[发明专利]用于检测表面下的血液的系统和方法

说明书

一种用于在手术程序期间检测关注区域中的表面下的血液的系统包含：捕获所述关注区域的图像流的图像捕获装置，和照射所述关注区域的光源。控制器将至少一个图像处理滤波器应用到所述图像流，所述滤波器将所述图像流分解成多个色彩空间频带，从所述多个色彩空间频带生成多个经滤色频带，将所述多个色彩空间频带中的每一频带加到所述多个经滤色频带中的对应频带以生成多个经扩增频带，以及从所述多个经扩增频带生成所述经扩增图像流的重建滤波器，在所述手术程序期间将所述经扩增图像流显示给用户。

相关申请的交叉引用

本申请主张2015年11月5日提交的第62/251,203号美国临时专利申请的权益和优先权，所述专利申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

微创手术涉及使用多个小切口而非一个较大开口或切口来执行手术程序。小切口减少了患者的不适且改进了恢复时间。小切口也限制了内脏、组织和其它物质的可见度。

已使用内窥镜并将其插入一个或多个切口中，以使临床医生能在手术期间更容易地看到体内的内脏、组织和其它物质。这些内窥镜包含联接到显示器的相机，所述显示器示出如由相机所捕获的体内的器官、组织和物质的视图。在知道组织是否被灌注很重要的程序的部分期间，将例如荧光染料(例如，靛氰绿)的标记物注入到血流中，且接着用强激光照射关注区域，以使得在相机中可见表面下的血液的相对存在。然而，使用标记物需要使用特殊类型的相机以查看表面下的血液。此外，必须在外部放置激光源，以减轻所生成且接着经由光纤输送到手术部位的热量。

需要能在无需特殊相机或强激光的情况下为临床医生提供表面下的血液的视图的系统。

发明内容

本公开涉及微创手术，且更特定来说涉及准许临床医生在不使用标记物或强激光的情况下查看表面下的血液的图像处理技术。

在本公开的一方面中，提供一种用于在手术程序期间检测关注区域中的表面下的血液的系统。所述系统包含被配置成插入到患者体中，并在手术程序期间捕获患者体内的关注区域的图像流的图像捕获装置，和被配置成照射关注区域的光源。控制器接收图像流，并将至少一个图像处理滤波器应用到图像流以生成经扩增图像流。图像处理滤波器包含：被配置成将图像分解成多个色彩空间频带的色彩空间分解滤波器，经配置成应用到多个色彩空间频带以生成多个经滤色频带的滤色器，被配置成将多个色彩空间频带中的每一频带加到多个经滤色频带中的对应频带以生成多个经扩增频带的加法器，以及被配置成通过折叠多个经扩增频带生成经扩增图像流的重建滤波器。所述系统还包含被配置成在手术程序期间将经扩增图像流显示给用户的显示器。

在一些实施例中，图像流包含多个图像帧，且控制器将至少一个图像处理滤波器应用到图像流的每一图像帧。

在实施例中，滤色器包含带通滤波器，其中带通滤波器的带通频率对应于关注色彩，例如用于动脉血的偏向红色的色彩和用于静脉血的蓝红色。滤色器将至少一个色彩空间频带与多个色彩空间频带隔离，以生成多个经滤色频带。在将多个色彩空间频带中的每一频带加到多个经滤色频带中的对应频带，以生成多个经扩增频带之前，由放大器放大多个经滤色频带。

在一些实施例中，光源发射波长在约600与750nm之间的光。在其它实施例中，光源发射波长在约850与1000nm之间的光。在其它实施例中，光源发射可见光。在又其它实施例中，光源依序发射具有第一波长和第二波长的光，其中第一波长范围在600与750nm之间且第二波长范围在850与1000nm之间。

在本公开的另一方面中，提供一种用于在手术程序期间检测关注区域中的表面下的血液的方法。所述方法包含用光源照射关注区域并使用图像捕获装置捕获关注区域的图像流。所述方法还包含：分解图像流以生成多个色彩空间频带，将滤色器应用到多个色彩空间频带以生成多个经滤色频带，将多个色彩空间频带中的每一频带加到多个经滤色频带中的对应频带以生成多个经扩增频带，以及折叠多个经扩增频带以生成经扩增图像流。在显示器上显示经扩增图像流。