[发明专利]术中手术切缘评估的成像方法和系统

说明书

公开了一种用于在具有不同生理过程的各种组织和细胞组群之间进行术中手术切缘评估的成像系统和方法。该系统使用LED阵列利用短激发脉冲泵浦目标解剖结构，并测量荧光的寿命以产生对比度。生成对应于测量的寿命的相对荧光寿命图，以识别变化的细胞组群和组织内的边界。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月1日提交的美国临时专利申请No.62/580,383的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此。

关于联邦政府资助的研究开发的声明

不适用

受版权保护的材料的声明

本专利文件中的部分材料可以受到美国和其他国家版权法的版权保护。版权所有者不反对任何人传真复制专利文件或专利公开，因为它出现在美国专利商标局公开可得的文件或记录中，但以其他方式保留所有版权。版权所有者在此不放弃其将本专利文件保密的任何权利，包括但不限于根据美国联邦法典第37编第1.14节的权利。

背景

1.技术领域

本公开的技术总体上涉及手术成像，并且更具体地涉及术中手术切缘评估。

2.背景技术

术中绘制肿瘤边缘的实时方法的需求尚未得到满足。外科医生必须在术中准确地确定肿瘤边缘以使切除过度/不足最小化。这经常导致：(a)切除不足(阳性边缘)，这增加了疾病复发的风险；(b)切除过度(过度阴性边缘)，这可以显著降低患者的生活质量(例如，降低的移动性、语音等)。

临床医生的指尖(即触诊)是当前术中切缘评估的黄金标准，它对每个人的触摸都是主观的。其他现有方法包括：(a)通常需要一组人员的耗时冷冻切片；和(b)缺乏灵敏度和对比度的常规超声、CT或MRI。

对于头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)，只有67％的肿瘤被充分切除，当边缘呈阳性时，局部复发率为80％。这一问题可见于所有接受手术切除的癌症。

其他组织类型的识别也存在问题。例如，甲状旁腺的可变位置和不明显的外部特征可能使其术中识别具有挑战性，特别是当将其与邻近的脂肪或淋巴组织区分时。并发症，如甲状旁腺功能减退和喉返神经损伤，通常是有限的，但翻修手术和全面的探索可以增加手术的发病率。虽然术前影像学研究是可用的，然而，可以有效地体内定位甲状旁腺组织的实时成像方法仍然是难以捉摸的。

发明内容

本公开的一方面是用于在具有不同生理过程或不同组织的各种细胞组群之间，例如但不限于癌前、变恶性肿瘤前、癌性(例如口腔和头颈部鳞状细胞癌(OSCC))和非癌性或良性(例如炎性)组织或细胞组群之间的术中手术切缘评估的成像系统和方法。所述成像系统和方法使用本文中称为时间分辨自发荧光的技术，其用短激发脉冲来泵浦样品并测量荧光的寿命(发射从亮到暗衰减时的强度)以产生对比度。可以生成对应于所测量的寿命的伪彩色图或类似的说明性工具。对于组织自发荧光，使用天然存在的荧光团来产生对比度(例如，黑光成像)。发射波长的信息。

本文描述的技术的其他方面将在本说明书的以下部分中提出，其中详细描述是为了完全公开本技术的优选实施例而不对其进行限制。

附图说明

通过参考以下仅用于说明目的的附图，将更全面地理解本文描述的技术：

图1A示出了归一化强度的原始值随时间变化的曲线图。

图1B示出了测量的寿命的曲线图。

图1C示出了示例性寿命图。

图1D示出横跨图1C的图内的像素阵列的归一化强度。

图2示出了例示根据本技术的示例性DOCI系统的各种组件的示意性框图。