CN208448446U

CN208448446U - 一种pdt掩膜板及pdt镜体

Info

Publication number: CN208448446U
Application number: CN201721858949.0U
Authority: CN
Inventors: 董二伟; 冯能云; 陈云亮
Original assignee: Sonoscape Medical Corp
Current assignee: Sonoscape Medical Corp
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2019-02-01
Anticipated expiration: 2027-12-27

Abstract

本实用新型涉及一种PDT掩膜板及PDT镜体，一种PDT掩膜板，所述PDT掩膜板设有第一色块；所述第一色块镀窄带光膜系，其光学指标为：400nm‑600nm波段透过截止且截止深度>OD4，617nm‑647nm波段透过率为0.1<t<1％，660nm‑1100nm波段透过截止且截止深度>OD4。本实用新型的PDT掩膜板设有镀窄带光膜系的第一色块，第一色块对PDT治疗波段有特殊的光学指标，其对治疗光、照明光的透过率比较低，在不减少PDT治疗光照射强度的前提下避免被摄体的像出现过曝，在避免延长PDT治疗光照射时间的同时，保证PDT治疗过程实时可视化。

Description

一种PDT掩膜板及PDT镜体

技术领域

本实用新型涉及一种PDT掩膜板及PDT镜体。

背景技术

光动力疗法(Photodynamic Therapy，PDT)已被证明是一种治疗恶性肿瘤和癌前病变的有效手段。PDT的临床操作包含以下两个主要步骤：(1)向病患静脉注射光敏剂，待其在人体内经过数小时或数十小时的代谢后，富集于病灶组织；(2)根据光敏剂的光谱吸收特点，向病灶组织照射特定波段和相应剂量的治疗光。PDT治疗肿瘤的原理如下：富集在病灶组织的光敏剂分子吸收光子后，能量状态由稳态转为高能状态，并将能量传递给生物组织中的氧分子(三态氧3O₂)，使其被激活形成单态氧(1O₂)和超氧阴离子自由基(O₂ ^-)，后两者对肿瘤细胞中多种生物大分子有很强的破坏作用，从而使肿瘤发生坏死、凋亡，肿瘤组织微血管内皮受损并形成微血栓，最终达到破坏肿瘤组织的目的。

PDT治疗肿瘤使用的治疗光可通过导光纤维，伸入体腔内部对腔内肿瘤组织实施照射，例如专利文献WO2002007629A1。并且，PDT还可与内窥镜结合，实时监测腔内肿瘤的治疗过程，与内窥镜结合时，PDT的治疗光可通过PDT治疗专用导光纤维，经由内窥镜的手术器械通道伸入体腔对肿瘤组织实施照射，如专利文献JP2006130183A、JP2005080836A、JP2008125821A、CN101677755A，或与内窥镜冷光源整合，使普通观察光与PDT的治疗光经由同一束内窥镜的导光光纤传导至内窥镜头端(distal end)实施腔内照射，如专利文献JP2011067269A、JP2011167229A。

实际治疗时，实施一次PDT治疗的治疗光照射时间通常为数十分钟，因此利用内窥镜实时可视化监测PDT治疗过程，能够帮助医务人员通过观察病灶组织形态的变化及时评价治疗效果，进而量化控制治疗光剂量，并有效降低黏膜组织穿孔、大出血等临床治疗风险。但是，PDT的治疗光功率通常可达到1-2W，近距离照射病灶区域时光功率密度通常可达到0.1W/cm2-1W/cm2量级，因此PDT在与内窥镜配合实施腔内肿瘤治疗时，往往存在图像传感器接收的由被摄体反射的治疗光的强度远远超过图像传感器的线性响应范围，导致图像过曝，进而造成无法利用内窥镜实时监测PDT治疗过程的不利影响。

另一方面，在实施PDT治疗过程中，还需要能够识别治疗光的光斑区域，以帮助医务人员判断治疗光照射区域是准确覆盖病变组织。因此，被图像传感器接收的由被摄体反射的治疗光的强度也不能过低，以至于人眼无法准确识别治疗光斑照射区域，可能造成因光斑照射区域未准确覆盖病变区域而使PDT治疗效果降低。

现有技术分别提出了以下几种技术方案，以达到利用内窥镜实时监测PDT治疗过程的目的。更进一步地，有些技术方案不仅能够实时监测PDT治疗过程，还能够在PDT治疗过程中识别PDT治疗光照射区域。

