CN211409350U - 激光手术系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种激光手术系统，包括手术显微成像装置、照明装置、光学相干断层扫描成像装置和手术激光装置；所述手术显微成像装置和所述光学相干断层扫描成像装置共焦于待测样品；所述照明装置用于对所述待测样品进行照明，以使所述待测样品发出可入射至所述手术显微成像装置的光；所述手术显微成像装置用于对所述待测样品的表面进行观测和摄像；所述光学相干断层扫描成像装置用于对所述待测样品进行断层成像；所述手术激光装置用于对所述待测样品进行激光手术。本申请能够指引手术激光装置对待测样品内部的病灶进行手术，从而让手术过程实现自动化和可视化，可提高效率。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种激光手术系统。
背景技术
手术显微镜用于手术时，只能获得样品表面的信息。若病灶并未位于样品表面，而是位于样品内部，此时手术往往需要切开样品表面，使得手术医生能够看清病灶时，才能进行手术。
实用新型内容
本申请提供一种激光手术系统，可指引手术激光装置对待测样品内部的病灶进行手术，从而让手术过程实现自动化和可视化。
一种激光手术系统，包括手术显微成像装置、照明装置、光学相干断层扫描成像装置和手术激光装置；
所述手术显微成像装置和所述光学相干断层扫描成像装置共焦于待测样品；
所述照明装置用于对所述待测样品进行照明，以使所述待测样品发出可入射至所述手术显微成像装置的光；
所述手术显微成像装置用于对所述待测样品的表面进行观测和摄像；
所述光学相干断层扫描成像装置用于对所述待测样品进行断层成像；
所述手术激光装置用于对所述待测样品进行激光手术。
在一种可能的实现方式中，所述手术显微成像装置包括物镜；所述光学相干断层扫描成像装置与所述手术显微成像装置共用所述物镜；所述照明装置与所述手术显微成像装置共用所述物镜。
在一种可能的实现方式中，所述光学相干断层扫描成像装置包括二维扫描装置；所述手术激光装置包括激光调焦器件，所述激光调焦器件用于对所述手术激光装置的照射深度进行调节；所述手术激光装置与所述光学相干断层扫描成像装置共用所述二维扫描装置。
在一种可能的实现方式中，还包括激光指示装置，所述激光指示装置发出的可见激光与所述手术激光装置发出的激光可重合入射至所述待测样品。
在一种可能的实现方式中，所述激光指示装置与所述手术激光装置共用一部分光学器件。
在一种可能的实现方式中，所述激光指示装置还与所述光学相干断层扫描成像装置共用一部分光学器件。
在一种可能的实现方式中，所述激光指示装置包括依次设置的激光指示光源、激光指示分光镜和激光指示全反镜。
在一种可能的实现方式中，所述手术显微成像装置设有指示部，所述指示部用于指示所述光学相干断层扫描成像装置的扫描位置。
在一种可能的实现方式中，所述手术显微成像装置包括依次设置的物镜、前置分光镜、变倍光路单元、分光器、双目筒光路单元和目镜光路单元；所述手术显微成像装置还包括可接收所述分光器的反射光的手术摄像单元。
在一种可能的实现方式中，所述照明装置包括依次设置的照明光源、聚光透镜、照明光阑、照明中继透镜、照明分光镜和物镜。
与现有技术相比，本申请的有益效果有：
手术显微成像装置能够观测到待测样品的表面信息，结合光学相干断层扫描成像装置能够获得待测样品的内部信息。二者配合能够确定待测样品内部病灶的位置、形态、大小和深度等信息，从而能够准确定位病灶的位置，具体可配合病灶图像的识别来对病灶的位置进行定位。如此，可起到精准三维定位的作用，能够指引手术激光装置对待测样品内部的病灶进行手术，从而让手术过程实现自动化和可视化，可提高效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请第一实施例的激光手术系统的结构示意图；
图2为本申请第二实施例的激光手术系统的结构示意图；
图3为本申请第三实施例的激光手术系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图1至图3对本申请作进一步地详细描述。
