本实用新型专利技术公开了一种便携多模式医疗显微导航装置，其特征是：设置光源模块，由各不同类型光源所构成，实现荧光激发、背景成像和多光谱血氧成像等功能，摄像模块内置或外附于壳体，由摄像模块采集在光源模块投照下的目标组织的图像信息；设置光学显微模块内置或外附于壳体，用于提供目标组织的1∶1比例图像或放大比例图像；设置控制模块采用微处理器，通过时序控制实现由同一个摄像模块在去除外界杂光的影响下对目标组织分别进行荧光成像、背景成像和多光谱血氧成像。本实用新型专利技术实现完全手持式、无线缆连接以及显微放大功能，用于对病灶的显微影像和医疗导航。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于对病灶的显微影像和医疗导航的多模式医疗显微导航装置，属于医疗影像，医疗器械。
技术介绍
以最大限度减少患者创伤为目标的微创治疗和将创伤降至最低点的无创治疗已经成为近年来医学领域的新治疗手段。由于在微创或无创治疗过程中没有生成传统治疗中的伤口，也就无法对病灶进行直接的肉眼观察，因此需要影像的精确导航，以便准确的将目标组织在不扩大病变区域的前提下完全处理掉。通过影像的精确导航，疾病的治疗可以更加准确、系统和完善。分子影像技术不仅可以用于早期发现和精确诊断，还可以为基于影像的手术导航提供强有力的支持，从而极大地推动生命科学和临床医学的发展。对于基于分子影像技术的临床手术导航而言，影像不仅起到导航的作用，同时也起到监控成像和疗效评价成像的作用。与传统基于超声波技术的临床手术导航相比，基于分子影像技术的临床手术导航能够从分子病理水平指导手术，能够实现更精准的手术定位。近红外荧光成像技术是分子影像技术的一种，是一种非侵入、无损害的技术，以近红外荧光团为造影剂，当一种波长的近红外光照射外科手术野时，手术野发射出另外一种波长的近红外光，摄取这种发射的近红外光可以精确确定近红外荧光团的位置。当近红外荧光团标记到活体细胞、组织和器官时，通过手术野中的近红外光就可以显示组织的结构和病变部位。虽然目前已有基于近红外荧光成像技术的用于定位肿瘤边界及前哨淋巴结的产品，但是此类产品采用的单相机系统只能获得荧光图，无法实时获取手术域的背景图及血氧等功能信息；理论上可以采用双相机系统，以其中的一个相机采集荧光图像，另一个相机用于采集手术域的背景图像；加之系统在获取荧光图像时易受手术灯等环境杂光的影响，只能在专门的手术室中进行使用，整个系统在图像采集与处理、器件控制与通讯方面依赖于繁杂的操作平台，系统体积大，且缺乏对病变部位细节的显微成像。
技术实现思路
本技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种便携多模式医疗显微导航装置，以期基于独立微型处理器的单摄像系统，实现完全手持式、无线缆连接以及显微放大功能，用于无法对病灶进行直接的肉眼观察的微创或无创手术，实现在剔除环境杂光影响的情况下将病变区域的荧光信号采集放大，同时融合手术域的背景图像，使得医生在诊疗过程中，可以实时地观测到病变区域的精确位置和边界，同时提供手术域的血氧信息，多模式地指导医生进行医疗操作。本技术为解决技术问题采用如下技术方案:本技术便携多模式医疗显微导航装置包括壳体、控制模块、摄像模块、光学显微模块、光源模块和显示模块；其结构特点是:所述光源模块是由各不同类型光源所构成，包括荧光激发光源、背景成像光源和多光谱血氧成像光源；所述摄像模块内置或外附于壳体，由所述摄像模块采集在光源模块投照下的目标组织的图像信息；所述光学显微模块内置或外附于壳体，用于提供目标组织的1:1比例图像或放大比例图像；所述控制模块是采用微处理器，所述微处理器通过时序控制实现由同一个摄像模块在去除外界杂光的影响下对目标组织分别进行荧光成像、背景成像和多光谱血氧成像。本技术便携多模式医疗显微导航装置的结构特点也在于:所述时序控制是指由微处理器控制所述荧光激发光源和背景成像光源交替工作，多光谱血氧成像光源关闭，由所述摄像模块分别同步获得荧光图像和背景图像，利用所述微处理器对于所述荧光图像和背景图像进行融合，实时获得荧光图像和背景图像的融合图像信息。本技术便携多模式医疗显微导航装置的结构特点也在于:所述时序控制是指由微处理器控制所述光源模块切换为多光谱血氧成像光源，利用所述摄像模块实时获得目标组织多光谱血氧图像信息。本技术便携多模式医疗显微导航装置的结构特点也在于:在所述壳体的前端设置遮光罩，利用所述遮光罩遮挡目标组织所在区域的外界杂光，避免干扰。