專利名稱：熒光圖像早期癌癥診斷儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬醫(yī)療儀器技術(shù)領(lǐng)域，是使涉及一種熒光圖像早期癌癥診斷儀。
技術(shù)背景-現(xiàn)在惡性腫瘤熒光診斷儀是利用腫瘤組織在一定波長的光激發(fā)下產(chǎn)生熒光，然后接受腫瘤組織的熒光后進行熒光圖像觀察，從熒光圖像中的不同顏色區(qū)分來進行診斷。如2002年 12月5日復旦大學、上海第二醫(yī)科大學附屬仁濟醫(yī)院共同申請的"惡性腫瘤熒光圖像定位診 斷儀"專利。惡性腫瘤熒光圖像定位診斷儀是利用人體組織在一定波長的光激發(fā)下產(chǎn)生熒光，這些熒 光通過由腫瘤組織照明與圖像采集系統(tǒng)、病灶觀察與腫瘤熒光圖像攝取系統(tǒng)、圖像合成和顯 示系統(tǒng)、同步控制系統(tǒng)組合而成的診斷儀，圖像定時捕捉后定格靜止顯示四組圖像。其中三 組圖像分別時在同一時刻截取下的三個攝像頭的原始圖像，而第四組圖像是兩個黑白攝像頭 攝下原始圖像經(jīng)過運算處理后得到的，系統(tǒng)就根據(jù)顯示的圖像中進行對比來明確診斷的?？?是在該專利中其腫瘤組織照明與圖像采集系統(tǒng)難于設計的很小，而且沒有像現(xiàn)在醫(yī)用內(nèi)窺鏡 那樣輔助通道的鉗道孔以及彎曲控制裝置等，因此在進行體內(nèi)狹窄臟器里診斷時會帶來許多 不便和困難；在該專利技術(shù)中是采用三個獨立成像CCD，以及一整套光學成像元件和調(diào)節(jié)系 統(tǒng)這樣形成的裝置體積會非常龐大和笨重，難于手持操作；該專利中圖像采集方式是截取靜 止圖像進行顯示來明確診斷的，這種截取靜止圖像的方法在探測頭與目標相對距離和位置隨 機變化的情況下難以保證目標照明處于良好狀況，使圖像捕捉質(zhì)量難以控制，會嚴重影響對 惡性腫瘤的準確診斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種能適合人體體內(nèi)、體外都能進行檢測的，并能隨時跟蹤目標 變化的實時動態(tài)熒光圖像顯示系統(tǒng)來進行比較對照，判定腫瘤性質(zhì)的診斷儀器。本發(fā)明設計的熒光圖像早期癌癥診斷儀由醫(yī)用內(nèi)窺鏡、光源適配器、成像轉(zhuǎn)換器、圖像分色器、CCD攝像頭、圖像選通采集顯示系統(tǒng)、同步信號發(fā)生器、圖像模式選擇器組合而成。 其結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)、光源適配器(2)、成像轉(zhuǎn)換器(3)、圖像分色 器(4)、 CCD攝像頭(5)、電子選通器(6)、圖像適配器(7)、計算機(8)、顯示及電腦周 邊設備(9)、同步信號發(fā)生器(10)、圖像模式選擇器(11)經(jīng)連接組成。其中醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1) 由導光束、圖像成像束和彎曲導向裝置組合而成，醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)中導光束與光源適配器(2) 連接。光源適配器(2)由兩種不同光源組成，在圖像模式選擇器(11)和同步信號發(fā)生器(10) 連接控制下可以作多種照明方式切換。成像轉(zhuǎn)換器(3)是將醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)中成像束輸出 的圖像匹配到CCD攝像頭(5)的成像面上。成像轉(zhuǎn)換器(3)與CCD攝像頭(5)與之間插入 圖像分色器(4)，對進入CCD攝像頭的圖像進行分色。其中圖像分色器(4)是一個三波通的 濾色片。