專利名稱：用于光學(xué)層析攝影的環(huán)境光減少的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在用于對(duì)混濁介質(zhì)的內(nèi)部成像的設(shè)備中使用的適
應(yīng)介質(zhì)，所述用于對(duì)混濁介質(zhì)的內(nèi)部成〗象的設(shè)備包括
a. 用于容納混濁介質(zhì)的接收體；
b. 用于照射所述混濁介質(zhì)的照射光源；
c. 用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)而從所述接收體發(fā)出的光的 光檢測(cè)器單元。
本發(fā)明還涉及一種用于對(duì)混濁介質(zhì)的內(nèi)部成像的設(shè)備，包括
a. 用于容納混濁介質(zhì)的接收體；
b. 用于照射所述混濁介質(zhì)的照射光源；
c. 用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)而從所述接收體發(fā)出的光的光 檢測(cè)器單元。
本發(fā)明還涉及一種醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備，包括
a. 用于容納混濁介質(zhì)的接收體；
b. 用于照射所述混濁介質(zhì)的照射光源；
c. 用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)而從所述接收體發(fā)出的光的光 檢測(cè)器單元。
背景技術(shù)：
從美國(guó)專利US5， 907， 406可以獲知這種適應(yīng)介質(zhì)的實(shí)施例。所述 已知的適應(yīng)介質(zhì)可以用于使用擴(kuò)散光學(xué)層析攝影技術(shù)對(duì)混濁介質(zhì)(例 如生物組織)的內(nèi)部成像。在醫(yī)學(xué)診斷中，所述適應(yīng)介質(zhì)可以用于對(duì) 婦女乳腺的內(nèi)部成4象。在該情況下，至少一部分混濁介質(zhì)(例如婦女 乳腺)容納在接收體中。在所述接收體中，所述混濁介質(zhì)被所述適應(yīng) 介質(zhì)包圍。來(lái)自照射光源的光被耦合進(jìn)所述接收體，并因此進(jìn)入所述 混濁介質(zhì)。由于將光耦合進(jìn)所述接收體而從所述混濁介質(zhì)發(fā)出的光被 耦合出所述接收體。被耦合出所述接收體的光用于重建混濁介質(zhì)的內(nèi) 部的圖像。選擇所述適應(yīng)介質(zhì)，以便所述適應(yīng)介質(zhì)的光學(xué)參數(shù)基本上 等于所述混濁介質(zhì)的光學(xué)參數(shù)。以此方法，可以減少當(dāng)光被耦合進(jìn)和耦合出所述混濁介質(zhì)時(shí)由于光學(xué)邊界效應(yīng)產(chǎn)生的圖像偽影。
上述這種測(cè)量的特點(diǎn)在于從接收體發(fā)出的光的水平會(huì)非常低，因 此這種測(cè)量對(duì)于來(lái)自除照射光源以外的光源的光較為敏感。來(lái)自除照 射光源以外的光源的光的實(shí)例是存在于進(jìn)行測(cè)量的房間里并能夠進(jìn)入 所述接收體的環(huán)境光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減少來(lái)自除照射光源以外的光源的光對(duì)測(cè)量的影響。
才艮據(jù)本發(fā)明，該目的由一種適應(yīng)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)，所述適應(yīng)介質(zhì)包括用 于濾出來(lái)自除照射光源以外的光源的光的過(guò)濾器。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，即包括在用于混濁介質(zhì)的接收體中的適 應(yīng)介質(zhì)表現(xiàn)出"著重于"將已經(jīng)進(jìn)入接收體的來(lái)自除照射光源以外的 光源的光濾出。
本發(fā)明的另 一優(yōu)點(diǎn)在于包括過(guò)濾器的適應(yīng)介質(zhì)消除了在混濁介質(zhì) 和光檢測(cè)器單元之間的光路中的某處使用"傳統(tǒng)，，過(guò)濾器的需要。這 種"傳統(tǒng)"過(guò)濾器的缺點(diǎn)在于，除了丟棄不期望的信號(hào)，它也丟棄一 部分期望的測(cè)量信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的適應(yīng)介質(zhì)的實(shí)施例，其特征在于選擇過(guò)濾器，以便 它吸收來(lái)自除照射光源以外的光源的光。該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò) 將適當(dāng)?shù)奈瘴镔|(zhì)添加至適應(yīng)介質(zhì)，其尤其易于在液體適應(yīng)介質(zhì)中執(zhí) 行。如果如在醫(yī)學(xué)診斷中所進(jìn)行的那樣在用于對(duì)婦女乳腺的內(nèi)部成像 的設(shè)備中使用本發(fā)明，適當(dāng)?shù)奈瘴镔|(zhì)的本質(zhì)特性在于該物質(zhì)基本上 不吸收在用于對(duì)婦女乳腺的內(nèi)部成像的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，而是吸收該
