CN114831730A - 一种光谱特征原位反馈系统 - Google Patents
一种光谱特征原位反馈系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114831730A CN114831730A CN202210462835.3A CN202210462835A CN114831730A CN 114831730 A CN114831730 A CN 114831730A CN 202210462835 A CN202210462835 A CN 202210462835A CN 114831730 A CN114831730 A CN 114831730A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber bundle
- coordinate point
- optical fiber
- spectrum
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims abstract description 66
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 68
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 12
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 claims description 7
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 6
- MOFVSTNWEDAEEK-UHFFFAOYSA-M indocyanine green Chemical group [Na+].[O-]S(=O)(=O)CCCCN1C2=CC=C3C=CC=CC3=C2C(C)(C)C1=CC=CC=CC=CC1=[N+](CCCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=C(C=CC=C3)C3=C2C1(C)C MOFVSTNWEDAEEK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229960004657 indocyanine green Drugs 0.000 claims description 6
- PDXNSXLPXJFETD-DYVQZXGMSA-N (2e)-2-[(2e)-2-[2-[4-[(2s)-2-[[4-[(2-amino-4-oxo-1h-pteridin-6-yl)methylamino]benzoyl]amino]-2-carboxyethyl]phenoxy]-3-[(e)-2-[3,3-dimethyl-5-sulfo-1-(4-sulfobutyl)indol-1-ium-2-yl]ethenyl]cyclohex-2-en-1-ylidene]ethylidene]-3,3-dimethyl-1-(4-sulfobutyl)i Chemical compound OS(=O)(=O)CCCCN1C2=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C(C)(C)\C1=C/C=C\1C(OC=2C=CC(C[C@H](NC(=O)C=3C=CC(NCC=4N=C5C(=O)N=C(N)NC5=NC=4)=CC=3)C(O)=O)=CC=2)=C(\C=C\C=2C(C3=CC(=CC=C3[N+]=2CCCCS(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O)(C)C)CCC/1 PDXNSXLPXJFETD-DYVQZXGMSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 102000006815 folate receptor Human genes 0.000 description 1
- 108020005243 folate receptor Proteins 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2055—Optical tracking systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2068—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis using pointers, e.g. pointers having reference marks for determining coordinates of body points
