[实用新型]双模态成像系统

说明书

一种双模态成像系统，包括：激光光源、光束分光镜、光谱仪、参考臂、显微物镜、一直角边设有声聚焦凹槽的不规则直角三角棱镜、规则直角三角棱镜和超声探头，其中：激光光源产生光束依次经过设置于激光光源和光束分光镜之间的可变光阑、第一透镜、针孔光阑和第二透镜进入光束分光镜，通过光束分光镜后的一部分光束入射到参考臂，另一部分光束经过光束分光镜入射到显微物镜形成聚焦光束，该聚焦光束射入不规则直角三角棱镜的直角边后由设有声聚焦凹槽的另一直角边射出，本实用新型系统结构简化，增加系统稳定性，同时降低系统的成本。

技术领域

本实用新型涉及的是一种显微成像领域的技术，具体是一种双模态成像系统。

背景技术

光学相干显微成像(Optical coherence Microscopy，OCM)原理与光学相干层析成像相似，都是基于入射光子组织后向散射光特性，检测生物组织不同深度层面对入射光子的背向反射或散射强度，从而获得一定深度范围内的组织显微结构信息，进而通过横向扫描获得生物组织的二维或三维结构信息。光分辨光声显微成像(Optical-ResolutionPhotoacoustic Microscopy，OR-PAM)主要是基于生物组织内吸收体对光吸收分布特性，组织因吸收光能而产生超声信号，通过超声换能器探测，从而获取吸收体的形态学和功能参数细微改变及病理状态图像。

OCM成像技术，利用组织散射光子的弱相干干涉信号，检测生物组织内部不同深度组织对入射光子的背向反射或散射强度的变化，能够提供高纵向分辨与高对比结构成像，但是其无法提供血氧饱和度、氧代谢与血氧蛋白含量等重要的微血管重要的功能参数信息。OR-PAM它基于血液中的重要组成成分氧血红蛋白和去氧血红蛋白对不同波段的光吸收系数的差异，可实现有效的特定位置功能成像、以及量化代谢相关的血红蛋白浓度、SO₂及总血红蛋白浓度等关键的在临床诊断的生理功能性参数指标测量。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术无法实现大范围高速的活体动物高分辨成像，子成像系统为光学相干层析成像，对微血管成像尤其是在肿瘤发展前期的毛细血管检测中横向分辨存在严重不足，提出一种双模态成像系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：激光光源、光束分光镜、光谱仪、参考臂、显微物镜、一直角边设有声聚焦凹槽的不规则直角三角棱镜、规则直角三角棱镜和超声探头，其中：不规则直角三角棱镜和规则直角三角棱镜的斜面相粘合，不规则直角三角棱镜和规则直角三角棱镜的两斜面之间设有铝膜层，超声探头与规则直角三角棱镜一直角边贴合且与声聚焦凹槽相对设置。

所述的不规则直角三角棱镜与物体之间设有水浸式高速扫描振镜，当激光光源产生光束依次经过设置于激光光源和光束分光镜之间的可变光阑、第一透镜、针孔光阑和第二透镜进入光束分光镜，通过光束分光镜后的一部分光束入射到参考臂，另一部分光束经过光束分光镜入射到显微物镜形成聚焦光束，该聚焦光束射入不规则直角三角棱镜的直角边后由设有声聚焦凹槽的另一直角边射出并进入水浸式高速扫描振镜对物体进行扫描，物体表面产生的超声信号经水浸式高速扫描振镜、声聚焦凹槽和规则直角三角棱镜后由超声探头收集，物体表面产生的后向散射光沿原光路返回与参考臂中光束结合产生干涉信号，干涉信号经光束分光镜入射到光谱仪。

所述的第二透镜和光束分光镜之间设有第一反射镜和光电检测器，第一反射镜将第二透镜出射光分束后的一部分射入光电检测器。

所述的参考臂包括依次设置的聚焦透镜、第一光纤耦合器和第二反射镜。

所述的激光光源发出的光束最大脉冲能量大于20μJ，重复频率大于5KHz，脉冲宽度小于10ns。

所述的超声探头的中心频率大于30MHz，-6dB带宽大于50％，灵敏度大于-220dB，延迟线为4.25μs。

所述的规则直角三角棱镜和不规则直角三角棱镜的直角都边大于15mm，斜边都大于21.2mm。