波長(zhǎng)范圍以外的光。至于對(duì)婦女乳腺的內(nèi)部成像，使用650到1400nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。因此，對(duì)于吸收物質(zhì)來(lái)說(shuō)，所述物質(zhì)基本上不吸收 該波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光而是吸收400到650n邁波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光是基本上適 合的。后面這個(gè)波長(zhǎng)范圍包括電磁光譜的可見(jiàn)部分。如果例如存在于 所述設(shè)備所處的房間中的環(huán)境光能夠進(jìn)入接收體，則來(lái)自該部分光譜 的光會(huì)影響測(cè)量。適當(dāng)?shù)奈瘴镔|(zhì)的實(shí)例有固綠FCF、亮黑BN、綠S 和檸檬鐵銨綠，或至少兩種適當(dāng)?shù)奈瘴镔|(zhì)的混合物。
根據(jù)本發(fā)明的適應(yīng)介質(zhì)的另 一 實(shí)施例的特征在于選擇過(guò)濾器，以便它將來(lái)自除照射光源以外的光源的光散射。引入將來(lái)自除照射光源 以外的光源的光散射的過(guò)濾器的結(jié)果是，在根據(jù)本發(fā)明的適應(yīng)介質(zhì)里
應(yīng)介質(zhì);經(jīng)歷^路徑長(zhǎng)度^。增加^自除照射光源二外的光源的光在 適應(yīng)介質(zhì)里經(jīng)歷的路徑長(zhǎng)度增加了該光在適應(yīng)介質(zhì)里被吸收的機(jī)會(huì)， 而該機(jī)會(huì)取決于所經(jīng)歷的路徑長(zhǎng)度。適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散物質(zhì)的實(shí)例是在適應(yīng) 介質(zhì)中微細(xì)地散布二氧化鈦。在醫(yī)學(xué)診斷中，已知的適應(yīng)介質(zhì)已經(jīng)包 括二氧化鈦微粒，以擴(kuò)散測(cè)量過(guò)程中使用的光。然而，根據(jù)本實(shí)施例， 適應(yīng)介質(zhì)包括擴(kuò)散物質(zhì)，例如二氧化鈦，選擇二氧化鈦微粒的尺寸以 便所述微粒散射來(lái)自除照射光源以外的光源的光，而基本上不散射在
測(cè)量過(guò)程中使用的光。在醫(yī)學(xué)診斷中，600nm到1400nm波長(zhǎng)范圍中的 光典型地用于對(duì)例如婦女乳腺的內(nèi)部成像。通過(guò)使用具有特征尺寸為 例如100nm的二氧化鈦微粒，可以形成這種情況，其中具有在測(cè)量過(guò) 程中使用的波長(zhǎng)范圍(例如典型地用于對(duì)例如婦女乳腺的內(nèi)部成像的 600nm到1000nm范圍)中的波長(zhǎng)的光基本上不^皮散射，而具有比測(cè)量 過(guò)程中使用的光的波長(zhǎng)更短的波長(zhǎng)的光經(jīng)受實(shí)際散射。
本發(fā)明的目的還通過(guò)一種用于對(duì)混濁介質(zhì)的內(nèi)部成像的設(shè)備來(lái)實(shí) 現(xiàn)，包括
a. 用于容納混濁介質(zhì)的接收體；
b. 用于照射所述混濁介質(zhì)的照射光源；
c. 用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)而從所述接收體發(fā)出的光的光 檢測(cè)器單元；
d. 根據(jù)本發(fā)明的任何一個(gè)適應(yīng)介質(zhì)實(shí)施例的適應(yīng)介質(zhì)。用于對(duì)混 濁介質(zhì)的內(nèi)部成像的設(shè)備從前述任一實(shí)施例中獲益。
本發(fā)明的目的還通過(guò)一種用于對(duì)混濁介質(zhì)的內(nèi)部成像的醫(yī)學(xué)圖像 采集設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括
a. 用于容納混濁介質(zhì)的接收體；
