本发明涉及医疗设备技术领域，具体而言，为一种医用光源装置及系统。
背景技术：
光子学推动了生物学和医学的发展，癌症的光动力诊断和光动力治疗就成了信息科学和生命科学研究领域的重要课题。光动力诊断是指在特定波长的光作用下，利用对肿瘤有亲合作用的光敏化剂的特征光谱来诊断癌症；光动力治疗则是治疗时需要用光敏化剂，治疗效应用可见光(400-700nm)的光子活化而产生；在有氧条件下，通过特定波长光激发靶细胞内光敏剂治疗肿瘤的新方法。该方法是利用肿瘤组织能选择性地吸收光敏剂，然后利用特定波长的光照射病变部位，使肿瘤组织中的光敏剂发生剧烈的光化学反应，肿瘤细胞内的线粒体分子氧化为单态氧，单态氧引起激化反应，从而选择性地消灭癌细胞。
传统的光动力诊断与治疗过程中，常用的手段还包括荧光定位，利用肿瘤组织对光敏剂的亲和性，使光敏剂在肿瘤组织中选择性聚积，一段时间后在病变组织和正常组织间形成显著的浓度差，在特定波长的激发光照射下，病变组织发射出特定波长的荧光，而正常组织却无此吸收峰或吸收峰很弱，基于这种原理，结合光学成像，对肿瘤组织在正常组织中的位置和轮廓进行分析，进而将肿瘤和正常组织区分开来。
医学上光学成像一般采用冷光源，即几乎不含红外线光谱的发光光源；但实际应用中，用于治疗的激光或用于成像的可见光(尤其是红光)以及夹杂的少量红外光的波长较长，容易覆盖荧光，如图5所示的；加之对于荧光来说，激发光停止照射后，发光过程几乎立即(10-9-10-6s)停止，荧光衰减快；因而在实际诊断过程中，获得的诊断图像不够精确，继而使得诊断结果具有判断误差，甚至贻误最佳治疗时间，造成悲剧的发生。
目前的光动力诊断医疗设备，多采用光纤 内窥镜结构作用于人体中，获得诊断图像，因此如何在追求数据的精确度的同时不增加设备的体积造成人体更多的不适感，是一个需要解决的难题。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种医用光源装置及系统，利于获得更为准确的光学图像，继而为医疗工作提供更为有效的数据。
为实现上述目的，本发明的技术方案包括：
一种医用光源装置，包括控制装置和光源装置，其中，
所述光源装置，用于将激发光源与冷光源发出的光输出，并采集目标光信号；
所述控制装置，用于控制所述激发光源发出产生目标荧光波长的激光，并控制所述冷光源产生与所述目标荧光波长具有预设波长差距的照明光；以及获取所述光源装置采集的目标光信号。
进一步的，上述的医用光源装置中，所述光源装置包括多波长激发光源、冷光源以及光学传感器和先导部，先导部端面上至少设有物镜和导光窗；所述先导部的内部位于物镜的同轴方向上设置所述光学传感器；先导部通过传输线路连通至所述多波长激发光源和冷光源以及所述控制装置的光信号接收端口；所述控制装置电性连接所述多波长激发光源和冷光源，以对多波长激发光源和冷光源进行开启和/或关闭控制。
进一步的，上述的医用光源装置中，所述控制装置还用于预设激发光源的照射时间和/或预设激发光源发出不同功率的激发激光的照射次数。
进一步的，上述的医用光源装置中，所述先导部内位于物镜与光学传感器之间的位置设有光圈，光圈电性连接所述控制装置。
进一步的，上述的医用光源装置中，还包括介质输入通道，介质输入通道头端设有介质输入阀门，介质输入阀门电性连接所述控制装置；所述先导部设有介质输出孔，介质输入通道末端连通所述介质输出孔。
进一步的，上述的医用光源装置中，所述多波长激发光源包括固定板和固定在固定板上的至少一片led发光基板；所述多波长激发光源与光纤传输线路之间设有聚焦组件；所述控制装置通过驱动机构，驱动执行机构来带动固定板运动，使固定板上的任一led发光基板的发射光中心点运动至所述光学聚焦组件的入射光轴线。
进一步的，上述的医用光源装置中，所述聚焦组件包括第一光学透镜、第二光学透镜、聚焦准直透镜和隔热片，其中，所述led发光基板发出的光束能够通过隔热片，顺次经第一光学透镜整形，经第二光学透镜聚焦到聚焦准直透镜并输出至先导部。
第二方面，本发明还提供了一种包括上述医用光源装置的系统。
本发明的有益效果体现在：
本发明装置，能够在不增加现有设备进入体内部分(即导线连接的先导部)的尺寸、体积等指标的前提下，通过控制装置对体外激发光源和冷光源等的控制，增加体内反射光和荧光的波长差异，获取更为清晰可靠的诊断图像，为医疗工作提供更为准确的数据基础，利于后续医疗工作中降低误诊率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明医用光源装置的一个具体实施例的结构示意图；
图2为图1中所示先导部的结构示意图；
图3为图1中所示固定板的结构示意图；
图4为本发明系统逻辑框图；
图5为现有技术中反射光覆盖荧光的示意图；
