寫作手術(shù)導(dǎo)航目鏡系統(tǒng)

UniversityofScienceandTechnologyAdissertationformaster’sAGoggleNavigationSystemforAGoggleNavigationSystemforCancerResectionSurgeryJunbinPrecisionFinishedJune2,摘摘（HMDCCDCMOS780nm的激光光源組成。CCD相機(jī)與CMOS相機(jī)分別用于獲取熒光圖像與背景圖像，通過(guò)配準(zhǔn)把融合的圖像實(shí)時(shí)地：熒光成像 腫瘤邊 導(dǎo)航目鏡系IOverthelastfewyears,near-infrared(NIR)fluorescenceimaginghaswitnessedrapidgrowthandisalreadyusedinclinicaltrialsforvariousprocedures.However,mostclinicallycompatibleimagingsystemsareoptimizedforlargeandcannotbeemployedsuchasduringheadandneckoncologicsurgeriesbecausethesystemisnotabletoimageinsidedeepcavitiesorallowthesurgeonaccesstocertaintumorsduetothelargefootprintofthesystem. ethelimitationofnowexistimagingsystem,Wedescribeaportablefluorescencegogglenavigationsystemfortumormarginassessmentduringoncologicsurgeries.Thesystemconsistsofacomputer,aheadmountdisy(HMD)device,anearinfrared(NIR)CCDcamera,aminiatureCMOScamera,anda780nmlaserdiodeexcitationlightsource.ThefluorescenceandthebackgroundimagesofthesurgicalsceneareacquiredbytheCCDcameraandtheCMOScamerarespectively,co-registered,anddisyedontheHMDdeviceinreal-time.Thetechnicalfeasibilityoftheproposedgogglesystemistestedinanexvivotumormodel.Ourexperimentsdemonstratethefeasibilityofusingagogglenavigationsystemforintraoperativemargindetectionandsurgicalguidance.:fluorescenceimaging;tumormargin;gogglenavigation目摘 目 第一 緒 課題背 課題研究的目的和意 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn) 本課題的目標(biāo)和主要工 第二 近紅外熒光成像技 引 熒光成像系統(tǒng)概 熒光成像系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)及系統(tǒng)組 視場(chǎng) 近紅外激發(fā)輻射 熒光激發(fā)光 熒光成像相 熒光成像濾光 系統(tǒng)原理及實(shí) 系統(tǒng)的硬件部 光 相機(jī)與鏡 濾光 系統(tǒng)的軟件部 相機(jī)的控制模 圖像處理算法模 模擬手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)的工作流 第四章生物組織的光學(xué)特性及仿體的生物組織的光學(xué)特 生物組織光學(xué)仿體的流 第五章實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)部 ICG水溶液的熒光特性分 實(shí)驗(yàn)?zāi)?實(shí)驗(yàn)儀 實(shí)驗(yàn)步 實(shí)驗(yàn)結(jié) ICG水溶液的熒光強(qiáng)度對(duì) 實(shí)驗(yàn)?zāi)?實(shí)驗(yàn)儀 實(shí)驗(yàn)步 實(shí)驗(yàn)結(jié) 結(jié)果分 熒光成像系統(tǒng)配準(zhǔn)誤差分 實(shí)驗(yàn)?zāi)?