[发明专利]一种用于生物组织观测的成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物组织研究及医学诊疗领域，特别涉及一种通过对组织进行病变形态学分析，从而对病理学和疾病诊断进行有效判断的用于生物组织观测的成像装置。

背景技术

生物组织的早期病变，如消化道,无论是早癌、恶性息肉、还是粘膜异生,一般都伴有血管增生,病灶表面的组织纹路异变，组织颜色异常等现象，这是判断疾病发生的有效诊疗手段，同时是对疾病的发生进行观察和病理学分析的有效方法。

传统的生物组织观测方法，如常规内镜检查，使用氙灯白光进行照射，被照射的物体表面的反射光被安置在内镜头端的电荷耦合器件（CCD）捕获。由于组织结构和血液流动改变可直接影响反射光的光谱成份，造成发射的光谱不同于反射的光谱，从而使组织细微结构的对比度不高，难以区别肿瘤性和非肿瘤性病变，造成部分疾病漏诊。随着生物医学技术的发展，内镜染色技术、放大内镜技术、超声内镜技术为疾病正确诊断提供了新的方法，但客观的讲, 以上种种方法和技术, 对于早期组织病变尤其是癌的发现而言, 仍是不够的。

最新的窄带成像技术在氙灯白光源前插入一种能旋转的干涉窄波段滤光片，利用血红蛋白分别对415 nm和540 nm的窄波光强烈吸收特点，增强二种光波长得到对比度，实现两种波段的窄带成像，使黏膜内的血管分布状况被容易识别。客观上讲，该技术对疾病诊断产生了积极地作用，应用前途广泛，但是采用窄带滤光片，增加了系统体积，增大了成本，并且限制了所使用的窄带波段数目，不能实现对组织的多波段全方位观察。

目前，虽然LED技术已经取得了飞速发展，并开始应用于对光的颜色和色温要求较高的照明或显示等领域。但是目前的LED模组不论采用传统双引脚LED芯片，还是采用共阴极或共阳极LED芯片，每个模组上所有的芯片均并联或串联由单一控制电路控制，一般只能发出特定波段的光，不能实现多波段的光谱自由发射。现有技术只能通过数个LED模组拼装来完成多光谱发射，造成设备体积较大，运用不灵活，成本较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供采用可以发射多种窄带多波段光的LED模组，并应用于所述的生物组织观测装置，实现对生物组织的研究和医学诊断。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于生物组织观测的成像装置，包括：

窄带多波段LED模组，所述窄带多波段LED模组包括高导热基板和LED芯片，所述高导热基板为金属基板或陶瓷基板，所述LED芯片为至少两组不同中心波长的LED芯片，每组LED芯片的数量为至少一个，每组LED芯片串联连接，其波段相同或不同，LED芯片为共阳极或共阴极结构；所述高导热基板上还设有线路层，所述每组LED芯片之间共阳极或共阴极电连接，所述每组LED芯片的另一端电极通过所述线路层独立引出以实现每组LED芯片能独立控制；

驱动电路，其针对所述的窄带多波段LED模组，提供低电压高电流的工作条件，能够是实现电压或电流的精确控制；

匀光耦合装置，其对从窄带多波段LED模组发出的光提供耦合接口，进行二次配光；

传输光学系统，其将光能量传输到需要照明的部位，实现所需的照明范围和光照均匀度；

图像信号记录装置，包括CCD或CMOS成像元件；

图像信号采集装置，其实现数字化信号的自动高速采样，并向上位机传输信号；

图像信号处理装置，其通过不同波段图像的重建及合成技术，生成多个波段的图像信号；

切换装置，实现窄带成像与宽带可见光成像的切换。

优选的，所述的LED芯片的中心波长范围为紫外波段到红外波段。

优选的，所述每组LED芯片各自设有独立并能控制对应组LED芯片的电路通断和电流大小的控制电路。

优选的，所述匀光耦合系统设置于窄带多波段LED模组后端。

优选的，所述的传输光学系统，为满足所需照明部位的光照强度、均匀度等方面的要求透镜的组合或者光纤结构。

优选的，所述的传输光学系统和图像信号记录装置，都位于生物组织观测用的成像装置内部，并具有可以自由拆卸的连接部。

优选的，所述的图像处理装置，包括实现图像的重建及合成的图像处理模块和记录并分析多个涉及生物组织关键指标参数的分析模块。

优选的，所述的驱动电路为实现LED模组大电流高电压下的正常工作需求的恒流驱动电路。

优选的，所述用于生物组织观测的成像装置还设有能够根据图像处理装置获得的图像信号、判断图像亮度是否在亮度标准以内、并根据判断结果进行自动调整的亮度调整装置。