图6为本发明控制输出差异波长的示意图；
图7为本发明聚光组件结构示意图。
附图中，
1-控制装置；2-多波长激发光源；21-固定板；22-发光基板；23-聚焦组件；3-冷光源；4-先导部；40-光学传感器；41-物镜；42-导光窗；43-介质输出孔；44-阀门；31-隔热片；32-第一光学透镜；33-第二光学透镜、34-聚焦准直透镜。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
如图1所示，一种医用光源装置，包括控制装置和光源装置，其中，
所述光源装置，用于将激发光源与冷光源发出的光输出，并采集目标光信号；
所述控制装置，用于控制所述激发光源发出产生目标荧光波长的激光，并控制所述冷光源产生与所述目标荧光波长具有预设波长差距的照明光；以及获取所述光源装置采集的目标光信号。
本发明装置，主要通过控制装置来控制述激发光源与冷光源发出的光波长差距，使得光源装置作用于生物组织产生的荧光和反射光波长具有明显差异，以利于获取更为清晰可靠的诊断图像。
本发明中，激发光源除用于发出激发激光作用于生物组织产生荧光外，还可以用于发出治疗激光；冷光源用于发出照明光。激发光源的波长范围为250nm-2500nm，冷光源的波长范围为350-760nm。
如图6所示，所述控制装置根据δf＝f荧光-f反射光的原理，尽可能增加荧光和反射光的波长差异值，其中δf为波长差异，f荧光为荧光波长，由激发光源发出的波长决定；f反射光为反射光波长，由冷光源发出的照明光波长决定；比如采用250纳米的紫外光照射,产生荧光的波长一般在800纳米到2500纳米；照明光的反射光波长不变。
利用本装置进行工作时，首先注射荧光剂于生物组织(如内脏表层)，利用肿瘤细胞对荧光剂的亲合性特征，荧光剂富集在肿瘤细胞区域，然后通过控制装置控制激发光源发出激发激光照射生物组织，荧光剂吸收激发激光后产生荧光现象；其中荧光波长可以通过控制激发激光波长定向控制，然后控制装置控制冷光源根据预设的波长差异计算规则，发出区别于荧光波长的照明光，通过光学传感器采集生物组织当前的光学信号，传输回控制装置，获得可靠度高的光学图像。
结合图1-3、7所示，在本发明给出的一个具体实施例中，所述光源装置包括多波长激发光源2、冷光源3以及光学传感器40和先导部4，先导部4端面上至少设有物镜41和导光窗42；所述先导部4的内部位于物镜41的同轴方向上设置所述光学传感器40；先导部4通过光纤传输线路连通至所述多波长激发光源2和冷光源3以及所述控制装置的光信号接收端口(图中未标识)；所述控制装置1电性连接所述多波长激发光源2和冷光源3，以对多波长激发光源2和冷光源3进行开启和/或关闭控制。
多波长激发光源2与光纤传输线路之间设有聚焦组件23，使得多波长激发光源2的激发激光经过聚焦组件23整形和对焦后传输至导光窗；该两光源分别对应先导部上两个不同的导光窗，以输出不同的光。
所述光学传感器40优选为ccd传感器；所述控制装置1为通过单片机实现的控制器，电路控制光源装置工作，作用在生物组织产生荧光并照明，ccd传感器采集光信号传输至该控制器的信号输入端口，经过信号转换处理进入到控制器中，处理得到光学图像。
进一步的，为提高光学图像的准确度，所述控制装置1预设激发光源的照射时间和/或预设激发光源发出不同功率的激发激光的照射次数，通过增加多波长的激发激光照射时间和/或采用不同功率的激发激光多次照射，增加荧光强度，使得在光学传感器采集光信号过程中，荧光与反射光的差异增大，获取更为清晰、准确的光学图像。
进一步的，本装置所述先导部4内位于物镜41与光学传感器40之间的位置设有光圈(图中未标识)，光圈电性连接所述控制装置；由控制装置1驱动调整光圈大小，继而通过扩大光圈，增强采集的光信号强度，并控制通过最小化曝光程度，减少曝光时间等，利于控制装置获取更为清晰的光学图像，分辨出荧光区域。
进一步的，本装置还包括介质输入通道，介质输入通道头端设有介质输入阀门44，介质输入阀门44电性连接所述控制装置1；所述先导部4设有介质输出孔43，介质输入通道末端连通所述介质输出孔43；介质输入通道供输入气体或液体介质，在诊断或治疗中输入所需介质，如在光动力治疗中，所述激发光源可以发出治疗光，结合氧气(输入的介质)作用于荧光显示的病患部位，消灭肿瘤。其中介质输入通道与上述的光纤传输线路包覆在同一束导线内。