b. 用于照射所述混濁介質(zhì)的照射光源；
c. 用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)而從所述接收體發(fā)出的光的光 檢測(cè)器單元；
d. 根據(jù)本發(fā)明的任何一個(gè)適應(yīng)介質(zhì)實(shí)施例的適應(yīng)介質(zhì)?？梢杂糜?例如對(duì)婦女乳腺的內(nèi)部成像的醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備從前述任一實(shí)施例中獲益。


參考附圖本發(fā)明的這些和其它方面將得以進(jìn)一步闡明和描述，附
圖中
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)混濁介質(zhì)的內(nèi)部成像的設(shè) 備的實(shí)施例；
圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備的實(shí)施例；
圖3示出物質(zhì)的理想化的吸收特征，該物質(zhì)適用于在根據(jù)本發(fā)明
的用于對(duì)混濁介質(zhì)的內(nèi)部成像的設(shè)備以及醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備中將來(lái)自
除照射光源以外的光源的光濾出。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)混濁介質(zhì)的內(nèi)部成像的設(shè) 備的實(shí)施例。設(shè)備45包括照射光源50、光檢測(cè)器單元55、基于使用 光檢測(cè)器單元55檢測(cè)到的光重建混濁介質(zhì)90的內(nèi)部圖像的圖像重建 單元57、由容器65限定的接收體60,所述容器包括多個(gè)分別用于光 的入射位置70a和出射位置70b，以及耦合至所述入射位置和出射位置 的光導(dǎo)75a和75b。所述設(shè)備45進(jìn)一步包括選擇單元80，用于將輸入 光導(dǎo)85耦合至從容器65中的多個(gè)入射位置70a中選擇出的多個(gè)入射 位置。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，入射位置70a和出射位置70b位于容器65的相 對(duì)側(cè)上。然而實(shí)際上，入射位置和出射位置二者可以繞接收體60分布。 混濁介質(zhì)90位于接收體60之內(nèi)。然后，通過(guò)將光源50耦合至使用選 擇單元80而連續(xù)選擇的入射位置70a,由來(lái)自光源50的光從多個(gè)位置 照射混濁介質(zhì)90。所述光被選擇，以便它能夠通過(guò)混濁介質(zhì)90傳播。 如果如在醫(yī)學(xué)診斷中的情況那樣，設(shè)備45用于對(duì)婦女乳腺的內(nèi)部成像， 則適當(dāng)?shù)墓饫缡蔷哂胁ㄩL(zhǎng)范圍在650nm到1000nm中的激光。使用出 射位置70b并使用光檢測(cè)器單元55，從多個(gè)出射位置檢測(cè)由于照射混 濁介質(zhì)90而從接收體60發(fā)出的光。然后所檢測(cè)的光用于獲得混濁介 質(zhì)90的內(nèi)部的圖像?；谒鶛z測(cè)的光來(lái)獲得混濁介質(zhì)90的內(nèi)部的圖 像是可能的，因?yàn)橹辽俨糠炙龉庖呀?jīng)經(jīng)過(guò)混濁介質(zhì)90，因此包舍關(guān) 于混濁介質(zhì)90的內(nèi)部的信息。沒(méi)有被混濁介質(zhì)90占據(jù)的接收體60中的至少部分體積由光學(xué)適應(yīng)介質(zhì)100填充，所述光適應(yīng)介質(zhì)具有與混 濁介質(zhì)90相似的光學(xué)特性。適應(yīng)介質(zhì)IOO用于減少由于將來(lái)自光源50 的光耦合進(jìn)和耦合出混濁介質(zhì)90所產(chǎn)生的光學(xué)邊界效應(yīng)對(duì)圖像重建處 理的影響。根據(jù)本發(fā)明，適應(yīng)介質(zhì)100包括用于將來(lái)自除光源50以外 的光源的光濾出的過(guò)濾手段。存在于設(shè)備45所處的房間中的環(huán)境光可 以是這種次級(jí)光源。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，適應(yīng)介質(zhì)100包括用 于吸收來(lái)自次級(jí)光源的光的過(guò)濾手段。來(lái)自次級(jí)光源的光(例如環(huán)境 光)進(jìn)入接收體，并至少部分地凈皮適應(yīng)介質(zhì)100吸收。因此，被檢測(cè) 的來(lái)自次級(jí)光源的光量得以減少。