AR熒光完美彌補(bǔ)了傳統(tǒng)手術(shù)顯微鏡成像和觀察方法的缺陷

在血管神經(jīng)外科中，手術(shù)顯微鏡用于擴(kuò)大和提供明亮的手術(shù)視野。雖然顯微鏡出色的圖像質(zhì)量和光學(xué)放大效果使外科醫(yī)生受益匪淺，但其目前的局限性促使外科醫(yī)生根據(jù)其色覺(jué)來(lái)區(qū)分不同的組織類型。挑戰(zhàn)之一是同時(shí)實(shí)時(shí)觀察和評(píng)估組織結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)力學(xué)。目前發(fā)展起來(lái)的近紅外(NIR)成像方法結(jié)合吲哚青綠(ICG)造影劑等熒光技術(shù)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)高對(duì)比血流可視化，為外科醫(yī)生提供了輔助手段。但是這些技術(shù)也有局限性，特別是不能同時(shí)觀察血流和解剖結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，只能生成黑白圖像。

徠卡推出的新可視化技術(shù)MFL800增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)熒光利用了熒光與ICG結(jié)合產(chǎn)生的高對(duì)比度，克服了以往技術(shù)的諸多局限。它可以提供血流和解剖結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)和多光譜彩色圖像，從而幫助外科醫(yī)生更自信地開發(fā)和評(píng)估外科治療。

近紅外熒光結(jié)合ICG的應(yīng)用，如徠卡FL800血管造影模塊，幫助神經(jīng)外科醫(yī)生挽救了無(wú)數(shù)生命。但由于傳統(tǒng)的ICG血管造影是通過(guò)紅外攝像頭在顯示屏上顯示不可見光，只能在顯示屏上顯示黑白熒光圖像；此時(shí)只能通過(guò)顯微鏡的目鏡觀察到清晰的白光解剖圖像。

外科醫(yī)生需要分別觀察不同的成像模式，記錄每種模式下觀察到的有用特征，然后在大腦中將這些信息融合在一起，生成觀察到的組織和血流的復(fù)合“圖像”。這項(xiàng)手術(shù)必須在治療(如動(dòng)脈瘤夾閉)之前完成。近紅外熒光結(jié)合ICG的應(yīng)用，如徠卡FL800血管造影模塊，幫助神經(jīng)外科醫(yī)生挽救了無(wú)數(shù)生命。但由于傳統(tǒng)的ICG血管造影是通過(guò)紅外攝像頭在顯示屏上顯示不可見光，只能在顯示屏上顯示黑白熒光圖像；此時(shí)只能通過(guò)顯微鏡的目鏡觀察到清晰的白光解剖圖像。

外科醫(yī)生需要分別觀察不同的成像模式，記錄每種模式下觀察到的有用特征，然后在大腦中將這些信息融合在一起，生成觀察到的組織和血流的復(fù)合“圖像”。這項(xiàng)手術(shù)必須在治療(如動(dòng)脈瘤夾閉)之前完成。

近紅外熒光結(jié)合ICG的應(yīng)用，如徠卡FL800血管造影模塊，幫助神經(jīng)外科醫(yī)生挽救了無(wú)數(shù)生命。但由于傳統(tǒng)的ICG血管造影是通過(guò)紅外攝像頭在顯示屏上顯示不可見光，只能在顯示屏上顯示黑白熒光圖像；此時(shí)只能通過(guò)顯微鏡的目鏡觀察到清晰的白光解剖圖像。

外科醫(yī)生需要分別觀察不同的成像模式，記錄每種模式下觀察到的有用特征，然后在大腦中將這些信息融合在一起，生成觀察到的組織和血流的復(fù)合“圖像”。這項(xiàng)手術(shù)必須在治療(如動(dòng)脈瘤夾閉)之前完成。

使用近紅外熒光的問(wèn)題更加復(fù)雜，因?yàn)闊晒庵划a(chǎn)生微弱的信號(hào)，其測(cè)量受到顯微鏡工作距離和放大倍數(shù)的強(qiáng)烈影響。外科醫(yī)生只能比較一張圖像中的熒光強(qiáng)度，而不能比較不同病變位置之間的熒光強(qiáng)度。

徠卡已經(jīng)開始用MFL800增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR熒光技術(shù)解決手術(shù)顯微鏡中的這個(gè)主要問(wèn)題。

MFL800是來(lái)自徠卡Gloval平臺(tái)的首款產(chǎn)品，是一款克服了上述局限，提升操作體驗(yàn)的全新增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品。它將吲哚菁綠(ICG)近紅外熒光信號(hào)準(zhǔn)確疊加在白光圖像上，并將其合并成一幅圖像。有了這個(gè)功能，外科醫(yī)生可以在一張圖像中同時(shí)看到ICG的熒光和白光信息。——醫(yī)生可以評(píng)估實(shí)時(shí)血流和解剖結(jié)構(gòu)。

徠卡Glowwar平臺(tái)應(yīng)用了一種新的多光譜成像技術(shù)，允許在白光或熒光模式下，在不同的光譜波段同時(shí)捕獲多幅圖像。該技術(shù)利用光譜復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)白光和熒光照明，使精確混合的白光和熒光激發(fā)光能夠照亮組織。同時(shí)，多光譜成像傳感器使用先進(jìn)的濾波技術(shù)來(lái)消除不同光譜帶之間可能存在的任何干擾。

具體來(lái)說(shuō)，在MFL800增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR熒光模塊中，白光成像照明包括波長(zhǎng)約為400~700 nm的可見光和波長(zhǎng)約為700~790 nm的近紅外ICG熒光激發(fā)光。波長(zhǎng)超過(guò)790納米的所有光都被過(guò)濾掉，以防止它們干擾熒光發(fā)射信號(hào)。MFL800多光譜傳感器使用濾光片分別測(cè)量四個(gè)光譜帶：白光圖像重建中涉及的紅光、綠光和藍(lán)光以及ICG熒光可視化中波長(zhǎng)為835~880 nm的近紅外發(fā)射光。Gloval軟件結(jié)合了可見和不可見的近紅外視頻流。用戶可以看到手術(shù)部位的高清視頻，其中熒光信號(hào)和白光解剖信息同時(shí)顯示。

在血管神經(jīng)外科中，手術(shù)顯微鏡用于擴(kuò)大和提供明亮的手術(shù)視野。雖然顯微鏡出色的圖像質(zhì)量和光學(xué)放大效果使外科醫(yī)生受益匪淺，但其目前的局限性促使外科醫(yī)生根據(jù)其色覺(jué)來(lái)區(qū)分不同的組織類型。挑戰(zhàn)之一是同時(shí)實(shí)時(shí)觀察和評(píng)估組織結(jié)構(gòu)和血流動(dòng)力學(xué)。目前發(fā)展起來(lái)的近紅外(NIR)成像方法結(jié)合吲哚青綠(ICG)造影劑等熒光技術(shù)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)高對(duì)比血流可視化，為外科醫(yī)生提供了輔助手段。然而，這些技術(shù)也有局限性，尤其是不能同時(shí)觀察血流和協(xié)調(diào)。

Leica推出的可視化新技術(shù)MFL800增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)熒光利用了熒光與ICG結(jié)合所產(chǎn)生的高對(duì)比度，克服了之前技術(shù)的許多局限性，它可以提供血流和解剖結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)、多光譜顏色圖像，因此幫助外科醫(yī)生更加自信地開展和評(píng)估手術(shù)治療。

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