實(shí)驗(yàn)步 實(shí)驗(yàn)結(jié) 結(jié)果分 熒光成像系統(tǒng)分辨率測(cè) 實(shí)驗(yàn)?zāi)?實(shí)驗(yàn)步 實(shí)驗(yàn)結(jié) 結(jié)果分 第六章總結(jié)與展 參考文 致 在讀期間的學(xué) 與取得的科研成 第一章緒論課題背，這比瘧疾、和結(jié)核病導(dǎo)致的人數(shù)還要高，而且每年還有1000多萬(wàn)人被確診為患者，在這龐大的數(shù)據(jù)當(dāng)中，超過(guò)60%的病例主要集中在亞洲、非洲以及南美洲等中低收入國(guó)家，其國(guó)的新增病例和人數(shù)首當(dāng)其沖。中國(guó)目前每6分鐘內(nèi)就有一人被確診為，每天將近有8500人成為癌常深入，的預(yù)防、診斷、治療等都取得了相當(dāng)大的進(jìn)展，這主要得益于力支持，腫瘤的放射治療技術(shù)已經(jīng)取得了性的進(jìn)步。隨著放療精度的日益提170來(lái)的新藥。此外，還有大約1000種抗癌藥物及在研發(fā)過(guò)程中。很多最新開(kāi)發(fā)的抗癌藥物，有效地消除了、疼痛、等副作用，給予患者較高的 課題研究的目的和意以最大限度減少患者為目標(biāo)的微創(chuàng)治療和將降至最低點(diǎn)的無(wú)創(chuàng)治療已成近年醫(yī)領(lǐng)的新療。于在創(chuàng)無(wú)創(chuàng)療程沒(méi)有生確定位一直是國(guó)際上的問(wèn)題。外科手術(shù)過(guò)程中外科醫(yī)生主要依據(jù)組織的色澤、提高手術(shù)成功率、降低手術(shù)、減少醫(yī)療費(fèi)用、避免手術(shù)意外發(fā)生、促進(jìn)2002頓BethIsraelDeaconessFLARETM在20092008得者錢永健先生報(bào)告了如何用熒光顯微鏡成像引導(dǎo)切除熒光標(biāo)記的小鼠腫瘤組織，開(kāi)啟了光學(xué)分子影像技術(shù)在手術(shù)導(dǎo)航領(lǐng)域的先河。2011手術(shù)導(dǎo)航的原型系統(tǒng)，并成功應(yīng)用到癌的臨床手術(shù)中。中國(guó)分子影像團(tuán)隊(duì)根據(jù)前期在分子影像領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，頓Frangioni國(guó)Fluoptics。FLARETM系統(tǒng)首先是由波士頓BethIsraelDeaconess醫(yī)學(xué)中心和喬治亞州立大學(xué)在2002年研制成功，F(xiàn)LARE是fluorescence-assistedresectionandexploration的縮寫，即熒光輔助切除和探測(cè)。構(gòu)，還能顯示肉眼看不到的近紅外熒光，并且能夠在彩像上。FLARETM系統(tǒng)的基本組成：⑴400W40000lux400～650nm，其二三近紅外激發(fā)光源之二，技術(shù)參數(shù)是光強(qiáng)度14mW/cm2，波長(zhǎng)800nm(745～像CCD，400～650nm峰值量子率效高,700nm近紅外CCD，689～725nm峰值量子率效高，和800nm近紅外CCD，800～848nm峰值量子率效高,共三種CCD640×480125×125μm(x,y)625×625μm(x,y)15Hz、NIR100μsec8sec，免持光學(xué)自動(dòng)變焦FluobeamGrenobleFluopticsFluobeam至飛摩爾級(jí)（10-15）的熒光信號(hào)開(kāi)放式設(shè)計(jì)。成像速度快，10ms-1s即可完成點(diǎn)，能夠在白光下直接檢測(cè)。目前，F(xiàn)luobeam成像系統(tǒng)分為Fluobeam700和Artemis手持式成像系統(tǒng)是世界上首個(gè)同時(shí)全色和熒光的醫(yī)療成像系659×494330000pixels、圖像輸出5.6x5.6μm、幀頻5～Novadaq探測(cè)成像系統(tǒng)（Novadaq'sSPYImagingSystem）是由NovadaqInc.研制，是目前第一個(gè)，也是唯一一個(gè)被FDA進(jìn)皮瓣血運(yùn)的重要工具。還可應(yīng)用于移植，小兒外科和泌尿外科等領(lǐng)域。ThePhotodynamicEyeThePhotodynamicEye成像系統(tǒng)是由光電研制，主要用于等領(lǐng)域，其圖像感受器是CCD，發(fā)射光源是LED。