電子選通器(6)連接CCD攝像頭(5)和圖像適配器(7)的關(guān)鍵部件，是由A， B 二個受圖像模式選擇器(11)和同步信號發(fā)生器(10)控制的與門組成，完成圖像進入圖像 適配器(7)中M道捕捉器(12)采集，還是N道捕捉器(13)采集的選擇。圖像適配器(7) 是由兩個各自獨立的M道捕捉器(12)和N道捕捉器(13)采集通道，以及與這兩個獨立采集 通道相關(guān)聯(lián)的圖像處理器所組成。其中進入M道捕捉器(12)的圖像，經(jīng)過亮度均勻處理器 (14)處理后輸出進行顯示；進入N道捕捉器(13)的圖像，即分成P、 Q二路圖像。而Q路 圖像進入分解器(15)分解成R分量和G分量圖像，然后進入像素處理器(16)進行像素點對 點的減法運算，圖像運算后并將其運算結(jié)果送入混合加權(quán)處理器(17)與N道捕捉器(13) 的輸出的P路圖像進行混合以及像點顏色加權(quán)處理，形成假彩色熒光圖像。經(jīng)過加權(quán)后的假彩 色熒光圖像在惡性腫瘤存在部位會明顯地表達成紅色，根據(jù)這一圖像就能夠很清楚地進行診 斷。同步信號發(fā)生器(10)是由周期T-80ms的方波發(fā)生器及脈沖整形器所組成，產(chǎn)生各種各 樣的同步信號。圖像模式選擇器(11)是由一個帶鎖4聯(lián)琴鍵開關(guān)K,、 K2、 K3、 K4以及連接 在光源適配器(2)中J!、 J2、 J3、 J4繼電器和連接在電子選通器(6)中Js、 J6、 J7、 Js的繼電 器組成，分別控制光源適配器(2)和電子選通器(6)按照預先設計的程式進行工作。本發(fā)明的工作如下本發(fā)明工作方式由4種不同光源照明方式以及與其相應的圖像選通采樣顯示方式，這些 方式均都受控于圖像模式選擇器(11)。圖像模式選擇器(11)置位于第1種狀態(tài)時是白光照明與激光照明相互切換照明方式， 在這種情況下真彩色圖像與假彩色熒光圖像實時同屏顯示。在這模式里圖像模式選擇器發(fā)出s 路信號與同步發(fā)生器(10)發(fā)出的x路信號同時到達光源適配器(2)，使光源適配器(2)兩 種光源相切換照明，照明切換頻率是根據(jù)所用的CCD圖像掃描的制式而定。在P制式的CCD 攝像頭中切換頻率為25HZ,在這種頻率下每種光源照明時間間隔為40ms。這種照明方式是 經(jīng)過醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)的導光束照射在腫瘤組織的表面，腫瘤組織的圖像就在醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)
的成像束中傳出，經(jīng)過成像轉(zhuǎn)換器(3)和圖像分色器(4)后到達CCD攝像頭(5)的靶面上， 在此同時同步信號發(fā)生器(10)發(fā)出z路同步信號到達CCD攝像頭(5)進行圖像掃描同步， 使CCD攝像頭在每個光源照明40ms的時段里均都輸出該光源照明的全幅完整圖像。這些圖像 輸出到電子選通器(6)中進行選通，電子選通器(6)選通是根據(jù)圖像模式選擇器(11)送 去的t路信號和同步信號發(fā)生器(10)送出y!、 y2路信號所決定的。電子選通器(6)在以上信 號控制下使得在白光照明的時段里，電子選通器(6)中A門導通，B門關(guān)閉。這樣就把CCD 攝像頭輸出圖像進入圖像適配器(7)中M道捕捉器(12)的進行采集，采集后送入亮度均勻 處理器(14)進行處理，形成真彩色圖像顯示在屏幕左半部。在激光照明時段里，電子選通 器(6)中B門導通，A門關(guān)閉，使CCD攝像頭(5)送出圖像在圖像適配器(7)中N道捕捉 器(13)進行采集，采集后分成P、 Q二路。Q路圖像進入分解器(15)后分解成R分量與G分 量圖像，輸?shù)较袼靥幚砥?16)中，進行像素點對點減法運算。然后進入混合加權(quán)處理器(17) 與P路圖像進行混合以及像點顏色加權(quán)處理，生成假彩色熒光圖像，顯示在屏幕右半部，與真 彩色圖像同屏對照。完成熒光圖像診斷的全過程。