一种内窥成像指导的光热治疗装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于内窥成像指导的光热治疗装置，包括：内窥镜组件、光学成像组件、投影组件、加热光源和控制装置；光学成像组件借助于成像设备与控制装置电连接；内窥镜组件用于将待分析区域的光传输至光学成像组件，光学成像组件将内窥镜组件传输的光进行成像，光学成像组件借助于成像设备将所成图像显示在控制装置中；控制装置依据所成图像选择需要加热的部分图像，并依据选择的图像控制投影组件，使得投影组件将加热光源的加热光沿着光学成像组件的成像光路原路返回，以及借助于内窥镜组件将加热光传输至待分析区域中的部分或全部，以进行加热处理。上述装置解决内窥光照加热的可控性难题，不占用现有设计的器械通道，使用安全且成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种内窥成像指导的光热治疗装置
本专利技术属于医学器械领域，具体涉及一种内窥成像指导的光热治疗装置。
技术介绍
各类内窥镜的操作难度较大，其原因是所使用的各型内窥镜长度不一，用于操作的各种小附件均需通过内窥镜的器械通道在体外控制、且操作过程中有目标组织处于运动状态，例如肠道蠕动、气管呼吸、各类括约肌痉挛等情况，对操作医生的操作经验和水平要求较高。在内窥镜相关的微创手术中，出血和渗血较为常见。目前的内窥镜止血方法主要有：喷洒止血药，注射药物止血，电凝止血，光凝止血，氩气止血，微波止血，止血夹等方法。这些方法各有利弊。其中，光凝止血的原理是照射局部组织，使其蛋白变性凝固，小血管内血栓形成，从而达到止血的目的。水及氧合血红蛋白对一定波长的激光具有最佳吸收率，因此相应波长的激光具有极佳的凝固止血效果。在目前的内窥镜光凝止血应用中，光纤通过内窥镜的器械通道到达病灶，在指示光的引导下，将光纤移动到距离目标照射区域一定范围内，或直接接触病灶，启动激光发射，对病变组织进行止血、切割、消融等操作。这些操作在内窥镜成像的引导下，术者通过指示光定位，启动激光发射源，完成相关操作。目前的技术具有以下局限性：1)手动操作光纤，定位的准确度对操作者的经验和技术有较大的依赖性；2)指示光引导定位速度慢，不利于多病灶照射，延长了手术时间；3)照射定位不精确，仅限于单点照射；4)照射时必须保持光纤与被照射处相对位置固定，对于蠕动、痉挛等活动的组织，容易造成位置偏差；5)占位器械通道，无法同时进行其他操作。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于内窥成像指导的光热治疗装置，能够解决上述技术问题之一。为了达到上述的目的，本专利技术采用的主要技术方案如下。本专利技术提供一种用于内窥成像指导的光热治疗装置，包括：内窥镜组件、光学成像组件、投影组件、加热光源和控制装置；所述光学成像组件借助于成像设备与控制装置电连接，所述投影组件与所述控制装置电连接；所述内窥镜组件用于将待分析区域的光传输至光学成像组件，所述光学成像组件将内窥镜组件传输的光进行成像，所述光学成像组件借助于成像设备将所成图像显示在所述控制装置中；所述控制装置依据所成图像选择部分需要加热的部分图像，并依据选择的部分图像控制所述投影组件，使得投影组件将加热光源的加热光沿着所述光学成像组件的成像光路原路返回，以及借助于内窥镜组件将加热光传输至待分析区域中的部分或全部，以进行加热处理。可选地，内窥镜组件包括：光源、传输光纤、硬内窥镜组件；所述光源借助于传输光纤与硬内窥镜组件连接，并向待分析区域提供照射光；或者，光源、传输光纤、纤维内窥镜组件；所述光源借助于传输光纤与纤维内窥镜组件连接，并向待分析区域提供照射光。可选地，硬内窥镜组件包括：对应待分析区域的内窥镜物镜、与所述内窥镜物镜连接的进行光路传输的第四透镜组，与该第四透镜组连接的内窥镜目镜；纤维内窥镜组件包括：对应待分析区域的内窥镜物镜、与所述内窥镜物镜连接的进行光路传输的传像光纤、与该传输光纤连接的内窥镜目镜；所述内窥镜目镜与所述光学成像组件、投影组件的光路对接。可选地，所述投影组件包括：与所述控制装置连接的采用高穿透式高温多晶硅制作的液晶屏或与控制装置连接的数字光处理组件。可选地，所述光学成像组件包括：接收内窥镜组件传输的待分析区域的可见光和不可见光的第一透镜/第一透镜组；位于第一透镜/第一透镜组的成像侧的能够透射成像光线并反射加热光的分光元件；位于第一透镜/第一透镜组的成像侧的，且对分光元件的透射光进行滤光的滤光元件；用于对经由滤光元件后的成像光进行汇聚的第三透镜/第三透镜组；位于加热光路上的用于将投影组件的光进行汇聚/发散至分光元件的第二透镜/第二透镜组。可选地，所述光学成像组件包括：接收内窥镜组件传输的待分析区域的可见光和不可见光进行滤光的滤光元件；用于对经由滤光元件后的成像光进行汇聚的第三透镜/第三透镜组；位于加热光路上的用于将投影组件的光进行汇聚/发散至物体加热区域的第二透镜/第二透镜组。可选地，所述装置包括一组或多组投影组件和多个加热光源；每一组投影组件对应一加热光源。可选地，所述成像设备为可见光成像相机、不可见光成像相机和热成像相机中的一种或多种组合。可选地，所述光源为可见光光源或激发光源或荧光激发光源。可选地，还包括外壳；所述光学成像组件、投影组件、加热光源和部分内窥镜组件均位于壳体内，且在壳体内的位置符合光学成像原理。