[发明专利]光学手术导航系统

说明书

技术领域

本发明属于医学设备领域，涉及一种应用于外科手术中以实现辅助成像的光学手术导航系统。

背景技术

外科医生在手术过程中需要凭借视觉判断生理组织结构和病理组织结构，现有的光学辅助设备借助荧光帮助医生做出更准确的判断。

如图1所示，现有的一种基于落地支架5’的手术辅助成像装置，利用近红外光学相机3’(EMCCD)对约800nm波长的近红外荧光成像，该相机与可见光相机2’和荧光激发光源1’共同固定在可灵活调整位置的机械手臂6’上，机械手臂6’安装在落地支架5’上，产生的图像显示在与落地支架5’相连的显示屏幕4’上。

上述的这套设备在手术床旁边帮助医生了解手术视野中的血液灌流情况。但是，在手术过程中，医生需要提前调整机械手臂6’的位置，将荧光激发光源1’调整到能够照射荧光组织上的荧光物质并激发出荧光的位置，将可见光相机2’和近红外光学相机3’调整到能够拍摄到荧光组织的位置，才能正常进行手术，使用极不方便。此外，由于荧光激发光源1’激发荧光物质只能产生约800nm短波长的近红外荧光，因此，在进行荧光成像时，需要在暗室环境下进行操作，以保障成像效果，如此，不利于手术的连续操作，且短波长的荧光对较深的荧光组织穿透性差，成像模糊不清。再者，由于该成像设备的荧光图像最终显示在落地支架5’的显示屏幕4’上，医生在手术中需要抬头才能看到落地支架5’上的荧光图像，势必要中断手术操作，改变体位，切换光源，进一步增加使用不便性，同时无法随时了解实时的荧光成像情况，容易耽误手术操作的及时性，降低手术操作的准确性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种光学手术导航系统，该光学手术导航系统能够在可见光环境下实现荧光成像，能够获得高分辨率和较深组织的荧光成像(波长大于850nm)，成像清晰，使医生在手术中不中断手术操作，不改变体位，不切换光源，就能随时了解实时的荧光成像情况。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种光学手术导航系统，所述光学手术导航系统在开启发光波长限制在可见光范围内的手术照明装置时工作，所述光学手术导航系统包括可发射出不可见近红外光的荧光激发光源、可见光图像采集装置、近红外图像采集装置、图像处理装置和显示屏，所述可见光图像采集装置用于采集手术照明装置的发射光经过探测区域的受检对象反射的可见光图像，所述近红外图像采集装置用于采集所述荧光激发光源发射的光经过探测区域的受检对象激发的波长大于850nm的近红外荧光图像，所述图像处理装置用于接收可见光图像和近红外荧光图像，并将两者进行图像处理操作；

所述显示屏安装在护目镜或头戴支架上，用于接收并显示经所述图像处理装置图像处理后的图像。

作为本发明的光学手术导航系统的一种优选方案，所述可见光图像采集装置直接或者采用光纤安装在护目镜上或头戴支架上。

作为本发明的光学手术导航系统的一种优选方案，所述近红外图像采集装置直接或者采用光纤安装在护目镜上或头戴支架上。

作为本发明的光学手术导航系统的一种优选方案，所述图荧光激发光源直接或者采用光纤安装在护目镜上或头戴支架上。

作为本发明的光学手术导航系统的一种优选方案，所述可见光图像采集装置和近红外图像采集装置一体形成一个图像采集装置，其中，所述图像采集装置具有光线入射口，所述图像采集装置内倾斜地设置有分束镜，所述图像采集装置具有两个末端部，其中一个末端部安装有可见光图像采集装置，另一个末端部安装有近红外图像采集装置。

作为本发明的光学手术导航系统的一种优选方案，所述近红外图像采集装置选择探测波长范围为900-1700nm的近红外光学相机。

作为本发明的光学手术导航系统的一种优选方案，所述图像处理装置包括图像重叠处理单元、亮度调节单元和近红外图像添加伪彩处理单元。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：