[發明專利]基于光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像方法及系統

有效

• 申請號: 201910482443.1
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110236694B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 顧兆泰;李娜娜;安昕;張浠
• 申請（專利權）人: 廣東歐譜曼迪科技有限公司
• 主分類號: A61B90/00
• 分類號: A61B90/00;A61B34/20
• 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;唐敏珊

本發明公開了一種基于光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像方法及系統，利用帶RGB拜耳濾色片的彩色相機在近紅外區間的染料熒光峰波段的不同響應特性，配合特定通道電子放大，增強采集的兩類熒光RGB分量差異，形成不同顏色的圖像信號，算法根據RGB分量將兩種熒光分別標記于白光圖像上，實現同屏雙譜近紅外熒光成像；本發明基于光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像系統的光路相對簡單，結構緊湊，利于集成。

技術領域

本發明涉及光學成像領域，尤其涉及的是一種基于光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像方法及系統。

背景技術

近紅外熒光造影技術目前被廣泛應用于術中導航，在分別獲取白光和熒光信號的基礎上，通過算法將近紅外熒光信號標記在白光圖像上，為手術操作者提供特定染料標記的淋巴、血管膽管和腫瘤等生物組織的位置信息。臨床可在同臺手術中聯合應用多種染料標記不同的生物組織，如分別標記血管與膽管等。

目前，在白光圖像基礎上，可對兩種染料進行熒光成像并疊加標記的系統主要采用雙相機分模式成像和三相機分光成像的方法。雙相機分模式成像是在應用白光相機進行白光成像的同時，通過模式切換控制不同的熒光激發光，近紅外相機在該模式下進行對應染料的熒光成像，通過算法合成輸出帶某一染料熒光標記的白光圖；該方案下，無法同時采集兩種染料的熒光信號，并同屏標記于白光圖像上，需要頻繁切換模式以分別觀察，不利于手術操作。三相機分光成像系統將白光，兩種染料的熒光分開感光，再通過算法合成實現同屏標記的功能；但該設計光路相對復雜，結構臃腫，不利于集成。

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光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像方法及系統，旨在解決現有的雙相機分模式成像系統需要頻繁切換模式以分別觀察，不利于手術操作，以及三相機分光成像系統光路相對復雜，結構臃腫，不利于集成的問題。

本發明的技術方案如下：一種基于光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像的方法，其中，具體包括以下步驟：

可見光、第一激發光和第二激發光入射到已被第一近紅外熒光劑和第二近紅外熒光劑染色的組織上；

從組織上反射回來的可見光、第一激發光、第二激發光，以及第一近紅外熒光劑被激發所生產的第一近紅外熒光和第二近紅外熒光劑被激發所產生的第二近紅外熒光被鏡組收集；

將第一激發光和第二激發光過濾掉；

將可見光、第一近紅外熒光和第二近紅外熒光根據光譜進行分光；

可見光生成可見光圖像，第一近紅外熒光和第二近紅外熒光生成近紅外熒光圖像；

根據算法從近紅外熒光圖像中區分出第一近紅外熒光圖像和第二近紅外熒光圖像；

將第一近紅外熒光圖像和第二近紅外熒光圖像進行熒光信號處理，并疊加到可見光圖像中，實現同屏近紅外雙譜熒光成像；

最后輸出帶紅外雙譜熒光的可見光圖像。

所述的基于光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像的方法，其中，所述第一激發光被陷波濾波片過濾掉，第二激發光被長波通濾光片過濾掉。

所述的基于光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像的方法，其中，所述可見光、第一近紅外熒光和第二近紅外熒光被二向色鏡根據光譜進行分光。

所述的基于光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像的方法，其中，所述可見光透過二向色分光鏡和短波通濾光片后，成像于可見光相機，生成可見光圖像。

所述的基于光譜響應特性的同屏近紅外雙譜熒光成像的方法，其中，所述第一近紅外熒光和第二近紅外熒光透過長波通濾光片成像于近紅外相機，生成近紅外熒光圖像。