本专利技术的有益效果是：本专利技术的装置属于内窥镜成像系统的新设计，增加了光热照射技术，能够在实时成像的指导下，对内窥镜视野内的目标区域进行可控照射，通过光热效应使目标区域的温度升高，实现止血和清除目标组织等功能。本专利技术的装置通过成像与加热光照射的同光路硬件设计，能够克服现有技术的缺点，实现更精准的多点、多区域同时照射，不受人体组织活动的影响，能够自动追踪照射，且不占用器械通道，可以与其他内窥镜操作同时进行。进一步地，本专利技术的装置从硬件上解决了加热光照射的可控性问题。控制装置能够将视野中的成像信息(可见光、近红外光和热成像中的一种或多种组合)展示给手术操作者，并借助于投影组件使得加热光沿着部分原光路返回并叠加在待分析区域。手术操作者根据控制装置展示的成像图像，进而选择需要加热的点或区域，并使得控制装置控制投影组件将加热光源指定功率的光传输待分析区域进行照射，完成止血等操作。也就是说，在使用中，通过调整投影组件中的液晶光阀或类似功能组件对加热光源进行选择性遮挡，从而实现对待分析区域的视野中特定区域的选择性照射。可选地，结合自动化图像分析技术，制定智能的照射方案，达到止血等光热效果。在止血应用中，可以选择500nm左右的蓝绿光源，容易被血红蛋白吸收，是血液产生凝固，适宜止血应用。且其输出功率低，对深部组织几乎无光凝作用，止血更安全。前述装置在应用中，可根据应用的需要自由选择光源的波长。也可以根据需要选择1000nm左右的波长，血红蛋白对其吸收差，穿透深度较深，适合对血管周围组织产生凝固作用，也便于止血。为更好的理解本专利技术装置的优势或应用中的优势，以下进行说明：1、本专利技术可以解决内窥光热治疗的可控性难题。通过光学成像组件获取的图像，实现选择性地对目标区域加热，避免对目标以外组织和器官的损伤。由于液晶光阀或类似功能组件具有较强的可操控性，本装置能够实现治疗光的实时、高分辨率和全视野范围的光强自由调控。与光学成像和热成像配合使用，能够做到实时的光照调整。2、本专利技术解决了跟踪定位难题。光热治疗技术能够实时跟随目标。这是因为光照能够根据成像进行实时调整，实现只对图像中的指定区域照射。该功能的实现只需保证被照射目标始终处于成像视野即可，不需要严格固定被照射对象与照射装置的相对位置，并确保了光照的安全性。3、本专利技术的控制装置可结合自动化图像分析技术，实现对微小血管出血的自动识别、照射和止血。4、本专利技术的装置可与其他内窥镜操作同时进行。由于本专利技术的装置不占用内窥镜器械通道，可以与其他手术操作同步进行，在发现出血灶的第一时间实现止血。5、本专利技术解决加热不均匀问题。通过实时光学和热成像分析，实现目标区域均匀可控的加热效果。对于目标区域的高温部分减少照射，同时增强低温部分的照射。通过成像的实时反馈，实现目标区域符合加热标准，同时保障非目标区域处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于内窥成像指导的光热治疗装置，其特征在于，包括：内窥镜组件、光学成像组件、投影组件、加热光源和控制装置；所述光学成像组件借助于成像设备与控制装置电连接，所述投影组件与所述控制装置电连接；所述内窥镜组件用于将待分析区域的光传输至光学成像组件，所述光学成像组件将内窥镜组件传输的光进行成像，所述光学成像组件借助于成像设备将所成图像显示在所述控制装置中；所述控制装置依据所成图像选择部分需要加热的部分图像，并依据选择的部分图像控制所述投影组件，使得投影组件将加热光源的加热光沿着所述光学成像组件的成像光路原路返回，以及借助于内窥镜组件将加热光传输至待分析区域中的部分或全部，以进行加热处理。

【技术特征摘要】
1.一种用于内窥成像指导的光热治疗装置，其特征在于，包括：内窥镜组件、光学成像组件、投影组件、加热光源和控制装置；所述光学成像组件借助于成像设备与控制装置电连接，所述投影组件与所述控制装置电连接；所述内窥镜组件用于将待分析区域的光传输至光学成像组件，所述光学成像组件将内窥镜组件传输的光进行成像，所述光学成像组件借助于成像设备将所成图像显示在所述控制装置中；所述控制装置依据所成图像选择部分需要加热的部分图像，并依据选择的部分图像控制所述投影组件，使得投影组件将加热光源的加热光沿着所述光学成像组件的成像光路原路返回，以及借助于内窥镜组件将加热光传输至待分析区域中的部分或全部，以进行加热处理。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，内窥镜组件包括：光源、传输光纤、硬内窥镜组件；所述光源借助于传输光纤与硬内窥镜组件连接，并向待分析区域提供照射光；或者，光源、传输光纤、纤维内窥镜组件；所述光源借助于传输光纤与纤维内窥镜组件连接，并向待分析区域提供照射光。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，硬内窥镜组件包括：对应待分析区域的内窥镜物镜、与所述内窥镜物镜连接的进行光路传输的第四透镜组，与该第四透镜组连接的内窥镜目镜；纤维内窥镜组件包括：对应待分析区域的内窥镜物镜、与所述内窥镜物镜连接的进行光路传输的传像光纤、与该传输光纤连接的内窥镜目镜；所述内窥镜目镜与所述光学成像组件、投影组件的光路对接。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述投影组件包括：与所述控制装置连接的采...

【专利技术属性】
技术研发人员：程震，索永宽，刘弘光，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21