在专利文献CN101677755A中，提出了一种图像生成装置，其在被摄体与摄像部之间设置光截止滤波器，将在被摄体上反射的作为第一波长频带(用于照明)的一部分的第二波长频带的光截止；同时具有补偿处理部，对光截止滤波器在第二波长频带处造成的图像亮度及色彩损失进行相应补偿处理。

在专利文献JP2011067269A中，提出了一种内窥镜装置，其在被摄体与摄像部之间设置光学滤光片，使进入摄像部的治疗光波段的光减弱，进而保证在普通光观察、PDT治疗、光动力荧光诊断过程中的图像色彩几乎不受PDT治疗光影响的方法。

在专利文献JP2008125821A中，提出了一种内窥镜装置，其在每一帧图像周期内，通过控制电子快门时间和PDT治疗光开启与关闭时间，在电子快门开启的时间内定量控制被图像传感器接收的由被摄体反射的PDT治疗光，进而保证不会出现由于PDT治疗光强度过高造成由被摄体反射的反射光图像过曝的情况。

在专利文献JP2012065945A中，提出了一种内窥镜装置，其在每一帧图像周期内，通过控制电子快门时间和PDT治疗光开启与关闭时间，使PDT治疗光在电子快门开启的时间内关闭，并在此期间使引导光(波长及光斑照射区域与治疗光相同，但功率仅为毫瓦量级，用于指示治疗光斑位置)开启，从而保证在PDT治疗过程中，不会出现由于PDT治疗光强度过高造成由被摄体反射的反射光图像过曝的情况，同时还能够在由被摄体反射的反射光图像中观察到引导光照射光斑，进而帮助医务人员及时判断治疗光照射光斑的位置是否覆盖病变区域，并据此判断是否应调整PDT治疗光的照射区域。

专利文献CN101677755A虽然提出了在被摄体与内窥镜摄像部之间设置光截止滤波器，将作为第一波长频带一部分的第二波长频带的光截止的方法，但是存在以下问题：

(1)该专利的权利要求书提到，光截止滤波器将第二波长频带的光截止，即在由被摄体反射的反射光中，进入摄像部图像传感器的第二波长频带的光的强度近乎为0。则当使用第二波长频带的光作为PDT治疗光源时，存在无法通过由被摄体反射的反射光图像观察治疗光斑照射区域的问题，进而可能带来因PDT治疗光斑未完全覆盖病变区域导致PDT治疗难以达到预期效果的问题。

专利文献JP2011067269A虽然提出了在被摄体与内窥镜摄像部之间设置光学滤光片的方法，使进入摄像部的治疗光波段的光减弱，但并未明确所述光学滤光片的滤光特性。由此带来以下问题：若由被摄体反射的反射光中PDT治疗光的光量过高，将导致在反射光图像中无法清晰观察被摄体结构细节；或由被摄体反射的反射光中PDT治疗光的光量过低，将导致在反射光图像中无法清晰观察PDT治疗光的照射光斑，进而可能造成因PDT治疗光的光斑未准确覆盖病变区域导致治疗效果降低。

专利文献JP2008125821A与专利JP2012065945A都是通过信号时序控制的方法减小PDT治疗光对图像的影响，即在一帧图像周期的电子快门开启时间内控制被图像传感器接收的由被摄体反射的PDT治疗光的光量。这种信号控制方法存在以下不足：

(1)若电子快门开启时间较长，则在一帧图像周期内PDT治疗光的照射时间受到限制，将导致PDT治疗时间延长，手术风险增大；

(2)若电子快门开启时间较短，则会导致图像亮度不足、信噪比变差。

综上所述，目前的PDT治疗存在图像过曝或无法可视化的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的是提供一种PDT掩膜板及PDT镜体。

本实用新型的技术方案是：

一种PDT掩膜板，所述PDT掩膜板设有第一色块；所述第一色块镀窄带光膜系，其光学指标为：400nm-600nm波段透过截止且截止深度>OD4，617nm-647nm波段透过率为0.1<t<1％，660nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD4。

