[发明专利]用于医疗程序的增强光学成像系统

说明书

公开了一种用于在医疗程序期间对目标成像的光学成像系统。该光学成像系统包括：第一相机，其用于捕获目标的第一图像；第二宽视场相机，其用于捕获目标的第二图像；至少一个路径折叠反射镜，其设置在目标和第二相机的透镜之间的光学路径中；以及用于接收第一图像和第二图像的处理单元，该处理器被配置成：对第一图像和第二宽视场图像中的一个应用图像变换；并且将变换后的图像与图像中的另一个组合以产生目标的立体图像。

技术领域

本公开涉及医学成像，并且具体地涉及适合在图像引导医疗程序中使用的光学成像系统。

背景技术

数字显微镜支持医疗程序期间的高级可视化。例如，数字手术显微镜在手术期间提供解剖结构的放大视图。数字显微镜使用光学器件和数字(例如基于CCD的)相机来实时捕获图像，并将图像输出到显示器，以供外科医生、操作者等查看。

在诸如手术或诊断成像的图像引导的医疗应用中，患者解剖结构和手术工具的精确三维(3-D)可视化是至关重要的。希望提供支持精确3-D可视化的轻量级数字显微镜解决方案。

附图说明

现在将通过示例的方式参考示出本申请的示例实施例的附图，在附图中：

图1示出了支持图像引导手术的示例导航系统；

图2示出了示例导航系统的部件；

图3是示出可以用于图1和图2的示例导航系统中的示例控制和处理系统的框图；

图4A示出了在医疗程序期间示例光学成像系统的使用；

图4B是示出示例光学成像系统500的部件的框图；

图5A至图5E示出了示例增强光学成像系统的不同视图；

图6A至图6B示出了用于增强光学成像系统的示例模块的不同透视图；

图7A至图7D示出了图5A至图5E的增强光学成像系统的相机的光学路径；

图8是安装在定位系统上的增强光学成像系统的局部侧剖视图；

图9示出了另一个示例增强光学成像系统的透视图；和

图10以流程图的形式示出了使用图5A至图5E的增强光学成像系统生成目标的立体图像的示例方法。

附图中使用类似的附图标记来表示类似的元件和特征。

具体实施方式

在一方面，本公开描述了一种用于在医疗程序期间对目标成像的光学成像系统。该光学成像系统包括：第一相机，其用于捕获目标的第一图像；第二宽视场相机，其用于捕获目标的第二图像；至少一个路径折叠反射镜，其设置在目标和第二相机的透镜之间的光学路径中；以及用于接收第一图像和第二图像的处理单元，该处理单元被配置成：对第一图像和第二图像中的一个应用图像变换；并且将变换后的图像与图像中的另一个组合以产生目标的立体图像。

在一些实施方式中，第一相机、第二相机和至少一个路径折叠反射镜可以容纳在单个外壳内。

在一些实施方式中，第二相机和至少一个路径折叠反射镜可以包括在附加模块中，以用于安装到第一相机。

在一些实施方式中，至少一个路径折叠反射镜可以包括基于第二相机的透镜的位置而选择性地定位的第一反射镜和第二反射镜，该第一反射镜和第二反射镜相对于彼此成角度。

在一些实施方式中，第一反射镜可以相对于目标选择性地定位和成角度，以便将目标的图像反射到第二反射镜，并且第二反射镜可以选择性地定位和成角度，以便将目标的图像从第一反射镜反射到第二相机的透镜。

在一些实施方式中，第一相机和第二相机可以定位成使得第一相机的光学轴线与第二相机的光学轴线共面。