[发明专利]一种多通道活体显微成像系统及方法

权利要求书

1.一种多通道活体显微成像系统，其特征在于，包括同轴依次设置的飞秒激光器（1），滤光小孔（2），准直透镜（3），反射镜（4）；沿反射镜（4）反射方向设置长波通二向色镜（19），

沿长波通二向色镜（19）的反射方向依次设置X扫描振镜（5）、Y扫描振镜（6）；沿扫描振镜（6）的反射方向依次设置扫描透镜（7），筒镜（8），长波通二向色镜（9），显微物镜（10），待测生物样本（11）；

沿长波通二向色镜（19）的透射方向依次放置长波通滤光片（20）、荧光收集透镜（21）、共聚焦小孔（22）、荧光探测器（23）；

沿所述长波通二向色镜（9）的反射方向设置长波通二向色镜（12）；

沿所述长波通二向色镜（12）的透射方向依次设置带通滤光片（13）荧光收集透镜（14）和荧光探测器（15）；

沿所述长波通二向色镜（12）的反射方向依次设置带通滤光片（16）荧光收集透镜（17）和荧光探测器（18）。

2.根据权利要求1所述的一种多通道活体显微成像系统，其特征在于，所述飞秒激光器（1）具体采用808nm飞秒激光器。

3.根据权利要求1所述的一种多通道活体显微成像系统，其特征在于，所述长波通二向色镜（9）具体采用800 nm长波通二向色镜；所述长波通二向色镜（19）具体采用1000 nm长波通二向色镜；所述长波通二向色镜（12）具体采用570 nm长波通二向色镜；所述带通滤光片（13）具体采用570-800 nm带通滤光片；所述带通滤光片（16）具体采用495-540 nm带通滤光片；所述长波通滤光片（20）具体采用1000 nm长通滤光片。

4.根据权利要求1所述的一种多通道活体显微成像系统，其特征在于，所述探测器（15）具体采用红色光敏感的PMT；所述探测器（18）具体采用绿色光敏感的PMT；所述探测器（23）具体采用近红外光敏感的探测器。

5.一种多通道活体显微成像方法，采用权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、飞秒激光器的光经过滤光小孔（2）、准直透镜（3）准直后，光束依次经过反射镜（4）反射、长波通二色镜（19）反射、X-Y扫描振镜反射后，经过扫描透镜（7）和筒镜（8）后，再透射经过长波通二向色镜（9），最后经由显微物镜（10）汇聚到生物组织（11）中；

步骤2、生物组织中的荧光物质在飞秒激光的作用下，同时产生频率上转换的多光子荧光和频率下转换的荧光；

步骤3、生物组织中产生的荧光通过显微物镜（10）后到达长波通二向色镜（9），将分成两束，其中：

上转换的多光子荧光在800 nm长波通二向色镜（9）上发生反射，然后经过一片长波通二向色镜（12）再分为两束，分别为红光和绿光，分别经由滤光片、收集透镜后到达对应的探测器被收集；

频率下转换的近红外荧光信号将透过800 nm长波通二向色镜（9），反向经过筒镜（8）、扫描透镜（7）、X-Y扫描振镜后，透射经过1000 nm长波通二向色镜（19），经过近红外滤光片、荧光收集透镜（12）和共聚焦小孔（22）后进入探测器；

步骤4、对单个探测器而言，完成以上步骤将获得图像的一个像素点的信号；控制振镜扫描图像的每个像素点，系统获得图像每个像素点的信号强度；通过信号处理，系统的多个探测器将同时生成图像；

步骤5、将多个通道的图像进行融合，最终得到多通道融合的彩色图像。