[发明专利]使用包含荧光材料的标志的散射光学层析成像

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对混浊介质内部成像的系统，该系统包括：

a.接收体积，用于容纳该混浊介质；

b.光源，用于照射该接收体积；

c.光电探测器单元，用于探测由于使用来自光源的光照射该接收体积导致的从该接收体积发射的光。

本发明还涉及一种用于对混浊介质内部成像的医学图像采集系统，该医学图像采集系统包括：

a.接收体积，用于容纳该混浊介质；

b.光源，用于照射该接收体积；

c.光电探测器单元，用于探测由于使用来自光源的光照射该接收体积导致的从该接收体积发射的光。

本发明还涉及一种用于对混浊介质内部成像的方法，该方法包括以下步骤：

a.在接收体积内容放该混浊介质；

b.使用来自光源的光照射该接收体积；

c.通过使用光电探测器单元，探测由于使用来自光源的光照射该接收体积导致的从该接收体积发射的光。

本发明还涉及标志在如下系统/方法中的使用：

a.用于对混浊介质内部成像的系统；

b.用于对混浊介质内部成像的医学图像采集系统；

c.用于对混浊介质内部成像的方法。

背景技术

这种类型的系统和方法的实施例从美国专利6,327,488B1获知。所述系统和方法可用于对诸如生物组织的混浊介质的内部成像。在医学诊断中，该系统和方法可用于例如对妇女乳房的内部成像。接收体积接收诸如乳房的混浊介质。接着，来自光源的光被耦合到该接收体积中。所述光经过选择，使其透过该混浊介质传播。该处理过程被称为透照法(transillumination)。由于使用来自光源的光照射该接收体积导致的从该接收体积发射的光通过使用光电探测器单元被探测。基于探测的光，混浊介质内部的图像然后被重构。

已知系统和方法的特征在于不易确定混浊介质的几何形状。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种使用简易方式来获得与混浊介质的几何形状相关的信息的系统。根据本发明，该目的通过一种系统来实现，该系统布置成使得：

-该系统还包括用在接收体积中的至少一个标志，该至少一个标志包括预定浓度的经选择的第一荧光剂；

-该光源布置成使用第一激励光照射该接收体积，该第一激励光经过选择以引起该第一荧光剂中的荧光发射；

-该光电探测器单元布置成用于探测由于使用来自该光源的第一激励光照射该接收体积导致的从该接收体积发射的光。

本发明基于这一认识，即从包括预定浓度的经选择的第一荧光剂的至少一个标志探测荧光，该至少一个标志置于混浊介质的表面上或者围绕包括在接收体积中的混浊介质，使得能够获得关于混浊介质的几何形状的信息。如果该至少一个标志置于混浊介质的表面上，从该至少一个标志发射的荧光的起源指示了该混浊介质的表面。如果该至少一个标志紧密围绕包括在接收体积中的混浊介质，确定包括在接收容器中的发射和不发射荧光的区域指示了被混浊介质占据的体积和该体积的几何形状。包括在该至少一个标志中的预定浓度的经选择的第一荧光剂必须使得荧光信号可以从该至少一个标志获得。

根据本发明系统的实施例的特征在于，多个标志置于混浊介质表面上的预定位置。该实施例具有容易实施的优点，因为它仅要求多个标志附着到混浊介质的表面。在该系统可能用于例如对妇女乳房内部成像的医学诊断中，使用容易去除的胶，多个标志可以临时粘合到皮肤。

根据本发明系统的另一实施例的特征在于，至少一个标志围绕混浊介质布置。接收体积内不被混浊介质占据的空间可以填充有介质。如果该介质包括预定浓度的荧光剂，则该介质构成了根据本发明的标志。该实施例的一种特定情形是接收体积内不被混浊介质占据的空间包括光学适合介质(adaptation medium)的情形。在已知系统中，接收体积内不被混浊介质占据的空间包括光学适合介质，以用于减小源于将光耦合进出该混浊介质的光学边界效应对于图像重构处理的影响。根据本发明，除了光学适合介质的角色之外，通过包括预定浓度的荧光剂，该适合介质可以扮演第二角色。这具有容易实施的优点，因为在已知系统中已经存在的适合介质被使用。另外，确定相对于混浊介质在多个位置的从标志发射的荧光的量，结合接收体积的已知几何形状，给出关于混浊介质的几何形状的信息，因为荧光的量由面对混浊介质的接收体积和混浊介质本身外部的边界之间的标志量确定。