专利名称：生物活体分光摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明属于医学光学分子影像的技术领域，具体涉及一种生物活体分光摄像装置。
背景技术：
光学分子影像学(Optical Molecular Imaging)是在基因组学、蛋白质组学和现代光学影像技术的基础上发展起来的新兴研究领域。传统的光学影像方法依托于可见光，诸如膀胱镜技术只能观察到膀胱内部结构的表面部分，而且光线在穿透组织的过程中，会在组织的表面发生广泛的反射和散射现象，导致深层组织结构模糊不清，不能识别。新型的光学分子影像技术则依托于荧光或非可见光， 通过向体内引入荧光物质或荧光报告基因可以检测到在组织表面之下，使显像深度更进一
止
少ο光学分子影像的基本原理在生物体内的细胞或某种大分子标记有荧光染料或报告基因时，应用体外特定波长的光波照射，穿过组织的光线，激发这些荧光材料发射荧光， 体外光学影像设备摄取这些发射出的荧光，形成光学分子影像，这种光学分子影像将真实反映体内某种基因的表达或大分子的生物学特性，并动态记录和显示分子事件及其动力学过程。基于上述理论，进一步采用光学分子影像技术不仅可以直接、实时地观察标记的基因、分子及细胞在活体生物体内的活动，而且正在进行临床诊断和治疗的研究。机体注射特定荧光染料作为标记物，在一定波长激发光的激发下，应用近红外线光学影像设备能够检测在体肿瘤是否转移，外科手术是否将肿瘤彻底切除。然而，单纯近红外光学成像可以显示手术野中病变部位发出的荧光，但精确定位比较困难。
发明内容
本发明为了解决现有医用光学分子影像单纯近红外光学成像精确定位比较困难， 影响外科手术精准度和治疗效果的问题，提供了一种生物活体分光摄像装置，能够摄取手术野同一部位，同一时刻的解剖学彩色图像和肉眼看不到的近红外光学图像。本发明采用如下的技术方案实现
一种生物活体分光摄像装置，其特征在于包括近焦镜头、分光镜片、中继透镜、滤光片以及将上述各部分连接在一起的镜筒，镜筒为避光材料制成，所述的近焦镜头与分光镜片设置于同一轴线上，分光镜片的光入射角为45°，设置一片或一片以上，分光镜片所形成的第一个折射光路末端为彩色摄像CCD，其余光路末端为近红外摄像CCD，每个摄像CCD前面设置滤光片，近焦镜头和分光镜片之间、分光镜片与滤光片之间设置中继透镜。近焦镜头为50mm f/0. 95光圈。分光镜片透射反射比是40/60。滤光片峰值透过率T>90%，带宽20nm。镜筒固定于支架之上。
针对可见光图像对比度相对较高，目标包含一定的细节信息，但在黑暗背景下具有不易观察的隐蔽性，而近红外图像显示出目标的大致轮廓，目标与背景的对比度较低、边缘模糊、细节无法分辨。本发明所述的装置将这两种图像融合后，目标图像更加清晰。本发明具有如下有益效果应用于人体或生物活体开放手术时，能够摄取手术野同一部位、同一时刻的解剖学彩色图像和肉眼看不到的近红外光学图像，引导识别外科手术野的血管、淋巴管、淋巴结和被荧光染料标记的肿瘤组织，提高外科手术治疗的精准度和治疗效果。
图1为本发明的结构示意图，
图中1-近焦镜头，2-分光镜片，3-中继透镜，4-滤光片，5-彩色摄像(XD，6-镜筒， 7-近红外摄像CXD。
具体实施例方式结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明。生物活体分光摄像装置，包括近焦镜头1、分光镜片2、中继透镜3、滤光片4以及将上述各部分连接在一起的镜筒6，镜筒6为避光材料制成。近焦镜头1，近焦镜头要求为50mm f/0. 95超大光圈，要摄取手术野的图像，距离一般是20-50厘米，太远太近都不适合，所以需要近焦镜头。分光镜片2 将从手术野的光分为可见光和近红外光，分光镜片的功能是将一部分光反射，一部分光透射，也可以根据需要分成不同的波段，不同的光走不同光路；分光镜片透射反射比是40/60，光入射角是45°，根据需要可以一片或多片。滤光片4 在每一个光路的末端和摄像CXD的前面，放置相应的荧光截止滤光片； 截止波长根据需要选择，采用窄带滤光片，峰值透过率T>90%，带宽20nm。中继透镜3 在近焦镜头1与分光镜片2之间，分光镜片2和摄像CXD之间有中继透镜3。摄像CCD :2台以上，分光镜片2所形成的第一个折射光路末端为彩色摄像CCD5， 摄取手术野的解剖学图像，接受通过第一片分光镜反射的光，其余光路末端为近红外摄像 CCD 7依次类推。镜筒6 镜筒6由避光材料制成，将近焦镜头1、分光镜片2、中继透镜3和摄像CXD 连接在一起。整体镜筒将被固定在一个支架上，摄像CCD的点信号通过连线传出。
权利要求
1.一种生物活体分光摄像装置，其特征在于包括近焦镜头(1)、分光镜片(2)、中继透镜(3)、滤光片(4)以及将上述各部分连接在一起的镜筒(6)，镜筒(6)为避光材料制成；所述的近焦镜头(1)与分光镜片(2)设置于同一轴线上，分光镜片(2)的光入射角为 45°，设置一片或一片以上；分光镜片(2)所形成的第一个折射光路末端为彩色摄像CCD，其余光路末端为近红外摄像CCD (7)，每个摄像CCD前面设置滤光片(4)；近焦镜头(1)和分光镜片(2)之间、分光镜片(2)与滤光片(4)之间设置中继透镜(3)。
2.根据权利要求1所述的生物活体分光摄像装置，其特征在于近焦镜头(1)为50mm f/0. 95 光圈。
3.根据权利要求1所述的生物活体分光摄像装置，其特征在于分光镜片(2)透射反射比是40/60。
4.根据权利要求1所述的生物活体分光摄像装置，其特征在于滤光片(4)峰值透过率 T>90%，带宽 20nm。
5.根据权利要求1所述的生物活体分光摄像装置，其特征在于镜筒(6)固定于支架之上。
全文摘要
本发明属于医学光学分子影像的技术领域，具体是一种生物活体分光摄像装置，解决了现有医用光学分子影像单纯近红外光学成像精确定位比较困难，影响外科手术精准度和治疗效果的问题。其包括近焦镜头、分光镜片、中继透镜、滤光片、镜筒，近焦镜头与分光镜片设置于同一轴线上，分光镜片所形成的第一个折射光路末端为彩色摄像CCD，其余光路末端为近红外摄像CCD，每个摄像CCD前面设置滤光片，近焦镜头和分光镜片之间、分光镜片与滤光片之间设置中继透镜。本发明的有益效果能够摄取手术野同一部位、同一时刻的解剖学彩色图像和肉眼看不到的近红外光学图像，引导识别外科手术野的肿瘤组织，提高外科手术治疗的精准度和治疗效果。
文档编号A61B19/00GK102370521SQ20111029237
公开日2012年3月14日 申请日期2011年10月3日 优先权日2011年10月3日
发明者杨晓峰 申请人:杨晓峰