本發(fā)明涉及內(nèi)窺熒光成像技術(shù)，特別是關(guān)于一種內(nèi)窺式熒光成像輔助穿刺系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

穿刺是一種常用的活檢方法，具有侵入性低、創(chuàng)口小、能直接取出分泌物進(jìn)行病理檢查的優(yōu)勢。傳統(tǒng)穿刺方法主要依靠術(shù)前的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，具有一定盲刺性?；诔曇龑?dǎo)技術(shù)的穿刺可以實時對穿刺部位進(jìn)行定位，然而超聲分辨率較低，觀察不到微小的腫瘤病灶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種內(nèi)窺式熒光成像輔助穿刺系統(tǒng)，以提供實時組織內(nèi)部圖像與疑似病灶位置信號，進(jìn)行有目的性的穿刺。該內(nèi)窺式熒光成像輔助穿刺系統(tǒng)包括：微控制器、內(nèi)窺熒光成像設(shè)備、穿刺設(shè)備、內(nèi)窺鏡、穿刺針、信號輸入設(shè)備及信號輸出設(shè)備；所述微控制器與所述內(nèi)窺熒光成像設(shè)備、穿刺設(shè)備、信號輸入設(shè)備及信號輸出設(shè)備分別連接，所述穿刺設(shè)備連接所述穿刺針，所述內(nèi)窺熒光成像設(shè)備連接所述內(nèi)窺鏡；

所述內(nèi)窺熒光成像設(shè)備用于對待穿刺的組織進(jìn)行成像，得到可見光圖像及熒光圖像，并將所述可見光圖像及熒光圖像通過所述微控制器輸出至所述信號輸出設(shè)備；

所述信號輸入設(shè)備輸出穿刺控制信號并傳輸至所述微控制器；

所述微控制器根據(jù)所述穿刺控制信號生成穿刺控制指令并輸出至所述穿刺設(shè)備；

所述穿刺設(shè)備根據(jù)所述穿刺控制指令對所述組織進(jìn)行穿刺。

一實施例中，所述微控制器還用于接收所述穿刺設(shè)備反饋的穿刺深度信息，并將所述穿刺深度信息輸出至所述信號輸出設(shè)備，供所述信號輸入設(shè)備基于所述穿刺深度信息、所述可見光圖像及熒光圖像輸出所述穿刺控制信號至所述微控制器。

一實施例中，所述內(nèi)窺熒光成像設(shè)備包括：

激光光源，用于激發(fā)組織上的熒光染料發(fā)出近紅外波段熒光；

白光光源，用于提供所述組織的內(nèi)部照明光；

二向色分光光路，用于將由所述近紅外波段熒光及所述組織反射出的可見光組成的出射光分成兩路；

熒光相機(jī)，連接所述二向色分光光路，用于對所述近紅外波段熒光進(jìn)行成像，得到所述熒光圖像；

彩色相機(jī)，連接所述二向色分光光路，用于對所述可見光進(jìn)行成像，得到所述可見光圖像。

一實施例中，所述穿刺設(shè)備包括：泵控制器，氣泵，氣體導(dǎo)管，活塞，穿刺連桿；所述泵控制器連接所述微控制器及所述氣泵，所述氣泵連接所述氣體導(dǎo)管，所述活塞設(shè)置在所述氣體導(dǎo)管中，所述穿刺連桿一端固定在所述活塞上，另一端連接所述穿刺針；

所述泵控制器根據(jù)所述穿刺控制指令控制所述氣泵對所述氣體導(dǎo)管進(jìn)行抽氣或送氣，控制所述活塞運(yùn)動，從而控制所述穿刺針對所述組織進(jìn)行穿刺。

一實施例中，所述內(nèi)窺鏡中設(shè)置用于容置所述穿刺針的圓孔通道。

一實施例中，所述信號輸入設(shè)備為腳踏板，用于采用腳踏方式向所述微控制器輸入所述穿刺控制信號。

一實施例中，所述信號輸出設(shè)備包括，顯示器，用于顯示所述穿刺深度信息、所述可見光圖像及熒光圖像，供所述信號輸入設(shè)備輸出所述穿刺控制信號至所述微控制器。

