專利名稱：醫(yī)療手術(shù)輔助導(dǎo)航及光動(dòng)力生化分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于醫(yī)療外科手術(shù)領(lǐng)域的靶向組織標(biāo)定、治療的專用器械系 統(tǒng)，屬于生化技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域結(jié)合的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，用于臨床實(shí)驗(yàn)和手 術(shù)實(shí)施過(guò)程中的目標(biāo)細(xì)胞及組織標(biāo)定、腫瘤組織標(biāo)定及光動(dòng)力治療。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)界關(guān)于人體組織細(xì)胞的靶向標(biāo)定僅應(yīng)用于臨床試驗(yàn)、術(shù)前標(biāo)定、早 期診斷等過(guò)程，在實(shí)際臨床操作中，尚無(wú)專業(yè)生化分析設(shè)備進(jìn)行相關(guān)手術(shù)輔助導(dǎo)航。本發(fā)明 填補(bǔ)國(guó)內(nèi)行業(yè)空白，通過(guò)先進(jìn)的微電子、光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件圖像分析相結(jié)合的方式，對(duì) 外科手術(shù)，如腫瘤切除手術(shù)的光學(xué)、光動(dòng)力分析及治療提供了新的設(shè)備，使手術(shù)成功率大為 上升，二次手術(shù)幾率明顯降低，同時(shí)視頻資料的在線記錄功能為檔案建立提供了便捷的途 徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案是1、病患生理特征的信息、醫(yī)療信息通過(guò)上位機(jī)軟件進(jìn)行錄入采集(手動(dòng)、IC\ RFID、無(wú)線信息錄入)；2、采用多波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光及多波長(zhǎng)LED，對(duì)對(duì)應(yīng)病變部位進(jìn)行可控(焦距、光斑、 照度、光斑能量、脈沖、強(qiáng)度曲線可自由設(shè)置)多點(diǎn)照射；3、通過(guò)流體光纖、高清攝像機(jī)、電子顯微鏡、電子內(nèi)窺鏡等圖像裝置，對(duì)病變部位 進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像采集；4、濾光系統(tǒng)在特定波長(zhǎng)的光線照射下，病變部位產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)(如惡性腫瘤 細(xì)胞通過(guò)卟啉類(lèi)物的反應(yīng)發(fā)出具有特定波長(zhǎng)的熒光)，通過(guò)多級(jí)、多波長(zhǎng)濾光系統(tǒng)將環(huán)境光 和雜光濾除，使目標(biāo)波長(zhǎng)光線進(jìn)入圖像采集裝置；5、運(yùn)動(dòng)控制模塊包括光源定位模塊和圖像輸入定位模塊。通過(guò)細(xì)分步進(jìn)電機(jī)和 高精度編碼器控制，實(shí)現(xiàn)光源對(duì)照射標(biāo)靶的精確定位；圖像輸入定位模塊可以被上位機(jī)控 制，在自行研發(fā)的配套專用軟件內(nèi)置坐標(biāo)系中進(jìn)行定位、定點(diǎn)、預(yù)置位置移動(dòng)。6、上位機(jī)分析系統(tǒng)為自行開(kāi)發(fā)的軟硬件集成結(jié)構(gòu)，其主要功能有采集生理特 征；術(shù)中各項(xiàng)生理指標(biāo)在線監(jiān)視；進(jìn)行對(duì)各個(gè)模塊的動(dòng)作控制(包括光源定位模塊和圖像 輸入系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)、高清圖像采集控制、環(huán)境光線照度、受控光源的焦距、光斑、照度、光斑能 量、脈沖、強(qiáng)度曲線控制)；通過(guò)核心模塊加外圍模塊機(jī)制，對(duì)圖像進(jìn)行運(yùn)算處理分析。7、微型暗室結(jié)構(gòu)制造局部相對(duì)黑暗環(huán)境，使目標(biāo)光線突出，便于圖像采集和處 理。本發(fā)明的有益效果 有效地將外科手術(shù)圖像輔助導(dǎo)航、光動(dòng)力治療過(guò)程的生化分析、微電子技術(shù)、計(jì)算 機(jī)軟件技術(shù)和光學(xué)物理結(jié)合在一起，開(kāi)發(fā)了一套新的術(shù)前目標(biāo)細(xì)胞組織分析及術(shù)中標(biāo)定技術(shù)和基于該技術(shù)的成套設(shè)備，為醫(yī)學(xué)外科手術(shù)實(shí)施輔助導(dǎo)航、觀察臨床光動(dòng)力案例、減少患 者二次手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、降低并發(fā)癥概率以及提高生存幾率提供了高科技裝備的技術(shù)保障，對(duì)行 業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。


如圖，附圖是系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。如圖所示，圖中，1是數(shù)控復(fù)合波長(zhǎng)光源，2是高清圖像采集模塊，3是電子多級(jí)濾 光控制模塊，4是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊，5是上位機(jī)處理及控制軟件單元模塊，6是圖像 顯示模塊，7是微型暗室結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式在圖中，(1)數(shù)控復(fù)合波長(zhǎng)光源，(2)高清圖像采集模塊，(3)電子多級(jí)濾光控制模 塊，(4)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊，(5)上位機(jī)處理及控制軟件單元模塊，(6)圖像顯示模塊， 這6個(gè)模塊之間用數(shù)據(jù)導(dǎo)線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)器連接，保證數(shù)據(jù)傳輸；首先將前期信息錄入(4)實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊，然后打開(kāi)(2)高清圖像采集模塊，對(duì)實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行采集，然后根據(jù) 需要在(5)上位機(jī)處理及控制軟件單元模塊提供的軟件操作界面中對(duì)(1)數(shù)控復(fù)合波長(zhǎng)光 源和(3)電子多級(jí)濾光控制模塊進(jìn)行需要的控制動(dòng)作，(1)、(5)這兩個(gè)模塊工作時(shí)可處于 (7)微型暗室結(jié)構(gòu)中。