專利名稱：通過經(jīng)陰道的nirs監(jiān)測排尿動力學(xué)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生理學(xué)近紅外光譜術(shù)(NIRS)領(lǐng)域。本發(fā)明更特別地涉及NIRS在泌尿 科診斷應(yīng)用中的用途。
背景技術(shù)：
尿失禁或不自主漏尿是一種影響大部分人群的病癥，但尤其在女性中普遍存在 (Melville等人2005)。尿失禁可以以不同形式存在，例如應(yīng)激性尿失禁和急迫性尿失禁， 或兩種形式的混合。尿節(jié)制依賴于很多因素，包括膀胱壁周圍的逼尿肌松弛和尿道周圍的 尿道括約肌及其結(jié)構(gòu)(包括血管)的正確活性(Smith等人2006)。膀胱或尿道括約肌中肌 肉活性的異常還可能引起其他問題，例如膀胱過于活躍或排尿不凈。導(dǎo)致膀胱功能異常(例如膀胱過于活躍或尿失禁)的膀胱逼尿肌的異常可能由例 如逼尿肌活性受損或逼尿肌的神經(jīng)連接受損所引起(Semins和Chancellor，2004)。監(jiān)測逼 尿肌的活性為泌尿科醫(yī)師診斷或監(jiān)測患有例如尿失禁或膀胱過于活躍之病人的膀胱功能 提供有用的信息。傳統(tǒng)的尿動力學(xué)檢測不能直接測定膀胱肌肉的活性。為此，已經(jīng)應(yīng)用了其 他的成像技術(shù)，但也不能提供膀胱肌肉活性的詳細(xì)信息。例如，已經(jīng)在膀胱充盈及排空實驗 中應(yīng)用超聲波造影術(shù)(ultrasonography)來測定脊髓受損的動物的膀胱容量(Keirstead 等人2005)。在另一項研究中，使用多層平面回波成像術(shù)(multi-slice echo-planar imaging)來估測膀胱容量和其形態(tài)。導(dǎo)致尿失禁的尿道括約肌的缺陷或異?？捎珊芏嗖煌囊蛩匾?，例如骨盆手 術(shù)、分娩以及骨盆損傷后尿道壓迫和支托能力的喪失、腰骶神經(jīng)病變以及由衰老引起的肌 肉強(qiáng)度的喪失(Macura等人2006)?？梢岳么罅康囊延屑夹g(shù)對尿道括約肌和其他結(jié)構(gòu)例 如血管進(jìn)行評估，例如尿動力學(xué)測定、膀胱尿道鏡檢查、膀胱尿道照相術(shù)、超聲波造影術(shù)和 磁共振成像術(shù)(Macura等人2006)。仍需要改進(jìn)設(shè)備和方法，以便對尿道括約肌及其結(jié)構(gòu)的 活性和狀態(tài)進(jìn)行精確監(jiān)測和/或成像。尿失禁通常可能與骨盆底肌強(qiáng)度弱和/或尿道括約肌強(qiáng)度弱有關(guān)，所述強(qiáng)度弱可 能是或不是由妊娠期間陰道分娩所引起。普遍認(rèn)為強(qiáng)化骨盆底肌和/或尿道括約肌可能是 有益的，在妊娠中有助于妊娠期分娩和防止隨后尿失禁的發(fā)生，或在非妊娠相關(guān)的情況下 例如改善或降低尿失禁的發(fā)生(Vasconcelos等人2006 ;de Oliveira等人2007)。在骨盆 底肌或尿道括約肌強(qiáng)化鍛煉中利用生物反饋是一種提高這些練習(xí)的效果的方法。文獻(xiàn)中 描述了幾種在這些鍛煉過程中進(jìn)行生物反饋監(jiān)測的方法，包括肌電圖(electromyography， EMG)、陰道壓力儀、超聲波或測定陰道內(nèi)壓力(Peschers等人2001)。近紅外光譜術(shù)(NIRS)是一種已經(jīng)用于多種不同的生物醫(yī)學(xué)用途的技術(shù)，例如監(jiān) 測血液的氧合作用和血紅蛋白含量、測定腦活性和評估不同的組織。在近紅外光譜(特別 是700至llOOnm之間)中，身體中光的主要吸收者是存在于血紅蛋白、氧基血紅素、水和 脂質(zhì)中的生色團(tuán)。在實踐中，NIR光穿透例如皮膚、骨、肌肉和軟組織等組織時，被生色團(tuán)吸 收。這些生色團(tuán)對NIRS光的吸收能力不同，這取決于氧合的改變。由于可見光譜中(例如450-700nm)的光通常被不同的組織成分削弱，所以其只能穿透組織較短的距離。在近紅外 光譜中，組織的穿透高得多，高至幾厘米，從而允許對不同組織的性質(zhì)進(jìn)行非侵入性監(jiān)測。 例如，美國專利公開2006/0276712公開了利用近紅外光經(jīng)皮膚監(jiān)測膀胱逼尿肌的方法和設(shè)備。組織對近紅外光的透明度與單個生色團(tuán)的特定吸收光譜之間的獨特關(guān)系是臨床 近紅外光譜學(xué)的基礎(chǔ)。在利用NIRS的研究中，主要的目標(biāo)生色團(tuán)是血紅蛋白，其在氧合狀 態(tài)(02Hb)和脫氧狀態(tài)(HHb)下對NIR光譜的消光系數(shù)(吸收的特征)不同。線粒體呼吸 鏈的終端酶細(xì)胞色素c氧化酶(CCO)也根據(jù)其氧化還原狀態(tài)而對NIR光譜的吸光度不同， 盡管CCO對整體吸收的貢獻(xiàn)比血紅蛋白要少很多(大約十分之一)。臨床上使用的大部分OTRS設(shè)備是連續(xù)性波長的裝置，其具有發(fā)射多個波長的光 脈沖至組織中的激光器和檢測未吸收的返回光子的傳感器。非連續(xù)性波長下光吸收的變化 產(chǎn)生原始的光學(xué)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)可以利用修正后的Lambert-Beer定律而經(jīng)軟件算法轉(zhuǎn)換 成每個生色團(tuán)的濃度變化。臨床上應(yīng)用的NIRS數(shù)據(jù)處理中的相關(guān)算法和軟件也解決了由 人體組織的性質(zhì)所帶來的諸多局限性，包括NIR光的路徑長度和因分散于視野之外而不能 被檢測到的光子損失。體內(nèi)光分散的完整區(qū)域范圍通常是未知的，使得每個生色團(tuán)的起始濃度也通常是 未知的。