武漢在體成像光纖原理

在體光纖成像記錄與傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)顯微成像系統(tǒng)相結(jié)合，已形成光纖OCT成像系統(tǒng)、光纖共焦顯微成像系統(tǒng)、關(guān)聯(lián)成像、光纖多光子成像技術(shù)以及三維成像等技術(shù)，發(fā)揮了原有顯微系統(tǒng)的長(zhǎng)處，可應(yīng)用到更多原來(lái)儀器所無(wú)法使用的場(chǎng)合。經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展，單光纖成像技術(shù)在成像機(jī)理、成像質(zhì)量和應(yīng)用研究等方面都取得了很大的進(jìn)步，為超細(xì)內(nèi)窺鏡技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向，并使內(nèi)窺鏡在新領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。近幾年，衍射成像技術(shù)和計(jì)算成像技術(shù)成為新的研究熱點(diǎn)，該領(lǐng)域的研究成果為單光纖成像技術(shù)提供了更多的技術(shù)支持。在體光纖成像記錄調(diào)整光源，波長(zhǎng)，濾光片，相機(jī)。武漢在體成像光纖原理

在體光纖成像記錄應(yīng)用：1、在體光纖成像記錄通過(guò)光學(xué)記錄特定細(xì)胞類型在自然狀態(tài)下的神經(jīng)活動(dòng)；2、實(shí)時(shí)觀測(cè)動(dòng)物在進(jìn)行復(fù)雜行為時(shí)的神經(jīng)投射活動(dòng)；3、闡明特殊的神經(jīng)環(huán)路在動(dòng)物行為中的作用；4、通過(guò)直接觀測(cè)和投射相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路的動(dòng)態(tài)活動(dòng)模式，整機(jī)一體化，輕巧便攜，集成信號(hào)采集與數(shù)字同步模塊；通道數(shù)：默認(rèn)采樣通道數(shù)7路，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求訂制擴(kuò)展；通過(guò)熒光信號(hào)強(qiáng)度變化可以很好的表征神經(jīng)元的活性，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄熒光信號(hào)強(qiáng)度的方法即光纖記錄。武漢在體成像光纖原理偏振是實(shí)現(xiàn)在體光纖成像記錄的關(guān)鍵特性之一。

小動(dòng)物在體光纖成像記錄可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要通過(guò)尾靜脈注射、皮下移植、原位移植等方法接種已標(biāo)記的細(xì)胞或組織。在建模時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮瓦x擇熒光標(biāo)記，如標(biāo)記熒光波長(zhǎng)短，則穿透效率不高，建模時(shí)不宜接種深部臟器和觀察體內(nèi)轉(zhuǎn)移，但可以觀察皮下瘤和解剖后臟器直接成像。深部臟器和體內(nèi)轉(zhuǎn)移的觀察大多選用熒光素酶標(biāo)記。小鼠經(jīng)過(guò)常規(guī)麻醉（氣麻、針麻皆可）后放入成像暗箱平臺(tái)，軟件控制平臺(tái)的升降到一個(gè)合適的視野，自動(dòng)開啟照明燈（明場(chǎng)）拍攝首先一次背景圖。下一步，自動(dòng)關(guān)閉照明燈，在沒(méi)有外界光源的條件下（暗場(chǎng)）拍攝由小鼠體內(nèi)發(fā)出的特異光子。明場(chǎng)與暗場(chǎng)的背景圖疊加后可以直觀的顯示動(dòng)物體內(nèi)特異光子的部位和強(qiáng)度，完成成像操作。值得注意的是熒光成像應(yīng)選擇合適的激發(fā)和發(fā)射濾片，生物發(fā)光則需要成像前體內(nèi)注射底物激發(fā)發(fā)光。

現(xiàn)有技術(shù)中的在體光纖成像記錄系統(tǒng)仍包含多根多模光纖，若待成像物體所處環(huán)境的空間較窄，可能會(huì)導(dǎo)致該光纖成像系統(tǒng)中的多根多模光纖無(wú)法進(jìn)入待成像物體所處環(huán)境，也就無(wú)法獲取到待成像物體的圖像，導(dǎo)致光纖成像系統(tǒng)的適用范圍較窄。提供的光纖成像系統(tǒng)靠近待成像物體一側(cè)只包含一根多模光纖即第三多模光纖，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，能夠減少進(jìn)入待成像物體所處環(huán)境的光纖的數(shù)目。因此，基于本發(fā)明實(shí)施例提供的光纖成像系統(tǒng)，也就能夠獲取到所處環(huán)境的空間較窄的待成像物體的圖像，進(jìn)而，可以提高光纖成像系統(tǒng)的適用范圍。用成熟的在體光纖成像記錄進(jìn)行體外檢測(cè)。

在體光纖成像記錄系統(tǒng)在成像速度和分辨率方面還存很多不足。在成像系統(tǒng)的傳輸矩陣測(cè)試階段，必須采用SLM 實(shí)現(xiàn)相位調(diào)制，而SLM 器件的響應(yīng)速度比較低，幀率只能達(dá)到幾百赫茲，一些特殊的器件可以達(dá)到20 kHz，但對(duì)于像素為100pixel×100pixel的成像區(qū)域進(jìn)行逐點(diǎn)成像，成像速率只能達(dá)到2 frame/s，在實(shí)際應(yīng)用中有很大的局限性。SLM 器件的光效率較低，體積較大，不利于系統(tǒng)集成和結(jié)構(gòu)微型化。單光纖成像系統(tǒng)需要預(yù)先測(cè)定光纖的傳輸特性(即光纖傳輸矩陣)，而傳輸矩陣會(huì)受光纖形態(tài)(如彎曲、壓力和溫度)的影響。如果光纖在使用過(guò)程中受到外界的擾動(dòng)，那么傳輸矩陣會(huì)發(fā)生變化，對(duì)成像產(chǎn)生較大影響。在體光纖成像記錄能夠反映細(xì)胞或基因表達(dá)的空間和時(shí)間分布。韶關(guān)在體實(shí)時(shí)成像光纖

在體光纖成像記錄實(shí)現(xiàn)了人類追求綠色健康的夢(mèng)想。武漢在體成像光纖原理

在體光纖成像記錄對(duì)于成像結(jié)果的處理，需要依賴專業(yè)的圖像分析軟件，分割出目的信號(hào)和背景噪聲，獲得準(zhǔn)確的熒光強(qiáng)度值。光學(xué)成像方法可分為基于熒光的方法和基于生物發(fā)光的方法。光學(xué)相對(duì)于設(shè)備小且較便宜。活的物體顯微成像的缺點(diǎn)是它的有創(chuàng)性，因?yàn)樾枰ㄟ^(guò)手術(shù)創(chuàng)造一個(gè)窗口來(lái)觀察感興趣的結(jié)構(gòu)和組織。宏觀層析熒光成像可以無(wú)創(chuàng)、定量和三維方式測(cè)定熒光，但其空間分辨率比活的物體顯微鏡低(約1毫米)。光學(xué)成像的根本缺點(diǎn)是光的組織穿透率低。由于吸收和散射，熒光發(fā)射的可見光譜中的光只能穿透幾百微米的組織。這個(gè)問(wèn)題限制了大多數(shù)光學(xué)方法在小動(dòng)物或人類表面結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用。使用近紅外光譜能夠提高信號(hào)的組織穿透能力，并能降低了組織的自體熒光。武漢在體成像光纖原理