[发明专利]测光反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法

说明书

本发明公开了一种基于测光反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法，通过在光源中加入指导光，并在成像光路上加入分光镜，通过光电探测器检测进入成像光路的指导光强度，经过运算得到距离并反馈到系统，可以实时调整输出光功率，在满足荧光成像的同时，可避免组织长时间收到大功率密度激光照射，减轻激光对生物组织的伤害。

技术领域

本发明涉及一种荧光导航内窥镜系统，尤其涉及的是一种基于测光反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法。

背景技术

现今越来越多内窥镜系统具备荧光标记功能，为了实现更高的荧光激发效率和获得更优的成像效果，一般会使用到激光器作为荧光激发光源，并且为保证系统整体成像效果，内窥镜前段出射的激发光功率通常比较大。但是，大多数荧光内窥镜系统设定的输出激光功率为固定值，当需要靠近组织观察细节时，由于照明面积变小，使得单位面积接收到的光功率（即辐射照度）会增大，会造成灼伤或其他光生物安全问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于测光反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法，旨在解决现有的内窥镜成像系统的输出激光功率为恒定值，靠近组织观察时容易造成灼伤或其他光生物安全的问题。

本发明的技术方案如下：一种基于测光反馈的荧光导航内窥镜激光功率自动调整方法，其中，具体包括以下步骤：

步骤S1：激光器发出的激光和指导光源发出的指导光通过同一根导光束传输并耦合到内窥镜中；

步骤S2：激光和指导光从内窥镜前端出射并到达被观察组织，被观察组织反射的激发光、荧光和指导光由内窥镜收集；

步骤S3：激发光被滤波片过滤掉，荧光和指导光由镜头聚焦，其中，荧光透过二向色分光镜成像于相机，指导光被二向色分光镜反射，入射到光电探测器；

步骤S4：光电探测器把指导光信号转换成输出电压输出到光源控制模块；

步骤S5：光源控制模块拟合出激光器的实际输出光功率与光电探测器的输出电压的关系曲线；

步骤S6：光源控制模块根据激光器的实际输出光功率与光电探测器的输出电压的关系曲线自动获得激光器的应输出光功率，然后控制激光器的实际光功率输出。

所述的基于测光反馈的荧光导航内窥镜激光功率自动调整方法，其中，具体地，所述步骤S5中，测试不同内窥镜前端面与被观察组织之间的距离，光电探测器对应输出不同的输出电压，得到光电探测器的输出电压和内窥镜前端面与被观察组织之间的距离的关系；设系统荧光成像所需要的激光辐射照度为，在不同内窥镜前端面与被观察组织之间的距离下，实测辐射照度E，通过调整内窥镜前端出射的激光的输出光功率，使得实测值E等于，得到内窥镜前端出射的激光的输出光功率和距离的关系；最终得到光电探测器的输出电压和内窥镜前端出射的激光的输出光功率的关系，光源控制模块根据光电探测器的输出电压和内窥镜前端出射的激光的输出光功率P的关系拟合出P-V曲线，即激光器的实际输出光功率与光电探测器的输出电压的关系曲线。

所述的基于测光反馈的荧光导航内窥镜激光功率自动调整方法，其中，根据内窥镜应用，设定其最远观察距离为Ncm，光电探测器的输出电压对应为V_N，此时，内窥镜前端出射的激光的输出光功率为最大值P_N：

对于D<N，此时，根据P-V曲线，可以得到实际需要的内窥镜前端出射的激光的输出光功率P；

对于D>N时，内窥镜前端出射的激光的输出光功率统一为P_N；