因此，臨床上NIRS通常測定濃度相對于起始基線的濃度絕對變化。隨著實時采樣 和數(shù)據(jù)的圖形轉(zhuǎn)換，可以獲得生色團(tuán)濃度的變化模式及變化量，并用于推斷被測組織中正 在發(fā)生的生理變化。這些變化包括02Hb增多或減少(一種對氧含量的間接測定)；總血紅 蛋白增多或減少(血容量的變化)；02Hb突然減少，并同時伴有HHb增多(缺血)；和02Hb 逐漸減少而HHb增多(缺氧)。由于在線粒體中，細(xì)胞色素c氧化酶驅(qū)動> 95%的氧消耗 和腺苷三磷酸(ATP)合成，CCO氧化還原狀態(tài)的變化可以提供細(xì)胞水平上有關(guān)電子傳遞和 氧化磷酸化的信息。闡明包括02Hb、HHb和CCO信號變化的NIRS數(shù)據(jù)可以深入了解氧的利 用、能量動力學(xué)和細(xì)胞運(yùn)行是否良好。連續(xù)性波長的NIRS設(shè)備典型地包括以下元件a)用于每種被測生色團(tuán)的至少一 個脈沖激光二極管。典型地，激光器發(fā)射1、2或4種波長介于729至920nm的近紅外波長 范圍之間的光，光譜寬度為5nm，脈沖以2kHz的循環(huán)頻率持續(xù)100納秒；b)光纖束，用于將 光從發(fā)射源傳遞至組織界面(探頭或貼片)并回傳至設(shè)備；c)光極，位于組織界面上，向 組織發(fā)射光并接收返回光子；d)光子計數(shù)的硬件(光電倍增器或光電二極管)；d)裝有軟 件的計算機(jī)，所述軟件包含可以將原始光學(xué)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成生色團(tuán)濃度并儲存和顯示數(shù)據(jù)的算 法·’e) 一種視覺顯示，其中NIRS數(shù)據(jù)典型地隨時間以圖形顯示。一些設(shè)備提供了多波長的 選擇，可以選擇使用多于一個的數(shù)據(jù)通道對不同位點進(jìn)行對比；幾種設(shè)備還引入了額外的 空間分辨力，用以測定氧合的血紅蛋白占組織全血紅蛋白的比率，作為測定組織氧合作用 的指標(biāo)顯示；也可以利用發(fā)射器和接收器陣列以區(qū)域圖的形式進(jìn)行監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的多個方面涉及本文的如下示例可以經(jīng)陰道的NIRS探頭來探測功能性 泌尿組織，例如尿道括約肌、膀胱逼尿肌和骨盆底肌肉組織，以獲得臨床相關(guān)信息。本發(fā)明 相應(yīng)提供利用NIRS對泌尿組織如尿道括約肌和/或膀胱和/或骨盆底肌肉組織進(jìn)行經(jīng)陰
5道監(jiān)測或成像的方法和設(shè)備。在一個方面中，本發(fā)明提供一種近紅外光譜分析系統(tǒng)，其適于經(jīng)陰道監(jiān)測靶組織 活性，例如為診斷目的對人患者進(jìn)行非侵入性監(jiān)測。靶組織可以為例如泌尿生殖肌肉，或與 尿動力學(xué)相關(guān)的其他組織，例如尿道括約肌和/或膀胱逼尿肌。該系統(tǒng)可以包括探頭本體，其可以是例如長的和基本上管狀的，具有基本上光滑 的外表面，其成形為插入由陰道壁限定的陰道腔中。探頭本體可設(shè)置外部柄，有助于放置探 頭，以恰當(dāng)?shù)囟ㄎ还鈽O。近紅外光發(fā)射器可以容納在探頭本體中，例如其位置允許由發(fā)射器發(fā)射的近紅外 光通過探頭本體的發(fā)射器端口部分傳至探頭本體外。近紅外光收集器也可以容納在探頭本 體中，與發(fā)射器間隔開，其位置允許由發(fā)射器發(fā)射的近紅外光穿過陰道壁，與泌尿生殖肌肉 相互作用，并通過例如探頭本體的收集器端口部分返回至探頭本體，然后被收集器收集以 作為收集的光信號。探頭本體的發(fā)射器和收集器端口部分可以為例如基本可透過近紅外 光，或者可適于包括濾光器。近紅外光信號源可設(shè)置為與發(fā)射器聯(lián)通，以控制發(fā)射器的近紅外光發(fā)射。近紅外 光檢測器可設(shè)置為與收集器聯(lián)通，以檢測所述收集的光信號。外部接口可以連接至探頭，用 于與光信號源和光檢測器聯(lián)通，以例如允許操作人員在體外操作光信號源和監(jiān)測所收集的 光信號。在一些實施方案中，近紅外光發(fā)射器和收集器(光極)可以在探頭本體內(nèi)相隔光 極間距(interoptode distance)，所述光極間距能夠產(chǎn)生光子通道，以最大程度地探測目 標(biāo)組織，而不是目標(biāo)組織表面或更深處的組織。因此，可以結(jié)合探頭定位和光極間距來選擇 靶組織，由此避開非靶組織例如陰道壁或骨盆內(nèi)組織或膀胱內(nèi)容物?？梢赃x擇探頭和光極 的構(gòu)造，例如使得能夠?qū)θ缦陆M織中的生色團(tuán)濃度變化進(jìn)行NIRS監(jiān)測a)骨盆底的泌尿生 殖肌肉，b)膀胱后壁的逼尿肌，c)中段尿道的尿道括約肌和/或括約肌周圍的脈管叢，和/ 或其他在解剖學(xué)上與陰道相關(guān)的生理學(xué)靶組織。外部接口可以設(shè)置為包括輸出設(shè)備，并且所述接口可以設(shè)置為將指示泌尿生殖肌 肉活性的信息顯示在所述輸出設(shè)備上。在選定的實施方案中，第二紅外光收集器容納在探頭本體中，與發(fā)射器間隔開。第 二紅外光收集器的可以定位為允許發(fā)射器所發(fā)射的近紅外光穿過陰道壁的第二部分，與第 二泌尿生殖肌肉相互作用，并通過例如探頭本體的收集器端口部分返回至探頭本體，然后 被收集器收集以作為收集的光信號。根據(jù)本發(fā)明的一個替代方面，提供了一種對靶組織進(jìn)行經(jīng)陰道的NIRS監(jiān)測的方 法，例如非侵入性監(jiān)測人患者。為了記錄周期性或連續(xù)性監(jiān)測信號，本發(fā)明的探頭可以插入 由陰道壁限定的陰道腔中?？梢圆僮髋c發(fā)射器聯(lián)通的近紅外光信號源，以控制發(fā)射器的近 紅外光發(fā)射。