[發(fā)明專利]圖像引導(dǎo)顯微拉曼光譜分析

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980069130.1
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN112930470A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武振國;曾海山;趙建華;姜麗薇
• 申請（專利權(quán)）人: 省衛(wèi)生服務(wù)局
• 主分類號: G01J3/44
• 分類號: G01J3/44;A61B5/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張少波;楊明釗

公開了用于同時(shí)成像的感興趣點(diǎn)或感興趣區(qū)域的共焦拉曼光譜分析的系統(tǒng)。該成像可用于感興趣點(diǎn)或感興趣區(qū)域的實(shí)時(shí)選擇用于拉曼光譜分析，并在拉曼光譜被獲取時(shí)監(jiān)控樣本的不需要的運(yùn)動(dòng)。所公開的實(shí)施例在共焦拉曼光譜系統(tǒng)中應(yīng)用反射共焦顯微術(shù)(RCM)。單個(gè)激光器可用作RCM和顯微拉曼光譜分析兩者的光源。法拉第光隔離器可用于提取用于成像的RCM信號。如本文所述的系統(tǒng)具有用于離體樣本和體內(nèi)皮膚測量的示例應(yīng)用。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2018年9月4日提交的且標(biāo)題為“MICRO-RAMAN SPECTROSCOPY WITHSIMULTANEOUS REFLECTANCE CONFOCAL MICROSCOPY MONITORING USING A SINGLE LASER”的美國申請?zhí)?2/726746的優(yōu)先權(quán)，該美國申請為了所有目的特此通過引用被并入本文。為了美利堅(jiān)合眾國的目的，本申請根據(jù)《美國法典》第35編第119條要求2018年9月4日提交的且標(biāo)題為“MICRO-RAMAN SPECTROSCOPY WITH SIMULTANEOUS REFLECTANCE CONFOCALMICROSCOPY MONITORING USING A SINGLE LASER”的美國申請?zhí)?2/726746的權(quán)益，該美國申請為了所有目的特此通過引用被并入本文。

領(lǐng)域

各種類型的癌癥是死亡和健康不佳的主要原因。檢測組織異常例如癌癥和早期癌癥的位置是在為受多種形式的癌癥影響的患者改善結(jié)果時(shí)的重要步驟。以找到有效和高效的方式來識別異常組織為目的探索了范圍廣泛的技術(shù)。

用于描繪組織的特征的一種有前途的技術(shù)是拉曼光譜分析(Ramanspectroscopy)。拉曼光譜分析可用于通過將光指向組織來研究組織。一些光從組織非彈性地散射。與組織標(biāo)本的非彈性相互作用可以使散射光具有相對于入射光的波長移動(dòng)(拉曼頻移)的波長。散射光的波長光譜(拉曼光譜)包含關(guān)于組織的性質(zhì)的信息。拉曼峰一般很窄，且在許多情況下可歸因于在分子中的特定化學(xué)鍵(或由官能團(tuán)的振動(dòng)主導(dǎo)的正常模式)的振動(dòng)。因此，拉曼光譜為各種分子種類的存在提供“指紋”。拉曼光譜的分析可以提供關(guān)于組織的詳細(xì)生化信息。拉曼光譜分析可以既用于分子種類的定性鑒定又用于定量測定。

一些拉曼光譜分析技術(shù)提供非常高的空間分辨率。例如，共焦拉曼光譜分析(CRS)可以在高空間分辨率的情況下提供分子指紋信息。CRS已廣泛用在用于癌癥檢測、皮膚評估、細(xì)胞生物化學(xué)和其他應(yīng)用的生命科學(xué)研究中。

拉曼散射光一般相對微弱。當(dāng)單色光照在樣本上時(shí)，幾乎所有觀察到的光都在沒有能量(或波長)的變化的情況下被彈性地散射(瑞利散射)。只有散射光的非常小的部分(一般大約10⁸中的1份)被非彈性地散射(拉曼散射)。由于這個(gè)原因，在特定點(diǎn)處獲取組織的拉曼光譜通常相當(dāng)慢。例如，獲得拉曼光譜常常花費(fèi)至少幾秒。

與其他技術(shù)(例如磁共振成像(MRI)、x射線成像、計(jì)算機(jī)斷層(CT)掃描或攝影成像)不同，基于點(diǎn)的技術(shù)例如CRS不能快速詢問大體積的組織或大面積的組織表面。因?yàn)槭褂肅RS或其他基于點(diǎn)的技術(shù)來測量大面積的組織通常不是實(shí)際的，特別是對于體內(nèi)應(yīng)用，存在對識別哪些點(diǎn)要使用CRS來詢問的方式的需要。在待研究的組織在身體內(nèi)部(例如在肺或其他器官內(nèi)的通道中)時(shí)，情況尤其如此。

P.Caspers等人的Biophys J(85(2003)572-580)和C.A.Patil等人的Biomed.Opt.Express(3(2012)488-502)描述了將CRS與反射共焦顯微鏡(RCM)集成的系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，使用RCM獲得的圖像可用于識別用于執(zhí)行CRS的位置。這些系統(tǒng)不允許CRS和RCM被同時(shí)執(zhí)行。利用這些系統(tǒng)，RCM可以用于識別用于執(zhí)行CRS的位置(即感興趣點(diǎn)或“POI”)。然后關(guān)掉RCM成像，并從預(yù)定感興趣點(diǎn)獲取CRS。