[發明專利]一種增強現實近紅外熒光導航系統及方法

在審

• 申請號: 202010514573.1
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111616799A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 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: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;G06T19/00;H04N9/31
• 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

本發明公開了一種增強現實近紅外熒光導航系統及方法，系統包括近紅外熒光導航裝置，用于激發并捕獲熒光信號，并將熒光信號轉換成熒光圖像后處理生成投影圖像；包括激發光源、濾光片組、成像透鏡組和分光鏡；投影模塊，接收生成的投影圖像，并根據投影圖像生成投影光；生成的投影光透過分光鏡后由成像透鏡組聚焦并成像于觀察組織上；通過投影技術，把不可見的近紅外熒光可視化，達到現實增強效果，解決傳統術中導航設備需要反復觀察顯示器圖像和核對實際生物組織熒光信號位置的問題。

技術領域

本發明涉及內熒光成像技術領域，尤其涉及的是一種增強現實近紅外熒光導航系統及方法。

背景技術

熒光成像技術在術中應用日益廣泛，可在手術過程中實時凸顯被造影劑所標記的目標組織，為術者提供血供或腫瘤、淋巴等解剖結構的位置信息。目前市面上熒光攝像系統通常利用攝像原件捕獲熒光信號，在醫用顯示器上直接顯示熒光圖像，或者經過與白光圖像融合等圖像處理后再顯示于顯示器上，術者需要反復通過顯示器圖像觀察熒光標識部位以進行解剖操作。但是，在開放式手術中，反復觀察顯示器圖像和核對實際生物組織位置對術者造成極大不便，不利于手術操作。

因此，現有的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增強現實近紅外熒光導航系統及方法，旨在解決操作者需要在通過顯示器觀察圖像和核對實際組織位置之間反復來回操作，造成操作不便的問題。

本發明的技術方案如下：一種增強現實近紅外熒光導航系統，其中，包括：

近紅外熒光導航裝置，用于激發并捕獲熒光信號，并將熒光信號轉換成熒光圖像后處理生成投影圖像；包括激發光源、濾光片組、成像透鏡組和分光鏡；

投影模塊，接收生成的投影圖像，并根據投影圖像生成投影光；

生成的投影光透過分光鏡后由成像透鏡組聚焦并成像于觀察組織上。

所述的增強現實近紅外熒光導航系統，其中，還包括近紅外相機和圖像處理單元，所述濾光片組波包括第一濾光片和第二濾光片：激發光源發出的激發光到達觀察組織，激發出近紅外熒光；近紅外熒光透過第一濾光片，并由成像透鏡組收集并聚焦；聚焦的近紅外熒光被分光鏡反射，透過第二濾光片后，成像于近紅外相機；近紅外相機把熒光信號轉換成圖像信號并傳輸到圖像處理單元；圖像處理單元將熒光圖像信號處理生成投影圖像并輸入到投影模塊。

所述的增強現實近紅外熒光導航系統，其中，所述第一濾光片為陷波濾光片。

所述的增強現實近紅外熒光導航系統，其中，所述第二濾光片為長波通濾光片。

所述的增強現實近紅外熒光導航系統，其中，所述分光鏡為二向色分光鏡。

一種如上述任一所述的增強現實近紅外熒光導航系統的圖像投影方法，其中，具體包括以下步驟：

S1：近紅外熒光導航裝置激發并捕獲熒光信號，并將熒光信號轉換成熒光圖像后處理生成投影圖像并反饋至投影模塊；

S2：投影模塊根據投影圖像生成投影光；

S3：投影光透過分光鏡后由成像透鏡組聚焦并成像于觀察組織上。

所述的圖像投影方法，其中，所述S1中具體包括以下過程：激發光源發出的激發光到達觀察組織，激發出近紅外熒光；近紅外熒光透過陷波濾光片后由成像透鏡組收集并聚焦；聚焦后的近紅外熒光被分光鏡反射，透過長波通濾光片后，成像于近紅外相機；近紅外相機把熒光信號轉換成熒光圖像信號并傳輸到圖像處理單元；圖像處理單元對熒光圖像進行處理，生成投影圖像并輸入到投影模塊。

所述的圖像投影方法，其中，所述近紅外相機的成像畫面和投影模塊的投影畫面經過空間重合匹配處理。