[发明专利]荧光图像早期癌症诊断仪

权利要求书

1.一种荧光图像早期癌症诊断仪，其特征在于由医用内窥镜、光源适配器、成像转换器、图像分色器、图像采集显示系统、同步信号发生器、图像模式选择器组合而成，其中：医用内窥镜(1)主要由导光束与成像束组合而成，导光束与光源适配器(2)连接。光源适配器(2)由两种不同光源混合而成，受同步信号发生器(10)与图像模式选择器(11)控制而改变照明方式。医用内窥镜(1)成像束输出的光学图像经成像转换器(3)后再经过图像分色器(4)到达CCD摄像头(5)成像靶面上，转换成电子模拟图像输出。输出的图像受电子选通器(6)选通送入图像适配器(7)不同的采集通道；其中电子选通器(6)与图像模式选择器(11)和同步信号发生器(10)连接并受控制，使图像严格按照不同照明方式选择进入图像适配器(7)M道捕捉器(12)或N道捕捉器(13)进行采集。进入M道捕捉器(12)采集的图像会经过亮度均匀处理器(14)处理后进行真彩色图像输出和显示。进入N道捕捉器(13)采集的图像分成P、Q二路，Q路到达分解器(15)分解成R分量和G分量图像，然后进入像素处理器(16)进行点对点减法运算，运算后图像传输到混合加权处理器(17)与P路图像进行混合和像点颜色加权处理，产生假彩色荧光图像输出和显示。同步信号发生器(10)由T＝80ms的方波发生电路和T＝40ms的脉冲整形电路组成，并与图像模式选择器(11)开关控制电路一起连接光源适配器(2)和电子选通器(6)进行各种照明方式与其对应的图像选通控制。

2.根据权利要求1所述的诊断仪，其特征在于光源适配器(2)中混合光源是采用卤素灯(150W)和405nm的半导体激光(50mw以上)。卤素灯(21)放置在有聚光功能的椭球聚光镜(22)第1焦点上，医用内窥镜导光束进光端口(26)放置在椭球聚光镜(22)的第二焦点上。激光器(23)输出的光束经激光聚光透镜(24)聚焦后再通过8×8mm全反棱镜(25)90°折射耦合到医用内窥镜导光束进光端口(26)，8×8mm全反棱镜(25)放置在卤素灯(21)与医用内窥镜导光束进光端口(26)之间，并且尽量接近卤素灯(21)与椭球聚光镜(22)的中央。激光聚光透镜(24)焦距为100mm，放置在离医用内窥镜导光束进光端口(26)100mm的地方进行激光束聚焦。

3.根据权利要求1所述的诊断仪，其特征在于光源适配器(2)中使用的激光光源可以由在405nm波段附近、发光光谱丰富的其他光源所代替，如汞灯、汞氙灯、金属卤化物灯等。使用这些替代光源时，要用光谱范围为380nm～430nm，透过率大于70％的滤色片进行滤光。

4.根据权利要求1所述的诊断仪，其特征在于成像转换器(3)由两片正负透镜组成的消色差的透镜，其焦距大小是根据f₂＝(L/D)×f₁得到。其中f₁为医用内窥镜(1)目镜焦距，f₂为成像转换器(3)焦距，L为CCD摄像头(5)像面对角线尺寸，D为医用内窥镜(1)成像束像面对角线尺寸。本专利中采用f₂＝25mm。成像转换器(3)放置在医用内窥镜(1)的目镜与CCD摄像头成像面的同一光轴上，距CCD摄像头(5)靶面距离为20mm-30mm可调。

5.根据权利要求1所述的诊断仪，其特征在于CCD摄像头(5)可以用医用电子内窥镜中自带镜头的CCD成像系统所代替。在使用医用电子内窥镜时需将图像分色器(4)安装在医用电子内窥镜成像系统的前端。

6.根据权利要求1所述诊断仪，其特征在于图像分色器(4)是三波通的滤色片。三个波长通带主峰分别为450nm，520nm，630nm。三个通带带宽不大于60nm，三个通带的透射率分别不少于60％，其互相间的透过率误差不大于10％。

7.根据权利要求1所述的诊断仪，其特征在于电子选通器(6)是二个多重控制的与门A和B。并与图像模式选择器(11)和同步信号发生器(10)的接连后才能以光源适配器(2)中的不同照明方式作相对应的各种图像选通。