[发明专利]一种可见-近红外实时图像融合的荧光显微镜系统

说明书

本发明公开了一种可见‑近红外实时图像融合的荧光显微镜系统，包括内置激光同轴照明模块、可见光透射照明模块、可见光‑近红外荧光双通道同步成像模块、数据线和工控机；固体激光器发出的785nm的激光依次经由光纤束、准直镜头、激光扩束器、分光镜和物镜到达样品；可见光透射照明模块的汞灯发出的可见光照射样品；可见光‑近红外荧光双通道同步成像模块，样品发出的可见光依次经由分光镜、785nm陷波滤光片、第一反射镜、成像镜头、棱镜、第二反射镜到达集成相机；样品发出的近红外荧光依次经由分光镜、785nm陷波滤光片、第一反射镜、成像镜头、棱镜、800nm长波通滤光片到达集成相机；集成相机经由数据线与工控机信号连接。

技术领域

本发明涉及医疗领域，更具体地说，涉及一种可见-近红外实时图像融合的荧光显微镜系统。

背景技术

荧光显微技术是通过检测荧光物质在样品中的空间分布，实现对样品表面以及内部的结构、成分信息的检测，尤其在生物医学领域的荧光标记显微镜检测上已有广泛应用。目前市面上荧光显微镜局限在可见波段荧光，可用于观察近红外荧光的显微镜极少且价格昂贵。相对于可见荧光，近红外荧光由于其具有较低的生物组织吸收、散射和自发荧光的特性，有效降低了荧光成像的背景噪声并提高了组织穿透深度，以此为基础的成像技术在生物医学领域具有广阔的应用前景。而在近红外荧光成像技术的临床实践中，急需一种能够研究近红外荧光物质（尤其是吲哚菁绿及其衍生物）微观分布的手段，并且由于临床应用对检测效率的要求非常高，荧光物质的分布要以实时同步的方式与可见光常规染色图像进行对比分析，这就对近红外荧光显微镜提出了更高的要求，即可见-近红外实时图像融合。

目前，近红外荧光显微镜的解决方案大多是采用近红外光谱仪与光学显微镜联用的系统，荧光图像是经过逐点光谱扫描和图像二维重建得到的。这类手段成像速度慢，数据流量大，需要强大的计算机分析处理能力；模拟信号重建的图像不是真实的光学信号，使呈现出的荧光信号空间分布失真，可见此类解决方案难以满足可见-近红外实时图像融合的要求，面对着迫切的临床需求和研究需求，开发一种可见-近红外实时图像融合的荧光显微镜是十分有必要的。

发明内容

本发明旨在提供一种可见-近红外实时图像融合的荧光显微镜系统，旨在解决现有技术中现有的近红外荧光显微镜无法实现可见-近红外实时图像融合的问题，以满足临床快速病理的快速检测筛查需求的问题。

为实现此目的，本发明提供了一种可见-近红外实时图像融合的荧光显微镜系统，包括内置激光同轴照明模块、可见光透射照明模块、可见光-近红外荧光双通道同步成像模块、数据线和工控机；内置激光同轴照明模块包括固体激光器、光纤束、准直镜头、激光扩束器、分光镜和物镜，由固体激光器发出的785nm的激光依次经由光纤束、准直镜头、激光扩束器、分光镜和物镜到达样品；可见光透射照明模块，包括汞灯，汞灯发出的可见光照射样品；可见光-近红外荧光双通道同步成像模块，包括785nm陷波滤光片、第一反射镜、成像镜头、棱镜，第二反射镜、800nm长波通滤光片、集成相机、数据线和工控机，其中785nm陷波滤光片用于吸收785纳米激光而允许可见光和近红外荧光通过，棱镜用于全反射可见光而增强近红外荧光透射，800nm长波通滤光片用于将荧光纯化；样品发出的可见光依次经由分光镜、785nm陷波滤光片、第一反射镜、成像镜头、棱镜和第二反射镜到达集成相机；样品发出的近红外荧光依次经由分光镜、785nm陷波滤光片、第一反射镜、成像镜头、棱镜和800nm长波通滤光片到达集成相机；集成相机经由数据线与工控机信号连接。

优选的，所述内置激光同轴照明模块还包括785nm带通滤光片，用于对从激光扩束器传出的785nm的激光进行过滤。

优选的，所述可见光透射照明模块还包括770 nm短波通滤光片，用于过滤汞灯发出的光线。

优选的，所述激光扩束器包括凹透镜、凸透镜和套筒，且凹透镜和凸透镜均位于套筒内。

优选的，所述光纤束包括多根圆角矩形截面的光纤。