[发明专利]用于亚表面和表面物体表征的移动平台压缩诱导成像

说明书

移动平台成像设备使用目标区域的压缩来生成物体的图像。触觉传感器具有包含挠性、透明的第一层的光波导。光被引导到波导中。当第一层变形时，光从第一层散射出来。第一层通过将触觉传感器压在物体上而变形。力传感器检测将触觉传感器压在物体上的力，并输出相应的力信息。第一通信单元从力传感器接收力信息。接受器保持具有第二通信单元和成像器的移动设备，该成像器可以使用从第一层散射出的光来生成图像信息。第一通信单元与第二通信单元通信，并且移动设备与外部网络通信。

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2011年7月7日提交并于2012年1月12日作为出版物No.WO 2012/006431出版的题为“Apparatus and Method for Surface and Subsurface TactileSensation Imaging”的共同发明和转让的国际专利申请No.PCT/US2011/043203和于2017年5月16日发布的相应的美国专利No.9,652,696，并且进一步发展了它们的教导。如同在此明确阐述一样，该申请和专利的全部内容通过引用整体并入本文。本申请还涉及并要求于2017年7月28日提交的美国临时申请No.62/538,032的优先权，其公开内容也通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及亚表面物体和表面物体的压缩诱导的成像和表征，尤其涉及一种用于确定较软固体介质的表面下方的固体目标的尺寸和刚度的基于移动平台的设备和相关方法。该设备和方法可用于非侵入性地表征人或动物体内的肿瘤。

背景技术

弹性是用于识别恶性肿瘤的特性之一。不健康的组织往往比相应的健康组织更硬(Itoh等人2006年，Dargahi 2004年，Rivaz 2008年，Krouskop 1998年，Regini 2010年)。因此，量化组织弹性将极大地帮助医生对不健康的组织进行分类和识别。

据一位研究人员报告，使用超声弹性成像技术得出的弹性评分可检测出120例中的116例恶性肿瘤(Regini 2010年)。即使超声弹性成像显示出良好的效果，也存在局限性。弹性成像的主要局限性在于组织压缩影响弹性评分，这可能导致误诊(Itoh等人2006年)。此外，弹性成像需要在医院设置经训练的操作器，这意味着它不便携，并且昂贵且操作复杂。

上述早先申请No.WO 2012/006431的触觉成像系统(TIS)具有相机、探头和力传感器，并且可以连接到笔记本计算机。但是，该系统的实际实施例多少有点笨重、相对昂贵和复杂。因此，仍有改进的空间。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种使用目标区域的压缩来生成物体的图像的移动平台成像设备，包括：包括至少包含挠性且透明的第一层的光波导的触觉传感器，以及至少一个被配置为将光引导到光波导中的光源。光波导被配置为使得当第一层变形时，引导到光波导中的光中的至少一些被散射出第一层，并且其中第一层通过将触觉传感器压在物体上而变形；优选地是保持波导的刚性框架，或者可以形成具有充足刚性的波导，以在使用中支撑波导。检测被施加为将触觉传感器压在物体上的力并输出相应的力信息的力传感器。第一通信单元被连接成从力传感器接收力信息。提供用于保持具有第二通信单元和成像器的移动设备的接受器，该成像器被定位成使得成像器可以使用从第一层散射出的光中的至少一些来生成图像信息；其中，第一通信单元能够与第二通信单元通信，并且移动设备能够与外部网络通信。

移动平台成像设备可以与移动电话组合作为移动设备。然后，移动电话可以被编程为使用从第一层散射出的光中的至少一些来生成图像信息(即，包括成像器)、接收力信息、将图像信息与力信息同步、并将相关联的信息传输到外部设备。然后，所传输的信息还可以包括所选择的诸如当前日期、当前时间、移动设备的当前用户的用户ID以及物体的目标ID的信息。

图像信息可以选自包括单个图像、多个图像和视频图像的组。