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1.本发明涉及荧光成像领域,更具体的说是涉及一种广角补光功能的荧光术中导航方法及系统。
2.近红外荧光成像技术能够在造影剂的作用下完成对目标组织的标记,由于其优秀的时空分辨率,应用场景也日益广泛。目前市面上已有的荧光成像系统均采用激发光源与红外相机分离的设计,或者虽然激发光源与红外相机一体化,但没有激发光自动校准功能。激发光的入射角度和激发光与成像部位的距离对成像效果有很大的影响。近红外荧光成像技术能够在造影剂的作用下完成对目标组织的标记,由于其优秀的时空分辨率,应用场景也日益广泛。目前市面上已有的荧光成像系统存在占地面积大,不方便调节移动,可视角度窄,捕捉荧光能力不足等问题。
3.因此,如何一种广角补光功能的荧光术中导航方法及系统,是本领域技术人员亟需解决的。
4.有鉴于此,本发明提供了一种广角补光功能的荧光术中导航方法及系统,旨在解决荧光成像系统存在占地面积大,不方便调节移动,可视角度窄,捕捉荧光能力不足等问题。
12.可选的,所述荧光信号的获取具体为:目标组织中的造影剂在激发光的激发下发射出荧光,得到荧光信号。
13.可选的,对荧光信号进行信号增强处理,具体为:增强荧光信号的可视角度,并收集更多视角的荧光信号。
14.可选的,采用算法对荧光信号重建,具体为:通过内置的重建算法把每个像素点接收到的灰度值和像素点的位置信息,进而转换为荧光图像。
21.可选的,还包括360度悬臂,补光灯,红外成像系统以及广角镜头与反射镜组;所述360度悬臂,用于自由移动和固定荧光导航系统的位置;所述补光灯,用于手术期间的可见光照明以及红外补光;所述红外成像系统,用于捕捉荧光信号,并重建为荧光图像;所述广角镜头与反射镜组,用于增强红外成像系统的可视角度,收集更多视角的荧光信号。
22.经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种广角补光功能的荧光术中导航方法及系统,通过对荧光信号进行增强处理,并重建荧光图像解决了可视角度窄,捕捉荧光能力不足的问题。此外,通过360悬臂的设置解决了荧光成像系统存在占地面积大,不方便调节移动的问题。
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
28.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
29.本发明实施例公开了一种广角补光功能的荧光术中导航方法,如图1所示,包括以下步骤:
37.反射镜组收集来自不同视角的荧光,并将光线.红外成像系统收集所有来源的荧光信号,并算法重建为荧光图像并对多角度信息进行整合;其中算法重建具体为:通过内置的重建算法把每个像素点接收到的灰度值和像素点的位置信息,进而转换为荧光图像。
荧光图像:红外相机有特殊的能够感受900—1700nm波段的感光ccd,当荧光信号照射到ccd上时,ccd的每个有效像素点都会将光信号转换成一个电信号,ccd控制芯片利用感光元件中的控制信号线路对光电二极管产生的电流进行控制,由电流传输电路输出,ccd会将一次成像产生的电信号收集起来,统一输出到放大器。经过放大和滤波后的电信号被送到a/d,由a/d将电信号(此时为模拟信号)转换为数字信号,数值的大小和电信号的强度成正比。
42.此时的数字信号还将输出到数字信号处理器(dsp)。在dsp中,这些图像数据被进行一系列的校正和后期处理,最终转化为包含时间轴信息、像素点灰度值、像素点位置信息的数据文件,并由重建程序重建为灰度图像,呈现在用户界面上。
43.需要了解的是:目标组织是凹凸不平的,投影光打在组织上会有的地方强有的地方弱。所以需要校正光强度。
44.目标组织不同区域的颜色(或者说吸光情况)是不同的,比如肝脏是黑色的,需要更强的光才能让手术医师看得清,所以这个也需要校正。
47.首先,如果没有反射透镜组,肝脏发出的信号会被成像系统镜头收集,然后被转化成二维图像。
48.运用这些透镜组,好处在于,广角镜头可以获取更大的视野范围;同时,各个透镜会收集不同视角的荧光信号,并通过光路传递至成像系统。相当于同时获得了多角度的二维度荧光图像。这一组多角度的二位荧光图像与单纯的正面拍摄的荧光图像相比,含有更多的信息,那么通过算法就可以把这些不同角度的图像拟合起来,将获取的额外的信息同时呈现在正面拍摄的荧光图像上。甚至,可选的,还可以通过算法重建出肝脏的三维荧光图像。
55.具体的,还包括如图2所示的360悬臂,以及如图3所示的补光灯1,红外成像系统,广角镜头与反射镜组;360度悬臂,用于自由移动和固定荧光导航系统的位置;补光灯,用于手术期间的可见光照明以及红外补光;红外成像系统,用于捕捉荧光信号,并重建为荧光图像;广角镜头2与反射镜3组成的广角镜头与反射镜组,用于增强红外成像系统的可视角度,收集更多视角的荧光信号。
56.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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