紧凑型显微镜堆叠中的组合的近红外成像和可见成像制造技术

将可见光相机和IR相机两者集成而不增加用于眼科手术的手术显微镜的光学堆叠高度。所述IR相机能够用于直接及在术中捕获扫描OCT测量光束，所述光束使用人眼不可见的NIR光。与手术中向所述手术显微镜的使用者显示的相同的术野所拍摄的来自所述IR相机的IR图像能够在所述使用者的目镜中显示，从而实现OCT扫描的位置的可视化以及所述术野的实际可见光图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紧凑型显微镜堆叠中的组合的近红外成像和可见成像
技术介绍

本披露涉及眼科手术，并且更具体地涉及紧凑型显微镜堆叠中的组合的近红外成像和可见成像。相关技术说明在眼科学中，眼睛手术或眼科手术每年拯救和改善数以万计患者的视力。然而，考虑到视力对眼睛的甚至小变化的敏感度以及许多眼睛结构的微小而脆弱的性质，很难进行眼科手术，并且甚至小的或不寻常的手术错误的减少或手术技术的准确度的小幅改进都可以对患者术后的视力产生巨大的不同。眼科手术是在眼睛以及附属视觉结构上进行的、并且可以包括玻璃体视网膜手术和白内障手术等。具体地，玻璃体视网膜手术涵盖涉及眼睛的内部部分(诸如玻璃体液和视网膜)的各种不同的精巧程序。使用不同的玻璃体视网膜手术程序(有时使用激光)来改善许多眼睛疾病(包括黄斑前膜、糖尿病视网膜病变、玻璃体出血、黄斑裂孔、视网膜脱落、以及白内障手术的并发症等等)的治疗的视觉感观性能。在玻璃体视网膜手术期间，眼科医师典型地使用手术显微镜透过角膜来查看眼底，同时可以引入穿透巩膜的手术器械以便进行各种不同的程序中的任一种。手术显微镜在眼科手术期间提供成像并且可选地提供眼底照明。患者在手术期间典型地仰卧在手术显微镜下方，并且使用窥器保持眼睛暴露。取决于所使用的光学系统的类型，眼科医师具有给定的眼底视野，所述给定的眼底视野可以从窄视野变化到可以延伸到眼底的周边区域的宽视野。在外部可见的眼睛前部上进行的白内障手术期间，可以从晶状体囊袋中取出患病的晶状体并用人造晶状体(诸如人工晶状体(IOL))来代替。在白内障手术期间，可以使用手术显微镜来查看角膜和虹膜，以使得能够穿过角膜上的切口来植入人造晶状体、以及将新的人造晶状体对准和正确地安置。除了使用可见光查看眼睛之外，手术显微镜可以配备有光学相干断层成像术(OCT)系统以提供关于眼组织的涉及眼科手术的不可见部分的附加信息。所述OCT系统还可以使得能够对使用手术显微镜在可见光下难以光学地区分的眼睛部分进行成像。由OCT系统提供的OCT图像可以在眼科手术程序期间引导外科医生，但是由于OCT通常使用不可见光(诸如近红外(NIR)光)进行操作，将OCT测量光束的位置与使用手术显微镜查看的眼睛中的实际位置相关联可能很困难。
技术实现思路
在一个方面，所披露的方法用于使用手术显微镜来进行眼科手术。所述方法可以包括：使用联接到手术显微镜上的OCT扫描系统来扫描术野，所述手术显微镜用于查看来自所述术野的可见光。在所述方法中，所述OCT扫描系统可以将NIR光投射到所述术野上以用于所述术野的扫描。所述方法可以进一步包括：使用位于将所述可见光透射到所述手术显微镜的第一目镜的光路中的多束分束器，将所述NIR光的第一部分和所述可见光的第二部分转向到所述手术显微镜的成像路径。在所述方法中，所述成像路径可以位于垂直于所述光路的平面中。所述方法还可以包括：使用位于所述成像路径中的二向色镜将所述NIR光的所述第一部分与所述可见光的所述第二部分分束；以及使用IR相机从所述NIR光的所述第一部分生成所述术野的IR图像，所述IR图像指示所述术野的扫描在所述术野中的位置。所述方法还可以包括：使用可见光相机从所述可见光的所述第二部分生成所述术野的可见光图像，其中所述可见光相机和所述IR相机位于所述平面中。在所披露的实施方式中的任一个中，所述方法可以包括：从所述IR相机获取所述IR图像；以及将所述IR图像发送到控制器以生成用于在所述手术显微镜的第二目镜处查看的显示光。在所述方法中，所述显示光的至少一部分可以遵循透射到所述第二目镜的可见光的路径。在所披露的实施方式中的任一个中，所述方法可以包括：从所述可见光相机获取所述可见光图像；以及将所述可见光图像发送到所述控制器以生成所述显示光在所述方法中，所述显示光的至少一部分可以遵循透射到所述第二目镜的可见光的路径。在所述方法的所披露的实施方式中的任一个中，所述第一目镜和所述第二目镜可以是同一目镜，并且所述显示光可以由所述多束分束器反射到所述光路上。在所述方法的所披露的实施方式中的任一个中，所述第一目镜和所述第二目镜可以是不同的目镜，并且所述显示光可以由光束组合器反射到透射至所述第二目镜的可见光上。