[發明專利]用于執行光譜分析的體內成像裝置和方法

有效

• 申請號: 201180055032.6
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN103209632A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 阿米特·帕斯卡
• 申請（專利權）人: 基文影像公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 經志強;王瑩

技術領域

本發明涉及體內成像領域，更具體地，涉及執行光譜分析的體內成像裝置。

背景技術

通常通過內窺鏡進行病變的檢測，例如沿著胃腸（GI）道。在沿著胃腸道推進內窺鏡時，內窺鏡獲取胃腸道的圖像，從而掃描胃腸內腔的任何異常，例如息肉。但是，檢測病變的存在是不夠的。還需要分析病變和確定病變是癌性的或良性的。通過光譜方式可以發現和分析癌癥、初癌和其它腸疾病的典型的細胞結構（例如細胞核大小和細胞密度）變化和血液含量變化。

已知少數執行彈性散射光譜法的探頭。這些探頭通過組織的光散射特征可以確定病變的類型，例如癌性的或良性的。但是，這些探頭都穿過患者的口腔插入，在插入探頭的過程中，和在內腔中操作它的過程中，可能造成患者的某種不適。另外，這些提供彈性散射數據的探頭不會提供內腔的“白光”或彩色圖像，而為了沿著胃腸道確定病變的位置，可能需要所述圖像。

因此，需要可以提供光譜信息以及體內內腔的標準圖像的改進的體內裝置，并且因此可以更準確地確定病理學的嚴重程度以及確定病理學位置。

發明內容

本發明提供了執行光譜分析、同時提供它們所插入的內腔的體內圖像的裝置和方法。

在本發明的一個實施方案中，執行光譜分析的體內成像裝置可以包括多個不同照明源。在某些實施方案中，所述體內裝置可以包括成像儀，所述成像儀可以包括標準的RGB濾光器，使得通過在不同的時間段操作所述多個照明源中的每一個，以交替模式進行照明。在其它實施方案中，所述成像儀可以包括設置在其上面的色彩增強型濾光器或色彩分離型濾光器。所述濾色器可以適于防止成像儀收集的藍、綠和紅光譜區域中的照明之間的重疊。在這樣的實施方案中，所述多個照明源（例如至少6個照明源，每個在不同波長照明）可以在照明源組中照明。每個組可以由下述照明源組成：一個在與光譜的藍色區域相對應的波長照明的照明源，一個在與光譜的綠色區域相對應的波長照明的照明源，和一個在與光譜的紅色區域相對應的波長照明的照明源。這樣，每個包括3個不同照明源的組可以同時照明，從而縮短照明期以及光收集期。

在某些實施方案中，所述體內裝置可以是可吞服的獨立裝置，而在其它實施方案中，所述裝置可以是內窺鏡或任意其它裝置或探頭。

在某些實施方案中，用于執行光譜分析的方法可以包括：將可以包括多個照明源的體內成像裝置插入患者的內腔中，其中每個照明源可以在不同波長照明。在某些實施方案中，所述方法可以包括：以交替模式照明患者的組織。

在某些實施方案中，所述方法可以另外包括：收集從組織內腔反射出的光。這可以由所述裝置包含的成像儀來實現。在某些實施方案中，所述方法可以包括分析反射光的步驟和確定病理學位置以及確定病理學特征的步驟。在某些實施方案中，所述分析反射光的步驟可以包括：建立彩色圖像。通過觀察所述彩色圖像，可以確定病理學的存在，并可以進一步確定它沿著內腔的定位。此外，還可以從所述彩色圖像推斷出病理學特征（例如它的血液濃度），例如，通過檢查它在不同圖像區域處的灰度級、成像的病變區域和它的成像的環境。

在某些實施方案中，所述分析散射光和反射光的步驟可以由分析單元或由體內裝置的操作員來完成。分析單元可以是體內裝置的一部分，或者可以位于它的外部。

在本發明的一個實施方案中，執行光譜分析的體內成像裝置可以包括球形窗。所述裝置可以另外包括至少4個照明源和1個圖像傳感器，所述照明源用于在不同波長照明組織。在某些實施方案中，所述裝置可以包括這樣的光學裝置：其用于將從所述至少4個照明源發射的光引導至反射器上，所述反射器適于將來自所述照明源的光束重新引導至組織上。這樣的反射器的一個例子可以是錐面鏡。所述反射器（例如錐面鏡）可以被構造成，將被引導的光以基本上與所述裝置的視界角平行的角度透射在所述組織上。在某些實施方案中，所述反射器（例如錐面鏡）可以位于球形窗的中央，以便避開雜散光。在某些實施方案中，所述裝置可以另外包括這樣的光學系統：其用于將從所述組織散射和反射的光聚焦在圖像傳感器上。在某些實施方案中，所述的至少4個照明源、圖像傳感器、反射器和光學系統可以位于球形窗的凹側的后面，且可以貫穿其中工作。

在某些實施方案中，照明區可以與視野基本上相同，即照明角可以與視界角基本上平行。

在某些實施方案中，在所述裝置內的光學裝置可以包括準直透鏡，所述準直透鏡用于造成從所述至少4個照明源發射的光以平行光束的形式出現。所述裝置可以另外包括折疊鏡，所述折疊鏡用于將所述平行光束重新導向聚光透鏡，使得所述聚光透鏡用于會聚光束并將它導向錐面鏡。