還可以操作與收集器聯(lián)通的近紅外光檢測器，以檢測收集的光信號。還可以 操作輸出設(shè)備，以顯示指示靶組織例如泌尿生殖肌肉活性的信息。在一個替代方面中，本發(fā)明提供一種對靶組織例如泌尿肌肉活性進(jìn)行非侵入性經(jīng) 陰道監(jiān)測的設(shè)備。該設(shè)備可以包括如上所述的探頭本體和設(shè)置為與該探頭本體聯(lián)通的裝 置，其包括用于向發(fā)射器傳送近紅外光信號的裝置；和用于向體外傳送收集的光信號的裝 置。與探頭本體聯(lián)通的裝置可以包括例如近紅外光信號源，其與發(fā)射器聯(lián)通以控制發(fā)射器的近紅外光發(fā)射；和近紅外檢測器，其與收集器聯(lián)通以檢測收集器收集的近紅外光。與探頭 本體聯(lián)通的裝置還可以包括外部接口，其與光信號源和光檢測器聯(lián)通，以使操作人員操作 光信號源和在體外監(jiān)測光檢測器。本發(fā)明還提供對靶組織進(jìn)行經(jīng)陰道監(jiān)測的方法，例如對泌尿肌肉活性進(jìn)行非侵入 性監(jiān)測。該方法可以包括將近紅外光發(fā)射器置于陰道前穹窿(anterior vaginal roof)附 近的陰道腔中，使得該發(fā)射器發(fā)射的近紅外光穿過陰道穹窿并與靶組織例如泌尿生殖肌肉 相互作用?？梢詫⒔t外光收集器設(shè)置在陰道前穹窿附近的陰道腔中，并與發(fā)射器間隔開， 以收集與泌尿生殖肌肉相互作用的光以作為收集的光信號。可以操作與發(fā)射器聯(lián)通的近紅 外光信號源，以控制發(fā)射器的近紅外光發(fā)射?？梢圆僮髋c收集器聯(lián)通的近紅外檢測器，以監(jiān) 測收集的光信號，其中所述收集的光信號提供有關(guān)泌尿肌肉活性的信息。探頭可以例如成 形為使陰道壁與探頭接合以向發(fā)射器端口和收集器端口加偏壓，從而與陰道前穹窿并置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種對患者中的靶組織進(jìn)行監(jiān)測或成像以提供受試 者中組織的生物反饋監(jiān)測的方法。該方法包括1)在患者體內(nèi)或其上放置一個或更多個NIRS發(fā)射器和/或一個或更多個NIRS檢 測器，使得所述NIRS發(fā)射器和/或收集器緊靠靶組織；2)從發(fā)射器發(fā)射NIR光至靶組織上或穿過靶組織，同時利用收集器收集從靶組織 反射的或穿過靶組織的NIR光；3)利用一個或更多個光檢測器檢測收集器所收集的NIR光；4)將NIRS數(shù)據(jù)傳送至可以被感知的輸出設(shè)備，以提供生物反饋監(jiān)測。根據(jù)本發(fā)明的一些方面，靶組織可以是一個或更多個尿道括約肌、膀胱或骨盆底 肌組織。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，NIR發(fā)射器和/或收集器可以是內(nèi)部NIRS探頭的組件。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，NIR發(fā)射器和/或收集器可以通過陰道插入體內(nèi)并定位至靶組織 附近。發(fā)射器和/或收集器可以是陰道NIRS探頭的組件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，NIRS 射器和/或收集器可以通過尿道插入體內(nèi)并定位至靶組織附近。NIR發(fā)射器和/或收集器 可以是尿道NIRS探頭的組件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，NIRS發(fā)射器和/或收集器可以通 過直腸插入體內(nèi)并定位至靶組織附近。NIRS發(fā)射器和/或收集器可以是直腸NIRS探頭的 組件。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，可以提供生物反饋，以幫助進(jìn)行為強(qiáng)化尿道括約肌和/或骨 盆底肌而設(shè)計的鍛煉。該鍛煉可以是Kegel鍛煉。


圖1示出利用本發(fā)明的經(jīng)陰道OTRS探頭收集的數(shù)據(jù)所進(jìn)行的生物反饋監(jiān)測，所述 探頭包括光纖發(fā)射器和接收器。該圖顯示4個對尿道括約肌收縮(尿道括約肌)的NIRS 掃描。圖2示出根據(jù)本發(fā)明收集的OTRS數(shù)據(jù)，其顯示所有3個參數(shù)均表現(xiàn)穩(wěn)定的基線 期，隨后4次重復(fù)的骨盆底肌自主性收縮短暫保持，然后松弛(顯示了每次收縮、松弛或靜 止指令的時間)。圖3示出利用本發(fā)明的經(jīng)陰道NIRS監(jiān)測系統(tǒng)在逼尿肌后壁(穿過前陰道壁)中 測量的自然排空時的生色團(tuán)變化。圖4示出利用本發(fā)明的經(jīng)陰道NIRS監(jiān)測系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，其包括所有4個參數(shù)均表現(xiàn)穩(wěn)定的基線期，隨后4次重復(fù)的骨盆底肌自主性短暫保持并隨后松弛。圖5 利用圖4中氧合血紅蛋白的數(shù)據(jù)表明，在重復(fù)性肌肉收縮過程中測定NIRS 參數(shù)的情況下，Hb02變化率的斜率可用于量化骨盆底肌的生理反應(yīng)/重新氧合。Hb02參數(shù) 代表耗氧量，藉此可以對肌肉的“健康”或其生理效力進(jìn)行定量。在該實施例中通過陰道探 頭獲得的數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)中一致，其證明在鍛煉過程中通過NIRS測定的肌肉氧合血紅蛋白的 濃度變化反映了鍛煉強(qiáng)度和代謝率(Boushel等人，1998)。