[发明专利]多模态胰胆管成像系统

说明书

本发明公开了一种多模态胰胆管成像系统，包括:图像处理系统，第一光学成像系统，超声成像系统；内窥探头，其具有光学探头部件及超声换能器；驱动内窥探头转动的光电滑环组件；光电滑环组件包括旋转式光电耦合单元及驱动旋转式光电耦合单元转动的旋转驱动装置，旋转式光电耦合单元内具有光电滑环；连接第一光学成像系统与光电滑环的一端的第一光纤；连接光电滑环的另一端与光学探头部件的第二光纤；连接超声成像系统与光电滑环的一端的第一电信号线；连接光电滑环的另一端与光学探头部件的第二电信号线。上述多模态胰胆管成像系统，通过多模态(光学及超声)的共同协作成像，提高了成像的分辨率及成像深度，适用于胰胆管成像。

技术领域

本发明涉及内窥成像设备技术领域，特别涉及一种多模态胰胆管成像系统。

背景技术

胰胆管恶性病变常起源于胰管或胆管的内皮细胞。其形成通常是一个动态过程：最初表现为胰胆管上皮细胞异型增生，进一步向胰胆管基底膜浸润生长，突破基底膜后发展为浸润性腺癌。在这一过程中，胰胆管上皮典型的组织形态学改变主要体现在结构和细胞学两方面的异常。结构上异常指正常胰胆管上皮由排列整齐的单层立方或低柱状上皮逐渐被富含黏液性胞质的高柱状细胞取代，出现上皮细胞排列紊乱和正常细胞极性丧失；细胞学异常指细胞核不规则，染色质深染，细胞核大小不一，核质比例增高和核分裂活性增加。当异型增生的细胞继续增长，突破基底膜，浸润到器官实质中便发展为具有深度浸润性的导管腺癌。对这一阶段的形态学异常进行准确判断是胰胆管恶性肿瘤临床诊疗的重大挑战。

胰腺是人体内仅次于肝的大腺体，位置较深。胰胆一旦发生恶性病变，常具有发病隐匿、进展快、复发率高、转移早的特点。由于胰胆位置较深，目前对于此类病变的早诊早治极为困难。目前，对胰胆恶性肿瘤缺乏高效的早期诊断方法和有效的分子标记技术，胰胆病变机理尚不明确。临床上确诊的多数已是中晚期患者，预后极差，治疗后患者的5年生存率均低于5％。胰腺癌更是被称为“癌中之王”。因此，研发具有高灵敏度、高特异性和临床适用性的早期诊疗的仪器，是胰胆管癌诊疗的前瞻性需求。

经腹B超(工作频率在5MHz)由于其简便、经济、无创伤、可重复检查和相对准确等优点，成为对胰胆癌高危人群和临床上怀疑胰胆癌病人进行筛查的首选影像学手段。但是由于超声回声衰减和肠道气体干扰造成图像分辨率较低，对<2cm的胰腺肿瘤诊断率仅为21.0％～64.5％，也无法对于胰胆管进行有效成像。CT和MRI是目前临床最常使用的诊断胰胆恶性肿瘤的标准方法，可通过直接和间接征象显示胰胆肿块或局部增大，胰胆管连续性的中断，但对较小的肿瘤(直径≤2cm)的诊断率也仅达到75％左右。由于绝大多数胰胆恶性肿瘤起源于相应的导管内膜，因此胰管和胆管的解剖学通道为内窥介入成像技术的开展提供了可能。内窥介入成像技术可以在宏观和微观层面上对胰胆的形态和结构进行更为细致的观察和准确分析。其中，EUS在超声基础上结合了内窥镜及腹腔镜技术，实现引导细针穿刺活检胰胆占位性病变，提高了诊断原发性与继发性胰胆肿瘤的敏感性、特异性和准确性，成为外科手术的金标准。但是，由于EUS的工作频率同经腹超声一样偏低，这同样限制了其对于胰胆管结构以及微小病灶的成像能力。胰胆管内超声(IntraductalUltrasonography，IDUS)经内镜钳通道可将中高频微超声探头直接置入胰胆管内进行实时成像，对直径小于2cm的实质肿瘤有较高的敏感性，但其置入深度有限，难以通过胰胆管的远端。此外，由于其工作频率较低，分辨率不足以对胰胆管内膜结构进行清晰的成像。直径小于1mm的胰管镜能直接插入胰胆管直接成像，对诊断早期胰胆癌有重要作用，但只能提供胰胆管内壁的表面信息。

在近些年来，很多新的成像技术不断发展，给胰胆管肿瘤成像带来了新的手段。包括内窥超声成像、光学相干层析成像、荧光成像、光声成像及共聚焦成像。

内窥超声成像，可以实现对胰管内膜进行层析成像。利用超声探测深度较深的优势，对超过OCT检测范围的病灶全方位评估，尤其对肿瘤的浸润深度进行更深层次的鉴定和识别，两者的有效结合全面反映了胰胆肿瘤的生物学特征，也对疾病进展情况进行了更详尽的。