專利名稱：：用于提供一個(gè)或多個(gè)生物結(jié)構(gòu)的多模態(tài)顯微成像的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及用于提供一個(gè)或多個(gè)生物結(jié)構(gòu)的多模態(tài)顯微成像的裝置和方法，并且具體地涉及例如使用譜編碼共焦顯微("SECM")、熒光SECM、光學(xué)相干斷層掃描("OCT")、鐠域("SD")-OCT、光頻域干涉測(cè)量("OFDI")和光相干顯微("OCM")過程來(lái)實(shí)施生物樣品的反射和/或熒光顯微。
背景技術(shù)：
：基因變化的分子^J和表型之間的關(guān)系的確定一般利用了生物樣品的銜見結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確的二維和三維^^征。然而，運(yùn)動(dòng)和小的尺度使得許多活體生物樣品更加難以評(píng)估。光學(xué)技術(shù)提供了以高分辨率對(duì)生物樣品進(jìn)行成像的潛力。對(duì)于某些應(yīng)用，基于內(nèi)源性對(duì)照的光學(xué)成^M目對(duì)于需要外源性試劑的技術(shù)是有利的，因?yàn)檫@樣的有利過程可以允許在少量準(zhǔn)備的情況下，以樣品的天然狀態(tài)并且在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)樣品進(jìn)行分析。作為例子，在此描述了用于使胚胎心臟微觀結(jié)構(gòu)可視化的幾種內(nèi)源性對(duì)照成像模態(tài)如D.huang等人的"Opticalcoherencetomography",Science254,pp.1178-1181(1991)中描述的光學(xué)相干斷層掃描("OCT")的兩種示范性形式、如S.A.B叩part等人的"Investigationofdevelopingembryonicmorphologyusingopticalcoherencetomography",DevBiol177，pp.54-63(1996)中描述的時(shí)域光學(xué)相干斷層掃描("TD-OCT，，)以及如M.A.Choma等人的"SensitivityadvantageofsweptsourceandFourierdomainopticalcoherencetomography",OpticsExpress11,pp.2183-2189(2003)和S.H.Yun等人的"High-speedopticalfrequency-domainimaging"，OpticsExpress11,pp.2953-2963(2003)中描述的光頻域成^f象("OFDI")?？梢蕴峁┎⑹褂昧硗獾睦樱▋煞N反射顯微技術(shù)，例如在E.Beaurepaire等人的"Full-fieldopticalcoherencemicroscopy".OpticsLetters23,pp.244-246(1998)、A.Dubois等人的"Ultrahigh-resolutionfull-fieldopticalcoherencetomography",ApplOpt43,pp.2874-2883(2004)和GMoneron等人的"Stroboscopicultrahigh-resolutionfull-fieldopticalcoherencetomography",OptLett30，pp.1351-1353(2005)中描述的全場(chǎng)光學(xué)相千顯微("FFOCM")，以及如G丄Tearney等人的"Spectrallyencodedconfocalmicroscopy",OpticsLetters23,pp.1152-1154(1998)和C.Boudoux等人的"Rapidwavelength-sweptspectrallyencodedconfocalmicroscopy"，OpticsExpress13，pp.8214-8221(2005)中描述的鐠編碼共焦顯微("SECM")。例如，TDOCT技術(shù)可以使用^^目干干涉測(cè)量來(lái)獲得具有大約10nm的分辨率和高達(dá)2mm的深度處的橫截面圖像。參見S.A.Boppart等人的"NoninvasiveassessmentofthedevelopingXenopuscardiovascularsystemusingopticalcoherencetomography",ProcNatlAcadSciUSA94,pp.4256-4261(1997);S.Yazdanfar等人的"HighresolutionimagingofinvivocardiacdynamicsusingcolorDoppleropticaltomography"，OpticsExpress1,pp.424-431(1997);T.M.Yelbuz等人的"Opticalcoherencetomography:anewhigh-resolutionimagingtechnologytostudycardiacdevelopmentinchickembryos",Circulation106，pp.2771-2774(2002);V.X.D.Yang等人的"Highspeed,widevelocitydynamicrangeDoppleropticalcoherencetomography(PartII):ImaginginvivocardiacdynamicsofXenopuslaevis，，，OpticsExpress11，pp.1650-1658(2003);以及W.Luo等人的"Three-dimensionalopticalcoherencetomographyoftheembryonicmurinecardiovascularsystem",Journalofbiomedicaloptics11，021014(2006)。示范性O(shè)FDI技術(shù)可以被認(rèn)為是TDOCT技術(shù)的衍生，其能夠以顯著更高的幀率獲取圖像，如R.Huber等人的"Three-dimensionalandC-modeOCTimagingwithacompact,frequencysweptlasersourceat1300nm"，OpticsExpress13，pp.10523-10538(2005)中描述的那樣。OFDI技術(shù)中的高速度能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)四維UD)顯微(例如作為時(shí)間函數(shù)的三維顯微)。全場(chǎng)光學(xué)相干顯孩史("FFOCM")技術(shù)能夠利用低相干干涉測(cè)量和較高的數(shù)值孔徑物鏡來(lái)獲得全三維的亞細(xì)胞水平的分辨率。這樣的FFOCM技^f艮可能顯著慢于OFDI技術(shù)。示范性SECM技術(shù)可以具有反射共焦顯微的形式，使用該技術(shù)可以以比使用FFOCM技術(shù)可能獲得的速度顯著更高的速度獲得具有微米等級(jí)分辨率的二維圖像。雖然這些自然對(duì)照過程中的每一個(gè)都可以單獨(dú)地用于對(duì)胚胎心臟的#^見結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，但是當(dāng)組合時(shí)，這些過程可以提供一組強(qiáng)有力的工具，用于早期心肌形態(tài)和動(dòng)態(tài)二維、三維和四維表征。將這些不同的模態(tài)組合成一個(gè)單個(gè)顯微鏡裝置可以具有另外的優(yōu)點(diǎn)，比如(a)比較不同格式、不同分辨率和視場(chǎng)的圖像、(b)同時(shí)獲取結(jié)構(gòu)信息和功能信息和/或(c)可以使用一個(gè)儀器而不需要移動(dòng)或改變樣品來(lái)完成這些任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一是要克服現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的某些缺陷和缺點(diǎn)(包括上面在此描述的那些)，并且提供示范性實(shí)施例，該示范性實(shí)施例提供了一個(gè)或多個(gè)生物結(jié)構(gòu)的多模態(tài)顯微成像。這樣的示范性實(shí)施例可以使用譜編碼共焦顯微("SECM")、熒光SECM、光學(xué)相干斷層掃描("OCT")、語(yǔ)域("SD")-OCT、光頻域干涉測(cè)量("OFDI")和ibf目干顯微("OCM")過程來(lái)實(shí)施生物樣品的反射和/或熒光顯微。例如，生物樣品的分析一般4吏用其#^見結(jié)構(gòu)和功能的可視化，優(yōu)選地具有對(duì)樣品的微小改變。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，可以在單個(gè)顯微鏡裝置中提供多個(gè)不同成^^態(tài)的組合。根據(jù)本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例的每種示范性技術(shù)可以提供不同且互補(bǔ)的成像能力，包括高速(例如每秒1000幀)和高軸向分辨率(4-16mm)的體內(nèi)橫截面成像、體內(nèi)真實(shí)四維成像、體外具有各向同性細(xì)胞分辨率(例如1-2pm)的三維顯微以及體內(nèi)二維亞細(xì)胞成像。當(dāng)組合時(shí)，這些示范性成^^態(tài)可以實(shí)現(xiàn)生物樣品的形態(tài)和動(dòng)態(tài)的更加完整的圖像。因此，本發(fā)明的示范性實(shí)施例包括用于獲取多模態(tài)賴^見數(shù)據(jù)的裝置和方法。例如，根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施例，可以使用獨(dú)特寬帶寬或快速波長(zhǎng)掃描源與插在掃描機(jī)構(gòu)和成傳邊鏡之間的光學(xué)器件的組合。可以例如在不移動(dòng)樣品的情況下，同時(shí)和/或連續(xù)地獲取數(shù)據(jù)。例如，可以共同配準(zhǔn)從不同模態(tài)獲得的數(shù)據(jù)，以便能夠并排和/或在彼此頂部重疊地顯示?？梢杂没パa(bǔ)的方式從所有的數(shù)據(jù)集中獲得定量信息。因此，可以提供根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的方法和設(shè)備。例如，可以基于第一模態(tài)提供與從至少一個(gè)樣本的至少一個(gè)區(qū)域接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)，并且可以基于不同于所述第一模態(tài)的第二模態(tài)提供與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)。可以接收與基準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)據(jù)?