[發(fā)明專利]基于自發(fā)熒光技術(shù)和光學(xué)相干層析術(shù)的甲狀腺頸部組織分類和識(shí)別系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810407918.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN108523849A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁艷梅;侯方;于洋;高明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/00
• 分類號(hào): A61B5/00
• 代理公司: 天津耀達(dá)律師事務(wù)所 12223
• 代理人: 侯力

一種基于自發(fā)熒光技術(shù)和光學(xué)相干層析術(shù)的甲狀腺頸部組織分類和識(shí)別系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)把自發(fā)熒光成像系統(tǒng)和光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)有機(jī)地融合在一起，通過大范圍粗定位和小范圍精識(shí)別的方法，利用自發(fā)熒光成像系統(tǒng)對(duì)組織成份高靈敏的分辨能力和光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)對(duì)組織結(jié)構(gòu)的高分辨成像，實(shí)現(xiàn)快速、無標(biāo)記、無損、高靈敏、實(shí)時(shí)的甲狀腺頸部組織的分類和識(shí)別。本發(fā)明可有效提高甲狀腺臨床手術(shù)中醫(yī)生對(duì)甲狀旁腺、甲狀腺、脂肪和淋巴結(jié)等頸部組織的分類和識(shí)別效率和準(zhǔn)確率，輔助醫(yī)生保護(hù)甲狀旁腺、徹底清掃淋巴結(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙模式成像系統(tǒng)及方法，特別是基于自發(fā)熒光技術(shù)和光學(xué)相干層析術(shù)的可用于甲狀腺頸部組織分類和識(shí)別的系統(tǒng)及方法，是甲狀腺頸部組織成像的一種新系統(tǒng)及方法，屬于生物組織成像技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，甲狀腺癌的發(fā)病率呈逐年增高趨勢(shì)。甲狀腺部分或全部切除是大多數(shù)惡性和一些良性甲狀腺病變的最佳選擇。為了防止腫瘤病變復(fù)發(fā)，通常要清掃周圍的淋巴結(jié)。在甲狀腺手術(shù)中，為了防止術(shù)后出現(xiàn)低鈣血癥需要保護(hù)甲狀旁腺。而由于甲狀旁腺體積小(長(zhǎng)3-8毫米、寬2-5毫米、厚0.5-2毫米)、數(shù)目及位置不完全確定，而且與周圍的淋巴結(jié)和脂肪組織從外觀上很難區(qū)分，因此很容易被損壞或被錯(cuò)誤地切除。

鑒于保護(hù)甲狀旁腺和清掃淋巴結(jié)的兩個(gè)需求，在甲狀腺手術(shù)中亟需準(zhǔn)確分類和識(shí)別甲狀腺頸部組織，即甲狀旁腺、淋巴結(jié)及脂肪的方法。臨床上現(xiàn)有的分類和識(shí)別甲狀旁腺、淋巴結(jié)和脂肪的快速冰凍法和“浮沉法”存在損失組織樣品量和準(zhǔn)確度不高的問題。現(xiàn)有的輔助識(shí)別技術(shù)如超聲技術(shù)、基于亞甲藍(lán)和5-氨基乙酰丙酸(ALA)的熒光檢測(cè)、利用伽馬探頭的锝甲氧異腈(99mTc-MIBI)顯像術(shù)等技術(shù)存在分辨率不高或有毒性等問題。

基于自發(fā)熒光技術(shù)的方法，利用785nm波長(zhǎng)的光可以激發(fā)甲狀旁腺和甲狀腺產(chǎn)生峰值在822nm的近紅外自發(fā)熒光，從而可以從甲狀腺頸部組織中分類出甲狀旁腺和甲狀腺，而且由于甲狀旁腺的自發(fā)熒光比甲狀腺的高，從而可以定位甲狀旁腺。但是，近紅外自發(fā)熒光技術(shù)無法判斷所定位的甲狀旁腺是否為正常的甲狀旁腺，也無法分類淋巴結(jié)和脂肪。光學(xué)相干層析術(shù)可以對(duì)生物組織實(shí)現(xiàn)高分辨實(shí)時(shí)無損的結(jié)構(gòu)成像，已在眼科、皮膚及心內(nèi)科等醫(yī)學(xué)臨床上得到了廣泛的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)不同組織的分類和識(shí)別。對(duì)于甲狀腺頸部組織成像，光學(xué)相干層析術(shù)存在的問題是成像范圍小，無法快速定位甲狀旁腺。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，進(jìn)而對(duì)甲狀腺頸部組織進(jìn)行分類和識(shí)別，提供一種基于自發(fā)熒光技術(shù)和光學(xué)相干層析術(shù)的甲狀腺頸部組織分類和識(shí)別系統(tǒng)及方法，輔助醫(yī)生在甲狀腺手術(shù)中進(jìn)行組織分類和識(shí)別。

本發(fā)明把近紅外自發(fā)熒光技術(shù)高靈敏的組織成份分辨能力和光學(xué)相干層析術(shù)高分辨的結(jié)構(gòu)成像結(jié)合，進(jìn)行大范圍粗定位和小范圍精識(shí)別，可有效地輔助醫(yī)生在手術(shù)中分類和識(shí)別甲狀腺頸部組織。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種基于自發(fā)熒光技術(shù)和光學(xué)相干層析術(shù)的甲狀腺頸部組織分類和識(shí)別系統(tǒng)，是一種雙模式成像系統(tǒng)，包括串接在一起的光學(xué)相干層析(Optical Coherence Tomography，OCT)成像系統(tǒng)和自發(fā)熒光(Auto-fluorescence，AF)成像系統(tǒng)，其中，光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)可以是TD-OCT系統(tǒng)、SD-OCT系統(tǒng)或者是SS-OCT系統(tǒng)。

對(duì)于TD-OCT和AF雙模式成像系統(tǒng)及SS-OCT和AF雙模式成像系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件包括：寬譜光源(1)、第一耦合器(2)、第一環(huán)形器(3)、第一偏振控制器(4)、第一準(zhǔn)直器(5)、第一反射鏡(6)、第二環(huán)形器(7)、第二耦合器(8)、平衡探測(cè)器(9)、第二偏振控制器(10)、第二準(zhǔn)直器(11)、第一二向色鏡(12)、第二反射鏡(13)、掃描振鏡(14)、第一聚焦鏡(15)、樣品臺(tái)(16)、自發(fā)熒光激發(fā)光源(17)、第三準(zhǔn)直器(18)、第二二向色鏡(19)、光電探測(cè)器(20)；