[实用新型]快速组织分子光谱成像装置

说明书

本实用新型提供了一种快速组织分子光谱成像装置，包括光发射单元、转向单元、扫描单元和探测单元，其中所述光发射单元用于发射线光束；所述转向单元用于转向所述线光束并透过样品的荧光；所述扫描单元用于调整转向的线光束的方向以逐行扫描样品；以及所述探测单元用于采集所述荧光并形成所述样品的空间图像和光谱信息。由于采用线光束与光谱探测单元相结合来获得组织分子的空间图像和光谱信息，不但可以大大提高组织分子的成像速度，可实现实时成像，还可以通过光谱信息辅助分析组织情况(例如用于肿瘤分析)。由于扫描单元仅进行一维扫描，因此可以有效提高系统的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，更具体地涉及一种快速组织分子光谱成像装置。

背景技术

肿瘤是严重威胁人类健康的重大疾病。大量研究表明90％以上的肿瘤来源于上皮细胞的病变，且在癌症发生发展过程中会发生分子和细胞水平的变异。基于光纤束的高分辨率光学内窥成像技术，能达到微米或者亚微米的分辨率，使内镜放大倍数达1000倍，相对于其他医学成像技术(如CT、MRI、PET等) 具有无损、实时、在体检测微小肿瘤性病变等技术优势，能够更好地提高肿瘤的早期诊断率。内窥成像的探头端可深入到活体内部，完成微米级在体实时无损检测，实现无需取样的“在体活检”，为早期细胞分子病变探测带来新的技术手段。

实用新型内容

考虑到上述问题而提出了本实用新型。本实用新型提供了一种快速组织分子光谱成像装置，包括光发射单元、转向单元、扫描单元和光谱探测单元，其中所述光发射单元用于发射线光束；所述转向单元用于转向所述线光束并透过样品的荧光；所述扫描单元用于调整转向的线光束的方向以逐行扫描样品；以及所述光谱探测单元用于采集所述荧光并形成所述样品的空间图像和光谱信息。

示例性地，所述光发射单元包括：光源，用于发射准直光束；以及扩束线聚焦器，设置在所述光源的出口处，用于将所述准直光束扩束并一维聚焦为线光束。

示例性地，所述转向单元为二向色镜。

示例性地，所述扫描单元为单个的扫描振镜、或空间光调制器。

示例性地，所述装置还包括设置在所述扫描单元下游的中继单元和内窥单元，其中所述中继单元用于将所述扫描单元扫描后的线光束聚焦到所述内窥单元；所述内窥单元用于将聚焦的线光束传导并聚焦到样品上、并接收样品发出的荧光；所述荧光经所述中继单元、所述扫描单元和所述转向单元后由所述探测单元采集。

示例性地，所述内窥单元包括耦合物镜和成像光纤束，其中所述耦合物镜设置在所述成像光纤束的一端，用于将所述聚焦的线光束耦合进入所述光纤束的近端；以及所述成像光纤束用于传导进入的线光束。

示例性地，所述内窥单元还包括微型物镜，所述微型物镜设置在所述成像光纤束的另一端，用于将所述光纤束传导的线光束聚焦到所述样品上。

示例性地，所述探测单元包括线阵探测单元、光谱探测单元和切换控制单元，其中：所述线阵探测单元，用于采集荧光并形成样品的空间图像；所述光谱探测单元，用于采集荧光并形成样品的光谱信息；所述切换控制单元，用于对所述线阵探测单元和所述光谱探测单元进行切换选择。

示例性地，所述探测单元还包括第一聚焦透镜，所述第一聚焦透镜设置在所述线阵探测单元与所述切换控制单元之间，用于将所述样品发出的荧光聚焦到所述线阵探测单元。

示例性地，所述光谱探测单元为光谱相机。

示例性地，所述探测单元还包括第二聚焦透镜，所述第二聚焦透镜设置在所述光谱探测单元与所述切换控制单元之间，用于将所述样品发出的荧光聚焦到所述光谱探测单元。

示例性地，所述光谱探测单元包括依次设置的棱镜-光栅-棱镜、汇聚透镜和面阵探测器，其中所述棱镜-光栅-棱镜用于对所述转向单元透射的荧光进行色散分光；所述汇聚透镜用于将色散分光后的荧光聚焦到所述面阵探测器的光敏面上；所述面阵探测器用于形成所述光谱信息。