；谒龅谝?、第二和第三數(shù)據(jù)可以生成進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。另夕卜，可以獲得與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)據(jù)。所述第三數(shù)據(jù)中的每一個(gè)可以基于不同于所述第一模態(tài)和所述第二模態(tài)的進(jìn)一步的模態(tài)，并且可以基于所述第三數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步確定所述進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，所述第一模態(tài)可以是潛編碼模態(tài)，并且所述第二模態(tài)可以是非i普編碼模態(tài)。在本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例中，所述第一模態(tài)可以是熒光成像。可以提供顯微鏡裝置和/或射束掃描裝置。射束掃描裝置可以配置成將電磁輻射轉(zhuǎn)送到所述至少一個(gè)區(qū)域。進(jìn)一步，可以作為所述進(jìn)一步的數(shù)據(jù)的函數(shù)產(chǎn)生二維圖像和/或三維圖像?？梢曰旧贤瑫r(shí)獲得所述第一和第二數(shù)據(jù)。另夕卜，所述第一和第二數(shù)據(jù)可以與所述樣本上的近似相同位置相關(guān)聯(lián)，和/或可以通過使用所述第一和第二數(shù)據(jù)中的另一個(gè)來(lái)獲得。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的示范性實(shí)施例，可以在探針和/或單個(gè)罩中提供設(shè)備。還可以使用這樣的示范性設(shè)備和方法獲得鐠編碼顯^t信息以及明視場(chǎng)、暗視場(chǎng)、相位反差、極化、上反射(epireflectance)和/或反射顯微信息?？梢赃M(jìn)一步使用這樣的示范性設(shè)備和方法從所述第一模態(tài)改變到所述第二模態(tài)?？梢垣@得與具有多個(gè)波長(zhǎng)的源裝置提供的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的光學(xué)相干斷層掃描信息?？梢蕴峁┒鄠€(gè)檢測(cè)器以檢測(cè)作為波長(zhǎng)函數(shù)的第二和第三信號(hào)之間的i普干涉。可以獲得與波長(zhǎng)隨時(shí)間變化的源裝置提供的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的光學(xué)相干斷層掃描信息。基于所述第一和第二數(shù)據(jù)可以生成至少一個(gè)圖#>。另夕卜，可以基于所述第一數(shù)據(jù)生成第一圖像，并且可以基于所述第二數(shù)據(jù)生成第二圖像。所述第一和第二圖像可以作為所述第一和第二數(shù)據(jù)的函數(shù)而彼此相關(guān)聯(lián)。可以獲得光學(xué)相干斷層掃描信息和/或光頻域干涉測(cè)量信息。結(jié)合所附的權(quán)利要求書，當(dāng)閱讀以下對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得明顯。結(jié)合示出了本發(fā)明的示意性實(shí)施例的附圖，從以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明的進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得明顯，其中圖l是《吏用寬帶寬源的示范性SECM系統(tǒng)的示意圖；圖2是示范性SD-OCT系統(tǒng)的示意圖；圖3是4吏用寬帶寬源的示范性O(shè)CM系統(tǒng)的示意圖；圖4是4吏用寬帶寬源的示范性FFOCM系統(tǒng)的示意圖；圖5是使用寬帶寬源的示范性熒光SECM系統(tǒng)的示意圖；圖6是使用波長(zhǎng)調(diào)諧源的示范性SECM系統(tǒng)的示意圖；圖7是使用波長(zhǎng)調(diào)諧/調(diào)制源的示范性O(shè)FDI系統(tǒng)的示意圖；圖8是使用波長(zhǎng)調(diào)制/調(diào)諧源的示范性O(shè)CM系統(tǒng)的示意圖；圖9是使用波長(zhǎng)調(diào)制/調(diào)諧源的示范性FFOCM系統(tǒng)的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第一示范性實(shí)施例的使用寬帶寬源的示范性組合SECM7SD-OCT/OCM系統(tǒng)的示意圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的第二示范性實(shí)施例的使用寬帶寬源的示范性組合SECM/SD-OCT/FFOCM系統(tǒng)的示意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的特殊示范性實(shí)施例的示范性多模態(tài)顯微鏡滑動(dòng)器的示意圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的第三示范性實(shí)施例的使用波長(zhǎng)調(diào)諧源的示范性組合SECM/OFDI/OCM系統(tǒng)的示意圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的第三示范性實(shí)施例的使用波長(zhǎng)調(diào)諧源的示范性組合SECM/OFDI/FFOCM系統(tǒng)的示意圖；圖15a-15m是使用TDOCT和OFDI過程的示范性實(shí)施例在體內(nèi)獲得的光滑爪蟾(Xenopuslaevis)心臟(階段49)的各種示范性圖4象；圖16a-16m是使用FFOCM過程的示范性實(shí)施例在體外獲得的爪蟾心臟的各種示范性三維圖像；圖17a-17h是使用SECM過程的示范性實(shí)施例在體內(nèi)獲得的示范性高分辨率共焦圖像；圖18a-18e是使用根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置的示范性實(shí)施例獲得的爪蟾心臟中的動(dòng)脈瘤擴(kuò)張的示范性圖像；以及圖19a-19x是使用根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置的示范性實(shí)施例獲得的由乙醇暴露引起的異常心臟形成的示范性圖像。貫穿附圖，除非另外聲明，否則相同的標(biāo)號(hào)和字符用于指示圖示實(shí)施例的相同特征、元件、部件或部分。此外，雖然現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明，但是這將結(jié)合示意性實(shí)施例進(jìn)行。能夠?qū)γ枋龅膶?shí)施例進(jìn)行改變和修改，而不認(rèn)為脫離了如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神。具體實(shí)施方式示范性SECM技術(shù)能夠提供組織或生物樣品的亞細(xì)胞水平分辨率的圖像。SECM圖像可替選地表示來(lái)自樣本的熒光或來(lái)自樣本的反射。圖l描繪了使用寬帶源的示范性SECM裝置的示意圖。在這個(gè)示范性配置中，準(zhǔn)單色或?qū)拵Ч?00照射可替選地為分束器的環(huán)行器110。在一個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)環(huán)行器或分束器是光纖耦合的。光纖的核心可以充當(dāng)用于共焦顯微系統(tǒng)的針孔。光纖可替選地具有多重包覆，其傳輸光，使得例如^JC樣本的光為單模而收集的光則為多模。來(lái)自這個(gè)元件的光可以入射在掃描機(jī)構(gòu)115上，該掃描機(jī)構(gòu)115掃描射束的角度，以便在樣本上產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)橫向掃描。掃描機(jī)構(gòu)可替選地為共振掃描儀、檢流計(jì)掃描儀、多邊形掃描鏡、聲光掃描儀等等中的一種。望遠(yuǎn)鏡設(shè)備可以用于將掃描軸成像到物鏡130的后焦平面。來(lái)自掃描機(jī)構(gòu)的光然后可以;故引向波長(zhǎng)^元件120如傳輸衍射光柵、棱鏡、光柵棱鏡、雙棱鏡光柵棱鏡(DP-GRISM)等等。這個(gè)示范性元件可以*寬帶寬源中的不同波長(zhǎng)，以以取決于波長(zhǎng)的變化的角度在物鏡130上入射。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，透鏡可以具有產(chǎn)生小焦斑的數(shù)值孔徑，或者可替選地透鏡具有大于0.2的高NA。物鏡130將每個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域聚焦到樣本上，其中樣本160上的每個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域可以定位在不同的空間位置。對(duì)于衍射光柵和物鏡，這些示范性元件可以在樣本上形成波長(zhǎng)編碼線140，其中線上的每個(gè)位置由不同的波長(zhǎng)區(qū)域編碼。來(lái)自樣本160的光可以衫L^射返回通過圖1的示范性系統(tǒng)。散焦光可以被光纖的包覆濾去，而聚焦(例如共焦)光則被傳輸返回通過環(huán)行器/分束器110到達(dá)分光計(jì)，該分光計(jì)測(cè)量返回的光145的鐠含量。通過測(cè)量在圖像上形成一條線的這個(gè)鐠，解碼作為空間位置函數(shù)的共焦傳送。針對(duì)掃描機(jī)構(gòu)115的每個(gè)角位置形成連續(xù)的線，從而形成鐠編碼共焦顯微圖像。圖2描繪了示范性謙域OCT系統(tǒng)的示意圖。與示范性SECM系統(tǒng)相反，示范性SD-OCT可以通過使用傅立葉域中的相干光柵來(lái)提供生物樣品的橫截面圖像。SD-OCT圖像典型地可以具有較低的分辨率(大約3-10Hm)，并且可以具有較大的視場(chǎng)(幾個(gè)毫米)。在這個(gè)示范性SD-OCT系統(tǒng)中，寬帶寬或準(zhǔn)單色源200可以被輸入到干涉儀中，該干涉儀可以是基于光纖的。光纖耦合的光可以被傳輸?shù)江h(huán)行器210和分束器220。當(dāng)耦合到環(huán)行器210中時(shí)，光可以優(yōu)選地被分束器220隨后分離，以便光的一部分可以被傳輸?shù)交鶞?zhǔn)臂225，一部分被傳輸?shù)綐颖颈?35。來(lái)自基準(zhǔn)臂225的光可以從鏡230(例如基準(zhǔn))反射到分束器220或者可替選地被傳輸返回到分束器220。