[发明专利]用于基于荧光的激光切除的系统和方法

说明书

在一实施例中，描述了用于响应于确定荧光状态而切除组织的设备和方法。激发光源可以产生具有荧光基团的激发波长的激发光。光束扫描器可以将激发光引向组织位置。荧光基团可以响应于吸收激发光而产生发射光。相机可以拍摄组织位置的图像。响应于在组织位置处显示发射光的图像，切除光源可以产生切除光。光束扫描器可以将切除光引向组织位置。附加地或替代地，可以生成形貌图，并且可以基于形貌图调节设备和/或方法的某些方面。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月1日提交的美国专利申请No.14/503,706的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

背景技术

全球范围内，癌症是主要的死亡原因之一。具体地，乳腺癌是妇女最常见的癌症类型，其根据种族的不同是第一或第二主要死亡原因。

近年来，一种有前途的对乳腺癌肿瘤进行实时检测的方法涉及使用特殊标记物。这些标记物可以选择性地结合癌细胞，并且在合适的光的激发下发出荧光(发光)，从而为外科医生提供肿瘤及其边缘的实时图像。标记物通常处于红光或近红外波长范围中，以避免在可见光范围内的组织的自动发出荧光，并且具有增加的穿透深度。然而，目前还没有允许使用荧光标记物对乳腺癌肿瘤进行稳定和快速的实时检测的系统性解决方案。

同时，随着时间推移，激光在医院中的使用不断增加。具体地，已经在各种外科手术中探索了使用激光来切除肿瘤。激光可通过铰接臂或特制光纤传输到手术部位。然而，使用切除激光和同时的荧光检测方案二者将需要操作两个感光设备，这需要参考同一坐标系，从而使外科手术复杂化并需要外科医生更加灵巧。

发明内容

在第一方面，提供一种设备。该设备包括激发光源、切除光源和光束组合器。激发光源被配置成产生激发光。激发光包括具有与荧光基团的激发波长对应的波长的光。荧光基团被配置成响应于接收到具有激发波长的光而发出具有发射波长的发射光。切除光源被配置为产生切除光。切除光被配置成切除(ablate)组织。光束组合器光学地耦合到激发光源和切除光源。该设备还包括控制器。该控制器包括被编程为执行指令的计算机。指令包括使激发光源产生激发光并使切除光源产生切除光。

在第二方面，提供了一种方法。该方法包括使激发光源产生激发光。激发光包括具有与荧光基团的激发波长对应的波长的光。荧光基团被配置成响应于接收到具有激发波长的光而发出具有发射波长的发射光。该方法还包括致使光束扫描器将激发光引向特定的组织位置。光束扫描器可操作为将激发光引向多个组织位置中的任何一个。该方法还包括使相机拍摄至少特定组织位置的图像。相机被配置为检测由荧光基团发射的发射光。该方法还包括基于显示在特定组织位置处的具有发射波长的发射光的图像来确定荧光状态。该方法进一步包括响应荧光状态使得切除光源产生切除光，并使得光束扫描器将切除光引向特定的组织位置。切除光源和激发光源光学地耦合到光束组合器，光束组合器光学地耦合到光束扫描器。

在第三方面，提供了一种方法。该方法包括基于相机的位置、光束扫描器的出口光圈的位置、和激发光相对于特定组织位置的角度而确定形貌图。该方法还包括基于形貌图确定到特定组织位置的焦距。该方法还包括使激发光源产生激发光。激发光包括具有与荧光基团的激发波长对应的波长的光。荧光基团被配置成响应于接收到具有激发波长的光而发出具有发射波长的发射光。该方法还包括使光束扫描器将激发光引向特定的组织位置。光束扫描器可操作为将激发光引向多个组织位置中的任何一个。该方法还包括使相机拍摄至少特定组织位置的图像。相机被配置为检测由荧光基团发射的发射光。该方法还包括基于显示在特定组织位置处的具有发射波长的发射光的图像来确定荧光状态。该方法另外包括响应于荧光状态，使得切除光源产生切除光，并使得光束扫描器至少基于到特定组织位置的焦距而将切除光引向特定组织位置。切除光源和激发光源光学地耦合到光束组合器，并且光束组合器光学地耦合到光束扫描器。

其它方面、实施例和实施方式对于本领域普通技术人员来说将通过参考适当的附图阅读以下详细描述而变得显而易见。

附图说明