[发明专利]机动全视野适应性显微镜

说明书

本发明提供了一种用于在医疗过程中对目标进行成像的光学成像系统。该成像系统包括光学组件，其包括可移动的变焦光学器件及可移动的聚焦光学器件。该系统包括分别用于定位变焦和聚焦光学器件的变焦致动器和聚焦致动器。该系统包括控制器，其用于响应于接收到的控制输入独立地控制变焦致动器及聚焦致动器。该系统包括用于从光学组件捕获目标图像的摄影机。该系统可能在医疗过程中执行自动对焦。

技术领域：

本披露一般与光学成像系统有关，包括适用于图像引导医学程序的光学成像系统。

背景技术：

手术显微镜经常使用在手术过程中为手术部位提供详细或放大视图。在某情况下，单独的窄视场和宽视场范围可以使用在相同的手术过程中来收集具有不同变焦范围的图像视图。

通常，为了调整这种手术显微镜的变焦和聚焦，使用者(如外科医生)需要手动调显微镜的光学器件，尤其是在外科手术过程中，这能是困难，耗时且令人泄气。

另外，图像捕获摄影机和光源通常是与手术显微镜分离的设备，所以特定的摄影机和光源可能在不同的医疗中心，甚至在同一个医疗中心内不同的手术程序，与不同的特定手术显微镜一同使用。这可能导致不一致的收集图像，以导致在比较在不同医疗中心之间图像之困难或不可能性。

发明背景

在某些示例中，本披露提供了一种用于在医疗过程中对目标进行成像的光学成像系统。此系统包括：光学组件，其包括可动变焦光学器件和可动聚焦光学器件；变焦致动器，其用于定位变焦光学器件；

聚焦致动器，其用于定位聚焦光学器件；控制器，其响应接收控制输入用于控制变焦致动器和聚焦致动器；以及摄影机，其从光学组件用于捕获目标图像；其中所述变焦光学器件和所述聚焦光学器件分别由所述控制器使用所述变焦致动器和所述聚焦致动器独立移动；以及其中所述光学成像系统是配置为在距所述目标的最小工作距离处操作，而所述工作距离确定在所述光学组件的孔径与所述目标之间。

在某些示例中，本披露提供了一种处理器，其用于控制在此披露的光学成像系统。所述处理器是配置为：提供用户介面以接收控制输入，所述用户介面耦合到处理器，以用于控制变焦致动器和聚焦致动器；发送控制指令到所述光学成像系统所述的控制器，以根据所述控制输入来用于调整缩放和聚焦；以及从摄影机接收图像数据，以输出到耦合到所述处理器的输出装置。

在某些示例中，本披露提供了一种用于医疗过程中的光学成像系统。所述系统包括：在本文披露的光学成像系统；定位系统，以定位光学成像系统的位置；以及导航系统，其用于追踪每个与目标相对的光学成像系统和定位系统。

在某些示例中，本披露提供了一种使用光学成像系统的自动聚焦的方法，其在医疗过程中进行，所述光学成像系统包括机动聚焦光学器件和用于定位所述聚焦光学器件的控制器，所述方法包括：确定成像目标与光学成像系统孔径之间的工作距离；从所述工作距离确定所述聚焦光学器件的期望位置；以及将聚焦光学器件定位在期望位置。

附图说明

将通过示例，现在请参考示出本申请的示例实施例的附图，其中：

图1示出一个进接端口插入人脑的过程，以在医疗程序中在内部脑组织提供进口；

图2A示出一个支持图像引导手术的示例导航系统；

图2B示出一个示例性导航系统的系统组件图；

图3示出一个在图2A及2B上示例导航系统中使用的示例控制和处理系统之框图；

图4A示出一个涉及一种手术过程的示例性方法之流程图，此方法可从在图2A及2B上示例导航系统来实现；

图4B示出一个在如图4A中概述手术过程配准患者示例方法之流程图；

图5示出一个在医疗过程中示例性光学成像系统之使用法；