[发明专利]用于定量监测V-PDT剂量的多模光学成像系统和方法

权利要求书

1.用于定量监测V-PDT剂量的多模光学成像系统，该系统包括多模光学激光辐照模块、第二平面反射镜、待测样品、第三平面反射镜、多模光学成像模块、图像处理系统和信号控制器；从多模光学激光辐照模块出射的混合激光辐照光，经过第二平面反射镜反射后斜入射进待测样品；待测样品血管中的凝血酶激活信标经过辐照光辐照后发生一系列的物理化学反应，产生的¹O₂发光、光敏剂受体荧光和标记分子供体荧光经过第三平面反射镜反射后进入多模光学成像模块；多模光学成像模块采集得到的¹O₂发光图像、光敏剂受体荧光图像和标记分子供体荧光图像通过图像采集信号线传入图像处理系统进行后续图像算法处理；此外，为了有效控制多模光学激光辐照模块辐照光和多模光学成像模块中相机图像采集之间的辐照-采集间隔，图像处理系统通过控制信号线连接信号控制器、多模光学辐照模块中的第一光快门和第二光快门、多模光学成像模块中的近红外面阵相机、第一可见光面阵相机和第二可见光面阵相机；

所述多模光学激光辐照模块包括:第一激光器、第二激光器、第一光快门、第二光快门、第一可变中性密度滤光片、第二可变中性密度滤光片、第一平面反射镜、第一二向色镜、第一消色差透镜、针孔、第二消色差透镜；第一激光器发射的光敏剂受体激发辐照光经过第一光快门、第一可变中性密度滤光片后，得到的第一光束穿过第一二向色镜；第二激光器发射的标记分子供体激发辐照光经过第二光快门、第二可变中性密度滤光片、第一平面反射镜后，得到的第二光束通过第一二向色镜反射后的光与第一光束穿过第一二向色镜的光重合，并经由第一消色差透镜、针孔以及第二消色差透镜组成的空间滤波扩束系统后，从多模光学激光辐照模块中扩束射出混合激光辐照光。

2.如权利要求1所述的用于定量监测V-PDT剂量的多模光学成像系统，其特征在于，所述多模光学成像模块包括：第二二向色镜、第三二向色镜、带滤光片的近红外透镜组、近红外面阵相机、第一带滤光片的可见光光学透镜组、第一可见光面阵相机、第二带滤光片的可见光光学透镜组、第二可见光面阵相机；待测样品血管中的¹O₂发的光经由第二二向色镜反射后，通过带滤光片的近红外透镜组聚焦成像于近红外面阵相机的靶面上；

待测样品血管中的光敏剂受体荧光透过第二二向色镜、第三二向色镜后，通过第二带滤光片的可见光光学透镜组聚焦成像于第二可见光面阵相机的靶面上；待测样品血管中的标记分子供体荧光透过第二二向色镜后，由第三二向色镜反射再通过第一带滤光片的可见光光学透镜组聚焦成像于第一可见光面阵相机的靶面上；近红外面阵相机、第一可见光面阵相机和第二可见光面阵相机各自经过最优的曝光时间后把光信号转换为电信号，并经由图像采集信号线传输进入图像处理系统进行后续的图像算法处理。

3.根据权利要求1所述的用于定量监测V-PDT剂量的多模光学成像系统的成像方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：进行激光辐照-图像采集控制,有效控制多模光学激光辐照模块辐照光和多模光学成像模块中相机图像采集时间的辐照-采集间隔；

步骤二：待测样品血管中的凝血酶可激活信标经过辐照光辐照后发生一系列的物理化学反应，实现¹O₂生成和¹O₂剂量的间接荧光测量；

步骤三：进行图像算法处理，通过多模光学成像模块将同时获得¹O₂发光图像、光敏剂受体荧光图像和标记分子供体荧光图像，并通过多步图像算法定量评估待测样品血管中的¹O₂产量，同时基于受体荧光定量光敏剂浓度；进而评估待测样品的V-PDT剂量。