[发明专利]一种用于荧光影像导航手术的成像系统及其调节方法

权利要求书

1.一种用于荧光影像导航手术的成像系统，其特征在于：包括激发光源、白光光源、微处理器、第一滤光件（5）、汇聚镜头（6）、第一棱镜（7）、反射镜（11）、第二滤光件（8）、荧光成像透镜（9）、荧光CMOS图像传感器（10）、第一成像透镜（15）、第二成像透镜（16）、第三成像透镜（17）、蓝光CMOS图像传感器（18）、绿光CMOS图像传感器（19）、红光CMOS图像传感器（20）和棱镜组，棱镜组包括第二棱镜（12）、第三棱镜（13）和第四棱镜（14）；激发光源、白光光源、荧光CMOS图像传感器（10）、蓝光CMOS图像传感器（18）、绿光CMOS图像传感器（19）和红光CMOS图像传感器（20）均与微处理器信号连接；激发光源照射待测物（1）后产生的荧光光线（2）依次经由第一滤光件（5）、汇聚镜头（6）、第一棱镜（7）、第二滤光件（8）、荧光成像透镜（9）到达荧光CMOS图像传感器（10）；白光光源照射待测物（1）后产生的可见光（3）依次经由第一滤光件（5）、汇聚镜头（6）、第一棱镜（7）、反射镜（11）后进入棱镜组，其中可见光（3）通过第二棱镜（12）后分离出蓝光，且蓝光通过第一成像透镜（15）成像后传输到蓝光CMOS图像传感器（18）；可见光（3）依次通过第二棱镜（12）和第三棱镜（13）后分离出绿光，且绿光通过第二成像透镜（16）成像后传输到绿光CMOS图像传感器（19）；可见光依次通过第二棱镜（12）、第三棱镜（13）和第四棱镜（14）后分离出红光，且红光通过第三成像透镜（17）成像后传输到红光CMOS图像传感器（20）。

2.根据权利要求1所述的用于荧光影像导航手术的成像系统，其特征在于：所述激发光源产生785nm激光（4）。

3.根据权利要求1所述的用于荧光影像导航手术的成像系统，其特征在于：第一滤光件（5）为陷波滤光片，该陷波滤光片为780nm陷波滤光片，用于对785nm的激光（4）进行阻挡。

4.根据权利要求1所述的用于荧光影像导航手术的成像系统，其特征在于：所述第二滤光件（8）为带通滤光片，用于纯化荧光。

5.根据权利要求1所述的用于荧光影像导航手术的成像系统，其特征在于：所述汇聚镜头（6）包括凸透镜和凹透镜。

6.根据权利要求1所述的用于荧光影像导航手术的成像系统，其特征在于：所述荧光CMOS图像传感器（10）、蓝光CMOS图像传感器（18）、绿光CMOS图像传感器（19）和红光CMOS图像传感器（20）均为黑白CMOS图像传感器，且集成在同一相机内。

7.一种用于荧光影像导航手术的成像系统的调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将前置镜头、腔镜与汇聚镜头（6）耦合，将该用于荧光影像导航手术的成像系统与软件控制系统连接；

S2：用激发光源激发装有荧光剂溶液的试管，将前置镜头、腔镜对准该试管；

S3：通过软件系统实时读取集成了荧光CMOS图像传感器（10）、蓝光CMOS图像传感器（18）、绿光CMOS图像传感器（19）和红光CMOS图像传感器（20）的相机的红光、蓝光、绿光和荧光画面，观察由于前置镜头、腔镜的色差引起的不同波段之间的焦距偏移；

S4：调节汇聚镜头（6）的焦距使得绿光或红光画面达到最佳清晰度，然后垂直移动其它未对焦的CMOS图像传感器，使得其他三个CMOS图像传感器恰好能与第一个校准的CMOS图像传感器同时达到最佳对焦状态，如此则调节完毕。

8.根据权利要求7所述的用于荧光影像导航手术的成像系统的调节方法，其特征在于：所述步骤S2中采用的激发光源产生785nm激光（4）。

9.根据权利要求7所述的用于荧光影像导航手术的成像系统的调节方法，其特征在于：所述步骤S2中采用的荧光剂溶液为浓度1μM的吲哚菁绿水溶液。

10.根据权利要求7所述的用于荧光影像导航手术的成像系统的调节方法，其特征在于：所述步骤S4中垂直移动其它未对焦的CMOS图像传感器的移动方向为垂直于CMOS集成芯片平面的方向，即与光信号传播方向一致。