本課題的目標(biāo)和主要工第二章近紅外熒光成像技術(shù)引分子影像技術(shù)按成像原理的不同可分為光學(xué)、核醫(yī)學(xué)和磁（MRI）成像為熒光標(biāo)記物的提供了方便。熒光成像系統(tǒng)概在700nm到900nm的熒光造影劑，圖2.1所示的是一個(gè)典型的反射式熒光成像2.1tobackgroundratio，SBR)相對(duì)高等優(yōu)點(diǎn)，有可能成為未來(lái)臨床醫(yī)學(xué)在體實(shí)時(shí)熒光成像系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)及系統(tǒng)組像系統(tǒng)通過(guò)CCD相機(jī)直接某個(gè)方向的光子投影信號(hào)由于其開(kāi)發(fā)和操作簡(jiǎn)單以可用于體外培養(yǎng)細(xì)胞實(shí)驗(yàn),因而在熒光成像中得到了廣泛的應(yīng)用。視場(chǎng)有限像素的CCD相機(jī)來(lái)說(shuō)，對(duì)分辨率的要求也會(huì)降低。近紅外激發(fā)輻熒光激發(fā)光發(fā)光二極管（LED：LED（能達(dá)到數(shù)十毫瓦以上，譜約束（半寬最大值[FWHM]<50nm在消費(fèi)市場(chǎng)上所占的份額使得它們?cè)谛阅芎头庋b尺寸上都有比較大的優(yōu)勢(shì)。然把LED是LEDLED[FWHM]LEDLEDLED激光二極管（LDLED，LD寬通常比較窄并且很難被集成，高功率的激光器價(jià)格昂貴，而且很容易安全鏡式掃描系統(tǒng)如下圖2.2所示：2.2射熒光信號(hào)的角度有一定差別，所以會(huì)引起一定的視差偏差效應(yīng)，通過(guò)適用f-theta熒光成像相rms熒光成像濾透射率能夠達(dá)到90%以上（OD6）并且有一個(gè)接近垂直的變化坡度，當(dāng)然這種入射角度：入射光線和濾光片表面法線之間的夾角。當(dāng)光線正入射時(shí)，入射角為0。（CWL（FWHM際使用過(guò)程中并非公差越小越好，公差越小，制造難度越大，成本越高。用戶學(xué)者也投入到了近紅外光譜（波段范圍在700-1000nm）的研究。該研究主要致 （ICG，然它并不是很理想的熒光造影劑，但是它是目前唯一被食品藥品管理局表 常用的近紅外熒光造影劑及其理化與光學(xué)特性吲哚菁綠（ICG）的理化特吲哚菁綠，英文名IndocyanineGreen(ICG)，是三羧花系中的一種暗綠酸基團(tuán)，這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使得吲哚菁綠具有兩性分子特性：水溶性和親脂性[8]2.3哚菁綠主要為單體呈現(xiàn)，如果濃度達(dá)到100μM，吲哚菁綠就會(huì)形成低聚物，而吲哚菁綠（ICG）的光學(xué)特吲哚菁綠的吸收光譜特性主要依賴于ICG的濃度與溶劑的性合過(guò)程一旦發(fā)生，就會(huì)影響ICG在水溶液中的吸收光譜形狀。其吸收峰值便會(huì)隨著ICG濃度的增加而減少。如圖2.4所示[8,10不同濃度的ICG水溶液的吸收光譜曲線圖。當(dāng)ICG在水溶液中處于單體情況時(shí)，其吸收峰值在785nm，而當(dāng)ICG在水溶液中發(fā)生聚合時(shí)，其吸收峰值便會(huì)降低到690nm。如果在ICG水溶液中同時(shí)又加入蛋白時(shí)，其吸收峰值就會(huì)達(dá)到805nm或810nm，主要原因在于蛋白與ICG的粘合會(huì)減少ICG聚合物的形成。因此，通過(guò)靜脈注射之后，ICG溶液的吸收波峰就會(huì)發(fā)生從780nm805nm偏移。在水溶液中，ICG的發(fā)射光譜的峰值能夠達(dá)到810nm或820nm[11-19]，同樣通秒內(nèi)，ICG發(fā)射光譜的峰值發(fā)生快速的偏移，能夠達(dá)到820nm或830nm，而在注射后的一段時(shí)間，其峰值從834nm到826nm有個(gè)緩慢的下降之后趨于平穩(wěn)。變化趨勢(shì)如下圖2.5所示。2.5測(cè)量到一更高波段，中心位于810nm的熒光。那么該熒光是如何產(chǎn)生的呢？S0hvEXS2S1*S0hvEX為入射光光子的頻率，為產(chǎn)生的熒光的頻率。前的電子從基態(tài)S0（通常為自旋單重態(tài)躍遷至具有相同自旋多重度的激發(fā)態(tài)S2*。后一個(gè)式子為熒光產(chǎn)生步驟，表示處于激發(fā)態(tài)S2*的電子可以通過(guò)各種不同的途780nm，光吲哚菁綠（ICG）熒光介質(zhì)，通常選擇的光源波段為780nm。激光器發(fā)出的點(diǎn)狀 明光源設(shè)計(jì)主要由兩部分構(gòu)成，LED和帶通濾光片。