CN209018709U - 基于分子影像的分光成像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于分子影像的分光成像装置，包括：成像装置，与成像装置连接的分光棱镜、与分光棱镜连接的可见光滤光片、与分光棱镜连接的荧光滤光片、与可见光滤光片连接的可见光相机、与荧光滤光片连接的荧光相机、以及分别与可见光相机和荧光相机连接的影像融合装置；成像装置根据入射光线生成像；分光棱镜对像进行分光，生成反射像和折射像；可见光滤光片对反射像进行滤光，生成可见光像；可见光相机根据可见光像生成可见光分子影像；荧光滤光片对折射像进行滤光，生成荧光像；荧光相机根据荧光像生成荧光分子影像；影像融合装置将可见光分子影像和荧光分子影像融合，生成融合分子影像，可以实现可见光与近红外荧光的有效融合。

Description

基于分子影像的分光成像装置

技术领域

本实用新型涉及成像领域，具体地，涉及一种基于分子影像的分光成像装置。

背景技术

近年来，医学影像技术蓬勃发展，在成像方法上已由过去的结构性、功能性成像向细胞分子水平的分子成像方法方面突破。医学诊断方法也从传统医生经验方法向着精准医学的目标而迈进。分子影像的方法可以帮助医生客观精确的从细胞分子水平判断病症的精准位置，而光学分子影像的方法由于其高分辨率、高特异性等优点受到国际上的广泛关注，而其中近红外激发荧光分子影像技术由于生物组织的吸收和散射效应最小，性价比较高等优点，已经成为研究的热点。

目前已有关于单台相机实现近红外成像的目的，然而这种方法仅提供荧光图像，对可见光探测的效果较差。

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的在于提供一种基于分子影像的分光成像装置，以实现可见光与近红外荧光的有效融合。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种基于分子影像的分光成像装置，包括：成像装置，与成像装置连接的分光棱镜、与分光棱镜连接的可见光滤光片、与分光棱镜连接的荧光滤光片、与可见光滤光片连接的可见光相机、与荧光滤光片连接的荧光相机、以及分别与可见光相机和荧光相机连接的影像融合装置；成像装置用于根据入射光线生成像；分光棱镜用于对像进行分光，生成反射像和折射像；可见光滤光片用于对反射像进行滤光，生成可见光像；可见光相机用于根据可见光像生成可见光分子影像；荧光滤光片用于对折射像进行滤光，生成荧光像；荧光相机用于根据荧光像生成荧光分子影像；影像融合装置用于将可见光分子影像和荧光分子影像融合，生成融合分子影像。

在其中一种实施例中，还包括：

分别与成像装置和分光棱镜连接的非球面透镜，用于矫正像的像差。

在其中一种实施例中，分别与分光棱镜和可见光滤光片连接的第一微调装置，用于调节可见光相机的位置。

在其中一种实施例中，第一微调装置包括：

第一调节手轮，用于调节非球面透镜与可见光相机的间距；

第一紧固装置，用于在调节完成后对可见光相机进行紧固。

在其中一种实施例中，还包括：

分别与分光棱镜和荧光滤光片连接的第二微调装置，用于调节荧光相机的位置。

在其中一种实施例中，第二微调装置包括：

上下调节螺纹副，用于对荧光相机进行上下调节；

左右调节螺纹副，用于对荧光相机进行左右调节；

第二调节手轮，用于调节非球面透镜与荧光相机的间距；

第二紧固装置，用于在调节完成后对荧光相机进行紧固。

在其中一种实施例中，可见光滤光片的镀膜波段为：大于或等于440nm，小于或等于687nm。

在其中一种实施例中，荧光滤光片的镀膜波段为：大于或等于810nm，小于或等于870nm。

在其中一种实施例中，分光棱镜为五五分光棱镜，50％镀反射膜层，50％镀折射膜层。

在其中一种实施例中，像差包括：色差、慧差和球差。

本实用新型实施例的基于分子影像的分光成像装置的成像装置根据入射光线生成像，分光棱镜对像进行分光，生成反射像和折射像，可见光滤光片对反射像进行滤光，生成可见光像，可见光相机根据可见光像生成可见光分子影像，荧光滤光片对折射像进行滤光，生成荧光像，荧光相机根据荧光像生成荧光分子影像，影像融合装置将可见光分子影像和荧光分子影像融合，生成融合分子影像，可以实现可见光与近红外荧光的有效融合，改进了目前已有研究的弊端，增强了分子影像技术的适用范围，对扩展分子影像的研究领域，降低分子影像在生物医学领域应用的门槛有重要的意义和价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1是本实用新型实施例中基于分子影像的分光成像装置的逻辑框图；

