用于反射可见光及激发光的镜面上设有反射所述可见光及激发光的膜层。具体地，等腰直角棱镜的一个直角边与X棱镜邻接，另一个直角边用于接收可见光。
而照明光源部2还包括一耦合透镜，该耦合透镜设于所述合光棱镜组与照明光纤之间，合光棱镜组的第二棱镜将可见光及激发光进行融合后通过耦合透镜进行汇聚后送入照明光纤，通过照明光纤对目标位置进行照明。
进一步地，再次参考图1所示，本实施例中的内窥式荧光观察装置的内窥镜成像部2包括成像镜组201、激发光截止滤光片202、照明光纤205、照明光纤接口204；其中的照明光纤接口用于连接照明光源部1及内窥镜成像部，而照明光纤205与照明光纤接口204连接，用于传输来自照明光源部的可见光及激发光至目标位置，如组织表面207；成像镜组201用于接收被照射的组织表面所反射的可见光、激发光以及激发了药剂所产生的荧光，其具体设于内窥镜成像部的前端；激发光截止滤光片202用于滤除反射的激发光，其表面镀有截止激发光的膜层，激发光截止滤光片位于内窥镜成像部的前端(也可以在成像镜组和传感器之间)；成像元件为传感器203，用于接收激发光截止滤光片202滤波后得到的可见光及荧光信号，并通过数据线传输至信号处理部3，具体地传感器通过数据线与信号处理部通信。其中，照明光纤205封装在内窥镜成像部2的内部。
此外，内窥镜成像部2的后端还还设有手柄206，用于固定内窥镜成像部2，如图1所示。当切换荧光模式时，需要更换对应的内窥镜成像部2，然后通过手柄将其固定。
再次参考图1所示，信号处理部3进一步包括信号放大器301、信号转换器302、颜色处理器303，信号放大器301用于放大接收的可见光及荧光的信号，信号转换器302用于将可见光及荧光的信号进行处理得到数字图像信号，颜色处理器303用于对数字图像信号的颜色值进行处理得到用于显示的融合图像。使用时，信号处理部最后将融合图像传输至需要显示图像的图像显示部4。
进一步地参考图2所示，该X棱镜1053具体由四个相同材料(如K9玻璃)的小等腰直角棱镜1054组成，每个小等腰直角棱镜1054的两个直角面互相胶合组成立方体。其中，Ⅰ面镀有透射G光、B光、B-光，反射R光、R+光的膜层，Ⅱ面镀有透射G光、R光、R+光，反射B光、B-光的膜层。此外，如图2所示，每个小等腰直角棱镜的斜面均镀有AR膜层。
参考图3所示，本实施例中的激发光光源为激发投放的药剂产生荧光的激光器；且本实施例中的第一棱镜的数量为两个，分别为第一棱镜Ⅰ(即第一等腰直角棱镜1051)及第一棱镜Ⅱ(即第二等腰直角棱镜1052)，且第一等腰直角棱镜1051与第二等腰直角棱镜1052分别位于第二棱镜(即X棱镜1053)的两侧。而激发光光源包括用于发射第一激发光的第一激发光光源1021及用于发射第二激发光的第二激发光光源1022，其中，第一等腰直角棱镜1051位于第一激发光及可见光入射至X棱镜1053的光路上，第二等腰直角棱镜1052位于第二激发光及可见光入射至X棱镜1053的光路上。两个等腰直角棱镜的尺寸和材料(比如K9玻璃)完全相同。
本实施例中的可见光光源包括红光光源(即R光LED 1011)、绿光光源(即G光LED1012)及蓝光光源(即B光LED 1013)，红光光源发射的红光通过第一棱镜Ⅰ反射至第二棱镜，蓝光光源发射的蓝光通过第一棱镜Ⅱ反射至第二棱镜，绿光光源发射的绿光直接发射至第二棱镜。其中，可见光关于即通过上述的R、G、B三色的LED光源分别输出红光、绿光及蓝光。具体地，第一激发光光源1021为710-900nm(记为R+光)波段内的激光器，即第一激发光为710-900nm波段内的任意一种激发光，比如785±10nm激光，用于激发ICG(吲哚菁绿)或IRDye800CW荧光成像试剂。第二激发光光源1022为320-440nm(记为B-光)波段内的激光器，即第二激发光为320-440nm波段内的任意一种激发光，比如405±10nm激光器，用于激发5-ALA(5-氨基乙酰丙酸)或自发荧光。
而上述的两个等腰直角棱镜与X棱镜组成的合光棱镜组用于合成可见光和激发光。具体地，X棱镜1053位于中间，而第一等腰直角棱镜1051及第二等腰直角棱镜1052对称排列在X-棱镜1053的两侧。第一等腰直角棱镜1051及第二等腰直角棱镜1052的两个直角面均镀有AR膜，且第一等腰直角棱镜1051的斜面(Ⅲ面)镀有透射R+光，反射R光的膜层，第二等腰直角棱镜1052的斜面(Ⅳ面)镀有透射B-光，反射B光的膜层。如图3所示，第一等腰直角棱镜1051的一个直角面和第二等腰直角棱镜1052的一个直角面分别与X棱镜胶合后组成合光棱镜组。结合图2所示，第一等腰直角棱镜1051的斜面(Ⅲ面)的膜层性质与X棱镜Ⅰ面膜层性质匹配，第二等腰直角棱镜1052的斜面(Ⅳ面)的膜层性质与X棱镜Ⅱ面膜层性质匹配，如此，可以实现710-900nm波段内和320-440nm波段内所需的任意激发波长的激发光源的覆盖。