圖6 是陰道腔中放置有本發(fā)明NIRS探頭的女性泌尿生殖道的示意圖，其示出的 探頭上的柄用于輔助光極的正確取向和放置。所示探頭在其中線有一個發(fā)射器和兩個傳感 器。如圖所示，位于探頭末端的遠(yuǎn)端發(fā)射器和傳感器的組合可以根據(jù)解剖位置定位且具有 光極間距，以允許穿過陰道前壁對膀胱逼尿肌進(jìn)行NIRS監(jiān)測。更近端的發(fā)射器和傳感器組 合(更靠近探頭柄)可以根據(jù)解剖位置定位且具有最佳的光極間距。圖7 是成人Hb的消光系數(shù)和在NIR光譜內(nèi)氧合血紅蛋白(Hb02)、脫氧血紅蛋白 (Hb)和細(xì)胞色素c氧化酶(CtOx)的吸光度變化的圖示，其反映出如下事實本發(fā)明的替代 實施方案可以使用從約700nm至約1300nm的多種波長的近紅外光(Delpy和Cope，1997)。圖8 是本發(fā)明中用于經(jīng)陰道探測膀胱逼尿肌的NIRS系統(tǒng)的構(gòu)造的圖示；其示出 在光極發(fā)射器和接收器之間穿過組織的“香蕉”狀光子路徑(圖6中也有體內(nèi)的圖示)，以 及NIRS穿透的有效深度一大約為本發(fā)明探頭的發(fā)射器和接收器之間間距的一半。圖9 示出本發(fā)明的探頭，其包括由配置為監(jiān)測膀胱逼尿肌和中段尿道的一次性 透明塑料的陰道窺鏡制成的本體。所示發(fā)射器和傳感器(小的銀色方塊)顯示為通過泡沫 嵌件固定。近端(括約肌)和遠(yuǎn)端(膀胱)的傳感器和發(fā)射器與三根細(xì)纖維光纜連接。這 些元件通過光纖維接口(具有固定螺絲的黑塊)從NIRS設(shè)備連接至標(biāo)準(zhǔn)直徑的光纜(未 顯示)。帶殼窺鏡的柄有助于在監(jiān)測過程進(jìn)行正確的定位和保持穩(wěn)定。發(fā)明詳述定義本文所用的“受試者”是指動物，例如鳥類或哺乳動物。具體的動物包括大鼠、小 鼠、狗、貓、牛、羊、馬、豬或靈長類動物。所述受試者還可以是人，或者稱為患者。所述受試 者還可以是轉(zhuǎn)基因動物。所述受試者可以還是嚙齒動物，例如小鼠或大鼠。術(shù)語“靶組織”是指受試者內(nèi)可以用本發(fā)明的方法和設(shè)備分析的任何組織。所述 組織可以包括但不限于泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)或消化系統(tǒng)的組織。靶組織還可以包括泌尿系 統(tǒng)、生殖系統(tǒng)或消化系統(tǒng)周圍的或與之相連的組織。根據(jù)本發(fā)明的某些實施方案，靶組織可 以是膀胱組織。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方案，靶組織可以是尿道括約肌組織?！澳虻览s肌(urethral sphincter)”也可被稱為“尿道括約肌(sphincter urethrae) 尿道括約肌是用于控制尿從膀胱中流出的肌肉的總稱。這些肌肉包圍在尿道 周圍，尿道是將膀胱與體外相連并允許尿從膀胱流至體外的管道。當(dāng)尿道括約肌收縮時，尿 道關(guān)閉。有兩個不同的肌肉區(qū)域位于膀胱頸的內(nèi)括約肌，和外括約肌或遠(yuǎn)側(cè)括約肌。男性 的括約肌一般比女性強(qiáng)很多。“尿膀胱”，或本文中所稱的“膀胱”，是一種中空的、可擴(kuò)張的(或有彈性的)肌肉 型器官，在哺乳動物中位于骨盆底。其負(fù)責(zé)在排尿前將腎排出的尿收集起來。尿通過輸尿 管進(jìn)入膀胱并通過尿道排出。逼尿肌是一層由以螺旋束、經(jīng)線束和環(huán)形束排列的平滑肌纖
8維構(gòu)成的尿膀胱壁。當(dāng)膀胱擴(kuò)張時，信號傳至副交感神經(jīng)，使逼尿肌收縮。這促使膀胱通過 尿道排尿。為了使尿排出膀胱，自動控制的內(nèi)括約肌和自主控制的外括約肌必須是松弛的。 這些肌肉出現(xiàn)問題會導(dǎo)致尿失禁。術(shù)語“骨盆底肌”是指肛提肌纖維、尾骨肌以及擴(kuò)展骨骨盆底部區(qū)域的相關(guān)結(jié)締組 織。骨盆底肌很重要，可以為骨盆臟器(器官)例如膀胱、腸、子宮(女性中)提供支撐，并 作為尿道括約肌和肛門括約肌的一部分保持尿節(jié)制。為強(qiáng)化骨盆底肌而設(shè)計的鍛煉通常被 稱為“Kegel鍛煉”。“近紅外” (“NIR” )是指700nm至2500nm之間范圍的任何光?！敖t外光 譜”(“NIRS”)是指利用光譜學(xué)設(shè)備分析NIR?！癗IRS設(shè)備”，或本文中所稱的“NIRS儀器” 或“NIRS系統(tǒng)”，一般包括以下某些或所有組件NIR光源、NIR光傳感器、用于分析數(shù)據(jù)或分 析傳感器所收集或產(chǎn)生的信號和/或控制光源的計算機(jī)系統(tǒng)、用于在系統(tǒng)的不同元件之間 傳遞光的光導(dǎo)器和用于在系統(tǒng)的不同元件之間傳遞電信號的電連接器。NIRS設(shè)備還可以 包括一個或更多個以下元件光發(fā)射器和光傳感器。NIRS設(shè)備的實例是Artinis Medical Systems (荷蘭)的OxymonMklll連續(xù)波長性近紅外儀。適用于本發(fā)明的其他MRS儀器可 以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的?！肮獍l(fā)射器”或本文中所稱的“發(fā)射器”、“NIR發(fā)射器”或“NIR光發(fā)射器”，是適于引 導(dǎo)或投射NIR光使其到達(dá)、進(jìn)入或穿過靶組織的任何設(shè)備。光發(fā)射器典型地包括或連接至 “光源”或本文中所稱的“NIR光源”。光源是能夠產(chǎn)生NIR光的設(shè)備，其可以包括但不局限 于激光、激光燈、LED等。根據(jù)本發(fā)明的說明書，適宜光源的選擇是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)。