[发明专利]一种高光谱深层三维散射光影像仪

说明书

本发明公开了一种高光谱深层三维散射光影像仪，涉及高光谱光路应用技术领域，主要用于生物组织不同深度散射光测量，实现生物组织的三维影像，尤其用于生物组织体内病灶的三维成像。本发明采用色差分光装置实现光在生物组织内不同深度聚焦，面扫描装置将光聚焦在生物组织内不同深度切面处每一点，探测装置采集聚焦在组织内不同深度切面处每一点的散射光信号，通过面扫描装置遍历切面处每点，并由探测装置测量其散射光强，反演得出切面的组织信息，通过色差分光装置将光聚焦在不同深度，得到整个三维组织内各个切面的组织信息，进而实现生物组织的高光谱深层三维散射光影像。

技术领域

本发明属于光学技术应用领域，具体涉及高光谱深层三维散射光影像。

背景技术

生物组织体内成像是医学的重要研究内容，是对体内健康状况的诊断、检测和治疗的重要手段和方法，比如X射线断层成像、正电子发射层析成像和超声成像均可以对血管进行成像。然而这些技术只是根据组织对探测介质的透过或反射特征，不能实现对组织的三维成像。

OCT利用光学弱相干反射，在一定探测深度下，具有非侵入、高分辨和高速成像的优点，适合生物医学领域应用。但是由于大部分生物具有高散射，通常不能进行深层探测；

光声成像技术利用组织吸收辐射发出声波的属性，将组织对光的吸收编码成超声波，探测超声波实现组织的三维影像，但是光声成像是点成像编码的叠加，需要探测到三维空间内每一点，而且需要移动激发点和探测点的位置，涉及机械部件的高速、精确移动，往往是非实时探测。

近红外波段，生物组织对光子表现出高散射、低吸收的光学特性，被应用于功能探测，目前只是探测整体成像，无法查明组织内各层的切面结构，本发明提出了一种高光谱深层三维散射光影像装置，实时探测生物组织内三维影像。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供种一种高光谱深层三维散射光影像装置，主要用于生物组织不同深度散射光测量，实现生物组织的三维影像，尤其用于组织体内病灶的三维成像。

本发明采用色差分光装置实现光在生物组织内不同深度聚焦，面扫描装置将光聚焦在生物组织内不同深度切面处每一点，探测装置采集聚焦在组织内不同深度切面处每一点的散射光信号，通过面扫描装置遍历切面处每点，并由探测装置测量其散射光强，反演得出切面的组织信息，通过色差分光装置将光聚焦在不同深度，得到整个三维组织内各个切面的组织信息，进而实现生物组织的高光谱深层三维散射光影像。

本发明的技术方案如下：

一种高光谱深层三维散射光影像仪，其特征在于包含以下部分：

色差分光装置：实现光源的波长在光轴上分布，相同波长聚集在轴向相同深度，不同波长汇聚在不同深度；

面扫描装置：通过扫描实现组织内二维面内各点定位；

探测装置：采集散射光信号，并将其转化为待测点的生物组织信息。

色差分光装置实现光在生物组织内不同深度聚焦；面扫描装置将光聚焦在生物组织内不同深度切面处每一点；探测装置采集聚焦在组织内不同深度切面处每一点的散射光信号，反演出生物组织三维散射光影像。

如上所述一种高光谱深层三维散射光影像仪，其特征在于：所述的色差分光装置包含色差镜(101)，可调谐滤光片(102)，光源(103)；光源(103)是复色光O，由多个波长的单色光O_i构成；

可调谐滤光片(102)采用液晶可调谐滤光片实现滤光，由液晶滤光片(1021)和可调谐滤光控制器(1022)组成，可调谐滤光控制器(1022)通过电调制实现液晶滤光片(1021)的透过波长选择；

色差镜(101)采用光的色散原理实现光在轴向分布，相同波长的光聚焦在相同的轴向位置处，长波长比短波长聚焦到更远处的轴向位置；