本申請(qǐng)涉及醫(yī)學(xué)影像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種手持式分子影像導(dǎo)航裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電刀是一種取代機(jī)械手術(shù)刀進(jìn)行組織切割的電外科器械。高頻電刀原理是通過有效電極尖端產(chǎn)生的高頻高壓電流與肌體接觸時(shí)對(duì)組織進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)肌體組織的分離和凝固，從而起到切割和止血的目的。

無論是電刀還是普通的手術(shù)刀，亦或者是別的手術(shù)工具，由于手術(shù)部位微小，導(dǎo)致手術(shù)部位很難用肉眼清晰的看清楚，或者對(duì)于手術(shù)部位周邊組織病變的查看也不是很便利，通過MRI(核磁共振)成像等技術(shù)進(jìn)行手術(shù)中的成像，不便于手術(shù)進(jìn)行，通過內(nèi)窺鏡等手段所得到的圖像信噪比較低，不易觀察，因此現(xiàn)在亟需一種在手術(shù)過程中方便成像的設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中手術(shù)中成像不便的問題，提出了一種手持式分子影像導(dǎo)航裝置及系統(tǒng)，通過在手術(shù)器件上承載紅外線光源以及光源接收模塊，獲得手術(shù)器件作用的手術(shù)部位的熒光造影圖像，用以指導(dǎo)手術(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種手持式分子影像導(dǎo)航裝置，包括，

手術(shù)器件支撐模塊，用于承載手術(shù)器件；

光源輸出模塊，用于容納光源的輸出部分；

成像接收模塊，用于容納輸出光的接收部分；

所述成像接收模塊與所述光源輸出模塊臨近設(shè)置，所述光源輸出模塊以及成像接收模塊設(shè)置于所述手術(shù)器件支撐模塊周邊。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種手持式分子影像導(dǎo)航系統(tǒng)，包括如上述的手持式分子影像導(dǎo)航裝置，還包括：

光源裝置，用于產(chǎn)生不同波段的紅外線光；

所述手持式分子影像導(dǎo)航裝置，用于將所述不同波段的紅外線光傳輸并作用于手術(shù)部位的身體組織，獲取身體組織受到所述紅外線光激發(fā)后產(chǎn)生的輸出光；

成像采集裝置，用于接收所述輸出光，并分解所述輸出光得到用于分子影像成像的光。

由以上本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見，可以在手術(shù)器件周邊形成激發(fā)分子影像造影劑輸出與激發(fā)光不同頻譜的輸出光，能夠在手術(shù)期間對(duì)手術(shù)部位進(jìn)行成像，并且通過光熱效應(yīng)光源可以進(jìn)一步達(dá)到手術(shù)中治療的目的。

當(dāng)然實(shí)施本申請(qǐng)的任一產(chǎn)品或者方法必不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為本申請(qǐng)實(shí)施例一種手持式分子影像導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例一種手持式分子影像導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例一種手持式分子影像導(dǎo)航系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖；

圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例手持式分子影像導(dǎo)航裝置的截面示意圖；

圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例成像采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

如圖1所示為本申請(qǐng)實(shí)施例一種手持式分子影像導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)圖，在本圖中描述了一種手術(shù)器件，通過在手術(shù)器件上集成紅外激發(fā)單元，對(duì)事先經(jīng)過造影的手術(shù)部位進(jìn)行紅外激發(fā)，并通過成像機(jī)構(gòu)對(duì)造影部位進(jìn)行成像的方式獲得高信噪比，并且由于與手術(shù)器件相結(jié)合并不會(huì)影響手術(shù)進(jìn)行的裝置，該裝置具體包括：

手術(shù)器件支撐模塊101，用于承載手術(shù)器件；

光源輸出模塊102，用于容納光源的輸出部分；

成像接收模塊103，用于容納輸出光的接收部分；

所述成像接收模塊與所述光源輸出模塊臨近設(shè)置，所述光源輸出模塊以及成像接收模塊設(shè)置于所述手術(shù)器件支撐模塊周邊。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述手術(shù)器件包括電刀、高頻電刀或手術(shù)刀。

