[发明专利]光学检测方法和用于光学检测关节状况的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学检测方法和一种用于光学检测关节状况的设备。

背景技术

在本申请的上下文中，术语光将被理解为是指非电离的电磁辐射，特别地，具有范围在400nm和1400nm之间的波长。术语身体部位是指人体或动物身体的一部分。术语阻断(blocking)覆盖完全阻断和实质(substantial)程度上的阻断这二者。

一般地，本发明涉及关节状况的光学检测，特别地涉及诸如类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis，RA)之类的关节疾病的光学检测。这种关节疾病的治疗是分阶段的。通常，病人首先服用(receive)止痛药。这些之后通常是非甾体类抗炎药(NSAID)和病情缓解抗风湿药(DMARD)。在许多情况下，在用药物治疗中的最后阶段是使用生物制品疗法。特别地，最后的类别很昂贵，每个病人每年的治疗可花费好几万美元。并且，在治疗后期使用的药物常常引起更严重的副作用。对于这种关节疾病，医务人员根据由发炎的关节的数量和严重性给出的疾病活动性来做出他们的关于疗法改变的决定。

由于类风湿性关节炎是一种渐进的疾病，早诊断并早开始治疗能帮助延缓副作用和治疗的高成本，因此需要提供令人满意的关于关节状况的信息的方法和设备，这些方法和设备帮助医务人员得出关于实际关节状况的结论。

在使用施加至病人的非靶(non-targeted)荧光染料的时间相关(time dependent)测量中发现：与正常健康的关节相比，患病的关节中的灌注动态特性(perfusion dynamics)是不同的。然而，在风湿病学家的临床实践中，在大多数情况下施加(administration)造影剂是不切实际的。

作为一个选择，已提议采用扩散光学层析成像(Diffuse Optical Tomography，DOT)来成像关节以提供有关它们状况的信息。在一个研究计划中，流向身体部位的静脉血流已借助于压力袖带被暂时地阻塞(obstruct)，并且已借助于DOT对单个关节成像。在这样的研究中，已发现存在与类风湿性关节炎(RA)相关的光学参数。

例如，已知可通过灌注的变化识别炎症。血液成分，特别是氧合血红蛋白和去氧血红蛋白这二者与人体或动物身体的其他成分相比具有截然不同的光学特性，因此理论上是可光学检测的。

US6424859B2公开了一种用于表征关节状况的近红外线光谱技术。将来自光谱测量的结果和在其中存储了多个关节炎的关节和健康关节的测量结果的数据库进行比较。然而，该技术不能令人满意地将血液产生的信号和身体中其他源产生的信号分开。另外，该技术也允许将关节特定的特征从由诸如皮肤、脂肪等之类的组织产生的特征中分离。

当前没有帮助医务人员早期检测关节疾病，或更具体地，定量地和客观地检测发炎的关节的令人满意的工具。同样的情况也存在于疾病活动性的监测，没有用于快速、客观和定量地检测疾病活动性(关节发炎的程度)的工具。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种光学检测方法和一种用于光学检测关节状况的设备，该方法和设备提供了与关节状况相关的信息，这允许早期检测关节疾病并允许监测疾病活动性。该光学检测方法和用于光学检测关节状况的设备将提供足够的信息来帮助医务人员分别做出关于关节状况和疾病活动性的结论。