长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
针对传统变焦腹腔镜调焦结构所需空间大、调焦精度难以保证等问题，提出了一种以液体透镜为核心元件参与变焦的腹腔镜光学系统，利用液体透镜代替机械变焦结构，实现了变焦功能。推导了液体透镜电压与焦距的关系方程，结合COMSOL软件设计并仿真了满足所需焦距范围的双液体透镜。用ZEMAX软件设计优化了腹腔镜液体透镜变焦光学系统，通过控制电压即可实现焦距5~15 mm范围内同一像面高清晰成像。在焦距15 mm时，全视场点列图均方根（RMS）半径为6.694 μm，在焦距5 mm时，全视场点列图RMS半径为4.596 μm，均小于7.4 μm的像元尺寸。系统调制传递函数（MTF）在68 lp/mm处均大于0.5，4个组态（焦距分别为5、7.2、10.4、15 mm）畸变分别为7.047%、1.961%、0.732%、0.295%，满足腹腔镜对光学系统畸变的要求。
光学设计 变焦系统 液体透镜 腹腔镜 COMSOL ZEMAX 中国激光
2023, 50(21): 2107204
福建医科大学孟超肝胆医院，福建 福州 350025
肿瘤是严重威胁人类健康和社会发展的重大公共卫生问题之一。针对肿瘤的治疗，外科手术切除仍是最普遍、最理想的策略。目前，外科医师在术中主要通过肉眼观察、超声等方法确定肿瘤边界、残余病灶以及微小转移病灶，然而，这些方式存在手术切缘肿瘤易残留、难以实时发现微小转移灶等问题，导致肿瘤术后复发、转移率高，严重影响病人的预后和远期生存。荧光手术导航的快速发展为解决这一问题提供了新的技术支撑。本文聚焦于荧光手术导航用荧光探针，重点对荧光手术导航系统和各类有机、无机近红外二区荧光分子探针进行系统阐述，分析其临床转化与应用面临的瓶颈问题，探讨可能的解决思路，以期为国内外相关领域的研究提供思路与参考。
生物医学 荧光手术导航 荧光探针 近红外二区 腹腔镜手术系统 分子影像探针
天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
提出了一种基于融合i-vector特征的长短时记忆(LSTM)循环神经网络模型,用于腹腔镜扶持器语音控制,在小训练样本下实现对特定医生语音中的短时、孤立词指令的识别。该模型以LSTM循环神经网络作为基础模型,以梅尔频率倒谱系数(MFCC)作为输入特征参数,将i-vector特征作为LSTM循环神经网络的深层输入信息,与神经网络中LSTM层后的深层特征信息进行拼接,达到参数融合的目的,实现对特定主刀医生语音指令的准确识别以及对非主刀医生语音指令的拒识别,为腹腔镜操作提供安全智能的语音识别方案。使用自建语音库进行实验,分别验证所提算法对训练库内语音的识别性能以及对训练库外语音的拒识别性能。实验结果表明:与动态时间规整算法(DTW)和混合高斯模型-隐马尔可夫模型(GMM-HMM)相比,所提模型在对训练库内特定人语音指令识别正确率高达99.6%的同时保持着错误接受率为0%,对训练库外语音的平均错误接受率为2.5%,满足腹腔镜扶持器控制的准确性和安全性要求。
医用光学 腹腔镜 i-vector 长短时记忆 特定人语音识别 激光与光电子学进展
2020, 57(18): 181702
本研究主要是探讨腹腔镜胆囊切除术(LC)联合胆总管探查(LCBDE)联合一期缝合(PS)治疗胆囊结石合并胆总管结石的临床效果。选取我院(2014年1月至2016年1月)手术治疗的85例胆囊结石合并胆总管结石患者进行回顾性分析, 根据手术方法分为A组41例(LC+LCBDE+PS治疗)、B组44例采用内镜逆行性胆管造影/内镜下括约肌切开取石术(ERCP/EST)联合LC治疗, 对比两组患者的手术效果。A组和B组患者的手术时间差异无统计学意义(P<0.05); A组患者的出血量、住院时间、手术费用均低于B组患者, 差异具有统计学意义(P<0.05); 术后1天, 两组患者的血清IL-6、TNF-α、CRP、ALT、AST、TBIL较本组术前均显著的提高(P<0.05); 术后3天, 两组患者的血清IL-6、TNF-α、CRP较本组术前显著的提高(P<0.05); 手术后, A组患者手术并发症率12.20%(5/41)与B组的22.73%(10/44)比较, 差异无统计学意义(P>0.05)。结果表明, LC+LCBDE+PS治疗胆囊结石合并胆总管结石效果与ERCP/EST联合LC效果相当, 但是具有术后恢复较快、费用更低的特点。
腹腔镜胆囊切除术 胆总管探查术 一期缝合 胆囊结石 胆总管结石 laparoscopic cholecystectomy common bile duct exploration primary suture cholecystolithiasis choledocholithiasis
根据由多组镜片组成的三维腹腔镜对高透过率和不失真成像的要求，研究并选择了合适的薄膜材料；采用电子束真空镀膜加以离子辅助沉积系统，利用膜系设计软件完成了宽带增透膜的非周期膜系设计。通过调整镀膜工艺参数并采用光控与晶控同时监控的方法，减少了膜厚控制误差，成功地在多组镜片上镀制了宽带增透膜。测试试验显示，制备的膜层在400~700 nm波段的平均反射率＜05%，而且颜色不失真，膜层牢固，抗腐蚀效果较好，满足医用光学仪器的使用要求。
三维腹腔镜 光学增透膜 真空镀膜 离子辅助沉积 three-dimensional laparoscopy optical anti-reflection film vacuum evaporation coating ion assistant deposition
光敏剂能够选择性被肿瘤组织吸收并潴留,经特定波长激光照射发出特征性荧光可用于肿瘤病灶的诊断.同时,光敏剂在特定波长激光照射下诱发光化学反应,产生细胞毒性,可以杀灭肿瘤细胞.腹腔镜下5-氨基酮戊酸光动力学疗法(5-aminolevulinic acid-photodynamic therapy,5-ALA-PDT)能提高复发性卵巢癌的阳性诊断率.动物实验研究表明,光动力学疗法已能成功地治疗卵巢癌腹腔广泛转移灶,明显延长患者的生存期.
腹腔镜 光动力学疗法 卵巢癌
