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功能性光學(xué)相干斷層成像的裝置、方法和系統(tǒng)與流程

文檔序號(hào):12281325閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成像的方法,所述方法包括以下步驟:

a.使用一個(gè)或更多個(gè)低相干光束對(duì)目標(biāo)執(zhí)行光學(xué)相干斷層成像(OCT)掃描,其中,所述一個(gè)或更多個(gè)光束包括一個(gè)或更多個(gè)波長(zhǎng);

b.從由所執(zhí)行的OCT掃描生成的反射信號(hào)獲取光學(xué)信息;

c.對(duì)所述目標(biāo)進(jìn)行量化三維(3D)成像;

d.根據(jù)所獲取的光學(xué)信息和所述3D成像確定流體的流速和一種或更多種分析物的濃度;以及

e.基于對(duì)流體的流速和一種或更多種分析物的濃度的所述確定來確定所述目標(biāo)中的所述一種或更多種分析物濃度的變化速率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,在不使至少一種分析物與外源試劑或標(biāo)簽接觸的情況下執(zhí)行所述目標(biāo)中的所述量化3D成像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述一個(gè)或更多個(gè)光束包括不可見光或可見光。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述OCT掃描生成一個(gè)或更多個(gè)A掃描。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,量化成像所述目標(biāo)中的流體的流速和所述目標(biāo)中的所述流體中的一種或更多種分析物的濃度,以及所述確定一種或更多種分析物濃度的變化速率使用相同的A掃描的光譜分析。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,相同的OCT A掃描的幅度、強(qiáng)度或相位用于確定所述一種或更多種分析物濃度的變化速率。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,所述流速、一種或更多種分析物的所述濃度以及所述確定一種或更多種分析物濃度的變化速率使用所述目標(biāo)的多個(gè)OCT A掃描。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中,在所述目標(biāo)中的多個(gè)區(qū)域上執(zhí)行OCT。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述一個(gè)或更多個(gè)光束用于執(zhí)行多波束或多頻帶掃描OCT。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述一個(gè)或更多個(gè)光束同時(shí)地或順序地照射所述目標(biāo)。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述量化成像所述目標(biāo)中的流體的流速和所述目標(biāo)中的所述流體中的一種或更多種分析物的濃度基本上同時(shí)發(fā)生。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,使用相同或不同的預(yù)定義掃描軌跡來執(zhí)行所述目標(biāo)上的所述OCT掃描。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述目標(biāo)選自由組織、健康組織、患病組織、視網(wǎng)膜、腫瘤、癌癥、生長(zhǎng)、纖維瘤、病變、皮膚、粘膜內(nèi)層、器官、移植物、血液供應(yīng)以及一個(gè)或更多個(gè)血管組成的組。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,使用可見光或不可見光來執(zhí)行所述量化成像所述目標(biāo)中的流體的流速。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,使用可見光或不可見光來執(zhí)行所述量化成像所述目標(biāo)中的所述流體中的一種或更多種分析物的濃度。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述流體選自由全血、血漿、血清、尿、精液、眼淚、汗液、唾液、淋巴液、胸腔積液、腹膜液、腦膜液、羊水、腺體液、脊髓液、結(jié)膜液、玻璃體、水、陰道液、膽汁、粘液、唾液和腦脊液組成的組。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述分析物選自由氧、血紅蛋白、氧合血紅蛋白、脫氧血紅蛋白、葡萄糖、糖、血尿素氮、乳酸鹽、血細(xì)胞比容、生物標(biāo)志物以及核酸組成的組。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,通過比較或使用參考來執(zhí)行確定一種或更多種分析物的所述變化速率。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中,所述參考是健康組織。

20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中,所述參考是其中流體的所述流速以及一種或更多種分析物的所述濃度先前已經(jīng)被量化的所述目標(biāo)。

21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,生成所述目標(biāo)的一個(gè)或更多個(gè)圖像。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中,所述一個(gè)或更多個(gè)圖像以及分析物濃度的速率的所述變化用于計(jì)算所述目標(biāo)的功能或所述目標(biāo)的所述功能的變化。

23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中,所述目標(biāo)的所述功能是組織中的病理性改變。

24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中,所述目標(biāo)的所述功能是代謝功能。

25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中,在所述一個(gè)或更多個(gè)圖像中識(shí)別動(dòng)脈和靜脈。

26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其中,在所述目標(biāo)的一個(gè)或更多個(gè)區(qū)域中計(jì)算代謝功能。

27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,外源試劑與所述目標(biāo)接觸。

28.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其中,所述外源試劑是造影劑。

29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述量化所述目標(biāo)中的流體的流速包括確定包含所述流體的一個(gè)或更多個(gè)脈管的橫截面積。

30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,通過確定所述目標(biāo)中的所述一種或更多種分析物濃度的所述變化速率來進(jìn)行醫(yī)療決策。

31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,執(zhí)行光譜分析以提取所述目標(biāo)的全套光學(xué)性質(zhì)。