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，分束器220可以配置成將大多數(shù)的光傳輸?shù)綐颖颈?35。來(lái)自樣本臂光纖的光然后可以被引向透鏡和掃描機(jī)構(gòu)240。掃描機(jī)構(gòu)可以以任意的一維或二維模式掃描樣本臂235的光?？梢詫⒐鈴膾呙铏C(jī)構(gòu)傳輸?shù)酵哥R250，該透鏡250在一個(gè)示范性實(shí)施例中可以具有如此的NA,以至于共焦參ltt夠大，以允許在生物樣品或樣本260中進(jìn)行橫截面成像。從樣本傳送的光可以被傳輸返回通過設(shè)備到達(dá)環(huán)行器/分束器210,并且被引向分光計(jì)280。例如通過在中央處理單元或計(jì)算機(jī)2卯中對(duì)鐠干涉信號(hào)進(jìn)行背景扣除、將A空間重新映射到k空間以及逆傅立葉變換，可以重構(gòu)組織之內(nèi)的作為深度的函數(shù)的反射(A線)。針對(duì)每個(gè)掃描^I位置獲得連續(xù)的A線，從而重構(gòu)樣本的橫截面圖像?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的可替選的示范性實(shí)施例，包括通過鐠干涉的短時(shí)傅立葉變換("STFT")、多普勒敏感SD-OCT和極化敏感SD-OCT從樣本中獲得"^ft息的能力在內(nèi)，也可以用于從生物樣品中提取額外信息，諸如吸收、流動(dòng)和雙折射。圖3描繪了示范性光學(xué)相干顯微("OCM")系統(tǒng)的示意圖。示范性O(shè)CM系統(tǒng)可以使用共焦顯微和OCT技術(shù)的組合，這是有利的，因?yàn)閮煞N這樣的示范性技術(shù)的軸點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)可以相乘，以便提供更大程度的光學(xué)分割。在OCM系統(tǒng)的一個(gè)示范性實(shí)施例中，來(lái)自寬帶寬源的光可以被輸入到調(diào)制元件310中，以便調(diào)制頻率逼近干涉儀中的鐠干涉的頻率。這種示范性調(diào)制元件可以是Michdson干涉儀、脈沖成形設(shè)備、譜過濾器等等中的一種。該調(diào)制也可以隨時(shí)將鐠相位轉(zhuǎn)移某個(gè)量，以l更連續(xù)的鐠可以被減去以僅提取鐠干涉項(xiàng)。在調(diào)制元件之后，光可以被傳輸?shù)江h(huán)行器/分束器320,然后如果使用的是環(huán)行器的話則到達(dá)分束器330。光可以再次被傳輸?shù)交鶞?zhǔn)臂335和樣本臂345。來(lái)自基準(zhǔn)臂335的光被鏡340反射。來(lái)自樣本臂345的光可以被傳輸?shù)絰-y掃描儀350，該x-y掃描儀350可替選地為共振掃描儀、檢流計(jì)掃描儀、多邊形掃描鏡、聲光掃描儀等等中的一種或其組合。來(lái)自掃描儀350的光可以被引向物鏡355，以便可以在樣本之內(nèi)掃描緊密焦斑?？商孢x地以任意的三維掃描物鏡或樣本360，以便于從樣本之內(nèi)的不同部分進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。光被從樣本360傳輸返回到環(huán)行器/分束器320并隨后到i^險(xiǎn)測(cè)設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器為分光計(jì)，并且通過以與示范性SD-OCT所進(jìn)行的類似的方式從樣本中獲得A線來(lái)獲得OCM數(shù)據(jù)。在譜調(diào)制實(shí)施例中，檢測(cè)器可替選地為同步于源調(diào)制元件310的光電二極管或其它單個(gè)檢測(cè)器。示范性鎖定或扣除技術(shù)可以用于提取OCM信號(hào)。全場(chǎng)光學(xué)相干顯微術(shù)典型地為自由空間干涉測(cè)量技術(shù)，其使用寬帶寬源來(lái)獲得生物樣品的橫向高分辨率光學(xué)片段。圖4A描繪了示范性FFOCM系統(tǒng)的示意圖，其中寬帶寬光400被傳輸?shù)椒质?10。光被分離到樣本臂423和基準(zhǔn)臂422中。根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施例，基準(zhǔn)臂422中的光可以被引向415基準(zhǔn)物鏡420并到達(dá)能夠軸向移動(dòng)的鏡425。樣本臂423中的光可以被引向樣本物鏡430并到達(dá)樣本440。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，基準(zhǔn)和樣本物鏡420、430具有類似特性。在另一個(gè)示范性實(shí)施例中，可以用浸液對(duì)物鏡420、430進(jìn)行優(yōu)化，該浸液具有類似于樣本的折射率。樣本可以耦合到提供任意三維移動(dòng)的臺(tái)443。使用透鏡445可以將來(lái)自基準(zhǔn)臂422和樣本臂423的光成像到CCD攝影機(jī)450上。CCD攝影機(jī)445檢測(cè)由樣本臂422和基準(zhǔn)臂423的干涉產(chǎn)生的條紋。針對(duì)基準(zhǔn)臂鏡425的不同位置可以典型地檢測(cè)多個(gè)圖像?？梢运阈g(shù)組合示范性圖像，以便從樣本之內(nèi)的光學(xué)分段中提取信息。在如圖4B所示的FFOCM系統(tǒng)的另一個(gè)示范性實(shí)施例中，寬帶寬光源451可以耦合到調(diào)制元件如Michelson干涉儀或其它干涉儀(例如Mach-Zehnder、Sagnac)或^瞽改變單元中。對(duì)于Michelson干涉儀的情況，來(lái)自源451的光可以被傳輸?shù)椒质?52。光然后可以凈皮分離到用于示范性臂A453和臂B455的兩個(gè)臂中。來(lái)自臂A453的ibMl傳輸?shù)界R并^A射返回到分束器。來(lái)自臂B455的光同樣地被傳輸?shù)界R456，并M射返回到分束器452。臂A中的路徑長(zhǎng)度U和臂B中的路徑長(zhǎng)度U之間的差I(lǐng)L-Lbl可以被設(shè)置為基本上等于第二干涉儀中的基準(zhǔn)和樣本臂之間的iM圣長(zhǎng)度差。臂A或B中的至少一個(gè)可以配置成改變路徑長(zhǎng)度以在其中的光中產(chǎn)生相移。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，通過移動(dòng)鏡中的一個(gè)或快速掃描光延遲線可以改變路徑長(zhǎng)度。通過壓電換能器、檢流計(jì)、線性馬達(dá)等等可以驅(qū)使移動(dòng)?？商孢x地，通過聲光調(diào)制器或電光調(diào)制器中的一種可以生成路徑長(zhǎng)度變化?；鶞?zhǔn)和樣本臂光兩者可以在分束器處組合，并被傳輸?shù)骄哂蟹质?59的另一個(gè)靜態(tài)干涉儀，該分束器459將光分別分開到基準(zhǔn)臂458和樣本臂457中。來(lái)自臂457、458兩者的光可以分別照射基本上類似的物鏡460、470。在基準(zhǔn)臂458中，基準(zhǔn)物鏡460可以被帶到聚焦在反射器465上，而在樣本臂中，樣本物鏡470則將樣本臂光聚焦在樣本480上或之內(nèi)。樣本480或樣本物鏡470可以安裝到臺(tái)481，所述臺(tái)481能夠在手動(dòng)控制或計(jì)算機(jī)控制之下任意三維地移動(dòng)樣本480?；鶞?zhǔn)臂458和樣本臂457的路徑長(zhǎng)度之間的路徑長(zhǎng)度差可以基本上等于第一干涉儀的ILa-Lbl。分別來(lái)自基準(zhǔn)和樣本臂458、457的光可以在分束器459處組合，并且經(jīng)由透鏡485成像到CCD陣列4卯或檢測(cè)器的陣列上。通過由CCD490在鏡456移動(dòng)的同時(shí)或者在鏡456的不同位置處獲取的圖像的線性組合可以生成FFOCM圖像或數(shù)據(jù)。通過CPU495提供FFOCM圖像的處理、顯示和存儲(chǔ)。使用累積或平均來(lái)增加信噪比。圖5描繪了配置成熒光檢測(cè)并JW吏用寬帶寬源的SECM系統(tǒng)的示范性實(shí)施例。例如，來(lái)自源500的光可以被傳輸?shù)椒质?10，該分束器510將光分離到兩個(gè)路徑515和520中。兩個(gè)臂/路徑都終止在鏡420和525上，其中至少一個(gè)臂具有隨時(shí)改變的路徑長(zhǎng)度或相位。從兩個(gè)臂530返回的光可以耦合到分束器510，并且被引向535包含光柵或色散元件540和物鏡550的SECM探針。如在此討論的那樣，光柵和物鏡550的布置將鐠編碼線560聚焦在可以安裝到三維臺(tái)的樣品562上或之內(nèi)。樣本之內(nèi)的熒光可以被照射的光激發(fā)，傳輸返回通過物鏡550，被另一個(gè)透鏡565成像到檢測(cè)器570上。檢測(cè)到的光可以由處理裝置(例如CPU)580數(shù)字化并轉(zhuǎn)換成圖像中的線?？梢栽谏涫鴴呙铏C(jī)構(gòu)537的不同位置處生成圖像中的另外的線。通過具有照射相同移動(dòng)鏡520的窄帶寬源的示范性干涉儀521，可以校正移動(dòng)鏡中的非線性。圖6描繪了使用波長(zhǎng)調(diào)諧源600的SECM系統(tǒng)的示范性實(shí)施例的示意圖。例如，源600可以耦合到環(huán)行器/分束器610中。根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施例，來(lái)自分束器610的光經(jīng)由光纖被傳輸?shù)綊呙鑳x，該掃描儀可替選地還包含將掃描軸投影到物鏡625的后焦平面的望遠(yuǎn)鏡透鏡成像系統(tǒng)。來(lái)自掃描機(jī)構(gòu)的光被傳輸?shù)缴⒃?20(諸如衍射光柵、棱鏡、GRISM或DP-GRISM等等)。來(lái)自620的光被傳輸?shù)娇梢詫⑸涫劢乖跇颖?35之內(nèi)的優(yōu)選地具有高NA的物鏡625。在任何時(shí)間點(diǎn)，來(lái)自波長(zhǎng)掃描源600的一個(gè)波長(zhǎng)可以照射樣本的不同部分。隨著掃描源600的波長(zhǎng)隨著時(shí)間變化，可以沿著樣本635之內(nèi)的線630掃描射束。從樣本635傳送的光可以被傳輸返回分別通過元件625、620和615，由光纖或針孔進(jìn)行空間濾波，并被傳輸返回到環(huán)行器/分束器610。來(lái)自分束器610的光可以被引向檢測(cè)器640，并且由處理裝置(例如CPU)650進(jìn)行數(shù)字化、顯示和數(shù)字存儲(chǔ)。在波長(zhǎng)調(diào)諧源的一次全掃描之后獲得圖像中的單根線?？梢栽趻呙铏C(jī)構(gòu)的不同位置處獲取線以形成圖像。從樣本傳送的由波長(zhǎng)調(diào)諧源600激發(fā)的熒光可替選地可以由檢測(cè)器660檢測(cè)以形成熒光圖像。