[發明專利]雙波長增強型拉曼內窺式無創病理檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 202110166056.4
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112869691B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 張興;樊傲然;張曉宇;馬維剛;王海東
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B1/06
• 分類號: A61B1/06;A61B1/07;A61B1/04;A61B1/005;A61B5/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李巖

1.一種雙波長增強型拉曼內窺式無創病理檢測裝置，其特征在于，包括：

光源模塊，所述光源模塊包括發出白光的白光光源、發出第一波長激光的第一激光光源、發出第二波長激光的第二激光光源；

成像模塊，所述成像模塊包括內窺鏡鏡頭、光纖束、圖像傳感器、光柵和信號采集系統；

所述內窺鏡鏡頭包括物鏡、信號增強裝置和至少三個可伸縮支撐腳；所述物鏡用于將所述光源模塊發出的光聚焦于待測樣品，并收集反射光或散射光信號；所述信號增強裝置用于增強所述待測樣品的拉曼光譜信號；所述可伸縮支撐腳用于實現所述內窺鏡鏡頭自聚焦及變焦，至少三個所述可伸縮支撐腳同時完全伸出至內窺鏡鏡頭外部時組成的平面為內窺鏡物鏡焦平面，當至少三個所述可伸縮支撐腳完全伸出抵住所述待測樣品后，待測樣品表面與所述內窺鏡物鏡焦平面重合，所述內窺鏡鏡頭實現自聚焦，在完成自聚焦測量后，縮短所述可伸縮支撐腳的伸出長度，使所述內窺鏡鏡頭相比自聚焦位置更接近所述待測樣品表面，物鏡焦點進入所述待測樣品內部，改變所述可伸縮支撐腳的伸出長度，實現變焦，實現沿所述待測樣品深度方向的掃描檢測；

所述光纖束包括光源光纖束和收集光纖束，所述光源光纖束一端為第一可切換接口，分別連接所述白光光源、所述第一激光光源和所述第二激光光源，另一端連接至所述內窺鏡鏡頭的物鏡；所述收集光纖束一端連接至所述內窺鏡鏡頭的物鏡，另一端為第二可切換接口，分別連接所述圖像傳感器和所述光柵；

所述圖像傳感器用于接收反射光信號，得到所述待測樣品表面的光學顯微鏡圖像；

所述光柵前放置組合濾波片，所述光柵用于接收散射光信號，所述光柵后連接所述信號采集系統，用于接收所述待測樣品的拉曼光譜信號；

光譜分析模塊，用于對探測得到的拉曼光譜信號進行分析處理，并消除拉曼光譜信號中的熒光影響；

人工智能病理分析模塊，用于將消除熒光后的拉曼光譜信號與不同病理條件的光譜特征判據進行比較，根據比較結果對所述待測樣品進行判斷。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述組合濾波片包括第一濾波片和第二濾波片，所述第一濾波片用于消除所述第一激光光源激發的瑞利散射，所述第二濾波片用于消除所述第二激光光源激發的瑞利散射，所述組合濾波片包括但不限于截止濾波片和陷波濾波片。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光譜分析模塊具體用于，對探測到的拉曼光譜進行標準化處理，對標準化處理后的所述第一激光光源和所述第二激光光源激發的光譜信號求差值，得到消除熒光影響的拉曼光譜信號。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，至少三個所述可伸縮支撐腳及所述信號增強裝置均為可伸縮部件，伸縮程度可調節，伸縮原理包括但不限于電磁鐵通斷電、形狀記憶合金電加熱變溫。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號增強裝置利用表面增強方法時，所述信號增強裝置為送水噴嘴，打開所述信號增強裝置時，送水噴嘴中噴出納米顆粒至所述待測樣品表面，以實現表面增強拉曼散射測量，所述納米顆粒材質包括但不限于金納米顆粒、銀納米顆粒，所述納米顆粒尺寸大于15nm。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號增強裝置利用針尖增強方法時，所述信號增強裝置為增強型探針針尖，增強型探針針尖表面鍍有粗糙度小于百納米的金屬，打開所述信號增強裝置時，增強型探針伸出并靠近所述待測樣品表面，實現針尖增強拉曼散射測量，針尖表面鍍層金屬包括但不限于金或銀。