例如固綠FCF、亮黑BN、綠S和檸 檬鐵銨綠，或至少兩種這樣的物質(zhì)的混合物的染料是用在適應(yīng)介質(zhì)100 中的適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾裝置。商業(yè)上可獲得的過(guò)濾裝置的優(yōu)點(diǎn)在于它們較易 獲得。顯而易見(jiàn)的是由次級(jí)光源發(fā)射的光優(yōu)選地包含盡可能少的在測(cè) 量過(guò)程中使用的波長(zhǎng)范圍中的光。例如，如果所述次級(jí)光源是給設(shè)備 45所處的房間照明的光源，則該次級(jí)光源優(yōu)選地被調(diào)整，以便它發(fā)射 出盡可能少的在測(cè)量過(guò)程中使用的波長(zhǎng)范圍中的光。在設(shè)備45可以用 于對(duì)例如婦女乳腺的內(nèi)部成像的醫(yī)學(xué)診斷中，650nm到1400nm的波長(zhǎng) 范圍適用于成像。通過(guò)在光源周圍放置光過(guò)濾器，例如將用于測(cè)量的 波長(zhǎng)范圍中的光濾出的燈罩，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)次級(jí)光源的調(diào)整，以便它發(fā) 射出盡可能少的在測(cè)量過(guò)程中使用的波長(zhǎng)范圍中的光。在圖1中，接 收體60由容器65限定。然而，并非需要總是這樣。用于對(duì)混濁介質(zhì) 的內(nèi)部成像的設(shè)備的另一實(shí)施例是一種手持設(shè)備，其例如可以被按壓 在混濁介質(zhì)的側(cè)面上。在此情況下，所述接收體是由部分混濁介質(zhì)(由 于照射所述混濁介質(zhì)來(lái)自該部分的光被檢測(cè))所占據(jù)的體積。
圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備的實(shí)施例。醫(yī) 學(xué)圖像采集設(shè)備105包括圖1中所述的設(shè)備45，如由虛線框所指示的。 醫(yī)學(xué)圖像釆集設(shè)備105進(jìn)一步包括用于顯示混濁介質(zhì)90的內(nèi)部圖像的 屏幕115和輸入接口 120，例如使得操作者能夠與醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備 105交互的鍵盤(pán)。
圖3示出物質(zhì)的理想化的吸收特征，該物質(zhì)適用于在根據(jù)本發(fā)明 的用于對(duì)混濁介質(zhì)的內(nèi)部成像的設(shè)備45 (見(jiàn)圖1)以及醫(yī)學(xué)圖像采集 設(shè)備105(見(jiàn)圖2)中將來(lái)自除照射光源以外的光源的光濾出。沿水平 軸繪制的是以納米(nm)為單位的波長(zhǎng)。沿垂直軸繪制的是任意單位(a.u.)的吸收。吸收特性由曲線5示出。在圖3的理想化情況下， 曲線5示出在650nm到1400nm的波長(zhǎng)范風(fēng)中沒(méi)有吸收。實(shí)際上， 一些 吸收在所難免。如參考圖l所述的，650nm到1400nm的波長(zhǎng)范圍用在 醫(yī)學(xué)診斷中以在如圖1中所述的設(shè)備45中對(duì)婦女乳腺的內(nèi)部成像。因 此，不期望吸收該波長(zhǎng)范圍中的光。曲線5中對(duì)其它波長(zhǎng)的吸收相對(duì) 較強(qiáng)。因此，通過(guò)使用適應(yīng)介質(zhì)100，從包括在用于對(duì)混濁介質(zhì)90的 內(nèi)部成像的設(shè)備45或醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備105中的接收體60發(fā)出的、 來(lái)自除照射光源50以外的光源的光量被減少，適應(yīng)介質(zhì)100包括具有 與固綠FCF相似的吸收特性的物質(zhì)或物質(zhì)的混合物。
應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施例說(shuō)明而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能 夠設(shè)計(jì)許多替換實(shí)施例，而不脫離權(quán)利要求的范圍。在權(quán)利要求中， 括號(hào)中的附圖標(biāo)記不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的限制。詞語(yǔ)"包括，，不排除存
在除權(quán)利要求中所列之外的其它元素或步驟。元素前面的詞語(yǔ)"一，， 或"一個(gè)，，不排除存在多個(gè)這樣的元素。在包括一些裝置的系統(tǒng)權(quán)利