，LED是發(fā)光體，帶通濾光片只允許其特定范圍波段的光透過(guò)去，通常選擇的透過(guò)波段范圍在本系統(tǒng)選定的激光器為長(zhǎng)春新產(chǎn)業(yè)光電技術(shù)生產(chǎn)的MDL-III型紅外激光器（785nm200mW3.23.2相機(jī)與本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要由兩個(gè)相機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，熒光成像相機(jī)與普通CMOS相機(jī)?；诘臒晒獬上裣鄼C(jī)為維視數(shù)字圖像技術(shù)（Microvision）生產(chǎn)的MV-VEM033SM/SCGigE小型千兆網(wǎng)工業(yè)數(shù)字相機(jī)。該相機(jī)的感光元件為SONYICX618CCD傳感器，該傳感器的最大特點(diǎn)就是靈敏度高，近紅外感光能力強(qiáng)，其光譜響應(yīng)曲線如下圖3.3所示。3.3CCD從圖中可以看出，該相機(jī)在近紅外波段600nm左右具有很強(qiáng)的感光能力，并且對(duì)于800nm波段的近紅外光，其感光效果也能達(dá)到60%以上，同時(shí)這款相機(jī)不僅輕表 CCD相機(jī)的主要性能參相機(jī)型號(hào)MV-最大幀率最高分辨率信噪比像素尺寸可編程控制傳感器類型光學(xué)尺寸熒光成像相機(jī)被固定于距離工作臺(tái)面40cm左右的位置，為了能夠得到一個(gè)較大（≥20×20cm2）范圍的視場(chǎng)（FOV，對(duì)相機(jī)鏡頭的焦距有特別的要求。視場(chǎng)的大小與焦距的關(guān)系可用如下圖3.4描述。3.4鏡頭焦距f（鏡頭到物體距離相機(jī)CCD尺寸物體高度本系統(tǒng)所選擇的鏡頭焦距為5mm的定焦鏡頭，其光圈可調(diào)范圍為F1.4至F16,寬3.2mm*高2.4mm，對(duì)角線4mm，不過(guò)，這里不是普通的“1英寸=25.4mm”，表 的光學(xué)尺寸所對(duì)應(yīng)的靶面與對(duì)角線尺光學(xué)尺寸（英寸靶面尺寸對(duì)角線長(zhǎng)度186 視場(chǎng)大小系統(tǒng)選定的另一款普通CMOS相機(jī)是由市奧尼電子工業(yè)生產(chǎn)的尼ANC酷睿HD1080P清頭，該相機(jī)采用的是CMOS傳感器，像素能達(dá)200萬(wàn)，最大分辨率能夠達(dá)到1600×1200，采用USB接口，連接電腦方便，并且濾光對(duì)于該導(dǎo)航目鏡系濾光片的應(yīng)用主要用于獲取800nm以上的近紅外為從Thorlabs上訂購(gòu)的一款優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)波通濾光片，型號(hào)為FELH0800，截止波長(zhǎng)為800nm，該濾光片的內(nèi)部直徑為21.1mm，能夠很好地被安裝于鏡頭與CCD相機(jī)的接口處，且不會(huì)影響相機(jī)與鏡頭之間的固定。該濾光片的光學(xué)特性如下圖3.5所示。括相機(jī)的參數(shù)（幀數(shù)，時(shí)間與增益）控制。圖像處理算法模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)采相機(jī)的控制數(shù)的調(diào)整。CCD相機(jī)的控制流程圖如下圖3.6所示。功能。使用這個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)以下功能：選擇源（機(jī)、設(shè)置參數(shù)tVidCapDevListPtrgetAvailableCaptureDevices()const;枚舉系統(tǒng)中可用的設(shè)備 打開(kāi)設(shè) 打開(kāi)設(shè) 打開(kāi)設(shè)boolisDevValid()const;判斷設(shè)備是否有效boolisDevOpen()const;判斷設(shè)備是否打開(kāi)boolcloseDev(); 關(guān)閉設(shè)備boolshowDevicePage(HWNDhParent=0boolsetHWND(HWNDhwnd); 設(shè)置顯示窗口boolsetWindowPosition(longposx,longposy);設(shè)置顯示位置boolsetDefaultWindowPosition(boolbDefault);鎖定-

