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一种宽谱段荧光内窥镜光学系统的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-12 10:30:44

本技术涉及一种光学系统,具体是一种宽谱段荧光内窥镜光学系统。

背景技术:

1、荧光成像在内科手术中有着越来越重要的位置,特别是在某些恶性肿瘤的切除。荧光成像指导的手术切除可以避免病灶组织切除中的多余创口,进而避免人体重要生命功能的缺失。传统的荧光成像系统应用的是550~600nm的激发光源,采集630~650nm的荧光,成像深度约为2mm,并且信号采集使用的是对可见光有响应的硅检测器。

2、手术中使用的无影灯等对硅检测器有影响,虽然可以通过改造光源,应用滤光片,使用曝光频率控制等复杂的技术手段进行优化,但使用中其相互影响难以避免,降低其信噪比。

3、与此相反,近红外二区(nir-ii,1000~1700nm)荧光成像技术由于所用激发光(808nm)及采集的荧光波长较长(1000~1700nm),其光散射、组织吸收以及组织自荧光相对可见光较少,因此近红外二区波段可以实现更深组织更清晰的成像。目前的研究认为其最深可以实现深度11 mm内的组织成像,大大超过传统近红外一区成像的1~2 mm,nir-ii荧光成像技术透射深度可至11mm,所使用的近红外激发光源(常用808nm),及收集的近红外荧光(1100~1700nm)都不在人肉眼可见的波长范围(390~750nm),且用的铟镓砷检测器的响应范围(1000~1700nm)也跟目前普及的led光源(400~800nm)不同,使其成为荧光成像指导内科手术的先天优势。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足,本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够解决传统硅探测器在探测体内荧光信号时,环境照明光造成的探测干扰,实现近红外二区的荧光探测的宽谱段荧光内窥镜光学系统。

2、本实用新型实施例是这样实现的,一种宽谱段荧光内窥镜光学系统,包括激光传输光纤,还包括:宽谱段内窥镜镜筒,其与所述激光传输光纤连接;分光模块,其位于所述宽谱段内窥镜镜筒的一侧;可见光成像模块,其位于所述分光模块的一侧;近红外二区成像模块,其位于所述分光模块的一侧。

3、优选地,所述分光模块内设有分光镜,所述宽谱段内窥镜镜筒为增透波段覆盖400nm到1700nm宽谱段范围的光学系统,所述可见光成像模块为成像光谱谱段为400nm到1000nm范围内的平场消色差成像系统,所述近红外二区成像模块为成像光谱谱段为1000到1700nm范围内的平场消色差成像系统。

4、优选地,还包括硅材料探测器,其位于所述可见光成像模块的一侧,所述硅材料探测器是光敏材料为硅的cmos探测器和ccd探测器两者其中一个。

5、优选地,还包括铟镓砷探测器,其位于所述近红外二区成像模块的一侧,所述铟镓砷探测器所用的材料是光敏材料为铟镓砷的探测器。

6、优选地,所述宽谱段内窥镜镜筒表面固定连接有光纤准直器,所述光纤准直器与所述激光传输光纤固定连接,用于将所述激光传输光纤输出的激光进行准直和扩束。

7、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

8、本实用新型主张的光学系统能够解决传统硅探测器在探测体内荧光信号时,环境照明光造成的探测干扰,实现近红外二区的荧光探测。另一方面近红外二区的荧光能够实现更深层的组织探测,为开拓新的应用细节提供了可能性。最后本系统保留了传统的可见光硅探测器荧光探测通道,为荧光探针的多通道标记提供了可能性。

技术特征:

1.一种宽谱段荧光内窥镜光学系统,包括激光传输光纤,其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的宽谱段荧光内窥镜光学系统,其特征在于,所述分光模块内设有分光镜,所述宽谱段内窥镜镜筒为增透波段覆盖400nm到1700nm宽谱段范围的光学系统,所述可见光成像模块为成像光谱谱段为400nm到1000nm范围内的平场消色差成像系统,所述近红外二区成像模块为成像光谱谱段为1000到1700nm范围内的平场消色差成像系统。

3.根据权利要求1所述的宽谱段荧光内窥镜光学系统,其特征在于,还包括硅材料探测器,其位于所述可见光成像模块的一侧,所述硅材料探测器是光敏材料为硅的cmos探测器和ccd探测器两者其中一个。

4.根据权利要求1所述的宽谱段荧光内窥镜光学系统,其特征在于,还包括铟镓砷探测器,其位于所述近红外二区成像模块的一侧,所述铟镓砷探测器所用的材料是光敏材料为铟镓砷的探测器。

5.根据权利要求1所述的宽谱段荧光内窥镜光学系统,其特征在于,所述宽谱段内窥镜镜筒表面固定连接有光纤准直器,所述光纤准直器与所述激光传输光纤固定连接。

技术总结本技术提供了一种宽谱段荧光内窥镜光学系统,包括激光传输光纤,还包括:宽谱段内窥镜镜筒,其与所述激光传输光纤连接;分光模块,其位于所述宽谱段内窥镜镜筒的一侧;可见光成像模块,其位于所述分光模块的一侧;近红外二区成像模块,其位于所述分光模块的一侧。本技术能够解决传统硅探测器在探测体内荧光信号时,环境照明光造成的探测干扰,实现近红外二区的荧光探测,另一方面近红外二区的荧光能够实现更深层的组织探测,为开拓新的应用细节提供了可能性,本系统保留了传统的可见光硅探测器荧光探测通道,为荧光探针的多通道标记提供了可能性。技术研发人员:艾中凯,刘刚,严鸣,任珂,沈亚星,冯明祥受保护的技术使用者:上海恒光智影医疗科技有限公司技术研发日:20230926技术公布日:2024/6/13

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