所有系統(tǒng)外部采集進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)都通過(guò)(4)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊 送至(5)上位機(jī)處理及控制軟件單元模塊中進(jìn)行處理，需要顯示的數(shù)據(jù)通過(guò)(6)圖像顯示 模塊顯示出來(lái)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，結(jié)構(gòu)為多模塊集成形式，由數(shù)控復(fù)合光源模塊、電子多級(jí)濾光控制模塊、 高清圖像采集模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊、上位機(jī)處理及控制軟件單元模塊和微型暗 室結(jié)構(gòu)組成。其特征是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊可進(jìn)行各方面數(shù)據(jù)采集，在微型暗室結(jié)構(gòu) 中通過(guò)使能數(shù)控復(fù)合光源和電子多級(jí)濾光控制模塊，可達(dá)到激活目標(biāo)圖像的目的；高清圖 像采集模塊可將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊輸送到上位機(jī)處理及控制 軟件單元模塊進(jìn)行分析處理，其結(jié)果可由圖像顯示模塊進(jìn)行輸出；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊，該模塊可通 過(guò)手工、自動(dòng)讀取(扣，皿，！^皿，各種無(wú)線信號(hào))對(duì)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)信息和手術(shù)前患者綜合相關(guān)信 息進(jìn)行錄入，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)過(guò)程中或手術(shù)過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控、顯示；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是數(shù)控復(fù)合光源模塊可以被外部信號(hào)控制，該 模塊具備光動(dòng)力醫(yī)療或?qū)嶒?yàn)過(guò)程所需波長(zhǎng)O20nm 50CHT1)的激光以及LED光源，光源的 焦距、光斑、照度、光斑能量、脈沖、強(qiáng)度曲線可在上位機(jī)軟件中自由設(shè)置，由模塊電子裝置 調(diào)校；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是電子多級(jí)濾光控制模塊可以被外部信號(hào)控 制，具備多級(jí)濾光功能，能夠?qū)⒐鈩?dòng)力醫(yī)療或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的特定波長(zhǎng)光濾過(guò)，使其進(jìn)入 圖像采集模塊；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是高清圖像采集模塊可以被外部信號(hào)控制，并 實(shí)時(shí)顯示接收的圖像；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是具備上位機(jī)處理及控制軟件單元模塊結(jié)構(gòu)， 其功能特點(diǎn)是通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊，可以分析并處理光動(dòng)力生化反應(yīng)分析系統(tǒng)的 其他模塊產(chǎn)生的輸入/輸出數(shù)據(jù)；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是具備微型暗室結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的主要功能是遮 擋環(huán)境光，制造相對(duì)局部黑暗環(huán)境。
全文摘要
醫(yī)療手術(shù)輔助導(dǎo)航及光動(dòng)力生化分析系統(tǒng)。一種外科手術(shù)輔助導(dǎo)航設(shè)備，由數(shù)控復(fù)合波長(zhǎng)光源，高清圖像采集模塊，電子多級(jí)濾光控制模塊，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊，上位機(jī)處理及控制軟件單元模塊，圖像顯示模塊，微型暗室結(jié)構(gòu)組成，其功能是對(duì)外科手術(shù)實(shí)施過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)信息采集、局部(DNA級(jí)別)組織放大及施術(shù)導(dǎo)航、腫瘤切除術(shù)的標(biāo)定及靶向施術(shù)導(dǎo)航、光動(dòng)力治療、手術(shù)檔案建立。相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明有效地將外科手術(shù)圖像輔助導(dǎo)航、光動(dòng)力治療過(guò)程的生化分析、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和光學(xué)物理結(jié)合在一起，開(kāi)發(fā)了一套新的術(shù)前細(xì)胞組織分析及術(shù)中標(biāo)定技術(shù)和基于該技術(shù)的成套設(shè)備，為醫(yī)學(xué)外科手術(shù)實(shí)施輔助導(dǎo)航、觀察臨床光動(dòng)力案例、減少患者二次手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、降低并發(fā)癥概率以及提高生存幾率提供了高科技的裝備技術(shù)保障，對(duì)行業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。
文檔編號(hào)A61N5/06GK102068311SQ20101060687
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者李彬清 申請(qǐng)人:李彬清