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Robotics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本申请提供了一种光谱特征原位反馈系统，系统包括：近红外激光发射器，第一滤光片光具座，第二滤光片光具座，带通滤光片，准直镜，长通滤光片，光谱仪，液晶显示屏，处理模块；近红外激光发射器通过第一光纤束与固定有带通滤光片的第一滤光片光具座连接；第一滤光片光具座还通过第二光纤束与准直镜连接；光谱仪通过第三光纤束与固定有长通滤光片的第二滤光片光具座连接；第二滤光片光具座还通过第四光纤束与准直镜连接；近红外激光发射器，用于发出激光；光谱仪，用于基于荧光，得到光谱；处理模块，用于基于光谱，得到光谱特征信息。本申请能够使操作者不必在照射病患时分心抬头观看大屏幕，从而大幅减少了手部晃动的可能性，提升了操作效率。
Description
技术领域
本申请涉及医疗技术领域，具体而言，涉及一种光谱特征原位反馈系统。
背景技术
目前，恶性肿瘤是威胁人类生命健康的最大杀手之一，针对恶性肿瘤患者，首选的治疗方式是通过手术切除恶性肿瘤。近年来兴起的荧光导航手术技术已成功应用于肿瘤切除手术中。
然而，在荧光导航手术技术应用过程中，在医务工作者每次使用光谱反馈装置照射患者身体上注射有荧光示踪剂的部位时，需要医务工作者在稳定手持光谱反馈装置的同时，抬头观看手术室中大屏幕中上述部位反射出的荧光的光谱图像以了解相应的光谱特征信息(光谱特征信息能够反映上述部位是否为病变部位)，这样，容易使得操作者(即医务工作者)手部不自觉的产生抖动，而一旦操作者手抖，便会导致光谱反馈装置实际照射的位置与预期出现偏差从而需要操作者重新进行操作，造成操作的时间增加。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种光谱特征原位反馈系统，能够使操作者不必在照射病患时分心抬头观看大屏幕，从而大幅减少了手部晃动的可能性，提升了操作效率。
本申请实施例提供了一种光谱特征原位反馈系统，所述系统包括：近红外激光发射器，第一滤光片光具座，第二滤光片光具座，带通滤光片，准直镜，长通滤光片，荧光光谱仪，液晶显示屏，处理模块；
所述近红外激光发射器通过第一光纤束与固定有所述带通滤光片的所述第一滤光片光具座连接；
所述第一滤光片光具座还通过第二光纤束与所述准直镜连接；
所述荧光光谱仪通过第三光纤束与固定有所述长通滤光片的所述第二滤光片光具座连接；
所述第二滤光片光具座还通过第四光纤束与所述准直镜连接，其中，所述第四光纤束的第一预设部分与所述第二光纤束的第二预设部分耦合在一起，所述第一预设部分的其中一端为所述第四光纤束与所述准直镜连接的一端，所述第二预设部分的其中一端为所述第二光纤束与所述准直镜连接的一端；
所述近红外激光发射器，用于发出近红外激光，其中，所述近红外激光依次经过所述第一光纤束、所述带通滤光片、所述第二光纤束和所述准直镜向所述系统外部照射；
所述荧光光谱仪，用于当所述近红外激光照射在人体上注射有荧光示踪剂的目标部位上时，接收所述目标部位反射的荧光中的至少部分荧光，并基于所述至少部分荧光，得到所述至少部分荧光的光谱，其中，所述至少部分荧光依次经过所述准直镜、所述第四光纤束、所述长通滤光片和所述第三光纤束到达所述荧光光谱仪，所述光谱的横轴为波长，所述光谱的纵轴为光强；
所述处理模块，用于基于所述光谱，得到所述至少部分荧光的光谱特征信息；
所述液晶显示屏，用于显示所述光谱特征信息。
在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：凸透镜，LED光源；
所述凸透镜通过第五光纤束与所述准直镜连接，其中，所述第五光纤束的第三预设部分、所述第一预设部分和所述第二预设部分耦合在一起，所述第三预设部分的其中一端为所述第五光纤束与所述准直镜连接的一端；
所述LED光源，用于在所述光谱特征信息出现异常时，发出光束，其中，所述光束依次经过所述凸透镜、所述第五光纤束和所述准直镜照射在所述目标部位上。
在一种可能的实施方式中，所述LED光源包括：蓝光LED光源，绿光LED光源。
在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：扬声器；
所述扬声器，用于对于每一所述光谱特征信息，在该光谱特征信息出现异常时，发出用于表征该光谱特征信息出现异常的语音提示信息。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块，还用于：
在基于所述光谱，得到所述至少部分荧光的光谱特征信息之前，对所述光谱进行平滑处理，得到平滑处理后的光谱，并将所述平滑处理后的光谱作为所述光谱。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块对所述光谱进行平滑处理，得到平滑处理后的光谱时，具体用于：
按照从左到右的顺序，将所述光谱中包括的全部n个坐标点中每连续i个坐标点分为一组，得到多个坐标点组，其中，i≥2；
对于每一所述坐标点组，将该坐标点组中包括的坐标点的横坐标数值进行算数平均，以及，将该坐标点组中包括的坐标点的纵坐标数值进行算数平均，得到该坐标点组对应的平均横坐标数值以及该坐标点组对应的平均纵坐标数值；
