[發(fā)明專利]生物光學(xué)測(cè)量設(shè)備和超聲診斷設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410259702.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN104224111A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 浦野妙子;高山曉;中西務(wù);中村健二
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝
• 主分類號(hào): A61B5/00
• 分類號(hào): A61B5/00;A61B8/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 郭思宇

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)基于并要求2013年6月12日提交的在先日本專利申請(qǐng)?zhí)?013-123677和2013年12月26日提交的在先日本專利申請(qǐng)?zhí)?013-270509的優(yōu)先權(quán)；其全部?jī)?nèi)容被通過引用結(jié)合到本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本文所述實(shí)施例一般地涉及生物光學(xué)測(cè)量設(shè)備和超聲診斷設(shè)備。

背景技術(shù)

存在無創(chuàng)地測(cè)量受試者內(nèi)部的各種類型的技術(shù)。作為這些技術(shù)中的一個(gè)的光學(xué)測(cè)量在沒有暴露于輻射的問題和能夠通過選擇波長(zhǎng)來選擇化合物作為測(cè)量目標(biāo)方面具有優(yōu)點(diǎn)。一般生物光學(xué)測(cè)量設(shè)備在抵靠著受試者的皮膚表面壓緊光發(fā)射單元時(shí)經(jīng)皮向受試者體內(nèi)發(fā)射光，并測(cè)量透射通過內(nèi)部或被內(nèi)部反射、并且當(dāng)再次透射通過皮膚時(shí)出現(xiàn)在受試者外面的光，從而基于測(cè)量結(jié)果來計(jì)算各種類型的生物信息。用于通過光學(xué)測(cè)量來確定受試者體內(nèi)的異常組織的存在的根據(jù)是異常組織與正常組織之間的吸收系數(shù)的差。也就是說，由于受試者體內(nèi)的異常組織的吸收系數(shù)不同于正常組織的，所以所檢測(cè)的光量根據(jù)被吸收的光量的不同而不同。也就是說，將其作為來自所檢測(cè)光量的逆向問題來解決能夠獲得異常組織的吸收系數(shù)。根據(jù)所獲得的吸收系數(shù)能夠辨別異常組織的特性。另外，根據(jù)測(cè)量的光來分析測(cè)量位置和深度。這種分析技術(shù)包括調(diào)整光發(fā)射單元(在下文中簡(jiǎn)單地稱為光源)與檢測(cè)器之間的距離的技術(shù)(空間分辨法)、通過使用其強(qiáng)度隨時(shí)間而變的光源從光的到達(dá)時(shí)間差獲得深度信息的技術(shù)(時(shí)間分辨法)以及將這些技術(shù)組合的方法。這些分析方法實(shí)現(xiàn)能夠獲取高質(zhì)量信號(hào)的生物光學(xué)測(cè)量設(shè)備。然而，基于受試者體內(nèi)的光的信息可視化在低空間分辨率方面有問題。另外，為了從反射光的檢測(cè)結(jié)果獲得正確的位置信息，必須通過使用復(fù)雜的算法來獲得許多數(shù)據(jù)。也就是說，不可能執(zhí)行實(shí)時(shí)確定。

生物光學(xué)測(cè)量的高度可行應(yīng)用包括乳癌檢查(參見日本專利申請(qǐng)KOKAI公開號(hào)2005-331292)。然而，如上所述，由于光學(xué)測(cè)量本身在分辨率和分析時(shí)間方面有問題，所以優(yōu)選的是使用通過與其他形態(tài)相組合地使用光學(xué)測(cè)量來改善檢查性能的方案。在這種情況下，本發(fā)明人已提出了通過使用從超聲回波獲得的形態(tài)信息來補(bǔ)償光的低空間分辨率的方案(參見日本專利申請(qǐng)KOKAI公開號(hào)2007—020735)。可預(yù)期能夠通過使用此方案在比常規(guī)方案更短的時(shí)間內(nèi)辨別受試者組織中的形態(tài)特性和形貌特性部分的組成部分分布。然而，仍存在用于實(shí)時(shí)確定方面的改善的空間。

乳癌是婦女中死亡的主要原因之一。乳癌篩查和早期診斷在降低死亡率和抑制保健成本方面是非常有價(jià)值的。當(dāng)前方法包括胸部組織觸診和X射線成像(乳房X線照相術(shù))以便搜索可疑的組織變形。如果在射線照相中存在可疑區(qū)域，則執(zhí)行超聲成像，并且進(jìn)一步執(zhí)行外科組織檢查。一系列的這些檢查要求很多時(shí)間以得到最終結(jié)論。另外，在停經(jīng)期前的年輕女性之中存在乳腺密度高且難以在X射線成像方面獲得令人滿意的靈敏度的問題。因此，通過超聲成像來篩查的重要性在年輕女性之中是尤其重大的。

一般地，在超聲成像中，合格的操作員收集超聲靜止圖像，并且專業(yè)射線照相解釋者(在某些情況下多個(gè)射線照相解釋者)根據(jù)圖像上的形態(tài)信息來進(jìn)行確定。在醫(yī)學(xué)檢查中，考慮到由于操作員的疲勞和注意力喪失而引起的疏忽的風(fēng)險(xiǎn)，將由一個(gè)操作員篩查的受試者的數(shù)目限制為每日50個(gè)的最大值。

在捕捉超聲圖像方面，當(dāng)收集描述形態(tài)特性的靜止圖像時(shí)，操作員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是非常重要的。為了執(zhí)行準(zhǔn)確且快速的篩查，操作員需要技術(shù)熟練。例如，每個(gè)受試者的標(biāo)準(zhǔn)檢查時(shí)間是5分鐘至10分鐘，但是某些操作員可能根據(jù)其技能而要求更多的時(shí)間。也就是說，在使用當(dāng)前超聲成像技術(shù)的篩查中，圖像收集的準(zhǔn)確度可根據(jù)操作員的技能水平而改變。此外，當(dāng)收集圖像時(shí)，要求操作員始終注意圖像并獨(dú)立地執(zhí)行確定。為此，沉重的精神負(fù)擔(dān)被施加到甚至技術(shù)熟練的操作員?？墒褂脧幕顒?dòng)圖像收集所有圖像信息的方案。然而，在這種情況下，沉重的負(fù)擔(dān)被施加到射線照相解釋者。

為了解決此類超聲圖像診斷中的問題，提出了通過基于通過生物光學(xué)測(cè)量而獲得的受試者的新陳代謝信息在平面方向上引導(dǎo)超聲探針的測(cè)量位置而減少技師的負(fù)擔(dān)的方案(參見日本專利申請(qǐng)KOKAI公開號(hào)2009-077931)。這種方案使得可以與相關(guān)技術(shù)相比在超聲成像中在短時(shí)間內(nèi)相對(duì)容易地檢測(cè)和辨別異常區(qū)域。

然而，仍存在在常規(guī)生物光學(xué)測(cè)量方法、使用該方法的生物光學(xué)測(cè)量設(shè)備以及超聲成像中的超聲探針位置引導(dǎo)方面進(jìn)行改善的空間。

附圖說明

圖1是示出了包括光學(xué)探針40和光學(xué)測(cè)量處理單元42的生物光學(xué)測(cè)量設(shè)備4的布置的框圖；