具体参照图3，R光LED 1011的正前方依次是准直透镜103、第一等腰直角棱镜1051，G光LED 1012的正前方依次是准直透镜、X棱镜1053，B光LED 1013的正前方依次是准直透镜、第二等腰直角棱镜1052。第一等腰直角棱镜1051的斜面(Ⅲ面)的外侧是第一激发光光源1021；第二等腰直角棱镜1052的斜面(Ⅳ面)的外侧是第二激发光光源1022；第一激发光光源1021、第二激发光光源1022通过外置的光纤接口(图中未画出)整合成模块化，用于不同波段激发光光源的快速更换。而X棱镜1053的出射端设有耦合透镜106，用于耦合可见光和激发光进入照明光纤107。
在另一变形实施例中，参考图4所示，本实施例中的两个激发光光源分别包括一LED光源及一窄带滤波器，其中，窄带滤波器用于过滤LED光源的光使其可激发投放的药剂而产生荧光。具体地，第一激发光光源由第一LED光源1023及第一窄带滤波片1024构成，而第二激发光光源由第二LED光源1025及第二窄带滤波片1026构成。具体地，第一LED光源1023为710-900nm波段内的LED光源，其前端设置的第一窄带滤波片1024可使其获得窄带第一LED光源，如785±10nm LED光，用于激发ICG。而第二LED光源1025为320-440nm波段内的LED光源，其前端设置的第二窄带滤波片1026可使其获得窄带第二LED光源，如405±10nmLED光，用于激发5-ALA。而其余部分设置与上述实施例相同。
此外，再次参考图3或4所示，该装置还包括光源控制部104，用于控制不同波段可见光的可见光光源的开闭和对应的激发光光源的开闭，以及调整可见光光源及激发光光源的功率。
下面结合具体应用例对上述装置的工作过程做进一步的详实说明：
应用例1
结合图1、图3所示，工作过程如下：首先，向人体内注射ICG试剂，安装ICG-荧光模式的内窥镜成像部并固定，连接数据线，开启可见光光源和第一激发光光源1021(此时为激光，同时第二激发光光源1022处于关闭状态)。可见光光源内的R、G、B三基色LED光分别通过各自前方的准直透镜输出R光、G光、B光。其中，R光经过第一等腰直角棱镜1051到达其斜面，反射后进入X棱镜1053并到达Ⅰ面，再被Ⅰ面反射后射出X棱镜1053；G光进入X棱镜1053并穿过整个棱镜后射出；B光经过第二等腰直角棱镜1052到达其斜面，反射后进入X棱镜1053并到达Ⅱ面，再被Ⅱ面反射后射出X棱镜1053；R光、G光、B光在X棱镜1053的出射端合成为可见光。同时，第一激发光光源1021内的R+波段的激光(比如785±10nm激光)经过第一等腰直角棱镜1051的Ⅲ面的透射进入X棱镜1053并到达Ⅰ面，再被Ⅰ面反射后射出X棱镜1053。此时，可见光、R+光在X棱镜1053的出射端合成为一束光，经耦合透镜106耦合进入内窥镜成像部的照明光纤107内。将内窥镜成像部2深入人体内部，从而照明组织和激发ICG产生荧光。接着，激发光截止滤光片202滤除从组织表面反射的激发R+光，而反射的可见光、激发产生的荧光被内窥镜的成像镜组201接收后成像在传感器203上。传感器203再将采集到的可见光信号和荧光信号输入信号处理部3，信号处理部3根据所选择的荧光模式反馈给光源控制部104一个信号，从而使得可见光的输出强度适当减弱，再经过信号转换、放大、分离、增益、颜色校正等处理后输出彩色-荧光融合图像。最后，通过数据线输出到图像显示器4上供医生观察。
应用例2
工作过程同应用例1。参考图1及图3：首先，向人体内注射5-ALA试剂，安装5-ALA-荧光模式的内窥镜成像部2并固定，连接数据线，开启可见光光源和第二激发光光源1022(此时为激光，同时第一激发光光源1021处于关闭状态)。可见光光源内的R、G、B三基色LED光分别通过各自前方的准直透镜输出R光、G光、B光。R光经过第一等腰直角棱镜1051到达其斜面，反射后进入X棱镜1053并到达Ⅰ面，再被Ⅰ面反射后射出X棱镜；G光进入X棱镜1053并穿过整个棱镜后射出；B光经过第二等腰直角棱镜1052到达其斜面，反射后进入X棱镜1053并到达Ⅱ面，再被Ⅱ面反射后射出X棱镜；R光、G光、B光在X棱镜1053的出射端合成为可见光。同时，第二激发光光源1022内的B-波段的激光(比如405±10nm激光)经过第二等腰直角棱镜1052的Ⅳ面的透射进入X棱镜1053并到达Ⅱ面，再被Ⅱ面反射后射出X棱镜1053。此时，可见光、B-光在X棱镜1053的出射端合成为一束光，经耦合透镜106耦合进入内窥镜成像部的照明光纤107内。紧接着照射组织，激发光截止滤光片202滤除从组织表面反射的激发B-光，而反射的可见光、激发产生的荧光被内窥镜的成像镜组201接收后成像在传感器203上。传感器203将上述信号送入信号处理部3，信号处理部3根据所选择的荧光模式反馈给光源控制部104一个信号，从而使得可见光的输出强度适当减弱，再经过信号处理部的转换、放大、分离、增益、颜色校正等处理后输出彩色-荧光融合图像。最后，通过数据线输出到图像显示器4上供医生观察。
