专利名称：具有由选择性照射光谱组成的背景手术图像的荧光成像的方法和系统的制作方法
技术领域：
该发明各方面涉及内窥镜成像，更具体地涉及混合可见光图像和可选图像，以便为外科医生提供增强的实时视频显示。
背景技术：
加利福利亚森尼维尔的直观外科手术公司(Intuitive Surgical. Inc.)出售的da Vinci 手术系统是一种微创远程操作手术系统，其为患者提供许多好处，比如降低对身体的损伤、加快恢复和缩短住院时间。da vind 手术系统的一个重要组成部分是能够提供对可见光图像的双通道(即左和右)视频采集和显示，从而为外科医生提供立体观察。这种电子立体成像系统可以向外科医生输出高清晰度视频图像，并且可允许例如改变焦距/缩放以提供一种“放大”的视图的特征，该特征允许外科医生确定特定的组织类型和特性，并且以增加的精确度工作。然而，在典型的外科手术领域中，某些组织类型难以确定，或者感兴趣组织至少部分地被其他组织遮掩。通过使用画中画(PIP)显示，可向外科医生同时显示手术部位的额外的图像信息。额外的图像信息可能对于为外科医生提高手术效果来说是有用的。然而，PIP显示中的较小图画可能对于示出理想水平的详细信息而言太小。此外，由于是分离的图像帧，所以外科医生凭想象将两个分离的图像或者成像模态合并在一起，这会很疲劳。
发明内容
在一个方面中，在微创手术系统中，手术部位同时被(i)比组成可见白光(有时被称为白光)的所有可见颜色照射成分更少的成分，以及(ii)来自照射器的荧光激发照射成分照射。微创手术系统中的图像捕获系统采集照射手术部位的每个可见颜色成分的图像，以及由荧光激发照射成分激发的荧光图像。微创手术系统使用针对来自照射器的每个可见颜色照射成分的采集的图像，生成手术部位的背景黑白图像。该背景黑白图像被称为受限带宽图像。采集的荧光图像被叠加在背景黑白图像上，并且以选择的颜色(例如绿色)突显。为系统的使用者显示带有叠加的被突显的荧光图像的背景黑白图像，在此被称为增强显示。被突显荧光图像确定感兴趣的临床组织。
在使用微创手术系统执行外科手术中，向外科医生实时提供具有叠加的被突显的荧光图像的受限带宽图像。该新颖方法不会带来时间延迟，该时间延迟与在一个帧内捕获正常图像以及在另一个帧内捕获荧光图像然后使用在不同时间点取得的两个帧生成向外科医生显示的单个帧有必然联系。同样，本文描述的新颖方法不会导致延迟或者组合不同时间点采集的两个帧的时间不足。增强显示的处理不会引入任何延迟，并且无需为随后处理后来的帧存储帧。因此，相对于利用时间分片将荧光图像叠加到立体可视图像上的系统，降低了系统的存储和处理要求。同样，图像的突显部分始终与背景图像同步。相比之下，当包括荧光图像的帧被存储并且然后与及时与稍后出现的帧配准时，在帧之间可以改变被突显的组织的位置，所以当被显示时，被突显的图像偏离实际位置。因此，该新颖方法对于显示移动的组织(例如脉管系统)是优越的，其中包含时间采集失配的方法将导致显示的运动伪影，这会扰乱外科医 生。在一个示例中，多个可见颜色照射成分组合形成白光。微创手术系统中的照射器同时提供至少两个照射成分。当照射成分中的一个为荧光激发照射成分时，由照射器提供的其他照射成分包括比多个可见颜色照射成分中的所有可见颜色照射成分更少的成分。在微创手术系统中，摄像机基本同时捕获第一采集成分图像和不同于第一采集成分图像的第二采集成分图像。控制器被连接至摄像机，以接收采集成分图像。在此，基本同时表示这样的同时程度，即该程度能够考虑摄像机中的元件响应发至摄像机的捕获触发信号的时间差异。在一个方面中，控制器生成受限带宽图像的第一、第二和第三可见颜色成分。这些可见颜色成分的每个包括或者来自第一采集成分图像。