[00148852]3D光学分子腹腔镜系统的研制

本研究属于生物医学腹腔镜设计、工艺和加工的技术领域。拟解决的技术问题是实现靶向光学分子影像与可见光图像的精准融合,并三维立体显示,更加精准显示靶病灶的立体结构及其与周围组织的立体解剖学关系,给医生提供更为丰富的深度信息,从而极大提高医生手术和科学研究的准确度。解决该问题的技术方案包括（1）将780±10nm的近红外光和可见光通过导光束和腹腔镜传导进入体内,780±10nm近红外光激发靶向ICG荧光基团发出845±10nm的近红外荧光,即光学分子影像;可见光照射组织形成清晰的解剖学反射光图像;（2）光学分子影像和可见光反射图像通过双通道腹腔镜传到腹腔镜的目镜,腹腔镜目镜与两部双通道CMOS连接,每一部双通道CMOS的内部具有分光棱镜将目镜传出的近红外光学分子影像和可见光光学信号分离为可见光（400-700nm）和近红外光（760nm-1000nm）,近红外光通道处再增加一个截止滤光片,仅允许845±10nm或特定波长的靶向荧光通过,并分别进入高清晰彩色CMOS和高灵敏黑白CMOS,形成彩色图像和黑白图像信号;采用图像融合技术将彩色图像和黑白图像信号进行图像配准和融合,形成显示靶病灶的2D融合图像;（3）将这两幅2D融合图像经立体匹配算法和三维图像匹配处理后经三维显示器显示,医师通过佩戴3D偏振眼镜即可精准识别靶病灶。该技术将光学分子影像学成像技术和现代3D腹腔镜成像技术相结合,实现靶病灶立体结构及其与周围组织立体解剖学关系的精准显示,是腹腔镜技术和腹腔镜外科的新理念,将主要用于传统腹腔镜、3D腹腔镜和手术机器人的技术改造,产品升级。新一代3D光学分子影像腹腔镜将实现外科手术术中肿瘤病灶的精准定位、定性识别和以及转移淋巴结的示踪定位,将使现有微创手术器械和手术技术的精准度显著提高,将是未来靶向分子外科诊疗技术的重要的医疗器械。