[发明专利]术中组织契伦科夫荧光成像系统及其图像处理方法

说明书

本发明属于光学分子成像领域，具体涉及了一种术中组织契伦科夫荧光成像系统及其图像处理方法，旨在解决术中冰冻病理切片取材面积小、分析时间长的问题。本发明系统包括：光源模块，用于发射白光照射术中组织；信息采集模块，用于采集术中组织的彩色白光图像、灰度白光图像、契伦科夫荧光图像；中央控制模块，控制光源模块发光、信息采集模块采集图像并接收光源模块状态信息、信息采集模块采集的图像信息，通过内置的图像处理算法生成术中组织图像。本发明成像系统，其成像有自发信号，信背比高，成像过程特异性强、灵敏度高、浅层分辨率高、成像速度快，可以快速、高效实现术中组织切缘检验。

技术领域

本发明属于光学分子成像领域，具体涉及了一种术中组织契伦科夫荧光成像系统及其图像处理方法。

背景技术

据中国癌症统计数据，结直肠癌的发病率与死亡率排名居前，严重威胁国民健康水平。在我国，低位直肠癌患者的比例达到65％以上，且常规的治疗手段以手术切除为主。为改善患者的术后生存期和生活质量，需在手术过程中，对切除组织的边界进行检测，以确保肿瘤组织被全部切除的同时尽可能地保留患者的正常直肠组织。当前临床实践中常采用术中冰冻病理的方式，对切除下的肿瘤组织进行边界检测，如边界检测结果为阳性，则肿瘤并未完全切除，需进一步切除周边组织。

然而，术中冰冻病理检测肿瘤切除边界的方法存在诸多局限：(1)术中冰冻取材面积小，取样基于医生的判断和临床经验，影响肿瘤边界检测的准确性；(2)低位直肠癌切除边界的范围较小，取样过程中可能伤及肿瘤组织，引发种植性转移隐患；(3)术中冰冻病理需20分钟以上，期间医生无法进行后续手术操作，因而增加了患者的麻醉风险。为此，需要设计一种新型的术中检测方法，辅助医生快速、准确地检测肿瘤切除的边界，提高手术方案选择的合理性、降低手术的风险。

同时，随着对肿瘤治疗精准性要求的提高，以低位直肠癌为代表的肿瘤手术治疗中，在切除肿瘤的同时，需要尽可能多地保留正常组织，以提高患者治疗后的生活质量。但肿瘤生长的不规则特点，凭借术中冰冻病理等小范围局部取样方法，难以快速、准确地辨识肿瘤组织的形态，从而限制了肿瘤切除术精准性的提升。

总的来说，传统的术中冰冻病理切片取材面积小、分析时间长，无法满足术中同步检测的要求。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即术中冰冻病理切片取材面积小、分析时间长的问题，本发明提供了一种术中组织契伦科夫荧光成像系统，该荧光成像系统包括光源模块、信息采集模块、中央控制模块；

所述光源模块，包括白光发射装置，用于发射白光；所述白光，用于照射术中组织；

所述信息采集模块，用于采集所述术中组织的彩色白光图像、灰度白光图像、契伦科夫荧光图像；

所述中央控制模块，配置为通过第一通信链路与所述光源模块连接，发送光源控制信号，以及接收光源状态信号；通过第二通信链路与所述信息采集模块连接，发送信息采集控制信号，以及接收所述信息采集模块采集的彩色白光图像、灰度白光图像、契伦科夫荧光图像并通过内置图像处理算法生成术中组织图像。

在一些优选的实施例中，所述信息采集模块包括白光相机、契伦科夫荧光相机、变焦镜头；

所述白光相机，用于采集术中组织的彩色白光图像；

所述契伦科夫荧光相机，用于采集术中组织的灰度白光图像、契伦科夫荧光图像；

所述变焦镜头，配置为通过转接环与所述白光相机、契伦科夫荧光相机连接，用于调节所述白光相机、契伦科夫荧光相机成像区域大小。

在一些优选的实施例中，所述中央控制模块包括信号控制模块、数据读取模块、图像处理模块；

所述信号控制模块，配置为生成所述光源模块、所述信息采集模块的控制信号并发送至相应模块，以及接收所述光源模块发送的光源状态信号；