[發明專利]一種多模式低相干散射光譜儀

無效

• 申請號: 201110358645.9
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102499647A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 王品;李勇明;蔣陽;黃敏;施忠繼;鄒雪
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所 50211
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明涉及一種光譜儀，尤其是用于組織細胞測量的多模式低相干散射光譜儀，屬于光學成像技術。

背景技術

由于傳統的組織病理檢測往往需要對組織進行固定，染色，然后通過顯微鏡觀察組織細胞的形態結構。經過一系列處理可能引起組織的結構或特征改變，導致檢測結果的可靠性不夠高。同時，現有技術中也缺少定量的參數來描述組織微米結構的變化。因此，無創地獲取生物組織深度層析的亞漫射尺度的光學散射和吸收特性來研究組織的結構和組成具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是開發一種深度層析的亞漫射尺度的多模式低相干散射光譜儀，可無創直接對組織進行測量，獲取組織的定量散射和吸收參數，從而描述組織的微米結構。

為達到上述目的，本發明所采用的方案如下：

一種多模式低相干散射光譜儀，設置有白光光源，該白光光源發出的白光通過準直光路實現準直，在準直光路中設置有偏振片，經過準直起偏后的線性偏振光入射在反光鏡上，該反光鏡的反射光透過分光鏡入射到觀測樣本中，該觀測樣本的散射光經過所述分光鏡反射到檢偏片中，穿過檢偏片的光線被管鏡吸收，在管鏡的焦距上安裝有光譜儀，在該光譜儀上連接有第一CCD相機，該第一CCD相機用于生成特定方位角????????????????????????????????????????????????下波長與散射角的散射光強度關系圖，在所述管鏡與光譜儀之間的光路中還設置有可移動反射鏡，該可移動反射鏡將管鏡投射出的光線反射到第二CCD相機中，該第二CCD相機用于生成散射角與方位角的散射光強度關系圖。

本發明所提出的多模式低相干散射光譜儀，可同時測量組織的背散射光的角度和光譜分布以及特定顆粒的方位角和偏振散射特性。通過對散射信號的測量，分析其光譜，散射角，方位角以及偏振特性，從而描述組織的微米結構。散射信號無創地提供了組織的結構信息，不用進行任何處理，可以探測出組織結構的細微變化。

利用偏振片對準直后的白光信號起偏，將線性偏振光入射到樣本上，通過旋轉檢偏片即可分別記錄背反射光的同偏振信號和正交偏振信號。由于多重散射的去偏振性，從同偏振信號中減去正交偏振信號即可獲取差分偏振信號，差分偏振信號主要來自于組織表層的單次散射。所獲取的單次散射信號對表層組織的特性特別靈敏，而正交偏振信號對深度組織的結構和組成靈敏，因此，利用偏振門技術可以實現探測深度的選擇。

系統采用白光光源實現寬譜入射，對應不同的探測深度，該第一CCD相機可以生成特定方位角下波長與散射角的散射光強度關系圖，該第二CCD相機可以生成散射角與方位角的散射光強度關系圖。通過對所獲取信息進行分析處理即可獲取組織的血含量，分維數和各向異性因子，從而定量的描述出組織的微米結構特性。

為了對白光光源發出的白光進行調整準直，所述準直光路依次由聚光鏡、第一透鏡、第一光闌、第二透鏡以及第二光闌排列組成，在所述第二透鏡和第二光闌之間設置所述偏振片。

經所述準直光路準直后的入射光線的發散角為0.3°～0.5°,直徑低至2mm。

為了避免組織表面的鏡面反射光，所述反光鏡的反射光透過分光鏡入射到觀測樣本中時，觀測樣本的入射光與正入射方向成15°角。

為了觀測方便，還設置有載物臺，所述觀測樣本放置在載物臺上。

所述白光光源為氙燈光源，發出的白光強度大，相干度小。

本發明的顯著效果是：光路結構簡單，控制方便，系統可以無創地對組織結構進行測量，不用對細胞進行染色，避免因為染色而導致細胞特征的變化，系統采用偏振門技術實現組織的深度層析測量，可同時獲取淺層組織和深度組織的結構信息，采用白光寬譜入射，可同時獲取組織的光譜、散射角、方位角以及偏振特性，通過對散射信號的分析，即可定量地描述組織的結構組成。

附圖說明

圖1是本發明的系統設計圖；

附圖標記：

1?白光光源，2?聚光鏡，3?第一透鏡，4?第一光闌，5?第二透鏡，6?偏振片，7第二光闌，8?反射鏡，9?分光鏡，10?載物臺，11?檢偏片，12管鏡，13可移動反射鏡，14?第一CCD相機，15?光譜儀，16?第二CCD相機。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。