本技术便携多模式医疗显微导航装置的结构特点也在于:所述摄像模块是采用感光器件，包括CXD摄像头和CMOS摄像头。本技术便携多模式医疗显微导航装置的结构特点也在于:所述摄像模块具有滤光片，所述滤光片能够以自动或手动的方式置于所述摄像模块的工作光路中，或脱离所述工作光路。本技术便携多模式医疗显微导航装置的结构特点也在于:所述荧光激发光源、背景成像光源和多光谱血氧成像光源为LED或LD阵列；设置所述荧光激发光源的波长为650-800nm ;背景成像光源的波长为800_1100nm ;多光谱血氧成像光源的波长为400nm-800nmo本技术便携多模式医疗显微导航装置的结构特点也在于:设置所述荧光激发光源是由沿圆周均匀分布的五颗串联的690nm的LED器件所构成，背景成像光源仅为一颗850nm的LED器件，多光谱血氧成像光源是以沿圆周均匀间隔的呈阵列的五颗串联的530nm的LED器件、呈阵列的五颗串联的550nm的LED器件、呈阵列的五颗串联的570nm的LED器件、以及呈阵列的五颗串联的590nm的LED器件构成，并且在沿圆周上是按一颗530nm的LED器件、一颗550nm的LED器件、一颗570nm的LED器件、以及一颗590nm的LED器件的顺序进行分布；多光谱血氧成像光源工作模式为:530nm、550nm、570nm和590nm的LED阵列按时序依次点亮，并有在同一时刻只有一个波长的LED阵列点亮。本技术与现有技术相比的优点和积极效果在于:1、本技术通过光源模块的荧光激发光源和背景成像光源快速交错开闭，照射目标组织，产生荧光图像和背景图像，经微处理器完成相应的图像处理，在显示模块中可以实时呈现融合的影像，不仅可以看到被标记的目标组织，同时也可以看到目标组织的周围影像。2、本技术装置仅用单摄像模块就得到目标组织的荧光图像和背景图像的融合效果，不仅可以清晰地观察到病变区域显微放大的图像，而且在获取荧光信息时可以剔除环境杂光，提高系统的信噪比，提高目标组织定位及识别的准确性，所以用于临床手术中，具有良好的实用前景。剔除环境杂光具体可以通过以下三种方法:一是设置滤光片，二是利用相机获取一张荧光激发光源、背景成像光源和血氧成像光源都关闭时的图像作为杂光图像，用于图像处理，从而滤除杂光，三是设置遮光罩，四是对光源进行调制，利用锁相放大或其他解调的方法去除背景杂光。3、本技术同时提供手术域组织血氧信息，手术医生可实时评估组织性质和活性，有效提高手术时成功率，以及便于在术后直接评估伤口愈合情况。4、本技术由于采用一个摄像模块，在快速的采样下，荧光图像和背景图像为同轴，可以避免繁杂系统中由于不同轴不得不采用图像配准的方法所引进的误差，有效提高了系统的定位精度。5、本技术装置中配置显微放大成像功能，有效提高了装置的分辨力，能够观察目标组织的细节部分，不仅可以观察生物组织目标的显微结构特性，而且还能观察功能特性以及分子特性，实现三维影像的效果。6、本技术采用LED/LD阵列作为光源的近红外激发光源，其覆盖面更广、更加均匀，使得光源能够覆盖全部目标组织，从而得到更加清晰和准确的目标组织轮廓，避免了因光源不均且照射范围小所导致的目标组织边界不清晰，导致无法获得目标组织外形全貌的问题。7、本技术装置小型轻便、可携带，适合各种手术环境，其总体成本比当今类似的设备低很多，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种便携多模式医疗显微导航装置，包括壳体(1)、控制模块(2)、摄像模块(3)、光学显微模块(5)、光源模块(6)和显示模块(7)；其特征是：所述光源模块(6)是由各不同类型光源所构成，包括荧光激发光源、背景成像光源和多光谱血氧成像光源；所述摄像模块(3)内置或外附于壳体(1)，由所述摄像模块(3)采集在光源模块(6)投照下的目标组织的图像信息；所述光学显微模块(5)内置或外附于壳体(1)，用于提供目标组织的1∶1比例图像或放大比例图像；所述控制模块(2)是采用微处理器，所述微处理器通过时序控制实现由同一个摄像模块(3)在去除外界杂光的影响下对目标组织分别进行荧光成像、背景成像和多光谱血氧成像。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邵鹏飞，叶健，马建民，
申请(专利权)人：安徽信美医学工程科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34
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