專利名稱：生物活體分光攝像裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于醫學光學分子影像的技術領域，具體涉及一種生物活體分光攝像裝置。
背景技術：
光學分子影像學(Optical Molecular Imaging)是在基因組學、蛋白質組學和現代光學影像技術的基礎上發展起來的新興研究領域。傳統的光學影像方法依托于可見光，諸如膀胱鏡技術只能觀察到膀胱內部結構的表面部分，而且光線在穿透組織的過程中，會在組織的表面發生廣泛的反射和散射現象，導致深層組織結構模糊不清，不能識別。新型的光學分子影像技術則依托于熒光或非可見光， 通過向體內引入熒光物質或熒光報告基因可以檢測到在組織表面之下，使顯像深度更進一
止
少ο光學分子影像的基本原理在生物體內的細胞或某種大分子標記有熒光染料或報告基因時，應用體外特定波長的光波照射，穿過組織的光線，激發這些熒光材料發射熒光， 體外光學影像設備攝取這些發射出的熒光，形成光學分子影像，這種光學分子影像將真實反映體內某種基因的表達或大分子的生物學特性，并動態記錄和顯示分子事件及其動力學過程。基于上述理論，進一步采用光學分子影像技術不僅可以直接、實時地觀察標記的基因、分子及細胞在活體生物體內的活動，而且正在進行臨床診斷和治療的研究。機體注射特定熒光染料作為標記物，在一定波長激發光的激發下，應用近紅外線光學影像設備能夠檢測在體腫瘤是否轉移，外科手術是否將腫瘤徹底切除。然而，單純近紅外光學成像可以顯示手術野中病變部位發出的熒光，但精確定位比較困難。
發明內容
本發明為了解決現有醫用光學分子影像單純近紅外光學成像精確定位比較困難， 影響外科手術精準度和治療效果的問題，提供了一種生物活體分光攝像裝置，能夠攝取手術野同一部位，同一時刻的解剖學彩色圖像和肉眼看不到的近紅外光學圖像。本發明采用如下的技術方案實現
一種生物活體分光攝像裝置，其特征在于包括近焦鏡頭、分光鏡片、中繼透鏡、濾光片以及將上述各部分連接在一起的鏡筒，鏡筒為避光材料制成，所述的近焦鏡頭與分光鏡片設置于同一軸線上，分光鏡片的光入射角為45°，設置一片或一片以上，分光鏡片所形成的第一個折射光路末端為彩色攝像CCD，其余光路末端為近紅外攝像CCD，每個攝像CCD前面設置濾光片，近焦鏡頭和分光鏡片之間、分光鏡片與濾光片之間設置中繼透鏡。近焦鏡頭為50mm f/0. 95光圈。分光鏡片透射反射比是40/60。濾光片峰值透過率T>90%，帶寬20nm。鏡筒固定于支架之上。
針對可見光圖像對比度相對較高，目標包含一定的細節信息，但在黑暗背景下具有不易觀察的隱蔽性，而近紅外圖像顯示出目標的大致輪廓，目標與背景的對比度較低、邊緣模糊、細節無法分辨。本發明所述的裝置將這兩種圖像融合后，目標圖像更加清晰。本發明具有如下有益效果應用于人體或生物活體開放手術時，能夠攝取手術野同一部位、同一時刻的解剖學彩色圖像和肉眼看不到的近紅外光學圖像，引導識別外科手術野的血管、淋巴管、淋巴結和被熒光染料標記的腫瘤組織，提高外科手術治療的精準度和治療效果。
圖1為本發明的結構示意圖，
圖中1-近焦鏡頭，2-分光鏡片，3-中繼透鏡，4-濾光片，5-彩色攝像(XD，6-鏡筒， 7-近紅外攝像CXD。
具體實施例方式結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步說明。生物活體分光攝像裝置，包括近焦鏡頭1、分光鏡片2、中繼透鏡3、濾光片4以及將上述各部分連接在一起的鏡筒6，鏡筒6為避光材料制成。近焦鏡頭1，近焦鏡頭要求為50mm f/0. 95超大光圈，要攝取手術野的圖像，距離一般是20-50厘米，太遠太近都不適合，所以需要近焦鏡頭。分光鏡片2 將從手術野的光分為可見光和近紅外光，分光鏡片的功能是將一部分光反射，一部分光透射，也可以根據需要分成不同的波段，不同的光走不同光路；分光鏡片透射反射比是40/60，光入射角是45°，根據需要可以一片或多片。濾光片4 在每一個光路的末端和攝像CXD的前面，放置相應的熒光截止濾光片； 截止波長根據需要選擇，采用窄帶濾光片，峰值透過率T>90%，帶寬20nm。中繼透鏡3 在近焦鏡頭1與分光鏡片2之間，分光鏡片2和攝像CXD之間有中繼透鏡3。攝像CCD :2臺以上，分光鏡片2所形成的第一個折射光路末端為彩色攝像CCD5， 攝取手術野的解剖學圖像，接受通過第一片分光鏡反射的光，其余光路末端為近紅外攝像 CCD 7依次類推。鏡筒6 鏡筒6由避光材料制成，將近焦鏡頭1、分光鏡片2、中繼透鏡3和攝像CXD 連接在一起。整體鏡筒將被固定在一個支架上，攝像CCD的點信號通過連線傳出。
權利要求
1.一種生物活體分光攝像裝置，其特征在于包括近焦鏡頭(1)、分光鏡片(2)、中繼透鏡(3)、濾光片(4)以及將上述各部分連接在一起的鏡筒(6)，鏡筒(6)為避光材料制成；所述的近焦鏡頭(1)與分光鏡片(2)設置于同一軸線上，分光鏡片(2)的光入射角為 45°，設置一片或一片以上；分光鏡片(2)所形成的第一個折射光路末端為彩色攝像CCD，其余光路末端為近紅外攝像CCD (7)，每個攝像CCD前面設置濾光片(4)；近焦鏡頭(1)和分光鏡片(2)之間、分光鏡片(2)與濾光片(4)之間設置中繼透鏡(3)。
2.根據權利要求1所述的生物活體分光攝像裝置，其特征在于近焦鏡頭(1)為50mm f/0. 95 光圈。
3.根據權利要求1所述的生物活體分光攝像裝置，其特征在于分光鏡片(2)透射反射比是40/60。
4.根據權利要求1所述的生物活體分光攝像裝置，其特征在于濾光片(4)峰值透過率 T>90%，帶寬 20nm。
5.根據權利要求1所述的生物活體分光攝像裝置，其特征在于鏡筒(6)固定于支架之上。
全文摘要
本發明屬于醫學光學分子影像的技術領域，具體是一種生物活體分光攝像裝置，解決了現有醫用光學分子影像單純近紅外光學成像精確定位比較困難，影響外科手術精準度和治療效果的問題。其包括近焦鏡頭、分光鏡片、中繼透鏡、濾光片、鏡筒，近焦鏡頭與分光鏡片設置于同一軸線上，分光鏡片所形成的第一個折射光路末端為彩色攝像CCD，其余光路末端為近紅外攝像CCD，每個攝像CCD前面設置濾光片，近焦鏡頭和分光鏡片之間、分光鏡片與濾光片之間設置中繼透鏡。本發明的有益效果能夠攝取手術野同一部位、同一時刻的解剖學彩色圖像和肉眼看不到的近紅外光學圖像，引導識別外科手術野的腫瘤組織，提高外科手術治療的精準度和治療效果。
文檔編號A61B19/00GK102370521SQ20111029237
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月3日 優先權日2011年10月3日
發明者楊曉峰 申請人:楊曉峰