圖像模式選擇器(11)除了以上第1種狀態(tài)外還有其他3種不同狀態(tài)模式。在第2種模 式下，光源適配器(2)只有激光照明單一照明方式，在這照明方式時電子選通器(6)中只 有B門導通，圖像在圖像適配器(7)中的N道捕捉器采集，并按照生成上述所述的假彩色 的熒光圖像步驟進行傳遞和處理，在這種模式里最后形成假彩色熒光圖像進行全屏顯示。第 3種模式下光源適配器(2)中只有白光照明這一方式，電子選通器(6)中只有A門導通， 由圖像適配器(7)中M道捕捉器(12)采集，經(jīng)過亮度均勻處理器(14)處理后，進行真 彩色圖像的全屏顯示。第4模式中狀態(tài)在光源適配(2)中有白光和激光混合共同照明，在這 種混合照明的方式，電子選通器(6)也是只有A門導通，圖像在適配器(7)中M道捕捉器 (12)采集，并由亮度均勻處理器(14)處理后，以真彩色圖像形式進行屏幕全屏顯示。以 上三種狀態(tài)模式獲得主要是依賴圖像模式選擇器(11)發(fā)出信號分別控制光源適配器(2)和 電子選通器(6)來完成的。


圖1 是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)圖示圖2 光源適配器(2)中兩種光源混合方式圖示圖3 光源適配器(2)中兩種光源照明方式控制圖示圖4 成像轉(zhuǎn)換器(3)圖示圖5 圖像分色器(4)濾色片光譜特性圖示
圖6 電子選通器(6)控制原理圖示 圖7 圖像適配器(7)功能方框示 圖8 同步信號發(fā)生與同步脈沖輸出電路原理圖示 圖9 圖像模式選擇器(11)控制原理圖示 圖中標號.-l為醫(yī)用內(nèi)窺鏡 2為光源適配器 3為成像轉(zhuǎn)換器5為CCD攝像頭 6為電子選通器 7為圖像適配器9為顯示屏及電腦周邊設備 IO為同步信號發(fā)生器 12為M道捕捉器 13為N道捕捉器 14為亮度均勻處理器 15為分解器16為像素處理器 17為混合加權(quán)處理器 18為圖像選通采集顯示系統(tǒng)19為腫瘤病灶 21為鹵素燈 22為橢球聚光鏡 23為激光器24為激光聚光透鏡 25為全反射棱鏡 26為醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束進光端口4為圖像分色器 8為計算機 ll為圖像模式選擇器
具體實施例方式下面進一步介紹本發(fā)明具體實施方式
。本發(fā)明中醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)采用國產(chǎn)型號為XS-30纖維胃鏡。光源適配器(2)中混合光源是采用鹵素燈(150W)和405nm的半導體激光光源(50mw 以上)，如圖2所示。鹵素燈(21)放置在有聚光功能的橢球聚光鏡(22)第1焦點上，在橢 球聚光鏡(22)的第二焦點上放置醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束進光端口 (26)，為了使激光束無障礙地 進行混合，橢球反射鏡二個焦點之間距離不小于70mm。激光器(23)輸出的光束經(jīng)聚焦后， 由8x8mm全反射梭鏡90c折射進入醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束進光端口 (26)。 8x8mm全反棱鏡(25) 放置在鹵素燈(21)與醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束進光端口 (26)之間，并且盡量接近鹵素燈(21) 與橢球聚光鏡(22)的中央，其目的是不致過多影響鹵素燈照明輸出。激光聚光透鏡(24) 一般采用較長聚焦透鏡，使聚焦光斑略小于醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束輸入端口 (26)。