对于每一所述坐标点组，在目标坐标系上标注出该坐标点组对应的目标坐标点，其中，所述目标坐标系的横轴为波长，所述目标坐标系的纵轴为光强，所述目标坐标点的横坐标数值为该坐标点组对应的平均横坐标数值，所述目标坐标点的纵坐标数值为该坐标点组对应的平均纵坐标数值；
将所述目标坐标系中每两个水平相邻的目标坐标点进行连线，得到所述平滑处理后的光谱。
在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：把手。
在一种可能的实施方式中，所述光谱特征信息，至少包括：荧光峰值，峰位波长，积分强度。
在一种可能的实施方式中，所述荧光示踪剂为吲哚菁绿ICG或OTL38。
在一种可能的实施方式中，所述近红外激光发射器为785nm近红外激光发射器，所述带通滤光片的带通范围中包括785nm且所述带通滤光片的带宽在1nm～10nm之间，所述长通滤光片的截止波长在795nm～810nm之间，所述荧光光谱仪为800-900nm荧光光谱仪。
本申请实施例提供的一种光谱特征原位反馈系统，能够使操作者不必在照射病患时分心抬头观看大屏幕，从而大幅减少了手部晃动的可能性，提升了操作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种光谱特征原位反馈系统的内部结构示意图；
图2示出了本申请实施例提供的一种光谱特征原位反馈系统的外部结构示意图；
图3示出了本申请实施例提供的一种光谱特征原位反馈系统的结构示意图；
图4示出了本申请实施例提供的另一种光谱特征原位反馈系统的结构示意图；
图5示出了本申请实施例提供的一种光谱的示意图；
图6示出了本申请实施例提供的一种经过平滑处理后的光谱的示意图；
图7示出了本申请实施例提供的另一种光谱的示意图。
附图标记：1-近红外激光发射器；2-第一光纤束；3-第一滤光片光具座；4-带通滤光片；5-第二光纤束；6-准直镜；7-荧光光谱仪；8-第三光纤束；9-第二滤光片光具座；10-长通滤光片；11-第四光纤束；12-处理模块；13-液晶显示屏；14-凸透镜；15-LED光源；16-第五光纤束；17-扬声器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。
为便于对本实施例进行理解，对本申请实施例提供的一种xx方法、装置、电子设备及存储介质进行详细介绍。
参照图1以及图2所示，为本申请实施例提供的一种光谱特征原位反馈系统的内部结构示意图和本申请实施例提供的一种光谱特征原位反馈系统的外部结构示意图，所述系统包括：近红外激光发射器1，第一滤光片光具座3，第二滤光片光具座9，带通滤光片4，准直镜6，长通滤光片10，荧光光谱仪7，液晶显示屏13，处理模块12；
所述近红外激光发射器1通过第一光纤束2与固定有所述带通滤光片4的所述第一滤光片光具座3连接；
所述第一滤光片光具座3还通过第二光纤束5与所述准直镜6连接；
所述荧光光谱仪7通过第三光纤束8与固定有所述长通滤光片10的所述第二滤光片光具座9连接；
所述第二滤光片光具座9还通过第四光纤束11与所述准直镜6连接，其中，所述第四光纤束11的第一预设部分与所述第二光纤束5的第二预设部分耦合在一起，所述第一预设部分的其中一端为所述第四光纤束11与所述准直镜6连接的一端，所述第二预设部分的其中一端为所述第二光纤束5与所述准直镜6连接的一端；
所述近红外激光发射器1，用于发出近红外激光，其中，所述近红外激光依次经过所述第一光纤束2、所述带通滤光片4、所述第二光纤束5和所述准直镜6向所述系统外部照射；
所述荧光光谱仪7，用于当所述近红外激光照射在人体上注射有荧光示踪剂的目标部位上时，接收所述目标部位反射的荧光中的至少部分荧光，并基于所述至少部分荧光，得到所述至少部分荧光的光谱，其中，所述至少部分荧光依次经过所述准直镜6、所述第四光纤束11、所述长通滤光片10和所述第三光纤束8到达所述荧光光谱仪7，所述光谱的横轴为波长，所述光谱的纵轴为光强；
所述处理模块12，用于基于所述光谱，得到所述至少部分荧光的光谱特征信息；
所述液晶显示屏13，用于显示所述光谱特征信息。
示例性的，液晶显示屏13可以为LED液晶显示屏或LCD液晶显示屏。
参照图3所示，为本申请实施例提供的一种光谱特征原位反馈系统的结构示意图，在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：凸透镜14，LED光源15；
所述凸透镜14通过第五光纤束16与所述准直镜6连接，其中，所述第五光纤束16的第三预设部分、所述第一预设部分和所述第二预设部分耦合在一起，所述第三预设部分的其中一端为所述第五光纤束16与所述准直镜6连接的一端；
所述LED光源15，用于在所述光谱特征信息出现异常时，发出光束，其中，所述光束依次经过所述凸透镜14、所述第五光纤束16和所述准直镜6照射在所述目标部位上。
需要说明的是，对于每一光谱特征信息，该光谱特征信息存在对应的预设正常值范围，一旦该光谱特征信息的数值处于该预设正常值范围之外，则确定该光谱特征信息出现异常。
