雷射內窺鏡系統及其診斷與治療的方法

2023-09-21 23:01:10

專利名稱：雷射內窺鏡系統及其診斷與治療的方法
技術領域：
本發明涉及醫療器械，尤其涉及一種雷射內窺鏡系統及其診斷與治療的方法。
背景技術：
目前螢光診斷、雷射治療及內窺鏡檢查均為獨立設備,在實施螢光診斷、雷射治療時通常採取把診斷雷射、治療雷射分別由各自光纖作為載體插入內窺鏡的活檢通道的方法，實現對體腔腫瘤部位進行螢光診斷定位以及雷射治療。傳統的這些技術方案實現複雜、設備分散、成本較高，同時由於內窺鏡的活檢通道孔徑較小，螢光激發光源及治療雷射光源只能採用較小的光纖進行傳導，導致螢光診斷及雷射治療的光斑較小，不能滿足腫瘤面積 較大(胃癌、膀胱癌等)和腔內多點腫瘤情況的光照面積需求，通常需要多次進行分段或多點治療，從而造成治療時間過長(通常超過一個小時)，對高危病人而言無疑是增加了很大的風險。另外在傳統的雷射治療中，手持或者機械夾持雷射光路對病人病灶區域中的病變組織進行長時間雷射照射，醫生通過肉眼觀察並判斷病灶區域的位置來控制整個治療過程。這樣的傳統方法帶來的問題是由於醫生長時間操作，或者病人的移動會導致光照射的位置產生偏差，從而損傷正常組織。在判斷病灶區域時缺乏準確性，醫生在判斷到病灶區並實施光動力照射的區域有可能存在比較大的偏差，傷害正常組織，更加影響了治療的效果。

發明內容
有鑑於此，有必要提供一種雷射內窺鏡系統及其診斷與治療的方法，提高診斷與治療的精準率。本發明提供的雷射內窺鏡系統，包括內窺鏡；診斷模塊，用於提供白光以及診斷雷射，並通過所述內窺鏡進入病人體腔內進行診斷，利用所述內窺鏡將診斷信息以圖像信息的形式反射出來；圖像採集模塊，用於採集所述圖像信息；圖像處理模塊，用於對所述圖像信息進行處理，並診斷出病灶區；控制模塊，用於判斷是否需要對所述病灶區進行自動治療；以及治療模塊，用於在所述病灶區需要進行自動治療時根據治療設置對病灶區進行雷射治療。本發明提供的利用雷射內窺鏡系統進行診斷與治療的方法，包括利用白光以及診斷雷射通過所述內窺鏡進入病人體腔內進行診斷；將體腔內的診斷信息利用內窺鏡以圖像信息的形式反射出來；採集所述圖像信息；對所述圖像信息進行處理，並診斷出病灶區；判斷是否需要自動治療；若是，則根據治療設置對病灶區進行雷射治療。本發明實施方式中的雷射內窺鏡系統通過內窺鏡將治療雷射導入到病人體腔內，並將通過圖像採集模塊採集圖像信息，圖像處理模塊處理圖像信息並診斷病灶區，控制模塊控制治療模塊對病灶去進行治療來實現診斷、治療一體化，提高診斷與治療的精準率。


圖I為本發明一實施方式中雷射內窺鏡系統的結構圖；圖2為圖I中治療模塊一實施方式中的光路圖；圖3為圖I中治療模塊另一實施方式中的光路圖；圖4為本發明一實施方式中雷射內窺鏡系統的診斷與治療的流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，術語「內」、「外」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「頂」、「底」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明而不是 要求本發明必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。請參閱圖1，圖I所示為本發明一實施方式中雷射內窺鏡系統的結構圖。在本實施方式中，雷射內窺鏡系統包括內窺鏡20、診斷模塊10、圖像採集模塊30、圖像處理模塊40、控制模塊50以及治療模塊60。在本實施方式中，內窺鏡20包括傳像通道(圖未示)。在本實施方式中，診斷模塊10用於提供白光以及診斷雷射，並通過所述內窺鏡20進入病人體腔內進行診斷，利用所述內窺鏡20將診斷信息以圖像信息的形式反射出來。在本實施方式中，診斷模塊10包括白光LED光源101、第一透鏡組102、濾光鏡103、第二透鏡組104以及螢光激發雷射器105。