(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210504211.3 (22)申请日 2022.05.10 (71)申请人 厦门大学 地址 361000 福建省厦门市思明南路42 2号 (72)发明人 张陈涛　李弘熠　曾亮　陶金　 严苗苗　张建寰　 (74)专利代理 机构 厦门市首创君 合专利事务所 有限公司 3 5204 专利代理师 陈淑娴 (51)Int.Cl. G01N 21/359(2014.01) G01N 21/64(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种高灵敏度的宫颈细胞多光谱筛查装置 (57)摘要 本发明公开了一种高灵敏度的宫颈细胞多 光谱筛查装置， 包括近红外光源系统、 近红外成 像系统、 荧光光源系统、 荧光成像系统、 载物台、 物镜、 第一二向分色镜和第二二向分色镜， 并组 成第一光路和第二光路。 本发明同时采用近红外 光源和紫外光源照射待检测细胞， 同时采集特征 荧光光谱及近红外特征吸收光谱图像， 通过一次 成像可以获得两组对应不同波长的特征光谱图 像， 通过图像融合处理凸显病灶细胞特征， 可有 效提高宫颈癌筛查的准确性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115015160 A 2022.09.06 CN 115015160 A 1.一种高灵敏度的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 包括近红外光源系统、 近红 外成像系统、 荧光光源系统、 荧光成像系统、 载物台、 物镜、 第一二向分色镜和 第二二向分色 镜， 并组成第一 光路和第二 光路； 所述第一光路中， 近红外光源系统发出的近红外光照 射置于载物台上的细胞涂片产生 第一发射光， 第一 发射光依次穿过物镜、 第一二向分色镜、 第二二向分色镜后进入近红外成 像系统； 所述近红外成像系统包括近红外窄带四通道微滤光片以形成四种通光波长的特征 光谱图像； 所述第二光路中， 荧光光源系统发出的紫外光经第 一二向分色镜发射后 通过物镜激发 置于载物台上 的细胞涂片产生荧光， 荧光依 次穿过物镜、 第一二向分色镜后由第二二向分 色镜反射进入荧光成像系统； 所述荧光成像系统包括荧光窄带四通道微滤光片以形成四种 物质的特 征荧光光谱图像。 2.根据权利要求1所述的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 所述第 一二向分色镜 为430nm二向分 色镜， 第二 二向分色镜为70 0nm二向分 色镜。 3.根据权利要求1所述的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 所述近红外窄带四通 道微滤光片和荧光窄带四通道微滤光片分别包括四种通光波长的窄带微滤光单元阵列； 其 中， 近红外窄带四通道微滤光片的四种通光波长为750nm、 810nm、 850nm、 955nm； 荧光窄带四 通道微滤光片的四种通 光波长为 450nm、 525nm、 57 7nm、 630nm。 4.根据权利要求3所述的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 所述近红外成像系统 和荧光成像系统还分别包括相机， 所述近红外窄带四通道微滤光片和荧光窄带四通道微滤 光片分别与对应相机的图像传感器贴合， 且每一个微滤光单元覆盖图像传感器的固定数量 的像素单元。 5.根据权利要求1所述的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 所述第一光路中， 所 述近红外光源系统包括近红外光源， 所述红外光源系统发出的近红外光以四十五度角入射 一反射镜， 发射后通过一透 镜汇聚， 汇聚后由背面入射所述细胞涂片产生所述第一发射 光。 6.根据权利要求1所述的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 所述荧光光源系统包 括355nm紫外激光器和26 6nm紫外激光器， 两个激光器的光 合束后输出。 