通过将第五光纤束16的第三预设部分和第二光纤束5的第二预设部分耦合在一起，可以使得LED光源15发出的光束照射到的区域和近红外激光发射器1发出的近红外激光照射的区域(基本)重合，从而在光谱特征信息出现异常时，使得(本系统的)使用者能够快速清晰的看清目标部位(此时的目标部位即为病变部位)的范围以及轮廓。
在一种可能的实施方式中，所述LED光源15包括：蓝光LED光源，绿光LED光源。
示例性的，在光谱特征信息包括：荧光峰值、峰位波长和积分强度的情况下，在荧光峰值出现异常时，可以仅使蓝光LED光源发出光束(发出的为蓝色光束)；在峰位波长出现异常时，可以仅使绿光LED发出光束(发出的为绿色光束)；在积分强度出现异常时，可以使蓝光LED和绿光LED同时发出光束(即同时发出蓝色光束和绿色光束)。
选择蓝光LED和绿光LED的原因在于：在手术室环境(即本系统的应用环境)中，蓝光和绿光是与手术室环境内的颜色反差最明显的光线，这样，在光谱特征信息出现异常时，照射在目标部位上的蓝光和/或绿光能够使得医务工作者快速清晰的看出目标部位的范围以及轮廓。
参照图4所示，为本申请实施例提供的另一种光谱特征原位反馈系统的结构示意图，在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：扬声器17；
所述扬声器17，用于对于每一所述光谱特征信息，在该光谱特征信息出现异常时，发出用于表征该光谱特征信息出现异常的语音提示信息。
示例性的，在光谱特征信息包括：荧光峰值，峰位波长，积分强度的情况下，在荧光峰值出现异常时，扬声器17可以发出“嘀嘀嘀”的声音；在峰位波长出现异常时，扬声器17可以发出“咚咚咚”的声音；在积分强度出现异常时，扬声器17可以发出“哒哒哒”的声音，从而使用户能够在无需专注于液晶显示屏的情况下能够迅速得知是具体哪个光谱特征信息出现了异常。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块12，还用于：
在基于所述光谱，得到所述至少部分荧光的光谱特征信息之前，对所述光谱进行平滑处理，得到平滑处理后的光谱，并将所述平滑处理后的光谱作为所述光谱。
平滑处理也称为去毛刺处理。
在一种可能的实施方式中，所述处理模块12对所述光谱进行平滑处理，得到平滑处理后的光谱时，具体用于：
按照从左到右的顺序，将所述光谱中包括的全部n个坐标点中每连续i个坐标点分为一组，得到多个坐标点组，其中，i≥2；
对于光谱中包括的每个坐标点，该坐标点仅包括于一个坐标点组中。
当i能够整除n时，则得到n/i个坐标点组，每个坐标点组中均包括i个坐标点；
例如，光谱中共包括100(即n为100)个坐标点，当i＝5时，则按照从左到右的顺序(也即横坐标数值(波长)从小到大的顺序)，第1个坐标点到第5个坐标点为一组，第6个坐标点到第10个坐标点为一组，…，第96个坐标点到第100个坐标点(即光谱中的最后一个坐标点)为一组，得到共计20个坐标点组。
当i不能整除n时，则得到[n/i]([]的含义为取整，例如，[10/3]即为3，[8/3]即为2)+1个坐标点组，其中，前[n/i]个坐标点组中每个坐标点组均包括i个坐标点，最后一个坐标点组中包括n-[n/i]*i个坐标点。
例如，光谱中共包括103(即n为103)个坐标点，当i＝5时，则按照从左到右的顺序(也即横坐标数值(波长)从小到大的顺序)，第1个坐标点到第5个坐标点为一组，第6个坐标点到第10个坐标点为一组，…，第96个坐标点到第100个坐标点为一组，第101个坐标点到第103个坐标点为一组，共计得到21个坐标点组。
对于每一所述坐标点组，将该坐标点组中包括的坐标点的横坐标数值进行算数平均，以及，将该坐标点组中包括的坐标点的纵坐标数值进行算数平均，得到该坐标点组对应的平均横坐标数值以及该坐标点组对应的平均纵坐标数值；
示例性的，存在三个坐标点组(每个坐标点组均包括3个坐标点)，分别为第一坐标点组、第二坐标点组合和第三坐标点组。
其中，第一坐标点组包括：坐标点A(810，300)、坐标点B(820，310)和坐标点C(830，320)；
第二坐标点组包括：坐标点D(840，330)、坐标点E(850，350)和坐标点F(860，370)；
第三坐标点组包括：坐标点G(870，400)、坐标点H(880，410)和坐标点I(890，420)。
那么，第一坐标点组对应的平均横坐标数值即为(810+820+830)/3＝820，第一坐标点组对应的平均纵坐标数值即为(300+310+320)/3＝310；第二坐标点组对应的平均横坐标数值即为(840+850+860)/3＝850，第二坐标点组对应的平均纵坐标数值即为(330+350+370)/3＝350；第三坐标点组对应的平均横坐标数值即为(870+880+890)/3＝880，第三坐标点组对应的平均纵坐标数值即为(400+410+420)/3＝410。
对于每一所述坐标点组，在目标坐标系上标注出该坐标点组对应的目标坐标点，其中，所述目标坐标系的横轴为波长，所述目标坐标系的纵轴为光强，所述目标坐标点的横坐标数值为该坐标点组对应的平均横坐标数值，所述目标坐标点的纵坐标数值为该坐标点组对应的平均纵坐标数值；
