專利名稱：用于手術(shù)中血管造影的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于觀察通過動(dòng)物的心血管系統(tǒng)的血流的方法。本專利申請(qǐng)要求了 1999年9月24日提交的美國專利申請(qǐng)?zhí)?0/155.652的優(yōu)先權(quán)。發(fā)明背景影響動(dòng)物、特別是人類心血管系統(tǒng)的疾病和損傷，在當(dāng)今社會(huì)是很常 見的。這種疾病之一就是動(dòng)脈粥樣硬化。這種疾病的特征是血管的局部阻 塞(血管狹窄)，典型的是一個(gè)或多個(gè)動(dòng)脈的狹窄化。其最嚴(yán)重的形態(tài)是， 血管狹窄到完全阻塞(閉鎖)。在冠狀動(dòng)脈中，狹窄和閉鎖通常最嚴(yán)重的 表現(xiàn)形式是嚴(yán)重的胸痛，并且潛在的，引發(fā)心肌梗塞(心臟病)。不僅限 于冠狀動(dòng)脈，動(dòng)脈粥樣硬化同樣也會(huì)影響周圍脈管系統(tǒng)，換言之，使血液 在胳膊和腿部循環(huán)的動(dòng)脈(和靜脈)，傳送血液到達(dá)大腦的頸動(dòng)脈，在大 腦內(nèi)分配血液的顱內(nèi)動(dòng)脈。一種治療冠狀動(dòng)脈血管和周圍血管動(dòng)脈粥樣硬化的通常使用的方法 是旁路移植手術(shù)。在手術(shù)中， 一段血管移植，例如， 一段靜脈或動(dòng)脈，或 者一段可彎曲的人造血管通過手術(shù)被插入從而使得血液繞過原本狹窄或 封閉了的血管部分。最著名的旁路移植手術(shù)或許是冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù) (CABG)。在冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)(CABG)中，移植物，通常是一段 隱靜脈血管或胸部內(nèi)動(dòng)脈從病人身體里獲得或切開，然后，分別放置到病 人身體內(nèi)使血液繞過狹窄或封閉了的血管部分。此外，移植也可以允許血 液直接從主動(dòng)脈流到狹窄或封閉了的動(dòng)脈的下游部分。旁路移植的成功，至少就臨床上的改進(jìn)而言，極大的取決于被治療血 管在短期和長期方面保持暢通不再封閉的能力。這種不再封閉通常在醫(yī)學(xué) 上被稱為血管開放(性)。在手術(shù)后頭幾個(gè)月差的開放性可以認(rèn)為是各種 因素的結(jié)果，其中最顯著的因素被認(rèn)為是不良的血液循環(huán)，不良的冠狀 動(dòng)脈血流量，以及在制備和不合格的手術(shù)技術(shù)過程中對(duì)移植物所造成的損 害。近幾年的心臟手術(shù)主要致力于減少對(duì)心肌的創(chuàng)傷的考慮。在血管移植 過程中這些考慮可能會(huì)增加引起各種問題的可能性。例如，目前的手術(shù)技術(shù)水平允許冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)(CABG)在心臟跳動(dòng)時(shí)進(jìn)行從而減少 對(duì)心臟的傷害，但同時(shí)就存在對(duì)移植結(jié)果質(zhì)量好壞的擔(dān)心。在冠狀動(dòng)脈旁 路移植手術(shù)(CABG)中有限的通道切口技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)發(fā)展到運(yùn)用一段 剩下的胸內(nèi)動(dòng)脈而對(duì)余下的先前下行動(dòng)脈的血管再造，從而有迅速康復(fù)的 希望，減少了病人住院的時(shí)間和成本。然而，這種方法同時(shí)也引起了對(duì)移 植術(shù)質(zhì)量的關(guān)注。的確也有過運(yùn)用有限通道切口而完成移植發(fā)生早期失敗 的報(bào)道。其他影響冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)(CABG)的問題是病情的診斷，還 包括在冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)(CABG)的初期階段(由于一些被阻塞或 封閉血管位于防礙視覺識(shí)別的心臟組織中間)，對(duì)被阻塞及被封閉血管的 相對(duì)緩慢的錯(cuò)誤識(shí)別，還有在移植結(jié)束后不能迅速和準(zhǔn)確確定血流通過相 對(duì)狹窄血管(并且，更普遍的是，移植是否成功地恢復(fù)血液流到受影響的 組織)的范圍。動(dòng)脈血管開放性的問題可能會(huì)在不包括移植的治療中產(chǎn)生。例如，在 動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)過程中和結(jié)束之后血管開放性的測定是頸動(dòng)脈血管所需 要的，在神經(jīng)外科手術(shù)之中和之后，血管開放性的測定也是顱內(nèi)血管所需 要的，以及在腎臟血液透析過程中，其中的動(dòng)靜脈瘺管開放性的評(píng)估也是 所需要的。雖然可以通過X-光線技術(shù)得到這些血管開放性的信息，然而 上面所提到的弊端依然存在。血液在特定組織或其中部分的流動(dòng)范圍，通常被稱為灌注，在與各種 疾病的治療和診斷中具有重要的關(guān)系。例如在減少到組織的血流量(如停 止對(duì)腫瘤的供血)的治療過程中，灌注分析是需要的。目前，通過使用MRI可以得到灌注信息，但是這個(gè)信息不準(zhǔn)確，而且只能在治療結(jié)束后得 到。這樣就削減了醫(yī)生在同樣程序中識(shí)別和治療疾病的可能性，因此阻止 了對(duì)隨后治療程序的需求。另外需要循環(huán)系統(tǒng)治療的煩惱是腎衰竭。在許多腎衰竭的例子中，需 要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)動(dòng)靜脈(AV)瘺管來提供用來血液透析的血管通道。瘺管是通 過手術(shù)連接一動(dòng)脈和靜脈，提供一條具有相對(duì)高速血流的管道。同時(shí)X-光技術(shù)的應(yīng)用可以協(xié)助醫(yī)生決定是否可以創(chuàng)造一條功能正常的瘺管，以及 瘺管應(yīng)當(dāng)被造成的類型，但是這個(gè)技術(shù)受到前面所述的限制的影響。由于上述原因，在診斷過程中需要允許醫(yī)生評(píng)估特定血管的開放性， 特別是對(duì)經(jīng)歷侵入性手術(shù)例如旁路移植手術(shù)的專門血管評(píng)估的需求。還存 在進(jìn)一步需求， 一種迅速，準(zhǔn)確定位阻塞或封閉血管，例如在冠狀動(dòng)脈旁 路移植手術(shù)(CABG)的初期階段確定冠狀動(dòng)脈的方法的需求。另外，還 需要一種改進(jìn)了的用來評(píng)估血流到移植物下面范圍的方法，例如，在冠狀 動(dòng)脈和周圍血管中，更準(zhǔn)確的確定所選擇的身體組織的血液灌注的范圍。 