[發明專利]測光反饋的熒光導航內窺鏡系統及激光功率自動調整方法

在審

• 申請號: 201810227406.1
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108523819A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 顧兆泰;張浠;李娜娜;王翰林;安昕
• 申請（專利權）人: 廣東歐譜曼迪科技有限公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B5/00
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超;黃家豪

本發明公開了一種基于測光反饋的熒光導航內窺鏡系統及激光功率自動調整方法，通過在光源中加入指導光，并在成像光路上加入分光鏡，通過光電探測器檢測進入成像光路的指導光強度，經過運算得到距離并反饋到系統，可以實時調整輸出光功率，在滿足熒光成像的同時，可避免組織長時間收到大功率密度激光照射，減輕激光對生物組織的傷害。

技術領域

本發明涉及一種熒光導航內窺鏡系統，尤其涉及的是一種基于測光反饋的熒光導航內窺鏡系統及激光功率自動調整方法。

背景技術

現今越來越多內窺鏡系統具備熒光標記功能，為了實現更高的熒光激發效率和獲得更優的成像效果，一般會使用到激光器作為熒光激發光源，并且為保證系統整體成像效果，內窺鏡前段出射的激發光功率通常比較大。但是，大多數熒光內窺鏡系統設定的輸出激光功率為固定值，當需要靠近組織觀察細節時，由于照明面積變小，使得單位面積接收到的光功率（即輻射照度）會增大，會造成灼傷或其他光生物安全問題。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于測光反饋的熒光導航內窺鏡系統及激光功率自動調整方法，旨在解決現有的內窺鏡成像系統的輸出激光功率為恒定值，靠近組織觀察時容易造成灼傷或其他光生物安全的問題。

本發明的技術方案如下：一種基于測光反饋的熒光導航內窺鏡激光功率自動調整方法，其中，具體包括以下步驟：

步驟S1：激光器發出的激光和指導光源發出的指導光通過同一根導光束傳輸并耦合到內窺鏡中；

步驟S2：激光和指導光從內窺鏡前端出射并到達被觀察組織，被觀察組織反射的激發光、熒光和指導光由內窺鏡收集；

步驟S3：激發光被濾波片過濾掉，熒光和指導光由鏡頭聚焦，其中，熒光透過二向色分光鏡成像于相機，指導光被二向色分光鏡反射，入射到光電探測器；

步驟S4：光電探測器把指導光信號轉換成輸出電壓輸出到光源控制模塊；

步驟S5：光源控制模塊擬合出激光器的實際輸出光功率與光電探測器的輸出電壓的關系曲線；

步驟S6：光源控制模塊根據激光器的實際輸出光功率與光電探測器的輸出電壓的關系曲線自動獲得激光器的應輸出光功率，然后控制激光器的實際光功率輸出。

所述的基于測光反饋的熒光導航內窺鏡激光功率自動調整方法，其中，具體地，所述步驟S5中，測試不同內窺鏡前端面與被觀察組織之間的距離，光電探測器對應輸出不同的輸出電壓，得到光電探測器的輸出電壓和內窺鏡前端面與被觀察組織之間的距離的關系；設系統熒光成像所需要的激光輻射照度為，在不同內窺鏡前端面與被觀察組織之間的距離下，實測輻射照度E，通過調整內窺鏡前端出射的激光的輸出光功率，使得實測值E等于，得到內窺鏡前端出射的激光的輸出光功率和距離的關系；最終得到光電探測器的輸出電壓和內窺鏡前端出射的激光的輸出光功率的關系，光源控制模塊根據光電探測器的輸出電壓和內窺鏡前端出射的激光的輸出光功率P的關系擬合出P-V曲線，即激光器的實際輸出光功率與光電探測器的輸出電壓的關系曲線。

所述的基于測光反饋的熒光導航內窺鏡激光功率自動調整方法，其中，根據內窺鏡應用，設定其最遠觀察距離為Ncm，光電探測器的輸出電壓對應為V_N，此時，內窺鏡前端出射的激光的輸出光功率為最大值P_N：

對于D<N，此時，根據P-V曲線，可以得到實際需要的內窺鏡前端出射的激光的輸出光功率P；

對于D>N時，內窺鏡前端出射的激光的輸出光功率統一為P_N；