控制器将第二采集成分图像添加至受限带宽图像的第二可见颜色成分，以便第二可见颜色成分包括第一采集成分图像和第二采集成分图像两者。受限带宽图像不包括由多个可见颜色照射成分中的至少一个可见颜色照射成分产生的采集的可见颜色成分图像。控制器生成包括受限带宽图像的图像，其中受限带宽图像被发送至连接至控制器的显示器。在该方面，显示器接收来自控制器的第一、第二和第三可见颜色成分。显示器示出包括受限带宽图像的图像。相对于不包括第二采集成分图像的图像部分，突显包括第二采集成分图像的图像部分。在一个方面中，其他照射成分包括第一可见颜色照射成分。第一采集成分图像是采集的第一可见颜色成分图像，而第二采集成分图像是由荧光激发照射成分激发的荧光图像。在另一个方面中，其他照射成分包括第一可见颜色照射成分和第二可见颜色照射成分。在该方面中，摄像机还捕获第三采集成分图像。第一采集成分图像是采集的第一可见颜色成分图像。第二采集成分图像是采集的荧光图像。第三采集成分图像是采集的第二可见颜色成分图像。控制器生成来自采集的第一和第二可见颜色成分图像的受限带宽图像的第一、第二和第三颜色成分。在一个示例中，第一可见颜色成分是蓝色成分，以及第二可见颜色成分是绿色成分。在又一个方面中，其他照射成分是第一可见照射成分和第二荧光激发照射成分。此外，在该方面中，摄像机捕获第三采集成分图像。第一采集成分是采集的第一可见颜色成分图像。第二采集成分图像是采集的第一荧光图像。第三采集成分图像是采集的第二荧光图像。控制器将第三采集图像添加至受限带宽图像的第三可见颜色成分。在一个方面中，照射器包括第一可见颜色照射成分源、第二可见颜色照射成分源以及第三可见颜色照射成分源，其中第二可见颜色照射成分不同于第一可见颜色照射成分，其中第三可见颜色照射成分不同于第二可见颜色照射成分，并且不同于第一可见颜色照射成分。照射器还包括荧光激发照射源。微创手术系统还包括功率水平和电源控制器，其连接至第一、第二和第三可见颜色成分照射源，并且连接至荧光激发照射源。模式改变器被耦合至功率水平和电源控制器。模式改变具有第一状态和第二状态。 当模式改变器具有第一状态时，功率水平和电源控制器(a)向第一、第二和第三可见颜色照射成分源提供功率，而不向荧光激发源提供功率，以及(b)第一、第二和第三可见颜色照射成分源具有第一照射水平。当模式改变器具有第二状态时，功率水平和电源控制器(a)向第一可见颜色照射成分源提供功率，向第二可见颜色照射成分源的至少部分和该荧光激发源提供功率，而不向第三可见颜色照射成分源提供功率，以及(b)降低第一可见颜色照射成分源和第二可见颜色照射成分源的照射水平。在微创手术系统中生成增强图像显示的方法中，控制器生成包括第一采集成分图像的受限带宽图像的第一可见颜色成分。控制器还生成包括第一采集成分图像的受限带宽图像的第二可见颜色成分。控制器将第二采集成分图像添加至第二可见颜色成分。第二采集成分表不由来自第一突光激发照射源的照射激发的突光。控制器生成包括第一米集成分图像的受限带宽图像的第三可见颜色成分。受限带宽图像不包括由白光的多个可见颜色照射成分中的一个可见颜色照射成分产生的采集的可见颜色成分图像。本方法在显示屏上显示包括受限带宽图像的图像。相对于不包括第二采集成分图像的图像部分，突显包括第二采集成分图像的图像部分。在微创手术系统中生成增强图像显示的方法的另一个方面中，在处理器上执行增强图像校正模块。执行生成方法，该方法在多个可见颜色成分输入端的第一可见颜色成分输入端上接收采集的第一可见颜色成分图像。该方法还在多个可见颜色成分输入端的第二可见颜色成分输入端上接收采集的荧光图像。该方法在第一可见颜色成分输出端上，生成第一信号，该第一信号包括该米集的第一可见颜色成分图像。在第二可见颜色成分输出端上，生成第二信号，该第二信号包括采集的第一可见颜色成分图像和采集的荧光图像的组合。