圖7描繪了示范性O(shè)FDI系統(tǒng)的示意圖。在這個(gè)示范性O(shè)FDI系統(tǒng)的一個(gè)示范性實(shí)施例中，波長(zhǎng)調(diào)諧源可以耦合到基于光纖的環(huán)行器705和分束器705。來(lái)自環(huán)行器705的光可以被傳輸?shù)椒质?05,該分束器705在優(yōu)選實(shí)施例中配置成將大多數(shù)的光發(fā)送到樣本臂725。向基準(zhǔn)臂715轉(zhuǎn)送的這種分離的光可以由反射器720終止，并M送返回到分束器710和環(huán)行器705。樣本臂725中的光被傳輸?shù)綊呙铏C(jī)構(gòu)730和成傳邊鏡735,該成像透鏡735具有足夠低的NA以允許生物樣品740的橫截面成像。光從基準(zhǔn)鏡720和樣本740反射，在環(huán)行器705處重組，并且由光纖750引向檢測(cè)器設(shè)備755，該檢測(cè)器設(shè)備755在示范性實(shí)施例中可以包含雙平衡檢測(cè)器。光由檢測(cè)器設(shè)備755數(shù)字化，并且數(shù)字信號(hào)被傳輸?shù)紺PU760。以與使用示范性SD-OCT系統(tǒng)/過程的處理類似的方式處理鐠干涉，例如扣除背景，將入空間轉(zhuǎn)換到k空間，以及進(jìn)行逆傅立葉變換以產(chǎn)生A線?？梢宰鳛閽呙铏C(jī)構(gòu)位置的函數(shù)獲取A線，從而產(chǎn)生橫截面OFDI圖1象?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的可替選的示范性實(shí)施例，包括通過鐠干涉的短時(shí)傅立葉變換("STFT，，)、復(fù)譜域處理、多普勒敏感OFDI和極化敏感OFDI從樣本中獲得鐠信息的能力在內(nèi)，也可以用于從生物樣品中提取額外信息，諸如吸收、流動(dòng)和雙折射。圖8描繪了使用波長(zhǎng)調(diào)諧/調(diào)制源的OCM系統(tǒng)的示范性實(shí)施例的示意圖。例如，波長(zhǎng)調(diào)制裝置805可以在源上產(chǎn)生鐠圖案例如鐠的正弦調(diào)制，其可以隨時(shí)變化以對(duì)應(yīng)于樣本和基準(zhǔn)臂之間的干涉產(chǎn)生的鐠干涉調(diào)制。來(lái)自源800和/或調(diào)制裝置805的光可以耦合到光纖環(huán)行器/分束器810中，并l^被傳輸?shù)絻?yōu)選地將大多數(shù)的光引向樣本臂830的分束器815?；鶞?zhǔn)臂820中的光被引向基準(zhǔn)反射器825或傳輸元件。樣本臂830中的光可以被傳輸?shù)絰-y掃描儀，該x-y掃描儀可以包括檢流計(jì)、共振掃描儀、多邊形掃描儀、聲光掃描儀、電光掃描儀等等中的一種或多種。來(lái)自掃描儀的光優(yōu)選地被傳輸?shù)酵h(yuǎn)鏡837和優(yōu)選地具有高NA的物鏡840。物鏡840將光聚焦在優(yōu)選地附著到三維臺(tái)847的樣本845之內(nèi)。光從樣本返回通過元件840、837和835，并且優(yōu)選地耦合返回到樣本臂831中的光纖或針孔的核心中以濾去散焦光。光被引向環(huán)行器810并被傳輸?shù)綑z測(cè)器855，被數(shù)字化并被傳輸?shù)紺PU860。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，通過以與使用示范性O(shè)FDI系統(tǒng)和過程進(jìn)行的方式類似的方式從樣本中獲得A線可以獲得OCM數(shù)據(jù)。例如，在示范性鐠調(diào)制系統(tǒng)和過程中，檢測(cè)器可以同步于源調(diào)制元件805。在這種情況下可以使用鎖定或扣除技術(shù)來(lái)提取OCM信號(hào)。通過針對(duì)x-y掃描;W^835的每個(gè)位置獲取數(shù)據(jù)可以生成示范性圖像。從樣本傳送的熒光可以進(jìn)一步借助于分色鏡或?yàn)V光器853和第二檢測(cè)器865來(lái)檢測(cè)。圖9描繪了使用波長(zhǎng)調(diào)諧/調(diào)制源卯0的FFOCM系統(tǒng)的示范性實(shí)施例。光源可以在其帶寬之上被調(diào)諧，或者可替選地被調(diào)制以包含與干涉儀的譜干涉調(diào)制提供的頻率基本上類似的鐠調(diào)制頻率。來(lái)自源卯0的光可以耦合到分束器卯5，并且分別被引向由各自物鏡920、930終止的樣本臂910和基準(zhǔn)臂915?；鶞?zhǔn)臂物鏡920將基準(zhǔn)臂光聚焦到反射器上，光^返回到分束器卯5。樣本臂光由930聚焦到樣品935上或之內(nèi)。從樣本傳送的光在卯5處與基準(zhǔn)臂光組合，并且由透鏡940成像到CCD陣列950上。圖像可以針對(duì)波長(zhǎng)掃描源的每個(gè)波長(zhǎng)或源的不同調(diào)制模式而被獲得，并且由CPU960進(jìn)行算術(shù)組合以重構(gòu)示范性FFOCM光學(xué)片段。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，上述示范性系統(tǒng)及其可替選的示范性實(shí)施例可以組合以形成多模態(tài)成像系統(tǒng)。通過以下可以提供系統(tǒng)和/或裝置的這種示范性組合生產(chǎn)分開的系統(tǒng)，并且配置它們的光學(xué)器件，以便它們可以從生物樣品的相同部分中獲得圖像?？梢栽谶@樣的組合模態(tài)系統(tǒng)中提供不同的波長(zhǎng)、掃描和檢測(cè)機(jī)構(gòu)?？商孢x地，可以使用它們共享以提供更加有效、成本效率的設(shè)備的許多共同部件來(lái)實(shí)施不同的裝置。圖IO描繪了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的多模態(tài)系統(tǒng)的示意圖，其使用寬帶寬源1000和分光計(jì)1080來(lái)提供同時(shí)且共同配準(zhǔn)的SD-OCT、OCM、SECM和熒光SECM數(shù)據(jù)和/或圖像。例如，來(lái)自寬帶寬源1000的光可以可替選地耦合到鐠調(diào)制單元1005中。來(lái)自鐠調(diào)制單元1005的光耦合到環(huán)行器1010和分束器1015中。如果使用了環(huán)行器，則來(lái)自環(huán)行器1010的光^L傳輸?shù)絻?yōu)選地將大多數(shù)的光引向樣本的分束器1015?；鶞?zhǔn)臂1020中的光被傳輸?shù)交鶞?zhǔn)反射器1025，該基準(zhǔn)反射器1025可以移動(dòng)或改變1020的路徑長(zhǎng)度，和/或可以是不可移動(dòng)的。如果允許基準(zhǔn)臂移動(dòng)，則使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的處理，使用示范性SD-OCT裝置和/或過程，可以實(shí)施傳統(tǒng)時(shí)域OCT(例如TD-OCT)裝置和/或過程，或者可以獲得復(fù)鐠域。樣本臂1030中的光被傳輸?shù)綖V光/分色/WDM設(shè)備1035，該設(shè)備在從分束器到樣本的方向上傳輸樣本臂光。來(lái)自1035的光被引向能夠以高速或慢速在兩個(gè)方向上掃描射束的射束掃描機(jī)構(gòu)1040。射束掃描機(jī)構(gòu)1040還可以包含望遠(yuǎn)鏡，用于將掃描儀成像到透鏡1055的后焦平面上。來(lái)自掃描機(jī)構(gòu)1040的光可以被傳輸?shù)桨鄠€(gè)光學(xué)元件的滑動(dòng)器1045。例如，當(dāng)滑動(dòng)器1045位于不同位置時(shí)，可以實(shí)施SD-OCT、OCM、SECM和/或熒光OCM裝置/過程中的一個(gè)或多個(gè)或其組合。來(lái)自滑動(dòng)器1045的光可以被傳輸?shù)轿镧R1055，該物鏡1055在一個(gè)實(shí)施例中安裝到能夠改變物鏡的透鏡旋轉(zhuǎn)臺(tái)?；瑒?dòng)器1045和/或旋轉(zhuǎn)臺(tái)1050可以處在計(jì)算機(jī)控制之下，用于成像模態(tài)的自動(dòng)選擇。光由物鏡1055聚焦到樣本1060上或之內(nèi)，所述樣本1060可以安裝到計(jì)算機(jī)控制的三維平移臺(tái)1065。反射的光被傳輸返回通過設(shè)備到達(dá)1010，其然后將光重新引向分光計(jì)。使用在此描述的裝置和/或過程處理檢測(cè)到的>^射光以形成示范性SD-OCT、OCM、SECM圖像。如圖10所示，熒光可以經(jīng)由濾光/分色^yWDM設(shè)備1035被重新引向第二檢測(cè)器到達(dá)第二檢測(cè)器1075。來(lái)自1075的熒光用于重構(gòu)生物樣本1060的熒光共焦圖像。在使用不可見近紅外光的情況下，可見瞄準(zhǔn)射束可以耦合到示范性系統(tǒng)中，與近紅外光共同入射，以允許成像位置的可視化?？商孢x地或者另外，借助于顯微鏡上的可替選的成像端口，可以提供研究中的樣品的白光圖像?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的可替選的示范性實(shí)施例，包括通過鐠干涉的短時(shí)傅立葉變換(STFT)、多普勒敏感SD-OCT和極化敏感SD-OCT從樣本中獲得譜信息的能力在內(nèi)，也可以用于從生物樣品中獲得額外信息，諸如吸收、流動(dòng)和雙折射。在圖11中描繪了配置成從其它三個(gè)模態(tài)中以不同的波長(zhǎng)根據(jù)本發(fā)明提供SD-OCT、OCM、SECM和FFOCM圖像和數(shù)據(jù)的可替選的示范性多模態(tài)實(shí)施例。在這個(gè)示范性實(shí)施例中，寬帶寬源1100可替選地耦合到鐠調(diào)制單元1105。來(lái)自鐠調(diào)制單元1105的光耦合到環(huán)行器1110和分束器1115中。如果使用了環(huán)行器1110，則來(lái)自環(huán)行器1110的光可以被傳輸?shù)絻?yōu)選地將大多數(shù)的光引向樣本的分束器1115?；鶞?zhǔn)臂1120中的光被傳輸?shù)交鶞?zhǔn)反射器1125，該基準(zhǔn)反射器1125可以是固定的，和/或可以改變基準(zhǔn)臂1120的縛4圣長(zhǎng)度。在允許基準(zhǔn)臂1120移動(dòng)的情況下，通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法，對(duì)于SD-OCT可以使用示范性傳統(tǒng)時(shí)域OCT(TD-OCT)過程或復(fù)鐠域。樣本臂1130中的光被傳輸?shù)侥軌蛞愿咚倩蚵僭趦蓚€(gè)方向上掃描射束的射束掃描機(jī)構(gòu)1135。射束掃描機(jī)構(gòu)U35還可以包括望遠(yuǎn)鏡，用于將掃描儀成像到透鏡1160的后焦平面上。