[发明专利]一种多模态腹腔镜手术装置及实现方法

说明书

本发明公开了一种多模态腹腔镜手术装置及实现方法，装置包括：计算机、高光谱成像系统、光声成像系统以及腹腔镜单元；其中，所述计算机，用于确定高光谱模式或光声成像模式，并向所述高光谱成像系统以及所述光声成像系统发出控制指令；所述高光谱成像系统，用于根据计算机的控制指令，获取高光谱成像数据；所述光声成像系统，用于根据计算机的控制指令，获取光声成像数据；所述腹腔镜单元，用于内嵌高光谱成像通道和光声成像通道，并根据所述高光谱成像数据和所述光声成像数据，引导完成腹腔手术操作。本发明提高了在腹腔镜手术中肿瘤边界的识别准确性，可以在不损害临近正常组织的情况下，最大限度地切除肿瘤，减少复发率，可广泛应用于医疗器械技术领域。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是一种多模态腹腔镜手术装置及实现方法。

背景技术

高光谱成像融合了光谱分析和光学成像两项传统光学诊断方法，具有“图谱合一”的特点。对医学应用来说，光谱分析可以获得生物组织样本上某一点在感兴趣波长范围的完整光谱，对不同病理组织的化学组成和物理特征进行分析；而光学成像技术则提供了各组织结构的空间分布信息，实现了不同病理结构的直观呈现。医学高光谱成像将二维图像信息与一维光谱信号结合为一个三维数据立方体，它不仅包括了丰富的空间信息，同时包含了反映生物组织特性的光谱信息，这样能准确区分出不同的病理组织成分。高光谱在无创疾病诊断和手术引导方面具有巨大潜力。但由于其成像穿透深度有限，仍缺乏完整、全面的深层形态信息。

光声成像是近年来迅速发展的一种新型无损医学成像方法，是基于生物组织内部光学吸收差异、以超声作为媒介的无损生物光子成像方法。它结合了纯光学的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性。由于光声成像可以实现深达几厘米的穿透深度，并产生具有显著增强的空间分辨率和丰富对比度的图像，所以光声成像具有巨大的临床前研究和临床应用潜力。

腹腔镜手术是无需在腹壁上做大切口而仅通过组织上的针孔进行的微创手术或者检查，由微创切口进入人体内进行观察腔体内部组织和结构，对病变组织进行摘除。在肿瘤切除手术期间，对被切除组织的边界是否有无肿瘤的评估是至关重要的，但是在手术过程中，腹腔镜的摄像机图像上并不总是很容易看到肿瘤组织的位置和边界。这就导致了手术切除的肿瘤组织太少或过多，如果太少会造成复发而需要再次手术，如果太多可能引起并发症。

腹腔镜的手术其核心目标是在不损害邻近正常组织的情况下，最大限度地切除肿瘤。然而，在手术中，癌组织与健康组织往往难以区分，这导致了复发肿瘤的高死亡率。有的情况，为了避免复发，过多的切除。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种多模态腹腔镜手术装置及实现方法，以通过高光谱成像和光声成像的结合，准确地确定肿瘤位置及边缘，最大限度地切除所有局部肿瘤组织，而不留下残留的肿瘤细胞，减少复发率，也避免了组织的过多切除，减少炎症反应，弥补了现有腹腔镜手术的不足。

本发明的第一方面提供了一种多模态腹腔镜手术装置，包括计算机、高光谱成像系统、光声成像系统以及腹腔镜单元；

其中，所述计算机，用于确定高光谱模式或光声成像模式，并向所述高光谱成像系统以及所述光声成像系统发出控制指令；

所述高光谱成像系统，用于根据计算机的控制指令，获取高光谱成像数据；

所述光声成像系统，用于根据计算机的控制指令，获取光声成像数据；

所述腹腔镜单元，用于内嵌高光谱成像通道和光声成像通道，并根据所述高光谱成像数据和所述光声成像数据，引导完成腹腔手术操作。

在一些实施例中，所述计算机包括:

控制单元，用于确定高光谱模式或光声成像模式，并向所述高光谱成像系统以及所述光声成像系统发出控制指令；

处理单元，用于接收高光谱成像数据和光声成像数据；