在所披露的实施方式中的任一个中，所述方法可以包括：使用第一分束器将所述显示光分束成第一显示光束和第二显示光束；使用所述多束分束器将所述第一显示光束引导至所述第一目镜；以及使用所述光束组合器将所述第二显示光束引导至所述第二目镜。在所述方法的所披露的实施方式中的任一个中，所述第一部分可以是所述NIR光的至少90％，而所述第二部分可以是小于或等于所述可见光的30％。在所述方法的所披露的实施方式中的任一个中，所述可见光相机和所述IR相机可以被定向成彼此垂直。在所披露的实施方式中的任一个中，所述方法可以包括：使用位于将可见光透射到所述手术显微镜的与所述第一目镜不同的第二目镜的第二光路中的第二多束分束器，将所述NIR光的第三部分和所述可见光的第四部分转向到所述手术显微镜的第二成像路径，其中所述成像路径和所述第二成像路径在所述平面中。所述方法可以进一步包括：使用位于所述第二成像路径中的第二二向色镜将所述NIR光的所述第三部分与所述可见光的所述第四部分分束；使用第二IR相机从所述NIR光的所述第三部分生成所述术野的第二IR图像，所述第二IR图像指示所述术野的扫描在所述术野中的位置；以及使用第二可见光相机从所述可见光的所述第四部分生成所述术野的第二可见光图像，其中所述第二可见光相机和所述第二IR相机位于所述平面中。在所披露的实施方式中的任一个中，所述方法可以包括：从所述第二IR相机获取所述第二IR图像；将所述第二IR图像发送到所述控制器以生成用于在所述第二目镜处查看的第二显示光。在所述方法中，包括所述第二IR图像的所述第二显示光的至少一部分可以遵循透射到所述第二目镜的可见光的路径。所述方法可以进一步包括：从所述第二可见光相机获取所述第二可见光图像；以及将所述第二可见光图像发送到所述控制器以生成所述第二显示光。在所述方法中，包括所述第二可见光图像的显示光的至少一部分可以遵循透射到所述第二目镜的可见光的路径。在另一方面，披露了一种用于进行眼科手术的手术显微镜。所述手术显微镜可以包括联接到所述手术显微镜上并且用于扫描术野的OCT扫描系统，所述手术显微镜用于查看来自所述术野的可见光。在所述手术显微镜中，所述OCT扫描系统可以将NIR光投射到所述术野上以用于所述术野的扫描。所述手术显微镜可以进一步包括多束分束器，所述多束分束器位于将所述可见光透射到所述手术显微镜的第一目镜的光路中，所述多束分束器用于将所述NIR光的第一部分和所述可见光的第二部分转向到所述手术显微镜的成像路径，其中所述成像路径位于垂直于所述光路的平面中。所述手术显微镜可以进一步包括：二向色镜，所述二向色镜位于所述成像路径中、用于将所述NIR光的所述第一部分与所述可见光的所述第二部分分束；IR相机，所述IR相机用于从所述NIR光的所述第一部分生成所述术野的IR图像，所述I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于进行眼科手术的方法，所述方法包括：/n使用联接到手术显微镜上的光学相干断层成像术(OCT)扫描系统来扫描术野，所述手术显微镜用于查看来自所述术野的可见光，其中，所述OCT扫描系统将近红外(NIR)光投射到所述术野上以用于所述术野的扫描；/n使用位于将所述可见光透射到所述手术显微镜的第一目镜的光路中的多束分束器，将所述NIR光的第一部分和所述可见光的第二部分转向到所述手术显微镜的成像路径；/n使用位于所述成像路径中的二向色镜将所述NIR光的所述第一部分与所述可见光的所述第二部分分束；/n使用红外(IR)相机从所述NIR光的所述第一部分生成所述术野的IR图像，所述IR图像指示所述术野的扫描在所述术野中的位置；以及/n使用可见光相机从所述可见光的所述第二部分生成所述术野的可见光图像，其中，所述可见光相机和所述IR相机位于平面中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171212 US 62/597,6301.一种用于进行眼科手术的方法，所述方法包括：
使用联接到手术显微镜上的光学相干断层成像术(OCT)扫描系统来扫描术野，所述手术显微镜用于查看来自所述术野的可见光，其中，所述OCT扫描系统将近红外(NIR)光投射到所述术野上以用于所述术野的扫描；
使用位于将所述可见光透射到所述手术显微镜的第一目镜的光路中的多束分束器，将所述NIR光的第一部分和所述可见光的第二部分转向到所述手术显微镜的成像路径；
使用位于所述成像路径中的二向色镜将所述NIR光的所述第一部分与所述可见光的所述第二部分分束；
使用红外(IR)相机从所述NIR光的所述第一部分生成所述术野的IR图像，所述IR图像指示所述术野的扫描在所述术野中的位置；以及
使用可见光相机从所述可见光的所述第二部分生成所述术野的可见光图像，其中，所述可见光相机和所述IR相机位于平面中。


