[发明专利]荧光成像系统

说明书

一种用于荧光引导手术的系统，其包括交替地获得白光图像和蓝光图像，并同时在显示屏上显示那些图像，实测向外科医生即时呈现实时视频，该视频同时在同一屏幕上在白光下示出目标组织并在蓝光下示出荧光组织。这些图像可被并排呈现或被叠置。

技术领域

下面描述的本发明涉及用于治疗肿瘤的微创手术领域。

背景技术

荧光引导手术是一种用于在手术期间识别癌性肿瘤和癌细胞的技术。在广谱光(白光)下，癌性肿瘤和癌细胞及周围健康组织的外观没有明显差异，尤其是在癌性肿瘤的边缘处。特别是在脑部中，外科医生希望切除癌组织，同时避免破坏健康组织，但区分两者的难度使这一点变得困难。改善癌症的显影可有助于确保所有癌组织都已被切除，同时减少对诸如神经、血管和脑组织之类的健康组织的损伤。

为了使用荧光引导手术技术，向患者施用荧光剂。在给药后不久，荧光剂被癌组织吸收，但不会被癌组织周围的健康组织吸收。外科医生可以在探索为接近癌组织而创建的手术空间的同时以及在操作手术工具切除癌组织的同时使用白光，并且间歇地使用窄谱光，以使癌组织中的荧光剂发出荧光，从而能够识别癌组织并勾画肿瘤边缘。然而，在窄谱照明期间，手术工作区是暗的，仅使用激发光照明，使得无法清楚地看到周围的健康组织。在这种技术中，外科医生必须在白光和激发光之间反复地来回切换，在激发光下找到癌组织，并在切除癌组织的同时切换回白光，以确保外科医生避免切除健康组织。在光源之间来回切换可能需要手动更换光源上的滤光器。

对于胶质瘤(脑部中的一种肿瘤)，5-ALA(5-氨基乙酰丙酸)是在胶质瘤中诱发荧光的优选药剂。5-ALA诱发肿瘤荧光，因为5-ALA被恶性胶质瘤细胞吸收，并在胶质瘤细胞内被代谢为荧光代谢物原卟啉IX(PpIX)。5-ALA对于显影恶性脑肿瘤和肿瘤外的周围浸润癌细胞而言是优选的，因为它优选地聚集在癌细胞中。5-ALA被代谢成荧光化合物原卟啉IX(PpIX)。因此，虽然5-ALA本身不是荧光的，但就它代谢成荧光化合物而言，它是前荧光的。当原卟啉IX(PpIX)被利用蓝光照亮时，它会发出红光，使得含有原卟啉IX(PpIX)的癌组织在蓝光下相对于周围的脑组织清晰可见。这被称为“5-氨基乙酰丙酸(ALA)诱导的原卟啉IX(PpIX)荧光”。对于胶质母细胞瘤(脑部中的另一种癌性肿瘤)，荧光的七甲川染料(例如，七甲川碳菁)是诱导荧光的适用药剂。七甲川碳菁在近红外光下发出荧光。因此，取决于荧光引导手术中使用的荧光剂，窄谱激发光有所不同。

发明内容

以下描述的装置和方法可在微创手术期间改善患者体内的病变组织的显影。该装置包括手术接入端口、被定位以通过手术接入端口查看手术工作空间内的身体组织的摄像头、广谱光源、激发谱光源以及控制系统，该控制系统可操作以(1)操作光源，以使用广谱光源和激发谱光源照亮工作空间内的目标组织，该激发谱光源可致使病变组织中的化合物产生荧光，并且(2)以协助在广谱光下显影目标组织并在激发光下显影任何荧光病变组织的方式生成视频图像，以在显示器上呈现给外科医生。例如，在将蓝光与5-ALA结合使用的情况下，该系统交替地获得白光图像和蓝光图像，并同时在显示屏上显示那些图像，使得向外科医生即时呈现实时视频，该图像同时在同一屏幕上在白光下显示目标组织并在蓝光下示出红色荧光组织。图像可被并排呈现或被叠加。