[发明专利]基于空间光编码器联结的契伦科夫内窥镜系统

说明书

本发明属于用目视或照相检查人体的腔或管的仪器技术领域，公开了一种基于空间光编码器联结的契伦科夫内窥镜系统，包括信号收集模块、信号传输模块、信号连接模块、信号探测模块和控制与计算模块；信号连接模块由空间光编码器实现光信号的编码传输。本发明针对契伦科夫内窥镜系统中，契伦科夫荧光信号微弱导致难以检测的问题，使用空间光编码器对信号光进行处理，将宽场信号编码成单点时间序列信号，使用高灵敏度单点微弱光信号探测器进行采集，提高了采集效率和系统灵敏度，并使用隔光材料对模块进行整体封装保护，对工作环境的适应性良好。本发明结构简单实用，信号收集效率高，系统灵敏度高，能够促进契伦科夫内窥镜的临床转化。

技术领域

本发明属于用目视或照相检查人体的腔或管的仪器技术领域，尤其涉及一种基于空间光编码器联结的契伦科夫内窥镜系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：内窥镜是一种集合光学技术、生物医学技术、人体工程学技术、精密机械技术与计算技术的医学诊断手段。两个世纪以前内窥镜技术已经被用于医学诊断领域，有效提高了消化道疾病的诊断效率。随着生物医学科技的不断进步，内窥镜得到不断的发展和广泛的应用，但是传统的内窥镜技术采用白光成像，只能对生物组织进行形态学方面的观测，而许多早期病变的形态学反应不明显，尤其对于肿瘤这种亟需早期筛查的疾病，采用白光技术的内窥镜的诊断效率低下。为解决这一问题，将分子影像学与形态学成像相结合成为近年来内窥镜技术发展的思路。契伦科夫成像技术作为一种新兴的光学分子成像技术，在近几年得到不断发展。将契伦科夫成像技术与临床可用的核素探针技术相结合，可以实现核素探针契伦科夫成像，从而使得光学分子成像的临床转化成为可能，且其成像结果与PET(Positron Emission Tomography正电子发射断层显像)检测结果吻合得很好，结果准确性良好。但另一方面，契伦科夫光的信号强度非常微弱，且穿过组织时的衰减现象严重，这极大限制了契伦科夫成像技术的实用性。针对这一问题，将契伦科夫成像技术与内窥镜技术相结合是一种可行的解决方式。目前现有的契伦科夫内窥镜系统主要有两类联结方式：第一类是使用CCD相机直接去拍摄内窥镜的目镜端，从而实现契伦科夫荧光信号的收集，而此类方法存在的问题是，由于该方法只是简单地将CCD相机置于常规内窥镜的目镜端进行信号采集，CCD相机感光芯片与内窥镜探测端之间缺乏有效的物理联结媒介，契伦科夫荧光信号在二者之间的传输过程中会出现外部噪声进入和信号损失的情况；第二类方法则是采用转接镜头将CCD相机与内窥镜目镜联结，虽然此类方法解决了第一类方法中缺乏物理联结媒介的问题，但是由于转接镜头的引入，转接镜头中的光学元件会作为新的衰减信号的元素，对信号的衰减可达90％以上。因此以上两类契伦科夫内窥镜系统采集到的契伦科夫荧光信号非常微弱，在这种情况下，现有的使用CCD相机作为信号探测器的契伦科夫内窥镜系统，其检测灵敏度太低，难以实现高质量的成像。

综上所述，现有技术存在的问题是：使用CCD相机直接拍摄内窥镜目镜或者使用转接镜头联结CCD相机与内窥镜目镜的契伦科夫内窥镜系统，存在信号损失衰减严重导致信号采集效率太低的问题；同时由于契伦科夫荧光信号过于微弱，使用CCD相机作为信号探测器的内窥镜系统灵敏度太低，难以满足高质量的成像需求。

解决上述技术问题的难度和意义：

难度：如何提高对微弱的契伦科夫荧光信号的采集效率，提高契伦科夫内窥镜系统的检测灵敏度。

意义：提高契伦科夫内窥镜系统对微弱信号的检测灵敏度，提高其成像质量，使其更贴合实际临床应用的需求，促进其向临床应用的转化。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于空间光编码器联结的契伦科夫内窥镜系统。

本发明是这样实现的，一种基于空间光编码器联结的契伦科夫内窥镜系统，所述基于空间光编码器联结的契伦科夫内窥镜系统包括：

信号收集模块，采用高透光率的透镜组组成，用于收集生物体内靶向目标的白光信号和契伦科夫荧光信号；