[發明專利]熒光顯微內窺成像系統及熒光顯微內窺成像方法

有效

• 申請號: 201710285603.4
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN106901679B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 屈亞威;付甲龍;劉海峰
• 申請（專利權）人: 蘇州雙威醫療器械科技有限公司
• 主分類號: A61B1/07
• 分類號: A61B1/07;A61B1/05;A61B1/273
• 代理公司: 北京旭路知識產權代理有限公司 11567
• 代理人: 瞿衛軍

本發明熒光顯微內窺成像系統，包括新型細徑光纖多光譜熒光顯微成像設備，新型細徑光纖多光譜熒光顯微成像設備包括由寬光譜照明光源模塊構成的照明模塊、由科學級低溫制冷CCD相機或工業級CCD相機構成的圖像采集部、用于數據傳遞的細徑柔性傳像光纖、放大物鏡、物鏡切換裝置、多光譜分光采集裝置、調焦裝置、傳像光學系統、機械電子控制模塊、以及圖像數據處理控制模塊；新型細徑光纖多光譜熒光顯微成像設備包括的各組件均設置于外殼內，且彼此間相互連通且相配合使用。本發明結合熒光顯微鏡的成像原理和多光譜信息獲取技術，通過優化硬件設備、研發圖像處理軟件，建立全新的熒光顯微分子成像?特殊光解剖構造成像的雙模態內鏡成像模式。

技術領域

本發明涉及成像技術，具體是一種熒光顯微內窺成像系統，同時，其還展示利用一種熒光顯微內窺成像系統進行一種熒光顯微內窺成像的一種熒光顯微內窺成像方法。

背景技術

消化系統腫瘤是世界范圍內最常見腫瘤之一。

早發現、早治療，提高早癌的診斷水平對于提高患者生存率、減輕社會經濟負擔有著深遠的意義。

目前國際研究表明，內鏡檢查時發現消化系統腫瘤的最有效途徑。然而現有內鏡技術存在檢出率低，漏診率高等諸多問題。為解決現有問題，分子影像學為我們提供了新的思路。分子影像學對活體內的生物過程在細胞和分子水平進行研究，同時利用靶向探針與特定分子結合可實現實時、定量成像。將分子影像學技術與消化內鏡結合的消化內鏡分子影像學，成為實現消化道腫瘤早期診斷的有效途徑。目前的研究成果已經展現出這一領域良好的發展應用前景。

(1)自體熒光成像設備

自發熒光成像(AFI)系統運用氙氣光透過藍綠色旋轉濾光片后形成激發藍光(波長390-470nm)和綠光(波長540-560nm)直接照射胃腸道黏膜，除反射的藍光被吸收濾片(吸收波長在500-630nm)阻擋外，反射綠光和自發熒光透過吸收濾片被CCD捕捉，經光電轉化及圖像重建后在顯示器上顯示。

(2)拉曼光譜成像

拉曼光譜成像(RSI)是基于非彈性光散射現象，提供詳細的化學信息。利用拉曼光譜，通過檢測惡性和正常組織之間的化學差異而做出臨床早期診斷。然而早期診斷的一個重要的限制是固有拉曼散射的低效性，因為它的信號較差、曝光時間長、靈敏度不足和穿透深度有限，已經嚴重限制該技術向臨床轉化。

(3)共聚焦顯微成像

共聚焦顯微成像(CLI)其原理類似于激光共聚焦顯微鏡，可以是內鏡下的組織結構放大1000倍，從而使得臨床醫師在內鏡觀察的同時對患者實時進行組織病理學診斷成為可能。而目前共聚焦內鏡僅能提供488nm的激發光，在多光譜熒光成像方面具有明顯優勢。熒光素鈉作為共聚焦內鏡的熒光對比劑，使用時需靜脈注射，國內外雖有文獻表明熒光素鈉可以安全使用，但靜脈注射的風險相較表面噴灑要高的多，安全性難以保證。共聚焦內鏡在原理上與共聚焦顯微鏡無異，均采用“點掃描”的成像方式，然而這種成像方式雖然可以提供高分辨率的清晰圖像，但成像速度大打折扣，并且熒光由探測器檢測，需在計算機系統中轉換成電圖像，后期人工圖像選擇耗時費力。

(4)光相干斷層成像

光相干斷層成像(OCT)在組織中使用低相干干涉測量法，用光學測距檢測反射信號。因為它能檢測到彈性散射光，保持入射光的相干性，但是OCT不能直接檢測生物發光信號或熒光信號。同時應用OCT檢查時只能組織淺層結構進行橫斷面成像，對于深層浸潤的腫瘤無法成像。

(5)高分辨率熒光成像

高分辨率熒光成像(HRME)，通過激發噴灑在組織上的熒光造影劑而成像。目前，常用的熒光造影劑鹽酸吖啶黃可與細胞核和細胞質內的DNA、RNA結合而染色，受到波長445nm的激發光照射后，可以發射出波長515nm的熒光。然而目前HRME只能進行單光譜成像，還無法聯合多種熒光探針進行多光譜成像，同時缺乏圖像分析軟件對圖像進行定量及定性分析。