來(lái)自掃描機(jī)構(gòu)1135的光被傳輸?shù)蕉蛛x器/WDM1140，其傳輸用于SD-OCT、OCM和SECM模態(tài)的激發(fā)光并且可以^JtFFOCM光。例如，類似于如圖3所示的示范性FFOCM系統(tǒng)可以經(jīng)由1140耦合到射M徑中。來(lái)自1140的光被引向包含多個(gè)光學(xué)元件的滑動(dòng)器1150;當(dāng)滑動(dòng)器可以位于不同位置時(shí)，提供SD-OCT、OCM、SECM或FFOCM中的一種或其組合。來(lái)自滑動(dòng)器1150的光被傳輸?shù)轿镧R1160,該物鏡1160在一個(gè)實(shí)施例中安裝到能夠改變物鏡的透鏡旋轉(zhuǎn)臺(tái)1155?；瑒?dòng)器1150和/或旋轉(zhuǎn)臺(tái)U55可以處在計(jì)算機(jī)控制之下，用于成傳模態(tài)的自動(dòng)選擇。光由物鏡1160聚焦到樣本1165上或之內(nèi)，所述樣本1165可以安裝到計(jì)算機(jī)控制的三維平移臺(tái)1170。反射的光被傳輸返回通過設(shè)備到達(dá)環(huán)行器1110,其然后將光重新引向分光計(jì)。通過在此描述的方法可以處理檢測(cè)到的反射光以形成示范性SD-OCT、OCM、SECM圖像。可以經(jīng)由濾光/分色^/WDM設(shè)備1140將FFOCM光重新引向FFOCM系統(tǒng)1175。在使用不可見近紅外光的情況下，可見瞄準(zhǔn)射束可以耦合到圖11中示出的示范性系統(tǒng)中，與近紅外光共同入射，以允許成像位置的可視化?？商孢x地或者另外，借助于顯微鏡上的可替選的成像端口，可以提供研究中的樣品的白光圖像。現(xiàn)有技術(shù)中已知的可替選的示范性實(shí)施例，包括通過譜干涉的短時(shí)傅立葉變換(STFT)、多普勒敏感SD-OCT和極化敏感SD-OCT從樣本中獲得鐠信息的能力在內(nèi)，也可以用于從生物樣品中提取額外信息，諸如吸收、流動(dòng)和雙折射。圖12描繪了根據(jù)本發(fā)明的可以用于多模態(tài)成〗象的滑動(dòng)器的布置的示范性實(shí)施例。例如，光學(xué)元件可以包含在殼體1200中，該殼體1200可以手動(dòng)平移，或者可以在計(jì)算機(jī)或自動(dòng)控制之下平移。每個(gè)滑動(dòng)器位置可以終止于提供一個(gè)或多個(gè)成傳模態(tài)的不同滑動(dòng)器位置1205、1210、1230、1260。滑動(dòng)器位置1205、1210、1230、1260可以耦合到物鏡旋轉(zhuǎn)臺(tái)。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，滑動(dòng)器位置1205不包含光學(xué)元件(空氣)或光學(xué)元件窗口。在這個(gè)示范性配置中，顯^t鏡被配置成執(zhí)行FFOCM。對(duì)于滑動(dòng)器位置1210，透鏡設(shè)備1212和1213可以配置成擴(kuò)>^射束并照射包含包圍透射光柵1220的兩個(gè)棱鏡1215和1225的DP-GRISM。這個(gè)示范性配置提供了進(jìn)行SECM成像的能力。使用掃描跨越樣本的譜編碼線的掃描機(jī)構(gòu)也可以在這個(gè)位置實(shí)施示范性O(shè)CM過程。對(duì)于滑動(dòng)器位置1230，透鏡設(shè)備1240、1250可以配置成使用或不使用射束放大來(lái)對(duì)射束角度進(jìn)行成像。這個(gè)滑動(dòng)器位置1230可以使用示范性SDOCT過程提供成像。對(duì)于滑動(dòng)器位置1260，透鏡設(shè)備1270、1280被配置成擴(kuò)展掃描射束以允許使用示范性O(shè)CM過程進(jìn)行成像。雖然多模態(tài)成像系統(tǒng)的某些實(shí)施例已使用了寬帶寬源，但是組合系統(tǒng)的示范性實(shí)施例還可以包括波長(zhǎng)調(diào)諧/調(diào)制源和單個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器配置，并且這樣的示范性實(shí)施例在圖13中示出。例如，在圖13中，波長(zhǎng)調(diào)諧/調(diào)制源1300耦合到環(huán)行器1305和分束器1310中。如果使用了環(huán)行器，則來(lái)自環(huán)行器1305的光被傳輸?shù)絻?yōu)選地將大多數(shù)的光引向樣本的分束器1310?；鶞?zhǔn)臂1315中的光被傳輸?shù)交鶞?zhǔn)反射器1320，該基準(zhǔn)反射器1320可以是固定的，或相反可以改變1315的路徑長(zhǎng)度。在允許基準(zhǔn)臂移動(dòng)的情況下，通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法，傳統(tǒng)示范性時(shí)域OCT(TD-OCT)過程可以被提供或者復(fù)鐠域可以被使用用于實(shí)現(xiàn)OFDI模態(tài)。樣本臂1325中的光被傳輸?shù)綖V光/分色/WDM設(shè)備1330,該設(shè)備在從分束器到樣本的方向上傳輸樣本臂光。來(lái)自1330的光被引向能夠以高速或慢速在兩個(gè)方向上掃描射束的x-y射束掃描機(jī)構(gòu)1335。射束掃描機(jī)構(gòu)1335還可以包括望遠(yuǎn)鏡，用于將掃描儀成像到透鏡1353的后焦平面上。來(lái)自掃描機(jī)構(gòu)1335的光被傳輸?shù)桨鄠€(gè)光學(xué)元件的滑動(dòng)器1340;當(dāng)滑動(dòng)器位于不同位置時(shí)，可以提供OFDI、OCM、SECM或熒光OCM模態(tài)中的一種或其組合。來(lái)自滑動(dòng)器1340的光被傳輸?shù)轿镧R1353，該物鏡1353在一個(gè)實(shí)施例中安裝到能夠改變物鏡的透鏡旋轉(zhuǎn)臺(tái)1350?；瑒?dòng)器1340和/或旋轉(zhuǎn)臺(tái)1350可以是手動(dòng)的，處在計(jì)算機(jī)控制之下，用于成像模態(tài)的自動(dòng)選擇。光由物鏡1353聚焦到樣本1355上或之內(nèi)，所述樣本1355可以安裝到計(jì)算機(jī)控制的三維平移臺(tái)1360。反射的光被傳輸返回通過設(shè)備到達(dá)1305,其將光重新引向檢測(cè)器設(shè)備1380，該檢測(cè)器設(shè)備1380適合于檢測(cè)OFDI、波長(zhǎng)調(diào)諧OCM或SECM信號(hào)、圖像和/或數(shù)據(jù)。通過上述方法由CPU1385處理檢測(cè)到的jl射光以形成示范性O(shè)FDI、OCM、SECM圖像。熒光可以經(jīng)由濾it/分色衞WDM設(shè)備1330被重新引向第二檢測(cè)器到達(dá)第二檢測(cè)器1370。來(lái)自1370的熒光用于重構(gòu)生物樣本1355的熒光共焦圖像。在使用不可見近紅外光的情況下，可見瞄準(zhǔn)射束可以耦合到系統(tǒng)中，與近紅外光共同入射，以允許成像位置的可視化。可替選地或者另外，借助于顯微鏡上的可替選的成像端口，可以提供研究中的樣品的白光圖像?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的可替選的示范性實(shí)施例，包括通過鐠干涉的短時(shí)傅立葉變換(STFT)、多普勒敏感SD-OCT和極化敏感SD-OCT從樣本中獲得鐠信息的能力在內(nèi)，也可以用于從生物樣品中提取額外信息，諸如吸收、流動(dòng)和雙4斤射。在圖14中描繪了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另一個(gè)示范性多模態(tài)實(shí)施例，該系統(tǒng)配置成提供OFDI、OCM、SECM和FFOCM圖像、數(shù)據(jù)和其它信息，其中從其它三種模態(tài)中以不同波長(zhǎng)提供FFOCM信號(hào)。在這個(gè)示范性實(shí)施例中，波長(zhǎng)調(diào)諧源1400可替選地耦合到鐠調(diào)制單元1405。來(lái)自語(yǔ)調(diào)制單元1405的光耦合到環(huán)行器1410和分束器1415中。如果使用了環(huán)行器1410，則來(lái)自環(huán)行器1410的光#_傳輸?shù)絻?yōu)選地將大多數(shù)的光引向樣本的分束器1415。基準(zhǔn)臂1420中的光被傳輸?shù)交鶞?zhǔn)反射器1425，該基準(zhǔn)反射器1425可以是固定的，或者可以相反地改變1420的路徑長(zhǎng)度。在允許基準(zhǔn)臂1420移動(dòng)的情況下，通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法，對(duì)于OFDI數(shù)據(jù)可以提供傳統(tǒng)時(shí)域OCT(TD-OCT)過程和模態(tài)或者可以獲得復(fù)鐠域。樣本臂1430中的光被傳輸?shù)侥軌蛞愿咚倩蚵僭趦蓚€(gè)方向上掃描射束的射束掃描機(jī)構(gòu)1435。射束掃描機(jī)構(gòu)1435還可以包含望遠(yuǎn)鏡，用于將掃描儀成像到透鏡1465的后焦平面上。來(lái)自掃描機(jī)構(gòu)1435的光被傳輸?shù)蕉蛛x器/WDM1445，其傳輸用于OFDI、OCM和SECM的^JL光但;L^射FFOCM光。類似于圖3和/或圖4的(一個(gè)或多個(gè))系統(tǒng)的示范性FFOCM系統(tǒng)可以經(jīng)由二色分離器/WDM1445耦合到射束路徑中。來(lái)自二色分離器/WDM1445的光被引向包含多個(gè)光學(xué)元件的滑動(dòng)器1455;當(dāng)滑動(dòng)器1455位于不同位置時(shí)，提供OFDI、OCM、SECM或FFOCM數(shù)據(jù)和/或圖像中的一種或其組合。來(lái)自滑動(dòng)器1455的光被傳輸?shù)轿镧R1465，該物鏡1465在一個(gè)示范性實(shí)施例中安裝到能夠改變物鏡的透鏡旋轉(zhuǎn)臺(tái)1460?；瑒?dòng)器1455和/或旋轉(zhuǎn)臺(tái)1460可以處在計(jì)算機(jī)控制之下，用于成傳模態(tài)的自動(dòng)選擇。光可以由物鏡1465聚焦到樣本1470上或之內(nèi)，所述樣本1470可以安裝到計(jì)算機(jī)控制的三維平移臺(tái)1475。反射的光被傳輸返回通過設(shè)備到1410，其將光重新引向分光計(jì)。通it^此描述的方法處理檢測(cè)到的jl射光以形成OFDI、OCM、SECM圖像?？梢越?jīng)由濾光/分色鏡/WDM設(shè)備1445將FFOCM光重新引向FFOCM系統(tǒng)1450。在使用不可見近紅外光的情況下，可見瞄準(zhǔn)射束可以耦合到示范性系統(tǒng)中，與近紅外光共同入射，以允許成像位置的可視化?？