应用例3
工作过程同实施例1，本例中只是将激发光光源由激光光源改为LED光源，并在LED光源前增加了窄带滤光片。参考图1及图4所示，具体地，向人体内注射ICG试剂，安装ICG-荧光模式的内窥镜成像部2并固定，连接数据线，开启可见光光源和第一激发光光源(此时为第一LED光源1023，配合第一窄带滤波片1024进行提供第一激发光，同时第二激发光光源处于关闭状态)。可见光光源内的R、G、B三基色LED光分别通过各自前方的准直透镜输出R光、G光、B光。R光经过第一等腰直角棱镜1051到达其斜面，反射后进入X棱镜1053并到达Ⅰ面，再被Ⅰ面反射后射出X棱镜1053；G光进入X棱镜1053并穿过整个棱镜后射出；B光经过第二等腰直角棱镜1052到达其斜面，反射后进入X棱镜1053并到达Ⅱ面，再被Ⅱ面反射后射出X棱镜1053；R光、G光、B光在X棱镜1053的出射端合成为可见光。同时，第一LED光源1023内的R+波段的LED光经过前端的准直透镜准直后通过第一窄带滤光片1024，形成窄带R+波长的LED光(比如785±10nm)，再透过第一等腰直角棱镜1051的Ⅲ面进入X棱镜1053并到达Ⅰ面，再被Ⅰ面反射后射出X棱镜1053。此时，可见光、R+光在X棱镜1053的出射端合成为一束光，经耦合透镜106耦合进入内窥镜成像部的照明光纤107内，如图4所示。将内窥镜成像部2深入人体内部，从而照明组织和激发ICG产生荧光。接着，激发光截止滤光片滤除从组织表面反射的激发R+光，而反射的可见光、激发产生的荧光被内窥镜的成像镜组201接收后成像在传感器203上。传感器203再将采集到的可见光信号和荧光信号输入信号处理部，信号处理部3根据所选择的荧光模式反馈给光源控制部104一个信号，从而使得可见光的输出强度适当减弱，再经过信号转换、放大、分离、增益、颜色校正等处理后输出彩色-荧光融合图像。最后，通过数据线输出到图像显示器4上供医生观察。
而第二LED光源1025，配合第一窄带滤波片1026进行提供第二激发光的工作过程与上述类似，此处不再赘述。
在其他变形实施例中，上述的合光棱镜组内的等腰直角棱镜也可以设置为分色镜，则两个分色镜对称排列在X-棱镜的两侧，呈45°放置，并与X棱镜分开一段距离。沿着光轴方向，R光LED光源中心线与X-棱镜对称轴交于分色镜1的几何中心，B光LED光源中心线与X-棱镜对称轴交于分色镜2的几何中心。其也能起到与上述实施例相同的机身效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种内窥式荧光观察装置，其特征在于，包括：
照明光源部，其包括用于发送可见光的可见光光源、用于发送激发光的激发光光源以及合光棱镜组，其中，所述合光棱镜组包括互相固定设置的第一棱镜及第二棱镜，所述第一棱镜用于反射可见光及透射激发光至第二棱镜，所述第二棱镜用于将可见光及激发光进行融合后对目标位置进行照明；
内窥镜成像部，其包括成像元件，该成像元件同时接收对目标位置的照明后的反射光及激发光激发了投放至目标位置的药剂所发出的荧光；
信号处理部，用于接收所述反射光及荧光并对其进行处理后得到用于显示的融合图像。
2.根据权利要求1所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述第一棱镜为等腰直角棱镜，所述第二棱镜为X棱镜，所述等腰直角棱镜上用于反射可见光的镜面上设有反射所述可见光及透射所述激发光的膜层，所述X棱镜上用于反射可见光及激发光的镜面上设有反射所述可见光及激发光的膜层，其中，所述等腰直角棱镜的一个直角边与所述X棱镜邻接，另一个直角边用于接收所述可见光。
3.根据权利要求1所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述第一棱镜为分色镜，所述分色镜排列在X-棱镜侧部，呈45°放置，并与X棱镜分开一段距离，其中，沿着光轴方向，部分的可见光的中心线与第二棱镜对称轴交于对应的分色镜的几何中心。
4.根据权利要求1或2或3所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述第一棱镜的数量为两个，分别为第一棱镜Ⅰ及第一棱镜Ⅱ，且分别位于所述第二棱镜的两侧，所述激发光光源包括用于发射第一激发光的第一激发光光源及用于发射第二激发光的第二激发光光源，所述第一棱镜Ⅰ位于所述第一激发光及可见光入射至所述第二棱镜的光路上，所述第一棱镜Ⅱ位于所述第二激发光及可见光入射至所述第二棱镜的光路上。