在本發(fā)明中激 光聚光透鏡(24)焦距為100mm，放置在離醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束進光端口 (26) 100mm的位置。作為一種變換，光源適配器(2)中的激光光源可以由發(fā)光光譜在405nm比較豐富的汞 燈、汞氙燈以及金屬鹵化物燈所代替。使用這些燈時附加上在405nm附近范圍為380nm-430nm 波段透過率高于70%的濾色片，就可以獲得符合本發(fā)明所需的高功率窄光譜輸出的光源。光源適配器(2)中兩種光源工作方式是受圖像模式選擇器(11)與同步信號發(fā)生器(10) 控制的，兩種光源的工作原理如圖3所示。其工作過程是在圖像模式選擇器(11)置于第 l種狀態(tài)時，K!接通，J!繼電器工作，使在光源適配器2中JtA、 J!B導通，同步信號發(fā)生器(IO) 中同步方波通過繼電器J9進行兩種光源切換。開始時光源適配器(2)原始狀態(tài)是J9A導通，點 燃鹵素燈(21)進行是白光照明，當同步信號到來后，同步信號高電平使J9繼電器工作，J犯導通、J9A關(guān)閉，這時光源從白光切換到激光照明。在40ms以后同步信號處于低電平J9繼電器停止工作，致使J犯關(guān)閉、J9A導通，激光照明切換回到白光照明。如此類推，在這樣控制下就實 現(xiàn)了兩種光源照明的切換。圖像模式選擇器(11)在第2種狀態(tài)下K2接通，J2繼電器工作，J2A接通，這時光源適配器(2)中只有激光照明這一方式。圖像模式選擇器(11)在第3種狀態(tài)下，K3接通，J3繼電器工作，J3A導通，只有白光照明方式。圖像選擇器(11)位置于第4種 狀態(tài)時，K4接通，J4繼電器工作，J4A、 J4B同時導通，這時兩種光源均都點燃，成為兩種光源 混合共同照明方式。成像轉(zhuǎn)換器(3)由兩片正負透鏡組成的消色差的透鏡，其焦距大小是根據(jù)醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1 )輸出像面與CCD攝像頭(5)的像面進行匹配，其匹配公式為&= (L/D) x&。其中&為醫(yī)用內(nèi) 窺鏡(1)目鏡焦距，f2為成像轉(zhuǎn)換器(3)焦距，L為CCD攝像頭(5)像面對角線尺寸，D 為醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)成像束像面對角線尺寸，如圖(4)所示。本專利中采用1/3#CCD，對角 線6mm。醫(yī)用內(nèi)窺鏡成像束像面為2x2mm，對角線為3mm左右。目鏡焦距為f產(chǎn)12.5mm,計 算結(jié)果是ff25mm。成像轉(zhuǎn)換器(3)放置在醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)的目鏡與CCD攝像頭(5)成像 面的同一主光軸上，距離CCD攝像頭(5)耙面為20mm 30mm可調(diào)。圖像分色器(4)是三波通的濾色片。三個波長通帶主峰分別為450nm， 520nm， 630nm。 三個通帶帶寬為不大于60nm，三個通帶的透射率分別不少于60%，其互相間的透過率誤差不 大于10%，如圖5所示。CCD攝像頭(5)，本發(fā)明采用靈敏度高的1/3#彩色攝像頭，像素不小于100萬，最低照 度不小于0.0005LX，具有自動白平衡和手動白平衡功能，具有掃描外同步功能。作為一種變換，醫(yī)用內(nèi)窺鏡(l)可以采用醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡，而醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡自帶CCD 攝像頭，而不需要再行使用外加CCD攝像頭(5)和成像轉(zhuǎn)換器(3)。但是必須使用圖像分 色器(4)，對醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡CCD攝像頭的圖像進行分色。