图2是本实用新型另一实施例中基于分子影像的分光成像装置的逻辑框图；

图3是本实用新型实施例中第一微调装置的逻辑框图；

图4是本实用新型实施例中第二微调装置的逻辑框图；

图5是本实用新型实施例中基于分子影像的分光成像装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

鉴于现有技术对可见光探测的效果较差，本实用新型实施例提供一种基于分子影像的分光成像装置，可以实现可见光与近红外荧光的有效融合。

图1是本实用新型实施例中基于分子影像的分光成像装置的逻辑框图。如图1所示，基于分子影像的分光成像装置包括：成像装置1，与成像装置1连接的分光棱镜3、与分光棱镜3连接的可见光滤光片5、与分光棱镜3连接的荧光滤光片8、与可见光滤光片5连接的可见光相机6、与荧光滤光片8连接的荧光相机9、以及分别与可见光相机6和荧光相机9连接的影像融合装置10。

成像装置1用于根据入射光线生成像，分光棱镜3用于对像进行分光，生成反射像和折射像。其中，分光棱镜3为五五分光棱镜，50％镀反射膜层，50％镀折射膜层，可以实现准确分光，保证分光后的反射像和折射像能量一致，可见光分子影像和荧光分子影像的相对照度一致，提高像的分辨率。

可见光滤光片5用于对反射像进行滤光，生成可见光像，荧光滤光片8用于对折射像进行滤光，生成荧光像。其中，可见光滤光片5的镀膜波段为：大于或等于440nm，小于或等于687nm。荧光滤光片8的镀膜波段为：大于或等于810nm，小于或等于870nm，可以增加光线透过率，增强像的透光能量。

可见光相机6用于根据可见光像生成可见光分子影像，荧光相机9用于根据荧光像生成荧光分子影像；影像融合装置10用于将可见光分子影像和荧光分子影像融合，生成融合分子影像。

图2是本实用新型另一实施例中基于分子影像的分光成像装置的逻辑框图。图5是本实用新型实施例中基于分子影像的分光成像装置的示意图。如图2及图5所示，基于分子影像的分光成像装置还包括：分别与成像装置1和分光棱镜3连接的非球面透镜2，用于矫正像的像差。分别与分光棱镜3和可见光滤光片5连接的第一微调装置4，用于调节可见光相机6的位置。分别与分光棱镜3和荧光滤光片8连接的第二微调装置7，用于调节荧光相机9的位置以令荧光分子影像与可见光分子影像全部重合。其中，像差包括：色差、慧差和球差。

图3是本实用新型实施例中第一微调装置的逻辑框图。如图3所示，第一微调装置4包括：第一调节手轮41，用于调节非球面透镜2与可见光相机6的间距，以找到可见光像的最佳成像面，保证可见光像与荧光像的像面大小一样。第一紧固装置42，用于在调节完成后对可见光相机6进行紧固，保证基于分子影像的分光成像装置的稳定性。

图4是本实用新型实施例中第二微调装置的逻辑框图。如图4所示，第二微调装置7包括：上下调节螺纹副71，用于对荧光相机9进行上下调节；左右调节螺纹副72，用于对荧光相机9进行左右调节；第二调节手轮73，用于调节非球面透镜2与荧光相机9的间距，以找到荧光像的最佳成像面，保证荧光像与可见光像的像面大小一样。第二紧固装置74，用于在调节完成后对荧光相机9进行紧固，保证基于分子影像的分光成像装置的稳定性。

