專利名稱：具有可變容積的檢測室的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于對對象成像的檢測室，包括
-壁結構，其限定了用于容納待成像對象的測量容積，該壁結構被布置為將來自光源的光耦合到測量容積中并且將從測量容積發(fā)出的光耦合到測量容積之外； -壁結構中的開口，用于將待成像對象收容在測量容積中；
-可移動壁部分，其包含在壁結構中，該可移動壁部分可移動以改變由壁結構限定的測量容積的容積。本發(fā)明進一步涉及包括這種檢測室的用于對對象成像的設備。
背景技術：
在本申請的上下文中，術語“對象”或“待成像對象”涵蓋了混濁介質。混濁介質被理解為意指包括由高光散射系數(shù)的材料組成的物質，例如英脫利匹特(intralipid)溶液或生物組織。此外，光被理解為意指波長范圍在400nm到1400nm中的電磁輻射。術語“光學特性”涵蓋簡化散射系數(shù)μ ’ s和吸收系數(shù)ya。而且，“匹配的光學特性”被理解為具有相似的簡化散射系數(shù)μ ’ s和相似的吸收系數(shù)Pa.
近年來，已經開發(fā)了多種用于檢查諸如女性乳腺組織之類的混濁介質的方法和設備。 特別地，已經開發(fā)了用于檢測和分析乳腺癌的新設備并且已有技術已經得到改進。乳腺癌是發(fā)生最多的癌癥類型之一例如在2002年，世界范圍內超過110萬女人被確診并且超過 41萬女人死于乳腺癌。已經開發(fā)了多種類型的用于通過使用光對混濁介質內部成像的設備。這樣的設備的實例是乳房攝影設備和用于檢查人體或動物體的其他部分的設備。用于成像混濁介質內部的方法的重要實例是擴散光學層析成像(DOT)。特別地，這樣的設備設計用于女性身體的乳房的一部分的乳腺組織中不均勻性的體內定位。惡性腫瘤是這種不均勻性的一個實例。這些設備意圖當這樣的不均勻性還小時就檢測到它們，從而使得例如癌癥可以在早期被檢測到。這樣的設備的特定優(yōu)點是，患者不必面臨借助電離輻射(例如X射線)進行檢查的風險。W000/56206A1公開了一種通過使用光源照射混濁介質和使用光電檢測器測量傳輸通過混濁介質的光的一部分而對混濁介質內部成像的設備。提供了控制單元用于基于所測量的強度重構混濁介質內部的圖像。所公開的設備特別適于檢查女性乳腺。為了允許檢查混濁介質，該設備設有作為接納部分的容器，該接納部分圍成測量容積并且布置為接納混濁介質。由于待檢查的混濁介質的尺寸不同的原因，用于接納混濁介質的容器的尺寸不能完美地匹配混濁介質的尺寸，即在容器與混濁介質之間留下空間。用于檢查混濁介質的光必須從光源傳輸?shù)交鞚峤橘|并且從混濁介質傳輸?shù)焦怆姍z測器。耦合到光源的多個光路和耦合到光電檢測器的多個光路遍布圍成測量容積的壁分布，例如用作光導的光纖的端部連接到測量容積的壁。在DOT測量中，光源隨后從不同方向照射混濁介質并且光電檢測器測量傳輸通過混濁介質的一部分光。利用從不同方向朝向混濁介質的光執(zhí)行多個這樣的測量，并且基于這些測量的結果，控制單元重構所檢查的混濁介質的圖像。從美國專利5907406獲悉一種光學匹配介質，其用于將由光源生成的光能至少從光源傳導到將利用至少一部分由光源生成的光能照射的混濁介質。該已知的光學匹配介質可以用于使用擴散光學層析成像來成像諸如生物組織之類的混濁介質的內部。在醫(yī)學診斷中，該匹配介質可以例如用于成像女性乳房的內部。在這種情況下，至少一部分混濁介質 (該此情況下為女性乳房)可以被收容在測量容積中。在美國專利5907406中，測量容積由杯形壁部分圍成。然而，這不總是必需的。在測量容積內部，所研究的混濁介質部分被匹配介質圍繞，從而使得測量容積內部未被一般而言的待成像對象或者具體而言的混濁介質填充的空間填充有匹配介質。該匹配介質被選擇為以使得匹配介質的光學參數(shù)(比如吸收系數(shù)和散射系數(shù))與混濁介質的相應光學參數(shù)基本相同。以此方式，可以減少在光被耦合到混濁介質中和耦合出混濁介質之外時發(fā)生的、 由光學邊界效應引起的圖像偽影。而且，匹配介質的使用防止了環(huán)繞混濁介質的接納容積中的光學短路的發(fā)生。