boolsetWindowSize(longwidth,longheight 設(shè)置顯示窗boolstartLive(boolshow=true bool boolremoveListener(GrabberListener*pListener,DWORDcallback設(shè)置參boolshowDevicePage(HWNDhParent=0); 可以設(shè)置源，3.7CCDITMAINFOEADER頭包括了位圖文件的類型、大小以及設(shè)備無(wú)關(guān)位圖的圖像文件布局。BITMAPFILEHEADER結(jié)構(gòu)體長(zhǎng)度固定，為14字節(jié)，其定義和描述如下：typedefstructtagBITMAPFILEHEADER //保留字，必須為0 bf }BITMAPFILEHEADER,typedefstruct bi//指定圖像的大?。ㄒ宰止?jié)為單位 biYPelsPerMeter;//圖像的垂直分辨率，單位是像素每 biClrImportant;//圖像中重要的顏色數(shù)，如果該值為0}BITMAPINFOHEADER,為了獲取CCD相機(jī)所到的圖像數(shù)據(jù)信息，可以通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一種方式可以通過(guò)調(diào)用相機(jī)SDK的回調(diào)函數(shù)addListener來(lái)獲取第二種方式可以圖像處理算法在工業(yè)上，影像系統(tǒng)也被稱為視覺(jué)系統(tǒng)，其部分就是圖像處理單元，通波，顏色識(shí)別，幾何匹配，灰度匹配，圖像的理解等內(nèi)容，經(jīng)過(guò)這些處理后的3.8物在中的位置，為后續(xù)的圖像配準(zhǔn)做準(zhǔn)備。接著保證已調(diào)整好的CCD相機(jī)的顯然，BlobBlob，blobBlob域大小時(shí)，面積參數(shù)S(·)可以作為一種度量尺度。S(·)定義為斑塊區(qū)域S(Ri(x,y))f(x, (x,y)Ri(x,(x,y)f(x,y)0,1)周長(zhǎng)參數(shù)P(·)也可以作為一種度量目標(biāo)區(qū)域的特征，P(·)定義為斑塊區(qū)域邊x0M10(Ri(x,y))/M00(Ri(x,y0M01(Ri(x,y))/M00(Ri(x,式中:將矩MpqMpq(Ri(x,y))(x,y)Ri(x,y)f(x,topminy{(x,y)|(x,y)Ri(x,bottommaxy{(x,y)|(x,y)Ri(x,leftminy{(x,y)|(x,y)Ri(x,rightmaxyxy|xyRi(xy)}3.9正。變換的基本變換： 0 H 0

1/

Pz 1/

1/xe

1/ePx Py CvMat*cvGetTransform(constCvPoint2D32f*src，constCvPoint2D32f*dst,CvMat*map_matrix);形頂點(diǎn)坐標(biāo)，map_matrix表示指向3×3輸出矩陣的指針。函數(shù)

map_matrix

xiyiy

dst(i)(xi',yi'),src(i)(xi,yi),i大多數(shù)醫(yī)學(xué)圖像如X射線、CT、MRI、B超圖像等為均灰度圖像，由于人眼觀察者能從偽彩像中提取的信息。變?yōu)榫哂卸喾N顏色漸變的連續(xù)彩像，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單?；叶?彩色映射法是根據(jù)色度學(xué)原理，將原圖像f(x,y)的灰度范圍分段，經(jīng)過(guò)紅、綠、藍(lán)三種不同變 3.10圖像更易眼觀察與識(shí)別。效果圖如下。3.11模擬手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)的工作流第四章生物組織的光學(xué)圖4.1光在生物組織中的基本模側(cè)面者的向外到光軌，產(chǎn)生種象原主是于的均性成。分光組中，要光為量，物性散射和非彈性散射，依賴于光量子與組織體分子的相互作用是否發(fā)生能量交表 皮膚組織光學(xué)仿體的發(fā)展歷且可根據(jù)不同規(guī)格大小的模具不同形狀的仿體，唯一的缺點(diǎn)就是流程相脂為基體，TiO2作為散射介質(zhì)，同時(shí)添加了相關(guān)的作為吸收物質(zhì)并配合一定（TiO2。二氧化鈦（TiO2）俗稱鈦白粉，是一種白色固體或粉末狀氧化物，可生物組織光學(xué)仿體的流在100ml利用電子天平準(zhǔn)確稱取10mgICG100ml配得濃度為0.1mg/ml的ICG水溶液，并用玻璃棒攪拌均勻。杯內(nèi)，同時(shí)用移液器準(zhǔn)確量取0.56ml濃度為0.1mg/ml的ICG水溶液注入到該玻璃70ml不變。