[發明專利]用于手術顯微鏡的多光子熒光法輔助模塊

無效

• 申請號: 201310046797.4
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103251454A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 烏爾里克·桑德
• 申請（專利權）人: 徠卡顯微系統(瑞士)股份公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00;G02B21/08;G02B21/22;G02B21/36
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及一種用于手術顯微鏡的輔助模塊、一種包括這種輔助模塊的檢查裝置以及一種包括這種檢查裝置的顯微鏡系統。

背景技術

在顯微鏡輔助的手術中，光顯微成像可以被其他方法支持。例如，從文章“Combining?Optical?Coherence?Tomography(OCT)with?an?Operating?Microscope，E.Lankenau等，Advances?in?Medical?Engineering，Springer?Verlag，第114卷，343-348頁”中已知：手術顯微鏡可以配備有OCT(光學相干斷層掃描)單元，以便特別地在眼科學中，除了眼睛的光顯微圖像之外可以利用來自更深層的圖像。手術顯微鏡的放大率和OCT單元的放大率為相同數量級的放大率。

在神經外科學中，例如在DE102005005984A1中所描述的，除了光顯微成像之外還使用熒光顯微術。在這種方法中，通過標記化學物質的配給激發組織發熒光以便能夠檢測組織改變。熒光顯微法的放大率也與光學顯微法的放大率近似。

但是，尤其對于組織的病理評估，需要更高的放大率。

目的是例如能夠更好地區分健康組織和染病組織，以便例如外科醫生可以看見她或他是否已經移除所有的腫瘤組織。這在例如既不能移除過多的組織也不能移除過少的組織的腦部手術的領域中是特別重要的。

發明內容

本發明提出根據獨立權利要求的用于手術顯微鏡的輔助模塊、包括這種輔助模塊的檢查裝置以及包括這種檢查裝置的顯微鏡系統。在此使用的術語“輔助模塊”被理解為指的是為了使用而設置在待觀測的物體和顯微鏡的主物鏡之間的模塊。優選實施例是從屬權利要求的主題和下面的描述。

本發明的優點

本發明提供一種為手術顯微鏡配備多光子熒光鏡的方式，以便除了光顯微圖像之外，還可以在外科手術進行中利用更高放大率的重構圖像。外科手術進行中的使用是特別有利的，這是因為：一方面，極大地減小任何所需的等待和中斷次數；另一方面，對患者幾乎沒有副作用。

多光子熒光典型地使用激光掃描技術，其中使用專門的激光束掃描待觀測的物體。照射點被激發以發射多光子(通常為兩光子)熒光。熒光被捕獲、分析和用于重構圖像。操作的原理與共焦激光掃描方法的原理類似，共焦激光掃描方法的原理從WO2010/146134A2中已知，因此此處不再詳細討論。

但是，雖然共焦激光掃描顯微法具有50-80μm的穿透深度(取決于抽樣)，但是多光子熒光使得到達例如200μm的深度的更深的區域是可能的，在有利的情況下甚至可以直到1mm。這使得捕獲活組織的圖像是可能的，否則活組織的成像將是難以得到的。

多光子熒光需要激發光的銳聚焦。因此，使用具有非常短的焦距和高數值孔徑的專門的物鏡，特別地，焦距小于10mm，數值孔徑大于0.3。專門的物鏡可形成輔助模塊的部分或與輔助模塊分離。它可以是非接觸式物鏡或接觸式物鏡(例如，接觸鏡(contact?glass)、接觸透鏡(contact?lens))。

輔助模塊的一個優選實施例額外地具有矯正凸透鏡，矯正凸透鏡設置在輔助模塊的物鏡端并縮短手術顯微鏡的物鏡的焦距。矯正凸透鏡特別地與專門的物鏡相結合，在補償光顯微光束路徑中的專門的物鏡的存在的方面提供特殊的優點。

根據本發明的顯微鏡系統在手術應用中是特別有利的。當多光子熒光鏡與手術顯微鏡結合時，熒光顯微鏡可以特別地用于檢查細胞結構以便例如檢查組織的特定區域。多光子熒光顯微鏡使得在手術過程中分辨細胞結構是可能的，由此例如區分健康組織和染病組織。為此，還可有利地將重構圖像傳送至遠程位置，例如病理化驗室。

根據本發明的顯微鏡系統在醫療/手術應用中的使用對于患者是特別溫和的。可以快速可靠地區分健康組織和染病組織。現今，典型地使用熒光顯微法和快速切片(rapid?sectioning)來執行組織鑒定。兩種方法對于患者都是相對繁重的。在傳統的熒光顯微法中，患者必須咽下通常具有強副作用的標記化學品。而且，通過這種方法區分健康組織和染病組織通常是不準確的，從而通常移除過多或過少的組織，這兩者都具有有害的結果。在快速切片技術中，移除并檢查組織。這也對患者具有極大的負面影響，并且本質上導致健康組織也被移除。相反地，通過本發明使得健康組織和染病組織的圖形區分不需要額外的介入，因此特別的溫和。特別地，由于受激發射，不必需要為多光子熒光法配給化學品。

優選地，顯微鏡系統包括顯示單元，例如監控器，用于顯示重構圖像。如果顯微鏡系統具有相機，還可在顯示單元上顯示光顯微圖像。