商孢x地或者另外，借助于顯微鏡上的可替選的成像端口，可以提供研究中的樣品的白光圖4象?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的可替選的示范性實(shí)施例，包括通過鐠干涉的短時(shí)傅立葉變換(STFT)、多普勒敏感OFDI和極化敏感OFDI從樣本中獲得鐠信息的能力在內(nèi)，也可以用于從生物樣品中提取額外信息，諸如吸收、流動(dòng)和雙4斤射。在本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例中，顯微鏡可以配置成允許從樣本的兩側(cè)進(jìn)行成像。例如，可以從樣本之上執(zhí)行SDOCT、SECM和OCM過程，而可以用從下面照射樣本的成傳速鏡執(zhí)行FFOCM過程。在這樣的示范性配置中，樣本可以安裝在顯微鏡載玻片和薄蓋玻片之間，以允許從兩側(cè)進(jìn)行成i象。在此描述的示范性系統(tǒng)可以用各種不同的格式、速度、分辨率、視場(chǎng)和對(duì)比機(jī)制來(lái)提供生物樣品的多模態(tài)成像。每個(gè)圖像數(shù)據(jù)集可以是二維或三維的，并且可以共同配準(zhǔn)到其它各個(gè)成像模態(tài)的數(shù)據(jù)集?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的計(jì)算機(jī)處理方法可以用于以各種不同的成像格式顯示不同的數(shù)據(jù)集，所述成#^格式包括三維體積可視化、四維表示以及處理的二維、三維和四維數(shù)據(jù)集，其中處理設(shè)備被配置成使所關(guān)心的重要區(qū)域突出。任何一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)集可以相對(duì)于其它數(shù)據(jù)集而被顯示，并且可以從個(gè)別數(shù)據(jù)集的組合中導(dǎo)出全面的全部包括的數(shù)據(jù)集。可以在數(shù)據(jù)集的二維、三維和四維環(huán)境中從數(shù)據(jù)集導(dǎo)出定量信息。圖傳Jt據(jù)也可以與生物樣品的傳統(tǒng)熒光或明視場(chǎng)圖像組合。例子以下提供的是實(shí)施以研究使用根據(jù)本發(fā)明的示范性多個(gè)成傳厲態(tài)來(lái)對(duì)發(fā)育中的光滑爪蟾心臟進(jìn)行成像的例子。示范性方法Bench-Top示范性O(shè)CT和OFDI系統(tǒng)在示范性TDOCT配置中，借助于l糾目干反射測(cè)量進(jìn)行軸向測(cè)距，其中在時(shí)間上連續(xù)地探測(cè)各個(gè)深度點(diǎn)。使用了以1.3pm為中心的寬帶寬(50nm)源，提供組織中大約10jum的軸向分辨率(n=1.4)。幀率為每秒20(2kHzA線速率、100x500像素)。示范性O(shè)FDI過程和系統(tǒng)可以使用其中所有深度點(diǎn)被同時(shí)獲取的頻^Jt測(cè)量。這種技術(shù)提供了信噪比(SNR)方面的數(shù)百倍改進(jìn)，如M.A.Choma等人的"SensitivityadvantageofsweptsourceandFourierdomainopticalcoherencetomography",OpticsExpress11，pp.2183-2189(2003)以及S.H.Yun等人的"High-speedopticalfrequency-domainimaging"，OpticsExpress11，pp.2953-2963(2003)中描述的那樣。示范性O(shè)FDI系統(tǒng)和過程可以4吏用快速掃描的波長(zhǎng)可調(diào)諧的激光器作為光源。擴(kuò)展空腔半導(dǎo)體激光器使用腔內(nèi)鐠過濾器，如M.A.Choma等人的"SensitivityadvantageofsweptsourceandFourierdomainopticalcoherencetomography",OpticsExpress11，pp.2183-2189(2003)以及C.Boudoux等人的"Rapidwavelength-sweptspectrallyencodedconfocalmicrosc叩y"，OpticsExpress13，pp.8214-8221(2005)中描述的那樣。激光器特征為高達(dá)64kHz的掃描重復(fù)率、以1320nm為中心的lllnm的寬調(diào)諧范圍和30mW的高平均輸出功率(組織上為7mW)。軸向分辨率為組織中10nm。系統(tǒng)進(jìn)一步包括聲光移頻器(25MHz),用于去除頻域反射測(cè)量中固有的深度簡(jiǎn)并，如S.H.Yun等人的"Removingthedepth-degeneracyinopticalfrequencydomainimagingwithfrequencyshifting",OpticsExpress12，pp.4822-4828(2004)中描述的那樣。實(shí)施極化分集檢測(cè)以消除基于光纖的OFDI系統(tǒng)中的極化偽像。雙平衡光接收器用于通過減少激光強(qiáng)度噪聲來(lái)改善成像靈敏度。用2通道模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器以14位的分辨率以100MHz的采樣率對(duì)光接收器輸出進(jìn)行數(shù)字化。示范性TDOCT和高速OFDI配置被結(jié)合到解剖光顯^L鏡中。掃描系統(tǒng)包括準(zhǔn)直透鏡(5mm射束直徑)、用于橫向掃描的兩個(gè)同步檢流計(jì)掃描儀、聚焦透鏡(50mm焦距)以及朝著樣本向下偏轉(zhuǎn)射束的小鏡。對(duì)于示范性TDOCT和OFDI配置，橫向分辨率為16nm,其中共焦^lt為330)im。通過在逐幀的基礎(chǔ)上從收縮末期的心臟表面位置減去舒張末期的心臟表面位置，直接從體積數(shù)據(jù)中確定與局部心臟活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的位移。使用顏色檢查表來(lái)顯示位移。通過使用OsiriX軟件來(lái)完成體積再現(xiàn)和三維可視化。使用具有200nm的調(diào)諧范圍、以1250nm為中心的激光源來(lái)執(zhí)行高分辨率OFDI過程，其中兩個(gè)半導(dǎo)體光學(xué)放大器用作增益媒介，如W.Y.Oh等人的"Widetuningrangewavelength-sweptlaserwithtwosemiconductoropticalamplifiers",IEEEPhotonicsTechnologyLetters17，pp.678-680(2005)中描述的那樣。實(shí)現(xiàn)了組織中4jim的軸向分辨率。使用NA=0.2的物鏡，橫向分辨率為2nm。使用20kHz的A線速率(每幀500A線)，成像速率為每秒40幀。執(zhí)行極化分集和雙平衡檢測(cè)，并且用2通道模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器以12位的分辨率以10MHz的采樣率對(duì)光接收器輸出進(jìn)行數(shù)字化。示范性FFOCM系統(tǒng)例如，F(xiàn)FOCM是一種使用二維并行檢測(cè)來(lái)提供生物樣品之內(nèi)的反射光的亞細(xì)胞分辨率圖l象的干涉測(cè)量技術(shù)，如A.Dubois等人的"Ultrahigh-resolutionfull-fieldopticalcoherencetomography",ApplOpt43，pp.2874-2883(2004)和A.Dubois等人的"Three-dimensionalcellular-levelimagingusingfull-fieldopticalcoherencetomography",PhysMedBiol49，pp.1227-1234(2004)中描述的那樣。示范性FFOCM系統(tǒng)使用來(lái)自氙弧燈的空間非相干寬帶光來(lái)照射樣本和使用兩個(gè)等同的NA=0.3的水浸顯微鏡物鏡的Linnik干涉顯微鏡的基準(zhǔn)鏡。用具有以650nm為中心的鐠響應(yīng)的CMOS區(qū)域掃描攝影機(jī)拍攝干涉圖像。橫向分辨率為2nm，并且軸向分辨率為1.1nm。對(duì)于近似700mx700pm的橫向視場(chǎng)，獲取時(shí)間為每幀2秒。通過以1pm增量將樣本移動(dòng)通過焦點(diǎn)來(lái)獲得三維數(shù)據(jù)。通過使用OsiriX軟件完成體積再現(xiàn)和可視化。示范性SECM系統(tǒng)例如，SECM是一種反射共焦顯微技術(shù)，其使用了近紅外光，與使用可見光的共焦顯微鏡相比，允許更深地穿透到組織中，如R.R.Anderson等人的"Theopticsofhumanskin",JInvestDermatol77，pp.13-19(1981)中描述的那樣。示范性SECM技術(shù)與傳統(tǒng)激光掃描共焦顯微的不同之處在于它將不同的波長(zhǎng)投影到樣本上的不同位置上，如GJ.Tearney等人的"Spectrallyencodedconfocalmicroscopy",OpticsLetters23，pp.1152-1154(1998)中描述的那樣。從樣本返回的i普的快速獲取4吏得能夠高速重構(gòu)圖像。在SECM系統(tǒng)中，如C.Boudoux等人的"Rapidwavelength-sweptspectrallyencodedconfocalmicroscopy，，,OpticsExpress13，pp.8214-8221(2005)中描述的那樣，近紅外中的來(lái)自快速波長(zhǎng)調(diào)諧源的光(中心波長(zhǎng)=1.32"111,瞬時(shí)線寬-0.1nm，總帶寬-70nm，重復(fù)率高達(dá)15.7kHz)，被校準(zhǔn)到衍射光柵上(每毫米1100線)，并且使用1.2NA的60x的物鏡(OlympusUPlanApo/IR60X/1.20W)來(lái)聚焦。多模光纖用于信號(hào)收集，導(dǎo)致0.9jurn的橫向分辨率和2.5pm的軸向分辨率。以每秒10幀獲取包括500x500像素的圖像。最大成像深度被限制到物鏡的280lim工作距離。樣品制備、乙醇處理和組織結(jié)構(gòu)從Nasco(FortAtkinson,Wisconsin)購(gòu)買光滑爪蟾蛙。才艮據(jù)MassachusettsGeneralHospitalSubcommittee對(duì)ResearchAnimalCare的批準(zhǔn)協(xié)議執(zhí)行動(dòng)物手續(xù)。