專利名稱：生物活體分光攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)光學(xué)分子影像的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物活體分光攝像裝置。
背景技術(shù)：
光學(xué)分子影像學(xué)(Optical Molecular Imaging)是在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和現(xiàn)代光學(xué)影像技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域。傳統(tǒng)的光學(xué)影像方法依托于可見光，諸如膀胱鏡技術(shù)只能觀察到膀胱內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(fā)生廣泛的反射和散射現(xiàn)象，導(dǎo)致深層組織結(jié)構(gòu)模糊不清，不能識別。新型的光學(xué)分子影像技術(shù)則依托于熒光或非可見光， 通過向體內(nèi)引入熒光物質(zhì)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(jìn)一
止
少ο光學(xué)分子影像的基本原理在生物體內(nèi)的細(xì)胞或某種大分子標(biāo)記有熒光染料或報告基因時，應(yīng)用體外特定波長的光波照射，穿過組織的光線，激發(fā)這些熒光材料發(fā)射熒光， 體外光學(xué)影像設(shè)備攝取這些發(fā)射出的熒光，形成光學(xué)分子影像，這種光學(xué)分子影像將真實反映體內(nèi)某種基因的表達(dá)或大分子的生物學(xué)特性，并動態(tài)記錄和顯示分子事件及其動力學(xué)過程?；谏鲜隼碚?，進(jìn)一步采用光學(xué)分子影像技術(shù)不僅可以直接、實時地觀察標(biāo)記的基因、分子及細(xì)胞在活體生物體內(nèi)的活動，而且正在進(jìn)行臨床診斷和治療的研究。機(jī)體注射特定熒光染料作為標(biāo)記物，在一定波長激發(fā)光的激發(fā)下，應(yīng)用近紅外線光學(xué)影像設(shè)備能夠檢測在體腫瘤是否轉(zhuǎn)移，外科手術(shù)是否將腫瘤徹底切除。然而，單純近紅外光學(xué)成像可以顯示手術(shù)野中病變部位發(fā)出的熒光，但精確定位比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有醫(yī)用光學(xué)分子影像單純近紅外光學(xué)成像精確定位比較困難， 影響外科手術(shù)精準(zhǔn)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(shù)野同一部位，同一時刻的解剖學(xué)彩色圖像和肉眼看不到的近紅外光學(xué)圖像。本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn)
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(shè)置于同一軸線上，分光鏡片的光入射角為45°，設(shè)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(shè)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(shè)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(biāo)包含一定的細(xì)節(jié)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(biāo)的大致輪廓，目標(biāo)與背景的對比度較低、邊緣模糊、細(xì)節(jié)無法分辨。本發(fā)明所述的裝置將這兩種圖像融合后，目標(biāo)圖像更加清晰。本發(fā)明具有如下有益效果應(yīng)用于人體或生物活體開放手術(shù)時，能夠攝取手術(shù)野同一部位、同一時刻的解剖學(xué)彩色圖像和肉眼看不到的近紅外光學(xué)圖像，引導(dǎo)識別外科手術(shù)野的血管、淋巴管、淋巴結(jié)和被熒光染料標(biāo)記的腫瘤組織，提高外科手術(shù)治療的精準(zhǔn)度和治療效果。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)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(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)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(shù)野的圖像，距離一般是20-50厘米，太遠(yuǎn)太近都不適合，所以需要近焦鏡頭。分光鏡片2 將從手術(shù)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(jù)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(jù)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(yīng)的熒光截止濾光片； 截止波長根據(jù)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(shù)野的解剖學(xué)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(diǎn)信號通過連線傳出。
權(quán)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(shè)置于同一軸線上，分光鏡片(2)的光入射角為 45°，設(shè)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(shè)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(shè)置中繼透鏡(3)。
2.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(fā)明屬于醫(yī)學(xué)光學(xué)分子影像的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種生物活體分光攝像裝置，解決了現(xiàn)有醫(yī)用光學(xué)分子影像單純近紅外光學(xué)成像精確定位比較困難，影響外科手術(shù)精準(zhǔn)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(shè)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(shè)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(shè)置中繼透鏡。本發(fā)明的有益效果能夠攝取手術(shù)野同一部位、同一時刻的解剖學(xué)彩色圖像和肉眼看不到的近紅外光學(xué)圖像，引導(dǎo)識別外科手術(shù)野的腫瘤組織，提高外科手術(shù)治療的精準(zhǔn)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(yōu)先權(quán)日2011年10月3日
發(fā)明者楊曉峰 申請人:楊曉峰