同樣需要識(shí)別入選作為動(dòng)靜脈(AV)瘺管的血管，獲得確定關(guān)于腎修復(fù) 病人瘺管類型的相關(guān)信息的改進(jìn)了的手段。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用于在手術(shù)中可視化心臟血管旁路移植的血流中攜帶的熒光染料的移動(dòng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:輻射裝置，所述輻射裝置用于提供適于激發(fā)熒光染料的輻射；照相機(jī)，所述照相機(jī)用于捕獲從血管內(nèi)的熒光染料發(fā)出的輻射作為血管造影圖像；并且其中所述照相機(jī)以至少15張圖像/秒的速率捕獲圖像；其中所述熒光染料具有800—850納米范圍內(nèi)的吸收和發(fā)射峰值；其中所述照相機(jī)能夠在心臟跳動(dòng)時(shí)獲得多張心臟血管旁路移植的圖像；其中所述系統(tǒng)適于將圖像轉(zhuǎn)化為可視圖像。優(yōu)選地是，所述照相機(jī)以至少30張圖像/秒的速率捕獲圖像。優(yōu)選地是，所述輻射裝置和照相機(jī)相對(duì)于彼此被定位成照相機(jī)的光軸與來自輻射裝置的輻射能量束之間的角度小于85度。優(yōu)選地是，所述輻射裝置是激光器，并且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括光學(xué)器 件，該光學(xué)器件被定位以發(fā)散所述輻射能量束以覆蓋目標(biāo)區(qū)域。優(yōu)選地是，所述激光器和照相機(jī)相對(duì)于彼此被定位成照相機(jī)的光軸與來自激光器的輻射能量之間的角度在20度和70度之間。優(yōu)選地是，系統(tǒng)進(jìn)一步包括內(nèi)診鏡，所述內(nèi)診鏡用于給目標(biāo)區(qū)域提供輻射和獲得至少一張血管造影圖像。優(yōu)選地是，所述光學(xué)器件可調(diào)，以便允許照明區(qū)域內(nèi)的變化。 優(yōu)選地是，系統(tǒng)進(jìn)一步包括帶通濾波器，該帶通濾波器相對(duì)于所述輻射能量束被定位以將輻射能量束限制為一致波長之一。優(yōu)選地是，所述激光器是脈動(dòng)的，并且與照相機(jī)的捕獲速率同步。 優(yōu)選地是，系統(tǒng)進(jìn)一步包括帶通濾波器，該帶通濾波器被定位以防止照相機(jī)捕獲除由熒光染料發(fā)射出的輻射以外的輻射。優(yōu)選地是，所述照相機(jī)包括用于放大視野的透鏡系統(tǒng)。優(yōu)選地是，所述透鏡系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換到所述激光器，以便作為照相機(jī)視野的函數(shù)相應(yīng)地調(diào)節(jié)由激光器提供的照明區(qū)域。優(yōu)選地是，系統(tǒng)進(jìn)一步包括距離傳感器，該距離傳感器用于顯示從照相機(jī)和激光器至少其中之一到目標(biāo)區(qū)域的距離。優(yōu)選地是，所述光學(xué)器件提供面積為7. 5厘米X7. 5厘米的均勻照射。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種用于在手術(shù)中可視化心臟血管旁路移植的血流中攜帶的熒光染料的移動(dòng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 輻射裝置，所述輻射裝置用于提供適于激發(fā)熒光染料的輻射； 照相機(jī)，所述照相機(jī)用于捕獲從血管內(nèi)的熒光染料發(fā)出的輻射作為血管造影圖像；并且其中所述照相機(jī)以至少15張圖像/秒的速率捕獲圖像； 其中所述熒光染料包括ICG;其中所述照相機(jī)能夠在心臟跳動(dòng)時(shí)獲得多張心臟血管旁路移植的圖其中所述系統(tǒng)適于將圖像轉(zhuǎn)化為可視圖像。優(yōu)選地是，所述照相機(jī)以至少30張圖像/秒的速率捕獲圖像。優(yōu)選地是，所述輻射裝置和照相機(jī)相對(duì)于彼此被定位成照相機(jī)的光軸 與來自輻射裝置的輻射能量束之間的角度小于85度。優(yōu)選地是，所述輻射裝置是激光器，并且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括光學(xué)器 件，該光學(xué)器件被定位以發(fā)散所述輻射能量束以覆蓋目標(biāo)區(qū)域。優(yōu)選地是，所述激光器和照相機(jī)相對(duì)于彼此被定位成照相機(jī)的光軸與來自激光器的輻射能量之間的角度在20度和70度之間。優(yōu)選地是，系統(tǒng)進(jìn)一步包括內(nèi)診鏡，所述內(nèi)診鏡用于給目標(biāo)區(qū)域提供輻射和獲得至少一張血管造影圖像。優(yōu)選地是，所述光學(xué)器件可調(diào)，以便允許照明區(qū)域內(nèi)的變化。 優(yōu)選地是，系統(tǒng)進(jìn)一步包括帶通濾波器，該帶通濾波器相對(duì)于所述輻射能量束被定位以將輻射能量束限制為一致波長之一。優(yōu)選地是，所述激光器是脈動(dòng)的，并且與照相機(jī)的捕獲速率同步。 優(yōu)選地是，系統(tǒng)進(jìn)一步包括帶通濾波器，該帶通濾波器被定位以防止照相機(jī)捕獲除由熒光染料發(fā)射出的輻射以外的輻射。 優(yōu)選地是，所述照相機(jī)包括用于放大視野的透鏡系統(tǒng)。 優(yōu)選地是，所述透鏡系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換到所述激光器，以便作為照相機(jī)視野的函數(shù)相應(yīng)地調(diào)節(jié)由激光器提供的照明區(qū)域。優(yōu)選地是，系統(tǒng)進(jìn)一步包括距離傳感器，該距離傳感器用于顯示從照相機(jī)和激光器至少其中之一到目標(biāo)區(qū)域的距離。優(yōu)選地是，光學(xué)器件提供面積為7. 5厘米X7. 5厘米的均勻照射。 這些特征和優(yōu)點(diǎn)在通過對(duì)下面的數(shù)據(jù)和本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì) 描述中將會(huì)更加明顯。


