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内窥镜技术自出现以来经历了硬式内镜、半屈式内镜、光导纤维内镜、电子内镜四个阶段,目前已经发展比较成熟,并且广泛应用于耳、鼻、喉、膀胱等等众多领域中的诊断与治疗。近年来随着医疗卫生事业的发展,内窥镜技术与其他学科也有了更广泛的联系,例如将超声技术应用于内窥镜系统,也有学者将荧光动力学与内窥镜技术结合起来,制造出了荧光膀胱镜。光动力疗法(Photodynamic Therapy, PDT)作为一种激光医学领域的新方法,自出现以来,随着国内外学者不懈的努力研究,现在已经活跃于各种肿瘤疾病的治疗。而荧光诊断(Photodynamic diagnosis, PDD)技术近年来也以其灵敏度高检出率高等优势,成为了早期肿瘤诊断的主要方法之一。目前,荧光诊断已经在口腔、下咽和喉部、消化道、泌尿系统等的肿瘤诊断中得到了广泛的应用并取得了较好的效果。目的:目前,虽然已经有学者应用内窥镜技术对于肿瘤实施光动力疗法或者荧光诊断,但是还未见有将荧光诊断与光动力治疗功能结合于同一内窥镜系统中的报导。本文的目的是通过对原有传统硬式内窥镜进行结构改进,制作带有荧光诊断与光动力治疗功能的内窥镜系统,并设计相应的实验测试系统的性能与效果。方法:1.对传统内窥镜进行结构改进,设计能够加入荧光诊断以及光动力治疗功能的内窥镜体。购买整个系统所需的光源、成像、控制、激发光系统,完成整机的安装与调试,使其能够实现诊断治疗中的实时监视与图像保存2.设计细胞水平的预实验,通过图像处理技术量化细胞光敏剂浓度,供动物实验提取的数据进行对比3.将肿瘤细胞植入裸鼠,建立肿瘤动物模型。肿瘤成型之后利用完成的内窥镜系统进行试验,检测系统的功能结果:1.内窥镜系统已具备实验所需图像摄录显示与存储功能。内窥镜系统完成了对于荧光诊断与光动力治疗用的不同波长激光的输出的控制,并且保证了镜口端输出功率。实现了CCD摄像系统与PC机的连接,并能通过PC机对内窥镜摄录的目标进行视频录制以及图像采集,供后期制作处理分析。2.研究证明基于图像处理技术研究细胞吸收光敏剂过程的方法可行。Sobel算子以及Otsu算子对于喉癌细胞荧光图片的图像处理是比较成功的,实验结果可以体现光敏剂浓度3.实验测试内窥镜系统的荧光诊断功能。通过在模拟体内黑暗环境的实验条件下,完成了对设计的内窥镜系统的普通诊断功能以及荧光诊断功能的测试,实现了通过PC机对CCD摄像系统提供的荧光诊断图像进行采集、显示以及保存。结论:通过对裸鼠肿瘤模型的荧光诊断实验,证明本内窥镜系统在诊断治疗用激光功率传输、图像的摄录、显示、保存以及对于荧光的激发等功能已经基本达到预期要求。通过进一步的投入与完善,将会达到更高的精确度与诊断治疗效果,最终应用入临床。