[發明專利]一種開放式熒光超聲融合造影導航系統

有效

• 申請號: 201810128526.6
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108056821B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 遲崇巍;王麗
• 申請（專利權）人: 北京數字精準醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B90/00
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 閆冬;段守富

本發明提供的一種開放式熒光超聲融合造影導航系統，具體包括開放式探測器模塊、多光譜光源激發模塊、高頻超聲激發模塊和信息處理模塊；所述開放式探測器模塊用于獲取光學和超聲的反饋信息并傳至信息處理模塊，所述信息處理模塊用于對超聲數據和熒光數據信息融合處理。與現有技術比較，本方案不僅能實現組織或病變腫瘤的全貌探查，且對生物體或組織無損害無輻射，滿足臨床應用要求。

技術領域

本發明涉及一種多模態醫學成像技術領域，特別是一種開放式熒光超聲融合造影導航系統。

背景技術

用于開放手術的開放式導航系統是醫生在手術過程中通過大截面切口將表皮之下的組織展現出來，直接對生物內部組織探測的導航設備。開放式手術雖然創傷面較大，但由于其手術視野廣闊、探測結果準確等優點，在外科手術類型中占有較大的比重。

隨著醫學影像技術的發展，基于光學熒光成像的開放式導航系統設備已成為助力醫生在手術過程中的“智能助手”。通過激光激發組織獲得具有特異性的熒光成像方式，可以有效判斷腫瘤或病變組織輪廓。雖然光學熒光成像導航系統為醫生尋找病變組織的位置和淺層邊界提供了引導，但由于光學方式獲取的像是物體可視區域的二維平面投影，即使部分熒光具有一定無損組織的穿透能力，亦不能滿足醫生對病變組織或血管的縱深信息勘察。

與熒光成像獲得的信息不同，超聲成像利用超聲在人體組織或血管傳播的特異性，通過特定的超聲探頭，反饋的是組織在縱深方向的斷層圖像信息。雖然超聲能有效獲取組織的縱深影像，但卻不能為醫生尋找興趣區域(腫瘤、血管等)提供快速導航。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

發明內容

為解決上述技術缺陷，本發明提出一種開放式熒光超聲融合造影系統，結合光學熒光成像與超聲成像的優點，以光學方式獲取興趣區域位置和邊界的熒光圖像，以超聲探測方式獲取興趣區域縱深切面的超聲圖像，完成熒光圖像和超聲圖像的融合造影，形成新型的三維分子影像畫面，實現在開放式手術過程中的精準導航。

本發明提供的開放式熒光超聲融合造影導航系統包括開放式探測器模塊、多光譜光源激發模塊、高頻超聲激發模塊和信息處理模塊，其中：

所述多光譜光源激發模塊用于發射近紅外激光和可見白色光，所述近紅外激光用于激發具有特異性組織熒光造影劑；

所述開放式探測器模塊包括分布式設置的光學成像探頭和超聲探頭，所述光學成像探頭用于照射開放生物體的組織，獲得特異性組織部位的熒光圖像，并將所述熒光圖像傳送至所述信息處理模塊；

所述信息處理模塊用于對所述熒光圖像進行處理獲得包含病變組織的位置和邊界的增強熒光圖像，并將所述增強熒光圖像發送至顯示器進行顯示；

根據所顯示的病變組織的位置和邊界，所述高頻超聲激發模塊用于激發多頻率超聲，所述超聲探頭用于對病變組織進行超聲探測，獲得病變組織連續的二維超聲圖像，并將連續的所述二維超聲圖像傳送給所述信息處理模塊；

所述信息處理模塊還用于對連續的所述二維超聲圖像進行3D配準融合，得到病變組織的3D超聲圖像；

所述信息處理模塊還用于將所述3D超聲圖像傳送至顯示器顯示，所述增強熒光圖像和所述3D超聲圖像為外科醫生提供實時的手術影像導航。

優選的，所述開放式探測器模塊還包括多光譜光源照射器，所述光源照射器設置在所述光學成像探頭內，用于照射可見光和近紅外激光。

優選的，所述光學成像探頭為可探測可見光和近紅外熒光的雙CCD相機。

優選的，還包括傳輸線，所述傳輸線連接在所述信息處理模塊和所述光學成像探頭以及所述信息處理模塊和所述超聲探頭之間。

優選的，還包括多自由度懸臂梁，所述多自由度懸臂梁用于實現多自由度調節開放式設備位姿。