CN102068311A - 医疗手术辅助导航及光动力生化分析系统 - Google Patents
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Abstract
医疗手术辅助导航及光动力生化分析系统。一种外科手术辅助导航设备，由数控复合波长光源，高清图像采集模块，电子多级滤光控制模块，实时数据输入/输出模块，上位机处理及控制软件单元模块，图像显示模块，微型暗室结构组成，其功能是对外科手术实施过程进行实时信息采集、局部(DNA级别)组织放大及施术导航、肿瘤切除术的标定及靶向施术导航、光动力治疗、手术档案建立。相对现有技术，本发明有效地将外科手术图像辅助导航、光动力治疗过程的生化分析、微电子技术、计算机信息技术和光学物理结合在一起，开发了一套新的术前细胞组织分析及术中标定技术和基于该技术的成套设备，为医学外科手术实施辅助导航、观察临床光动力案例、减少患者二次手术风险、降低并发症概率以及提高生存几率提供了高科技的装备技术保障，对行业生产力发展起到了积极的促进作用。
Description
所属技术领域：
本发明涉及一种应用于医疗外科手术领域的靶向组织标定、治疗的专用器械系统，属于生化技术、微电子技术、计算机软件领域结合的一项创新技术，用于临床实验和手术实施过程中的目标细胞及组织标定、肿瘤组织标定及光动力治疗。
背景技术：
目前，国内医学界关于人体组织细胞的靶向标定仅应用于临床试验、术前标定、早期诊断等过程，在实际临床操作中，尚无专业生化分析设备进行相关手术辅助导航。本发明填补国内行业空白，通过先进的微电子、光学技术和计算机软件图像分析相结合的方式，对外科手术，如肿瘤切除手术的光学、光动力分析及治疗提供了新的设备，使手术成功率大为上升，二次手术几率明显降低，同时视频资料的在线记录功能为档案建立提供了便捷的途径。
发明内容：
本发明的技术方案是：
1、病患生理特征的信息、医疗信息通过上位机软件进行录入采集(手动、IC\RFID、无线信息录入)；
2、采用多波长半导体激光及多波长LED，对对应病变部位进行可控(焦距、光斑、照度、光斑能量、脉冲、强度曲线可自由设置)多点照射；
3、通过流体光纤、高清摄像机、电子显微镜、电子内窥镜等图像装置，对病变部位进行实时图像采集；
4、滤光系统：在特定波长的光线照射下，病变部位产生光化学反应(如恶性肿瘤细胞通过卟啉类物的反应发出具有特定波长的荧光)，通过多级、多波长滤光系统将环境光和杂光滤除，使目标波长光线进入图像采集装置；
5、运动控制模块：包括光源定位模块和图像输入定位模块。通过细分步进电机和高精度编码器控制，实现光源对照射标靶的精确定位；图像输入定位模块可以被上位机控制，在自行研发的配套专用软件内置坐标系中进行定位、定点、预置位置移动。
6、上位机分析系统：为自行开发的软硬件集成结构，其主要功能有：采集生理特征；术中各项生理指标在线监视；进行对各个模块的动作控制(包括光源定位模块和图像输入系统的运动、高清图像采集控制、环境光线照度、受控光源的焦距、光斑、照度、光斑能量、脉冲、强度曲线控制)；通过核心模块加外围模块机制，对图像进行运算处理分析。
7、微型暗室结构：制造局部相对黑暗环境，使目标光线突出，便于图像采集和处理。
本发明的有益效果：
有效地将外科手术图像辅助导航、光动力治疗过程的生化分析、微电子技术、计算机软件技术和光学物理结合在一起，开发了一套新的术前目标细胞组织分析及术中标定技术和基于该技术的成套设备，为医学外科手术实施辅助导航、观察临床光动力案例、减少患者二次手术风险、降低并发症概率以及提高生存几率提供了高科技装备的技术保障，对行业生产力发展起到了积极的促进作用。
附图说明：
如图，附图是系统框架结构图。下面结合附图对本发明进一步说明。
如图所示，图中，1是数控复合波长光源，2是高清图像采集模块，3是电子多级滤光控制模块，4是实时数据输入/输出模块，5是上位机处理及控制软件单元模块，6是图像显示模块，7是微型暗室结构。
具体实施方式：
在图中，(1)数控复合波长光源，(2)高清图像采集模块，(3)电子多级滤光控制模块，(4)实时数据输入/输出模块，(5)上位机处理及控制软件单元模块，(6)图像显示模块，这6个模块之间用数据导线或无线网络器连接，保证数据传输；首先将前期信息录入(4)实时数据输入/输出模块，然后打开(2)高清图像采集模块，对实时图像进行采集，然后根据需要在(5)上位机处理及控制软件单元模块提供的软件操作界面中对(1)数控复合波长光源和(3)电子多级滤光控制模块进行需要的控制动作，(1)、(5)这两个模块工作时可处于(7)微型暗室结构中。所有系统外部采集进来的数据都通过(4)实时数据输入/输出模块送至(5)上位机处理及控制软件单元模块中进行处理，需要显示的数据通过(6)图像显示模块显示出来。
Claims (7)
1.一种设备，结构为多模块集成形式，由数控复合光源模块、电子多级滤光控制模块、高清图像采集模块、实时数据输入/输出模块、上位机处理及控制软件单元模块和微型暗室结构组成。其特征是：实时数据输入/输出模块可进行各方面数据采集，在微型暗室结构中通过使能数控复合光源和电子多级滤光控制模块，可达到激活目标图像的目的；高清图像采集模块可将图像转换为数据，通过实时数据输入/输出模块输送到上位机处理及控制软件单元模块进行分析处理，其结果可由图像显示模块进行输出；
2.根据权利要求1所述的设备，其特征是：具备实时数据输入/输出模块，该模块可通过手工、自动读取(IC，ID，RFID，各种无线信号)对医学实验信息和手术前患者综合相关信息进行录入，并能够对实验过程中或手术过程中的数据进行监控、显示；
3.根据权利要求1所述的设备，其特征是：数控复合光源模块可以被外部信号控制，该模块具备光动力医疗或实验过程所需波长(220nm～50cm-1)的激光以及LED光源，光源的焦距、光斑、照度、光斑能量、脉冲、强度曲线可在上位机软件中自由设置，由模块电子装置调校；
4.根据权利要求1所述的设备，其特征是：电子多级滤光控制模块可以被外部信号控制，具备多级滤光功能，能够将光动力医疗或实验过程中产生的特定波长光滤过，使其进入图像采集模块；
5.根据权利要求1所述的设备，其特征是：高清图像采集模块可以被外部信号控制，并实时显示接收的图像；
6.根据权利要求1所述的设备，其特征是：具备上位机处理及控制软件单元模块结构，其功能特点是通过实时数据输入/输出模块，可以分析并处理光动力生化反应分析系统的其他模块产生的输入/输出数据；
7.根据权利要求1所述的设备，其特征是：具备微型暗室结构，该结构的主要功能是遮挡环境光，制造相对局部黑暗环境。
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| CN2010106068739A CN102068311A (zh) | 2010-12-27 | 2010-12-27 | 医疗手术辅助导航及光动力生化分析系统 |
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