如前一步骤所述的，那么，第一坐标点组对应的第一目标坐标点即为(820，310)；第二目标点组对应的第二目标坐标点即为(850，350)；第三坐标点组对应的第三目标坐标点即为(880，410)。
将所述目标坐标系中每两个水平相邻的目标坐标点进行连线，得到所述平滑处理后的光谱。
将第一目标坐标点和第二目标坐标点进行直连连线，以及，将第二目标坐标点和第三目标坐标点进行直线连线，便得到了平滑处理后的光谱。
参照图5所示，为本申请实施例提供的一种光谱的示意图，图5中包括9(即n为9)个坐标点(坐标点A1～坐标点A9)，每个坐标点的坐标已经标示于图5中。
参照图6所示，为本申请实施例提供的一种经过平滑处理后的光谱的示意图，在设定i为3的情况下，图5在经过上述平滑处理步骤后得到了图6，图6中包括目标坐标点S1(400，40)、目标坐标点S2(550，55)和目标坐标点S3(750，45)。
在一种可能的实施方式中，所述系统还包括：把手。
为了便于使用者稳定地手持本系统，优选的，本系统还设置有把手。
示例性的，把手可以设置于本系统的下方；优选的，为了在把手损坏时能够进行更换，把手可以为可拆卸式的；优选的，把手的材质可以为高分子材料。
在一种可能的实施方式中，所述光谱特征信息，至少包括：荧光峰值，峰位波长，积分强度。
以上仅为最常用以及最重要的三个光谱特征信息，示例性的，光谱特征信息还可以包括：半峰宽、斯托克拉斯位移等。
优选的，用户可以根据实际需要手动调整液晶显示屏13上具体显示哪些光谱特征信息，以及每一光谱特征信息在液晶显示屏13上的显示位置。
荧光峰值即为光谱中每一坐标点的纵坐标数值中最大的纵坐标数值，例如，存在3个坐标点，分别为：坐标点a(800，300)、坐标点b(850，350)和坐标点c(900，400)，那么，荧光峰值即为400(cd)。
峰位波长即为(光谱中)纵坐标数值最大的坐标点的横坐标数值，例如，存在3个坐标点，分别为：坐标点a(800，300)、坐标点b(850，350)和坐标点c(900，400)，那么，纵坐标数值最大的坐标点即为坐标点c，荧光峰值即为400，峰位波长即为坐标点c的横坐标数值900(nm)。
积分强度即为光谱中的光谱曲线(即为光谱中每两个水平相邻的坐标的连线)、上述光谱曲线在(光谱的)横轴上的投影、光谱中横坐标数值最小的坐标点到(光谱的)横轴的垂线和光谱中横坐标数值最大的坐标点到(光谱的)横轴的垂线所围成的目标区域的面积。
参照7所示，为本申请实施例提供的另一种光谱的示意图，其中，图7对目标区域进行了阴影填充，在图7(所示的光谱)中存在三个坐标点S1(400，40)、S2(550，55)和S3(750，45)，那么，图7所示的光谱的荧光峰值即为55(cd)，峰位波长即为550(nm)，积分强度(即图7中的阴影填充区域的面积，也即目标区域的面积)即为：(40+55)*(550-400)/2+(55+45)*(750-550)/2＝95*75+100*100＝7125+10000＝17125(nm.cd)。
在一种可能的实施方式中，所述荧光示踪剂为吲哚菁绿ICG或OTL38。
吲哚菁绿，英文全称为Indocyanine green。
OTL38为美国FDA批准的叶酸受体靶向荧光剂。
在一种可能的实施方式中，所述近红外激光发射器1为785nm近红外激光发射器，所述带通滤光片4的带通范围中包括785nm且所述带通滤光片4的带宽在1nm～10nm之间，所述长通滤光片10的截止波长在795nm～810nm之间，所述荧光光谱仪7为800-900nm荧光光谱仪。
785nm近红外激光发射器能够发出波长为785nm的近红外激光。
例如，带通滤光片4可以为785/10nm带通滤光片(该785/10nm带通滤光片的带通范围即为780nm～790nm，该785/10nm带通滤光片的带宽即为10nm)，其能够使波长处于780(785-10/2)nm至790(785+10/2)nm这个区间范围内的光线通过，阻隔波长处于780nm至790nm这个区间范围之外的光线。
例如，长通滤光片10可以为800nm长通滤光片(该800nm长通滤光片的截止波长即为800nm)，其能够使波长在800nm及以上的光线通过，阻隔波长在800nm以下的光线。
800-900nm荧光光谱仪能够得到波长在800nm至900nm这个区间范围内的光线的光谱。
本申请实施例提供的一种光谱特征原位反馈系统，能够使操作者不必在照射病患时分心抬头观看大屏幕，从而大幅减少了手部晃动的可能性，提升了操作效率。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述系统包括：近红外激光发射器，第一滤光片光具座，第二滤光片光具座，带通滤光片，准直镜，长通滤光片，荧光光谱仪，液晶显示屏，处理模块；
所述近红外激光发射器通过第一光纤束与固定有所述带通滤光片的所述第一滤光片光具座连接；
所述第一滤光片光具座还通过第二光纤束与所述准直镜连接；
所述荧光光谱仪通过第三光纤束与固定有所述长通滤光片的所述第二滤光片光具座连接；
