CN201750891U - 一种近红外荧光成像的临床诊断系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于临床诊断的近红外荧光成像系统。它是由发光二极管光源、光收集光学系统、波长过滤器、摄像机和系统软件工作站顺序连接，并在电脑终端成像。通过可见光和近红外激发光源(400纳米至700纳米)照射外科手术区域，然后使可见光(即颜色)与近红外荧光分离，可以同时获得外科解剖学与近红外荧光在反射区域(即脉管位置、神经位置、肿瘤位置等)的定位图像。外科医生能够通过定位图像进行精准的病变细胞定位，进而实施完全的手术切除。此外，这套成像系统没有移动部件，不直接接触病人或组织，可以确保与手术区保持无菌的安全工作距离。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及到一种近红外荧光成像的临床诊断系统，尤其能够在复杂的肿瘤外科手术过程中为外科医生提供精密的手术导引图像指示。
背景技术
通常，癌症是通过外科手术治疗的，在非皮肤癌诊断中，50％以上的癌症肿瘤通过外科手术切除被治愈，另外有大约5％的病例可以通过化学或辐射疗法治愈，其余的则很难被治愈。但是外科癌症切除手术从上个世纪到现在并没有发生显著变化。目前因为无法在手术过程中确定癌症的扩散范围、隐蔽病灶的转移以及肿瘤脉管的定位，也就无法实时确定手术中病变组织是否已被完全切除，以致癌症手术一直在无法辨清精密手术范围的状态下进行。
发明内容
为了克服现有肿瘤切除术中活体组织切片检测方法的不足，本实用新型提供了一种近红外荧光光学成像系统在外科手术中使用。通过高分辨的电子耦合元件的传感成像，不仅能够获取可视解剖图，而且同时也可以获取肿瘤细胞定位图。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括顺序连接的发光二极管光源、光收集光学系统、波长过滤器、摄像机、图像采集卡以及终端显示器，具有可分别在可视区域和近红外区域独立成像，并能在终端进行两种图像的视频图像叠加的两部摄像机。在钢制外壳中，设主机工作站。外壳上有一活动机械臂，上面安装有激发耦合器，下方安装着光收集光学系统和过滤器，包括定制的相机耦合器和滤波器，彩色高清晰摄像机和近红外的荧光摄像机通过视频电缆连接到系统软件工作站上，然后通过电脑显示器显示图像。近红外激发光源则采用近红外发光二极管完成。
光反射和外部施与的造影剂发出的近红外反射荧光的成像。这种成像系统使用的核心技术利用了人眼视敏度曲线。即使在高光水平(光适应)的条件下，人眼几乎不能辨别大于700纳米的波长，因此，同时用可见光和近红外激发光源(400纳米至700纳米)照射外科手术区域，通过保持可见光(即颜色)与近红外荧光的分离，就可以同时获得外科解剖学与近红外荧光在反射区域(即脉管位置、神经位置、肿瘤位置等)的定位图像。外科医生能够通过定位图像进行精准的病变细胞定位，进而实施完全的手术切除。此外，这套成像系统没有移动部件，不直接接触病人或组织，可以确保与手术区保持无菌的安全工作距离。
本实用新型的有益效果是，可以安全、快捷、实时地检测手术过程中的病变细胞。该设备敏感性高、特异性强、没有移动部件、不触及受体，而且暴露的受体仅仅接收很低的光注量率，操作简单。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图是本实用新型系统的原理图。
图中1.白光发光二极管，2.近红外发光二极管，3.手术区，4.光学变焦透镜，5.彩色摄像机，6.二色分光镜，7.荧光发射过滤器，8.彩色摄像机清理过滤器，9.近红外摄像机，10.滤波器立方体，11.系统软件工作站，12.电脑显示器。
具体实施方式
在附图中，白光发光二极管(1)和近红外发光二极管(2)所发射的光照射到手术区(3)内，由此产生的反射光和近红外光通过光学变焦透镜(4)传递到位于滤波器立方体(10)内的二色分光镜(6)，反射光在通过二色分光镜(6)后，白光反射光和近红外反射光被相互独立的分为两束光，其中白光在通过彩色摄像机过滤器(8)过滤后，除去近红外波长的光信号被传递到彩色摄像机(5)，另一路近红外反射光则通过荧光发射过滤器(7)后被近红外摄像机(9)接收。彩色摄像机(5)和近红外摄像机(9)同时输出两路视频信号进入系统软件工作站(11)，经过信号合成处理，在终端电脑显示器(12)上形成正在手术中的图像，图像可以分离，可以叠加。
Claims (3)
1.一种近红外荧光成像的临床诊断系统，包括顺序连接的发光二极管光源、光收集光学系统、波长过滤器、摄像机、图像采集卡以及终端显示器，其特征是：具有可分别在可视区域和近红外区域独立成像，并能在终端进行两种图像的视频图像叠加的两部摄像机。
2.根据权利要求1所述的近红外荧光成像系统，其特征是所述光收集光学系统包括反射光收集器以及光束分离器。
3.根据权利要求2所述的近红外荧光成像系统，其特征是所述反射光收集器为光学变焦透镜，所述光束分离器为二色分光镜。
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