[发明专利]用于以光学方式检查混浊介质内部的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于以光学方法检查混浊介质内部的设备并涉及一种用于以光学方法检查混浊介质内部的方法。 

背景技术

在本申请的语境中，词语“光”将被理解为表示非电离电磁辐射，尤其是波长介于400nm和1400nm范围中的电磁辐射。词语“以光学方式检查”表示利用光来检查。词语“身体”表示人或动物体的一部分。 

近年来，已经开发出若干不同类型的设备用于以光学方式检查混浊介质的内部，其中，利用来自光源的光照射受检查混浊介质，例如身体部分，并由透射或反射几何结构中的检测器单元检测来自混浊介质的光。在这样的设备中，使用检测到的光收集关于混浊介质内部的信息。根据用于以光学方式检查混浊介质内部的设备类型，例如，可以采集混浊介质内部的二维或三维图像，或者可以从检测到的光提取关于混浊介质内部不同物质的浓度的信息。 

US 5415655示出了一种利用光检查组织的医疗设备。该医疗设备具有柔性光导，其具有适于连接到光能源的光能输入端和光能输出端。光能输出端输出光能量射束。 

近来，有人建议使用以光学方式检查混浊介质内部的设备，通过用光照射受检查身体部分的关节和中间组织两者并检测源于身体部分的光，以光学方式检测诸如风湿性关节炎(RA)的关节疾病的疾病活动。对这种关节疾病的治疗是分阶段的。通常，患者首先接受止痛药治疗。在这之后通常是非甾体消炎药物(NSAID)和疾病缓解抗风湿病药物(DMARD)。在很多情况下，药物治疗的最后阶段是使用生物学疗法。特别地，最后一类疗法很昂贵，对于每位患者而言治疗能够每年耗费数万美元。此外，在治疗后期阶段中使用的药物常常导致更严重的副作用。对于这样的关节疾病， 医学专业人士依据由发炎关节的数量和严重性给出的疾病活动做出关于疗法变化的决定。 

由于风湿性关节炎是一种进行性疾病，早期诊断并开始治疗能够帮助延迟不良效果和治疗的高成本，因此需要可提供关于关节状况的满意信息并辅助医疗专业人员对实际关节状况得出结论的方法和设备。常规上，风湿病学家使用所谓的疾病活动分数(DAS-28)进行诊断和治疗监测。由于这种方法耗时很长，依赖于操作员，且灵敏度有限，因此需要用于检测疾病活动的适当设备。使用借助光检查相应身体部分的设备作为疾病活动监测仪表现出了令人满意的结果。 

根据申请人所知的以光学方式检查混浊介质内部的设备，该设备特别适于检测关节疾病的疾病活动，将由包含至少一个关节的身体部分，例如人的手部，形成的混浊介质放在由透明材料制成的板上。为了进行检查，利用置于板下方的扩展光源照射混浊介质，在透射几何结构中，由检测器单元检测光，检测器单元是位于混浊介质相对于光源的相对侧上的成像设备的一部分。例如，成像设备可以由CCD相机形成，其采集混浊介质的二维图像(确切地说，采集通过混浊介质透射的光)。不过，在这样的布置中，例如，在混浊介质是手的情况下(对于关节疾病活动监测而言，通常是这种情况)，用于照射混浊介质的光也将从光源透射到检测器单元而不通过混浊介质。例如，在混浊介质由手构成的情况下，光将在手指间透射。由于这样的光未在混浊介质中被衰减，因此与通过混浊介质的其他部分光相比，这部分光在检测器单元上的强度较高。于是，未通过混浊介质的光可能使检测器单元饱和，结果，仅能以较低精确度检测到已通过混浊介质的相关光。 

发明内容

本发明的目的是提供一种以光学方式检查混浊介质内部的设备和方法，利用这种设备和方法，能够可靠地防止成像设备的检测器单元过度曝光，并提高检查混浊介质内部的精确度。 

这一目的是利用根据权利要求1所述的以光学方式检查混浊介质内部的设备实现的。该设备包括：适于照射要检查的混浊介质的照明系统；以 及适于从检测到的光产生图像的成像设备。所述照明系统适于工作在至少如下模式中：第一模式，其中照射大区域；以及第二模式，其中照射所述大区域的至少一个选定区域。由于该照明系统能够工作在两种模式下，首先能够通过照射受检查混浊介质(和周围区域)采集宽区域的图像。从这一宽区域图像，能够确定特别感兴趣的以及混浊介质实际所在的一个或多个感兴趣区域。然后，能够在第二模式下照射这些感兴趣区域。于是，为了在第二模式下进行照射，确保仅照射混浊介质所在的这种区域且到达成像设备的所有光将已经通过混浊介质透射或被混浊介质反射(根据布置)。于是，不会有未耦合到混浊介质且可能导致成像设备的检测器单元过度曝光的光到达成像设备。