胚胎是通過體外受精獲得的，在O.lx的Marc'smodifiedRinger's(MMR)培養(yǎng)基中孵化(如J.Newport等人的"AmajordevelopmenttransitioninearlyXenopusembryos:Characterizationandtimingofcellularchangesatthemidblastulastage",Cell30,pp.675-686，1982中描述的那樣)，并且根據(jù)MeuwkoopandFaber表劃分階段。(參見P.D.Nieuwkoop和J.Faber的NormaltableofXenopuslaevis,Daudin，North-HollandPublishingCompany,Amsterdam,1967)。在0.1XMMR(體積/體積)中進(jìn)行乙醇處理，不久之后是MidBlastulaTransition(中嚢胚過渡)(如R.Yelin等人的"Ethanolexposureaffectsgeneexpressionintheembryonicorganizerandreducesretinoicacidlevels",DevBiol279，pp.193-204(2005)中描述的那樣)，直到成像為止。在體內(nèi)成像之前，使用0.02%的3緣苯甲酸乙酯(A-5040,Sigma)使胚胎麻醉。對(duì)于TDOCT和OFDI成《象才支術(shù)和系統(tǒng)，將胚胎安置在1.5%的瓊脂糖^^板上，其中它們的腹側(cè)面朝上，用麻醉工作^蓋。對(duì)于用示范性SECM系統(tǒng)進(jìn)行成像，將胚胎放置在蓋玻片上，以它們的腹側(cè)躺在麻醉緩沖器中，并且從下面進(jìn)行成像。在MEMFA(0.1MMOPS[pH7.4],2mMEGTA，lmMMgS04和3.7%的甲醛)中定影大于一個(gè)小時(shí)之后，通過示范性FFOCM過程和/或系統(tǒng)進(jìn)行的體外成像開始。在成像之前，將被定影的胚胎轉(zhuǎn)移到具有l(wèi)xPBS(8grNaCl，0.2grKC1，1.44grNa2HPO4,0.24grKH2PO4)的培養(yǎng)虹中，其中它的腹側(cè)面朝上，由粘土支撐。在Karnovsky，sFixative(KII)中另外定影和在tEpon-812(Tousimis)中^之后，獲得PlasticHistology(塑料組織結(jié)構(gòu))片段。lpm厚的片段在ReichertUltracutMicrotome上切割，并且用硼酸鹽緩沖器(Tousimis)中的亞曱基藍(lán)/甲苯胺藍(lán)進(jìn)行染色。石蠟片段(5jum厚)用Hematoxylin&Eosin(蘇木精和伊紅)染色。示范性結(jié)果在體內(nèi)用OFDI技術(shù)對(duì)胚胎心臟進(jìn)行四維成像對(duì)跳動(dòng)心臟的快速體積成像使得能夠評(píng)估心跳周期期間的三維形態(tài)和功能。與提供體內(nèi)橫截面成像(如圖15a和15b所示)的TDOCT相比，示范性O(shè)FDI系統(tǒng)和過程能夠以高得多的幀率進(jìn)行成像，使得可以對(duì)跳動(dòng)心臟進(jìn)行四維成像而沒有心臟門控。以每秒20個(gè)三維數(shù)據(jù)集的速率獲取爪蟾心臟(階段49)的體積OFDI圖像(如圖15c-15g所示)。在收縮末期，OFDI過程的使用表明心室處在其最小體積；心房和動(dòng)脈干(TA)的體積相反地處在它們的最大值(如圖15c和15d所示)。在舒張末期，心室膨脹到其最大體積，而心房和TA的體積則處在它們的最小值(如圖15e和15f所示)。取自四維數(shù)據(jù)集的心臟的三維再現(xiàn)(如圖15g所示)對(duì)應(yīng)于在其解剖之后的相同心臟的明視場(chǎng)照片(如圖15h所示)。對(duì)體內(nèi)胚胎心臟的高分辨率OFDI過程雖然示范性O(shè)FDI系統(tǒng)能夠進(jìn)行四維成像,但是存在需要較高分辨率來(lái)識(shí)別細(xì)微形態(tài)和功能異常的情況。為了增加分辨率，使用寬帶(例如200nm)波長(zhǎng)掃描源在體內(nèi)獲得階段49的爪蟾心臟的OFDI橫截面(如圖15i-15m所示)，如W.Y.Oh等人的"Widetuningrangewavelength-sweptlaserwithtwosemiconductoropticalamplifiers"，IEEEPhotonicsTechnologyLetters17，pp.678-680(2005)中描述的那樣。與前面描述的TDOCT和OFDI過程和系統(tǒng)的16JLim的橫向分辨率和10nm的軸向分辨率相比，高分辨率OFDI結(jié)果的橫向和軸向分辨率分別為2nm和4|Lim。用高分辨率OFDI過程和系統(tǒng)可以清楚地分辨三室爪蟾心臟之內(nèi)的細(xì)節(jié)，包括房室瓣動(dòng)態(tài)(如圖15i-15k所示)、心室收縮和小梁動(dòng)態(tài)(圖15m)。還可以看到單獨(dú)的血細(xì)胞，從心房通過房室瓣流向心室(如圖15k所示)。在體外使用FFOCM過程對(duì)胚胎心臟進(jìn)行高分辨率三維成像示范性FFOCM過程和系統(tǒng)提供了用幾乎各向同性的細(xì)胞水平的分辨率對(duì)胚胎心臟的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像的能力。體積FFOCM圖傳橫跨700x700x1000jam(軸向)的視場(chǎng)。橫向和軸向分辨率分別為2jum和1.1Um。獲取時(shí)間對(duì)于單個(gè)面片段為2秒，對(duì)于整個(gè)體積為33分鐘。與使用示范性TDOCT或OFDI過程或系統(tǒng)生成的相比，爪蟾心臟(階段49)的示范性FFOCM片段允許更加詳細(xì)地可視化心室小梁(如圖16a和16c所示)、螺旋瓣(如圖16b和16d所示，參見箭頭)以及部分心房間隔(如圖16d所示，參見箭頭)。心臟的部分透明的體積再現(xiàn)(如圖16e-16h所示)，揭示了成角的TA(如圖16e所示)、主動(dòng)脈弓(如圖16f和16g所示)以及心房的薄壁(如圖16g和16h所示)在它們的三維環(huán)境中的循環(huán)壓縮結(jié)構(gòu)。剖視圖(如圖16e所示)示出了精細(xì)的三維內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括小梁(如圖16i和16j所示)和房室瓣(如圖16k所示)。緊接于相同胚胎的相應(yīng)組織結(jié)構(gòu)片段(如圖16m所示)示出的房室瓣的放大圖(如圖161所示)展示了它的雙尖形態(tài)。在體內(nèi)用SECM過程對(duì)胚胎心臟進(jìn)行高速成像示范性SECM過程和系統(tǒng)提供了可與跟FFOCM相關(guān)聯(lián)的那些相比較的橫向分辨率，但是是以較高的幀率，使得能夠在體內(nèi)對(duì)心臟進(jìn)行顯微。以10/s的幀率、220x220jim的視場(chǎng)以及分別為1.2和6pm的橫向和軸向分辨率，使用示范性SECM過程和系統(tǒng)在體內(nèi)對(duì)爪蟾心肌(階段49)進(jìn)行成像。最大穿透深度為280nm。通過TD-OCT(如圖15a和15b所示)和FFOCM(如圖16a-16m所示)過禾呈和系統(tǒng)可視化的示范性的相同辦抖(階段49)，示出了在腹部表面之下近似280nm的房室瓣的薄尖(如圖17a所示)以及包含小梁內(nèi)空間之內(nèi)的單獨(dú)血細(xì)胞的心室和TA的部分(如圖17c所示)。SECM圖像與相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)片段很好地相關(guān)(如圖17b和17d所示)。來(lái)自不同辨抖(階段47)的一系列幀展示了從TA到主動(dòng)脈分叉的以單細(xì)胞水平觀看的調(diào)節(jié)血流的閉合時(shí)(如圖17e所示)和開啟時(shí)(如圖17f和17g所示)的螺旋瓣。血細(xì)胞在小梁之內(nèi)也是明顯的(如圖17h所示)。能夠觀察到可以表示核和細(xì)胞器的單獨(dú)肌細(xì)胞之內(nèi)的細(xì)胞內(nèi)特征。爪蟾胚胎中的動(dòng)脈瘤擴(kuò)張?jiān)谂咛?階段47)中的一個(gè)中，已識(shí)別了從TA壁發(fā)出的突起。以兩個(gè)不同的深度在體內(nèi)獲得的SECM片段(如圖18a和18b所示)揭示了它的嚢形形狀，它相對(duì)于螺旋瓣的位置，以及單獨(dú)的血細(xì)胞通過該缺陷的流動(dòng)。在體內(nèi)使用示范性TDOCT過程和系統(tǒng)也觀察到了這種異常性(如圖18a所示，參見插圖)。胚胎然后被定影并用示范性FFOCM過程和系統(tǒng)進(jìn)行成像。FFOCM片段(如圖18c所示)和FFOCM體積數(shù)據(jù)集的三維再現(xiàn)(如圖18d所示)示出了整個(gè)心臟的環(huán)境方面的擴(kuò)張。在傳統(tǒng)的明視場(chǎng)顯微之下難以看到(如圖18e所示)、但是使用示范性TDOCT、FFOCM和SECM過程和系統(tǒng)清楚地可視的這個(gè)突起可以表示心臟中的TA的嚢形動(dòng)脈瘤擴(kuò)張，其否則顯現(xiàn)為具有正常的表型。由乙醇暴露引起的心臟異常性心血管畸形可以由遺傳(如K.L.Clark等人的"Transcriptionfactorsandcongenitalheartdefects",AnnuRevPhysiol68，pp.97-121(2006)中描述的那樣)和產(chǎn)生畸形的因素(如S.M.Mone等人的"Effectsofenvironmentalexposuresonthecardiovascularsystem:prenatalperiodthroughadolescence",Pediatrics113，pp.1058-1069(2004)中描述的那樣)造成。乙醇是眾所周知的致畸物；懷孕期間的人類胚胎暴露于酒精(乙醇)與胎兒酒精綜合癥(FAS)相關(guān)聯(lián)。(參見K.L.Jones等人的"Recognitionofthefetalalcoholsyndromeinearlyinfancy"，Lancet2,pp.999-1001(1973)和J.D.Chaudhuri的"Alcoholandthedevelopingfetus—areview",MedSciMonit6,pp.1031-1041(2000))。一個(gè)估計(jì)表明具有FAS的小孩中的54。/。具有心臟缺陷。(參見E.L.Abel的FetalAlcoholSyndrome,MedicalEconomicsBooks,Oradell,NJ,1990)。為了研究乙醇對(duì)爪蟾心臟發(fā)育的致畸效應(yīng)，將胚胎從中嚢胚過渡(階段8.5)暴露于不同濃度的乙醇(0.5%-2.5%)。(參見R.Yelin等人的"Ethanolexposureaffectsgeneexpressionintheembryonicorganizerandreducesretinoicacidlevels"，DevBiol279,pp.193-204(2005))。在相同的條件下發(fā)育但不暴露于乙醇的同屬用作對(duì)照。