7.根据权利要求1所述的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 所述第二光路中， 所 述紫外光以四十五度角入射所述第一二向分色镜， 发射后通过所述物镜由正面入射所述细 胞涂片产生所述 荧光。 8.根据权利要求7所述的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 所述第 二发射光射入 细胞涂片后产生的荧光由所述物镜收集， 经第一二向分色镜后以四十五度角入射所述第二 二向分色镜， 反射后进入所述 荧光成像系统。 9.根据权利要求4所述的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 所述荧光成像系统还 包括430nm ‑650nm带通滤光片， 所述430nm ‑650nm带通滤光片设于所述第二二向分色镜和荧 光成像系统的相机之间。 10.根据权利要求4所述的宫颈细胞多光谱筛查装置， 其特征在于： 所述近红外成像系 统还包括700nm高通滤光片， 所述700nm高通滤光片设于所述第二二向分色镜和近红外成像 系统的相机之间。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115015160 A 2一种高灵敏度的 宫颈细胞多光谱筛查 装置 技术领域 [0001]本发明涉及 一种医用光学检测装置， 具体涉及一种基于多光谱技术的宫颈细胞筛 查装置。 背景技术 [0002]宫颈癌全称为子宫颈癌， 它是妇科高发的一种恶性肿瘤。 近年来， 我国妇科肿瘤的 发病率逐年上升， 宫颈癌也成了女性恶性肿瘤死亡常见的疾病。 随着HPV疫苗的出现， 宫颈 癌的预防逐渐得到人们的重视， 在当今社会， 如何有效防治宫颈癌， 如何将宫颈癌患者的生 存质量提高， 已成为 一个重点问题。 [0003]近40年来世界范围内宫颈癌的发病率和死亡率有明显下降趋势， 这与加强健康教 育， HPV疫苗接种和宫颈癌筛查有关。 然而， 全球的数据表明新发宫颈癌的平均 发病年龄降 低， 有年轻化趋势。 在 我国宫颈癌发病以40 ‑50岁为最多， 60 ‑70岁是发病的又一高峰年龄 段， 20岁以下少见。 宫颈癌是由于HPV的持续感染造成的， 早 发现早治疗， 因此宫颈癌的早期 筛查显得 尤为关键 。 [0004]目前宫颈癌的早期筛查手段主要是通过细胞学检查的方式来进行， 在可见光的条 件下通过显微镜对细胞涂片进行观察， 但是 由于可见光下病灶细胞特征不明显， 同时观察 者的主观性也在很大程度上影响了诊断结果的准确性， 因此设计一种具有高灵敏度和高特 异性的， 能够准确从图像中识别病灶细胞并且客观准确的对宫颈细胞进 行实时诊断的筛查 装置是十分必要的。 发明内容 [0005]本发明的目的在于针对现有宫颈癌筛查手段的缺陷和不足， 提出一种基于多光谱 技术的筛查装置， 同时采集特征荧光光谱及近红外特征吸收光谱图像， 上传至上位机进行 图像处理， 得到客观准确的检测结果。 [0006]为了实现以上目的， 本发明的技 术方案为： [0007]一种高灵敏度的宫颈细胞多光谱筛查装置， 包括近红外光源系统、 近红外成像系 统、 荧光光源系统、 荧光成像系统、 载物台、 物镜、 第一二向分色镜和第二二向分色镜， 并组 成第一光路和第二 光路； [0008]所述第一光路中， 近红外光源系统发出的近红外光照射置于载物台上的细胞涂片 产生第一发射光， 第一 发射光依次穿过物镜、 第一二向分色镜、 第二二向分色镜后进入近红 外成像系统； 所述近红外成像系统包括近红外窄带四通道微滤光片以形成四种通光波长的 特征光谱图像； [0009]所述第二光路中， 荧光光源系统发出的紫外光经第一二向分色镜发射后通过物镜 激发置于载物台上 的细胞涂片产生荧光， 荧光依 次穿过物镜、 第一二向分色镜后由第二二 向分色镜反射进入荧光成像系统； 所述荧光成像系统包括荧光窄带四通道微滤光片以形成 四种物质的特 征荧光光谱图像。说　明　书 1/4 页 3 CN 115015160 A 3