[实用新型]一种自体荧光寿命成像和荧光光谱结合用于癌症早期诊断的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗设备技术领域，具体涉及一种用于癌症早期诊断的装置。

背景技术

光学诊断是生物医学光子学的重要内容，它是利用光学的方法来检查和分析疾病。光学诊断的技术可以划分为两类：组织光谱诊断和组织光学成像诊断。激光诱导自体荧光光谱技术是一种有效的光学诊断方法。人体癌变组织和正常组织相比，生物分子组分发生改变，因此发出的荧光存在差异，利用激光诱导荧光光谱适合于收集新陈代谢或结构机能的数据，从而达到诊断癌症的目的。利用荧光光谱技术可以为癌症的早期诊断提供实验依据，并且为肿瘤后续的治疗方法提供参考，目前此技术已有所发展，已逐渐地被应用于人体病变组织的光学诊断。荧光光谱可以提供很重要的信息，但是给出的只是平均化的结果，不能体现生物组织中不同荧光分子物质的来源或相同荧光分子的微环境差异。而荧光寿命仅与荧光分子所处的微环境有关，不受激发光强度变化、光漂白等因素的影响。因此，荧光寿命成像与寿命分析将对分子所处微环境中的许多物理、生物、化学参数如离子浓度、氧含量、pH值等提供信息。将荧光寿命分析和荧光光谱相结合，可以获得关于生物组织的新陈代谢变化、结构功能差异等更多层次的信息，有望对于早期癌症实现高灵敏度诊断。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种荧光寿命成像和荧光光谱测量结合的用于癌症早期诊断的装置，通过对生物样本进行自体荧光寿命和荧光光谱的测量获得与癌变相关的新陈代谢、结构功能异常等信息，从而对癌症进行早期诊断，提高准确性，降低误诊率。

本实用新型提供的自体荧光寿命成像和荧光光谱相结合用于癌症早期诊断装置，是将荧光寿命成像测量和荧光光谱测量与激光扫描共聚焦显微镜耦合，用于观察生物样本的细胞学形态，结合自体荧光寿命与光谱信息实现癌症早期诊断的新型装置。该装置包括激光扫描共聚焦显微镜装置和两路荧光信号采集装置，分别由不同的探测器接收荧光寿命信息和荧光光谱信息，并利用计算机处理系统对自体荧光寿命信息和荧光光谱信息进行处理。具体结构如图1所示。该装置由激光光源1，XY方向两个振镜2，第一反射镜3，第二反射镜4，双色镜5，第一会聚透镜组6，物镜7，载物台8，针孔9，第三反射镜10，可移动滑块11， 第二会聚透镜组12，第一滤色片13，光电倍增管14，第四反射镜15，第三会聚透镜组16，第二滤色片17，光栅光谱仪18，CCD探测仪19，主计算机20 ，显示屏21，振镜控制模块22，同步信号23组成。其中：

激光光源1，用于产生激发光；

XY方向两个振镜 2，与所述激光光源1连接，用于实现所述激光光源对被检生物样本水平方向的扫描；

振镜控制模块22，与所述的XY方向两个振镜连接，用于控制XY振镜的扫描位置与扫描速度；

第一反射镜3，与所述的XY方向两个振镜 2连接，用于将所述的激发光调整至第二反射镜4；

第二反射镜4，与所述第一反射镜3连接，用于将所述的激发光调整至双色镜5；

双色镜5，与所述第二反射镜4连接；双色镜5将生物样本的自体荧光和激发光进行分离；即双色镜5反射激发光，并透射被检生物样本产生的自体荧光，使其进入荧光采集光路；

第一会聚透镜组6，与所述双色镜5连接，用于会聚所述激发光和自体荧光；

物镜7，与所述第一会聚透镜组6连接，用于将所述会聚后的激发光聚焦于被检生物样本上，激发诱导生物样本内的荧光分子发射荧光；

载物台8，与所述物镜连接，用于放置被检生物样本；

针孔9，与所述双色镜5连接，位于激发光焦点共轭的位置，用于滤掉焦平面外的杂散光；

第三反射镜10，与所述针孔9连接，用于反射被检生物样本发射的自体荧光；

可移动滑块11，与所述第三反射镜10连接，用于控制所述第三反射镜的位置；

第二会聚透镜组12，与所述第三反射镜10连接，用于会聚所述被检生物样本发射的自体荧光；

第一滤色片13，与所述第二会聚透镜组12连接；

光电倍增管14，与所述第一滤色片13连接，用于探测所述的自体荧光信号；

第四反射镜15，与所述针孔9连接，用于反射被检生物样本发射的自体荧光；

第三会聚透镜组16，与所述第四反射镜15连接，用于会聚所述生物样本发射的自体荧光；

第二滤色片17，与所述第三会聚透镜组16连接；

光栅光谱仪18和电荷耦合器CCD19与所述第二滤色片17连接，用于采集所述荧光的光谱信息；