其中，當(dāng)手術(shù)器件為電刀、高頻電刀等設(shè)備時(shí)，該影像導(dǎo)航裝置還包括電刀等設(shè)備的絕緣壁、導(dǎo)線等部件，這些部件都是現(xiàn)有技術(shù)中電刀或者高頻電刀等設(shè)備中的部件，在本發(fā)明中不再贅述，手術(shù)器件還可以為手術(shù)鉗或者其它手術(shù)器件。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述光源的輸出部分進(jìn)一步用于，將所述光源傳輸至所述手術(shù)器件動(dòng)作的手術(shù)部位。

其中，所述輸出部分可以包括光纖(還可采用空氣傳輸)，所述光源包括第一波段的紅外線光(例如760nm-790nm波段的紅外線光)和第二波段的紅外線光(例如1100nm-1300nm波段的紅外線光)，還包括可見光源，以及光熱效應(yīng)光源等，這些光源可以通過輸出部分將光線傳播至手術(shù)器件動(dòng)作的手術(shù)部位，其中，第一波段的紅外線光以及第二波段的紅外線光可以用于激發(fā)分子影像造影劑的激發(fā)，所述光熱效應(yīng)光源用于發(fā)射出另身體組織吸收并產(chǎn)生熱量的紅外線光(例如800nm-810nm波段的紅外線光)，這部分光熱效應(yīng)光源可以進(jìn)一步促進(jìn)特定藥劑產(chǎn)生熱效應(yīng)或者基于氧自由基的光動(dòng)力效應(yīng)，進(jìn)一步殺死腫瘤細(xì)胞。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述輸出光的接收部分進(jìn)一步用于，接收并傳輸手術(shù)部位由于所述光源激發(fā)而產(chǎn)生的輸出光。

其中，所述接收部分可以包括寬波長(zhǎng)光學(xué)探頭或者光纖，所述輸出光為手術(shù)器件動(dòng)作的手術(shù)部位(手術(shù)器件作用的身體組織)，在所述手術(shù)部位中事先進(jìn)行了分子影像的熒光造影，通過上述光源(特別是兩種波段的紅外線光)的激發(fā)，輸出造影部位被激發(fā)后的光，這部分輸出光通過寬波長(zhǎng)光學(xué)探頭的采集或者光纖的傳輸，可以傳遞到遠(yuǎn)端的成像單元(本圖中未示)，所述由手術(shù)部位反射的可見光也可以由所述接收部分接收并傳輸至遠(yuǎn)端的成像單元。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述成像接收模塊包裹所述光源輸出模塊，并圍繞于所述手術(shù)器件支撐模塊。

其中，所述裝置可以呈手柄狀，以便于使用者把持，并利用手術(shù)器件對(duì)手術(shù)部位進(jìn)行手術(shù)操作。

通過本發(fā)明實(shí)施例的裝置，可以在手術(shù)器件周邊形成激發(fā)分子影像造影劑輸出與激發(fā)光不同頻譜的輸出光，能夠在手術(shù)期間對(duì)手術(shù)部位進(jìn)行成像，并且通過光熱效應(yīng)光源可以進(jìn)一步達(dá)到手術(shù)中治療的目的。

如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例一種手持式分子影像導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，在本圖中描述了一種手術(shù)時(shí)的成像系統(tǒng)，首先在手術(shù)部位上進(jìn)行分子影像的熒光造影，通過光源裝置中設(shè)置不同波段的紅外線光源，以及如圖1所述實(shí)施例中的手持式分子影像導(dǎo)航裝置將紅外線光源傳輸至手術(shù)部位，并且通過手持式分子影像導(dǎo)航裝置接收手術(shù)部位的輸出光，并傳送給成像采集裝置，最終形成手術(shù)部位的影像，該系統(tǒng)包括：