同样，在第三可见颜色成分输出端上，生成第三信号，该第三信号包括采集的第一可见颜色成分图像。第一、第二和第三信号的组合是包括受限带宽图像和荧光图像的图像。该方法还在多个可见颜色成分输入端的第三可见颜色成分输入端上，接收采集的第二可见颜色成分图像。在该方面中，第一和第三信号包括采集的第一可见颜色成分图像和采集的第二可见颜色成分图像的组合。第二信号包括采集的荧光图像加上采集的第一可见颜色成分图像和采集的第二可见颜色成分图像的组合。在不同的方面中，该方法在多个可见颜色成分输入端的第三可见颜色成分输入端上，接收采集的第二荧光图像。在该方面中，第三信号是采集的第一可见颜色成分图像和采集的第二荧光图像的组合。
图I示出微创远程操作手术系统的高度概略的视图，其中该手术系统包括增强的立体可视系统。图2示出增强的立体可视系统的硬件和软件(图像处理和用户界面)方面的示意图。图3示出通过使用例如图I所示微创远程操作手术系统的增强立体可视系统执行的过程的流程图。 图4示出图2和图3中系统中的时序、同步和捕获的一个方面。图5A示出使用图2的系统采集的正常颜色立体图像的表示。图5B示出带有突显的叠加荧光图像的受限带宽立体图像的表示，该受限带宽立体图像使用图2的系统采集。图6是图2所示增强图像校正过程的一个方面的方框图。图7示出图2和图3所示系统中的时序时、同步和捕获的另一个方面。图8是图2所示增强图像校正过程的另一个方面的方框图。在附图中，参考标记的第一个数字指示带有该参考标记的元件在其中首次出现的附图。
具体实施例方式如本文使用的，电子立体成像包括使用两个成像通道(B卩，左图像和右图像的通道)。如本文使用的，立体光学路径包括用于传输来自组织的光的内窥镜中的两个通道(例如，左图像和右图像的通道)。在每个通道中被传输的光代表组织的不同视图。光能够包括一个或者更多图像。在不失一般性或者适用性的情况下，下面更完整地描述的各方面还能够被用于场序(field sequantial)立体声采集系统和/或场序显示系统的背景中。
如在本文中所使用的，照射路径包括向组织提供照射的内窥镜中的路径。如在本文中使用的，在可见的电磁辐射光谱中捕获的图像被称为采集的可见光图像。如在本文中使用的，白光为可见白光，其由三种(或者更多种)可见颜色成分组成，例如，红色可见颜色成分、绿色可见颜色成分以及蓝色可见颜色成分。因此，白光具有多个可见颜色成分。如果由照射器提供可见颜色成分，则可见颜色成分被称为可见颜色照射成分。白光还可以指可见光谱中的一个更连续的光谱，例如，如同可从加热的钨丝中看见的。如在本文中使用的，使用照射器生成的黑白图像被称为受限带宽图像，其中照射器提供的成分比白光的所有多个可见颜色照射成分要少。如在本文中使用的，由于荧光而被捕获的图像在本文中被称为采集的荧光图像。存在多种荧光成像形式。例如，由使用可注射染料、荧光蛋白或者荧光标记抗体而导致荧光。例如，可由激光或者其他能量源激发导致荧光。荧光图像能够提供对于手术关键的患者体内的重要信息，诸如病理信息(例如，荧光肿瘤)或解剖信息(例如，荧光标记肌腱)。
通过合并立体的正常可见光图像以及具有荧光图像叠加在其上的可替换立体的受限带宽可见光图像两者，本发明的各方面增强了微创手术系统的立体视频捕获和查看能力，该微创手术系统例如加利福利亚Sunnyvale的直观外科手术公司出售的da Vinci 微创远程操作手术系统。(da Vinci 是加利福利亚Sunnyvale的直观外科手术公司的注册商标)。带有叠加的被突显荧光图像的立体受限带宽可见光图像提供具有病理信息和/或被突显用于手术的解剖信息手术部位的立体图像。被突显的荧光图像确定临床感兴趣的组织。带有叠加的突显的荧光图像的立体受限带宽图像被实时提供给正使用微创远程操作手术系统执行外科手术的外科医生。连续采集方法(也被认为是时间分片)引发延迟，该延迟与捕获一个帧中的立体图像和另一个帧中的荧光图像然后使用在不同时间点取得的两个帧生成为外科医生显示的单个帧有关。因此，相对于使用时间分片在立体颜色可见光图像上叠加荧光图像的系统，本文中描述的系统的存储器和处理要求被降低。