在 本發(fā)明的上下文中，光源本身可以是光發(fā)射器，因而直接提供NIR光至靶組織?；蛘?，光源 可以在物理上與實際上提供NIR光至靶組織的光發(fā)射器不同。在這種情況下，光源發(fā)出的 光可以通過光導(dǎo)器傳遞至光發(fā)射器，使NIR光通過光導(dǎo)器從光源運(yùn)行至光發(fā)射器，并隨后 于發(fā)射器中被引導(dǎo)或投射以到達(dá)、進(jìn)入或穿過靶組織。適于本發(fā)明目的的光導(dǎo)器實例是纖 維光纜。光源可以通過用于控制電源脈沖時機(jī)的外部系統(tǒng)軟件控制?！肮馐占鳌被虮疚闹兴Q的“收集器”或“NIR光收集器”，是能夠接收或收集由 靶組織反射的或穿過靶組織的光的設(shè)備。收集的光可以隨后傳遞至另一設(shè)備進(jìn)行分析，例 如光檢測器?！肮鈾z測器”或本文中所稱的“檢測器”或“NIR光檢測器”，能夠?qū)⒂砂薪M織 反射的或穿過靶組織的光分成目標(biāo)波長區(qū)域，并提供與每個目標(biāo)區(qū)域的光發(fā)射成比例的信 號。本文中所述方法、儀器和系統(tǒng)可以包括一個或更多個檢測器。在本發(fā)明的某些實施方 案中，光檢測器本身可以作為光收集器。在這種情況下，靶組織發(fā)出的NIR光可以被光檢測 器收集和探測。在本發(fā)明的其他實施方案中，光收集器可以在物理上與光檢測器不同。在 這種情況下，收集器所收集的由靶組織反射的或穿過靶組織的NIR光可以通過光導(dǎo)器從光 收集器傳導(dǎo)至光檢測器，因而將收集的光從光收集器傳遞至光檢測器。光檢測器可以通過 例如系統(tǒng)軟件控制，并且開始采集和積分的時間可以與光源的開關(guān)和脈沖以及生理活動同 步化。如作為本發(fā)明的一部分描述的，光檢測器可與NIRS儀器相連，或者如前所述可以是 NIRS儀器中的集成組件。在另一些方面中，本發(fā)明提供監(jiān)測泌尿動力學(xué)的方法和設(shè)備，包括對泌尿組織例 如膀胱和尿道括約肌進(jìn)行鑒定、定位、監(jiān)測、診斷和成像。在選定的實施方案中，可以獲得尿 道括約肌、膀胱逼尿肌后壁和骨盆底肌之生色團(tuán)濃度的重復(fù)性變化。將本發(fā)明的經(jīng)陰道系統(tǒng)應(yīng)用于膀胱逼尿肌后壁與臨床特別相關(guān)，因為在可能不能施行恥骨弓NIRS的肥胖病人 中，陰道方法提供了 一種獲得逼尿肌數(shù)據(jù)的替代方法。在本發(fā)明的一個方面中，通過NIRS 檢測到的尿道括約肌和周圍血管叢的生理變化增加了額外的、與排尿障礙(包括尿失禁) 分類相關(guān)的生理信息。本發(fā)明的一個附屬方面是認(rèn)識到提肌中存在自主性尿道括約肌的分支，其促進(jìn)尿 道括約肌和肛門括約肌。這是相關(guān)的，原因是常常存在涉及整個提肌的共同的松弛程度，特 別是在女性中。本發(fā)明提供了能夠監(jiān)測這些靶組織的系統(tǒng)。本發(fā)明的NIRS探頭可以整合有其他治療或診斷組件，例如用于其他成像過程如 超聲波、MRI或多普勒的元件，和/或例如可包括EMG或電刺激的壓力探頭。這樣，本發(fā)明 的NIRS數(shù)據(jù)可與其他診斷或治療方法進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在本發(fā)明的一些實施方案中，OTRS設(shè)備 可與其他醫(yī)療設(shè)備結(jié)合使用，所述醫(yī)療設(shè)備例如一種成像設(shè)備如超聲波設(shè)備，或一種外科 手術(shù)設(shè)備。這樣，NIRS探頭系統(tǒng)可用于引導(dǎo)或指導(dǎo)外科手術(shù)設(shè)備，或可用于在外科手術(shù)過 程中監(jiān)測靶組織的其他特征，從而改進(jìn)外科手術(shù)治療。在一個方面中，本發(fā)明提供一種獨立無線設(shè)備?；颊呖梢岳缭诩沂褂眠@樣的設(shè) 備，例如測定其骨盆底鍛煉時的一致性和順應(yīng)性。這樣可以收集到數(shù)據(jù)，使得能夠量化骨盆 底肌訓(xùn)練的效率。在本發(fā)明的某些實施方案中，用于監(jiān)測靶組織的NIRS設(shè)備可以是便攜式 的。設(shè)備中的多種元件可與設(shè)備中的其他組件在物理上分離。NIRS探頭可以例如包括NIR 光發(fā)射器和檢測器/收集器，然后由檢測器/收集器所輸出的信號可被無線地傳遞至遠(yuǎn)端 以做進(jìn)一步處理，并隨后顯示輸出信號。輸出顯示設(shè)備可以是計算機(jī)屏幕或者視覺輸出的 顯示器?；蛘撸敵隹梢允锹犛X的或觸覺的。設(shè)備的遠(yuǎn)端組件可以通過多種模式進(jìn)行聯(lián)通， 所述模式包括但不限于藍(lán)牙、Wi-Fi、光學(xué)、無線電信號等。在替代的實施方案中，用于信號傳輸?shù)奶筋^連接物可以例如是光纜，其可以例如 與NIRS監(jiān)測設(shè)備聯(lián)通，所述NIRS監(jiān)測設(shè)備例如是二通道NIRS監(jiān)測器。額外的發(fā)射器和傳 感器對可以添加至探頭中，并且額外的通道可用于多通道設(shè)備上。發(fā)光二極管(LED)可以 用于設(shè)備中，取代所使用的激光器和無線技術(shù)，以便例如制成能夠?qū)崟r傳遞數(shù)據(jù)和圖像至 膝上型電腦或類似監(jiān)測儀器的手持式無線設(shè)備。單個發(fā)射器(LED或激光器)和位置與發(fā) 射器有固定間距的一系列傳感器在空間上分離的構(gòu)造也可與相關(guān)軟件一起使用，以對不同 深度的組織進(jìn)行最佳監(jiān)測。本發(fā)明系統(tǒng)已用于在一系列的研究中獲得數(shù)據(jù)，其表明，利用本發(fā)明的系統(tǒng)所檢 測到的生色團(tuán)濃度的變化模式在自主性骨盆底收縮過程中在患者內(nèi)是可再現(xiàn)的。