[发明专利]漫射光学层析成像

说明书

技术领域

本发明涉及漫射光学层析成像设备，更特别地，涉及包含在漫射光学层析成像设备中的控制设备。

背景技术

光学成像是一种新的具有前景的医学成像模式。这是一种无伤害且便宜的提供生理信息的技术。一个重要的应用是乳腺癌成像，因为乳腺癌十分常见并且存在对于改进的和更早期检测的临床需求。这是女性中最常被诊断的癌症，在导致女性死亡的癌症中排列第二。在很多国家，筛选程序在现场进行，目的在于乳腺癌的早期检测。这些程序采用X射线乳房造影术，其产生大量的假阳性并且导致大量不必要的活组织检查。X射线乳房造影术的其他缺点是电离辐射的使用和不舒适的乳房压力。光学荧光成像有希望以足够的灵敏度和特异性对乳腺癌成像。它能在诊断过程和治疗监测中都起作用，因为它是女性友好、无伤害且相对便宜的技术。

光学荧光成像采用荧光造影剂和近红外光。注入造影剂后，顺序地用来自所有侧面的激光照射乳房。部分光在乳房内被造影剂吸收，所述造影剂则点亮，从而产生具有不同波长的荧光。肿瘤的存在性和位置能通过从乳房的所有侧面测量该荧光来加以检测。

如果通过光源发射的激光从夹持设备泄漏出去，有可能引起对患者或操作者的眼睛损害。如果光束意外地对准患者或操作者的眼睛，那么激光可灼烧小块眼睛视网膜。这样的光束有时甚至可能导致失明。

US20060013533描述了通过利用非常耐用的漫射器使单色光发散来改进暴露于单色光源期间的身体安全性的方法和装置。眼睛的安全性通过以下方式进一步增强：测量发散单色光的辐亮度并且如果发散单色光的辐亮度高于预定的安全值则发出作为意外事故结果的警告，并且如果希望的话，在单色光脉冲发射之前产生可见的闪光以诱导旁观者眨眼或改变其视场以避免直视该单色光。这种方法通过发散准直光束使得能量密度随距离的增大迅速地下降而防止了准直光束进入眼睛。甚至降低的能量密度也可能对人眼有害，因此可能要求进一步的防范措施。

因此，拥有防止眼睛暴露而没有上述任何缺点的系统将是有利的。

随附的独立权利要求和从属权利要求中阐明了本发明的特定的和优选的方面。从属权利要求的特征可与独立权利要求的特征相结合，以及与其他从属权利要求的合适的并且不仅仅像权利要求中明确阐述的特征相结合。

发明内容

按照第一方面，本发明提供了漫射光学层析成像设备，其包括：光源，其用于照射身体乳房部位；夹持设备，其被配置用于夹持身体部位；测量设备，其被配置用于测量夹持设备内的光照水平和环境光照水平；以及控制设备，其被配置用于根据测量的夹持设备内的光照水平和环境光照水平控制光源。测量设备测量夹持设备内的光照水平。当夹持设备内的光量低于阈值水平时，认为夹持设备是暗的。该阈值水平经实验确定。测量设备也检查环境光照水平的存在。只有当夹持设备为暗并且环境光存在时，控制设备才允许来自光源的光进入夹持设备。夹持设备内的低光照水平表明没有环境光渗漏到夹持设备内。它也意味着没有(激光)光渗漏出夹持设备。换言之，夹持设备完全关闭且防止光泄漏。这保证了受检患者或操作该漫射光学层析成像设备的操作者的安全。

在本发明的上下文中，夹持设备内的光照水平被测量。这也可以称为夹持设备内的“暗度”或“黑暗量”。实际上，所测量的就是夹持设备内的非常低的光照水平。

根据本发明的另一实施例，测量设备还包括检测板。优选地，该设备包含：第一光纤系列，其被配置用于感测夹持设备内的光照水平以及用于与检测板通信；第二光纤系列，其被配置用于将环境光照水平传送到检测板；和第三光纤系列，其被配置用于将来自夹持设备的散射光传送到检测板。这些光纤优选地在夹持设备内以环形物组织。优选地，光源和检测器光纤每环交错排列。夹持设备内的光照水平通过始于夹持设备内最高的环的第一光纤系列进行适当的检查。环境光照水平通过始于环境光源的第二光纤系列或那些没有荧光滤光器的光纤来检查。第三光纤系列将来自身体部位的散射光传送到检测板。第一光纤系列和第二光纤系列保证夹持设备关闭以防止光泄漏。肿瘤的存在性和位置通过测量经第三光纤系列传送的光加以检测。

根据本发明的另一实施例，控制设备包含快门，该快门被配置用于根据测量的夹持设备内的光照水平和环境光照水平防止或允许来自光源的光进入夹持设备。该快门只有在确保夹持设备关闭且防光泄漏时才打开。这允许漫射光学层析成像设备的安全操作。