[发明专利]一种离在体通用的脑肿瘤活检和边界确定装置

说明书

本发明涉及一种离在体通用的脑肿瘤活检和边界确定装置，属于医疗领域，解决了快速进行术中肿瘤活检和胶质瘤边界确定的难题，为推广激光诱导击穿光谱(LIBS)技术落地服务于脑肿瘤检测提供了基础。该离在体通用的脑肿瘤活检和边界确定装置包括激光器准直和激发模块、载物台和夹持器模块、LIBS探针模块、光谱仪延迟收集模块和计算机处理分析模块共5个模块。所述LIBS探针模块可在载物台和夹持器模块上固定或取下，固定时为台式设备，可以实现离体组织的稳定诊断检测，取下时是手持式设备，可以实现在体胶质瘤浸润边界判定。该装置可以在临床术中完成对离体切除组织的病理检测和在体胶质瘤浸润边界的实施判定，不必变换操作区域，不必更换设备。

技术领域

本发明涉及一种离在体通用的脑肿瘤活检和边界确定装置，属于医疗领域。

背景技术

当前恶性肿瘤的发病率逐年增高，根据中国国家癌症中心2019年发布全国癌症报告《被癌症困扰的中国家庭——中国癌症大数据权威报告》，在中国城市居民的主要致死原因中，恶性肿瘤占比已经上升到26％。5年平均相对生存率仅有40.5％，远低于发达国家水平。恶性肿瘤主要的治疗手段仍是手术切除。手术切除情况影响患者术后生存期及生存质量。因为手术前影像学诊断尚不能做到与术中情况高度一致，需要在术中进行病理活检，通常采用冰冻切片活检的方式，尽管该方式速度比传统病理检测更快，但仍需要10到30分钟，且冰冻使细胞内和细胞间液体形成锥刺，破坏部分组织形态结构，影响医生做出判断，病理活检诊断准确率不高。临床应用场合迫切需要一种能够实时快速进行病理诊断的辅助技术手段，为病理医生提供辅助意见。

同时，在脑肿瘤中，占较高占比的胶质瘤具有侵袭性，会从原发肿瘤区域向周边健康组织浸润性生长，浸润区域与健康组织形态相似，极难通过术中医生观察区分。神经外科现有的识别胶质瘤边界的技术存在一些弊端。如术中荧光显影，需较昂贵的荧光显微镜支持，荧光首次使用效果较好，随手术时间延长，后续效果下降，荧光显影剂不能完全排除对人体的副作用影响；术中彩超成像，仅仅显示肿瘤的轮廓，与真实情况有一定的差距；术中核磁成像，需昂贵的术中MRI及一体化手术室支持，短时间内难以全国普及，同时其成像基础以组织密度为主，不能完全反映真实情况。急需一种术中在体实时判断胶质瘤浸润边界的方法。

而激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS)作为一种新兴的物质元素检测技术，目前已经在爆炸物检测、临床医学样本检测、文化遗产鉴定、合金加工过程、太空探索和农业与食品分析等领域得到广泛研究和应用。其采用激光聚焦在待测物质表面，激发产生等离子体，通过探测等离子体冷却过程中产生的分立发光光谱，可以对物质进行判别分析或分类识别。对于元素组成相似度极高的不同物质，获得的LIBS光谱差异可能较细微。但随着近年来机器学习和人工智能算法的发展，LIBS结合机器学习算法为高相似度物质的鉴别分类提供了新方法。因此通过激光诱导击穿光谱技术进行组织区分，可以对不同种肿瘤活检也可以在术中检测肿瘤浸润边界。

因此，有必要研发一种能够根据激光诱导击穿光谱快速准确进行临床活检和术中实时胶质瘤边界判定的一体化装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决临床肿瘤手术切除应用中，难以快速准确进行肿瘤病理活检和术中肿瘤边界确定，且病理检测和边界判定需要不同仪器设备在不同空间工作的难题，提供一种离在体通用的脑肿瘤活检和边界确定装置。该装置适用于激光诱导击穿光谱技术进行脑肿瘤活检和边界判定，可台式工作进行立体切除组织的病理活检，可探针式工作，解决了激光诱导击穿光谱识别检测的实际应用问题。

为实现上述目的，本发明提供一种离在体通用的脑肿瘤活检和边界确定装置，该脑肿瘤活检和边界确定装置包括：

1.激光器激发和准直模块。