當檢測到已經沿著在接納容積內部但在混濁介質外部的路徑來傳播并且因此未被充分散射和衰減的光時，發(fā)生光學短路。在這種情況下，不充分散射和衰減的所檢測的光的強度可以使已經通過穿過混濁介質的通道而被散射和衰減的所檢測的光的強度變小。對于某些類型的成像過程，例如某些類型的對女性乳房內部成像，待成像對象被壓縮在兩個表面之間。隨后，問題是如何將待成像對象的壓縮與匹配介質的使用相結合。 已經提出了多種方法，參見例如/"i e-々offl3i/7 Optical Mammography SoftScan Initial Results, X. Intes, Acad. Radiol. 2005， 12:934-947禾口々i/Λ/·^ Optical Tomography of Breast Cancer during Neoadjuvant Chemotherapy: A Case Study with Comparison to MRI, R. Choe 等人 MedPhys 32 (4) 2005，1128-11390上面的后一種方法具有以下缺點它使用浸沒在匹配介質中的可移動板。這限制了可以使用的光源，因為它們浸得太深。這還需要大量的匹配介質。
發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供一種允許在使用匹配介質的同時壓縮待成像對象的檢測室。根據本發(fā)明，該目的利用根據權利要求1的設備來實現(xiàn)。本發(fā)明基于這樣的認識 壁結構(其一部分是可移動的，而整個壁結構保持不透水)允許限定能夠持有適量流體(比如流體性的匹配介質)的、可變尺寸的測量容積。利用這種檢測室，不需要將光源或檢測器放置為與匹配介質接觸?？梢允褂霉鈱⑺鼈兝绻鈱W耦合到測量容積，或者可以將它們放置到測量容積中的光學窗口之后。根據本發(fā)明的檢測室的一個實施例的特征在于至少一部分壁結構對來自光源的光而言是透明的。該實施例具有以下優(yōu)點壁的透明部分(例如窗口)允許將來自光源的光容易地耦合到測量容積中。根據本發(fā)明的檢測室的另一個實施例的特征在于至少一部分壁結構對于從測量容積發(fā)出的光而言是透明的。該實施例具有以下優(yōu)點壁的透明部分(例如窗口)允許將從測量容積發(fā)出的光容易地耦合到光電檢測器單元。
根據本發(fā)明的檢測室的另一個實施例的特征在于該檢測室進一步包括用于在測量容積的尺寸減小期間收納來自測量容積的流體的溢出區(qū)。該實施例具有以下優(yōu)點在測量容積的容積減小期間從測量容積排出的流體不會不受控地從檢測室濺灑而是保留在溢出區(qū)中。根據本發(fā)明的檢測室的另一個實施例的特征在于該檢測室進一步包括用于在對待成像對象成像之后從測量容積中移除流體的出口。該實施例具有以下優(yōu)點它允許在測量待成像對象之后從測量容積中容易地移除流體。根據本發(fā)明的檢測室的另一個實施例的特征在于所述可移動壁部分可用手移動。 手動地移動該可移動壁部分具有以下優(yōu)點操作者直接控制對測量容積的尺寸的調節(jié)。當待成像對象是將在檢測室中被壓縮的女性乳房時，例如從患者安全的觀點來看這是有利的。手動地移動可移動壁部分可以例如通過手動操作可能連接到齒輪箱的手搖柄以移動可移動壁部分來實現(xiàn)。本發(fā)明進一步涉及一種包括根據本發(fā)明的檢測室的、用于對對象成像的設備。這種設備將受益于任意一個前述實施例。
圖1示意性示出根據本發(fā)明的檢測室；
圖2示意性示出包括根據本發(fā)明的檢測室的成像設備； 圖3示意性示出包括根據本發(fā)明的檢測室的醫(yī)學成像設備。
