[发明专利]测量生物组织内光源深度的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及医用设备，更具体地说，涉及一种测量生物组织内光源深度的装置。

背景技术

实时图像引导技术能够帮助医生在视野更为清晰的状态下进行肿瘤切除手术，可以极大地提高手术精度、减小手术切口。目前研究人员也试图将通常使用的超声成像、核磁共振成像、计算机断层扫描成像、荧光成像和生物发光成像技术用来实施实时图像引导，但均遇到一些困难。现有的超声、核磁共振、计算机断层扫描等大部分成像方法由于组织区分度、成像实时性或放射安全性等问题较难在临床手术中使用；荧光成像技术受成像深度、信噪比等影响在实际手术中的局限性很大，受光源角度的影响，其在运动器官的实时跟踪与定位应用中也受到较大的限制。而生物发光成像技术主要包括表面成像和断层成像，但由于组织的非均匀性、光散射等问题，很难从组织中取出清晰的图像。生物发光成像根据成像方式的不同主要可以分为BLI(Bioluminescent Imaging)和BLT(BioluminescentTomography)两种，但BLI输出的是二维图像，主要探测生物表面的光信号，不能测量生物体内发光光源的深度；而BLT由于生物发光成像自身的局限性，重建的精度还远远达不到要求。总的来说，目前上述的成像技术都不能精确给出实际手术中生物体内肿瘤的深度信息，也没有一种小巧、廉价的适用于临床手术的实时导航的肿瘤深度测量方法及测量装置。

发明内容

基于此，

有必要提供一种能给出实际手术中生物体内肿瘤的深度信息的肿瘤深度测量装置。

一种测量生物组织内光源深度的装置，包括进入所述生物组织内的探测器及处理并显示所述探测器传来信号的数据处理装置，所述探测器包括至少三个用于测量光强度的光传感器件，所述数据处理装置包括用于处理所述光传感器件传来的光强度信号并根据所述至少三个光强度及所述至少三个光传感器件之间的距离利用漫射近似方程推导的计算公式来计算所述组织中发光的部分的深度的数据处理模块。

在优选的实施方式中，所述探测器包括探针，所述光传感器件沿所述探针的轴线方向等距离设置在所述探针的前端；所述探针的外表面沿其轴线方向设置有标识所述探针进入组织深度的刻度。

在优选的实施方式中，所述探针包括允许所述组织发光部分所发出的光穿透的透明外部密封层。

在优选的实施方式中，所述光传感器件包括环状光敏元件或包括多条光纤均匀分布并固定在所述探针的一个横截面上、每条光纤的末端位于探针横截面的半径方向上且从所述探针中心部分引出的光纤束。

在优选的实施方式中，还包括设置在所述探针的后端、连接在所述光传感器件上用于放大其输出电信号的放大器。

在优选的实施方式中，所述数据处理模块依据公式：

φ(r₁)φ(r₃)/φ(r₂)²＝r²/(r²-d²)

得到所述组织中发光部分至光传感器件的深度r；其中，φ(r₁)、φ(r₂)、φ(r3)分别是所述至少三个光传感器件其中的三个等间距光传感器件测量到的光强度，r₁、r₂、r₃分别是所述三个光传感器件距所述组织内发光部分的距离，r＝r₂，而d是所述光传感器件相邻两个之间的距离。

由于采用多个距光源一定距离的光传感器接收生物体内光源通过组织后的光强度，而且上述多个光传感器之间的距离是已知的，通过基于光传播公式推导出来的计算公式可以得到光源深度信息。

附图说明

图1是第一实施例中测量生物组织内光源深度的方法流程图；

图2是第一实施例中测量生物组织内光源深度的装置结构示意图；

图3是第一实施例中测量生物组织内光源深度的装置的探测器结构示意图；

图4是图3中A-A向剖面结构示意图；

图5是第二实施例中测量生物组织内光源深度的装置的探测器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，在第一实施例中，测量生物组织内光源深度的方法包括如下步骤：