共焦显微内镜的原理是基于共焦显微镜,通常尺寸较大。直接将共聚焦显微镜插入人体显然是不切实际的。医用内窥镜,例如用于胃肠道检查的内窥镜,需要通过消化道进入体内,因此内窥镜的直径通常小于10mm,留下的空间非常有限。因此,将共焦显微镜直接嵌入到内窥镜中也是不切实际的。
是否有某种东西可以与现有的柔性内窥镜的长度相匹配,具有柔性和可弯曲性,并且仍然可以确保一定水平的图像质量?答案是: 光纤成像束。如下图所示,共聚焦内窥镜的结构实质上是在基本的共聚焦显微镜上增加了光纤成像束。光纤成像束的端面放置在物镜的焦平面上。
为了增强图像的信噪比,我们在样品端附近的光纤成像束前面添加了一个非常小的显微镜透镜,如下图所示。靠近样品的光纤成像束的端面位于透镜的图像侧焦平面处。以这种方式,光纤成像束中的每个光纤对应于图像的一个像素。从这种对应关系中,我们可以推断出,只要显微镜透镜的放大倍数足够大,并且每个单独的光纤都足够细,理论上,就可以实现相对较高的横向分辨率。
共聚焦显微内镜的扫描方法
共聚焦显微镜一次只能成像一个点,并且通过扫描和累积这些点来获得整个视场的完整图像。共焦显微内镜基于相同的原理,因此也需要扫描。根据扫描方法,它可以分为两种类型: 如果将扫描机构放置在共聚焦显微镜中,则称为近端扫描。如果扫描机构放置在内窥镜的远端,则称为远端扫描。
百纳光学在内窥镜系统的设计,制造和组装方面拥有丰富的经验,并且是各种类型的内窥镜系统的创造者。