光源裝置201，用于產(chǎn)生不同波段的紅外線光；

手持式分子影像導(dǎo)航裝置202，用于將所述不同波段的紅外線光傳輸并作用于手術(shù)部位的身體組織，獲取身體組織受到所述紅外線光激發(fā)后產(chǎn)生的輸出光；

成像采集裝置203，用于接收所述輸出光，并分解所述輸出光得到用于分子影像成像的光。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述光源裝置進(jìn)一步包括，第一波段的紅外線光源和第二波段的紅外線光源。

其中，所述第一波段的紅外線光源通過第一濾光片，輸出第一波段(例如為760nm-790nm)的紅外線光；所述第二波段的紅外線光源通過第二濾光片，輸出第二波段(例如為1100nm-1300nm)的紅外線光。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述光源裝置還包括，可見光源以及光熱效應(yīng)光源。

其中，所述可見光源通過第三濾光片使得可見光通過(例如400nmm-650nm波段的可見光)，所述光熱效應(yīng)光源通過第四濾片使得例如為800nm-810nm波段的紅外線光通過。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述手持式分子影像導(dǎo)航裝置中進(jìn)一步包括：

手術(shù)器件支撐模塊，用于承載手術(shù)器件；

光源輸出模塊，用于容納光源的輸出部分，通過所述輸出部分連接于所述光源裝置；

成像接收模塊，用于容納輸出光的接收部分，通過所述接收部分連接于所述成像采集裝置；

所述成像接收模塊與所述光源輸出模塊臨近設(shè)置，所述光源輸出模塊以及成像接收模塊設(shè)置于所述手術(shù)器件支撐模塊周邊。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述輸出部分進(jìn)一步用于，將所述不同波段的紅外線光傳輸至所述手術(shù)器件動(dòng)作的手術(shù)部位。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述接收部分進(jìn)一步用于，接收并傳輸手術(shù)部位由于所述光源激發(fā)而產(chǎn)生的輸出光。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述成像采集裝置進(jìn)一步包括，第一二向色分光棱鏡，將接收到的輸出光分為兩路，一路通過第五濾光片輸出第三波段的紅外線光，另一路通過第六濾光片輸出第四波段的紅外線光。

其中，所述第一二向色分光棱鏡將輸出光中的紅外線光通過不同波段的濾光片進(jìn)行區(qū)分，所述第三波段的紅外線光例如為830nm-870nm波段的紅外線光，第四波段的紅外線光例如為1300nm-1700nm波段的紅外線光。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述成像采集裝置進(jìn)一步包括，第二二向色分光棱鏡，連接在所述第一二向色分光棱鏡與所述接收部分之間，將接收到的光信號(hào)分為兩路，一路通過可見光采集單元進(jìn)行圖像采集，另一路傳送到所述第一二向色分光棱鏡。

其中，所述第二二向色分光棱鏡機(jī)將輸出光中的可見光部分傳送給可見光采集單元，例如彩色CCD相機(jī)，進(jìn)行圖像采集，將輸出光中的紅外線光部分傳送給第一二向色分光棱鏡進(jìn)行紅外線光的區(qū)分。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還包括顯示裝置，與所述成像采集裝置相連接，將接收到的不同波段的紅外線光進(jìn)行處理和顯示，并還可以對(duì)所述可見光采集單元獲得的可見光進(jìn)行處理和顯示。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述手術(shù)器件包括電刀、高頻電刀或手術(shù)刀。

通過上述本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)，可以在手術(shù)過程中利用不同波段紅外線光進(jìn)行術(shù)中的圖像顯示，并且還可以利用可見光進(jìn)行顯示，還可以在手術(shù)過程中通過光熱效應(yīng)對(duì)手術(shù)部位進(jìn)行針對(duì)性的治療。

如圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例一種手持式分子影像導(dǎo)航系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖，在本圖中描述了該手持式分子影像導(dǎo)航系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，中間的探測(cè)區(qū)域?yàn)槭中g(shù)部位，在本例中以電刀為例作為手術(shù)器件進(jìn)行說明，并不限制該手術(shù)器件為其它物品，該系統(tǒng)具體包括：

手持式分子影像導(dǎo)航裝置310，光源裝置320，成像采集裝置330，顯示裝置340。

其中，所述光源裝置320進(jìn)一步包括，可見光光源321，第一紅外光源322，第二紅外光源323，光熱效應(yīng)光源324，以及第三濾光片325，第一濾光片326，第二濾光片327，第四濾光片328。

所述可見光遠(yuǎn)321可以為L(zhǎng)ED等光源，通過第三濾光片325可以輸出波段在400nm-659nm左右的可見光，第一紅外光源322通過第一濾光片326輸出波段在760nm-790nm的近紅外線光，第二紅外光遠(yuǎn)323通過第二濾光片327輸出波段在1100nm-1300nm的近紅外線光，光熱效應(yīng)光源324通過第四濾光片328可以輸出波段在800nm-810nm的近紅外線光，其中，以優(yōu)選為輸出808nm的紅外線光。

其中，通過第一濾光片326的紅外線光可以對(duì)手術(shù)部位的表層身體組織中的熒光造影進(jìn)行激發(fā)，通過第二濾光片327的紅外線光可以對(duì)手術(shù)部位的深層身體組織中的熒光造影進(jìn)行激發(fā)，兩者可以分別對(duì)不同身體組織進(jìn)行激發(fā)成像，并且通過第四濾光片328的紅外線光可以對(duì)手術(shù)中當(dāng)前位置的身體組織進(jìn)行照射，通過照射使特定的藥劑產(chǎn)生熱效應(yīng)或者基于氧自由基的光動(dòng)力效應(yīng)進(jìn)一步殺死腫瘤細(xì)胞。

所述手持式分子影像導(dǎo)航裝置310進(jìn)一步包括，電刀支撐模塊311，光源輸出模塊312，光源接收模塊313。

所述電刀支撐模塊311上承載著電刀，并通過線纜等部件完成電刀的功能。

所述光源輸出模塊312包括了針對(duì)于可見光源、第一紅外光源、第二紅外光源以及光熱效應(yīng)光源的傳輸而采用的光源輸出部分，例如可以為光纖(圖中黑點(diǎn))，可以參看圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例手持式分子影像導(dǎo)航裝置的截面示意圖，在該圖中包括用于傳輸?shù)谝患t外光源的光纖容納部3121，用于傳輸?shù)诙t外光源的光纖容納部3122，用于傳輸可見光源的光纖容納部3123，用于傳輸光熱效應(yīng)光源的光纖容納部3124，所有光纖容納部中都具有用于傳輸相應(yīng)光源光線的光纖，并圍繞著電刀支撐模塊311。

當(dāng)可見光源、第一紅外光源、第二紅外光源以及光熱效應(yīng)光源發(fā)出的光，通過上述光源輸出模塊312中的光纖傳輸至電刀動(dòng)作的手術(shù)部位后，光熱效應(yīng)光源發(fā)出的紅外線光作用于病灶部位被身體組織吸收并產(chǎn)生熱量進(jìn)行治療，所述第一紅外光源、第二紅外光源發(fā)出的紅外線光照射在被事先進(jìn)行熒光造影后的身體組織上，對(duì)熒光造影溶劑進(jìn)行激發(fā)，所述熒光造影溶劑被激發(fā)后產(chǎn)生輸出光，所述可見光源發(fā)出的可見光照射在身體組織上，也會(huì)產(chǎn)生可見光的反射光。