5.根据权利要求4所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述可见光光源包括红光光源、绿光光源及蓝光光源，所述红光光源发射的红光通过所述第一棱镜Ⅰ反射至所述第二棱镜，所述蓝光光源发射的蓝光通过所述第一棱镜Ⅱ反射至所述第二棱镜，所述绿光光源发射的绿光直接发射至所述第二棱镜。
6.根据权利要求4所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述第一激发光为710-900nm波段内的任意一种激发光，所述第二激发光为320-440nm波段内的任意一种激发光。
7.根据权利要求1所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述照明光源部还包括耦合透镜，所述耦合透镜设于所述合光棱镜组与照明光纤之间，所述合光棱镜组的第二棱镜将可见光及激发光融合后通过所述耦合透镜汇聚后送入照明光纤，通过所述照明光纤对目标位置进行照明。
8.根据权利要求1所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述照明光源部还包括光源控制部，用于控制不同波段可见光的可见光光源的开闭和对应的激发光光源的开闭，以及调整所述可见光光源及激发光光源的功率。
9.根据权利要求1所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述激发光光源为激发投放的药剂产生荧光的激光器；或所述激发光光源为LED光源及窄带滤波器，所述窄带滤波器用于过滤所述LED光源的光使其可激发投放的药剂而产生荧光。
10.根据权利要求1所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述内窥镜成像部包括成像镜组、激发光截止滤光片、照明光纤、照明光纤接口；所述照明光纤接口用于连接所述照明光源部及内窥镜成像部，所述照明光纤与所述照明光纤接口连接，用于传输可见光及激发光至目标位置；所述成像镜组用于接收反射的可见光、激发光以及激发产生的荧光；所述激发光截止滤光片用于滤除反射的激发光；所述成像元件为传感器，用于接收激发光截止滤光片滤波后得到的可见光及荧光信号，并通过数据线传输至所述信号处理部。
11.根据权利要求1所述的内窥式荧光观察装置，其特征在于，所述信号处理部包括信号放大器、信号转换器、颜色处理器，所述信号放大器用于放大接收的可见光及荧光的信号，所述信号转换器用于将可见光及荧光的信号进行处理得到数字图像信号，所述颜色处理器用于对所述数字图像信号的颜色值进行处理得到用于显示的融合图像。
CN201710509713.4A 2017-06-28 2017-06-28 一种内窥式荧光观察装置 Withdrawn CN107174215A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710509713.4A CN107174215A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种内窥式荧光观察装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710509713.4A CN107174215A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种内窥式荧光观察装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107174215A true CN107174215A (zh) 2017-09-19

Family

ID=59845141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710509713.4A Withdrawn CN107174215A (zh) 2017-06-28 2017-06-28 一种内窥式荧光观察装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107174215A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108577791A (zh) * 2018-05-16 2018-09-28 广东欧谱曼迪科技有限公司 一种荧光导航内窥镜***及其增强荧光成像灵敏度的方法