立体的受限带宽可见光图像是通过使用比形成白光的所有多个可见颜色照射成分更少的成分形成的，所以损失了受限带宽可见光图像中的颜色信息，但是细节上存在小的损失或者没有损失。立体的受限带宽可见光图像足以确定解剖体、组织界标和手术器械，以便该图像允许手术器械的安全操作。由于具有受限带宽可见光图像，与荧光图像相比，不存在由于可见颜色照射成分的干扰而引起的损失。荧光图像覆盖在受限带宽可见光图像上，并且颜色被增加，从而提供提高的关于手术部位的信息量，这降低了伤害患者的风险，并且提高了手术效率。这种立体受限带宽可见光图像和被突显的荧光图像的组合提供多种益处，包括但不限制于，允许外科医生实时确定用于患病组织切除的阳性肿瘤界限，以及确定例如肌腱的其他组织，从而避免不必要地切割该组织。可以向外科医生连续地显示立体的受限带宽图像和荧光图像的组合。可替换地，可以在打开和关闭之间切换两种图像的覆叠(例如，在da Vinci 手术系统外科医生控制台上，通过使用踏板或者通过双击主控手指抓握器)。图I示出微创远程操做手术系统100的高度概略的视图，该系统100例如da Vinu^手术系统，其中该手术系统100包括增强的立体可视系统。在该示例中，使用外科医生K制台114的外科医生远程操纵被安装在机器人操纵器臂113上的内窥镜112。还有与da Vhici 手术系统相关的其他部分，缆线等等，但是这些在图I中并未示出，以避免削弱本公开。关于微创手术系统的进一步信息可以在例如，美国专利申请No. 11/762165(2007年6月13日提交；公开微创手术系统)和美国专利US6331181 (2001年12月18日提交；公开外科手术机器人工具、数据架构和使用)中找到，其中这两个申请包含在此以供参考。如下面更为完整解释的，照射系统(未示出)有时被称为照射器，其被耦合至内窥镜112。照射系统选择性地提供下列中的一个(a)白光照射和(b)比白光的所有可见颜色照射成分更少的成分和至少一种荧光激发照射成分。来自照射系统的光通过光纤束(参看图2中的光纤束216)耦合至内窥镜112中的至少一个照射路径。光通过内窥镜112中的至少一个照射路径并且照射患者111的组织103。在一个方面中，内窥镜112还包括两个光学通道，其用于传递来自组织的光例如反射的白光，或者是来自(多个)可见颜色照射成分和荧光的反射光。反射的白光被用于形成一个或多个正常的可见光图像。如下面更为完整解释的，来自(多个)可见颜色照射成分的反射光被用于形成受限带宽可见光图像。当照射源正提供白光照射时，在图像捕获系统120中，自组织103反射的白光作为正常的采集的可见颜色立体图像被捕获。然而，当外科医生想要看到增强图像时，外科医生将观察模式改变到增强的观察模式。在增强的观察模式中，断开白光的多个可见颜色照射成分中的至少一个，以便照射源提供比白光的所有可见颜色照射成分更少的成分。例如，如果使用白光的三种可见颜色照射成分，照射源提供最多两种可见颜色照射成分。因此，在增强的观察模式的该方面，使用一种或者两种可见颜色照射成分照射组织103，例如使用比白光的所有多个可见颜色照射成分更少的成分以及荧光激发照射成分。
在增强的观察模式中，采集的左和右可见颜色成分图像通过针对由照射器提供的每个可见颜色成分的元件121捕获，并且荧光被元件122捕获作为左和右荧光图像。除了可以阻止荧光的任何一个或多个滤波器被移除之外，图像捕获系统120是常规的图像捕获系统，并且一个或多个滤波器可以被用于阻止捕获来自一个或多个荧光激发源的任何直射光或者反射光。显示图像控制器130从图像捕获系统120接收采集的信息。当采集的信息是正常可见颜色立体图像时，显示图像控制器130处理采集的正常可见颜色立体图像，其包括颜色校正采集的图像，并且将经颜色校正的采集的可见颜色立体图像发送至外科医生控制台114处的观察者，该控制台114显示图像。类似地，在增强的观察模式中，显示图像控制器130从图像捕获系统120接收采集的信息，即由照射源提供的每个可见颜色成分的采集的可见立体颜色成分图像和采集的左和右荧光图像。在增强的观察模式中，显示图像控制器130使用增强图像校正过程代替正常颜色校正处理。增强图像校正过程使用采集的(多个)可见立体颜色成分的图像生成受限带宽图像。例如，如果照射源提供两个可见颜色照射成分，即第一可见颜色照射成分和第二可见颜色照射成分，采集的可见颜色成分图像是采集的第一可见颜色成分图像和采集的第二可见颜色成分图像的组合。显示图像控制器130中的增强图像校正过程组合了采集的第一和第二可见颜色成分图像，并且将该组合提供至外科医生控制台114上的显示器的每个颜色成分输入端。显示器生成受限带宽图像。因为图像不包括针对第三可见颜色照射成分的采集的可见颜色成分图像，所以图像为受限带宽图像。另外，增强图像校正过程将采集的荧光图像添加至显示器的颜色成分输入端中的一个，以便颜色成分输入端中的一个接收荧光图像加上采集的第一和第二可见颜色成分图像的组合。输入到显示器的另外两个颜色成分输入端仅接收采集的第一和第二可见颜色成分图像的组合。在该示例中，如果荧光图像被添加至绿色成分，外科医生看到手术部位的类似立体黑白图像，其中在该黑白图像中组织或者其他解剖特征生成突显为绿色的荧光。现在共同参考图2至图4，图2为图I所示微创手术系统100的一个示例的各方面的更详细说明。图3是图2中系统操作的流程图，而图4是在图2所示系统中的照射组织和捕获图像的时序图。
在图2所示实施例中，微创手术系统200包括组合光源210的照射器。组合光源210包括可见颜色成分源211和荧光激发源212。只要组合光源210具有下列更为完整描述的能力，源211和212的具体实现方式就是不重要的。在照射组织过程302 (图3)中，组合光源210与立体内窥镜201中的至少一个照射路径一起使用，以照射组织203。在该示例中，组合光源210具有两种操作模式正常的观察模式和增强观察模式。在正常的观察模式中，可见颜色成分源211提供用以白光照射组织203的照射，即，使用源211中的所有可见颜色照射成分源。在正常的观察模式中不使用荧光激发源212。在增强观察模式中，可见颜色成分源211提供比需要用白光照射 组织203的所有可见颜色成分更少的成分，例如，在照射中不包括白光的一种或者更多可见颜色成分。在一些方面，例如，可能的是在增强的观察模式中使用白光的所有可见颜色照射成分，但是包括来自一个或者更多可见颜色照射成分源的微不足道的照射，以及来自其余的可见颜色成分照射源的增强的观察模式照射。微不足道的照射意味着可见颜色照射成分源提供的照射低得足以使得当微不足道的照射图像和荧光被一起采集作为共同采集的图像时，采集的微不足道的照射图像不会降低采集的荧光图像的质量。因此，提供针对一个或者更多可见颜色照射成分的微不足道的照射实际上等同于使用比白光的所有可见颜色成分更少的成分来照射组织。在一个方面中，三个可见颜色成分组成白光照射，即白光包括第一可见颜色成分、第二可见颜色成分和第三可见颜色成分。三个可见颜色成分的每个为不同可见颜色成分，例如红色成分、绿色成分和蓝色成分。使用三种可见颜色成分以形成白光照射是多个这种成分的示意说明，而不是意图限制。在增强观察模式中，荧光激发源212提供激发来自组织203的荧光的荧光激发照射成分。例如，来自荧光激发源212的窄带光被用于激发组织特定的荧光，以便捕获组织203内的特定组织的荧光图像。在增强的观察模式中，由可见颜色成分源211提供的可见颜色照射成分的数量取决于捕获的不同荧光图像的数量。在该示例中，如果捕获一个荧光图像，则由可见颜色成分源211提供一个或者两个不同的可见颜色照射成分。如果捕获两个不同的荧光图像，则由可见颜色成分源211提供一个可见颜色照射成分。在一个方面中，可见颜色成分源211包括针对在白光的多个可见颜色照射成分中的每个不同可见颜色照射成分的源。在一个示例中，对于红绿蓝实现方式，该源是发光二极管(LED)，即一个红色LED、两个绿色LED以及一个蓝色LED。表I给出在该示例中使用的每个LED的输出波长的范围。表I
可见颜色照射成分j波长红色670纳米(nm)绿色 I|555nm
绿色2532nm
蓝色450nm在可见颜色成分源211中使用LED仅是示意说明，并非意图限制。例如，还能够用多个激光源替代LED来实现可见颜色成分源211。可替换地，可见颜色成分源211能够使用带有椭圆后向反射器的氙气灯和带通滤波器涂层，从而形成用于可见光图像的宽带白色照射灯。氙气灯的使用同样仅作为示意说明，并不是意图限制。例如，可以使用高压水银弧光灯、其他弧光灯或者其他宽带灯源。在增强的观察模式中，为了从这种源中除去一个或者更多个可见颜色照射成分，带通滤波器、棱镜等能够被并入组合光源210。同样地，在增强模式中，如果荧光激发波长出现在可见光谱内，那么可见颜色成分源211 (图3B)可以被用作可见颜色照射成分源和荧光激发照射成分源。如果荧光激发波 长出现在可见光谱外(例如，在近红外区(NIR))，则激光模块(或者其他能量源，例如发光二极管或者被过滤的白光)被用作荧光激发源212。因此，在一个方面中，荧光由来自荧光激发源212中的激光模块的光触发。作为示例，使用525nm的激光激发抗体试剂,该抗体试剂从Medarex公司获得。为组合光源210选择的特定荧光激发源取决于所用的一种或者多种荧光。在表2中呈现体内使用的各种FDA的激发和发射最大值，其中FDA是经批准的荧光染料。表2
荧光染料激发最大值(nm) 发射最大值(nm)
荧光素494521
靛青绿810830
蓝胭脂红在碱性溶液中436~在碱性溶液中528~
亚甲蓝664682表3呈现出用于生物系统中的常见的蛋白质荧光团的示例。表 权利要求
1.一种微创手术系统，其包含 (i)摄像机，其中所述摄像机捕获第一采集成分图像和不同于所述第一采集成分图像的第二采集成分图像； (ii)控制器，其被连接至所述摄像机， 其中所述控制器生成包括所述第一采集成分图像的受限带宽图像的第一可见颜色成分； 其中所述控制器生成包括所述第一采集成分图像的所述受限带宽图像的第二可见颜色成分，并且将所述第二采集成分图像添加至所述受限带宽图像的所述第二可见颜色成分，以便所述受限带宽图像的所述第二可见颜色成分包括所述第一采集成分图像和所述第二采集成分图像二者； 其中所述控制器生成包括所述第一采集成分图像的所述受限带宽图像的第三可见颜色成分；以及 进一步地，其中所述受限带宽图像不包括由白光的一个可见颜色成分产生的采集的可见颜色成分图像；以及 (iii)显示器，其被连接至所述控制器，从而接收所述受限带宽图像的第一、第二和第三成分，其中所述显示器显示包括所述受限带宽图像的图像，并且其中包括所述第二采集成分图像的图像部分相对于不包括所述第二采集成分图像的图像部分被突显。
2.根据权利要求I所述的系统，进一步包含 照射器，其中所述照射器同时提供至少两种照射成分，其中当所述照射成分中的一个是荧光激发照射成分时，其他照射成分包括比白光的所有可见颜色成分更少的成分。
3.根据权利要求2所述的系统， 其中所述其他照射成分包括第一可见颜色照射成分；以及 其中所述第一采集成分图像是采集的第一可见颜色成分图像；并且所述第二采集成分图像是由所述荧光激发照射成分激发的荧光图像。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述其他照射成分包括所述第一可见颜色照射成分和第二可见颜色照射成分。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述摄像机捕获第三采集成分图像，其中所述第一采集成分图像是采集的第一可见颜色成分图像；所述第二采集成分图像是采集的荧光图像；并且所述第三采集成分图像是采集的第二可见颜色成分图像。
6.根据权利要求5所述的系统， 其中所述控制器从所述采集的第一和第二可见颜色成分图像生成所述受限带宽图像的所述第一、第二和第三颜色成分；
7.根据权利要求6所述的系统， 其中所述第一可见颜色成分是蓝色成分，以及所述第二可见颜色成分是绿色成分。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述受限带宽图像的所述第二颜色成分是绿色成分。
9.根据权利要求2所述的系统，其中所述其他照射成分是第一可见照射成分和第二荧光激发照射成分。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述摄像机捕获第三采集成分图像，其中所述第一采集成分图像是采集的第一可见颜色成分图像；所述第二采集成分图像是采集的第一荧光图像；并且所述第三采集成分图像是采集的第二荧光图像。
11.根据权利要求10所述的系统， 其中所述控制器将所述第三采集图像添加至所述受限带宽图像的所述第三可见颜色成分。
12.根据权利要求2所述的系统，其中所述照射器包括 第一可见颜色照射成分源； 第二可见颜色照射成分源，其中所述第二可见颜色照射成分不同于所述第一可见颜色照射成分； 第三可见颜色照射成分源， 其中所述第三可见颜色照射成分不同于所述第二可见颜色照射成分，并且不同于所述第一可见颜色照射成分；以及荧光激发照射源；并且进一步地，其中所述系统包含 功率水平和电源控制器，其被连接至所述第一、第二和第三可见颜色成分照射源，并且被连接至所述荧光激发照射源；以及 模式改变器，其被耦合至所述功率水平和电源控制器，该模式改变器具有第一状态和第二状态， 其中，当所述模式改变器具有所述第一状态时，所述功率水平和电源控制器(a)向所述第一、第二和第三可见颜色照射成分源提供功率，而不向所述荧光激发源提供功率，以及(b)所述第一、第二和第三可见颜色照射成分源具有第一照射水平；以及 其中，当所述模式改变器具有所述第二状态时，所述功率水平和电源控制器(a)向所述第一可见颜色照射成分源提供功率，向至少部分所述第二可见颜色照射成分源和所述荧光激发源提供功率，而不向所述第三可见颜色照射成分源提供功率，以及(b)降低所述第一可见颜色照射成分源和所述第二可见颜色照射成分源的所述照射水平。
13.—种在微创手术系统中生成增强的图像显示的方法，其包含 通过控制器，生成包括第一采集成分图像的受限带宽图像的第一可见颜色成分；通过所述控制器生成包括所述第一采集成分图像的所述受限带宽图像的第二可见颜色成分，并且将第二采集成分图像添加至所述第二可见颜色成分，其中所述第二采集成分表不由来自第一突光激发照射源的照射激发的突光； 通过控制器，生成包括所述第一采集成分图像的所述受限带宽图像的第三可见颜色成分，其中所述受限带宽图像不包括由白光的可见颜色照射成分中的一个产生的采集的可见颜色成分图像；以及 在显示屏上显示包括所述受限带宽图像的图像，其中相对于不包括所述第二采集成分图像的图像部分，突显包括所述第二采集成分图像的图像部分。
14.根据权利要求13所述的方法， 其中所述第一采集成分图像是采集的第一可见颜色成分图像。
15.根据权利要求13所述的方法， 其中所述第一采集成分图像是采集的第一可见颜色成分图像，并且所述方法进一步包含: 通过控制器，接收第三采集成分图像，其中所述第三采集成分图像是采集的第二可见颜色成分图像。
16.根据权利要求15所述的方法， 其中所述生成第一可见颜色成分还包含包括所述第三采集成分图像； 其中所述生成第二可见颜色成分还包含包括所述第三采集成分图像；以及其中所述生成第三可见颜色成分还包含包括所述第三采集成分图像，以便所述受限带宽图像是受限带宽单色图像。
17.根据权利要求13所述的方法， 其中所述第一采集成分图像是采集的第一可见颜色成分图像，并且所述方法进一步包 含 通过所述控制器接收第三采集成分图像，其中所述第三采集成分图像是采集的第二荧光图像。
18.根据权利要求17所述的方法， 其中所述控制器将所述第三采集成分图像添加至所述受限带宽图像的所述第三颜色成分。
19.根据权利要求13所述的方法，还包含 使用比白光的所有多个可见颜色照射成分更少的成分照射手术部位。
20.—种方法,其包含 在处理器上执行增强图像校正模块，所述执行包含 在多个可见颜色成分输入端的第一可见颜色成分输入端上，接收采集的第一可见颜色成分图像； 在所述多个可见颜色成分输入端的第二可见颜色成分输入端上，接收采集的荧光图像； 在第一可见颜色成分输出端上，生成包括所述采集的第一可见颜色成分图像的第一信号; 在第二可见颜色成分输出端上，生成包括所述采集的第一可见颜色成分图像和所述采集的荧光图像的组合的第二信号；以及 在第三可见颜色成分输出端上，生成包括所述采集的第一可见颜色成分图像的第三信号，其中所述第一、第二和第三信号的组合包含包括受限带宽图像和所述荧光图像的图像。
21.根据权利要求20所述的方法，还包含 在所述多个可见颜色成分输入端的第三可见颜色成分输入端上，接收采集的第二可见颜色成分图像；以及 其中所述第一信号包括所述采集的第一可见颜色成分图像和所述采集的第二可见颜色成分图像的组合； 其中，所述第二信号包括所述采集的荧光图像加上所述采集的第一可见颜色成分图像和所述采集的第二可见颜色成分图像的组合；以及 其中，所述第三信号包括所述采集的第一可见颜色成分图像和所述采集的第二可见颜色成分图像的组合。
22.根据权利要求19所述的方法，还包含 在所述多个可见颜色成分输入端的第三可见颜色成分输入端上，接收采集的第二荧光图像；以及 其中，所述第三信号是所述采集的第一可见颜色成分图像和所述采集的第二荧光图像的组合。
全文摘要
在微创手术系统中，手术部位同时由比构成可见白光的所有可见颜色成分更少的成分和来自照射器的荧光激发照射成分照射。图像捕获系统采集照射手术部位的每种可见颜色成分的图像以及荧光图像，荧光图像由来自照射器的荧光激发照射成分激发。微创手术系统使用采集的图像生成手术部位的背景黑白图像。采集的荧光图像被叠加在背景黑白图像上，并且以选择的颜色(例如绿色)加以突显。为系统的使用者显示叠加有被突显的荧光图像的背景黑白图像。被突显的荧光图像确定感兴趣的临床组织。
文档编号A61B1/06GK102958426SQ201180030716
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月22日 优先权日2010年7月2日
发明者I·M·麦克道尔, C·J·哈瑟 申请人:直观外科手术操作公司