本發(fā)明實施中是把圖像分色器(4) 安置在醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡CCD攝像頭的前端。 、電子選通器(6)是二個多重控制的與門A和B。并與圖像模式選擇器(11)同步信號發(fā) 生器(10)的接連后才能配合光源適配器(2)中的不同照明方式下使用，并作相對應的各種 圖像選通，如圖6所示。在圖像模式選擇器置(11)位于第l種狀態(tài)時，K,接通，h繼電器、 J5繼電器同時工作。其中J5繼電器工作時J5A、 JsB導通，使同步信號發(fā)生器(10)的控制信號 才能在電子選通器(6)中起作用。如果方波輸出處于高電平時，光源適配器(2)如前所述 是激光照明方式，而電子選通器(6)是B門導通、A門關(guān)閉，這時圖像采集進入熒光圖像采 集通道；反之，方波輸出處于低電平，光源適配器(2)切換為白光照明時，電子選通器(6) 中A門導通、B門關(guān)閉。圖像進入真彩色圖像采集通道。圖像模式選擇器(11)置位于第2種 狀態(tài)時，K2接通，J2A、 J6A導通，光源適配器(2)中只有激光單一光源照明，對應的電子選 通器(6)中B門導通，圖像進入熒光圖像采集通道；圖像模式選擇器(11)置位于第3狀態(tài) 時，K3接通，J3A、 J7A導通，這時光源是白光照明方式，電子選通器(6)是A門導通，圖像 進入真彩色圖像采集通道；圖像模式選擇器(11)置位于第4種狀態(tài)時，K4接通，J4A、 J4B、 J8A 導通，這時光源適配器中為白光、激光混合共同的照明方式，而電子選通器(6)也只有A門 導通，進行真彩色圖像通道采集。如此可見，各種圖像模式選擇控制非常準確可靠。圖像適配器(7)能根據(jù)電子選通器(6)送來的圖像做相應的處理和輸出。電子選通器 (6) A門輸出信號進入M道捕捉器(12)采集，經(jīng)過亮度均勻處理器(14)處理后輸出真 彩色圖像。由電子選通器(6) B門輸出送進N道捕捉器(13)采集，采集后分成P、 Q兩路。 Q路經(jīng)過分解器(15)分解成R分量與G分量圖像進入像素處理器(16)進行點對點減法運 算，然后輸出到混合加權(quán)器(17)與N道捕捉器(13)的P路圖像進行混合以及相應像點顏 色加權(quán)，形成假彩色熒光圖像輸出，如圖7所示。同步信號發(fā)生器(10)由提供符合同步控制需要的方波發(fā)生電路以及脈沖整形電路組成， 如圖8所示。圖中A1作為反相積分器，A2作為遲滯比較器二者閉環(huán)構(gòu)成正反饋振蕩，產(chǎn)生 方波，周期為由下式確定T=2R4Cx (R2/R3)。圖中R!為200KQ， C為0.2uF，則其方波振 蕩周期能調(diào)至80ms。其周期為80ms的方波具有40ms高電平和40ms低電平的結(jié)構(gòu)形式，而 這種形式方波正滿足本發(fā)明的光源適配器(2)和電子選通器(6)的控制要求。具體為方波 發(fā)生電路產(chǎn)生的方波信號由x輸入光源適配器(2) W中控制J9繼電器的工作狀態(tài)，達到光源照 明切換目的；方波發(fā)生電路輸出的方波由yi輸出到電子選通器(6)的h，作B門同步選通信號； 方波發(fā)生電路輸出方波經(jīng)倒相后由y2輸出到電子選通器(6)的f，作A門同步選通信號；在圖 8中A3是脈沖整形電路，它將方波發(fā)生器輸出方波前后沿提取后進行整形輸出。形成周期為 40ms矩形脈沖串由z輸出供CCD攝像頭(5)作掃描外同步控制。圖像模式選擇器(11)四聯(lián)帶鎖琴鍵開關(guān)Ki、 K2、 K3、 K4與光源適配器(2)上J,、 J2、 J3、 J4繼電器、電子選通器(6)上Js、 J6、 J7、 Js繼電器組成光源照明方式和相應電子選通的 控制。在圖像模式選擇器(11)置位于第1種狀態(tài)下，Ki開關(guān)接通，J!