在本實施方式中，白光LED光源101用於為內窺鏡20提供白光，以作照明用。在本實施方式中，第一透鏡組102用於對白光進行匯聚，使輸出的白光照更強，提高白光的效率。在本實施方式中，螢光激發雷射器105用於發出特定波長的診斷雷射，能夠使體腔內含有的物質產生螢光效果。在本實施方式中，第二透鏡組104用於對診斷雷射進行進一步的匯聚。在本實施方式中，濾光鏡103用於反射診斷雷射，同時讓內窺鏡20照明用的白光透過，以實現把診斷雷射耦合到內窺鏡照明的光路中去。在本實施方式中，圖像採集模塊30，用於採集內窺鏡20的反射的圖像信息。在本實施方式中，圖像處理模塊40用於對所述圖像信息進行處理，並診斷出病灶區。在本實施方式中，圖像處理模塊40診斷出病灶區時將病灶信息疊加在所述圖像信息上顯不O在本實施方式中，控制模塊50用於判斷是否需要對所述病灶區進行自動治療。治療模塊60用於在所述病灶區需要進行自動治療時根據治療設置對病灶區進行雷射治療。在本實施方式中，治療設置包括治療雷射強度以及照射區域參數。在本實施方式中，控制模塊50用於調節白光以及診斷雷射光源的功率以及亮度。在本實施方式中，治療模塊60包括治療雷射器601、第三透鏡組602、三維振鏡603、第四透鏡組604以及分光鏡605。在本實施方式中，治療雷射器601用於發射特定波長的治療雷射對病灶區進行照射治療。第三透鏡組602用於使治療雷射更為細緻的聚焦。二維振鏡603用於對治療雷射進行反射，從而實現治療雷射的不同位置的掃描照射。第四透鏡組604用於得到平行的治療雷射光束。分光鏡605用於把治療雷射反射進內窺鏡20，同時讓其他波長的光透過，通過內窺鏡20反射到圖像採集模塊。在本實施方式中，控制模塊50還用於控制所述治療雷射的掃描運動。特別地，控制模塊50根據圖像信息控制二維振鏡603進行X/Y方向的偏轉移動來調整治療雷射的照·射位置。請參閱圖2，圖2所示為圖I中治療模塊60 —實施方式中的光路圖。在本實施方式中，治療雷射器601位於第三透鏡組602的焦點位置，第三透鏡組602由凸透鏡組成，由於凸透鏡的匯聚作用，將第三透鏡組602另一端焦點把治療雷射匯聚。在小於焦距的某一位置放置二維振鏡603，即可進行兩個方向動作的振鏡，把焦點匯聚到第四透鏡組604的焦平面606位置上。根據光學的原理，在焦平面606上的點光源在通過四透鏡組604後將照射到治療雷射光源與第四透鏡組604主點連線的延長線方向上。圖中的是二維振鏡603把焦點聚焦到透鏡光軸上時的位置，所以出射的治療雷射會是一束平行於光軸的平行光。經過分光鏡605，可以把該平行光反射到內窺鏡20的傳像通道的中心上。而經過內窺鏡20的傳像通道後治療雷射將會到達內窺鏡20的視場中心。當二維振鏡603的位置發生偏轉的時候，將可以實現在內窺鏡視場的任意一點的掃描。請參閱圖3，圖3所示為圖I中治療模塊另一實施方式中的光路圖。在本實施方式中，圖3中的左圖為二維振鏡603在134°時光的折射情況，右圖為二維振鏡603在136°時光的折射情況。由此可知，由於二維振鏡603的二維偏轉，會使得治療雷射以不同角度入射傳像通道的中心，從而實現治療雷射在能夠掃描整個內窺鏡20視場的任何一點。請參閱圖4，圖4所示為本發明一實施方式中雷射內窺鏡系統的診斷與治療的流程圖。在本實施方式中，內窺鏡20包括傳像通道。在步驟S100，診斷模塊10利用白光以及診斷雷射通過所述內窺鏡20進入病人體腔內進行診斷。在步驟S102，診斷模塊10將體腔內的情況利用內窺鏡20的傳像通道將診斷信息以圖像信息的形式反射出來。在步驟S104，圖像採集模塊30採集內窺鏡20的傳像通道中的圖像信息。在步驟S106，圖像處理模塊40對所述圖像信息進行處理，並診斷出病灶區。在步驟S108，控制模塊50判斷是否需要自動治療。在本實施方式中，若是需要自動治療，則在步驟S110，治療模塊60根據治療設置對病灶區進行雷射治療。在本實施方式中，治療設置包括治療雷射強度以及照射區域參數。