圖1描述本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施方案的概略圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的方法要求保護(hù)并在這里作為一系列治療步驟進(jìn)行描述。應(yīng)當(dāng) 認(rèn)識(shí)到這些方法和相應(yīng)的步驟可以以任何邏輯順序被操作。而且，可以單 獨(dú)執(zhí)行本發(fā)明的方法，或者在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的前提下，在方法和步驟確定過程中及之后，可以與其他診斷程序和治療方案一起使用。進(jìn) 一步的說明，在本發(fā)明中所指的動(dòng)物也包括人類，但并不僅限于人類?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種用來提供分析部分動(dòng)物血管的開放性的方法。所述方法包括給動(dòng)物施用熒光染料；獲得至少一張血管部分的 血管照影圖像；評(píng)估至少一張血管照影圖像來確定血管部分的開放性。根據(jù)本發(fā)明的方法評(píng)估其血管開放性的例證性血管包括冠狀動(dòng)脈，周 圍脈管系統(tǒng)，頸動(dòng)脈，顱內(nèi)血管和AV瘺管。血管開放性的評(píng)估可以通過 對(duì)圖像的視覺檢査而得到定性地處理，并且，如果需要，也可通過得到血 管直徑的長度來定性處理，其中，特定血管部分的細(xì)胞腔的基本統(tǒng)一直徑 也是符合需要的。血管開放性能夠在侵入過程中得到有利的確定。為了這個(gè)目標(biāo)及本發(fā) 明的其他方面，侵入過程是一種方法，其中動(dòng)物的組織被一次或多次切開， 或者將裝置探入動(dòng)物的切口來診斷或治療直接或間接影響脈管系統(tǒng)或組 織的疾病。侵入過程應(yīng)當(dāng)持續(xù)到切口被縫合，或裝置從動(dòng)物體內(nèi)取出才停 止。作為例子，本發(fā)明的這個(gè)方面預(yù)期醫(yī)生在單一侵入過程中，同時(shí)在治 療之前和之后(例如，旁路治療)得到冠狀動(dòng)脈的血管照影圖像，在這種 情況下，醫(yī)生可以迅速評(píng)估被治療血管的開放性。這一點(diǎn)非常有利，因?yàn)?它使得醫(yī)生一旦注意到被治療血管的問題，就可以在同一次侵入過程中采 取治療措施，這就免除了動(dòng)物在再次受到治療用侵入過程的創(chuàng)傷。得益于使用本發(fā)明方法的血管部分包括，但不僅限于受到影響的血管 是修復(fù)(由于受傷，動(dòng)脈瘤和或畸形)或旁路(冠狀動(dòng)脈或周圍脈管系 統(tǒng))；動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)；顱內(nèi)手術(shù)；AV瘺管的建立；使用內(nèi)窺鏡或相關(guān)裝 置的外科手術(shù)。例證性修復(fù)類型包括，但不僅限于通過縫合或粘合修復(fù)被撕裂的血 管；通過取出血管不需要的部分將剩余血管兩端連在的方法，或者將固有 或合成的血管移植與剩余血管末梢插入或連接到一起的方法來去除血管 瘤或其他血管畸形。當(dāng)血管的部分是一典型阻塞或封閉的一段，需要繞行時(shí)，通常使用旁 路方式。旁路包括，但不僅限于，將移植用血管的末端附著在阻塞，封閉或其他問題的血管的上下流兩頭的位置，也可以將一段相對(duì)健康的動(dòng)脈的 一段移植到?jīng)]有用處的血管，位于在被阻塞，封閉或有其他問題的血管下 流的地方。后一個(gè)方法的具體例子是從胸腔壁的一段健康動(dòng)脈的一端被移 植到冠狀動(dòng)脈其中阻塞或封閉血管部分的下流的上面。本方法在涉及到冠狀動(dòng)脈旁路手術(shù)中優(yōu)選使用，例如冠狀動(dòng)脈旁路移植手術(shù)(CABG)。在進(jìn)行旁路手術(shù)中，生成了吻合術(shù)，例如固有血管和移植血管的結(jié)合。 吻合的開放性對(duì)于醫(yī)生有著很特別的興趣。在優(yōu)選方面，本發(fā)明的方法預(yù) 期吻合開放性的評(píng)估，在侵入過程中尤其優(yōu)選，在心臟保持跳動(dòng)過程中最 為優(yōu)選。本發(fā)明的另外一個(gè)方面提供一種評(píng)估動(dòng)物組織部分的血流量，其中在 侵入過程中選擇(細(xì)胞)組織作為正在或已經(jīng)經(jīng)歷了侵入手術(shù)。后者中， 通過對(duì)位于被治療血管下流的脈管的血流量范圍的評(píng)估有助于醫(yī)生評(píng)估 治療的成功幾率。方法包括識(shí)別動(dòng)物組織部分；給動(dòng)物施用熒光染料；獲 得至少一張血流通過組織部分的血管照影圖像；評(píng)估至少一張血管照影圖 像來估計(jì)在組織部分的血流量。這種方法在確定冠狀動(dòng)脈和周圍脈管系統(tǒng)血流量的使用中很有利，在 侵入過程中被優(yōu)先使用。在一個(gè)優(yōu)選方面中，本方法預(yù)期得到一張位于特 定血管下流的脈管照影圖像，例如正在接受治療的冠狀動(dòng)脈，例如，旁路 手術(shù)中，用來評(píng)估旁路手術(shù)的成功性。在另外一個(gè)優(yōu)選方面，方法預(yù)期得 到一張正在接受治療的位于特定周圍血管下流的脈管照影圖像，例如，周 圍血管旁路手術(shù)，其中不用切割脈管下流外層的皮膚即可得到照影圖像。 在后者中，被治療的周圍血管和/或脈管下流優(yōu)選位于允許評(píng)估脈管情況 的皮膚表層一深度。優(yōu)選，該深度至少約為0.5cm，最好優(yōu)選在皮膚下面 lcm處。本發(fā)明的這個(gè)方面進(jìn)一步預(yù)期對(duì)身體組織的血流量的評(píng)估包括，但不 僅限于，肌肉，胃，肝臟，腸，膀胱，食管，肺，腎臟和腦部組織。血管 照影圖像可以在這些組織表層下面一深度不超過允許評(píng)估脈管狀況的深 度而得到。再一次，并且是優(yōu)選的，這個(gè)深度距離上面任何組織的表層至 少為0.5cm,更優(yōu)選，深度約為lcm，通過內(nèi)窺鏡通到組織為一優(yōu)選路徑。 這個(gè)方法可以與各種侵入過程相關(guān)聯(lián)，比如那些確定內(nèi)出血是否停止的評(píng)估。例如，醫(yī)生可以輕松的確定手術(shù)治療是否成功止住先前是出血潰瘍處 的出血。本發(fā)明的方法進(jìn)一步提供了評(píng)估各種治療的方式，其中這種治療的成 功通過在特定組織中的血流量范圍中至少部分的被指示出來。方法預(yù)期得到被選擇組織的第一張血管照影圖像；執(zhí)行對(duì)動(dòng)物的治療方法(例如，建 議的復(fù)合治療法)；在以后的時(shí)間里得到第二張同一個(gè)被選組織的血管照 影圖像(比如，此后的幾小時(shí)，幾天或幾個(gè)月)；比較第一張和第二張圖 像來確定選定組織中的脈管密度和/或血流量是否有所變化。這個(gè)方法的 其中一個(gè)的用處是，在血管生成和非血管生成藥劑的評(píng)估中的使用，同樣 在這種潛在治療的研究中的使用。例如，可以使用內(nèi)窺鏡來評(píng)估任何一種 特定治療的效果，這種治療旨在減少血液進(jìn)入和/或通過腫瘤的流量，比 如肺部腫瘤或結(jié)腸腫瘤。本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種找出位于脈管組織表層下面的血管， 比喻阻塞或封閉性動(dòng)脈或者適合生成AV瘺管的血管位置的方法。該方法 包括給動(dòng)物施用熒光染料；得到至少一張位于組織表層下面的脈管照影圖 像；檢査至少一張血管照影圖像來確定位于組織表層下面的至少一處血管 的位置。由于本方法允許準(zhǔn)備的血管的可視化的距離在組織表層以下至少 0.5cm，優(yōu)選至少lcm,所以醫(yī)生大致可以在減少了的時(shí)間里完成關(guān)于對(duì)旁 路或其他冠狀動(dòng)脈在組織表層下面的阻塞或封閉血管位置的確定，僅僅是 由于在確認(rèn)被治療血管位置方面節(jié)省了時(shí)間。在腎衰竭的治療過程中，本發(fā)明的方法提供了一種確定適合形成AV 瘺管的動(dòng)脈和靜脈的位置的方法，同時(shí)也給醫(yī)生提供了幫助確認(rèn)在脈管構(gòu) 造中建立哪一種類型的瘺管的信息。在優(yōu)選方面，本方法允許不用切開皮 膚來暴露脈管狀況就可以得到位于前面描述深度的周圍脈管的血管照影 圖像。不用切割就能得到血管照影圖像的方法在評(píng)估周圍(上端和下端)脈 管旁路(通過評(píng)估流到旁路脈管下流的血流量)也有效，并且在通過爪床 評(píng)估內(nèi)皮機(jī)能失調(diào)方面也很有效(通過評(píng)定血流通過位于爪床下的毛細(xì)血 管的范圍)。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面而得到的血管照影圖像表明了位于組織內(nèi)部 動(dòng)脈和靜脈里的細(xì)胞腔(空間)。
一條相對(duì)粗的線顯示是主動(dòng)脈，而相對(duì) 細(xì)的線顯示是小一些的動(dòng)脈。一條基本統(tǒng)一粗度的線表示是一條沒有被動(dòng) 脈粥樣硬化侵噬了的血管。相反， 一條不規(guī)則的線，或者在某一部分變細(xì)， 則說明存在血管阻塞，同時(shí)， 一條不連續(xù)的線則顯示存在血管的封閉。然而，在另外一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種裝置和相關(guān)方法，這種方法提供具有高清晰度的圖像使得醫(yī)生可以確認(rèn)血管直徑在30 U m或更小時(shí) 的位置。本發(fā)明的這個(gè)方面將在接下來的篇章里詳細(xì)討論。為了得到本發(fā)明的方法所說的圖像，給病人施用一種熒光顯現(xiàn)藥劑。 選擇熒光藥劑從而當(dāng)它通過目標(biāo)脈管時(shí)，至少可以獲得一張有用的脈管圖 像。熒光染料當(dāng)被具有特定波長的放射線感光時(shí)釋放出已知波長的射線。 被感光染料釋放出來的射線是可檢測出的，而且能夠被適當(dāng)?shù)难b置捕捉， 這種裝置能將射線轉(zhuǎn)化成為可視圖像。盡管任何一種可以在此列明的提供圖像的熒光染料都可以使用，例如 靛藍(lán)色素(ICG)(IC-GREEN TM ,CARDIO-GREEN TM,有AKORN，INC公 司銷售)，優(yōu)選三碳菁染料染料相類似成員，及其他們的混合物。優(yōu)選ICG 是因?yàn)樗苋菀椎玫?，而且在眼科血管照影，心輸出量分析和其他方面?經(jīng)長期得到認(rèn)可。與以上這些染料相關(guān)的吸收輻射和發(fā)射輻射的波長已廣為人知，這里 就不再贅述。作為例子，由于靛藍(lán)色素(ICG)的吸收和發(fā)射峰值介于 800-850nm之間，應(yīng)當(dāng)使用放射出這樣波長的輻射源以獲得一個(gè)或多個(gè)目 標(biāo)組織的血管圖像。一般地，熒光藥劑被制造成為一種包含藥用可接受的載體的混合物。 這個(gè)混合物具有一定數(shù)量，熒光藥劑出現(xiàn)在混合物中心，足以提供圖像所 需要的清晰度。有利地，藥劑所占混合物比重從l到10毫克/毫升，優(yōu) 選從3到7毫克/毫升，最優(yōu)選5毫克/毫升，同載體構(gòu)成以達(dá)到平衡。提供有助于溶解但也可僅限于乳化或懸浮藥劑的載體，來提高給病人 施用的藥劑。通常經(jīng)胃腸外、靜脈推注或其他適當(dāng)?shù)难b置給藥。用作為優(yōu) 選的大丸劑的組成的靜脈注射，所用的載體依據(jù)所要給藥的方式而定。示例性的載體可包括水、鹽水、酒精、聚山梨醇酯80、 Tweens、脂質(zhì)體、氨基酸、卵磷脂、十二烷基硫酸酯、月桂基硫酸酯、磷脂、Cremophor、 脫氧膽酸鹽、大豆油、蔬菜油、紅花油、芝麻油、花生油、棉籽油、山梨 糖醇、阿拉伯樹膠、單硬脂酸(mcmstearate)鋁、聚氧乙烯化的脂肪酸、 聚烯吡酮和它們的混合物。有益的是，載體包括水合/或鹽水?？纱嬖谟诤铣晌飪?nèi)藥劑中的任選的成分包括張力和/或pH調(diào)節(jié)劑， 例如氫氧化鈉、鹽酸、磷酸緩沖液、Tris緩沖液等。包含藥劑的組合物最初可以以任何適當(dāng)?shù)呐浞教峁?，例如，作為用?使用前重新配制的凍干劑，或作為小瓶或注射器內(nèi)預(yù)混合的液體。在施用成像劑之后，啟動(dòng)能夠激發(fā)存在于脈管系統(tǒng)或目標(biāo)組織內(nèi)的藥 劑的裝置，和能夠檢測從任何這些藥劑發(fā)射的射線的裝置。每個(gè)裝置可以 配置在單獨(dú)的殼體內(nèi)，它們也可以組合到單個(gè)殼體內(nèi)，這不背離本發(fā)明。 參考圖l，用于激發(fā)藥劑的裝置有益地包括激光器l，該激光器l以一定 波長發(fā)射輻射，該輻射能夠使存在于被照射的脈管系統(tǒng)和目標(biāo)組織3內(nèi)的 任何藥劑被照射從而發(fā)射特定波長的輻射。能夠提供適于充分激發(fā)藥劑的輻射以允許放射的檢測的激光器是本 領(lǐng)域技術(shù)人員共知的(例如，Magnum 3000， Lasiris St-Laurent, Quebec, Canada),這里將不再贅述。然而，總的來講，所述裝置包括激光器和發(fā) 光二極管，并且有益地包括一個(gè)帶通濾波器5。所述濾波器5通過保證到 達(dá)血管的輻射的波長基本一致，即激發(fā)藥劑發(fā)射熒光的波長，來幫助優(yōu)化 圖像質(zhì)量。因?yàn)橛杉す馄鲉为?dú)提供照射的區(qū)域不足以照射血管網(wǎng)或其它相對(duì)較 大的區(qū)域，激光器有益地包括發(fā)散激光以覆蓋目標(biāo)區(qū)域的光學(xué)器件7。例 如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠提供7.5cmX7.5cm均勻輻射區(qū)域的光學(xué)器件將足以照 射最大的血管網(wǎng)。這種光學(xué)器件是已知的，因此在這里不再詳細(xì)贅述。由 于有時(shí)需要將激光輻射集中在一個(gè)相對(duì)小的區(qū)域內(nèi)以便增強(qiáng)圖像分辨率， 光學(xué)器件優(yōu)選允許照明區(qū)域變化。