[发明专利]组织生物标志物的定量多光谱光声断层摄影(MSOT)

权利要求书

1.一种对包括目标组织生物标志物的目标组织进行多光谱光声断层摄影(MSOT)成像的方法，包括以下步骤：

-利用以若干照明波长发射至少一种脉冲照明模式的照明装置照明所述目标组织；

-利用检测器装置检测来自所述目标组织生物标志物的压力信号，其中，作为对所述照明的响应在所述目标组织中产生所述压力信号；以及

-重建所述目标组织中所述目标组织生物标志物的分布的定量断层摄影图像，其中，使用：

光子传播模型，该光子传播模型取决于所述目标组织中的照明光通量并取决于所述照明波长；

至少一种光谱处理方案；以及

提供所述断层摄影图像的反演方案，

对所述压力信号进行分析。

2.如权利要求1所述的成像方法，其中，

-所述照明模式包括以分时方式的至少两个光谱上的不同波长范围。

3.如前述权利要求之一所述的成像方法，其中，使用下列中的至少一个来计算所述光子传播模型：

-适于所述目标组织的照明的几何形状的光子传输方程的解；

-在所述目标组织中光子传输的经验模型；

-并入了入射光子分布和/或所述照明模式的模型；以及/或者

-所检测到的所述压力信号和/或在任何重建阶段所产生的光声图像。

4.如前述权利要求之一所述的成像方法，其中，

-所述反演方案在断层摄影重建中组合所述光子传播模型和声传播模型，以产生所述定量断层摄影图像。

5.如前述权利要求之一所述的成像方法，其中，

-所述反演方案以迭代方式组合所述光子传播模型和/或所述声传播模型。

6.如前述权利要求之一所述的成像方法，其中，所述光谱处理方案包括下列中的至少一个：

-将所述光谱处理方案集成在所述反演方案中；

-对所采集数据的处理步骤；以及

-对所重建数据的处理步骤。

7.如前述权利要求之一所述的成像方法，其中，执行下列中的一个或多个：

-将所述照明装置和所述检测器装置集成到公共测量头单元中，并且所述照明和检测步骤包括将所述测量头单元定位成与目标组织部件或者匹配流体相接触；

-将所述照明装置布置在所述目标组织中，并且将所述检测器装置布置成与所述目标组织或匹配流体的外部表面相接触；

-将所述检测器装置布置在所述目标组织中，并且将所述照明装置布置在所述目标组织的外部表面之外或者与所述目标组织的外部表面接触；

-将所述照明装置和所述检测器装置布置成紧密接近目标组织的外部表面或者与目标组织的外部表面接触；或者

-所述检测装置通过诸如表面运动的光检测以非接触方式测量光声引起的压力信号。

8.如前述权利要求之一所述的成像方法，其中，

-使用血管内导管将所述照明装置和所述声检测器装置布置在血管内部；或者

-所述照明和检测器装置的所述测量头单元是手持装置。

9.如前述权利要求之一所述的成像方法，其中：

-所述目标组织包括以所述生物标志物为目标的光吸收指示剂。

10.如权利要求9所述的成像方法，其中，所述光吸收指示剂包括下列中的至少一种：

-荧光或者载色体分子；

-荧光蛋白质，

-包含贵金属的粒子；

-超顺磁性粒子；

-碳粒子；以及

-可激活基底。

11.如权利要求9或10所述的成像方法，其中：

-所述光吸收指示剂在其吸收光谱中具有陡峭改变。

12.如权利要求11所述的成像方法，其中：

-所述照明波长包括被所述目标生物标志物有差别吸收的至少两种波长。

13.如前述权利要求之一所述的成像方法，其中，所述目标组织生物标志物把以下至少一种作为目标：

-癌症疾病；

-心血管疾病，尤其包括动脉粥状硬化斑；

-炎症疾病；

-用于诊断目的的疾病的一个方面；

-疾病状态的一个方面；以及

-疾病治疗的一个方面。