[實用新型]一種多功能生物醫(yī)學顯微鏡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220372621.9
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN202814861U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 李超宏;楊叢淵;張銳進
• 申請（專利權）人: 蘇州微清醫(yī)療器械有限公司
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00;G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種多功能生物醫(yī)學顯微鏡，特別是一種用于生物醫(yī)學組織成像，且能獲得共聚焦圖像、熒光圖像和光學相干層析圖像的多功能生物醫(yī)學顯微鏡。?

背景技術

共聚焦顯微技術(Confocal?Microscopy)的概念首先由美國的Minsky在20世紀50年代末提出來(Marvin?Minsky.“Memo?iron?inventing?confocal?scanning?microscope”，Scanning，1988，128-138)，隨后P.Davidovits，A.F.Slomba和C.J.R.Sheppard等多位學者對共焦成像進行了更細致的研究。激光共聚焦顯微系統(tǒng)，特別是結合熒光探針探測技術的共聚焦熒光顯微系統(tǒng)，由于探測針孔和較短波長激光的采用使得系統(tǒng)具有較高的橫向分辨率(約100nm)和縱向分辨率(約50nm)，廣泛用于生物醫(yī)學組織的檢測，可以得到其內部的結構圖像，還可以對活體細胞進行觀察，獲取活細胞內的信息，并對獲得的信息進行定量分析。但是，一方面，探測針孔排除雜散光的同時也限制了信號光的探測，另一方面，短波長激光的穿透特性不如長波長，致使共聚焦顯微鏡的縱向測量范圍偏低，僅200-500um。?

David?Huang等于1991年提出光學相干層析技術(Optical?Coherence?Tomography，簡稱OCT)，并采用該技術成功地對人眼視網膜的顯微結構和冠狀動脈成像(D.Huang，E.A.Swanson，et?al.“Optical?coherence?tomography”，Science，1991，254：1178-1181)。其后David?Huang等在OCT技術的發(fā)展上做了較多研究(Huang?D?et?al.Laser?Surg?Med?1991，11：5)。光學相干層析技術由于采用了干涉探測技術，大大提高了系統(tǒng)的信噪比水平，其探測深度可達2-3mm，比共聚焦顯微鏡大一個數量級。但是，低相干光源的有限帶寬限制了其縱向分辨率，同時長波長激光的采用也降低了系統(tǒng)的橫向分辨率。?

綜上所述可知，現有的激光共聚焦顯微技術的可探測深度較小，而光學相干層析成像技術又存在分辨率不高的缺點，二者都亟待改進。?

對比國際國內在共聚焦顯微成像和光學相干層析成像領域的技術成果，本發(fā)明在此基礎上，提出一種新的激光共聚焦顯微系統(tǒng)和基于光學相干層析成像的多功能生物醫(yī)學顯微鏡裝置，引入多個光源組件照明待測樣品，實現對待測樣品的激光共聚焦成像，熒光成像和光學相干層析成像。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的技術解決問題：?

1)克服單一激光共聚焦顯微鏡層析深度較淺的缺點；2)克服單一光學?相干層析系統(tǒng)橫向和軸向分辨率較低的缺點。?

本發(fā)明的技術解決方案：?

一種多功能生物醫(yī)學顯微鏡，由光源組件、二維掃描組件、變倍物鏡組件、共焦信號探測組件、干涉臂組件和干涉信號探測組件構成。利用光源組件之可見光作為照明光源，通過二維掃描組件和變倍物鏡組件后照明待觀測樣品表面，從樣品表面反射回來的信號光被共焦信號探測組件接收，獲取樣品的面掃描圖像，通過對樣品的軸向移動可獲得樣品的各深度的層切圖像，各深度的層切圖像經重建后得到樣品的三維圖像；從光源組件之熒光光源發(fā)出的光信號照明待觀測樣品，可以得到樣品各深度的層切圖像和三維熒光圖像；從光源組件之寬帶近紅外光源發(fā)出的信號光照明待觀測樣品，由干涉信號探測組件接收后可以得到樣品的光學相干層析圖像，實現了一種功能生物醫(yī)學顯微鏡，獲取透明或非透明樣品微觀尺度上的三維組織結構圖像。?

本發(fā)明的原理：本發(fā)明的主要原理包括共聚焦光學成像理論、熒光成像技術和光學相干層析成像技術。?

本發(fā)明與現有技術相比有如下優(yōu)點：本發(fā)明通過聯合激光共聚焦成像技術和光學相干層析技術，采用同一裝置實現對待測樣品的激光共聚焦成像、熒光共聚焦成像和光學相干層析成像，可克服單一激光共聚焦顯微鏡層析深度較淺和單一光學相干層析系統(tǒng)橫向和軸向分辨率較低的缺點。?

附圖說明

圖1為多功能生物醫(yī)學顯微鏡的結構示意圖。?

表1為本發(fā)明所述系統(tǒng)的元器件明細表。?

表1?