CN108992023A (zh) * 2018-08-15 2018-12-14 重庆金山医疗器械有限公司 内窥镜的照明***
CN109431437A (zh) * 2018-12-29 2019-03-08 天津博朗科技发展有限公司 一种含有激光光纤的内窥镜结构
CN109497959A (zh) * 2019-01-11 2019-03-22 福建师范大学 一种定量检测光敏剂空间分布的荧光成像***及方法
CN111458321A (zh) * 2020-05-22 2020-07-28 南京诺源医疗器械有限公司 一种基于病变部位荧光反馈的诊断***
CN111772560A (zh) * 2020-08-06 2020-10-16 山西医科大学 一种基于双通道高效传输的荧光内窥镜成像***及方法
CN112153932A (zh) * 2018-09-13 2020-12-29 Hoya株式会社 光功率分配用连接器及内窥镜***
CN116712020A (zh) * 2023-07-05 2023-09-08 苏州璞煜科技服务有限公司 一种医疗内窥镜用多光谱冷光源***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090312607A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Fujifilm Corporation Light source device, imaging apparatus and endoscope apparatus
CN202270015U (zh) * 2011-09-21 2012-06-13 深圳市中科康医疗科技有限公司 一种用于医用内窥镜的光源
CN103186019A (zh) * 2011-12-27 2013-07-03 海信集团有限公司 光源装置及投影仪
CN106308731A (zh) * 2016-08-31 2017-01-11 北京数字精准医疗科技有限公司 一种内窥式多光谱激发成像***
CN205942116U (zh) * 2016-08-04 2017-02-08 上海凯利泰医疗科技股份有限公司 一种转折分光单元及内窥镜光学成像***
CN207693552U (zh) * 2017-06-28 2018-08-07 上海凯利泰医疗科技股份有限公司 一种内窥式荧光观察装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090312607A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Fujifilm Corporation Light source device, imaging apparatus and endoscope apparatus
CN202270015U (zh) * 2011-09-21 2012-06-13 深圳市中科康医疗科技有限公司 一种用于医用内窥镜的光源
CN103186019A (zh) * 2011-12-27 2013-07-03 海信集团有限公司 光源装置及投影仪
CN205942116U (zh) * 2016-08-04 2017-02-08 上海凯利泰医疗科技股份有限公司 一种转折分光单元及内窥镜光学成像***
CN106308731A (zh) * 2016-08-31 2017-01-11 北京数字精准医疗科技有限公司 一种内窥式多光谱激发成像***
CN207693552U (zh) * 2017-06-28 2018-08-07 上海凯利泰医疗科技股份有限公司 一种内窥式荧光观察装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108577791A (zh) * 2018-05-16 2018-09-28 广东欧谱曼迪科技有限公司 一种荧光导航内窥镜***及其增强荧光成像灵敏度的方法
CN108992023A (zh) * 2018-08-15 2018-12-14 重庆金山医疗器械有限公司 内窥镜的照明***
CN112153932A (zh) * 2018-09-13 2020-12-29 Hoya株式会社 光功率分配用连接器及内窥镜***
CN112153932B (zh) * 2018-09-13 2024-03-22 Hoya株式会社 光功率分配用连接器及内窥镜***
CN109431437A (zh) * 2018-12-29 2019-03-08 天津博朗科技发展有限公司 一种含有激光光纤的内窥镜结构
