[發(fā)明專利]散射光測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380047195.9
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN104619233A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伊藤遼佑
• 申請（專利權(quán)）人: 奧林巴斯株式會社
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;G01N21/17;G01N21/27
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量與測量對象的內(nèi)部構(gòu)造有關(guān)的信息來作為光的散射和吸收量的散射光測量裝置。

背景技術(shù)

以往，已知從生物體組織等比較弱的散射介質(zhì)散射返回到后方的散射返回光根據(jù)其照明光的空間相干度(空間相干性)而被檢測為干涉增強(qiáng)光(參照非專利文獻(xiàn)1)。利用了該現(xiàn)象的分光信息測量技術(shù)被稱為LEBS(Low-Enhanc?ed?Backscattering?Spectroscopy：低相干增強(qiáng)反向散射光譜)，還認(rèn)真地研究了相對于散射介質(zhì)內(nèi)的散射平均自由程(散射系數(shù)的倒數(shù))ls*的干涉圖案的特性(參照非專利文獻(xiàn)2)。該散射平均自由程ls*與散射介質(zhì)的內(nèi)部構(gòu)造變化具有相關(guān)性，該散射平均自由程ls*用于檢測如能在早期的癌中觀察到那樣的微小的組織構(gòu)造變化。另外，還已知能夠利用散射返回光的干涉圖案來辨別大腸癌(參照非專利文獻(xiàn)3)。

在上述LEBS中，已知一種應(yīng)用于通過被插入到內(nèi)窺鏡的細(xì)徑探頭在體內(nèi)進(jìn)行非侵入測量的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)1)。在該技術(shù)中，為了獲取干涉圖案，在形成干涉圖案的面內(nèi)的多個不同位置(相當(dāng)于不同散射角度的位置)處配置檢測光纖，并且利用對應(yīng)的檢測器來檢測信號。

另外，LEBS的特征在于對散射體表層進(jìn)行限定性的后方散射光的檢測，以空間相干長度來控制散射體表層的檢測深度。圖13是表示作為以往的細(xì)徑探頭的散射光測量探頭的主要部分的示意圖。圖13所示的散射光測量探頭200具備：照明光纖201，其向測量對象物(散射體表層300)射出照明光；多個檢測光纖202a～202c，在測量對象物上反射和/或散射的照明光的返回光以不同的角度入射到這些檢測光纖202a～202c；以及光學(xué)元件210，其設(shè)置在照明光纖201和檢測光纖202a～202c的前端。

光學(xué)元件210呈圓柱狀，利用具有規(guī)定的折射率的透過性的玻璃來構(gòu)成。在測量時，光學(xué)元件210的前端接觸散射體表層300，由此將從照明光纖201和檢測光纖202a～202c到測量對象物的距離固定。

此時，散射體300的檢測深度D100由空間相干長度Lsc限定。當(dāng)將光學(xué)元件210的圓柱中心軸方向的距離設(shè)為R、將光學(xué)元件210的折射率設(shè)為n、將照明光纖201的直徑設(shè)為ρ、將從照明光纖201(光源)射出的光的波長設(shè)為λ時，空間相干長度Lsc滿足以下式(1)的關(guān)系。

Lsc＝λR/πρn···(1)

在散射光測量探頭200中，以使空間相干長度Lsc成為與散射平均自由程ls*相比足夠小的值的方式設(shè)定R、ρ。

專利文獻(xiàn)1：美國專利申請公開第2009/0009759號說明書

非專利文獻(xiàn)1：Young?L.Kim，et.al，“Low-coherence?enhanced?backs?cattering：review?of?principles?and?applications?for?colon?cancer?screening”J?ournal?of?Biomedical?Optics，11(4)，0411252006年

非專利文獻(xiàn)2：V，Turzhitsky，et.al，“Characterization?of?Light?transpo?rt?in?Scattering?Media?at?Subdiffusion?Length?Scales?with?Low-Coherence?Enhanced?Backscattering”IEEE?journal?of?selected?topics?in?quantum?electro?nics，Vol.16，No.3，619(2010)

非專利文獻(xiàn)3：Hemant?K.Roy，et.al，“Association?between?Rectal?Opt?ical?Signatures?and?Colonic?Neoplasia：Potential?Applications?for?Screening”Cancer?Research，69(10)，4476(2009)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

另外，在LEBS中，如式(1)所示，空間相干長度Lsc需要控制距離R和直徑ρ這兩個參數(shù)。然而，在對散射體表層進(jìn)行深度限定性的散射光的檢測時，在如LEBS那樣不需要散射角度信息的情況下，需求更加簡單的裝置結(jié)構(gòu)。即，對于LEBS存在以下問題：在簡單的散射體表層的散射光檢測中裝置結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的。