隨著內(nèi)腹 壓的增加，由咳嗽或自主性瓦耳薩耳瓦動作(Valsalva maneuver)產(chǎn)生的變化模式產(chǎn)生獨 特的和可再現(xiàn)性的特征。在自然排尿過程中，其變化模式可與進(jìn)行經(jīng)皮NIRS時在逼尿肌前 壁中觀察到的變化模式相當(dāng)。本發(fā)明的一個方面涉及靶組織的NIRS生物反饋監(jiān)測?？梢岳肗IRS儀器檢測靶 組織中與尿流動和尿功能相關(guān)的生理變化，并且這些變化可用于生物反饋目的。發(fā)明人還 已證實，靶組織中的這種生理變化可以利用NIRS橫過或穿過介入組織例如女性患者中陰 道和尿道之間的組織來檢測。關(guān)于本發(fā)明中與生物反饋相關(guān)的方面，本發(fā)明的NIRS數(shù)據(jù)可以例如用于量化骨 盆底鍛煉的效率，并為病人優(yōu)化再鍛煉提供目標(biāo)。也可以使用已有的方法對骨盆底NIRS數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使得氧合血紅蛋白的變化率尤其提供與疲勞度相關(guān)的信息，由此提供由生物 反饋鍛煉技術(shù)產(chǎn)生的肌肉功能改善。由于骨盆底功能障礙繼發(fā)尿失禁的高發(fā)率，所以需要 一種技術(shù)來量化生物反饋鍛煉的效率。在一些實施方案中，本發(fā)明提供利用NIRS設(shè)備對靶組織進(jìn)行生物反饋監(jiān)測的方 法。在本發(fā)明的某些實施方案中，本發(fā)明的NIRS設(shè)備可以以探頭設(shè)備的遠(yuǎn)端緊靠靶組織的 方式使用。這樣，光發(fā)射器可以發(fā)射NIR光至靶組織，并且可以通過緊靠靶組織的收集器或 檢測器收集和檢測被反射或透射的光。NIRS設(shè)備可以是陰道NIRS探頭。在選定的實施方 案中，內(nèi)部NIRS設(shè)備的發(fā)射器和/或收集器可設(shè)置為緊靠靶組織，例如尿道括約肌組織。通 過這樣使用NIRS設(shè)備，可以將設(shè)備的輸出信號提供給患者以用于生物反饋監(jiān)測，使得患者 可以感知輸出信號并由此調(diào)節(jié)其活動。生物反饋可用于強(qiáng)化骨盆底肌或尿道括約肌的活動 中。強(qiáng)化運(yùn)動可以是Kegel鍛煉。生物反饋可用于監(jiān)測和評價治療性鍛煉。生物反饋也可 用于測定或量化鍛煉對括約肌功能的影響，或確定例如鍛煉中括約肌的疲勞度。輸出可以 是視覺的、聽覺的、觸覺的，等等。本發(fā)明的多個方面中，OTRS生色團(tuán)濃度的變化排尿期間明顯，其在健康和疾病狀 態(tài)下各不相同。根據(jù)本發(fā)明所收集的數(shù)據(jù)可以例如表明影響逼尿肌生理功能的膀胱病理。 例如，可以觀察到肌肉厚度、收縮性、氧合作用和血液動力學(xué)的變化。根據(jù)本發(fā)明所收集的 數(shù)據(jù)表明，在膀胱排尿周期中，經(jīng)NIRS監(jiān)測的生色團(tuán)濃度變化與經(jīng)尿動力學(xué)測定的壓力之 間存在同步性。這證明了本發(fā)明的一個方面，其涉及可以通過檢測氧合作用和尿動力學(xué)的 變化來監(jiān)測壓力對膀胱功能的影響。本發(fā)明的一些方面涉及對一系列生理特征或病理進(jìn)行監(jiān)測或診斷。例如，正確表 征女性排尿障礙的性質(zhì)可涉及記錄逼肌尿和括約肌的信息兩者。由骨盆底肌無力引起的尿 失禁可能需要評估所有的這三種組織。生物反饋和骨盆底鍛煉主要需要監(jiān)測自主收縮后骨 盆底肌的能力和恢復(fù)情況，但在一些階段也可能需要評定一些括約肌的信息?？梢赃x擇探頭的構(gòu)造，以使其能夠?qū)ξ挥诳蓹z測的病理位置處的組織進(jìn)行最佳監(jiān) 測。這些位置可以包括例如膀胱后壁、尿道括約肌和周圍的血管叢，以及骨盆底肌。進(jìn)行最 佳監(jiān)測需要NIRS發(fā)射器和傳感器光極在解剖學(xué)上靠近目標(biāo)組織，而電極之間的間隔固定， 以獲得對靶組織的最佳光子監(jiān)測。光極間距(I0D)有效地聚焦NIRS監(jiān)測，以從靶組織獲得 最大量的信息。相應(yīng)地，基于光子在光極之下大約半光極間距的深度時透過度最佳的原理 (如圖8示出的)，可以對替代過程優(yōu)化光級間距。在一些實施方案中，可以選擇大約2cm 的光極間距，以使光子良好地透過1cm，例如以穿過陰道壁?？梢赃x擇較短的I0D作為探測 更為表面的層的手段，且選擇更寬的I0D來監(jiān)測更深處組織。相應(yīng)地，調(diào)節(jié)I0D來獲得選定 靶組織的最佳組織透過性和監(jiān)測。其范圍可以為例如1至3cm。在一種替代方法中，NIRS 可以以空間分離的構(gòu)造來使用，其中具有一個發(fā)射器和幾個收集器，例如3個收集器，收集 器與發(fā)射器間隔固定距離-例如1、1. 5和2cm。這種構(gòu)造可用于進(jìn)行微細(xì)的監(jiān)測，從而提供 收集器信號，該信號可單獨進(jìn)行分析以提供來自替代組織深度的信息。盡管本文公開了本發(fā)明的多個實施方案，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以根據(jù)本領(lǐng)域 技術(shù)人員的公知常識做出許多變化方案和修改方案。這些修改方案包括用已知等同物替換 本發(fā)明的任意方面，從而以基本上相同的方式獲得相同的效果。數(shù)值范圍包括定義范圍的 數(shù)值。術(shù)語“包括”在本文中是開放式術(shù)語，其基本等同于詞組“包括但不局限于”，并且其變化形式也有相應(yīng)含義。本文中所用的單數(shù)形式也包括復(fù)數(shù)個指代物，除非文中另有清楚 的相反說明。因此，例如，“物體”的指代包括多于一個這樣的物體。本文中所引用的參考文 獻(xiàn)并非承認(rèn)這些參考文獻(xiàn)均是本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。說明書中引用的任何優(yōu)先權(quán)文件和出版 物，包括但不局限于專利和專利申請，通過引用并入本文，如同表明每個出版物具體和單獨 通過引用并入本文一樣，并且如同在本文中全文陳述一樣。本發(fā)明包括基本上前文所述和 參照實施例和附圖所述的所有實施方案和變化方案。