、 J魂電器工作，有J,a、 J1B、 J5A、 J5B導通，這樣允許同步信號脈沖進入光源適配器(2)和電子選通器(6)進行控制， 如果同步信號發(fā)生器(10)送出方波脈沖處于高電平時，光源適配器(2) J9繼電器工作，J9B導通、J9A關(guān)閉，光源適配器(2)會從原來的白光照明切換到激光照明，這時脈沖方波信號高電平會使電子選通器(6)中是B門導通、A門關(guān)閉，激光照明圖像進入圖像適配器(7)的 N道捕捉器(13)，進行熒光圖像采集，形成假彩色的熒光圖像。在方波輸出低電平時，光源 適配器(2)切換為白光照明，電子選通器(6)中B門關(guān)閉、A門導通，白光照明圖像進入圖 像適配器(7)的M道捕捉器(12)，進行真彩色圖像采集，形成真彩色圖像。圖像模式適配器(11)置位于第2種狀態(tài)時，K2開關(guān)接通，這時J2、 J6繼電器工作，J2A導通使光源適配器(2)處于激光照明方式。J6A導通工作使電子選通器(6) B門導通，進入N道捕捉器(13)， 進行熒光圖像采集。圖像模式選擇器(11)置位于第3狀態(tài)時，K3開關(guān)接通，與K3對應的繼電器J3、 J7工作，J3A導通使光源切換成白光照明，J7A導通使電子選通器(6)中A門導通，進入M道捕捉器(12)，進行真彩色圖像采集。圖像模式選擇器(11)置位于第4種狀態(tài)時，K4開關(guān)接通，與K4對應的J4、 J8繼電器工作，J4A、 J4B導通，使光源適配器(2)中的白光與激光都點亮成為混合照明方式，JsA導通使電子選通器(6)中的A門導通，進入M道捕捉器(12)，進行光源混合照明時真彩色圖像采集。
權(quán)利要求
1、一種熒光圖像早期癌癥診斷儀，其特征在于由醫(yī)用內(nèi)窺鏡、光源適配器、成像轉(zhuǎn)換器、圖像分色器、圖像采集顯示系統(tǒng)、同步信號發(fā)生器、圖像模式選擇器組合而成，其中醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)主要由導光束與成像束組合而成，導光束與光源適配器(2)連接。光源適配器(2)由兩種不同光源混合而成，受同步信號發(fā)生器(10)與圖像模式選擇器(11)控制而改變照明方式。醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)成像束輸出的光學圖像經(jīng)成像轉(zhuǎn)換器(3)后再經(jīng)過圖像分色器(4)到達CCD攝像頭(5)成像靶面上，轉(zhuǎn)換成電子模擬圖像輸出。輸出的圖像受電子選通器(6)選通送入圖像適配器(7)不同的采集通道；其中電子選通器(6)與圖像模式選擇器(11)和同步信號發(fā)生器(10)連接并受控制，使圖像嚴格按照不同照明方式選擇進入圖像適配器(7)M道捕捉器(12)或N道捕捉器(13)進行采集。進入M道捕捉器(12)采集的圖像會經(jīng)過亮度均勻處理器(14)處理后進行真彩色圖像輸出和顯示。進入N道捕捉器(13)采集的圖像分成P、Q二路，Q路到達分解器(15)分解成R分量和G分量圖像，然后進入像素處理器(16)進行點對點減法運算，運算后圖像傳輸?shù)交旌霞訖?quán)處理器(17)與P路圖像進行混合和像點顏色加權(quán)處理，產(chǎn)生假彩色熒光圖像輸出和顯示。同步信號發(fā)生器(10)由T＝80ms的方波發(fā)生電路和T＝40ms的脈沖整形電路組成，并與圖像模式選擇器(11)開關(guān)控制電路一起連接光源適配器(2)和電子選通器(6)進行各種照明方式與其對應的圖像選通控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征在于光源適配器(2)中混合光源是采用鹵素 燈(150W)和405nm的半導體激光(50mw以上)。鹵素燈(21)放置在有聚光功能的橢球聚 光鏡(22)第1焦點上，醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束進光端口 (26)放置在橢球聚光鏡(22)的第二 焦點上。