其进一步技术方案为：所述PDT掩膜板还设有镀窄带光膜系的第二色块、第三色块、第四色块；所述第二色块的光学指标为：400nm-560nm波段透过截止且截止深度>OD2，590nm透过率>45％且半高全宽>20nm，617nm-647nm波段透过截止且截止深度>OD4，670nm透过率>45％且半高全宽>20nm，700nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD2；所述第三色块的光学指标为：400nm-480nm波段透过透过截止且截止深度>OD2，535nm透过率>65％且半高全宽<60nm，617nm-647nm波段透过截止且截止深度>OD4，650nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD2；所述第四色块的光学指标为450nm透过率>50％且半高全宽<60nm，500nm-610nm波段透过截止且截止深度>OD2，617nm-647nm波段透过截止且截止深度>OD4，650nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD2。

其进一步技术方案为：所述第一色块、第二色块、第三色块、第四色块呈2X2矩阵排布。

一种PDT镜体，包括，本体，设于本体上的图像传感器模块；所述图像传感器模块设有上述的PDT掩膜板

其进一步技术方案为：所述PDT镜体还包括用于导入治疗光的第一光纤，用于导入照明光的第二光纤；所述本体设有用于安装光纤的钳道孔，用于安装第二光纤的照明导光孔。

其进一步技术方案为：所述第二光纤、照明导光孔的数量为二个。

其进一步技术方案为：所述本体还设有位于端部的水汽喷口。

其进一步技术方案为：所述治疗光为632nm±15nm的激光或窄带LED光。

本实用新型与现有技术相比的技术效果是：一种PDT掩膜板，PDT掩膜板设有镀窄带光膜系的第一色块，第一色块对PDT治疗波段有特殊的光学指标，其对治疗光、照明光的透过率比较低，在不减少PDT治疗光照射强度的前提下避免被摄体的像出现过曝，在避免延长PDT治疗光照射时间的同时，保证PDT治疗过程实时可视化。

进一步，PDT掩膜板设有镀窄带光膜系的第二色块、第三色块、第四色块，适量地减少进入摄像部的由被摄体反射的PDT治疗光波段的光强度，一方面保证被摄体的像不会因为PDT治疗光强度过高而出现图像过曝，另一方面能够在被摄体的像中实时显示PDT治疗光的光斑照射区域，进而有助于医务人员及时调整PDT治疗光的光斑大小和位置，使其准确覆盖被摄体的病变区域，保证PDT治疗的临床效果。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为一种PDT掩膜板的示意图；

图2为一种PDT镜体的示意图；

图3为一种PDT镜体的电路方框图；

图4为一种PDT镜体掩模板第二、三、四色块的光谱特性图；

图5为一种PDT镜体掩模板第一色块的光谱特性图。

附图标记

10 PDT掩膜板 20 PDT镜体

1 第一色块 2 第二色块

3 第三色块 4 第四色块

5 本体 51 钳道孔

52 照明导光孔 53 水汽喷口

6 图像传感器模块

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合示意图对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

一种PDT掩膜板，其设有第一色块。第一色块镀窄带光膜系，其光学指标为：400nm-600nm波段透过截止且截止深度>OD4，617nm-647nm波段透过率为0.1<t<1％，660nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD4。

如图1所示，一种PDT掩膜板10，其设有第一色块1，第二色块2、第三色块3、第四色块4。

第一色块1镀窄带光膜系，其光学指标为：400nm-600nm波段透过截止且截止深度>OD4，617nm-647nm波段透过率为0.1<t<1％，660nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD4。

第二色块2的光学指标为：400nm-560nm波段透过截止且截止深度>OD2，590nm透过率>45％且半高全宽>20nm，617nm-647nm波段透过截止且截止深度>OD4，670nm透过率>45％且半高全宽>20nm，700nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD2。

第三色块3的光学指标为：400nm-480nm波段透过透过截止且截止深度>OD2，535nm透过率>65％且半高全宽<60nm，617nm-647nm波段透过截止且截止深度>OD4，650nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD2。

第四色块4的光学指标为450nm透过率>50％且半高全宽<60nm，500nm-610nm波段透过截止且截止深度>OD2，617nm-647nm波段透过截止且截止深度>OD4，650nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD2。

优选的，第一色块1、第二色块2、第三色块3、第四色块4呈2X2矩阵排布，具体的，第一色块1、第二色块2、第三色块3、第四色块4可以2X2矩阵任意排布，具体的，根据实际情况的需要，PDT掩膜板10上设置多个2X2的第一色块1、第二色块2、第三色块3、第四色块4矩阵。