實施例利用NIRS設(shè)備經(jīng)陰道對尿道括約肌進(jìn)行生物反饋監(jiān)測利用經(jīng)陰道的NIRS設(shè)備(圖1)監(jiān)測女性患者體內(nèi)的尿道括約肌組織。該設(shè)備包 括探頭殼中的NIRS發(fā)射器和NIRS收集器/檢測器，其探頭殼設(shè)計為插入女性陰道。NIRS 發(fā)射器和NIRS收集器/檢測器通過纖維光纜連接至NIRS設(shè)備。用于控制NIRS發(fā)射器和 收集器/檢測器的NIRS設(shè)備是Artinis Medical Systems (荷蘭)的Oxymon MK III。利 用該系統(tǒng)檢測了尿道括約肌鍛煉過程中尿道括約肌的4次收縮。對于每個下一次收縮，觀 察到了恢復(fù)速度延長，其可能是由于肌肉疲勞所致。發(fā)射器和收集器光極的尺寸如下3mm寬，8mm長，4mm深，并且細(xì)玻璃纖維光纜小 至足以裝入外直徑為2mm的探頭中。每根光纜的1. 5mm固體尖端經(jīng)定制接口與商業(yè)NIRS 設(shè)備中標(biāo)準(zhǔn)的、直徑較大的纖維光纜連接，所述定制接口由帶有螺紋固定件的塑料塊組成。 Oxymon III產(chǎn)生4種波長(764、855、904和975nm)的NIR光，具有抵消環(huán)境光干擾的日光 濾光器，并且具有將原始光數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成生色團(tuán)濃度數(shù)據(jù)的商用軟件和圖形顯示器。自然排尿過程中產(chǎn)生的生色團(tuán)濃度(02Hb、HHb和tHb)變化產(chǎn)生了可再現(xiàn)的軌跡。 每次試驗過程中的重復(fù)性生理活動，例如自主性咳嗽、瓦耳薩耳瓦動作和一系列自主性骨 盆底收縮，每種都具有特征的變化模式。在對中段尿道進(jìn)行通道檢測的過程中，在連續(xù)的自 主性骨盆底收縮過程中產(chǎn)生的變化模式和變化幅度方面具有良好的可再現(xiàn)性，并且沒有明 顯的移動假象。配置了數(shù)對NIRS傳感器，使得當(dāng)探頭就位時它們穿過陰道前壁而分別置于膀胱 逼尿肌和中段尿道附近。發(fā)射器放置于傳感器之間的中間位置。進(jìn)行了一系列調(diào)整；所選 定的最終距離是傳感器距探頭末端1至5cm，發(fā)射器距探頭末端3cm。光極間距為2cm，上述 距離提供了良好的采樣靈敏度。傳感器置于高密度塑料泡沫上，所述塑料泡沫成形為在插 入探頭殼體中時提供良好的推入配合。為了進(jìn)行監(jiān)測，泌尿科醫(yī)師優(yōu)化了探頭位置，從而確保其位于中線上、完全插入并 進(jìn)行定向以引導(dǎo)傳感器到達(dá)陰道前穹窿。傳感器的定向和正確的插入在探頭近端上的可見 垂直標(biāo)記的輔助下實現(xiàn)。利用泡沫插入切口來將傳感器直接貼靠在殼體前壁上，當(dāng)插入窺 鏡且將手柄保持在患者中線上時，將正確地對準(zhǔn)光極。在膀胱排空過程中從逼尿肌后壁收集的經(jīng)陰道OTRS數(shù)據(jù)與在大量患者中通過恥 骨弓傳感器在經(jīng)皮監(jiān)測膀胱逼尿肌前壁過程中觀察到的生色團(tuán)變化模式直接相當(dāng)。此外， 骨盆底收縮過程中觀察到的NIRS參數(shù)變化與其他自主性肌肉收縮研究的測量標(biāo)準(zhǔn)特別一 致。這些模式與排尿或由咳嗽或瓦耳薩耳瓦動作產(chǎn)生的各個事件中觀察到的那些模式之間 存在明顯的差異。此外，分別對逼尿肌和括約肌收集的數(shù)據(jù)也是不同的，并且只是檢測了其與排尿或由自主性生理活動產(chǎn)生的事件的時間關(guān)系。參考文獻(xiàn)下列文獻(xiàn)通過引用并入本文，而不是承認(rèn)這些文獻(xiàn)構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)，其包 括優(yōu)先權(quán)文件美國專利申請Nos 60/996，167和61/064，235 1. 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權(quán)利要求
一種適于對體內(nèi)泌尿肌肉活性進(jìn)行非侵入性經(jīng)陰道監(jiān)測的近紅外光譜分析系統(tǒng)，其包括基本為管狀的長形探頭本體，其具有基本上光滑的外表面，且成形為用于插入由陰道壁限定的陰道腔中；容納在所述探頭本體內(nèi)的近紅外光發(fā)射器，其位置允許由所述發(fā)射器發(fā)射的近紅外光通過所述探頭本體的發(fā)射器端口部分傳至所述探頭本體外；容納在所述探頭本體內(nèi)的近紅外光收集器，其與所述發(fā)射器間隔開，其位置允許由所述發(fā)射器發(fā)射的近紅外光穿過陰道壁，與泌尿生殖肌肉相互作用，并通過所述探頭本體的收集器端口部分返回至所述探頭本體，然后被所述收集器收集以作為收集的光信號；近紅外光信號源，其與所述發(fā)射器聯(lián)通以用于控制所述發(fā)射器的近紅外光發(fā)射。近紅外光檢測器，其與所述收集器聯(lián)通以用于檢測所收集的光信號；和外部接口，其與所述光信號源和所述光檢測器聯(lián)通，以允許操作者在體外操作所述光信號源并監(jiān)測所收集的光信號。
