CN112155562A - 一种甲状旁腺复合探测装置 - Google Patents
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Abstract
一种甲状旁腺复合探测装置，属于生物组织检测、鉴别技术领域，其特征是，包括探针，探针上设置血氧检测装置和甲状旁腺自体荧光检测装置，本发明还包括一个拉曼探测装置，所述拉曼探测装置包括拉曼入射光纤、返回光纤、拉曼激光器、拉曼光谱仪，所述拉曼入射光纤与拉曼激光器连接，所述拉曼返回光纤与处理器连接。与现有技术相比，本发明能准确探测甲状旁腺的位置，同时判断旁腺血供；另外，本发明利用首先发现的拉曼散射可以有效区分脂肪与甲状旁腺。
Description
技术领域
本发明涉及一种甲状旁腺复合探测装置，属于生物组织检测、鉴别技术领域。
背景技术
甲状腺手术的要点是：1)术中精准识别甲状旁腺；2)判断甲状旁腺是否存活。如果甲状旁腺存活，则保留该旁腺；如果不存活需要对甲状旁腺进行移植。判断旁腺是否存活主要依据是旁腺是否存在血供，现有技术中判断是否存在血供的方法是：荧光(ICG)造影剂法，其不足之处是：1)注射造影剂容易过敏；2)有创，给手术造成不必要的麻烦。
《甲状旁腺解剖的再认识及其在临床应用中价值的研究进展》(潘丽洁赵菁康骅《中国普外基础与临床》杂志2018年11月第25卷第11期)综述了现有技术对甲状旁腺血供的判断方法。
申请人在自体荧光成像识别甲状旁腺试验中发现在特定患者中，存在某些脂肪组织与甲状旁腺具有近似强度的自体荧光，导致甲状旁腺识别有假阳性的问题。
发明内容
本发明提供一种甲状旁腺复合探测装置，其能精准识别甲状旁腺以及判断甲状旁腺是否存在血供。另外，本发明还克服了由于脂肪组织而导致的假阳性问题。
本发明具体采用的技术方案是：
一种甲状旁腺复合探测装置，其特征是，包括探针，探针上设置血氧检测装置和甲状旁腺自体荧光检测装置。
本发明基本构思之一是将甲状旁腺识别与采用血氧饱和度检测相结合，精准识别甲状旁腺并判断旁腺是否存在血供。
根据血氧饱和度的检测装置不同，本发明大致分为两类技术方案，第一类技术方案是将血氧饱和度检测装置作为整体集成在探针端部的方案；第二类是探针端部引入光纤、激光器与光谱仪后置的方案。
第一类技术方案，共有两种形式：
其一，所述血氧检测装置包括至少两个发光LED、光电二极管，所述发光LED和光电二极管设置在探针头部；发光LED和光电二极管与控制器信号连接；探针中还包括自体荧光入射光纤和自体荧光返回光纤，所述自体荧光入射光纤与自体荧光激光器连接、所述自体荧光返回光纤与自体荧光光谱仪连接；自体荧光激光器与控制器连接；光谱仪与处理器连接。
其中，所述的发光LED目的是发射入射光，应当这样认为，能发射本发明波长的微型装置与本发明等同。
其中，所述的处理器可以是硬件形式，也可以是软件形式，例如：所述处理器可以是计算机或安装在计算机中的软件。
其中，所述发光LED的数量为两个或四个，其中发光LED为四个的方案其检测血氧饱和度更为精确，同时，其装置也更为复杂。
其中，所述光电二极管的数量为一个或两个。光电二极管的作用是采集血氧信号，其可采用一个光电二极管传递血氧信号至处理器，更加优选的是采用两个光电二极管。
其二：所述血氧检测装置为微型血氧模块，探针中还包括自体荧光入射光纤和自体荧光返回光纤，所述自体荧光入射光纤与自体荧光激光器连接、所述自体荧光返回光纤与自体荧光光谱仪连接；自体荧光激光器与控制器连接；光谱仪与计算机连接。
在该方案中，所述的微型血氧模块为满足本发明尺寸要求的市售商品。
第二类技术方案：
所述的甲状旁腺复合探测装置，包括探针、自体荧光入射、自体荧光返回光纤、自体荧光激光器、自体荧光光谱仪、血氧入射光纤、血氧返回光纤、血氧激光器、血氧光谱仪；自体荧光入射光纤与自体荧光激光器连接，自体荧光返回光纤与自体荧光光谱仪连接；血氧入射光纤连接血氧激光器，血氧返回光纤连接血氧光谱仪；自体荧光激光器、血氧激光器与控制器连接，自体荧光光谱仪与血氧光谱仪与处理器连接。
与第一类技术方案相比，第二类技术方案实质上是将光源、光谱仪后置，这样可以使探针的体积做到更小，其适用的范围更广。
作为一种替代方案，上述自体荧光入射光纤、血氧入射光纤在探针内可合为一股，后端分叉连接；自体荧光返回射光纤、血氧返回光纤在探针内可合为一股，后端分叉连接。
作为一种替代方案，本发明可以用一个光谱仪代替自体荧光光谱仪、血氧饱和度光谱仪。
本发明中，血氧检测装置包括两个入射光光源，两个光源入射光波长不同，其入射光波长范围为590-1050nm；自体荧光检测装置光源入射光波长为650nm-810nm。
