本實用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領域,具體地,涉及一種拉曼檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在腫瘤手術(shù)中,主要是依靠病人在手術(shù)前做的醫(yī)療影像資料,如CT照片等,由于病人在做CT和做手術(shù)之間有一定的時間差,可能導致影像的位置、大小都發(fā)生一定的變化;另外,在有些手術(shù)中,開刀前后的組織、組織液也有很大的變化。這會導致手術(shù)中切除的病變組織非常不準確,病后的復發(fā)率可達75%。
在手術(shù)過程中,要對切除的組織做快速病理分析,一般需要歷經(jīng)標本處理、顯微鏡觀察等程序,繁雜的處理過程,使得病理結(jié)果最快也需要1~2小時才能獲得。這段時間內(nèi)病人、醫(yī)生一直處于候命狀態(tài),對醫(yī)療資源是極大浪費;并且無形中也增加了病人的風險。
目前腫瘤切除手術(shù),依賴醫(yī)療影像學的資料,影像在術(shù)前和術(shù)中存在一定時間差、病人身體躺臥的姿勢不同、開刀前后的組織壓力變化等,造成照片和實體的誤差,造成的手術(shù)部位不準確、準確度低、復發(fā)率高。病理分析由于需要切片、處理等人工耗時,速度非常慢。
因此,如何加快病理分析,提高腫瘤手術(shù)的準確度和成功率,是本領域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種拉曼檢測系統(tǒng),該拉曼檢測系統(tǒng)利用拉曼光譜進行原位測試,檢測速度快,提高了手術(shù)的準確率和成功率。
為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實用新型提供了一種拉曼檢測系統(tǒng),包括激光器、探頭、光譜分析儀、傳輸光纖;所述激光器通過所述傳輸光纖將激光傳遞給所述探頭,以便所述探頭使激光照射到樣本上激發(fā)出拉曼信號,所述探頭收集所述拉曼信號并通過所述傳輸光纖傳遞給所述光譜分析儀,所述光譜分析儀對所述拉曼信號進行光譜分析得到所述樣本的拉曼光譜。
可選的,所述探頭包括投射光路和收集光路;所述激光通過所述投射光路照射到所述樣本上,所述收集光路收集激發(fā)出的所述拉曼信號傳遞給所述光譜分析儀。
可選的,所述投射光路包括第一透鏡和第二透鏡,所述激光經(jīng)過所述第一透鏡成為平行光,所述平行光經(jīng)過所述第二透鏡聚焦到所述樣本上。
可選的,所述收集光路包括收集透鏡,激發(fā)出的所述拉曼信號經(jīng)過所述收集透鏡收集到所述傳輸光纖中。
可選的,還包括聚光透鏡,所述激光器發(fā)出激光后經(jīng)過所述聚光透鏡導入所述傳輸光纖中。
可選的,所述激光器為532nm半導體激光器或者785nm半導體激光器。
可選的,所述激光器內(nèi)設有帶寬抑制芯片,使得輸出帶寬小于0.1nm。
可選的,還包括主機和顯示器,所述光譜分析儀輸出的信號傳遞給所述主機,由所述主機內(nèi)的軟件分析,并顯示在所述顯示器上。
本實用新型提供的拉曼檢測系統(tǒng),包括激光器、探頭、光譜分析儀、傳輸光纖;激光器通過傳輸光纖將激光傳遞給探頭,以便探頭使激光照射到樣本上激發(fā)出拉曼信號,探頭收集拉曼信號并通過傳輸光纖傳遞給光譜分析儀,光譜分析儀對拉曼信號進行光譜分析得到樣本的拉曼光譜。激光器發(fā)出的激光經(jīng)過傳輸光纖傳遞給探頭,照射到樣本上激發(fā)出拉曼信號,探頭收集拉曼信號并傳遞給光譜分析儀,得到拉曼光譜,拉曼光譜與分子結(jié)構(gòu)一一對應,對樣本做了分子級別的檢測,可以直接得出樣本是正常組織還是腫瘤組織的信號,可以進行原位檢測,在手術(shù)過程中,輔助醫(yī)生做出切除的判斷,避免了醫(yī)學影像的前后不一致的問題。同時,檢測速度很快,避免了手術(shù)過程中病人和醫(yī)生長時間的等待,既節(jié)約了醫(yī)療資源,又降低了手術(shù)的風險。
附圖說明
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型,但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。
圖1為本實用新型所提供的拉曼檢測系統(tǒng)一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,圖1中的附圖標記和部件名稱之間的對應關系如下:
激光器1;聚光透鏡2;傳輸光纖3;探頭4;樣本5;
光譜分析儀6;顯示器7。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型,并不用于限制本實用新型。
請參考圖1,圖1為本實用新型所提供的拉曼檢測系統(tǒng)一種具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