所述第二滤光片光具座还通过第四光纤束与所述准直镜连接，其中，所述第四光纤束的第一预设部分与所述第二光纤束的第二预设部分耦合在一起，所述第一预设部分的其中一端为所述第四光纤束与所述准直镜连接的一端，所述第二预设部分的其中一端为所述第二光纤束与所述准直镜连接的一端；
所述近红外激光发射器，用于发出近红外激光，其中，所述近红外激光依次经过所述第一光纤束、所述带通滤光片、所述第二光纤束和所述准直镜向所述系统外部照射；
所述荧光光谱仪，用于当所述近红外激光照射在人体上注射有荧光示踪剂的目标部位上时，接收所述目标部位反射的荧光中的至少部分荧光，并基于所述至少部分荧光，得到所述至少部分荧光的光谱，其中，所述至少部分荧光依次经过所述准直镜、所述第四光纤束、所述长通滤光片和所述第三光纤束到达所述荧光光谱仪，所述光谱的横轴为波长，所述光谱的纵轴为光强；
所述处理模块，用于基于所述光谱，得到所述至少部分荧光的光谱特征信息；
所述液晶显示屏，用于显示所述光谱特征信息。
2.根据权利要求1所述的光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述系统还包括：凸透镜，LED光源；
所述凸透镜通过第五光纤束与所述准直镜连接，其中，所述第五光纤束的第三预设部分、所述第一预设部分和所述第二预设部分耦合在一起，所述第三预设部分的其中一端为所述第五光纤束与所述准直镜连接的一端；
所述LED光源，用于在所述光谱特征信息出现异常时，发出光束，其中，所述光束依次经过所述凸透镜、所述第五光纤束和所述准直镜照射在所述目标部位上。
3.根据权利要求2所述的光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述LED光源包括：蓝光LED光源，绿光LED光源。
4.根据权利要求1所述的光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述系统还包括：扬声器；
所述扬声器，用于对于每一所述光谱特征信息，在该光谱特征信息出现异常时，发出用于表征该光谱特征信息出现异常的语音提示信息。
5.根据权利要求1所述的光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述处理模块，还用于：
在基于所述光谱，得到所述至少部分荧光的光谱特征信息之前，对所述光谱进行平滑处理，得到平滑处理后的光谱，并将所述平滑处理后的光谱作为所述光谱。
6.根据权利要求5所述的光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述处理模块对所述光谱进行平滑处理，得到平滑处理后的光谱时，具体用于：
按照从左到右的顺序，将所述光谱中包括的全部n个坐标点中每连续i个坐标点分为一组，得到多个坐标点组，其中，i≥2；
对于每一所述坐标点组，将该坐标点组中包括的坐标点的横坐标数值进行算数平均，以及，将该坐标点组中包括的坐标点的纵坐标数值进行算数平均，得到该坐标点组对应的平均横坐标数值以及该坐标点组对应的平均纵坐标数值；
对于每一所述坐标点组，在目标坐标系上标注出该坐标点组对应的目标坐标点，其中，所述目标坐标系的横轴为波长，所述目标坐标系的纵轴为光强，所述目标坐标点的横坐标数值为该坐标点组对应的平均横坐标数值，所述目标坐标点的纵坐标数值为该坐标点组对应的平均纵坐标数值；
将所述目标坐标系中每两个水平相邻的目标坐标点进行连线，得到所述平滑处理后的光谱。
7.根据权利要求1所述的光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述系统还包括：把手。
8.根据权利要求1所述的光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述光谱特征信息，至少包括：荧光峰值，峰位波长，积分强度。
9.根据权利要求1所述的光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述荧光示踪剂为吲哚菁绿ICG或OTL38。
10.根据权利要求1所述的光谱特征原位反馈系统，其特征在于，所述近红外激光发射器为785nm近红外激光发射器，所述带通滤光片的带通范围中包括785nm且所述带通滤光片的带宽在1nm～10nm之间，所述长通滤光片的截止波长在795nm～810nm之间，所述荧光光谱仪为800-900nm荧光光谱仪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210462835.3A CN114831730A (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种光谱特征原位反馈系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210462835.3A CN114831730A (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种光谱特征原位反馈系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114831730A true CN114831730A (zh) | 2022-08-02 |