更加优选的是，血氧检测装置两个光源入射光波长分别为590-710nm、800-1050nm。
申请人在本专利申请之前，申请了大量关于采用甲状旁腺自体荧光识别甲状旁腺的专利，并在不断的试验中发现，对某些患者来说，其特定脂肪组织与甲状旁腺有近似强度的自体荧光，从而导致了假阳性问题。
申请人认为，这一假阳性现象是申请人首次发现，这在全球范围内为申请人首创。
为解决这一问题，本发明提供的另一种方案是：
脂肪组织与其他组织(包括旁腺)细胞的成份具有明显的差异，我们测试了很多方法，发现利用拉曼散射能有效区分脂肪与其他组织。利用拉曼散射区分脂肪与其他组织也为全球首创。
为适用本发明的使用环境，本发明提供了一种有别于现有拉曼的探测装置，其核心思路是将拉曼散射仪的前端变成一个柔性的光纤装置，将拉曼主机后置，使探头和主机之间有足够距离，方便医生近台操作。其具体方案是：
所述的甲状旁腺复合探测装置，还包括一个拉曼探测装置，所述拉曼探测装置包括拉曼入射光纤、拉曼返回光纤、拉曼激光器、拉曼光谱仪，所述拉曼入射光纤与拉曼激光器连接，所述拉曼返回光纤与处理器连接。
其中，所述拉曼激光器发射的入射光波长为830-1064nm，优选的入射光波长为1064nm。
本发明选择830nm以上的入射光是由于脂肪、旁腺具有强烈的中心波长为822nm的自体荧光信号，如果低于830nm则自体荧光信号会把拉曼信号覆盖，无法识别。
本发明还包括监视装置，监视装置与处理器连接，监视装置的作用是当精确识别到甲状旁腺以及在甲状旁腺血供高于或低于血氧饱和度阈值时给出不同的监视(或警示)信号。这种监视信号可以是图像、数字、光、电等信号，因此，本发明的监视装置可以是显示屏、数码管、声或光报警器。
为了收集微弱的自体荧光、血氧信号以及拉曼信号，本发明在探针的头部还设有弱光收集装置。
具体的，所述弱光收集装置是直径为1-5mm的透镜。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1)本发明能准确探测甲状旁腺的位置，同时判断旁腺血供；
2)目前临床上很难用肉眼及其他方法区分脂肪与旁腺，本发明利用首先发现的拉曼散射可以有效区分脂肪与甲状旁腺。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例2的机构示意图；
图3是实施例2探针的仰视结构示意图；
图4是本发明弱光收集装置的结构示意图；
具体实施方式
实施例1
如图1所示，探针2端部设置弱光收集装置1，所述弱光收集装置1是直径为1-5mm的透镜，两个血氧光源5与血氧入射光纤4连接，自体荧光光源10与自体荧光入射光纤12连接，作为一个替代方案，血氧入射光纤4、自体荧光入射光纤12在探针2内可为一根光纤，其后端分叉后分别连接血氧光源和自体荧光光源。
血氧光谱仪6与血氧返回光纤3连接，自体荧光光谱仪11与自体荧光返回光纤13连接，作为替代方案，血氧返回光纤3、自体荧光返回光纤11在探针2内可合为一根光纤。
血氧光源5、自体荧光光源10与控制器7连接，控制器7控制光源发射特定波长的入射光；血氧光谱仪6、自体荧光光谱仪11与处理器8连接，处理器8处理返回信号，并通过监视装置9发出指示信号。
实施例2
如图2、3所示，本方案与实施例1相比，主要区别是血氧浓度监视装置不同，其包括两个发光LED14、光电二极管15，所述发光LED14和光电二极管15设置在探针2头部；发光LED14和光电二极管15与控制器7信号连接；探针2中还包括自体荧光入射光纤12和自体荧光返回光纤13，所述自体荧光入射光纤12与自体荧光激光器10连接、所述自体荧光返回光纤13与自体荧光光谱仪11连接；自体荧光激光器10与控制器7连接；光谱仪11与处理器8连接。
Claims (17)
1.一种甲状旁腺复合探测装置，其特征是，包括探针，探针上设置血氧检测装置和甲状旁腺自体荧光检测装置。
2.根据权利要求1所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，所述血氧检测装置包括至少两个发光LED、光电二极管，所述发光LED和光电二极管设置在探针端部；发光LED和光电二极管与控制器信号连接；探针中还包括自体荧光入射光纤和自体荧光返回光纤，所述自体荧光入射光纤与自体荧光激光器连接、所述自体荧光返回光纤与自体荧光光谱仪连接；自体荧光激光器与控制器连接；光谱仪与处理器连接。
3.根据权利要求2所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，所述发光LED的数量为两个或四个。