在進(jìn)一步的光增強(qiáng)中，激光輸出可以被脈沖化(形成脈沖)，并且通 過使用諸如脈沖發(fā)生器18的裝置使它與照相機(jī)圖像拍攝頻率同步。這減 少了在保證圖像質(zhì)量的同時(shí)由血管或組織接受的激光輻射的量。能夠從成像劑，特別優(yōu)選是熒光染料，檢測放射的裝置是已知的。有益的是，能夠在一段時(shí)間內(nèi)獲得多張圖像的照相機(jī)，如CCD照相機(jī)2(例 如HitachiKP-M2，KP-M3)可用于捕捉從成像劑來的放射。當(dāng)然，選擇的 照相機(jī)應(yīng)該是能夠捕獲由成像劑發(fā)射出的波長的射線。優(yōu)選照相機(jī)以至少 15張圖像/秒的速率，更優(yōu)選以至少大約30張圖像/秒的速率拍攝這種 圖像。該照相機(jī)上可以配置帶通濾波器6，以避免捕獲到不是由成像劑放 射的輻射。照相機(jī)的聚焦可以通過自動(dòng)或手動(dòng)裝置。另外，如果需要，照相機(jī)可 包括能夠放大所關(guān)心的區(qū)域的透鏡系統(tǒng)8。優(yōu)選這種透鏡系統(tǒng)的用途是切 換到激光器，從而當(dāng)透鏡系統(tǒng)被接合時(shí)，由激光器提供的照射區(qū)域相應(yīng)地 減少以與透鏡系統(tǒng)提供的視野相匹配。這個(gè)協(xié)作的結(jié)果是使分辨率得到增 強(qiáng)。如果需要的話，也可以在激光器和/或照相機(jī)內(nèi)配置偏振濾波器 14a，14b，以增強(qiáng)分辨率。有益的是，距離傳感器9 (例如WTA24， Sick光電有限公司，Eden Prarie，MN)作為一部件被包括在裝置內(nèi)。優(yōu)選裝入到可視顯示器9a內(nèi)的 傳感器給臨床醫(yī)生提供反饋，從而使激光器和照相機(jī)可以定位在距離一個(gè) 能夠最佳拍攝到高質(zhì)量圖像的血管或目標(biāo)組織的位置，從而最小化操作期 間所需進(jìn)行的照相機(jī)的聚焦。照相機(jī)和激光器的相對(duì)定位可影響圖像的清晰度，也被稱為視覺噪 聲。如圖l所示，優(yōu)選的是，激光器相對(duì)于激光器和照相機(jī)的軸定位在角 度9小于大約85G的位置，所述角度更優(yōu)選在20G和70G之間。以這些角 度將激光輻射引入到體腔內(nèi)減少了進(jìn)入照相機(jī)的閃光的量，這個(gè)閃光是由 于體腔內(nèi)存在的液體引起的。如圖1所示，照相機(jī)和激光器可以防止在病人體外，也可以設(shè)計(jì)使用 至少一個(gè)內(nèi)窺鏡以獲得這里所描述類型的圖像。例如，在本發(fā)明的這個(gè)方 面，內(nèi)窺鏡將通過切口和/或體腔插入到病人體內(nèi)，并定位到目標(biāo)區(qū)域附 近。第一裝置，典型的是一個(gè)激光光導(dǎo)纖維將插入到內(nèi)窺鏡中，并用于以 適當(dāng)?shù)牟ㄩL提供輻射以引起預(yù)先施用的在病人血管或組織內(nèi)的任何成像 劑發(fā)出可檢測的射線。插入到內(nèi)窺鏡內(nèi)的第二裝置將使得可以獲得在血管 或組織內(nèi)的輻射一發(fā)射劑的圖像。例如，連接到用于執(zhí)行結(jié)腸鏡檢查的 CCD照相機(jī)的光學(xué)裝置，這就可以很容易地與本發(fā)明設(shè)計(jì)的內(nèi)窺鏡檢査程序結(jié)合。根據(jù)這里公開的適當(dāng)裝置的制造商是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的， 在此不再贅述。優(yōu)選照相機(jī)轉(zhuǎn)播拍攝的圖像導(dǎo)模一數(shù)轉(zhuǎn)換器10 (典型的是位于PC15 內(nèi)的插件)，然后通過圖像拍攝和處理軟件運(yùn)行PC15。然后可在監(jiān)視器 ll上顯示熒光劑(它對(duì)應(yīng)于靜脈、動(dòng)脈和/或目標(biāo)血管網(wǎng)的腔)的數(shù)字 圖像，然后可由PC或周圍裝置記錄在任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)，例如硬盤、光盤、 磁帶等上。照相機(jī)也可以直接將圖像輸送給電視12/VCR13系統(tǒng)，其特 征在于該圖像可以實(shí)時(shí)顯示和/或記錄用于在之后的時(shí)間內(nèi)重播。優(yōu)選監(jiān) 視器和/或電視位于手術(shù)套房內(nèi)，以實(shí)時(shí)觀察處理和周圍血管的各個(gè)方 面。打印機(jī)16也可以連接到照相機(jī)、PC和/或VCR以允許將要獲得的 一個(gè)或多個(gè)血管造影圖象的硬拷貝。模數(shù)轉(zhuǎn)換器是已知的。這些裝置，如它們的名稱所指的一樣轉(zhuǎn)換一系 列由照相機(jī)拍攝的模擬圖像成為數(shù)字圖像。圖像處理軟件也是己知的，帶 有許多目前可用的能夠分析治療的和鄰近的血管的軟件。實(shí)際上，優(yōu)選將照相機(jī)、激光器和視頻監(jiān)視器放置在外科醫(yī)生的對(duì)面， 以確保外科醫(yī)生具有最大的空間以相對(duì)于病人定位該裝置。剩余的元件可 以放置在任何方便的地方。優(yōu)選將照相機(jī)、激光器和/或視頻監(jiān)視器安裝 到一個(gè)或多個(gè)能夠在x，y和z軸上自由移動(dòng)的電樞上，以提供最大的可操 作性，并且將它們?cè)诜胖煤蟊３衷谒璧奈恢蒙?。在一個(gè)優(yōu)選方面，圖像拍攝和處理軟件能夠提供血管，例如治療部位 的血管和靠近治療部位的原始血管的終端部分的直徑的測量。有許多不同 的方法可用于提供這種測量， 一種方法如下。按照發(fā)明者的設(shè)想，照相機(jī) 被放置在各個(gè)病人的不同位置，或者在同一個(gè)病人可獲得不止一張血管圖 像，軟件優(yōu)選包括校準(zhǔn)算法，這使得操作員可以分配到特定數(shù)目的圖像像 素的距離。使用任何適當(dāng)?shù)姆椒ǘ伎梢酝瓿尚?zhǔn)， 一種方法包括內(nèi)徑裝滿 熒光染料的已知的毛細(xì)管的使用，例如ICG。毛細(xì)管內(nèi)的染料被激光器發(fā) 射的射線激發(fā)，得到的被照相機(jī)檢測到，并由軟件處理的熒光液體圖像， 用于分配對(duì)應(yīng)于毛細(xì)管內(nèi)徑的像素?cái)?shù)目的長度。軟件優(yōu)選包括進(jìn)一步的選擇用于分析的最佳圖像的特征。對(duì)這一特征 的需求是基于在正常條件下通過組織或治療的目標(biāo)血管的成像劑的相對(duì)快的流速。由于不能精確地確定通過組織或目標(biāo)血管的成像劑的通過時(shí)間 (如果任何能夠從中通過)，在目標(biāo)圖像之前和之后還存在許多領(lǐng)先和結(jié) 尾的圖像。軟件優(yōu)選能夠確定各個(gè)圖像彼此之間的相對(duì)對(duì)比度，并以此選 擇具有用于分析的最大對(duì)比度的那些幀，即在其中藥劑能夠進(jìn)入目標(biāo)血管 或組織的情況下，那些其中存在成像劑，并能夠發(fā)射可檢測射線的幀。