要求中，這些裝置的一些可以由一項(xiàng)相同的計(jì)算機(jī)可讀軟件或硬件實(shí) 現(xiàn)。在多個(gè)不同的從屬權(quán)利要求中列舉一些措施的事實(shí)并不指示這些 措施的組合不能被有利地利用。
權(quán)利要求
1. 一種在對(duì)混濁介質(zhì)(90)的內(nèi)部成像的設(shè)備(45)中使用的適應(yīng)介質(zhì)(100)，用于對(duì)混濁介質(zhì)(90)的內(nèi)部成像的設(shè)備(45)包括a. 用于容納混濁介質(zhì)(90)的接收體(60)；b. 用于照射所述混濁介質(zhì)(90)的照射光源(50)；c. 用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)(90)而從所述接收體(60)發(fā)出的光的光檢測(cè)器單元(55)；并且，所述適應(yīng)介質(zhì)(100)包括用于濾出來(lái)自除照射光源(50)以外的光源的光的過(guò)濾器。
2. 如權(quán)利要求1所述的適應(yīng)介質(zhì)(100),其中選擇所述過(guò)濾器以 便它吸收來(lái)自除照射光源(50)以外的光源的光。
3. 如權(quán)利要求1所述的適應(yīng)介質(zhì)(100)，其中選擇所述過(guò)濾器以 便它對(duì)來(lái)自除照射光源(50)以外的光源的光進(jìn)行散射。
4. 一種對(duì)混濁介質(zhì)(90)的內(nèi)部成像的設(shè)備(45)，包括a. 用于容納混濁介質(zhì)(90)的接收體(60);b. 用于照射所述混濁介質(zhì)(90)的照射光源(50);c. 用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)(90)而從所述接收體(60) 發(fā)出的光的光檢測(cè)器單元(55);d. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3的適應(yīng)介質(zhì)(100)。
5. —種對(duì)混濁介質(zhì)(90)的內(nèi)部成像的醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備(105)， 包括a. 用于容納混濁介質(zhì)(90)的接收體(60);b. 用于照射所述混濁介質(zhì)(90)的照射光源(50);c. 用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)(90)而從所述接收體(60) 發(fā)出的光的光檢測(cè)器單元(55);d. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3的適應(yīng)介質(zhì)(100 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在用于對(duì)混濁介質(zhì)(90)的內(nèi)部成像的設(shè)備(45)中使用的適應(yīng)介質(zhì)(100)，用于對(duì)混濁介質(zhì)(90)的內(nèi)部成像的設(shè)備(45)包括a.用于容納混濁介質(zhì)(90)的接收體(60)；b.用于照射所述混濁介質(zhì)(90)的照射光源(50)；c.用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)(90)而從所述接收體(60)發(fā)出的光的光檢測(cè)器單元(55)。本發(fā)明還涉及一種用于對(duì)混濁介質(zhì)(90)的內(nèi)部成像的設(shè)備(45)和一種醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備，用于對(duì)混濁介質(zhì)(90)的內(nèi)部成像的設(shè)備(45)和醫(yī)學(xué)圖像采集設(shè)備包括a.用于容納混濁介質(zhì)(90)的接收體(60)；b.用于照射所述混濁介質(zhì)(90)的照射光源(50)；c.用于檢測(cè)由于照射所述混濁介質(zhì)(90)而從所述接收體(60)發(fā)出的光的光檢測(cè)器單元(55)。本發(fā)明的目的是減少來(lái)自除照射光源以外的光源的光對(duì)測(cè)量的影響。根據(jù)本發(fā)明，該目的由這樣的適應(yīng)介質(zhì)(100)實(shí)現(xiàn)，其包括例如染料的過(guò)濾手段，來(lái)濾出來(lái)自除照射光源(50)以外的光源的光。
文檔編號(hào)A61B5/00GK101534702SQ200780040584
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
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