本申请的说明书、权利要求书及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
第一实施例
参考图1，本实施例的激光手术系统包括手术显微成像装置200、照明装置300、光学相干断层扫描成像装置500和手术激光装置600。
光学相干断层扫描成像装置又称为OCT(Optical Coherence Tomography，光学相干断层扫描技术)装置。
手术显微成像装置200和光学相干断层扫描成像装置600共焦于待测样品S。具体的，光学相干断层扫描成像装置500聚焦于待测样品S的待测物面，与手术显微成像装置200共焦面。在本实施例中，待测样品S是人眼；在其它实施例中，待测样品S还可以是皮肤。
照明装置300用于对待测样品S进行照明，照亮待测样品S，使待测样品S发出可入射至手术显微成像装置200的光或者使得通过手术显微成像装置200可观察到待测样品S。
手术显微成像装置200用于对待测样品S的表面进行观测和摄像。为实现观测和摄像，从待测样品S出射的光进入手术显微成像装置200后被分为两路，一路用于主刀医生的观测，另一路用于手术摄像及拍照。
光学相干断层扫描成像装置500用于对待测样品S进行断层成像，可显示出待测样品S的OCT图像。
手术激光装置600用于发出可入射至待测样品的激光，以进行手术。
根据上述可知，手术显微成像装置200能够观测到待测样品S的表面信息，结合光学相干断层扫描成像装置500能够获得待测样品S的内部信息。二者配合能够确定待测样品S内部病灶的位置、形态、大小和深度等信息，从而能够准确定位病灶的位置，具体可配合病灶图像的识别来对病灶的位置进行定位。如此，可起到精准三维定位的作用，能够指引手术激光装置600对待测样品S内部的病灶进行手术，从而让手术过程实现自动化和可视化，有利于对病灶的精准手术，从而减轻手术医生的工作负担，可提高效率。
参考图1，下面对本实施例做详细的说明。
手术显微成像装置200包括物镜201、前置分光镜401、变倍光路单元202、分光器203、双目筒光路单元204、目镜光路单元205和手术摄像单元206。待测样品S的成像物面上的点出射的光经物镜201、前置分光镜401、变倍光路单元202、分光器203后分成两路：一路经过双目筒光路单元204和目镜光路单元205，用于主刀医生的观测；另一路到达手术摄像单元206，用于手术摄像及拍照。其中，物镜201位于系统光路中心轴L0上。显微成像光路中心轴L2为显微成像光路的主光轴。图1中只示意性地示出一路双目的光路。
照明装置300包括照明光源301、聚光透镜302、照明光阑303、照明中继透镜304、照明分光镜402和物镜201。也即，照明装置300与手术显微成像装置200共用物镜201。照明光源301为可见光源。照明光源301发出的可见光经过聚光透镜302透射到照明光阑303上，再分别经照明中继透镜304的透射和照明分光镜402的反射后，入射至物镜201，透射物镜201后，照射到待测样品S。其中，照明光路出光的主光轴为照明光路出光中心轴L3。经物镜201后，出射的照明光的主光轴为入射样品照明光路中心轴L1，其与系统光路中心轴L0的夹角为β1。
光学相干断层扫描成像装置500包括OCT系统光源501、光纤耦合器502、参考臂组件510、探测器506、控制器507和样品臂组件520。在本实施例中，OCT系统光源501输出的光的波长约为近红外光的波长。L4为光学相干断层扫描成像装置500的光路中心轴。
参考臂组件510包括参考臂光路透镜504和参考臂反射镜505。
样品臂组件520包括偏振控制器503、样品臂光路调焦透镜508、OCT激光分光镜403、二维扫描装置509、照明分光镜402、前置分光镜401和物镜201。也就是，光学相干断层扫描成像装置500与手术显微成像装置200共用物镜201和前置分光镜401，光学相干断层扫描成像装置500与照明装置300共用物镜201和照明分光镜402。