4.根据权利要求2所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，所述光电二极管的数量为一个或两个。
5.根据权利要求1所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，所述血氧检测装置为微型血氧模块，探针中还包括自体荧光入射光纤和自体荧光返回光纤，所述自体荧光入射光纤与自体荧光激光器连接、所述自体荧光返回光纤与自体荧光光谱仪连接；自体荧光激光器与控制器连接；光谱仪与处理器连接。
6.根据权利要求1所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，包括探针、自体荧光入射、返回光纤、自体荧光激光器、自体荧光光谱仪、血氧入射、返回光纤、血氧激光器、血氧光谱仪；自体荧光入射光纤与自体荧光激光器连接，自体荧光返回光纤与自体荧光光谱仪连接；血氧入射光纤连接血氧激光器，血氧返回光纤连接血氧光谱仪；自体荧光激光器、血氧激光器与控制器连接，自体荧光光谱仪与血氧光谱仪与处理器连接。
7.根据权利要求1所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，包括探针、入射光纤、返回光纤、自体荧光激光器、自体荧光光谱仪、血氧激光器、血氧光谱仪；入射光纤后端分为2-5股，分别连接自体荧光激光器和血氧激光器，其中自体荧光激光器为一个、血氧激光器数量为2-4个；返回光纤后端分为两股，分别连接自体荧光光谱仪和血氧光谱仪；自体荧光激光器、血氧激光器与控制器连接，自体荧光光谱仪与血氧光谱仪与处理器连接。
8.根据权利要求6或7所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，自体荧光光谱仪、自体荧光光谱仪为同一个光谱仪。
9.根据权利要求1、6或7所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，血氧检测装置包括两个入射光光源，两个光源入射光波长不同，其入射光波长范围为590-1050nm；自体荧光检测装置光源入射光波长为650nm-810nm。
10.根据权利要求9所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，血氧检测装置两个光源入射光波长分别为590-710nm、800-1050nm。
11.根据权利要求1或6所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，还包括一个拉曼探测装置，所述拉曼探测装置包括拉曼入射光纤、返回光纤、拉曼激光器、拉曼光谱仪，所述拉曼入射光纤与拉曼激光器连接，所述拉曼返回光纤与处理器连接。
12.根据权利要求1所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，包括探针、入射光纤、返回光纤、自体荧光激光器、自体荧光光谱仪、血氧激光器、血氧光谱仪、拉曼激光器、拉曼光谱仪；入射光纤后端分为2-6股，分别连接自体荧光激光器、血氧激光器和拉曼激光器，其中自体荧光激光器、拉曼激光器为一个、血氧激光器数量为2-4个；返回光纤后端分为三股，分别连接自体荧光光谱仪、血氧光谱仪和拉曼光谱仪；自体荧光激光器、血氧激光器、拉曼激光器与控制器连接，自体荧光光谱仪、血氧光谱仪、拉曼光谱仪与处理器连接。
13.根据权利要求11或12所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，所述拉曼激光器发射的入射光波长为830-1064nm。
14.根据权利要求1任一项所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，还包括监视装置，监视装置与处理器连接。
15.根据权利要求14所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，所述监视装置是显示屏、数码管、声或光报警器。
16.根据权利要求1所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，在探针的头部还设有弱光收集装置。
17.根据权利要求15所述的甲状旁腺复合探测装置，其特征是，所述弱光收集装置是直径为1-5mm的透镜。
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