這 些選擇的一系列圖像然后被分析以確定在特殊位點(diǎn)治療的(或任何其他血 管)的直徑，以及通過治療的血管和鄰近的起源血管中的血流的速度和體 積。軟件可用于比較治療前和后血管的圖像，以確定在治療位點(diǎn)或其下游 的相對(duì)血液流速。通過計(jì)算和比較與預(yù)選部分的血管關(guān)聯(lián)的治療前和后的 圖像中的熒光區(qū)域(即與熒光染料相關(guān)的像素的數(shù)目)，禾f]/或比較在每 個(gè)這樣的圖像中預(yù)選部分的血管的平均最大熒光強(qiáng)度來完成這一比較。在 治療后圖像中的各個(gè)較大數(shù)目相速，或較大平均最大熒光強(qiáng)度表明作為治 療的結(jié)果而在預(yù)選的血管部分中的血流改善。相似的，本發(fā)明使得能夠計(jì)算和比較刺激，即使用乙酰膽堿之前和之 后血管的直徑。這一比較很重要，因?yàn)檠苤睆降脑黾语@示該血管保持了 內(nèi)皮功能，這是對(duì)未來血管潛能的一個(gè)積極的指示。通過下面的實(shí)施例將會(huì)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的描述。這里提出 的一些細(xì)節(jié)不應(yīng)該被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求的限制。具體實(shí)施例所述的實(shí)施例顯示了本發(fā)明的優(yōu)選裝置在觀察通過特定血管，即小鼠股動(dòng)脈，和langendorff灌注心臟的熒光染料的流動(dòng)，還顯示該裝置在正 常條件下和在受局部施加乙酰膽堿的影響下確定小鼠股動(dòng)脈血管的直徑 的能力。在該實(shí)施例中，熒光染料(ICG)被注射到血管床(經(jīng)小鼠頸靜脈 導(dǎo)管經(jīng)langendorff灌注心臟的灌注導(dǎo)管)并用從激光原來的射線(806 納米)激發(fā)。由染料發(fā)射的熒光(射線)(830納米)利用CCD照相機(jī)作 為一系列血管照應(yīng)圖像被捕獲。照相機(jī)轉(zhuǎn)播血管造影圖象成為PC上運(yùn)行 的模數(shù)轉(zhuǎn)換軟件，使數(shù)字化血管造影圖象。然后對(duì)這些數(shù)字化的圖像進(jìn)行質(zhì)量(通過觀察監(jiān)視器)和數(shù)量上的分析。進(jìn)行的定量評(píng)估的一個(gè)實(shí)施例是利用比較運(yùn)行在PC上的亞像素邊緣檢測系統(tǒng)的軟件確定小鼠股動(dòng)脈的-直徑。前述熒光成像技術(shù)用于體內(nèi)小鼠股動(dòng)脈上。在下面將要詳細(xì)描述裝置的各個(gè)元件、動(dòng)物的準(zhǔn)備、ICG的注射和分析方法。激光裝置包括一個(gè)SDL-820激光二極管驅(qū)動(dòng)器(SDL有限公司， San JTose，CA)，它保持以平均電流3.95A的連續(xù)波長輸出，和一個(gè) SDL-2382-P1激光二極管(SDL有限公司)。激光二極管用于照射目標(biāo)區(qū) 域和激發(fā)ICG染料，從而誘發(fā)成像區(qū)域的熒光。由于與白熾光源不同， 激光二極管被用于激光器來發(fā)射窄頻道范圍的光子，因此不需要激發(fā)濾波 器并消除了熱散失相關(guān)的問題。由于激光器發(fā)射的波長有限，可以不用激 發(fā)濾波器，提高了熒光性。結(jié)果，從激光二極管發(fā)出的高比例光是被ICG 吸收的波長。還發(fā)現(xiàn)使用800DF20帶通濾波器(Omega光學(xué)有限公司 Brattleboro， VT)聯(lián)合激光光源通過選擇性通過在806納米發(fā)射的光子而 改進(jìn)了結(jié)果(即在ICG被激發(fā)的波長)。用KP—160視頻照相機(jī)(HitachiDenshi有限公司公司，日本東京) 收集血管造影圖象。選擇KP—160照相機(jī)，因?yàn)樗陔姶殴庾V的近紅外 區(qū)域(也是ICG熒光性)高度敏感，因此最佳化捕獲ICG激發(fā)的射線。 一個(gè)845DF25帶通濾波器(Omega光學(xué)公司，Brattleboro,VT)連接到照 相機(jī)上，以排除所有與ICG熒光性無關(guān)的波長的光子。激光二極管相對(duì) 于研究區(qū)域的位置呈45°較，以最小化從進(jìn)入到照相機(jī)的水的表面產(chǎn)生的 光譜反射(即閃光)。閃光是成像期間視覺噪聲的主要原因。利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(752*480像素，8位圖像處理器，PLXCI—SV4， EPIX公司，Buffalo Grove， IL)以數(shù)字化來自照相機(jī)的復(fù)合的視頻信號(hào)。在各靜脈注射完成ICG染料大丸劑之后，以每秒30的速率收集一 系列264張交錯(cuò)的圖象。以下述方式準(zhǔn)備小鼠在誘導(dǎo)箱內(nèi)利用異氟垸(Ohmeda制藥公司， 米西索加，ON,加拿大)(4 %的醫(yī)用氣體，4升/分鐘)并利用提供以 1.5-2.0%的醫(yī)用氣體(400升/分鐘)的速率的面罩誘導(dǎo)麻醉。在實(shí)驗(yàn)期間， 小鼠放置在自動(dòng)恒溫水床單上，用肛門溫度計(jì)監(jiān)測體溫。以促進(jìn)目標(biāo)血管成像，小鼠的胸、腹和腹股溝部位的毛被刮凈，小鼠面朝上放置，股骨埋管系統(tǒng)上的皮膚被切開以暴露目標(biāo)血管。利用以端延長的PE10導(dǎo)管插入 到頸靜脈內(nèi)，導(dǎo)管中充滿含50U肝素/毫升的鹽水。小鼠準(zhǔn)備好后，施用IO微升ICG大丸劑的靜脈注射液，之后靜脈 注射50微升鹽水溶液。為了準(zhǔn)備大丸劑，將4微克/毫升臨床級(jí) ICG(CARDIO-GREENW)溶于滅菌水溶劑中，用于一個(gè)小時(shí)的注射。所有 的注射都是經(jīng)建立在頸靜脈上的導(dǎo)管來完成。鹽水用來沖洗導(dǎo)管，并保證 大丸劑完全通過股骨的脈管系統(tǒng)，產(chǎn)生尖銳的波形。利用Windows95 / 98 / NT1.0版本的XCAP執(zhí)行圖像分析(EPIX 公司，BuffaloGrove,IL)。圖像處理運(yùn)算法則包括下列步驟。1. 選擇目標(biāo)血管。動(dòng)物之間的脈管系統(tǒng)的解剖有表化。結(jié)果，需 要研究一種標(biāo)準(zhǔn)用于選擇目標(biāo)動(dòng)脈。這個(gè)方法從定位照相機(jī)開始。這樣定 位照相機(jī)，使得能夠包括股動(dòng)脈和他的分枝的視圖區(qū)域。為了圖像分析的 目的，目標(biāo)血管是股動(dòng)脈及其分支，那些提供最高分辨率和最大分支程度， 通常是三級(jí)或四級(jí)分枝。2. 校準(zhǔn)。