[發明專利]動態光學層析成像裝置、方法和系統

有效

• 申請號: 201180053716.2
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN103347439A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 安德烈亞斯·H·希爾舍;邁克爾·哈利勒;拉杰夫·達亞爾;金仁慶;金允杰
• 申請（專利權）人: 紐約市哥倫比亞大學托管會
• 主分類號: A61B5/022
• 分類號: A61B5/022
• 代理公司: 上海翰鴻律師事務所 31246
• 代理人: 李佳銘

相關申請的交叉引用

本申請為國際申請，其申請主張于2010年11月11日提交的美國臨時專利申請No.61/412,717的權益，該專利申請在此全部引用作為參考。

有關聯邦政府資助研究的聲明

本發明是在國立關節肌肉骨骼及皮膚病研究所（National?Institute?of?Arthritis?and?Musculoskeletal?and?Skin?Diseases）所贊助的第NIAMS-2R01-AR046255政府資助下完成的。政府對本發明享有特定的權利。

發明領域

本發明涉及到一種用于層析成像的系統、裝置和方法，尤其涉及到用于外周動脈疾病診斷的層析成像的系統、裝置和方法。

背景技術

光學層析成像技術使用來自組織或樣品的散射光的幅值衰減或相移所產生的信號。入射光通過目標被漫反射并且從表面射出。光線可以在目標材質表面（如身體結構）的多個位置處入射并被接收，被接收的光線用于生成層析圖像。所接收光相對于入射光的幅值衰減或相移可用來獲取關于目標中的吸收介質和散射介質的空間信息，舉例來說，空間信息可以以身體部位的解剖學的體積圖像或斷層圖像的形式來表現。

外周動脈疾病(PAD)是一種高度普遍的動脈粥樣硬化綜合癥，其影響了美國八百萬至一千兩百萬個人并且具有極高的發病率和死亡率。PAD每年導致約275,000例入院治療、超過2,750,000例就診以約45,000例死亡。PAD起因于動脈內膜的多種組合變化，所述變化包含脂質、復合糖、血液和血液制品、纖維組織和鈣鹽沉積的局灶性累積。PAD還起因于動脈壁內部表面上的斑塊積累，其抑制了向各個器官進行的正常血液輸送。PAD的流行程度隨年齡的增長顯著增強。在一項涉及到5,450個患者的大型研究中，基于踝肱指數(ABI)而調查的PAD流行度從55-59歲年齡層的9%增加至85-89歲年齡層的57%。PAD流行度并不隨患者的性別而有所改變。

PAD早期主要在腿部和足部體現，并被通常稱為下肢動脈疾病(LEAD)。下肢動脈疾病(LEAD)被定義為向下肢進行的動脈灌注減低的癥狀。LEAD在糖尿病人中是一種很普遍的狀況。糖尿病中的LEAD通常復合有外周神經病變并且對感染較為敏感。外周神經病變導致上、下肢外周缺乏敏感性，使得病人無法感知割傷或淤青。進而容易導致感染的發生。

如果不被發現，LEAD將會進一步導致足部潰瘍、傷口難以愈合、壞疽甚至最終截肢的結果。LEAD的檢測很困難，特別對糖尿病患者來說，動脈的鈣化和神經病變改變了血壓的測量方法。現有的診斷LEAD的技術，如踝肱指數(ABI)測量，通常使用可壓縮動脈來準確檢測LEAD，這一過程使得許多患者的診斷過程變得復雜。現有的用于確診和治療動脈系統中封閉性LEAD的標準是數字減影血管造影術(DSA，Digital?Subtraction?Angiography)。

在DSA中，造影劑被動脈給藥至患者體內，進而獲得血管系統的圖像。然而，此種圖像獲取方法會造成創傷并且造影劑對腎臟有毒性，因此會對患者造成危險并引發嚴重的合并癥。另外，患者被曝露在電離輻射中，也限制了DSA的使用頻率。用于評估LEAD的外周血管測量方法通常來源于非成像技術。外周脈搏的觸診在診斷封閉性LEAD患者的過程中作為臨床技術被使用。然而，這種方法的主觀性本質可能會導致醫師評價過程中的不穩定性。如溫度、解剖結構的不同和醫師的觸診技術等因素都可能極大的影響診斷結果。有些醫師也使用血壓表袖帶來測定動脈血壓。

LEAD也可以通過有創性過程來評估。舉例來說，可以使用動脈插管來進行血壓監控。雖然這些方法很敏感和準確，但有創性方法不便于使用，并且其相對于非創傷性技術具有更大的產生副作用的風險。上述因素和較高成本一起限制了有創技術作為篩查方法。