[發明專利]可留置的熒光顯微內窺成像系統及成像方法

有效

• 申請號: 200910088995.0
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101609207A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 白凈;陳欣瀟;毛碩
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G02B23/26
• 分類號: G02B23/26;G02B6/06;A61B1/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱 琨

技術領域：

本發明涉及熒光顯微以及內窺成像領域。具體涉及通過可留置的熒光顯微內窺成像系統獲得人或動物體內動態熒光標記目標的圖像的方法。

背景技術：

通常，為了觀察使用熒光標記的生物組織或細胞，需要使用熒光顯微鏡、熒光照相、或者熒光斷層成像系統。為了介入觀察體內空腔組織，需要使用醫用內窺鏡。

熒光顯微鏡：可以觀察生物組織微觀結構以及細胞，但局限于觀察離體的生物組織切片或離體培養的細胞，無法進行在體或者活體的熒光成像。

熒光照相以及熒光斷層成像系統：可以進行在體或者活體的熒光成像，但只能夠觀察熒光的宏觀分布，無法觀察生物組織微觀結構以及細胞。

醫用內窺鏡：可以插入人或動物的空腔器官內進行觀察，但不能觀察生物組織微觀結構以及細胞，也不能夠進行熒光成像。

基于激光共聚焦掃描顯微鏡的顯微內窺成像系統：近年來有國外期刊報道使用激光共聚焦掃描顯微鏡改裝的顯微內窺成像系統，實現對在體或活體情況下對生物組織微觀結構或細胞的熒光成像。但成本較高，技術復雜，難以快速調節，難于推廣；而且只能進行一次觀察，難于長時間反復對同一特定位置進行觀察，因此無法進行較長時間的連續觀察和對比研究。

因此可見，實際應用中，有著對于進行在體或活體觀察生物組織微觀結構以及細胞熒光標記圖像，以及長期、反復的觀察的實際需要。因此新型可留置的熒光顯微內窺成像系統及成像方法在實際應用中具有切實的意義和需求。

發明內容：

本發明的目的在于，提出一種新的熒光成像系統。

本發明的特征在于，含有：激發光產生部、主光路及熒光拍攝部、激發光及熒光傳遞部、以及介入及留置部，其中：

激發光產生部，含有：光源、激發光濾光片以及透鏡組，其中：

光源，為大功率LED，

激發光濾光片，為帶通濾光片，中心波長與帶寬和待觀察熒光目標的激發譜相匹配，

透鏡組，用以實現由所述大功率LED發出，并經過所述激發光濾光片后的光束的準直，

主光路與熒光拍攝部，含有：依次水平放置且和所述傳像光纖束后端面一起組成主光路的CCD器件、熒光濾光片、二向色鏡以及顯微物鏡，其中：

CCD器件，為低溫制冷CCD器件，用于對微弱熒光信號的探測，

熒光濾光片，為帶通濾光片，中心波長、帶寬與活體動物待觀測熒光目標的熒光發射譜相匹配，且其通帶范圍與所述激發光濾光片的通帶范圍不交疊，以便濾除激發光波段的光線，

二向色鏡，在與所述主光路光軸成45度的同時也與所述激發光產生部產生的用于激發熒光標記目標的窄譜帶激發光光軸成45度角，使得所述主光路光軸與所述窄譜帶激發光光軸成正交，該二向色鏡的轉折波長介于所述激發光濾光片和所述熒光濾光片的通帶范圍的間隔內，以便反射所述激發光波段的光子且透射所述熒光波段的光子，

激發光及熒光傳遞部，含有：傳像光纖束、傳像光纖束固定裝置、傳像光纖束連接件外套、以及傳像光纖束連接件內卡環，其中：

傳像光纖束，為20cm～100cm長的柔性傳像光纖束，兩端各有3cm～5cm長的硬質護套，外徑小于1mm，兩端光學平面拋光處理，內部纖絲間距小于10um，

傳像光纖束固定裝置，開有中心孔，用于固定所述傳像光纖束的后端面，

光纖連接件外套與所述傳像光纖束內卡環之間通過精密螺紋連接，以保證活體動物的被觀察位置與插入所述傳像光纖束連接件外套之內的所述傳像光纖束的前端面共軛，使得活體動物的組織內被觀察位置的熒光圖像能清晰成像于所述傳像光纖束的前端面，

介入及留置部，是一個自聚焦透鏡，外徑小于1mm，插入所述光纖連接件外套的孔內，介入活體動物體內，與所述組織上被觀察部位直接接觸，由所述傳像光纖束前端面把激發光匯聚到所述組織的被觀察部位，同時，把所述組織被觀察部位的熒光成像于所述傳像光纖束前端面，該自聚焦透鏡是通過一個穿刺產生的小于1mm的微創口置于活體動物的體內被觀察部位的，

所述的CCD器件、傳像光纖束后端面，相對于所述的顯微物鏡共軛。