[發明專利]雙模顯微內窺鏡設備、方法和應用

在審

• 申請號: 201380033751.7
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN104486984A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: D·G·奧佐諾夫;C·許;W·W·韋伯
• 申請（專利權）人: 康奈爾大學
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B1/07
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 戈曉美;楊穎

相關專利申請的交叉引用

本專利申請涉及2012年5月10日提交的、申請序列號為61/645,581、題目為Dual?Mode?Microendoscope(雙模顯微內窺鏡)的美國臨時專利，并對該專利申請要求優先權，該專利的所有教導通過引用而結合到本申請中。

政府權益陳述

導致本文所述實施例的研究和本申請所要求保護的發明得到以下機構的基金資助：(1)美國國家健康研究所/國家癌癥研究所，基金代號為R01-CA133148；和(2)美國國家健康研究所/國家生物醫藥工程研究所，基金代號為R01-EB006736。美國政府對本文要求保護的發明享有權利。

發明背景

發明領域

各實施例主要涉及顯微內窺鏡設備、方法和應用。更具體地，各實施例涉及雙模顯微內窺鏡設備、方法和應用。

背景技術

許多光學成像模態已被使用于內窺鏡成像，可提供在臨床環境下的實時組織診斷。在這方面，光學變焦能力是對于實際內窺鏡的基本要求，因為不能由一個小型物鏡同時實現高空間分辨率和大的視場(FOV)。在臨床環境下，低分辨率/大視場允許臨床醫生探索大的范圍來識別感興趣的部位。通過切換到高分辨率/小視場，臨床醫生能夠分辨在感興趣部位處的細胞細節。對于實際應用而言，必須用同一個內窺鏡設備得到大視場成像和高分辨率成像。

雖然在傳統的顯微鏡中通過在多個物鏡之間進行切換很容易實現光學變焦能力，但由于尺寸限制，這種機械方法在小型內窺鏡中實施起來是不切實際的。因此，希望提供具有靈活變焦能力的小型內窺鏡設備、相關方法和相關應用。

發明內容

各實施例提供了不需要機械調節遠端元件的、帶有小型變焦透鏡的雙模顯微內窺鏡。多光子模態提供高放大倍數/分辨率、小視場成像，而單光子反射模態提供低放大倍數/分辨率、大視場成像。通過改變激勵光的波長而切換兩種成像模式。

各實施例還提供了一種顯微內窺鏡，其中用來把透鏡組件收容在顯微內窺鏡內的管套末端的形狀做成便于在使用顯微內窺鏡進行檢查時收集從樣本發出的光。

按照實施例的具體顯微內窺鏡包括規定光路的管套。這個具體的顯微鏡還包括透鏡組件，透鏡組件放置在管套的將要與管套以外的樣本結合的末端內，其中該管套末端的形狀做成便于在使用顯微內窺鏡進行檢查時收集從樣本發出的光。

按照實施例的具體顯微內窺鏡檢查方法包括提供顯微內窺鏡，所述顯微內窺鏡包括：(1)管套，其規定光路；和(2)透鏡組件，所述透鏡組件放置在管套的與管套以外的樣本結合的末端內，其中該管套末端的形狀做成便于在使用顯微內窺鏡進行檢查時收集從樣本發出的光。這種具體的顯微內窺鏡檢查方法還包括在使用顯微內窺鏡時檢查樣本。

按照實施例的具體的折反射透鏡組件包括第二元件，該第二元件包括凸的近側表面和凹的遠側表面。這個具體的折反射透鏡組件還包括第三元件，該第三元件包括與第二元件的凹的遠側表面耦合的凸的近側表面，以及平的遠側表面；第二元件和第三元件中的每一個元件的至少一部分包括二向色涂層(dichroic?coating)。

按照實施例的另一個具體的顯微內窺鏡包括在光路內的第二元件，該第二元件包括凸的近側表面和凹的遠側表面。這個具體顯微鏡還包括第三元件，該第三元件包括與第二元件的凹的遠側表面耦合的凸的近側表面，以及平的遠側表面；第二元件和第三元件中的每一個元件的至少一部分包括二向色涂層。

按照實施例的另一個具體的顯微內窺鏡檢查方法包括提供顯微內窺鏡，該顯微內窺鏡包括在光路內的：(1)第二元件，其包括凸的近側表面和凹的遠側表面；和(2)第三元件，其包括與第二元件的凹的遠側表面耦合的凸的近側表面，以及平的遠側表面；第二元件和第三元件中的每一個元件的至少一部分包括二向色涂層。這個具體的顯微內窺鏡檢查方法還包括使顯微內窺鏡與樣本結合。這個具體的顯微內窺鏡檢查方法還包括在使用第一照射波長時以第一放大率固定樣本的第一內窺鏡圖像。這個具體的顯微內窺鏡檢查方法還包括在使用與第一照射波長不同的第二照射波長時以不同于第一放大率的第二放大率固定樣本的第二內窺鏡圖像。

正如這里使用的，術語“發射”和“光發射”是指單光子和多光子的熒光產生的光、散射光、反射光和更高階生成的光，正如本領域技術人員將會理解的那樣。

附圖說明