一種具體的實施方式中,本實用新型提供了一種拉曼檢測系統(tǒng),包括激光器1、探頭4、光譜分析儀6、傳輸光纖3;激光器1通過傳輸光纖3將激光傳遞給探頭4,以便探頭4使激光照射到樣本5上激發(fā)出拉曼信號,探頭4收集拉曼信號并通過傳輸光纖3傳遞給光譜分析儀6,光譜分析儀6對拉曼信號進行光譜分析得到樣本5的拉曼光譜。
目前腫瘤切除手術(shù)中,存在如下的問題:只能依賴醫(yī)療影像學的資料,造成的手術(shù)部位不準確、準確度低、復發(fā)率高;在手術(shù)過程中,要對切除的組織做快速病理分析,病理分析時間長,這段時間內(nèi)病人、醫(yī)生一直處于候命狀態(tài),無形中也增加了病人的風險。
本實用新型中的拉曼檢測技術(shù),利用拉曼光譜,可以做到分子病理層面的分析。光照射到物質(zhì)上發(fā)生彈性散射和非彈性散射,彈性散射的散射光是與激發(fā)光波長相同的成分,非彈性散射的散射光有比激發(fā)光波長長的和短的成分,統(tǒng)稱為拉曼效應。
激光器1發(fā)出的激光經(jīng)過傳輸光纖3傳遞給探頭4,照射到樣本5上激發(fā)出拉曼信號,探頭4收集拉曼信號并傳遞給光譜分析儀6,得到拉曼光譜,拉曼光譜與分子結(jié)構(gòu)一一對應,對樣本5做了分子級別的檢測,可以直接得出樣本5是正常組織還是腫瘤組織的信號。樣本5可以為人體的組織,可以是在人體上的未切除的組織,通過拉曼檢測系統(tǒng)判斷該組織是否正常,是否需要切除。
在手術(shù)過程中,該檢測系統(tǒng)可以進行原位檢測,輔助醫(yī)生做出切除的判斷,避免了醫(yī)學影像的前后不一致的問題。同時,檢測速度很快,能夠替代病理分析,避免了手術(shù)過程中病人和醫(yī)生長時間的等待,既節(jié)約了醫(yī)療資源,又降低了手術(shù)的風險。
一種優(yōu)選的實施方式中,探頭4包括投射光路和收集光路;激光通過投射光路照射到樣本5上,收集光路收集激發(fā)出的拉曼信號傳遞給光譜分析儀6。
該探頭4中包括兩套光路,一套光路引導激光照射到樣本5上,照射到樣本5上后能夠激發(fā)出拉曼信號,另一套光路收集激發(fā)出的拉曼信號,并傳遞給光譜分析儀進行光譜分析。探頭4既實現(xiàn)了激光的投射,又實現(xiàn)了拉曼信號的收集。
探頭4通過兩條傳輸光纖3分別與激光器1和光譜分析儀6連接,連接激光器1的傳輸光纖3與投射光路連接,連接光譜分析儀6的傳輸光纖3與收集光路連接。
進一步具體的實施方式中,投射光路包括第一透鏡和第二透鏡,激光經(jīng)過第一透鏡成為平行光,平行光經(jīng)過第二透鏡聚焦到樣本5上。
經(jīng)過傳輸光纖3傳遞過來的激光經(jīng)過第一透鏡和第二透鏡,聚焦到樣本5上,照射到樣本5上時經(jīng)過了重新聚焦的過程,把激光的能量都匯聚到了焦點上,與直接照射到樣本5上相比,增強了激光的強度,照射的效果更好。
另一種進一步具體的實施方式中,收集光路包括收集透鏡,激發(fā)出的拉曼信號經(jīng)過收集透鏡收集到傳輸光纖3中。
激發(fā)出的拉曼信號需要進行分析,可以通過探頭4進行收集,然后傳遞給光譜分析儀進行光譜分析,收集光路中的收集透鏡,能夠收集拉曼信號到傳輸光纖3中,并通過傳輸光纖3傳遞給光譜分析儀。通過收集透鏡收集拉曼信號的同時,還可以有效的屏蔽雜散光,增加拉曼信號的信噪比。
上述各具體的實施方式中,還包括聚光透鏡2,激光器1發(fā)出激光后經(jīng)過聚光透鏡2導入傳輸光纖3中。
激光發(fā)射作為激發(fā)光源,通過聚光透鏡2,將激光導入到傳輸光纖3中,經(jīng)過聚光透鏡2的匯聚能夠增強傳導的激光的強度,有利于后期的拉曼檢測。
一種具體的實施方式中,激光器為532nm半導體激光器或者785nm半導體激光器。
采用532nm的激光器,532nm的激光對于生物組織的拉曼信號有很好的共振增強效應,可以增加測試的準確度。另外,還可以采用785nm的激光器或其他近紅外波長。
另一種具體的實施方式中,激光器內(nèi)設有帶寬抑制芯片,使得輸出帶寬小于0.1nm。
激光器內(nèi)部采用了帶寬抑制技術(shù),能夠使輸出帶寬很窄,達到0.05nm,遠優(yōu)于傳統(tǒng)的0.1nm,從而提高拉曼信號強度,增加判斷的精確性和準確性。
上述各具體的實施方式中,還包括主機和顯示器7,光譜分析儀6輸出的信號傳遞給主機,由主機內(nèi)的軟件分析,并顯示在顯示器7上。
每種組織都有自己的拉曼光譜,拉曼檢測系統(tǒng)采集的拉曼信號經(jīng)過光譜分析后,與各拉曼光譜比對,確定該組織是正常的組織還是病變組織。該比對分析的過程可以通過主機內(nèi)的軟件實現(xiàn),同時可以將該分析過程呈現(xiàn)在顯示器7上,并由顯示器7直接給出是否是正常組織的信號。在手術(shù)過程中,可以輔助醫(yī)生做出是否切除的判斷,可以直接對人體組織做原位檢測。
可以理解的是,以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式,然而本實用新型并不局限于此。對于本領域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進,這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。