2.權(quán)利要求1所述的近紅外光譜分析系統(tǒng)，其中所述外部接口包括輸出設(shè)備，并且所 述接口設(shè)置成在所述輸出設(shè)備上顯示指示泌尿生殖肌肉活性的信息。
3.權(quán)利要求1或2所述的近紅外光譜分析系統(tǒng)，其還包括容納在所述探頭本體內(nèi)的與 所述發(fā)射器間隔開的第二紅外光收集器，其中所述第二收集器的位置允許由所述發(fā)射器發(fā) 射的近紅外光穿過陰道壁的第二部分，與第二泌尿生殖肌肉相互作用，并通過所述探頭本 體的第二收集器端口部分返回至所述探頭本體中，然后被所述第二收集器收集；并且其中 所述檢測器還與所述第二收集器聯(lián)通。
4.權(quán)利要求1、2或3所述的近紅外光譜分析系統(tǒng)，其中所述探頭本體的發(fā)射器端口部 分對近紅外光而言一般是透明的，并且其中所述探頭本體的收集器端口部分對近紅外光而 言一般是透明的。
5.權(quán)利要求1、2、3或4所述的近紅外光譜分析系統(tǒng)，其中所述泌尿生殖肌肉是尿道括 約肌。
6.權(quán)利要求1-6任一項所述的近紅外光譜分析系統(tǒng)，其還包括固定于所述探頭本體以 對所述探頭本體進(jìn)行定位的外部柄。
7.一種用于對受試者體內(nèi)尿道肌肉的活性進(jìn)行非侵入性經(jīng)陰道監(jiān)測的方法，其中將探 頭本體插入由陰道壁限定的陰道腔中，其中所述探頭本體包括容納于所述探頭本體內(nèi)的近紅外光發(fā)射器，其位置允許由所述發(fā)射器所發(fā)射的近紅外 光通過所述探頭本體的發(fā)射器端口部分傳至所述探頭本體外；容納于所述探頭本體內(nèi)的近紅外光收集器，其與所述發(fā)射器間隔開，其位置允許由所 述發(fā)射器發(fā)射的近紅外光穿過陰道壁，與泌尿生殖肌肉相互作用，并通過所述探頭本體的 收集器端口部分返回至所述探頭本體，然后被所述收集器收集以作為收集的光信號； 所述方法包括操作與所述發(fā)射器聯(lián)通的近紅外光信號源以控制所述發(fā)射器的近紅外光發(fā)射；和 操作與所述收集器聯(lián)通的近紅外光檢測器以監(jiān)測所述收集的光信號。
8.權(quán)利要求8所述的方法，其還包括操作輸出設(shè)備以顯示指示泌尿生殖肌肉活性的信息.
9.一種用于對體內(nèi)泌尿肌肉的活性進(jìn)行非侵入性經(jīng)陰道監(jiān)測的設(shè)備，其包括基本為管狀的長形探頭本體，其具有基本上光滑的外表面，且成形為用于插入由陰道 壁限定的陰道腔中；容納在所述探頭本體內(nèi)的近紅外光發(fā)射器，其位置允許由所述發(fā)射器發(fā)射的近紅外光 通過所述探頭本體的發(fā)射器端口部分傳至所述探頭本體外；容納在所述探頭本體內(nèi)的近紅外光收集器，其與所述發(fā)射器間隔開，其位置允許由所 述發(fā)射器發(fā)射的近紅外光穿過陰道壁，與泌尿生殖肌肉相互作用，并通過所述探頭本體的 收集器端口部分返回至所述探頭本體，然后被所述收集器收集以作為收集的光信號；與所述探頭本體聯(lián)通的裝置，其包括將近紅外光信號傳送至所述發(fā)射器的裝置；和用 于將所述收集的光信號傳送至體外的裝置。
10.權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述與所述探頭本體聯(lián)通的裝置包括 近紅外光信號源，其與所述發(fā)射器聯(lián)通以用于控制所述發(fā)射器的近紅外光發(fā)射；和 近紅外光檢測器，其與所述收集器聯(lián)通以用于檢測所述收集器對近紅外光的收集。
11.權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述與所述探頭本體聯(lián)通的裝置還包括外部接口，其與所述光信號源和所述光檢測器聯(lián)通，以允許操作者在體外操作所述光 信號源并監(jiān)測所述收集的光信號。
12.一種對受試者體內(nèi)泌尿肌肉的活性進(jìn)行非侵入性經(jīng)陰道監(jiān)測的方法，所述患者具 有由陰道壁限定的陰道腔，所述陰道壁的背面形成陰道前穹窿，其中所述方法包括將近紅外光發(fā)射器置于所述陰道前穹窿附近的所述陰道腔中，使得由所述發(fā)射器發(fā)射 的近紅外光穿過所述陰道穹窿并與泌尿生殖肌肉相互作用；將近紅外光收集器置于所述陰道前穹窿附近的所述陰道腔內(nèi)并與所述發(fā)射器間隔開， 以收集與所述泌尿生殖肌肉發(fā)生相互作用的光作為收集的光信號；操作與所述發(fā)射器聯(lián)通的近紅外光信號源，以控制所述發(fā)射器的近紅外光發(fā)射；和 操作與所述收集器聯(lián)通的近紅外檢測器，以監(jiān)測所述收集的光信號，其中所述收集的 光信號提供關(guān)于泌尿肌肉的活性信息。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述陰道壁的背面形成陰道前穹窿，并且所述探頭成形 為使所述陰道壁與所述探頭配合以向所述發(fā)射器端口和所述收集器端口施加偏壓，從而與 所述陰道前穹窿并置。
14.一種生物反饋法，其包括通過權(quán)利要求12或13的方法監(jiān)測泌尿肌肉的活性，和鍛 煉所述泌尿肌肉。
全文摘要
本發(fā)明涉及在本文中證明可以利用經(jīng)陰道的NIRS探頭對泌尿組織例如尿道括約肌、膀胱逼尿肌和骨盆底肌肉組織的功能進(jìn)行監(jiān)測，以獲得臨床上相關(guān)的信息。相應(yīng)地，本發(fā)明提供了利用NIRS對泌尿組織例如尿道括約肌和/或膀胱和/或骨盆底肌肉組織進(jìn)行經(jīng)陰道監(jiān)測和成像的方法和設(shè)備。
文檔編號A61B6/00GK101888808SQ200880119781
公開日2010年11月17日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者安德魯·J·麥克納布, 巴巴克·沙德甘, 林恩·斯托瑟斯 申請人:不列顛哥倫比亞大學(xué)