[實用新型]一種復合式窄帶成像內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420821140.0
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN204379229U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 趙暉;劉俊;王翰林;劉滿林;張浠;安昕
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山市南海區(qū)歐譜曼迪科技有限責任公司
• 主分類號: A61B1/05
• 分類號: A61B1/05
• 代理公司: 深圳市盈方知識產(chǎn)權(quán)事務所(普通合伙) 44303
• 代理人: 周才淇;朱曉江

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及醫(yī)學成像檢測技術(shù)的領(lǐng)域，具體涉及一種利用窄帶成像術(shù)的內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

窄帶成像術(shù)(Narrow?Band?Imaging，NBI)，是一種新興的內(nèi)鏡技術(shù)，傳統(tǒng)電子內(nèi)鏡鏡使用氙燈或者鹵鎢燈等寬帶白光光源作為照明光，濾光片允許所有波長的可見光通過，而窄帶成像內(nèi)窺鏡在白光光源后加入了窄帶濾光器，對寬帶白光進行濾光，僅留下中心波長為605nm、540nm和415nm的有限個窄帶光譜，并將該窄帶光譜透射到待觀察目標表面。窄帶光波穿透黏膜的深度是不同的，藍色波段(415nm)穿透較淺，紅色波段(605nm)可以深達黏膜下層，用于顯示黏膜下血管網(wǎng)，綠色波段(540nm)則能較好地顯示中間層的血管。由于黏膜內(nèi)血液的光學特性對藍、綠光吸收較強，因此使用難以擴散并能被血液吸收的光波，能夠增加黏膜上皮和黏膜下血管的對比度和清晰度，通過對拍攝圖像按照不同光譜進行分解和分析，可以得到不同黏膜深度的圖像，獲得較好的觀察效果。因此，窄帶成像內(nèi)窺鏡具有相當于粘膜染色的功效，也被稱為電子染色內(nèi)鏡。由于以上這些特點，使得結(jié)合窄帶成像技術(shù)的內(nèi)窺鏡可以用于黏膜微血管病變的診斷，如中下咽部早期癌、食管上皮內(nèi)癌、早期宮頸癌、結(jié)腸早期癌等，這些疾病一般會導致病變處血管增多，黏膜表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。窄帶成像內(nèi)窺鏡能及時觀察到這些病變結(jié)構(gòu)，為這些疾病的早期診斷和治療提供幫助。

然而，資料顯示，窄帶成像加放大內(nèi)鏡能清楚地顯示上皮腺凹的比例分別為61％。對結(jié)腸增生性息肉、腺瘤和早期癌的診斷特異性為80％左右。原因在于窄帶成像只能觀察黏膜微血管的顏色變化，最終顯示的是二維圖像，同時普通內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)圖像分辨率僅在幾十個微米，無法對早期粘膜上皮細胞水平的病變進行精確定位，也無法對病變區(qū)域進行詳細的分析。而微觀成像的空間分辨率約為幾微米，可以實現(xiàn)組織細胞程度的精確測量。因此，現(xiàn)有此項成像技術(shù)用于早期病變診斷還存在可以改善和發(fā)展的地方。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，在現(xiàn)有的窄帶成像內(nèi)鏡基礎上，設計了一種復合式窄帶成像內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)，通過結(jié)合光學相干斷層成像與窄帶成像，能實現(xiàn)醫(yī)學樣品的宏觀到微觀成像，成像結(jié)果相互印證，使之成為具有高靈敏度與特異性的醫(yī)學診斷工具。

本實用新型的目的一是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種復合式窄帶成像內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)，包括有用于宏觀成像的窄帶成像模塊，窄帶成像模塊由白光光源(16)，窄帶濾光盤(17)，第三準直透鏡(18)，寬帶分光平板(19)，二向色鏡(20)，第四準直透鏡(21)，彩色圖像傳感裝置(22)組成，其特征在于：還設有用于微觀成像的光學相干斷層成像模塊，光學相干斷層成像模塊與窄帶成像模塊共用相同的光路系統(tǒng)，控制主機(24)分別控制窄帶成像模塊的彩色圖像傳感裝置22和光學相干斷層成像模塊的平衡探測器(23)進行數(shù)據(jù)的采集，通過對采集數(shù)據(jù)的處理，輸出兩組相互印證的診斷圖像(25)。

光學相干斷層成像(Optical?coherence?tomography,OCT)是利用弱相干光干涉的基本原理，可以檢測生物組織不同深度層面對入射弱相干光的背向反射或幾次散射信號，通過掃描，可得到生物組織三維結(jié)構(gòu)圖像，可實現(xiàn)活體組織顯微結(jié)構(gòu)的非接觸式、非侵入性斷層成像。利用干涉原理，通過低相干性光的干涉，比較反射光波和參照光波測定發(fā)射光波的延遲時間和反射強度。由于干涉只發(fā)生在信號臂和參考臂長度相同時，所以改變反光鏡的位置，就改變了參考臂的長度，可以由此得到不同深度的組織的信號。這些光信號經(jīng)過計算機處理便可得到組織斷層圖像。光學相干斷層成像是超聲的光學模擬品，但其軸向分辨率取決于光源的相干特性，一般可達10um,且能在生物組織中達到3mm左右的穿透深度，足夠探測到病變區(qū)域。其橫向分辨率取決于顯微物鏡的數(shù)值孔徑，在高數(shù)值孔徑的顯微物鏡下，橫向分辨率可達0.5um。因此OCT能很好觀測黏膜表面的組織三維結(jié)構(gòu)，提供對粘膜上皮細胞的實現(xiàn)nm級的高分辨率成像和mm級的深度成像信息，精確定位并分析粘膜上皮少數(shù)病變的區(qū)域。

進一步地，所述的光學相干斷層成像模塊包含引導光源(1)，單模光纖(2)，波分復用器(3)，掃頻光源(4)，光環(huán)形器(5)，方向為5-a,5-b,5-c順時針，兩個光源通過5：5的光纖耦合器(6)，能量分別傳遞到參考臂和樣品臂，其中參考臂由光學延遲線(7)，第一準直透鏡(8)，紅外全反鏡(9)組成，樣品臂經(jīng)過偏振控制器(10)連至內(nèi)鏡系統(tǒng)(11)中。