[发明专利]手持式荧光超声融合造影导航系统

说明书

本发明公开一种手持式荧光超声融合造影导航系统，多光谱光源激发模块激发近红外激光和可见白色光；手持式探测器模块包括一体化契合设置的荧光探头和超声探头，荧光探头照射开放生物体的组织，获得特异性组织部位的荧光图像；信息处理模块对荧光图像进行处理获得包含病变组织的位置和边界的增强荧光图像；根据所显示的病变组织的位置和边界，高频超声激发模块激发多频率超声，超声探头对病变组织进行超声探测，获得病变组织连续的二维超声图像；信息处理模块还对连续的二维超声图像进行3D配准融合，得到病变组织的3D超声图像；信息处理模块将3D超声图像传送至显示器显示，增强荧光图像和3D超声图像为外科医生提供实时的手术影像导航。

技术领域

本发明涉及多模态医学成像技术领域，具体而言，涉及一种手持式荧光超声融合造影导航系统。

背景技术

手持式导航系统用于普通临床手术，是指医生在手术过程中所使用的不侵入生物体内部的手持设备，通过对生物体表的探测完成术中导航。随着医学影像技术的发展，分子影像导航设备已成为助力医生在手术过程中的“观察手”和“情报员”。其中基于光学荧光成像的手持式导航系统已见于临床应用，通过激光激发组织获得具有特异性的荧光成像方式，可以有效判断肿瘤或病变组织轮廓。虽然光学荧光成像导航系统为医生寻找病变组织的位置和浅层边界提供了引导，但由于光学方式获取的像是物体可视区域的二维平面投影，即使部分荧光具有一定无损组织的穿透能力，亦不能满足医生对病变组织或血管的纵深信息勘察。

与荧光成像获得的信息不同，超声成像利用超声在人体组织或血管传播的特异性，通过特定的超声探头，反馈的是组织在纵深方向的断层图像信息。虽然超声能有效获取组织的纵深影像，但却不能为医生寻找兴趣区域(肿瘤、血管等)提供快速导航。

结合光学荧光成像与超声成像的优点，本发明提出一种手持式荧光超声融合造影系统，以光学方式获取兴趣区域位置和边界的荧光图像，以超声探测方式获取兴趣区域纵深切面的超声图像，完成荧光图像和超声图像的融合造影，形成新型的三维分子影像画面，实现医生在手术过程中的精准导航。

发明内容

本发明提供一种手持式荧光超声融合造影导航系统，采用手持式的荧光超声探测器，通过实时造影反应出更全面的组织结构和病理信息。

本发明提供一种手持式荧光超声融合造影导航系统，包括:手持式探测器模块、多光谱光源激发模块、高频超声激发模块和信息处理模块，其中：

所述多光谱光源激发模块用于激发近红外激光和可见白色光，所述近红外激光用于激发具有特异性组织荧光造影剂；

所述手持式探测器模块包括一体化契合设置的荧光探头和超声探头，所述荧光探头用于照射开放生物体的组织，获得特异性组织部位的荧光图像，并将所述荧光图像传送至所述信息处理模块；

所述信息处理模块用于对所述荧光图像进行处理获得包含病变组织的位置和边界的增强荧光图像，并将所述增强荧光图像发送至显示器进行显示；

根据所显示的病变组织的位置和边界，所述高频超声激发模块用于激发多频率超声，所述超声探头用于对病变组织进行超声探测，获得病变组织连续的二维超声图像，并将连续的所述二维超声图像传送给所述信息处理模块；

所述信息处理模块还用于对连续的所述二维超声图像进行3D配准融合，得到病变组织的3D超声图像；

所述信息处理模块还用于将所述3D超声图像传送至显示器显示，所述增强荧光图像和所述3D超声图像为外科医生提供实时的手术影像导航。

进一步地，所述荧光探头的轴线和所述超声探头的轴线之间夹角为30°。

进一步地，所述荧光探头为由可采集可见白光和近红外荧光的近红外相机组成的光学成像探头。

进一步地，所述手持式探测器模块还包括光源照射器，所述光源照射器设置在所述荧光探头内，用于照射可见光和近红外激光。