若是不需要自動治療，則在步驟S112，醫生手動對治療雷射進行設置與移動，實現雷射治療。在本實施方式中，治療模塊60根據治療設置對病灶區進行雷射治療的步驟中包括在內窺鏡的圖像信息中確定病灶區的坐標；再次獲取內窺鏡中的圖像信息，並比對不同圖像信息中病灶區的坐標；比較所述坐標偏差；以及控制模塊50根據所述偏差對所述治療雷射的X/Y方向進行偏轉移動以實現對治療雷射照射位置進行調整。本發明實施方式中的雷射內窺鏡系統通過內窺鏡20中將治療雷射導入到病人體腔內，並將通過圖像採集模塊30採集圖像信息，圖像處理模塊40處理圖像信息並診斷病灶區，控制模塊50控制治療模塊60對病灶去進行治療來實現診斷、治療一體化，提高診斷與治療的精準率。雖然本發明參照當前的較佳實施方式進行了描述，但本領域的技術人員應能理解，上述較佳實施方式僅用來說明本發明，並非用來限定本發明的保護範圍，任何在本發明的精神和原則範圍之內，所做的任何修飾、等效替換、改進等，均應包含在本發明的權利保 護範圍之內。
權利要求
1.一種雷射內窺鏡系統,包括 內窺鏡； 診斷模塊，用於提供白光以及診斷雷射，並通過所述內窺鏡進入病人體腔內進行診斷，利用所述內窺鏡將診斷信息以圖像信息的形式反射出來； 圖像採集模塊，用於採集所述圖像信息； 圖像處理模塊，用於對所述圖像信息進行處理，並診斷出病灶區； 控制模塊，用於判斷是否需要對所述病灶區進行自動治療；以及 治療模塊，用於在所述病灶區需要進行自動治療時根據治療設置對病灶區進行雷射治療。
2.如權利要求I所述的雷射內窺鏡系統，其特徵在於，所述治療設置包括治療雷射強度以及照射區域參數。
3.如權利要求2所述的雷射內窺鏡系統，其特徵在於，所述控制模塊還用於控制所述治療雷射的掃描運動。
4.如權利要求I所述的雷射內窺鏡系統，其特徵在於，所述控制模塊還用於調節白光以及診斷雷射光源的功率以及亮度。
5.一種利用雷射內窺鏡系統進行診斷與治療的方法，包括 利用白光以及診斷雷射通過內窺鏡進入病人體腔內進行診斷； 將體腔內的診斷信息利用內窺鏡以圖像信息的形式反射出來； 採集所述圖像信息； 對所述圖像信息進行處理，並診斷出病灶區； 判斷是否需要自動治療； 若是，則根據治療設置對病灶區進行雷射治療。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述治療設置包括治療雷射強度以及照射區域參數。
7.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，還包括以下步驟 若不需要自動治療，則手動對雷射進行設置與移動，實現雷射治療。
8.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述根據治療設置對病灶區進行雷射治療步驟包括 在內窺鏡的圖像信息中確定病灶區的坐標； 再次獲取內窺鏡中的圖像信息，並比對不同圖像信息中病灶區的坐標； 比較所述坐標偏差；以及 根據所述偏差對所述治療雷射的X/Y方向進行偏轉移動以實現對治療雷射照射位置進行調整。
全文摘要
一種雷射內窺鏡系統及其診斷與治療的方法，其中的雷射內窺鏡系統包括內窺鏡；診斷模塊，用於提供白光以及診斷雷射，並通過內窺鏡進入病人體腔內進行診斷，所述內窺鏡將診斷信息以圖像信息的形式反射出來；圖像採集模塊，用於採集圖像信息；圖像處理模塊，用於對圖像信息進行處理，並診斷出病灶區；控制模塊，用於判斷是否需要對病灶區進行自動治療；以及治療模塊，用於在病灶區需要進行自動治療時根據治療設置對病灶區進行雷射治療。本發明實現了診斷、治療一體化，提高診斷與治療的精準率。
文檔編號A61B1/00GK102871634SQ20121036944
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者羽家平, 駱健忠, 辜嘉, 李凌, 肖華, 劉陽輝 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院