AR荧光完美弥补了传统手术显微镜成像和观察方法的缺陷

2022-01-07 16:29:07 来源：用户：

在血管神经外科中，手术显微镜用于扩大和提供明亮的手术视野。虽然显微镜出色的图像质量和光学放大效果使外科医生受益匪浅，但其目前的局限性促使外科医生根据其色觉来区分不同的组织类型。挑战之一是同时实时观察和评估组织结构和血流动力学。目前发展起来的近红外(NIR)成像方法结合吲哚青绿(ICG)造影剂等荧光技术，通过实现高对比血流可视化，为外科医生提供了辅助手段。但是这些技术也有局限性，特别是不能同时观察血流和解剖结构的细节，只能生成黑白图像。

徕卡推出的新可视化技术MFL800增强现实(AR)荧光利用了荧光与ICG结合产生的高对比度，克服了以往技术的诸多局限。它可以提供血流和解剖结构的实时和多光谱彩色图像，从而帮助外科医生更自信地开发和评估外科治疗。

近红外荧光结合ICG的应用，如徕卡FL800血管造影模块，帮助神经外科医生挽救了无数生命。但由于传统的ICG血管造影是通过红外摄像头在显示屏上显示不可见光，只能在显示屏上显示黑白荧光图像；此时只能通过显微镜的目镜观察到清晰的白光解剖图像。

外科医生需要分别观察不同的成像模式，记录每种模式下观察到的有用特征，然后在大脑中将这些信息融合在一起，生成观察到的组织和血流的复合“图像”。这项手术必须在治疗(如动脉瘤夹闭)之前完成。近红外荧光结合ICG的应用，如徕卡FL800血管造影模块，帮助神经外科医生挽救了无数生命。但由于传统的ICG血管造影是通过红外摄像头在显示屏上显示不可见光，只能在显示屏上显示黑白荧光图像；此时只能通过显微镜的目镜观察到清晰的白光解剖图像。

外科医生需要分别观察不同的成像模式，记录每种模式下观察到的有用特征，然后在大脑中将这些信息融合在一起，生成观察到的组织和血流的复合“图像”。这项手术必须在治疗(如动脉瘤夹闭)之前完成。

使用近红外荧光的问题更加复杂，因为荧光只产生微弱的信号，其测量受到显微镜工作距离和放大倍数的强烈影响。外科医生只能比较一张图像中的荧光强度，而不能比较不同病变位置之间的荧光强度。

徕卡已经开始用MFL800增强现实AR荧光技术解决手术显微镜中的这个主要问题。

MFL800是来自徕卡Gloval平台的首款产品，是一款克服了上述局限，提升操作体验的全新增强现实产品。它将吲哚菁绿(ICG)近红外荧光信号准确叠加在白光图像上，并将其合并成一幅图像。有了这个功能，外科医生可以在一张图像中同时看到ICG的荧光和白光信息。——医生可以评估实时血流和解剖结构。

徕卡Glowwar平台应用了一种新的多光谱成像技术，允许在白光或荧光模式下，在不同的光谱波段同时捕获多幅图像。该技术利用光谱复用技术实现白光和荧光照明，使精确混合的白光和荧光激发光能够照亮组织。同时，多光谱成像传感器使用先进的滤波技术来消除不同光谱带之间可能存在的任何干扰。

具体来说，在MFL800增强现实AR荧光模块中，白光成像照明包括波长约为400~700 nm的可见光和波长约为700~790 nm的近红外ICG荧光激发光。波长超过790纳米的所有光都被过滤掉，以防止它们干扰荧光发射信号。MFL800多光谱传感器使用滤光片分别测量四个光谱带：白光图像重建中涉及的红光、绿光和蓝光以及ICG荧光可视化中波长为835~880 nm的近红外发射光。Gloval软件结合了可见和不可见的近红外视频流。用户可以看到手术部位的高清视频，其中荧光信号和白光解剖信息同时显示。

在血管神经外科中，手术显微镜用于扩大和提供明亮的手术视野。虽然显微镜出色的图像质量和光学放大效果使外科医生受益匪浅，但其目前的局限性促使外科医生根据其色觉来区分不同的组织类型。挑战之一是同时实时观察和评估组织结构和血流动力学。目前发展起来的近红外(NIR)成像方法结合吲哚青绿(ICG)造影剂等荧光技术，通过实现高对比血流可视化，为外科医生提供了辅助手段。然而，这些技术也有局限性，尤其是不能同时观察血流和协调。

剖结构细节，而且仅仅生成黑白图像。

Leica推出的可视化新技术MFL800增强现实(AR)荧光利用了荧光与ICG结合所产生的高对比度，克服了之前技术的许多局限性，它可以提供血流和解剖结构的实时、多光谱颜色图像，因此帮助外科医生更加自信地开展和评估手术治疗。

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