32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述方法被配置用于選自由探針、手持設(shè)備、可穿戴裝置、內(nèi)窺鏡、導(dǎo)管探針、腹腔鏡工具、外科手術(shù)工具以及針組成的組的裝置。

33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述方法被配置為篩選或優(yōu)化一種或更多種藥物、治療方案或藥物試劑。

34.一種用于對(duì)象的疾病的診斷或治療方法,所述方法包括以下方法:

a.獲取目標(biāo)的三維(3D)OCT掃描;

b.確定所述目標(biāo)中的體液中的一種或更多種分子標(biāo)志物的狀態(tài),同時(shí)根據(jù)通過獲取所述目標(biāo)的三維(3D)OCT掃描而產(chǎn)生的所述3D掃描來量化所述體液的流量;以及

c.提供醫(yī)療決策。

35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述OCT掃描包括不可見光或可見光。

36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述確定一種或更多種分子標(biāo)志物的狀態(tài)包括計(jì)算所述目標(biāo)中的代謝活動(dòng)或代謝活動(dòng)的變化。

37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述確定所述目標(biāo)中的體液中的一種或更多種分子標(biāo)志物的狀態(tài)通過測(cè)量針對(duì)在所述步驟a中產(chǎn)生的多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域在多個(gè)深度處反射的可見光的強(qiáng)度、振幅或相位來執(zhí)行。

38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述量化所述體液的流量包括測(cè)量針對(duì)在所述步驟a中產(chǎn)生的多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域在多個(gè)深度處反射的光的強(qiáng)度、振幅或相位。

39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,獲取一個(gè)或更多個(gè)A掃描。

40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法,其中,使用相同A掃描的光譜分析來確定流速和一種或更多種分子標(biāo)志物的所述狀態(tài)。

41.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述提供醫(yī)療決策包括基于所述一種或更多種分子標(biāo)志物的所述狀態(tài)在報(bào)告中對(duì)一個(gè)或更多個(gè)治療決策選擇方案進(jìn)行分級(jí)。

42.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述醫(yī)療決策是施用藥物或醫(yī)學(xué)治療。

43.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述目標(biāo)選自以下的組:患病組織、疑似患病組織和健康組織。

44.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述醫(yī)療決策是改變一種或更多種藥物的劑量、選擇藥物施用的頻率或進(jìn)行藥物選擇。

45.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述確定所述目標(biāo)中的體液中的一種或多種分子標(biāo)志物的狀態(tài)同時(shí)量化所述體液的流量指示疾病的存在或不存在。

46.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述目標(biāo)選自由組織、健康組織、患病組織、視網(wǎng)膜、腫瘤、癌癥、生長(zhǎng)、纖維瘤、病變、皮膚、粘膜內(nèi)層、器官、移植物、血液供應(yīng)以及一個(gè)或更多個(gè)血管組成的組。

47.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述確定一個(gè)或更多個(gè)分子標(biāo)志物的所述狀態(tài)包括對(duì)血流或血液供應(yīng)進(jìn)行成像。

48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法,其中,所述成像包括:將患病或疑似患病組織的血流或血液供應(yīng)的圖像與來自正常組織的血流或血液供應(yīng)的圖像或者來自同一組織的血流或血液供應(yīng)的先前圖像進(jìn)行比較;以及當(dāng)與來自所述正常組織的所述血流或所述血液供應(yīng)的圖像或者來自所述同一組織的血流或血液供應(yīng)的先前圖像中的分子標(biāo)志物的水平相比,如果所述疑似患病組織的所述血流或所述血液供應(yīng)的所述圖像包括一種或更多種分子標(biāo)志物的增加的或異常的水平,則診斷所述患病組織。

49.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述目標(biāo)是懷疑包含癌癥的組織。

50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法,其中,癌癥選自由皮膚癌、肺癌、結(jié)腸癌、食管癌、胃癌、卵巢癌、甲狀腺癌、心臟癌、鱗狀細(xì)胞癌、纖維肉瘤、肉瘤樣癌、黑色素瘤、乳腺癌、肺癌、結(jié)腸直腸癌、腎癌、骨肉瘤、皮膚黑色素瘤、基底細(xì)胞癌、胰腺癌、膀胱癌、肝癌、腦癌、前列腺癌、白血病、黑色素瘤或淋巴瘤組成的組。

51.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,所述確定一種或更多種分子標(biāo)志物的狀態(tài)用于診斷、監(jiān)測(cè)或治療眼部疾病,所述眼部疾病選自由以下疾病組成的組:年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)、濕性AMD、干性AMD、青光眼、視網(wǎng)膜靜脈閉塞、視網(wǎng)膜分支靜脈閉塞和糖尿病性視網(wǎng)膜病變。

52.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法,其中,在不使至少一種分析物與外源試劑或標(biāo)簽接觸的情況下來執(zhí)行所述確定一種或更多種分子標(biāo)記物的狀態(tài)。

53.一種代謝光學(xué)相干斷層成像系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括目標(biāo)的可見光照射和近紅外照射,以確定血液流速以及氧飽和速率的變化。

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