照相機(jī)的位置關(guān)于各個(gè)動(dòng)物不同的成像區(qū)域來定位，因 此需要較準(zhǔn)照相機(jī)用于每個(gè)圖像的收集。用充滿ICG的小直徑毛細(xì)管(320 微米)來校準(zhǔn)圖像(TSP320450;聚微技術(shù)，LLC，Phoenix，AZ)。圖像處理 軟件包括建立校準(zhǔn)函數(shù)使得一套像素的規(guī)格相同和用戶定義的值分配到 距離在這些同等物之間。軟件的邊緣檢測器用于確定在毛細(xì)管內(nèi)發(fā)射熒光 的染料的邊緣同軸。毛細(xì)管的內(nèi)徑，以微米計(jì)，然后被指定為這些點(diǎn)之間 距離的長度。由于這是軟件已建立的特征，所有后面圖像幀的測定都是以 微米計(jì)，而不是像素單位。為了避免由于照相機(jī)移動(dòng)或其它隨機(jī)現(xiàn)象引起的扭曲，每張圖像都進(jìn) 行校準(zhǔn)。這個(gè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是用于校準(zhǔn)裝置測定的方法與用于血管測定的方 法一樣，在相同于血管測定條件下的光學(xué)條件下測定同一幀的校準(zhǔn)裝置。3. 利用亞像素修邊器測定直徑。利用建立的亞像素修邊器測定所 有的血管直徑。4. 根據(jù)邊緣強(qiáng)度選擇幀。ICG圖像的分析必然伴有用于分析的幀 的選擇。選擇幀的需要是相對(duì)于獲取圖像的速率的股動(dòng)脈內(nèi)ICG流動(dòng)的快速速率的結(jié)果。這導(dǎo)致ICG之前和之后獲得的幀的頭和尾順序在成像區(qū)域可被檢測到。在我們的軟件中由邊緣檢測器自動(dòng)計(jì)算的邊緣強(qiáng)度是邊 緣的相對(duì)強(qiáng)度的測定，即在一側(cè)邊緣的像素值與另一側(cè)邊緣的像素質(zhì)的比例。當(dāng)對(duì)比最大時(shí)此比例最高，它對(duì)應(yīng)于ICG熒光的最大強(qiáng)度。被測定 的血管有兩個(gè)邊緣，因此十幀的邊緣強(qiáng)度的產(chǎn)品是選定用于分析的最大 值。完成前面的工作之后，按照以上所述計(jì)算血管強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)誤。應(yīng)用用 于成對(duì)的值的StudentVtest以確定在測量值之間的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(統(tǒng)計(jì)學(xué) 邊界，p=0.01)。表中給出了小鼠(股動(dòng)脈)不同大小血管的效果的初步數(shù)據(jù)。當(dāng)即使 是在施加低濃度乙酰膽堿(0.01 li M)的情況下該數(shù)據(jù)也肯定了監(jiān)測小血 管(例如58微米)變化的能力。表乙酰膽堿的作用血管直徑(微米)乙酰膽堿 濃度對(duì)照0.01 uM0.01 u Ml.OuM10.0 uM初步92.7 ±1.258.2±1. 361.5±1.758.3±1.564 6±1. 5第二步69.4 ±0.367.0±1.375.1±1.290.0±1.875.0±1.4第三步57.5±0. 742.9 ±0, 644.9 ±0.647.1±1.242.9 ±0.8P<0. 05前面顯示了本發(fā)明觀察血液通過血管、確定血管直徑，并監(jiān)測在施用 乙酰膽堿后血管的活性變化的能力。所有引用的文獻(xiàn)，包括參數(shù)、專利號(hào)和出版物全文在這里參考。另外， 除非特別指出，參考一個(gè)成分、結(jié)構(gòu)或步驟這里應(yīng)該理解為不止一個(gè)這樣 的成分、結(jié)構(gòu)或步驟，即，至少一個(gè)或一個(gè)以上。這里是參考一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行重點(diǎn)描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯 然可以對(duì)該優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行改變，并且除了這里特別描述的之外還可以進(jìn)行本發(fā)明。因此，本發(fā)明包括以下權(quán)利要求所定義的精神和領(lǐng)域內(nèi)的所 有修改。
權(quán)利要求
1. 一種用于在手術(shù)中可視化心臟血管旁路移植的血流中攜帶的熒光染料的移動(dòng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括輻射裝置，所述輻射裝置用于提供適于激發(fā)熒光染料的輻射；照相機(jī)，所述照相機(jī)用于捕獲從血管內(nèi)的熒光染料發(fā)出的輻射作為血管造影圖像；并且其中所述照相機(jī)以至少15張圖像/秒的速率捕獲圖像；其中所述熒光染料具有800-850納米范圍內(nèi)的吸收和發(fā)射峰值；其中所述照相機(jī)能夠在心臟跳動(dòng)時(shí)獲得多張心臟血管旁路移植的圖像；其中所述系統(tǒng)適于將圖像轉(zhuǎn)化為可視圖像。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述照相機(jī)以至少30張圖像/ 秒的速率捕獲圖像。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述輻射裝置和照相機(jī)相 對(duì)于彼此被定位成照相機(jī)的光軸與來自輻射裝置的輻射能量束之間的角 度小于85度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2中任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述輻射裝置 是激光器，并且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括光學(xué)器件，該光學(xué)器件被定位以發(fā)散 所述輻射能量束以覆蓋目標(biāo)區(qū)域。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述激光器和照相機(jī)相對(duì)于彼 此被定位成照相機(jī)的光軸與來自激光器的輻射能量之間的角度在20度和 70度之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括內(nèi)診鏡，所述內(nèi)診 鏡用于給目標(biāo)區(qū)域提供輻射和獲得至少一張血管造影圖像。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述光學(xué)器件可調(diào)，以便允許 照明區(qū)域內(nèi)的變化。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括帶通濾波器，該帶通濾 波器相對(duì)于所述輻射能量束被定位以將輻射能量束限制為一致波長之一。