具体的，一个可选实施例中，所述多波长激发光源包括固定板21和固定在固定板21上的至少一片led发光基板22，每片led发光基板22可以封装有单个led芯片，也可以由数个相同波长或者不同波长的led芯片阵列组成，所述led芯片的波长范围一般选择在250nm～2500nm，所述led芯片也可以是色温为6000-6500k的白光led芯片，在此，可以根据需求提供各种波长形式的led发光基板12，led发光基板22在固定板21上以一定的方式进行排列。所述控制装置1通过驱动机构5(一般为电机驱动)，驱动执行机构6(即传动转换机构)来带动固定板21运动，使固定板21上的任一led发光基板22的发射光中心点运动至所述光学聚焦组件23的入射光轴线上，led发光基板22的光束经过光学聚焦组件23的整形和聚焦输出到先导部4的导光窗。
所述聚焦组件23包括第一光学透镜32、第二光学透镜33、聚焦准直透镜34和隔热片31，其中，所述led发光基板22发出的光束通过隔热片31，顺次经第一光学透镜32整形，经第二光学透镜33聚焦到聚焦准直透镜34输出至先导部4。
所述控制装置1通过驱动机构5控制执行机构6带动多波长激发光源2运动到所需的位置。在本实施方式中，将多片不同波长的led发光基板22均固定在固定板21的正面上，所述光学聚焦组件23朝向固定板21的正面，并且使其入射光轴线与固定板21的正面垂直，这样，只要执行机构6带动固定板21在其所在的平面内运动即可使其上的任一led发光基板22的发射光中心点运动至所述光学聚焦组件23的入射光轴线上。
实施时，多片led发光基板22呈规则的矩阵式排列，规则的排列所利于控制装置1优化执行机构的运动轨迹。作为该种实施方式的一种实施例，所述固定板21采用方形，其上固定有四片不同波长的led发光基板22，四片led发光基板22上封装的led芯片的波长分别为紫光375nm、蓝光470nm、红光630nm和红光670nm，最大功率为10～100w，使得多波长激发光源2可以提供四种不同波长的led光源。
本发明装置，能够在不增加现有设备进入体内部分(即导线连接的先导部)的尺寸、体积等指标的前提下，通过控制装置对体外激发光源和冷光源等的控制，增加体内反射光和荧光的波长差异，获取更为清晰可靠的诊断图像，为医疗工作提供更为准确的数据基础，利于后续医疗工作中降低误诊率。
需说明，上述本发明装置的供电装置可采用外接电源实现，此为本领域成熟技术，不再赘述。控制装置需要的信息或控制指令输入部件(如键盘等)均为本领域公知常识，也不再赘述。
实施例2
本发明还提供了包含上述医用光源装置的系统，如图4所示，还包括显示屏和服务器等，显示屏用于显示所述控制装置获得的光学图像；服务器可以是医院管理系统的服务器，将本发明装置(通过有线或无线方式)通信接入医院的管理系统服务器，实现采集数据的上传，用于建立或完善病患的医疗档案等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
1.一种医用光源装置，其特征在于，包括控制装置和光源装置，其中，
所述光源装置，用于将激发光源与冷光源发出的光输出，并采集目标光信号；
所述控制装置，用于控制所述激发光源发出产生目标荧光波长的激光，并控制所述冷光源产生与所述目标荧光波长具有预设波长差距的照明光；以及获取所述光源装置采集的目标光信号。
2.根据权利要求1所述的医用光源装置，其特征在于，所述光源装置包括多波长激发光源、冷光源以及光学传感器和先导部，先导部端面上至少设有物镜和导光窗；所述先导部的内部位于物镜的同轴方向上设置所述光学传感器；先导部通过传输线路连通至所述多波长激发光源和冷光源以及所述控制装置的光信号接收端口；所述控制装置电性连接所述多波长激发光源和冷光源，以对多波长激发光源和冷光源进行开启和/或关闭控制。
3.根据权利要求2所述的医用光源装置，其特征在于，所述控制装置还用于预设激发光源的照射时间和/或预设激发光源发出不同功率的激发激光的照射次数。
4.根据权利要求2所述的医用光源装置，其特征在于，所述先导部内位于物镜与光学传感器之间的位置设有光圈，光圈电性连接所述控制装置。
5.根据权利要求2所述的医用光源装置，其特征在于，还包括介质输入通道，介质输入通道头端设有介质输入阀门，介质输入阀门电性连接所述控制装置；所述先导部设有介质输出孔，介质输入通道末端连通所述介质输出孔。
6.根据权利要求2-5所述的医用光源装置，其特征在于，所述多波长激发光源包括固定板和固定在固定板上的至少一片led发光基板；所述多波长激发光源与光纤传输线路之间设有聚焦组件；所述控制装置通过驱动机构，驱动执行机构来带动固定板运动，使固定板上的任一led发光基板的发射光中心点运动至所述光学聚焦组件的入射光轴线。
7.根据权利要求6所述的医用光源装置，其特征在于，所述聚焦组件包括第一光学透镜、第二光学透镜、聚焦准直透镜和隔热片，其中，所述led发光基板发出的光束能够通过隔热片，顺次经第一光学透镜整形，经第二光学透镜聚焦到聚焦准直透镜并输出至先导部。
8.一种包括权利要求1-7任一项所述医用光源装置的系统。
技术总结