本發(fā)明實施例中，可以提供實時組織內(nèi)部圖像與疑似病灶位置信號，進(jìn)行有目的性的穿刺，提高了腫瘤檢出率。

當(dāng)然實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或者方法必不一定需要同時達(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發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例的內(nèi)窺式熒光成像輔助穿刺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的內(nèi)窺熒光成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的穿刺設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

白光內(nèi)窺鏡作為一種生物體組織檢查工具，能夠提供清晰質(zhì)量的彩色圖像。通過對病人注射吲哚菁綠等熒光染料，可以進(jìn)行內(nèi)窺式激發(fā)熒光成像。由于吲哚菁綠在病變組織的分布要高于正常組織，內(nèi)窺式熒光成像可以在微創(chuàng)的情況下觀察病變部位，具有高靈敏度、高分辨率的優(yōu)點(diǎn)。

基于內(nèi)窺式熒光成像技術(shù)，本發(fā)明提供了一種內(nèi)窺式熒光成像輔助穿刺系統(tǒng)，如圖1所示，內(nèi)窺式熒光成像輔助穿刺系統(tǒng)包括：微控制器1、內(nèi)窺熒光成像設(shè)備2、穿刺設(shè)備3、內(nèi)窺鏡4、穿刺針5、信號輸入設(shè)備6及信號輸出設(shè)備7。

微控制器1與內(nèi)窺熒光成像設(shè)備2、穿刺設(shè)備3、信號輸入設(shè)備6及信號輸出設(shè)備7分別連接，穿刺設(shè)備3連接穿刺針5，內(nèi)窺熒光成像設(shè)備2連接內(nèi)窺鏡4。

內(nèi)窺熒光成像設(shè)備2可以對待穿刺的組織進(jìn)行成像，得到可見光圖像及熒光圖像。內(nèi)窺熒光成像設(shè)備2可以將可見光圖像及熒光圖像發(fā)送給微控制器1，微控制器1將可見光圖像及熒光圖像輸出至信號輸出設(shè)備7進(jìn)行顯示及分析操作。

信號輸入設(shè)備6可以產(chǎn)生穿刺控制信號，然后將該穿刺控制信號傳輸至微控制器7。微控制器1接收該穿刺控制信號后，可以根據(jù)該穿刺控制信號生成穿刺控制指令并輸出至穿刺設(shè)備3。

穿刺設(shè)備3接收到上述穿刺控制指令后，可以根據(jù)該穿刺控制指令對上述待穿刺的組織進(jìn)行穿刺取樣。

本發(fā)明實施例中，穿刺設(shè)備3可以在完成每次穿刺之后，向微控制器1輸出對應(yīng)的穿刺深度信息，微控制器1接收該穿刺設(shè)備反饋的穿刺深度信息，并將該穿刺深度信息輸出至信號輸出設(shè)備7。根據(jù)信號輸出設(shè)備7收到的穿刺深度信息、可見光圖像及熒光圖像，可以供操作者利用信號輸入設(shè)備6輸出穿刺控制信號至微控制器1。

作為本發(fā)明的一實施例，如圖2所示，內(nèi)窺熒光成像設(shè)備2包括：激光光源201，白光光源202，彩色相機(jī)203，熒光相機(jī)204及二向色分光光路205。

激光光源201可以提供特定波長的光，用于激發(fā)組織上的熒光染料發(fā)出近紅外波段熒光。

白光光源202，用于提供所述組織的內(nèi)部照明光。

除了激光光源201激發(fā)出的近紅外波段熒光，組織本身可以反射出可見光。近紅外波段熒光及可見光作為出射光，進(jìn)入二向色分光光路205，二向色分光光路205可以將出射光分成兩路，即從出射光中重新分出近紅外波段熒光及可見光。