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述激光器是脈動(dòng)的，并且與 照相機(jī)的捕獲速率同步。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括帶通濾波器，該帶 通濾波器被定位以防止照相機(jī)捕獲除由熒光染料發(fā)射出的輻射以外的輻 射。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述照相機(jī)包括用于放大視野的透鏡系統(tǒng)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述透鏡系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換到所述激光器，以便作為照相機(jī)視野的函數(shù)相應(yīng)地調(diào)節(jié)由激光器提供的照明區(qū) 域。
13、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括距離傳感器，該距離傳 感器用于顯示從照相機(jī)和激光器至少其中之一到目標(biāo)區(qū)域的距離。
14、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述光學(xué)器件提供面積為7. 5 厘米X7.5厘米的均勻照射。
15、 一種用于在手術(shù)中可視化心臟血管旁路移植的血流中攜帶的熒光 染料的移動(dòng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括輻射裝置，所述輻射裝置用于提供適于激發(fā)熒光染料的輻射； 照相機(jī)，所述照相機(jī)用于捕獲從血管內(nèi)的熒光染料發(fā)出的輻射作為血 管造影圖像；并且其中所述照相機(jī)以至少15張圖像/秒的速率捕獲圖像； 其中所述熒光染料包括ICG;其中所述照相機(jī)能夠在心臟跳動(dòng)時(shí)獲得多張心臟血管旁路移植的圖像；其中所述系統(tǒng)適于將圖像轉(zhuǎn)化為可視圖像。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述照相機(jī)以至少30張圖像 /秒的速率捕獲圖像。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，其中所述輻射裝置和照相機(jī) 相對(duì)于彼此被定位成照相機(jī)的光軸與來自輻射裝置的輻射能量束之間的 角度小于85度。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15或16中任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述輻射裝置是激光器，并且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括光學(xué)器件，該光學(xué)器件被定位以發(fā) 散所述輻射能量束以覆蓋目標(biāo)區(qū)域。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述激光器和照相機(jī)相對(duì)于 彼此被定位成照相機(jī)的光軸與來自激光器的輻射能量之間的角度在20度 和70度之間。
20、 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括內(nèi)診鏡，所述內(nèi)診鏡用于給目標(biāo)區(qū)域提供輻射和獲得至少一張血管造影圖像。
21、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述光學(xué)器件可調(diào)，以便允許照明區(qū)域內(nèi)的變化。
22、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括帶通濾波器，該帶通 濾波器相對(duì)于所述輻射能量束被定位以將輻射能量束限制為一致波長之
23、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述激光器是脈動(dòng)的，并且 與照相機(jī)的捕獲速率同步。
24、 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括帶通濾波器，該 帶通濾波器被定位以防止照相機(jī)捕獲除由熒光染料發(fā)射出的輻射以外的 輻射。
25、 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，其中所述照相機(jī)包括用于放 大視野的透鏡系統(tǒng)。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述透鏡系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換到所述 激光器，以便作為照相機(jī)視野的函數(shù)相應(yīng)地調(diào)節(jié)由激光器提供的照明區(qū) 域。
27、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括距離傳感器，該距離 傳感器用于顯示從照相機(jī)和激光器至少其中之一到目標(biāo)區(qū)域的距離。
28、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中光學(xué)器件提供面積為7.5厘 米X7.5厘米的均勻照射。
全文摘要
一種用于在手術(shù)中可視化心臟血管旁路移植的血流中攜帶的熒光染料的移動(dòng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輻射裝置，該輻射裝置用于提供適于激發(fā)熒光染料的輻射；照相機(jī)，該照相機(jī)用于捕獲從血管內(nèi)的熒光染料發(fā)出的輻射作為血管造影圖像；并且其中該照相機(jī)以至少15張圖像/秒的速率捕獲圖像；其中該熒光染料具有800-850納米范圍內(nèi)的吸收和發(fā)射峰值；其中該照相機(jī)能夠在心臟跳動(dòng)時(shí)獲得多張心臟血管旁路移植的圖像；其中該系統(tǒng)適于將圖像轉(zhuǎn)化為可視圖像。
文檔編號(hào)A61B1/00GK101264014SQ20071013714
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2000年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月24日
發(fā)明者古爾普利特·曼加脫, 約翰·C·多徹蒂, 羅伯特·W·弗勞爾, 賽夏特里·M·查里., 馬克·休考 申請(qǐng)人:加拿大國家研究委員會(huì)