OCT系统光源501输出的光经过光纤耦合器502向样品臂组件520和参考臂组件510提供光。参考臂组件510具有已知长度并通过参考臂反射镜505将光反射回到光纤耦合器502中。样品臂组件520向待测样品S提供光，来自待测样品S散射回来的光经过样品臂组件520与参考臂组件510反射回来的光在光纤耦合器502中发生干涉，干涉光被探测器506探测到，再经过控制器507处理，最后显示出待测样品S的OCT图像。通过二维扫描装置509对待测样品S进行扫描，可实现OCT断层成像。
进入样品臂组件520的OCT系统光，先被偏振控制器503调节光的偏振态。该OCT系统光经光纤端面(未图示)出射，经样品臂光路调焦透镜508后变为准直光。准直光透过OCT激光分光镜403后被二维扫描装置509反射，光束又被照明分光镜402和前置分光镜401反射。接着光束穿过物镜201，入射至待测样品S。其中，二维扫描装置509设置在物镜201的焦点附近，而光学相干断层扫描成像装置500与手术显微成像装置200共焦面，即共焦于待测样品S处。
在本实施例中，手术激光装置600包括激光发生器601、激光会聚透镜602、激光调焦透镜603、OCT激光分光镜403、二维扫描装置509、照明分光镜402、前置分光镜401和物镜201。也即，手术激光装置600与光学相干断层扫描成像装置500、手术显微成像装置200和照明装置300均共用一部分光学器件；具体的，手术激光装置600与光学相干断层扫描成像装置500共用OCT激光分光镜403、二维扫描装置509、照明分光镜402、前置分光镜401和物镜201。
手术激光装置600发出的激光经激光会聚透镜602和激光调焦透镜603后，再经OCT激光分光镜403反射、二维扫描装置509反射后，光束又被照明分光镜402和前置分光镜401反射。接着光束穿过物镜201，入射至待测样品S。其中，激光调焦透镜603能够沿光轴平动，使得激光束能够聚焦于样品的不同深度位置。
由于入射待测样品S的OCT光路沿系统光路中心轴L0，而显微镜成像物面最清晰时，视野中心位于系统光路中心轴L0上，因此可在目镜光路单元205的焦面位置(未图示)设置指示部比如十字分划板，便能指导医生操作OCT光路的扫描。或者，在手术摄像单元206所接收并呈现的预览图像中添加虚拟线来指示扫描位置,预览图像中的虚拟线为指示部。由于手术摄像单元206能实现与主刀医生通过目镜光路单元205观测时具有相同的成像视野，故上述两方案均能指示光学相干断层扫描成像装置500的扫描位置。
根据上述可知，手术激光装置600的光路与光学相干断层扫描成像装置500的光路共用二维扫描装置509，因此，手术激光需要指向的位置能够结合手术显微成像光路及OCT成像光路来进行精确的定位。对于深度方向，手术激光光路可通过调节激光调焦透镜603，使得激光束能够聚焦于样品不同深度位置，从而对样品内部病灶进行手术。手术激光光路与OCT扫描成像光路亦能够同步检测手术的状态及效果。
第二实施例
参考图2，本实施例的激光手术系统还包括激光指示装置700。激光指示装置700发出的可见激光与手术激光装置600发出的激光重合入射至待测样品S。如此，在开展激光手术之前，可通过激光指示装置700发出可见激光照射需要开展手术的位置以进行定位，从而为手术激光装置600提供指示，也即为激光手术提供指示。
激光指示装置700发出的可见激光的类型不同，激光指示装置700在激光手术系统中的设置也不同。
在本实施例中，激光指示装置700发出的可见激光为红光，激光指示装置700包括激光指示光源701、指示光纤耦合器702、光纤耦合器502和样品臂组件520。也即，激光指示装置700与手术激光装置600共用一部分光学器件，在本实施例中是共用OCT激光分光镜403、二维扫描装置509、照明分光镜402、前置分光镜401和物镜201。激光指示装置700还与光学相干断层扫描成像装置500共用一部分光学器件，在本实施例中是共用指示光纤耦合器702、偏振控制器503和样品臂组件520。
激光指示光源701及OCT系统光源501发出光，经指示光纤耦合器702耦合后，传输给光纤耦合器502，参考图2，激光指示装置700的指示光及光学相干断层扫描成像装置500的OCT光后续的路径相同。