Family
ID=82567610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210462835.3A Pending CN114831730A (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种光谱特征原位反馈系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114831730A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377676A (en) * | 1991-04-03 | 1995-01-03 | Cedars-Sinai Medical Center | Method for determining the biodistribution of substances using fluorescence spectroscopy |
| US20090127475A1 (en) * | 2005-01-21 | 2009-05-21 | Cypher Science | Portable Detection Device for Detecting on the Ground Elements Marked by Fluorescence |
| US20140038230A1 (en) * | 2010-05-08 | 2014-02-06 | Veridex, Llc | A simple and affordable method for immunophenotyping using a microfluidic chip sample preparation with image cytometry |
| US20140303504A1 (en) * | 2011-10-28 | 2014-10-09 | Massachusetts Eye & Ear Infirmary | Tissue and cellular imaging |
| US20150000384A1 (en) * | 2012-02-03 | 2015-01-01 | The Trustees of Colubia University in the City of New York | Optical analysis of emissions from stimulated liquids |
| CN109069007A (zh) * | 2016-03-08 | 2018-12-21 | 泽博拉医疗科技公司 | 皮肤疾病的非侵入式检测 |
| US20210228084A1 (en) * | 2020-01-27 | 2021-07-29 | Fortis BioPharma LLC | Led induced fluorescence detection system of epithelial tissue |
-
2022
- 2022-04-28 CN CN202210462835.3A patent/CN114831730A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377676A (en) * | 1991-04-03 | 1995-01-03 | Cedars-Sinai Medical Center | Method for determining the biodistribution of substances using fluorescence spectroscopy |
| US20090127475A1 (en) * | 2005-01-21 | 2009-05-21 | Cypher Science | Portable Detection Device for Detecting on the Ground Elements Marked by Fluorescence |
| US20140038230A1 (en) * | 2010-05-08 | 2014-02-06 | Veridex, Llc | A simple and affordable method for immunophenotyping using a microfluidic chip sample preparation with image cytometry |
| US20140303504A1 (en) * | 2011-10-28 | 2014-10-09 | Massachusetts Eye & Ear Infirmary | Tissue and cellular imaging |
| US20150000384A1 (en) * | 2012-02-03 | 2015-01-01 | The Trustees of Colubia University in the City of New York | Optical analysis of emissions from stimulated liquids |
