[发明专利]一种用于甲状旁腺识别的双激光激发系统

说明书

本发明涉及一种用于甲状旁腺识别的双激光激发系统，包括：微处理器，用于输出1kHz～100kHz以内的调制信号，微处理器连接到近红外激光器以及可见光激光器，用于控制近红外激光器和可见光激光器输出与调制信号对应的激光，所述近红外激光器和可见光激光器分别连接到第一二分镜，第一二分镜的输出端通过耦合透镜耦合到光纤中的一束，光纤连接有探针，探针下方对准待检测组织；所述探针中光线中的另一束耦合到准直透镜，准直透镜后方连接有光电测量装置，所述光电测量装置为双路激光同时检测光电测量装置或双路激光分时检测光电测量装置，光电测量装置连接到声光报警显示装置。

技术领域

本申请涉及生物组织识别技术领域，具体涉及一种用于甲状旁腺识别的双激光激发系统，可用于术中进行甲状旁腺的定位。

背景技术

全球甲状腺疾病的发病率迅速上升，在我国的一些省市甲状腺癌的发病率已进入恶性肿瘤发病率的前十名。甲状腺切除术是去除全部或部分甲状腺的常见外科手术方法，用于治疗甲状腺疾病，包括甲状腺癌，甲状腺功能亢进和多结节性甲状腺肿。甲状旁腺是位于甲状腺上黄豆大小的腺体，其在调节血钙方面起着重要作用，术中误切会导致严重的并发症，如果通过病理切片判断为误切，医生需要及时执行自体移植。

已有的研究发现甲状旁腺在激光照射下，能够发出比周边组织大2至10倍的荧光。基于此原理，目前已设计的甲状旁腺识别系统主要有影像和探针两种形式。影像容易受到环境光影响，术中使用需要医生关闭手术室全部灯光。探针点检测系统对环境光不敏感，但会受到与荧光波段重叠的无影灯影响，要求医生关闭无影灯才能使用，对手术流程造成一定的不便，釜庆大学蔚山科学技术院提出了调频激发光的设计(公布号：CN111343910A[0035])，但需要采用锁相放大器进行信号提取，无形中增加了系统复杂性和成本。而且研究发现除了甲状旁腺，术中被高温灼伤的组织也存在近红外荧光，这些灼伤组织可能会导致医生误判为甲状旁腺，增加了甲状旁腺的假阳性识别率，进而产生严重后果，而单纯的调频和锁相环设计无法解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种基于近红外自发荧光的甲状旁腺识别系统，降低环境光和术中无影灯的影响，使得医生在不改变现有手术流程的条件下即可进行检测。同时通过灼伤组织和甲状旁腺在可见光和近红外波段的自发荧光强度差别，在术中区分灼伤组织和甲状旁腺，降低甲状旁腺识别的假阳性率。

根据环境灯光和无影灯为直流的特点，本发明设计了一种基于调制激发光的甲状旁腺识别系统，调制频率远远高于常用的50Hz或者60Hz市电，通过光电传感器，例如APD或者PMT将自发荧光转化为电信号后进行采集，无需通过锁相放大器，信号直接进入微处理进行傅里叶变换提取调制频率处的荧光信号幅值，从而去除直流无影灯和工频交流的环境灯光干扰。常用的微处理器为DSP数字信号处理器，适合用于快速的信号处理，例如FFT快速傅里叶运算。DSP也可以作为通用的控制器用于控制音箱或者液晶屏，输出检测结果。

根据灼伤组织和甲状旁腺在可见光波段的自发荧光具有明显的强度差异，设计了双激发光的甲状旁腺识别系统，除了常见的近红外激发光，增加了500nm波段的可见光激发光，在系统设计上，可以采用两种激光同时激发或者系统分时复用的方式，从而正确区分灼伤组织和甲状旁腺，实施案例中对两种系统都进行了描述。

本发明的技术方案为一种用于甲状旁腺识别的双激光激发系统，系统包括：微处理器，用于输出1kHz～100kHz以内的调制信号，微处理器连接到近红外激光器以及可见光激光器，用于控制近红外激光器和可见光激光器输出与调制信号对应的激光，所述近红外激光器和可见光激光器分别连接到第一二分镜，第一二分镜的输出端通过耦合透镜耦合到光纤中的一束，光纤连接有探针，探针下方对准待检测组织；所述探针中光线中的另一束耦合到准直透镜，准直透镜后方连接有光电测量装置，所述光电测量装置为双路激光同时检测光电测量装置或双路激光分时检测光电测量装置，光电测量装置连接到声光报警显示装置。

进一步的，所述双路激光同时检测光电测量系统包括：