圖4.2模擬腫瘤仿體的（a）仿體在加熱過(guò)程中的狀態(tài)（b）仿體再凝固之前的仿體仿體可根據(jù)所選的容器和模具的不同澆鑄成各種形狀，過(guò)程通常需要半小時(shí)4.3 4.4第五章實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)部分ICG水溶液的熒光特性分實(shí)驗(yàn)分析不同濃度ICG水溶液的熒制不同濃度ICG水溶液的熒光強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)純水（蒸餾水）移液器量筒燒杯海洋光學(xué)光譜儀780nm實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確配比不同濃度的ICG5組（便于誤0mg/ml濃度如下：?jiǎn)挝粸閙g/ml實(shí)驗(yàn)結(jié)果分得到的熒光強(qiáng)度定量結(jié)果，從圖中可以看出，熒光強(qiáng)度隨著ICG濃度的增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，而當(dāng)ICG的濃度處于0.008mg/ml范圍內(nèi)時(shí)，熒光效果最好。產(chǎn)ICG水溶液的熒光強(qiáng)度對(duì)實(shí)驗(yàn)采用本文所設(shè)計(jì)的熒光成像系現(xiàn)不同濃度的ICG水溶液的熒光強(qiáng)度定量測(cè)量，并與IVISXenogen成像儀所測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，分析本系統(tǒng)對(duì)近紅外熒光的感光能力以及不同濃度ICG水溶液的熒光光譜特性曲線。實(shí)驗(yàn)純水（蒸餾水）移液器量筒燒杯1.5ml離心管熒光成像系統(tǒng)成像儀780nm實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確配比不同濃度的ICG5組（便于誤差分析mg/ml0mg/ml分別配置5選取中間某濃度裝有ICG水溶液的離心管，安置于激發(fā)光源與成像系統(tǒng)相的成像儀IVISXenogen對(duì)所配置的不同濃度的ICG水溶液同樣進(jìn)行了熒光熒光強(qiáng)度的定量分析過(guò)程如程圖所示由于影像系統(tǒng)所拍攝得到的是裝有等量不同濃度ICG的離心管處于同一位x1x2x3xn,YMed{x1x2x3xnx((1n2)nYMed{x1x2x3xn1/2[x(n2)x((1n2)n取排好序的序列的中間值作Y為中心點(diǎn)像素灰度的新值,這里的鄰域通常被實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)處理所得的結(jié)果，并用進(jìn)行分析，最后繪ICG度與熒光強(qiáng)結(jié)果從圖中可以看出，用成像儀IVISXenogen光于們所計(jì)的熒成像統(tǒng)，主要有方面原因一方面成儀的CCD相機(jī)處于-0攝氏度的工作環(huán)境中，有效地降低了暗電流噪聲的影響，使得成像質(zhì)量大提高另一面，相的時(shí)間暗箱內(nèi)強(qiáng)的效控更有利拍光強(qiáng)的探測(cè)效果都有相同的趨勢(shì)，當(dāng)ICG濃度為0.008mg/ml時(shí)，熒光感光效果最好，并且都能拍攝到濃度低于0.0005mg/ml的ICG水溶液所激發(fā)得到的熒光，這些結(jié)果熒光成像系統(tǒng)配準(zhǔn)誤差系統(tǒng)的誤差主要源于標(biāo)記物的表面與模擬腫瘤熒光表面不在同一高度所造成，處不視的CCD與CMOS5.6MS相機(jī)的傾角與兩表面高度差給定，配準(zhǔn)誤差是可以通過(guò)計(jì)算得到的。5.6L

HL而XXHLL2H2PX HLf(L2H2)(HHf實(shí)驗(yàn)5.7實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)有明顯的配準(zhǔn)誤結(jié)果從的結(jié)果可以看出，當(dāng)標(biāo)記物表面與熒光表面處于同一高度時(shí)，黑點(diǎn)的熒光成像系統(tǒng)分辨率測(cè)5.9紋組總的尺寸如上圖所示。系統(tǒng)的如下圖5.10所示。