熒光內窺成像裝置和方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及光學成像技術領域，尤其涉及一種熒光內窺成像裝置和方法。
【背景技術】
[0002]目前，人類生活水平的不斷提高，科學技術的不斷進步，人類越來越多的關注身體健康問題。上世紀初，人類的平均壽命才增長到30多歲，單靠物質延長壽命，其效果是不明顯的，增長速度是緩慢的，在1923年，英國科學家阿弗萊明發(fā)明了青霉素，并在世界范圍內廣泛應用起來。青霉素可以抑制細菌的生長，延緩細菌感染性疾病的傳播和蔓延。在這些醫(yī)療科技的推動下，隨著免疫接種逐漸成熟并普及到世界各地，使得人類的平均壽命又增加了 20多年，達到了 60歲。近幾年，隨著醫(yī)療科技的不斷發(fā)展，政府對于公共衛(wèi)生等方面立法進一步完善，人類的平均壽命已經突破70歲，有些發(fā)達國家的人均壽命更是突破80歲。從人類壽命的發(fā)展歷史中，我們可以看到醫(yī)學對于延長人類壽命、保障人類身體健康的重要意義。人類的平均壽命逐漸延長，當中醫(yī)學的發(fā)展對于人類的健康有著極其重要的作用。人類對于自身身體和癌細胞觀察診斷的研究也在不斷發(fā)展，對于體內細胞的病變的觀察和診斷，常常需要用到內窺成像，對患處進行成像觀察。
[0003]相關技術中的熒光成像大多使用一維光譜編碼，然而，通過一維的機械運動對二維平面進行成像，不僅效率得不到很好保障，而且在成像過程中，成像噪音較多，所呈的圖像質量不高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。
[0005]為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種熒光內窺成像裝置。該裝置能夠降低成像噪音，提升熒光內窺成像的速度和準確度。
[0006]本發(fā)明的第二個目的在于提出一種熒光內窺成像方法。
[0007]為達上述目的，本發(fā)明第一方面實施例提出了一種熒光內窺成像裝置，包括體外光譜編碼單元、體內焚光成像單元和光線傳輸單元，所述光線傳輸單元分別與所述體外光譜編碼單元體和所述內焚光成像單元相連，其中:所述體外光譜編碼單元，用于對寬帶激光光源光譜進行二維編碼;所述光線傳輸單元，用于將編碼后的寬帶激光光源光譜傳遞到所述體內熒光成像單元;所述體內熒光成像單元，用于將所述編碼后的寬帶激光光源光譜色照射到體內組織細胞進行成像。
[0008]本發(fā)明實施例的熒光內窺成像裝置，通過體外光譜編碼單元對寬帶激光光源光譜進行二位編碼后經光線傳輸單元傳遞到體內熒光成像，體內熒光成像將編碼后寬帶激光光源光譜色照射到體內組織細胞進行成像，能夠降低成像噪音，提升熒光內窺成像的速度和準確度，進而方便后續(xù)通過該圖像對體內組織細胞進行觀察。
[0009]在本發(fā)明的一個實施例中，所述體外光譜編碼單元，具體包括第一二維色散裝置和編碼設備，其中，所述第一二維色散裝置，用于將寬帶激光光譜色散到二維平面;所述編碼設備，用于將色散到二維平面上的寬帶激光光譜進行編碼。
[0010]在本發(fā)明的一個實施例中，所述體內熒光成像單元，具體包括第二二維色散裝置和成像裝置，其中，所述第二二維色散裝置，用于將所述編碼后的寬帶激光光源光譜色散到二維平面，并照射到體內組織細胞;所述成像裝置，用于通過單像素探測器收集體內組織細胞上返回的熒光信息，并根據所述熒光信息和預設算法恢復出體內組織細胞的圖像。
[0011 ]在本發(fā)明的一個實施例中，所述編碼設備為數字微鏡器件，所述第一二維色散裝置和第二二維色散裝置的配置參數相同。
[0012]在本發(fā)明的一個實施例中，所述體外光譜編碼單元，還包括第一透鏡，所述第一透鏡位于所述第一二維色散裝置與所述編碼設備之間，其中，所述第一透鏡，用于聚焦色散到二維平面上的寬帶激光光譜。
[0013]在本發(fā)明的一個實施例中，所述體內熒光成像單元，還包括第二透鏡，所述第二透鏡位于所述第二二維色散裝置與所述成像裝置之間，其中，所述第二透鏡，用于聚焦色散到二維平面上的所述編碼后的寬帶激光光源光譜。
[0014]在本發(fā)明的一個實施例中，所述第一透鏡和所述第二透鏡均為柱面透鏡。
[0015]為達上述目的，本發(fā)明第二方面實施例提出了熒光內窺成像方法，包括以下步驟:體外光譜編碼單元對寬帶光源光譜進行二維編碼;光線傳輸單元將編碼后的寬帶激光光源光譜傳遞到體內熒光成像單元;體內熒光成像單元將所述編碼后的寬帶激光光源光譜色照射到體內組織細胞進行成像。
[0016]本發(fā)明實施例的熒光內窺成像方法，通過體外光譜編碼單元對寬帶激光光源光譜進行二位編碼后經光線傳輸單元傳遞到體內熒光成像，體內熒光成像將編碼后寬帶激光光源光譜色照射到體內組織細胞進行成像，能夠降低成像噪音，提升熒光內窺成像的速度和準確度，進而方便后續(xù)通過該圖像對體內組織細胞進行觀察
[0017]在本發(fā)明的一個實施例中，所述體外光譜編碼單元對寬帶光源光譜進行二維編碼，具體包括:所述體外光譜編碼單元將寬帶激光光譜色散到二維平面，并將色散到二維平面上的寬帶激光光譜進行編碼。
[0018]在本發(fā)明的一個實施例中，所述體內熒光成像單元將所述編碼后的寬帶激光光源光譜色照射到體內組織細胞進行成像，具體包括:所述體內熒光成像單元將所述編碼后的寬帶激光光源光譜色散到二維平面，并照射到體內組織細胞；以及所述體內熒光成像單元通過單像素探測器收集體內組織細胞上返回的熒光信息，并根據所述熒光信息和預設算法恢復出體內組織細胞的圖像。
[0019]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0020]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1為根據本發(fā)明一個實施例的熒光內窺成像裝置的結構示意圖；
[0022]圖2為根據本發(fā)明一個實施例的體外光譜編碼單元101的結構示意圖；
[0023]圖3為根據本發(fā)明一個實施例的體內熒光成像單元103的結構示意圖；
[0024]圖4為根據本發(fā)明一個實施例的二維色散系統的原理圖；
[°°25]圖5為根據本發(fā)明一個實施例的虛擬成像陣列VIPA(Virtual Imaged PhaseArrary)的原理圖；
[0026]圖6為根據本發(fā)明一個具體實施例的體外光譜編碼單元101的示例圖；
[0027]圖7為根據本發(fā)明一個具體實施例的體內熒光成像單元103的示例圖；
[0028]圖8為根據本發(fā)明一個具體實施例的熒光內窺成像裝置的示例圖；
[0029]圖9為根據本發(fā)明一個實施例的熒光內窺成像方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0030]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0031]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發(fā)明的不同結構。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指