高动态范围光谱内窥镜粘膜成像技术

“高动态范围光谱内窥镜粘膜成像” 本文介绍了由Changsheng Liu、Zhimin Han和Tianyu Xie等人开发的一种新型原型内窥镜系统，该系统结合了高动态范围结构成像和超光谱成像技术，具有在生物医学工程领域的重要应用潜力。这个创新的设备被设计用于获取人体组织内部的详细信息，特别是血管结构的 oxyhemoglobin（氧合血红蛋白）光谱，并能对人类舌头下方的血管模式结构进行活体高对比度、高动态范围的成像。 系统的关键特点在于其高动态范围（HDR）能力，它能够捕获116.5 dB的图像动态范围，相较于传统低动态范围（LDR）CCD相机的48.3 dB，这是一个显著的提升。这种增强的动态范围使得在复杂光照条件下，能够清晰地分辨出组织内部的微细结构，对于观察血管等微小细节尤其有益。 超光谱成像技术则是通过获取物体在多个窄带光谱通道内的反射或吸收特性，形成一种“光谱指纹”，从而提供丰富的物质信息。在本文中，它被用来分析血液毛细血管中的氧合血红蛋白谱，这有助于理解组织的生理状态。 在实际应用中，这种新型内窥镜系统可能对胃肠疾病的临床诊断带来革命性改变。由于胃肠疾病往往涉及黏膜的变化，高动态范围和超光谱成像相结合可以提供前所未有的病灶识别能力，帮助医生更早、更准确地发现病变。 文章引用了Optics and Lasers in Engineering（OCIS代码：170.2150, 110.4234）的分类，表明该研究属于光学和激光工程领域，具有重要的科学和技术价值。发布的doi:10.3788/COL201513.071701是文章的数字对象标识符，可用于追踪和引用此研究成果。 随着近年来生活方式和环境的快速变化，胃肠疾病的发病率逐渐增加，因此，这种能够提供深度信息和高精度成像的内窥镜系统具有极大的临床需求和市场前景。未来的研究可能进一步优化系统性能，扩大其在医疗诊断和其他领域的应用。