[发明专利]一种拉曼光谱阴道镜

说明书

技术领域

本发明属于医疗检测设备领域，更具体地，涉及一种使用激光扫描器激发宫颈组织拉曼特征光谱的阴道镜检测设备。

背景技术

宫颈癌是女性第二大常见癌症，宫颈癌的发生与人乳头状瘤病毒（HPV）的感染有关，有些高危型HPV感染患者，在持续感染时，容易发生癌前病变和宫颈癌。

宫颈癌是可以通过预防降低发病率和死亡率的少数恶性肿瘤之一。目前诊断宫颈癌的标准流程是通过阴道镜发现可疑病变，并对可疑病变取活检做成病理切片再确诊。普通电子阴道镜在发现上皮内瘤变的敏感性、特异性一般，容易出现漏诊现象，也可能导致不必要的宫颈活检，给患者带来伤害。

光谱学技术作为一种非侵袭性临床诊断技术，通过组织的光谱特征对病变进行识别并指导病变组织活检，可大大提高宫颈病变活检阳性率，降低漏诊率，为宫颈病变临床提供了一种可靠的诊断方法。光谱成像可通过对光谱进行计算机客观分析，摆脱了普通阴道镜受医师临床经验束缚的限制。

拉曼光谱（Raman spectra），是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼（Raman）所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。拉曼光谱可以提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析，它无需样品准备，样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英和光纤测量。

传统的阴道镜检测法采用氙灯或LED作为光源，热损耗功率大，成像效果差，检测精度低。本发明使用激光作为光源来激发拉曼光谱，通过聚焦对检测病变部位进行逐点扫描并记录逐点激发的拉曼光谱。拉曼光谱包含的信息比普通相机采集图像包含的信息量要大得多，而且具有指纹特性，通过拉曼光谱分析可以精确的计算得到病变指数，从而生成病变指数的分布图。

发明内容

本发明提供一种能够无损伤、准确、灵敏度高的宫颈病变检测仪即拉曼光谱阴道镜，包括：定位插管、光路合束组件、激光扫描组件、光谱采集组件、照明光源、图像传感器以及控制系统。

定位插管，定位插管为两端开口的中空管，用来固定检测仪与病人宫颈的相对位置，并提供光路工作空间。

光路合束组件，光路合束组件为两端开口的中空管，内含多片合束镜，侧面设置有多个侧开口，其中光路合束组件的一端与定位插管的一端相连接；

激光扫描组件，激光扫描组件与光路合束组件相连接，用来对病变部位进行逐点扫描。

光谱采集组件，光谱采集组件与光路合束组件相连接，为高灵敏度、高分辨率拉曼光谱仪，与激光扫描组件同步工作，实时采集拉曼光谱信息。

图像传感器，图像传感器与光路合束组件相连接，用来采集病变部位图像，辅助操作人员进行观察；

照明光源，与光路合束组件相连接，为采集病变部位图像提供照明。

控制系统，与激光扫描组件、光谱采集组件、照明光源、图像传感器相连，用于控制协调激光扫描组件与光谱采集组件的同步工作，协调控制照明光源与图像传感器配合工作。

进一步地，激光扫描组件包含激光发射器和光学扫描振镜。激光发射器产生的激光通过光学扫描振镜两个镜片反射后，进入光路合束组件。

进一步地，控制系统通过控制光学扫描振镜的角度来改变激光的发射角度，进而实现激光在病变部位的逐点扫描。

进一步地，激光扫描组件生成的激光通过聚焦镜在定位插管的另一端的端口处聚焦。

进一步地，激光束在病变部位形成的光斑的直径为0.05～0.3mm。

进一步地，光路合束组件包括：

光路合束组件外壳，光路合束组件外壳为两端开口的筒状结构、侧面设置有多个侧开口，且光路合束组件外壳的一端与定位插管的一端相连接，光路合束组件外壳的另一端以及侧开口分别于与激光扫描组件、光谱采集组件、照明光源、图像传感器相连接；各个组件的位置关系不是完全固定的，本发明实例列举的只是其中一种，合理的改变各个组件在光路合束组件的连接位置与顺序，对本发明的效果影响甚小，均在本发明的保护范围之内。如调换光谱采集组件与照明光源的位置、调换照明光源与图像传感器的位置等。

合束镜，合束镜设置在光路合束组件外壳内部，且合束镜与光路合束组件外壳侧面的夹角为45度。连接激光扫描设备的合束镜为对激光波长全反射，而对其他波长全透射的二向色镜。连接光谱采集组件、照明光源、图像传感器的合束镜为半反/半透镜。