熒光相機(jī)204連接二向色分光光路205，二向色分光光路205將分出的近紅外波段熒光傳送給熒光相機(jī)204，熒光相機(jī)204對近紅外波段熒光進(jìn)行成像，得到熒光圖像。

具體實施時，熒光染料可以為吲哚菁綠等，通過對病人注射熒光染料，可以進(jìn)行組織內(nèi)窺式激發(fā)熒光成像。由于吲哚菁綠在病變組織的分布要高于正常組織，內(nèi)窺式熒光成像可以在不需開腹的情況下觀察病變部位，具有高靈敏度、高分辨率的優(yōu)點(diǎn)。

彩色相機(jī)203，連接二向色分光光路205，二向色分光光路205將分出的可見光傳輸給彩色相機(jī)203，彩色相機(jī)203用于對可見光進(jìn)行成像，得到可見光圖像。

內(nèi)窺熒光成像設(shè)備2連接至微控制器1，可以向微控制器1實時地發(fā)送熒光圖像以及可見光圖像。

作為本發(fā)明的一實施例，如圖1及圖3所示，穿刺設(shè)備3包括：泵控制器305，氣泵304，氣體導(dǎo)管303，活塞302，穿刺連桿301。泵控制器305連接微控制器1及氣泵304，氣泵304連接氣體導(dǎo)管303，活塞302設(shè)置在氣體導(dǎo)管303中，穿刺連桿301一端固定在活塞302上，另一端連接穿刺針5。

穿刺設(shè)備3具體工作時，氣體導(dǎo)管303提供密閉的氣流通路，泵控制器305根據(jù)穿刺控制指令控制氣泵304對氣體導(dǎo)管303進(jìn)行抽氣或送氣，提供活塞302的動力，控制活塞運(yùn)動，在活塞302的帶動下，與穿刺連桿301連接的穿刺針5前后運(yùn)動，從而實現(xiàn)對組織的穿刺。

作為本發(fā)明的一實施例，內(nèi)窺鏡4中設(shè)置用于容置穿刺針5的圓孔通道，將穿刺針5集成在內(nèi)窺鏡4中。

穿刺設(shè)備3在進(jìn)行穿刺過程中，可以實時向微控制器1提供穿刺針5運(yùn)動的位移信息。

作為本發(fā)明的一實施例，微控制器1在接收到內(nèi)窺熒光成像設(shè)備2的熒光圖像以及可見光圖像后，以及接收到穿刺設(shè)備3輸出的位移信息后，可以進(jìn)行濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等操作。

作為本發(fā)明的一實施例，信號輸出設(shè)備7可以包括顯示器，用于顯示穿刺深度信息、可見光圖像及熒光圖像，根據(jù)可見光圖像及熒光圖像，操作者可以隨時調(diào)整內(nèi)窺鏡的位置，實現(xiàn)精確的穿刺定位。根據(jù)穿刺深度信息、可見光圖像及熒光圖像，操作者可以控制信號輸入設(shè)備6發(fā)出穿刺控制信號至微控制器1。

作為本發(fā)明的一實施例，信號輸入設(shè)備6可以為腳踏板，用于采用腳踏方式向微控制器1輸入穿刺控制信號(可以為腳踏力度信息)，通過該穿刺控制信號，控制模塊1可以操縱穿刺設(shè)備3控制穿刺針5的前進(jìn)與后退。

本發(fā)明利用內(nèi)窺式熒光成像輔助穿刺系統(tǒng)，利用了內(nèi)窺是成像對組織及病變區(qū)域同時成像的特點(diǎn)及高靈敏度、高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，可以在可見光成像與熒光成像的引導(dǎo)下進(jìn)行穿刺活檢，定位出疑似病灶，引導(dǎo)穿刺針進(jìn)行有目的性的穿刺，提高了腫瘤等病灶的檢出率，同時減少盲目穿刺帶來的不必要創(chuàng)傷。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體實施例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。