[發明專利]用于在診斷或治療程序中提供實時解剖學指導的系統和方法

在審

• 申請號: 201510087955.X
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN104757936A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 書明·聶;亞倫·莫斯;邁克爾·曼奇尼
• 申請（專利權）人: 愛默蕾大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 湯慧華;王漪

1.一種用于在診斷或治療程序中術中提供解剖學指導的系統，包括：

(a)一個第一光源，所述第一光源被配置為向活受試者的一個感興趣區域發射可見光光束；

(b)一個第二光源，所述第二光源被配置為向所述感興趣區域發射近紅外光光束；

(c)一種手持式探針，所述手持式探針光學耦合至所述第二光源，所述手持式探針包括一種光纖，所述光纖被配置為遞送所發射的近紅外光光束從而照射所述感興趣區域，并且被配置為收集響應于所述第二光源的照射而從引入到所述感興趣區域中的靶組織中的造影劑散射或發射的光，其中所述造影劑包括拉曼探針和熒光探針中的至少之一；

(d)一個第一成像設備，所述第一成像設備光學耦合至所述手持式探針，并且被配置為檢測所收集的光和產生包括所收集的光數據的相應信號，并且其中所述手持式探針進一步被配置為通過所述光纖向所述第一成像設備傳輸所收集的光，其中所述收集的光數據包括拉曼數據和熒光數據中的至少之一；

(e)一個第二成像設備，所述第二成像設備被配置為檢測響應于所述第一光源的照射而從所述感興趣區域發射的可見光和產生包括可見光數據的相應信號；

(f)一個第三成像設備，所述第三成像設備被配置為檢測響應于所述第二光源的照射而從所述感興趣區域發射的具有第一預定波長的近紅外光，以及產生包括第一近紅外光數據集的相應信號；

(g)一個第四成像設備，所述第四成像設備被配置為檢測響應于所述第二光源的照射而從所述感興趣區域發射的且具有不同于所述第一預定波長的第二預定波長的近紅外光，以及產生包括第二近紅外光數據集的相應信號；

(h)一個顯示器，所述顯示器用于顯示數據的至少一種可視化表示；和

(i)一個控制器，所述控制器與所述第一光源、所述第二光源、所述第一成像設備、所述第二成像設備、所述第三成像設備、所述第四成像設備、和所述顯示器中的每一者通信，且所述控制器被編程為用于由所收集的光數據、可見光數據、第一近紅外光數據集和第二近紅外光數據集中的每一者產生感興趣區域的至少一種實時綜合可視化表示，以及將所述至少一種實時可視化表示顯示在顯示器上用于在診斷或治療程序期間的指導，

其中所述感興趣區域的所述至少一種實時綜合可視化表示包括由所述可見光數據產生的感興趣區域的寬場圖像、限定在所述寬場圖像之內的并且由所述第一近紅外光數據和所述第二近紅外光數據中至少之一產生的預定區域的近紅外光圖像，以及由所述拉曼數據和所述熒光數據中的相應的至少之一產生的拉曼圖像和熒光圖像中的至少之一，

其中：

所述近紅外光圖像是所述寬場圖像上的覆蓋圖像，且代表所遞送的近紅外光光束在感興趣區域之內的位置；

所述拉曼數據和所述熒光數據中的所述至少之一由當超出預定義閾值水平時預示靶組織的疾病的信號表示；

所述拉曼圖像和熒光圖像的所述至少之一是在所述近紅外光圖像上的彩色覆蓋圖像，所述彩色覆蓋圖像具有代表超出所述預定義閾值水平的所述信號的水平的不透明度；以及

在所述造影劑被引入所述感興趣區域中的靶組織之后，所述彩色覆蓋圖像的不透明度隨著時間的過去衰減，且所述彩色覆蓋圖像相對于所述近紅外光圖像是逐漸更加半透明的。

2.如權利要求1所述的系統，其中所述第一成像設備包括光譜儀，并且所述第二成像設備、第三成像設備和第四成像設備各自包括CCD攝像機。

3.如權利要求1所述的系統，進一步包括：

(j)一個光學端口；

(k)一個系統透鏡，包括一個UV-NIR緊湊型透鏡和一個第一消色差校正透鏡；

(l)一個銀鏡；

(m)一個第一分色鏡和一個第二分色鏡；

(n)一個第一短通濾光片和一個第二短通濾光片；

(o)一個中性密度濾光片；

(p)一個帶通濾光片；

(q)一個長通濾光片；和

(r)一個第二消色差透鏡、一個第三消色差透鏡和一個第四消色差透鏡，

其中所述光學端口和所述第二成像設備限定了介于其間的第一光路，所述第一光路具有銀鏡、第一分色鏡、第二分色鏡、和第四消色差透鏡，其中所述光學端口和所述第四成像設備限定了介于其間的第二光路，所述第二光路具有銀鏡、第一分色鏡、第二分色鏡、中性密度濾光片和第三消色差透鏡，并且其中所述光學端口和所述第三成像設備限定了介于其間的第三光路，所述第三光路具有銀鏡、第一分色鏡、長通濾光片、帶通濾光片和第二消色差透鏡。