如图2所示，一种PDT镜体20，包括，本体5，设于本体5上的图像传感器模块6，图像传感器模块6设有上述的PDT掩膜板10。

具体的，PDT镜体20还包括用于导入治疗光的第一光纤，用于导入照明光的第二光纤，本体5设有用于安装光纤的钳道孔51，用于安装第二光纤的照明导光孔52。

具体的，第二光纤、照明导光孔52的数量为二个。

具体的，本体5还设有位于端部的水汽喷口53。

具体的，治疗光为632nm±15nm的激光或窄带LED光。

如图3所示，PDT镜体的电路采用如图所示的电路结构。

如图4、图5所示，PDT镜体掩模板对应的光谱透过率特性，其中，掩模板第二色块2为R色块、第三色块3为G色块、第四色块4为B色块，第二色块2、第三色块3、第四色块4在治疗光波段632nm±15nm是截止的，截止深度大于OD4。第一色块为PDT色块，其在治疗光波段632nm±15nm是透过的，透过率t在0.1％-1％之间，在400nm-600nm,660nm-1100nm波段是截止通过的，截止深度大于OD4。

工作过程的原理如下：

1、内镜临床检查模式：白光照明或特殊光照明情况下，掩模板4第一色块透过率在0.1％-1％之间，远低于掩模板第二色块2、第三色块3、第四色块4的透过率，白光照明模式或特殊光照明模式下的图像颜色获得和图像亮度获得通过掩模板第一色块、第二色块2、第三色块3、第四色块4滤光色块下像素响应输出信号合成白光图像，观察病变位置。掩模板第一色块、第二色块2、第三色块3、第四色块4分别对应颜色信息的R4、R1、G、B分量，通过合理的配置R4、R1、G、B颜色分量比例可以获得正常的白光图像信息。

2、PDT治疗阶段，治疗光开启后，治疗光强是镜体照明光强的数百倍及至上千倍，但掩模板第二色块2、第三色块3、第四色块4对治疗光波段是透过截止的截止深度大于OD4，治疗光不会影响掩模板第二色块2、第三色块3、第四色块4下的像素对照明光的响应，掩模板第二色块2、第三色块3、第四色块4下像素响应的信号来自镜体照明光。掩模板第一色块对治疗光有一定的透过率，透过率t在0.1％-1％之间，治疗光开启后，掩模板第一色块下的像素能够输出电压信号信息，电压信号信息显示出治疗光的照射区域信息，实现了PDT治疗过程治疗效果的可视化和治疗光照射位置的可视化。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种PDT掩膜板，其特征在于，所述PDT掩膜板设有第一色块；所述第一色块镀窄带光膜系，其光学指标为：400nm-600nm波段透过截止且截止深度>OD4，617nm-647nm波段透过率为0.1<t<1％，660nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD4。

2.根据权利要求1所述PDT掩膜板，其特征在于，所述PDT掩膜板还设有镀窄带光膜系的第二色块、第三色块、第四色块；所述第二色块的光学指标为：400nm-560nm波段透过截止且截止深度>OD2，590nm透过率>45％且半高全宽>20nm，617nm-647nm波段透过截止且截止深度>OD4，670nm透过率>45％且半高全宽>20nm，700nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD2；所述第三色块的光学指标为：400nm-480nm波段透过透过截止且截止深度>OD2，535nm透过率>65％且半高全宽<60nm，617nm-647nm波段透过截止且截止深度>OD4，650nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD2；所述第四色块的光学指标为450nm透过率>50％且半高全宽<60nm，500nm-610nm波段透过截止且截止深度>OD2，617nm-647nm波段透过截止且截止深度>OD4，650nm-1100nm波段透过截止且截止深度>OD2。

3.根据权利要求2所述PDT掩膜板，其特征在于，所述第一色块、第二色块、第三色块、第四色块呈2X2矩阵排布。

4.一种PDT镜体，其特征在于，包括，本体，设于本体上的图像传感器模块；所述图像传感器模块设有如权利要求1-3任一项所述的PDT掩膜板。

5.根据权利要求4所述PDT镜体，其特征在于，所述PDT镜体还包括用于导入治疗光的第一光纤，用于导入照明光的第二光纤；所述本体设有用于安装光纤的钳道孔，用于安装第二光纤的照明导光孔。

6.据权利要求5所述PDT镜体，其特征在于，所述第二光纤、照明导光孔的数量为二个。

7.据权利要求5所述PDT镜体，其特征在于，所述本体还设有位于端部的水汽喷口。

8.据权利要求5所述PDT镜体，其特征在于，所述治疗光为632nm±15nm的激光或窄带LED光。