| CN109069007A (zh) * | 2016-03-08 | 2018-12-21 | 泽博拉医疗科技公司 | 皮肤疾病的非侵入式检测 |
| US20210228084A1 (en) * | 2020-01-27 | 2021-07-29 | Fortis BioPharma LLC | Led induced fluorescence detection system of epithelial tissue |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11039090B2 (en) | Multipurpose imaging and display system | |
| US20210169321A1 (en) | Smartphone-based handheld ophthalmic examination devices | |
| US9861286B1 (en) | Short-wave infrared super-continuum lasers for early detection of dental caries | |
| JP6030035B2 (ja) | 蛍光観察装置、内視鏡システム及びプロセッサ装置並びに作動方法 | |
| US10197803B2 (en) | Augmented reality glasses for medical applications and corresponding augmented reality system | |
| US10101571B2 (en) | Perfusion assessment multi-modality optical medical device | |
| US20150363932A1 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable recording medium | |
| US10524647B2 (en) | Smartphone endoscope system | |
| LU500127B1 (en) | Enhanced augmented reality headset for medical imaging | |
| JP2009148568A (ja) | 蛍光画像の分析処理方法 | |
| JP2018175762A (ja) | 撮像装置 | |
| CN111603140B (zh) | 生物目标原位可视的定位方法及系统 | |
| JP2021035549A (ja) | 内視鏡システム | |
| AU2012236545B2 (en) | Apparatus and method for identifying one or more amyloid beta plaques in a plurality of discrete OCT retinal layers | |
| CN114831730A (zh) | 一种光谱特征原位反馈系统 | |
| Bartczak et al. | Spectrally optimal illuminations for diabetic retinopathy detection in retinal imaging | |
| US20160270649A1 (en) | Vital stain visualization in ophthalmic surgical procedures and associated devices, systems, and methods | |
| US20220034810A1 (en) | Device and method for an intraoperative cancer detector | |
| CN207721883U (zh) | 主动光激发手术导航系统和相机头 | |
| CA3140557A1 (en) | System and method for performing a photoluminescence analysis on a medium | |
| JPWO2020067100A1 (ja) | 医用画像処理装置、プロセッサ装置、医用画像処理方法、及びプログラム | |
| CN220369982U (zh) | 一种淋巴管成像仪 | |
| JP7344976B2 (ja) | 内視鏡システム及びその作動方法 | |
| WO2022234156A1 (en) | Enhanced augmented reality headset for medical imaging | |
| CN116649914A (zh) | 一种淋巴管成像仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220802 |