2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
从所述IR相机获取所述IR图像；以及
将所述IR图像发送到控制器以生成用于在所述手术显微镜的第二目镜处查看的显示光，其中，所述显示光的至少一部分遵循透射到所述第二目镜的可见光的路径。


3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：
从所述可见光相机获取所述可见光图像；以及
将所述可见光图像发送到所述控制器以生成所述显示光，其中，所述显示光的至少一部分遵循透射到所述第二目镜的可见光的路径。


4.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一目镜和所述第二目镜是同一目镜，并且所述显示光由所述多束分束器反射到所述光路上。


5.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一目镜和所述第二目镜是不同的目镜，并且所述显示光由光束组合器反射到透射至所述第二目镜的可见光上。


6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：
使用第一分束器将所述显示光分束成第一显示光束和第二显示光束；
使用所述多束分束器将所述第一显示光束引导至所述第一目镜；以及
使用所述光束组合器将所述第二显示光束引导至所述第二目镜。


7.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一部分是所述NIR光的至少90％，并且其中，所述第二部分是小于或等于所述可见光的30％。


8.如权利要求1所述的方法，其中，所述可见光相机和所述IR相机被定向成彼此垂直。


9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
使用位于将可见光透射到所述手术显微镜的与所述第一目镜不同的第二目镜的第二光路中的第二多束分束器，将所述NIR光的第三部分和所述可见光的第四部分转向到所述手术显微镜的第二成像路径，其中，所述成像路径和所述第二成像路径位于所述平面中；
使用位于所述第二成像路径中的第二二向色镜将所述NIR光的所述第三部分与所述可见光的所述第四部分分束；
使用第二IR相机从所述NIR光的所述第三部分生成所述术野的第二IR图像，所述第二IR图像指示所述术野的扫描在所述术野中的位置；以及
使用第二可见光相机从所述可见光的所述第四部分生成所述术野的第二可见光图像，其中，所述第二可见光相机和所述第二IR相机位于所述平面中。


10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：
从所述第二IR相机获取所述第二IR图像；
将所述第二IR图像发送到所述控制器以生成用于在所述第二目镜处查看的第二显示光，其中，包括所述第二IR图像的所述第二显示光的至少一部分遵循透射到所述第二目镜的可见光的路径；
从所述第二可见光相机获取所述第二可见光图像；以及
将所述第二可见光图像发送到所述控制器以生成所述第二显示光，其中，包括所述第二可见光图像的显示光的至少一部分遵循透射到所述第二目镜的可见光的路径。


11.一种用于进行眼科手术的手术显微镜，所述手术显微镜包括：
光学相干断层成像术(OCT)扫描系统，所述OCT扫描系统联接到所述手术显微镜上并且用于扫描术野，所述手术显微镜用于查看来自所述术野的可见光，其中，所述OCT扫描系统将近红外(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·埃尔，M·约基森，任虎刚，俞凌峰，
申请(专利权)人：爱尔康公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH