给外科手术配上“GPS导航”，让治疗更精准！

开车迷路了找不到目的地怎么办？

在GPS问世之前，这是很多司机经常会面临的困扰。GPS的出现让司机可以更快、更安全到达目的地，哪怕是千里之外，也能放心出行。而在比路况更为复杂的外科手术面前，医护人员也正面临着和司机们最初极其类似的困境：确认不出患者病变组织的位置、难以准确区分出正常组织和病变组织…

传统的医学影像方法，无论是X线、CT、MRI，还是超声，都是针对解剖结构和组织形态的成像技术，并不能对微小肿瘤病灶进行精确定位。

外科手术也能像开车一样有“GPS导航”吗？

当然啦！由于荧光具有更深的组织穿透性，即使更深、更小的目标也能检测到。在影像信息的精准引导下，荧光手术导航可以快速定位到患者的病变部位，精准、安全地进行手术治疗，从而为患者减轻伤痛。

荧光手术导航是指通过具有特异性的分子探针，由成像技术来检测，再通过一系列的图像处理技术，可显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子，同时它还将手术器械与患者影像的相对位置关系准确对应，并实时更新显示，使手术更快速、更精准、更安全。

精度是荧光手术导航系统最重要的性能指标之一，直接影响着手术的成功。保证可见光与近红外双通道成像像素级对齐是其中一个难点，如果双通道成像不一致，将可能影响术中判断。

想要保证精度，还需要对800nm以上波段高响应以减少干扰。吲哚氰绿（ICG）是一种用于医学诊断的花青染料，也是一种广泛使用的医学影像学介质，具有荧光特性。当被波长750-810nm的外来光激发时，它可以发射出荧光，波长范围在810-850nm。另外，ICG对可见光波长的吸收率较低，因此自发荧光产生的噪声较低，在近红外835nm和短波红外>900nm均有很好的响应，被广泛用于血管造影、肝功能检测、外科手术等。

由于手术导航系统中人眼并不能直接看到近红外光来进行操作，而是先借助高灵敏相机采集到微弱的近红外光，再透过监视器上的彩色图片清晰看到发光的病变组织，从而进行精准医疗。这也对采集图像的相机也提出了更高的要求：高分辨率，高信噪比，高灵敏度度，高帧频，近红外响应35%以上，精密的成像技术才能保证成像质量。

荧光成像的过程，也是荧光从激发、滤光、成像、淬灭的整个过程，每个环节都达到了更好的结果，最后才能得到优质的成像效果。这就需要高输出功率的高性能荧光光源。

凌云光提供开放式荧光分子ICG手术导航和内窥式荧光分子ICG手术导航两种解决方案，高灵敏低噪声具有更高的信噪比。

JAI相机产品介绍：提供10Gige接口，可在单个相机中同时提供不同光谱波段的图像， 400-670 nm的可见色通道和740-1000 nm的近红外（NIR）通道。将RGB信息和近红外信息进行分光，分别在RGB芯片和近红外增强芯片进行成像，一个相机同时输出两幅图像，一幅正常的彩色图像，一幅肉眼不可见的近红外图像，满足外科手术近红外荧光导航的应用。

X-Cite光源产品介绍：高亮度白光源具备高输出功率，UV和NIR波长的增加可在手术应用中激发从PPIX（UV激发）到ICG（NIR激发）范围的荧光团。NIR及RGB输出光可用于激发目标荧光团、调整光源匹配任何色温。RGB可以抵消手术区域中的红色，并提供较高的蓝色和绿色含量，从而匹配相机芯片并产生高对比度图像的视场。此外，该光源还具有近红外光输出，可以激发设计用于在手术过程中对特定病理学进行特异性和选择性鉴定的荧光。

得益于光电成像技术和计算机辅助技术的飞速发展，荧光手术导航能够帮助医生更加精确地对患者进行手术，保证外科手术的精准率，并为患者带来新的希望。