[发明专利]一种显示血流信息的手术显微镜系统及成像方法

说明书

本发明涉及一种显示血流信息的手术显微镜系统，包括目镜、物镜、第一分光镜和第一滤波片，还包括激光光源、激光图像采集单元、计算机和显示单元，所述计算机与显示单元相互连接，所述激光光源产生激光照射手术区域，手术区域的反射激光依次通过物镜、第一分光镜和第一滤波片至激光图像采集单元，激光图像采集单元采集手术区域的激光散斑图像并传输至计算机，计算机生成血流图像并通过显示单元实现手术视野叠加血流信息，叠加血流信息的手术视野通过目镜查看。与现有技术相比，本发明可通过目镜实时查看附加血流图像信息，同时减少医生把目光从显微镜目镜移开以查看其他显示器的需要。

技术领域

本发明涉及显微外科手术设备领域，尤其是涉及一种显示血流信息的手术显微镜系统及成像方法。

背景技术

在现代医疗中，手术显微镜对于外科医生而言是必不可少的。根据需要选择不同的放大倍率，可以提供手术视野的放大试图，使得医生甚至可以在肉眼几乎不可见的结构上进行操作，尤其用于神经外科手术，处理如毛细血管或神经等精细结构。同时，由于光源直接并入手术显微镜内部，手术显微镜也可以提供良好的手术视野照明。

现有的技术及普遍使用的手术显微镜设备主要为外科医生提供形态学观测辅助，而无法实时反映血管中的血流速度、组织的血流灌注等功能信息。这些附加信息对于神经外科类的手术具有十分重要的意义。例如，在颅内动脉瘤夹闭术及脑血管畸形切除术中，实时监测脑血流有利于术者动态掌握异常血流的阻断程度，同时避免正常血管的误夹闭；脑血管搭桥手术过程中，脑皮层血流的实时监测还可以帮助评估桥血管的通畅程度及脑血流是否恢复到正常水平。

目前，部分临床实践中使用带有荧光单元的显微镜来在术中观察血管，在荧光染料(如吲哚菁绿ICG)的辅助下，经激发后可以在附加的显示器上观察到血管的荧光图像，便于医生的术中参考。但这种方法只能观测到血管的有无，并不包含实时动态的血流信息，如流速等，且需要提前注射荧光染料，为患者增加负担。

在多模态数据显示方面，有学者提出了一种在手术显微镜内部增加OLED显示器的改进方式，而这种方式需要将全场视野信息做数字化显示，失去了显微镜观察组织的真实性。因此，更便捷、信息更加丰富的实时血流显示在显微手术操作中具有重要价值。

在血管血流成像方面，激光散斑成像(laser speckle imaging,LSI)技术作为一种新兴的血管、血流光学成像办法，通过分析漫反射激光经过不同传播路径相干叠加后造成的“散斑”，就可以得到可视化定量的实时组织血流灌注图像，是一种无标记的、非接触式、无需造影剂、高时间和空间分辨率的二维全场血流成像方法。在生物医学应用方面，LSI技术已经被用来研究皮肤、视网膜、视神经以及肠系膜等组织器官的表层血流特征。此外，由于能够方便得到脑皮层血流实时二维分布图，该技术也十分适合研究不同生理和病理状态下脑皮层的血管网络和血流分布。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种显示血流信息的手术显微镜系统及成像方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种显示血流信息的手术显微镜系统，包括目镜、物镜、第一分光镜和第一滤波片，还包括激光光源、激光图像采集单元、计算机和显示单元，所述计算机与显示单元相互连接，所述显示单元置于物镜和第一分光镜之间，所述激光光源产生激光照射手术区域，手术区域的反射激光依次通过物镜、第一分光镜和第一滤波片至激光图像采集单元，激光图像采集单元采集手术区域的激光散斑图像并传输至计算机，计算机生成血流图像并通过显示单元实现手术视野叠加血流信息，叠加血流信息的手术视野通过目镜查看。

所述的显示单元包括投影仪和显示器，所述投影仪与计算机连接，投影仪通过半透半反光镜将血流信息投射于显示器。

所述的显示器位于手术区域在显微镜内所成虚像的位置，所述半透半反光镜位于显示器与第一分光镜之间。