激光器(23)輸出的光束經(jīng)激光聚光透鏡(24)聚焦后再通過8x8mm全反棱鏡(25) 90°折射耦合到醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束進光端口 (26)， 8x8mm全反棱鏡(25)放置在鹵素燈(21) 與醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束進光端口 (26)之間，并且盡量接近鹵素燈(21)與橢球聚光鏡(22) 的中央。激光聚光透鏡(24)焦距為100mm，放置在離醫(yī)用內(nèi)窺鏡導光束進光端口 (26) 100mm 的地方進行激光束聚焦。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征在于光源適配器(2)中使用的激光光源可以 由在405nm波段附近、發(fā)光光譜豐富的其他光源所代替，如汞燈、汞氙燈、金屬鹵化物燈等。 使用這些替代光源時，要用光譜范圍為380nm 430nm，透過率大于70%的濾色片進行濾光。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征在于成像轉(zhuǎn)換器(3)由兩片正負透鏡組成的 消色差的透鏡，其焦距大小是根據(jù)&= (L/D) xf!得到。其中&為醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)目鏡焦距， f2為成像轉(zhuǎn)換器(3)焦距，L為CCD攝像頭(5)像面對角線尺寸，D為醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)成像 束像面對角線尺寸。本專利中采用ff25mm。成像轉(zhuǎn)換器(3)放置在醫(yī)用內(nèi)窺鏡(1)的目 鏡與CCD攝像頭成像面的同一光軸上，距CCD攝像頭(5)耙面距離為20mm-30mm可調(diào)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征在于CCD攝像頭(5)可以用醫(yī)用電子內(nèi)窺 鏡中自帶鏡頭的CCD成像系統(tǒng)所代替。在使用醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡時需將圖像分色器(4)安裝 在醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)的前端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述診斷儀，其特征在于圖像分色器(4)是三波通的濾色片。三個 波長通帶主峰分別為450nm， 520nm， 630nm。三個通帶帶寬不大于60nm，三個通帶的透射 率分別不少于60%,其互相間的透過率誤差不大于10%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征在于電子選通器(6)是二個多重控制的與門 A和B。并與圖像模式選擇器(11)和同步信號發(fā)生器(10)的接連后才能以光源適配器(2) 中的不同照明方式作相對應的各種圖像選通。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述診斷儀，其特征在于圖像適配器(7)能根據(jù)電子選通器(6) 送來的圖像做相應的處理和輸出。送進M道捕捉器(12)的圖像經(jīng)過亮度均勻處理器(14) 處理后輸出真彩色圖像。送進N道捕捉器(13)的圖像，分成P、 Q兩路。Q路經(jīng)過分解器(15)分解成R分量與G分量圖像進入像素處理器(16)進行點對點處理。再進入混合加權(quán) 器(17)與N道捕捉器(13) P路圖像混合以及相應像點顏色加權(quán)處理，最后形成假彩色熒 光圖像輸出。