在圖4中還包括光源接收模塊313，所述光源接收模塊313可以為光纖或者寬波長(zhǎng)光學(xué)探頭(圖中黑點(diǎn)代表光纖)，所述光纖或者寬波長(zhǎng)光學(xué)探頭設(shè)置于前述光源輸出部分附近，以便于接收上述身體組織產(chǎn)生的輸出光或者反射光，該光源接收模塊313還包括用于容納接收輸出光以及反射光的光纖或者寬波長(zhǎng)光學(xué)探頭的容納部3131，在本例中所述容納部3131套設(shè)于前述光源輸出模塊的各光纖容納部外，在其它的實(shí)施例中，所述容納部3131還可以如虛線所示的那樣，套設(shè)在整個(gè)電刀支撐模塊311以及所有光纖容納部之外，在容納部3131之中設(shè)置有所述接收輸出光和反射光的光纖或者寬波長(zhǎng)光學(xué)探頭。

光源接收模塊中的光纖與光源輸出模塊中的光纖的排布位置在其它實(shí)施例中還可以為任意的位置關(guān)系，不做限制。

所述成像采集裝置330可以參考圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例成像采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，在該圖中進(jìn)一步包括，調(diào)焦模塊3301，第二二向色分光棱鏡3302，可見光采集單元3303，第一二向色分光棱鏡3304，第五濾光片3305，第一紅外線光采集單元3306，第六濾光片3307，第二紅外線光采集單元3308。

其中，調(diào)焦模塊3301將光源接收模塊313中光纖采集的輸出光以及反射光調(diào)焦，使之清晰聚焦，以便于后期采集單元采集光學(xué)信號(hào)。

第二二向色分光棱鏡3302用于將可見光以及紅外線光進(jìn)行區(qū)分，另可見光(反射光)進(jìn)入所述可見光采集單元3303進(jìn)行光學(xué)信號(hào)的采集，在本例中可以為彩色ccd相機(jī)，另一部分紅外線光進(jìn)入第一二向色分光棱鏡3304。在第二二向色分光棱鏡中，也可以將可見光以及紅外線光(包括不同波段的紅外線光)統(tǒng)稱為輸出光。

所述第一二向色分光棱鏡3304將紅外線光分為兩路，一路傳輸至第五濾光片3305，另一路傳輸至第六濾光片3307，通過所述第五濾光片3305的紅外線光為830nm-870nm波段范圍，通過所述第六濾光片3307的紅外線光為1300nm-1700nm波段范圍，并通過相應(yīng)的第一紅外線光采集單元3306以及第二紅外線光采集單元3308進(jìn)行圖像采集。由此，對(duì)身體組織經(jīng)過熒光造影后的輸出光以及發(fā)射光都相應(yīng)的進(jìn)行了光學(xué)信號(hào)采集。

所述顯示裝置340分別與所述可見光采集單元3303、第一紅外線光采集單元3306以及第二紅外線光采集單元3308相連接，并將這些采集單元獲取的光學(xué)信號(hào)進(jìn)行顯示。

通過上述本申請(qǐng)實(shí)施例中的裝置及系統(tǒng)，可以在手術(shù)過程中利用不同波段紅外線光進(jìn)行術(shù)中的圖像顯示，并且還可以利用可見光進(jìn)行顯示，還可以在手術(shù)過程中通過光熱效應(yīng)對(duì)手術(shù)部位進(jìn)行針對(duì)性的治療。

控制器可以按任何適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)，例如，控制器可以采取例如微處理器或處理器以及存儲(chǔ)可由該(微)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼(例如軟件或固件)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、邏輯門、開關(guān)、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存儲(chǔ)器控制器還可以被實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)器的控制邏輯的一部分。

上述實(shí)施例闡明的系統(tǒng)、裝置、模塊或單元，具體可以由計(jì)算機(jī)芯片或?qū)嶓w實(shí)現(xiàn)，或者由具有某種功能的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。

為了描述的方便，描述以上裝置時(shí)以功能分為各種單元分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各單元的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。

雖然通過實(shí)施例描繪了本申請(qǐng)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請(qǐng)有許多變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神。