增强血管血流可视化：荧光解决方案的需求
在白光下进行手术时，神经外科医生可以清楚地看到组织和血管，但无法看到血流。在脑血管手术过程中，完全可视化血流和解剖结构对于自信地进行评估和决策至关重要。过去，只有暂停手术，观看黑白近红外（NIR）荧光视频，才能看到血流情况，这意味着失去深度知觉和解剖细节。这就迫使外科医生在显微镜的白光视图和近红外视图之间依次切换，必须观察并在头脑中协调两个视图的信息，才能获得全面的理解。这不仅费时费力，而且由于难以回忆起所有空间特征，还增加了忽略关键细节的风险。
此外，近红外荧光强度受工作距离和放大倍数的影响。因此，外科医生只能比较特定手术步骤中同一视野内的强度，而不能比较不同步骤之间的强度，这就给实时比较分析带来了挑战。Leica Microsystems 通过 GLOW800 3D 增强现实 (AR) 技术克服了这些挑战。GLOW800 将自然彩色白光显微镜视图与数字增强型血流可视化（以伪彩色突出显示）融合在一个增强型实时视图中，直接解决了上述局限性。这种增强现实解决方案可让外科医生通过大型 3D 4K 显示器或徕卡 3D 头戴显示器 MyVeo 实时观察血管、组织和血流的复杂细节，同时获得 3D 深度感知。这消除了心理重建的需要，提供了对手术区域的无缝和全面了解，有助于在关键的神经血管手术中提高手术的精确度和效率。
将 GLOW800 AR 荧光应用于外科手术的优势
使用 GLOW800 AR 荧光技术进行可视化可支持手术的每个步骤，例如在动脉瘤夹闭术中：
- 评估夹子放置和动脉瘤闭塞情况
- 检查夹闭动脉瘤近端和远端的所有分支是否得到灌注，血管是否正向充盈
- 确认夹子未对周围血管造成任何损害，如扭结或部分阻塞
- 在不中断手术流程的情况下查看血流情况
GLOW800 AR 荧光应用的详细工作原理是什么？
GLOW800 AR 荧光应用结合了不同成像过程和波长的信息。白光反射成像照明由波长约为 400-700 纳米的可见光组成，ICG 荧光激发照明由波长约为 700-790 纳米的近红外线组成。
所有波长超过 790 nm 的光都被过滤掉，以避免荧光发射信号受到干扰。GLOW800 多光谱传感器采用滤光片，可在四个光谱波段进行独立测量：红、绿、蓝用于重建白光反射图像，835-880 纳米的近红外发射用于显示 ICG 荧光。
下面的光谱图（图 1）说明了人眼可见和不可见的光波长。在非可见光范围内激发荧光团，通过 GLOW800 过滤器，人眼就能 "看见 "荧光团。
利用伪着色技术定制近红外荧光成像
近红外荧光的标准图像通常是黑白的。不过，外科医生可以根据个人喜好选择一种伪（假）颜色（如下图 2 和表 2 所示）来观察发射荧光信号。白光照明下的彩色图像是通过 "去分色"（或去马赛克）过程生成的，该过程对 GLOW800 传感器芯片滤波器阵列输出的颜色值进行内插。
利用均质滤波器增强亮度均匀性
为了克服照明和成像光学的空间不均匀性，对每个输入帧都采用了数字均匀化滤波器。如下图 3 所示，该滤波器根据显微镜设置（工作距离、放大倍率、光圈、照明度）进行像素线性校正，从而使测量信号正常化。数字同质化可有效补偿中心加权亮度变化。均质程度可由用户手动调节，范围从 0% 到 100% 不等。
获取图像的亮度会随着工作距离和放大倍率的增加以及光照强度的降低而降低。为了补偿这一下降，荧光图像采用了比例因子。强度可根据物体细节调整荧光对比度、亮度和透明度。强度值范围从 0%（荧光刚刚可见/物体占主导地位）到 100%（荧光强烈可见且占主导地位）。
Leica Microsystems 的多光谱成像应用的力量和潜力
GLOW AR 平台的 GLOW800 和 GLOW400 临床应用以数字光谱检测为基础，通过多个光谱波段增强结构和组织。GLOW AR 的精密成像传感器和算法可获取、优化和组合多个光谱带的光线。其结果是在高清三维图像中自然或明亮地着色解剖结构并准确显示荧光强度。
无论您是需要在白光显微镜视图中看到增强的血管流动，还是需要看到荧光标记肿瘤周围更清晰的解剖细节，GLOW AR 平台的临床应用都能为您和您的整个团队提供实时三维 AR 视图，帮助他们做出自信、精确和明智的手术决策。
GLOW AR 平台目前可用于 ARveo 8 倍显微镜。
