[發(fā)明專利]一種內(nèi)窺OCT-Raman雙模成像裝置及成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011075960.6
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112089404B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳春曉;徐俊琪;陳志穎
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B1/07
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

本發(fā)明公開了一種內(nèi)窺OCT?Raman雙模成像裝置及成像方法，包括拉曼成像系統(tǒng)，OCT成像系統(tǒng)、內(nèi)窺鏡系統(tǒng)、圖像重建系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)分別與拉曼成像系統(tǒng)和OCT成像系統(tǒng)相連，拉曼成像系統(tǒng)和OCT成像系統(tǒng)皆與圖像重建系統(tǒng)相連，圖像重建系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)相連。本發(fā)明能夠獲得較高光學(xué)分辨率的三維圖像，改變了拉曼光譜的譜線形式存在方式，將拉曼光譜與OCT三維成像相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了OCT腔體平鋪三維圖像及其對應(yīng)的拉曼三維圖像的重建，使病變位置對應(yīng)更加明顯，提高了成像的可視化程度，實現(xiàn)OCT成像數(shù)據(jù)和拉曼信號準(zhǔn)確快速的采集。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于內(nèi)窺鏡技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)窺OCT-Raman雙模成像裝置及成像方法。

背景技術(shù)

內(nèi)窺鏡作為一種無創(chuàng)或微創(chuàng)的成像方法，能夠深入生物體內(nèi)部體腔成像，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于血管，消化道，泌尿系統(tǒng)以及呼吸道等多個腔體的影像診斷。OCT是一種利用生物組織散射光相干原理成像的介觀(微米尺度)活體組織高分辨率成像和觀測手段，OCT內(nèi)窺鏡是內(nèi)窺鏡技術(shù)的重要分支。OCT技術(shù)有較高的分辨率的同時，又具有較大的層析能力，并且可以很容易地與光纖導(dǎo)管及內(nèi)窺鏡聯(lián)用，對人體內(nèi)器官進行成像。尤其是內(nèi)窺頻域OCT的能夠?qū)崿F(xiàn)高速實時監(jiān)測、高分辨率、無損斷層成像，同時能夠?qū)ι锝M織的形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分以及生理功能信息進行三維成像，在腔體類疾病和癌癥的早期診斷方面具有重要的價值。

然而單純的OCT內(nèi)窺成像，其分析診斷難度高，需要大量的先驗知識和臨床經(jīng)驗。為了進一步提高診斷依據(jù)，可以加入從分子級上提供生物組織特征信息的拉曼檢測。實際應(yīng)用中，在OCT內(nèi)窺探頭內(nèi)，加入拉曼激發(fā)和采集光纖，可以在獲取OCT圖像的同時，獲得腔體表面的拉曼數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)不僅可以作為診斷依據(jù)，還提升了計算機輔助診斷能力。

現(xiàn)有的OCT-Raman內(nèi)窺探頭，存在以下問題：首先，現(xiàn)有的拉曼內(nèi)窺系統(tǒng)盡管能夠獲得內(nèi)窺圖像及其對應(yīng)位置的拉曼光譜，但其拉曼光譜本身以譜線形式存在，需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析才能夠?qū)崿F(xiàn)對病變的分析，與成像的內(nèi)窺圖像關(guān)聯(lián)程度低，位置對應(yīng)不明顯，可視化程度較低，不能明顯判斷異常和病變部位。其次，在腔體內(nèi)窺系統(tǒng)中，內(nèi)窺探頭的成像位置受成像導(dǎo)管在腔體內(nèi)的位置所限制，其成像中心并不在血管中心，雖然這對內(nèi)窺成像沒有太大影響，但是對于拉曼檢測來說，檢測距離很大程度上影響了拉曼信號的強度。最后，大多數(shù)的內(nèi)窺導(dǎo)管的機械旋轉(zhuǎn)掃描是通過扭矩線纜實現(xiàn)的，在較大長度的腔體檢測中，存在轉(zhuǎn)速不均導(dǎo)致分均勻圖像失真的問題，其轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性都受到一定程度的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種內(nèi)窺OCT-Raman雙模成像裝置及成像方法，針對腔體疾病的診斷，能夠獲得較高光學(xué)分辨率的三維圖像的同時，改變了拉曼光譜的譜線形式存在方式，將拉曼光譜與OCT三維成像相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)OCT腔體平鋪三維圖像及其對應(yīng)的拉曼三維圖像的重建，使病變位置對應(yīng)更加明顯，提高了成像的可視化程度；同時采用了微電機控制的探頭，輔以外部氣囊，實現(xiàn)OCT成像數(shù)據(jù)和拉曼信號準(zhǔn)確快速的采集。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種內(nèi)窺OCT-Raman雙模成像裝置，包括：拉曼成像系統(tǒng)、OCT成像系統(tǒng)、內(nèi)窺鏡系統(tǒng)、圖像重建系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)；所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)分別與拉曼成像系統(tǒng)和OCT成像系統(tǒng)相連，所述拉曼成像系統(tǒng)和OCT成像系統(tǒng)皆與圖像重建系統(tǒng)相連，所述圖像重建系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)相連。

進一步的，所述拉曼成像系統(tǒng)還包括拉曼激發(fā)光光源裝置、拉曼光譜儀，所述拉曼激發(fā)光光源裝置和拉曼光譜儀分別通過光纖與內(nèi)窺鏡系統(tǒng)連接，拉曼光譜儀和圖像重建系統(tǒng)連接。

進一步的，所述的OCT成像系統(tǒng)還包括激光光源裝置、OCT干涉成像模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；所述激光光源和OCT干涉成像模塊分別通過光纖與內(nèi)窺鏡系統(tǒng)相連，數(shù)據(jù)采集模塊與OCT干涉成像模塊相連，數(shù)據(jù)采集模塊與圖像重建系統(tǒng)連接。