5.10模擬手術(shù)實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)IVISXenogen成像儀進(jìn)行對(duì)比，分析在熒光成像系統(tǒng)下模擬腫瘤手術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)5.11圖表示埋有腫瘤仿體的雞大胸組織被切除后在IVISXenogen成像儀結(jié)果第六章總結(jié)與展望第六章總結(jié)與展望生的手術(shù)能動(dòng)空間，也為醫(yī)生眼觀測(cè)手術(shù)區(qū)域提供了方便。導(dǎo)航目鏡系統(tǒng)對(duì)于臨床的檢測(cè)與切除會(huì)被廣泛的開(kāi)展與應(yīng)用。TroyanSL,KianzadV,Gibbs-StraussSL,etal.TheFLARE?intraoperativenear-infraredfluorescenceimagingsystem:afirst-in-humanclinicaltrialinbreastcancersentinellymphnodemap[J].Annalsofsurgicaloncology,2009,16(10):2943-2952.StockdaleA,OketokounR,GiouxS,FrangioniJV(2010)Mini-FLARE:acompactandergonomicdual-channelnear-infraredfluorescenceimage-guidedsurgerysystem( VogtPR,BauerEP,GravesK.NovadaqSpyIntraoperativeImagingSystem--currentstatus.ThoracCardiovascSurg.2003;51(1):49-51.NtziachristosV,BremerC,WeisslederR.Fluorescenceimagingwithnear-infraredlight:newtechnologicaladvancesthatenableinvivomolecularimaging[J].Europeanradiology,2003,13(1):朱新建,宋小磊,汪待發(fā),等.[J][J].,2008,32(1):1-張怡,韓彧,趙春林.動(dòng)物體內(nèi)光學(xué)成像技術(shù)的研究進(jìn)展[J].生命科學(xué),2006,25-谷懷民,楊思華,向良忠.光聲成像及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展,2006,33(5):431-437.GiouxS,ChoiHS,FrangioniJV.Image-guidedsurgeryusinginvisiblenear-infraredlight:fundamentalsofclinicaltranslation[J].Molecularimaging,2010,9(5):237.LuoS,ZhangE,SuY,etal.AreviewofNIRdyesincancertargetingandimaging[J].Biomaterials,2011,32(29):7127-7138.AmiotCL,XuS,LiangS,etal.Near-infraredfluorescentmaterialsforsensingofbiologicaltargets[J].Sensors,2008,8(5):3082-3105.DesmettreT,DevoisselleJM,MordonS.Fluorescencepropertiesandmetabolicfeaturesofindocyaninegreen(ICG)asrelatedtoangiography[J].Surveyofophthalmology,2000,45(1):FantiniS,FranceschiniMA.Frequency-techniquesfortissuespectroscopyandimaging[J].Handbookofopticalbiomedicaldiagnostics,2002,7:405-453.AlanderJT,KaartinenI,LaaksoA,etal.Areviewofindocyaninegreenfluorescentimaginginsurgery[J].JournalofBiomedicalImaging,2012,2012:7.AbelsC,FickS,WeidererP,etal.Indocyaninegreen(ICG)andlaserirradiationinducephotooxidation[J].Archivesofdermatologicalresearch,2000,292(8):404-411.WoldetensaeMH,KirshenbaumMR,KramerGM,etal.Fluorescenceimage-guidedphotodynamictherapyofcancercellsusingascanningfiberendoscope[C]//SPIEBiOS.InternationalSocietyforOpticsandPhotonics,2013:85760L-85760L-8.RaoJ,Dragulescu-AndrasiA,YaoH.Fluorescenceimaging<i>invivo</i>:recentadvances[J].Currentopinioninbiotechnology,2007,18(1):17-25.SunY,HatamiN,ElsonDS,etal.Fluorescencelifetimeimagingmicroscopyforbraintumorimage-guidedsurgery[J].Journalofbiomedicaloptics,2010,15(5):056022-056022-5.MaarekJMI,HolschneiderDP,HarimotoJ.Fluorescenceofindocyaninegreeninblood:intensitydependenceonconcentrationandstabilizationwithsodiumpolyaspartate[J].JournalofPhotochemistryandPhotobiologyB:Biology,2001,65(2):157-164.BensonRC,KuesHA.Fluorescencepropertiesofindocyaninegreenasrelatedtoangiography[J].Physicsinmedicineandbiology,1978,23(1):159.呂鐵軍,科,李凱揚(yáng).基于吲哚菁綠近紅外熒光特性手術(shù)影像導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)組織工程研究,2012,16(52):9802-9806.Andersson-EngelsS,afKlintebergC,SvanbergK,etal.Invivofluorescenceimagingfortissuediagnostics[J].Physicsinmedicineandbiology,1997,42(5):815.FrangioniJV.<i>Invivo</i>near-infraredfluorescenceimaging[J].Currentopinioninchemicalbiology,2003,7(5):626-634.LiuY,NjugunaR,MatthewsT,etal.Near-infraredfluorescencegogglesystemwithcomplementarymetal–oxide–semiconductorimagingsensorandsee-throughdisy[J].Journalofbiomedicaloptics,2013,18(10):101303-101303.GiouxS,CoutardJG,BergerM,etal.FluoSTIC:miniaturizedfluorescenceimage-guidedsurgerysystem[J].Journalofbiomedicaloptics,2012,17(10):106014-106014.LiuY,BauerAQ,AkersWJ,etal.Hands-,wirelessgogglesfornear-infraredfluorescenceandreal-timeimage-guidedsurgery[J].Surgery,2011,149(5):689-698.LiuY,ZhaoYM,AkersW,etal.Firstin-humanintraoperativeimagingofHCCusingthefluorescencegogglesystemandtransarterialdeliveryofnear-infraredfluorescentimagingagent:apilotstudy[J].TranslationalResearch,2013,162(5):324-331.PaR,KhanA,WirthD,etal.Multimodalopticalimagingfordetectingbreastcancer[J].Journalofbiomedicaloptics,2012,17(6): MieogJSD,VahrmeijerAL,HuttemanM,etal.Novelintraoperativenear-infraredfluorescencecamerasystemforopticalimage-guidedcancersurgery[J].Molecularimaging,2010,MiwaM.ThePrincipleofICGFluorescenceMethod[J].OpenSurgic