[发明专利]一种共焦显微内窥镜系统及其调节方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械制造领域，更具体地，涉及一种带输入激光功率 自动调节功能的探头式共焦显微内窥镜系统。

背景技术

探头式共焦显微内窥镜(pCLE，probe-basedConfocalLaser Endomicroscopy)是一种可以借助胃镜、结肠镜等通道伸入人体，获取局部 组织学图像来实现微小病灶、胃肠道病变及早期胃肠道癌变的精准诊断的 医疗设备。因为具有快速、准确且无创等特点，它可能在不久的未来取代 传统的内镜活检与病理学检查，成为胃肠道疾病及早期胃肠道癌变诊断的 主要手段及设备。

如CN99813284.5、CN02828322.8、CN03821815.1等文献描述，目前 成熟的、商业化的探头式共焦显微内窥镜一般原理是：激光器发出的激光 经二向色镜反射后进入由谐振型快速扫描镜(如4K扫描频率的谐振型扫描 镜)及检流计型慢速扫描镜组成的光束扫描装置扫描偏转后，光源会进入 无焦的中继镜组，达到耦合物镜，使偏转扫描后的光源聚焦到光纤束探头 的近端，从而由光纤束将激发光传输到事先注射过荧光溶液的病人的生理 组织上。光纤束探头远端处的微物镜收集人体组织通过散射的方式发出的 荧光，并经由前述的光纤束探头、耦合物镜、中继镜组、光束扫描装置退 扫描到二向色镜处，并透过二向色镜及其后的长通滤光片，到达荧光聚焦 镜。被聚焦的荧光进入微小尺寸的空间滤波小孔，并被可以进行微弱光信 号检测的光电探测装置接收。光电探测装置会迅速地(～10^-8s)将微弱光信 号转换为电流信号。在控制单元控制下，光束扫描装置偏转得到一系列与 空间位置对应的电流信号序列；经由特定的算法，这些电流信号序列将进 一步转换，并被拼接成与空间对应、具有一定帧频、像素尺寸及分辨率的 组织图像实时显示在显示设备上。

一般的探头式共焦显微内窥镜有以下缺点：

(1)严格意义上讲，激光器长时间工作散发的热量并不适合用风扇或 者热电制冷器(TEC)带走，因为风扇会通过空气循环将环境中的灰尘“吸” 入系统；热电制冷器冷凝的水分也会滞留在系统中。灰尘及潮湿的坏境通 常会对上述探头式共焦显微内窥镜系统的光电器件造成不同程度的损害， 造成系统性能下降或者损坏。

(2)二向色镜、长通滤光片及空间滤波小孔之间有较大的间隔距离， 因此不能完全遮拦、隔离空间杂散光。

(3)荧光聚焦镜与空间滤波小孔(典型尺寸为20um)的对准困难且 耗时。

(4)因为镀膜工艺复杂、用量小、供应商单一等原因，系统中使用二 向色镜、长通滤光片相对比较昂贵。

(5)在系统的使用过程中，在输入激光功率不变的情况下，由于不同 生物组织对荧光素的特异性不同，观察不同生物组织时，光电探测器接收 到的信号强度不同，导致显示的图像出现过曝或欠曝现象，需要调节输入 激光功率才能使显示的图像保持合适的亮度。一般的探头式共焦显微内窥 镜使用手动方式调节输入激光功率，频繁手动调节激光功率的操作会占用 操作者大量精力。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种带输入激光功率自动调节功 能的探头式共焦显微内窥镜系统，目的在于省去了荧光聚焦镜与空间滤波 小孔的对准工艺，减小了系统体积及杂散光；同时方便了光、电模块的分 离及激光器的散热，降低了系统的制造成本；自动调节激光功率，保证能 够获取合适亮度的实时图像。