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征在于同步信號發(fā)生器(10)由輸出周期為80ms 的方波脈沖形成電路以及輸出周期為40ms的脈沖整形電路所組成。(1) 方波發(fā)生電路產(chǎn)生的方波由x輸入光源適配器(2) W中控制J9繼電器的工作狀態(tài)， 作光源照明切換。(2) 方波發(fā)生電路產(chǎn)生方波由y,輸出到電子選通器(6)的h中作B門同步選通信號；方 波發(fā)生電路產(chǎn)生方波經(jīng)倒相后由y2輸出到電子選通器(6)的f中作A門同步選通信 號。(3) 脈沖整形電路輸出的T=40ms的脈沖串由z輸出到CCD攝像頭(5)作圖像掃描外 同步信號的控制。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征在于圖像模式選擇器(11)四聯(lián)帶鎖琴鍵開 關(guān)K!、 K2、 K3、 K4與光源適配器(2)上繼電器h、 J2、 J3、 J4、電子選通器(6)上繼電器Js、 J6、 J7、 J8組成光源照明方式和相應電子選通的控制。在圖像模式選擇器(11)置位于第l種 狀態(tài)下，K!開關(guān)接通，J卜Js繼電器工作，有J,a、 J1B、 J5A、 JsB導通，這樣允許同步信號脈沖 進入光源適配器(2)和電子選通器(6)進行控制。如果同步信號發(fā)生器(10)送出方波脈 沖處于高電平時，光源適配器(2)中J9繼電器工作，J9A關(guān)閉、J9B導通，光源適配器(2)會從原來的白光照明切換到激光照明，這時方波信號的高電平會使電子選通器(6)中是B門導 通、A門關(guān)閉，激光照明圖像進入圖像適配器(7)的N道捕捉器(13)進行熒光圖像采集； 在方波輸出為低電平時，光源適配器(2)切換為白光照明，電子選通器(6)中B門關(guān)閉、A 門導通，白光照明圖像進入圖像適配器(7) M道捕捉器(12)進行真彩色圖像采集。圖像模式適配器(11)置位于第2種狀態(tài)時，K2開關(guān)接通，這時J2、 Js繼電器工作，J2A導通使光源適配器(2)中處在激光照明方式上，而J5A導通使電子選通器(6)B門導通，由N道捕捉器(13) 捕捉，進行熒光圖像采集。圖像模式選擇器(11)置位于第3種狀態(tài)時，K3開關(guān)接通，與K3對應的繼電器J3、 J7工作，J3A導通使光源切換成白光照明，J7A導通使電子選通(6)中A門導通，由M道捕捉器(12)捕捉，進行真彩色圖像采集。圖像模式選擇器(11)置位于第4種狀態(tài)時，K4開關(guān)接通，與K4對應的J4、 Js繼電器工作，J4A、 J4B導通使光源適配器(2)中的白光與激光都點燃成為混合共同照明方式，而J8A導通即使電子選通器(6)中的A門導通，由M道 捕捉器(12)捕捉，進行光源混合照明時真彩色圖像采集。
全文摘要
本發(fā)明是熒光圖像早期癌癥診斷儀，本發(fā)明采用熒光圖像動態(tài)實時顯示方法，不僅具有極高的空間分辨率，而且具有極高的時間分辨率，能夠在任何時刻采集診斷區(qū)域的全部熒光圖像信息，不放過任何細節(jié)。比采用捕捉靜止圖像進行診斷的方法優(yōu)越得多，也大大避免了因沒有及時準確地截取靜止圖像而造成的失誤和漏檢，從而大大提高對早期癌癥檢測的準確率。本發(fā)明具有準確、直觀、無副作用、操作方法簡便等優(yōu)點，可用于體內(nèi)外各種惡性腫瘤的診斷。而且在手術(shù)前能幫助確定手術(shù)范圍，在手術(shù)中也可以跟蹤檢查，判斷手術(shù)效果，為及時清除殘留腫瘤提供指示。
文檔編號A61B1/04GK101125075SQ20071004640
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者葉衍銘, 蕭樹東 申請人:葉衍銘