CN109497959A (zh) * 2019-01-11 2019-03-22 福建师范大学 一种定量检测光敏剂空间分布的荧光成像***及方法
CN109497959B (zh) * 2019-01-11 2021-07-23 福建师范大学 一种定量检测光敏剂空间分布的荧光成像***及方法
CN111458321A (zh) * 2020-05-22 2020-07-28 南京诺源医疗器械有限公司 一种基于病变部位荧光反馈的诊断***
CN111458321B (zh) * 2020-05-22 2021-11-23 南京诺源医疗器械有限公司 一种基于病变部位荧光反馈的诊断***
CN111772560A (zh) * 2020-08-06 2020-10-16 山西医科大学 一种基于双通道高效传输的荧光内窥镜成像***及方法
CN116712020A (zh) * 2023-07-05 2023-09-08 苏州璞煜科技服务有限公司 一种医疗内窥镜用多光谱冷光源***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107174215A (zh) 一种内窥式荧光观察装置
US11668922B2 (en) Multiple imaging modality light source
US6485414B1 (en) Color video diagnostic system for mini-endoscopes
US6603552B1 (en) Portable system for detecting skin abnormalities based on characteristic autofluorescence
JP3022377B2 (ja) 胃腸および呼吸器官における特有蛍光を使用した罹病組織を検出する映像システム
CN106901679B (zh) 荧光显微内窥成像***及荧光显微内窥成像方法
US20060241496A1 (en) Filter for use with imaging endoscopes
JP3619435B2 (ja) 照明光学系及び内視鏡装置
CN112153932B (zh) 光功率分配用连接器及内窥镜***
CN107049214A (zh) 自动调焦显微内窥荧光成像***
CN106094224B (zh) 一种转折分光单元及内窥镜光学成像***、成像方法
JP4727886B2 (ja) 皮膚異常検出用可搬型システム
CN109475283A (zh) 内窥镜***
US20020062064A1 (en) Video endoscope and system incorporating the same
CN108542497A (zh) 手术导航设备
CN205942116U (zh) 一种转折分光单元及内窥镜光学成像***
CN207693552U (zh) 一种内窥式荧光观察装置
JP2024061829A (ja) 蛍光薬剤用内視鏡照明システム
WO2019100449A1 (zh) 一种基于传像光纤的手术导航***
CN111772560A (zh) 一种基于双通道高效传输的荧光内窥镜成像***及方法
CN207613757U (zh) 荧光内窥成像***
CN118042976A (zh) 内窥镜成像***、内窥镜摄像头及内窥镜摄像***
CN207721883U (zh) 主动光激发手术导航***和相机头
CN208610985U (zh) 手术导航设备
CN106943193A (zh) 共定位手术导航***和相机头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 201201 Shanghai Pudong New Area Zhangjiang hi tech Park East area 528, 23, 2 floor.

Applicant after: SHANGHAI KINETIC MEDICAL Co.,Ltd.

Address before: 201201 Shanghai Pudong New Area Zhangjiang hi tech Park East area 528, 23, 1 floor.

Applicant before: SHANGHAI KINETIC MEDICAL Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170919

WW01 Invention patent application withdrawn after publication