非球面透镜2可以为包括多个非球面透镜的透镜组。此时，第一调节手轮41调节非球面透镜组的最后一片透镜与可见光相机6的间距，第二调节手轮42调节非球面透镜组的最后一片透镜与荧光相机9的间距。

在可见光分子影像和荧光分子影像未重合时，影像融合装置10生成的融合分子影像不清楚。此时可以对荧光相机9进行上下、左右的调节即可改变荧光分子影像的上下位置和左右位置，以令可见光分子影像和荧光分子影像完全重合，提高影像重合精准度，方便工作人员对基于分子影像的分光成像装置进行调试，节约调试时间并提高分光成像装置的稳定性。

综上，本实用新型实施例的基于分子影像的分光成像装置的成像装置根据入射光线生成像，分光棱镜对像进行分光，生成反射像和折射像，可见光滤光片对反射像进行滤光，生成可见光像，可见光相机根据可见光像生成可见光分子影像，荧光滤光片对折射像进行滤光，生成荧光像，荧光相机根据荧光像生成荧光分子影像，影像融合装置将可见光分子影像和荧光分子影像融合，生成融合分子影像，可以实现可见光与近红外荧光的有效融合，改进了目前已有研究的弊端，增强了分子影像技术的适用范围，对扩展分子影像的研究领域，降低分子影像在生物医学领域应用的门槛有重要的意义和价值。

另外，本实用新型实施例的基于分子影像的分光成像装置还采用非球面透镜完美矫正了像差，采用微调装置保证了可见光分子影像和荧光分子影像精准重合，调试方便。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，包括：

成像装置，与所述成像装置连接的分光棱镜、与所述分光棱镜连接的可见光滤光片、与所述分光棱镜连接的荧光滤光片、与所述可见光滤光片连接的可见光相机、与所述荧光滤光片连接的荧光相机、以及分别与所述可见光相机和所述荧光相机连接的影像融合装置；

所述成像装置用于根据入射光线生成像；

所述分光棱镜用于对所述像进行分光，生成反射像和折射像；

所述可见光滤光片用于对所述反射像进行滤光，生成可见光像；

所述可见光相机用于根据所述可见光像生成可见光分子影像；

所述荧光滤光片用于对所述折射像进行滤光，生成荧光像；

所述荧光相机用于根据所述荧光像生成荧光分子影像；

所述影像融合装置用于将所述可见光分子影像和所述荧光分子影像融合，生成融合分子影像。

2.根据权利要求1所述的基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，还包括：

分别与所述成像装置和所述分光棱镜连接的非球面透镜，用于矫正所述像的像差。

3.根据权利要求2所述的基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，还包括：

分别与所述分光棱镜和所述可见光滤光片连接的第一微调装置，用于调节所述可见光相机的位置。

4.根据权利要求3所述的基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，所述第一微调装置包括：

第一调节手轮，用于调节所述非球面透镜与所述可见光相机的间距；

第一紧固装置，用于在调节完成后对所述可见光相机进行紧固。

5.根据权利要求2所述的基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，还包括：

分别与所述分光棱镜和所述荧光滤光片连接的第二微调装置，用于调节所述荧光相机的位置。

6.根据权利要求5所述的基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，所述第二微调装置包括：

上下调节螺纹副，用于对所述荧光相机进行上下调节；

左右调节螺纹副，用于对所述荧光相机进行左右调节；

第二调节手轮，用于调节所述非球面透镜与所述荧光相机的间距；

第二紧固装置，用于在调节完成后对所述荧光相机进行紧固。

7.根据权利要求1所述的基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，

所述可见光滤光片的镀膜波段为：大于或等于440nm，小于或等于687nm。

8.根据权利要求1所述的基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，

所述荧光滤光片的镀膜波段为：大于或等于810nm，小于或等于870nm。

9.根据权利要求1所述的基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，

所述分光棱镜为五五分光棱镜，50％镀反射膜层，50％镀折射膜层。

10.根据权利要求2所述的基于分子影像的分光成像装置，其特征在于，

所述像差包括：色差、慧差和球差。