第三实施例
参考图3，在本实施例中，激光指示装置700发出的可见激光为绿光，激光指示装置700包括激光指示光源701、激光指示分光镜703和激光指示全反镜704。手术激光装置600则包括激光发生器601、激光指示分光镜703和激光指示全反镜704。也即，激光指示装置700与手术激光装置600共用一部分光学器件，在本实施例中是共用激光指示分光镜703和激光指示全反镜704。
激光发生器601发出的激光经激光指示分光镜703反射、激光指示全反镜704反射后，入射至待测样品S。激光指示光源701出射可见光，经激光指示分光镜703透射、激光指示全反镜704反射后，入射至待测样品S。其中，激光发生器601的光及激光指示光源701的光入射待测样品S时完全重合。
激光指示全反镜704设置于靠近主刀医生一侧且为可活动的，以方便主刀医生操作。主刀医生可手动或者电动控制激光指示全反镜704，实现对待测样品S的二维扫描，以进行相关激光治疗手术。
手术显微成像装置200能将样品放大成像，如此，通过手术显微成像装置200可观察样品的表面。光学相干断层扫描成像装置500能够获得样品断层扫描图像，从而可获得样品深度内部的信息。二者结合，能够得到样品体数据，可获得样品内部信息，能够获得样品更丰富的病灶信息。通过共用一部分光学器件，将手术显微镜结合OCT断层扫描技术，将OCT断层扫描技术与激光手术治疗技术结合，可起到精准三维定位的作用，能够指引激光对样品内部病灶进行手术。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种激光手术系统，其特征在于：包括手术显微成像装置、照明装置、光学相干断层扫描成像装置和手术激光装置；
所述手术显微成像装置和所述光学相干断层扫描成像装置共焦于待测样品；
所述照明装置用于对所述待测样品进行照明，以使所述待测样品发出可入射至所述手术显微成像装置的光；
所述手术显微成像装置用于对所述待测样品的表面进行观测和摄像；
所述光学相干断层扫描成像装置用于对所述待测样品进行断层成像；
所述手术激光装置用于对所述待测样品进行激光手术。
2.根据权利要求1所述的激光手术系统，其特征在于：所述手术显微成像装置包括物镜；所述光学相干断层扫描成像装置与所述手术显微成像装置共用所述物镜；所述照明装置与所述手术显微成像装置共用所述物镜。
3.根据权利要求1所述的激光手术系统，其特征在于：所述光学相干断层扫描成像装置包括二维扫描装置；所述手术激光装置包括激光调焦器件，所述激光调焦器件用于对所述手术激光装置的照射深度进行调节；所述手术激光装置与所述光学相干断层扫描成像装置共用所述二维扫描装置。
4.根据权利要求1所述的激光手术系统，其特征在于：还包括激光指示装置，所述激光指示装置发出的可见激光与所述手术激光装置发出的激光可重合入射至所述待测样品。
5.根据权利要求4所述的激光手术系统，其特征在于：所述激光指示装置与所述手术激光装置共用一部分光学器件。
6.根据权利要求5所述的激光手术系统，其特征在于：所述激光指示装置还与所述光学相干断层扫描成像装置共用一部分光学器件。
7.根据权利要求5所述的激光手术系统，其特征在于：所述激光指示装置包括依次设置的激光指示光源、激光指示分光镜和激光指示全反镜。
8.根据权利要求1所述的激光手术系统，其特征在于：所述手术显微成像装置设有指示部，所述指示部用于指示所述光学相干断层扫描成像装置的扫描位置。
9.根据权利要求1所述的激光手术系统，其特征在于：所述手术显微成像装置包括依次设置的物镜、前置分光镜、变倍光路单元、分光器、双目筒光路单元和目镜光路单元；所述手术显微成像装置还包括可接收所述分光器的反射光的手术摄像单元。
10.根据权利要求1所述的激光手术系统，其特征在于：所述照明装置包括依次设置的照明光源、聚光透镜、照明光阑、照明中继透镜、照明分光镜和物镜。
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