具體實施例方式圖1示意性示出根據本發(fā)明的檢測室。該檢測室(5)包括壁結構(10)。該壁結構(10)包括可以被移動以改變測量容積(20)的尺寸的可移動壁部分(15)。該可移動壁部分(15)可在垂直于包括窗口(40)的表面的方向上滑行地移動，也參見圖2和圖3中的線 (63)。整個壁結構(10)是密封的，從而使得壁結構(10)是不透水的。因此且通過實例，用于填充測量容積(20)內部在測量期間未被待成像對象填充的空間的流體匹配介質不可能從測量容積(20)泄漏。在該特定實施例中，壁結構(10，15)由兩個圓柱體(25，30)形成，其中一個圓柱體(30)可在另一個圓柱體(25)內部移動。然而，該圓柱形狀不是必需的。圓柱體(25)沿著其縱軸是開口的以允許待成像對象進入如兩個圓柱體(25，30)之間的空間所限定的測量容積(20)。圓柱體(25)的基本圓柱形狀由矩形前板(33)上的虛線半圓指示。 而且，在該特定實施例中，壁結構(10)包括窗口(35，40)，其用于將來自光源(圖中未示出) 的光耦合到測量容積(20)中并且(響應于將來自光源的光耦合到測量容積(20)中)將從測量容積發(fā)出的光耦合到測量容積(20)之外。圖2示意性示出包括根據本發(fā)明的檢測室的成像設備。該成像設備(45)包括用于支撐患者(55)的床形支撐結構(50)。患者(55)以胸部向下的姿勢躺在支撐結構(50)上。 通過支撐結構(50)中的開口，患者的乳房懸垂到根據本發(fā)明的檢測室(60)中。已經結合前一個圖更詳細地討論了這種檢測室(60)的實施例。具有雙頭箭頭的線(63)指示根據本發(fā)明的檢測室(60)中的可移動部分和其運動方向。例如通過將光源(65)放置在圖1中的窗口( 35，40 )之一后面或者通過使用光導(67 )將光源(65 )耦合到測量容積(20 )而將來自光源(65)的光耦合到包含患者乳房的測量容積(20)中。從測量容積(20)發(fā)出的光被耦合到測量容積(20)之外(再次例如通過窗口(35，40)之一或通過使用光導(69))并且被光電檢測器單元(70 )檢測。隨后，使用圖像重構單元(75 )來使用光電檢測器單元的輸出來重構待成像對象(在此情況下為女性乳房)內部的圖像。 圖3示意性示出包括根據本發(fā)明的檢測室的醫(yī)學成像設備。該醫(yī)學成像設備(80) 包括如結合圖2討論的成像設備(45)。在圖3中，成像設備(45)連同患者(55) —起被示出。醫(yī)學成像設備(80)進一步包括允許操作者與醫(yī)學成像設備(80)接口的操作者接口 (85)(例如鍵盤)以及用于顯示待成像對象的的圖像的顯示器(90)。該圖像可以是使用重構單元(75)和來自檢測器單元(70)的輸出重構的混濁介質(例如女性乳房)內部的圖像。
權利要求
1.一種用于對對象成像的檢測室，包括-壁結構，其限定了用于接納待成像對象的測量容積，該壁結構被布置為將來自光源的光耦合到該測量容積中并且將從該測量容積發(fā)出的光耦合到該測量容積之外； -該壁結構中的開口，其用于將所述待成像對象收容在該測量容積中； -可移動壁部分，其包含在該壁結構中，該可移動壁部分可移動以改變由該壁結構圍成的該測量容積的容積，其特征在于包括該可移動壁部分的該壁結構是不透水的。
2.如權利要求1所述的檢測室，其中該壁結構的至少一部分對來自該光源的光是透明的。
3.如權利要求1-2所述的檢測室，其中該壁結構的至少一部分對從該測量容積發(fā)出的光是透明的。
4.如權利要求1-3所述的檢測室，其中該檢測室進一步包括用于在該測量容積的尺寸減小期間收納來自該測量容積的流體的溢出區(qū)。
5.如權利要求1-4所述的檢測室，其中該檢測室進一步包括用于在對所述待成像對象成像之后從該測量容積中排出流體的出口。
6.如權利要求1-5所述的檢測室，其中所述可移動壁部分可用手移動。
7.一種用于對對象成像的設備，包括如權利要求1-6中任一項所述的檢測室。
8.如權利要求6所述的用于對對象成像的設備，其中該設備是醫(yī)學成像設備。
全文摘要
本發(fā)明提出一種檢測室(5)，其包括不透水的測量容積(20)，該測量容積的尺寸可以使用可移動壁部分(15)來改變。這種檢測室(5)允許壓縮待成像對象以及使用匹配介質填充測量容積(20)內部未被待成像對象填充的空間。
文檔編號A61B5/00GK102164534SQ200980137739
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月21日 優(yōu)先權日2008年9月26日
發(fā)明者J. 哈根 A., 庫恩 A., 米勒 A., 帕拉克 P. 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司