在發(fā)育過程期間，我們使用示范性TDOCT過程和系統(tǒng)拍攝胚胎的心臟區(qū)域以識(shí)別和定量評(píng)估致畸效應(yīng)的程度。我們沒有觀察到0.5%的乙醇處理組(n=16)和對(duì)照組(n=42)之間的形態(tài)差異。被定義為與對(duì)照相比在形態(tài)方面具有顯著變化的完全成熟的中等致畸效應(yīng)，在暴露于1%乙醇的少數(shù)(25%)胚胎中(n=28)和暴露于1.5%乙醇的大多數(shù)(74%)胚胎中(n=27)L現(xiàn)。被定義為心管和/或不完全成熟的嚴(yán)重異常循環(huán)的嚴(yán)重效應(yīng)，在2.0%和2.5%組中的所有胚胎中(分別為n=17、n=7)都被發(fā)現(xiàn)。心臟活動(dòng)在所有的胚胎中都是明顯的，即使在具有最嚴(yán)重畸形的胚胎中也是如此。使用示范性TDOCT過程和系統(tǒng)，已MJ^照、0.5%、1.5%、和2.0%的乙醇處理組的每一個(gè)中選擇了辦枓(階段48)以展示典型的表型(如圖19a-19d所示)。通過識(shí)別部分心房間隔(如圖19a-19d所示，參見右邊圖像，用箭頭標(biāo)記隔膜)和房室瓣的存在，可以確定四個(gè)辦枓的心臟處在晚期發(fā)育階段。TDOCT圖^^供了1.5%和2.0%組中被破壞的循環(huán)的第一個(gè)跡象。進(jìn)一步觀察到的是來(lái)自1.5%和2.0%組中心室之內(nèi)的較低TDOCT信號(hào)，這可歸因于這些胚胎中減少的血流。在圖19e-19h中示出了在體內(nèi)取自腹面的辦抖照片。在體外用示范性FFOCM系統(tǒng)和過程獲取的數(shù)據(jù)的三維再現(xiàn)允許以高分辨率評(píng)估心肌結(jié)構(gòu)，揭示對(duì)照和0.5%的辦抖之間的相似性，并且清楚地示出來(lái)自1.5%和2.0%組的辦枓中的有缺陷心管循環(huán)(如圖19i-191所示)。通過FFOCM體積數(shù)據(jù)集的片私艮示了與對(duì)照(如圖19m所示)和0.5%的(如圖19n所示)胚胎相比較的1.5%的(如圖19o所示)和2.0%的(如圖19p所示)胚胎中的較小的畸變的TA和螺旋瓣(用箭頭標(biāo)記)。與對(duì)照和0.5%的組相比較，心包浮肺在1.5%和2.0%的組中出現(xiàn)(如圖19o、19p、19s和19t所示)。乙醇還影響了心室；對(duì)照的(如圖19q所示)和0.5%的(如圖19r所示)心臟中發(fā)育的小梁與以下形成反差1.5。/o的組中:OL育的小梁(如圖19s所示)以及暴露于2.0%的乙醇的胚胎中具有稀疏矮小小梁的大心室空腔(如圖19t所示)。相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)片段證實(shí)了我們的一些發(fā)現(xiàn)，包括較大乙醇暴露的胚胎中欠發(fā)育的小梁(如圖19u-19x所示)。示范性結(jié)果的討論發(fā)育生物研究中的共同范例是操縱遺傳型和監(jiān)*型。形態(tài)是表型的重要方面。在心臟中，即使輕微的形態(tài)和動(dòng)態(tài)異常性也可能對(duì)于適當(dāng)?shù)男募」δ苁菦Q定性的。識(shí)別二維和三維中的細(xì)微形態(tài)和動(dòng)態(tài)變化的能力可以顯著地改善這個(gè)范例的靈敏度。在爪蟾辦科中，心臟結(jié)構(gòu)如心肌壁、隔膜和瓣可能僅有幾個(gè)細(xì)胞那么厚。評(píng)估形態(tài)表型不僅需要分辨這樣的精細(xì)結(jié)構(gòu)，而且還需JH吏跳動(dòng)心臟之內(nèi)的#^見特征可視化的能力，其中典型的位移速度為lmm/s的數(shù)量級(jí)。如果成像速JLA夠高，則可以在心跳周期之內(nèi)的不同時(shí)刻獲得胚胎心臟的三維圖像。這種示范性四維成像允許動(dòng)態(tài)生理參數(shù)的可靠測(cè)量，諸如心搏量和噴血分?jǐn)?shù)以及瓣對(duì)向、剛度和模塊性，這在人類病理生理學(xué)方面具有密切模擬。高分辨率和高速度不是對(duì)心臟有效成像的僅有要求。在爪蟾胚胎中，心臟從腹部表面之下在200nm和800nm之間延伸。有效的成像方法因此也應(yīng)當(dāng)能夠在這些深度進(jìn)行成像而沒有信號(hào)和分辨率的顯著損失。使用組織結(jié)構(gòu)片段的三維再現(xiàn)已在體外研究并詳細(xì)描述了發(fā)育光滑爪蟾心臟的形態(tài)。(參見T.J.Mohun等人的"ThemorphologyofheartdevelopmentinXenopuslaevis，，,DevBiol218，74-88(2000))。然而對(duì)于組織的研究，樣本制備和切片使得難以保存結(jié)構(gòu)真實(shí)。結(jié)果，對(duì)完整心臟在它們的天然環(huán)境中進(jìn)行成像是優(yōu)選的。使用多種非侵入成像模態(tài)如微MRI(參見D.LKraitchman等人的"Invivomagneticresonanceimagingofmesenchymalstemcellsinmyocardialinfarction"，Circulation107，pp.22卯-2293(2003)和RWiesmann等人的"DevelopmentalchangesofcardiacfunctionandmassassessedwithMRIinneonatal,juvenile,andadultmice",AmJPhysiolHeartCircPhysiol278，pp.H652-657(2000))、微CT(參見M.Malyar等人的"Relationshipbetweenarterialdiameterandperfusedtissuevolumeinmyocardialmicrocirculation:amicro-CT隱basedanalysis",AmJPhysiolCircPhysiol286,pp.H2386-2392(2004)和C.T.Badea等人的"4-Dmicro國(guó)CTofthemouseheart",MolImaging4,pp.110-116(2005))、超聲(參見S.Srinivasan等人的"Noninvasive,inuteroimagingofmouseembryonicheartdevelopmentwith40-MHzechocardiography"，Circulation98,pp.912-918(1998))和PET(參見L.W.Dobrucki等人的"Molecularcardiovascularimaging",CurrCardiolRep7，pp.130-135(2005)和L.Stegger等人的"MonitoringleftventriculardilationinmicewithPET",JNuclMed46,pp.1516-1521(2005))，已展示了對(duì)體內(nèi)心臟的結(jié)構(gòu)成像。光學(xué)技術(shù)使得能夠以較高分辨率對(duì)胚胎心臟進(jìn)行成像。共焦顯微已用于在體外對(duì)早期爪蟾心臟發(fā)育進(jìn)行成像(如S.J.Kolker等人的"ConfocalimagingofearlyheartdevelopmentinXenopuslaevis",DevBiol218，pp.64-73(2000)中描述的那樣)，并且用于在體內(nèi)研究心內(nèi)流體力在斑馬魚胚胎心臟發(fā)生中的作用(如J.R.Hove等人的"Intracardiacfluidforcesareanessentialepigeneticfactorforembryoniccardiogenesis"，Nature421，pp.172-177(2003)中描述的那樣)。多普勒TDOCT過程和系統(tǒng)用于研究爪蟾辦枓中的血流，允許組織表面之下的定量速度測(cè)量。(參見J.R.Hove等人的"Intracardiacfluidforcesareanessentialepigeneticfactorforembryoniccardiogenesis"，Nature421,pp.172-177(2003)和V.X.D.Yang、M.L.Gordon、E.Seng-Yue等人的"Highspeed,widevelocitydynamicrangeDoppleropticalcoherencetomography(PartII):ImaginginvivocardiacdynamicsofXenopuslaevis"，OpticsExpress11,pp.1650-1658(2003))。由于其有限的成傳速度，使用TDOCT的三維心臟成像以前主要僅在體外展示。(參見S.A.Boppart等人的"NoninvasiveassessmentofthedevelopingXenopuscardiovascularsystemusingopticalcoherencetomography",ProcNatlAcadSciUSA94，pp.4256-4261(1997)、T.M.Yelbuz等人的"Opticalcoherencetomography:anewhigh-resolutionimagingtechnologytostudycardiacdevelopmentinchickembryos",Circulation106，pp.2771-2774(2002)和W.Luo等人的"Three-dimensionalopticalcoherencetomographyoftheembryonicmurinecardiovascularsystem"，Journalofbiomedicaloptics11,021014(2006))。門控或后獲取同步技術(shù)已用于避開傳統(tǒng)成像方法的有PI^度，使得能夠重構(gòu)心跳周期中的不同階段的胚胎心臟的三維圖像。(參見M.W.Jenkins等人的"4Dembryoniccardiographyusinggatedopticalcoherencetomography",OpticsExpress14,pp.736-748(2006)和M.Liebling等人的"Four-dimensionalcardiacimaginginlivingembryosviapostacquisitionsynchronizationofnongatedslicesequences",JBiomedOpt10,054001(2005))。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的一些，我們使用了TDOCT，因?yàn)樗谖覀兊膶?shí)驗(yàn)室中更容易得到，然而示范性O(shè)FDI過程和系統(tǒng)能夠以高得多的速度提供示范性TDOCT過程和系統(tǒng)的全部的功能性。示范性O(shè)FDI過程和系統(tǒng)提供了對(duì)跳動(dòng)心臟的實(shí)時(shí)的真實(shí)四維成像而不需要心臟門控，并且被發(fā)現(xiàn)可用于評(píng)估心跳周期期間的心肌壁位移(如圖15c-15f所示)。通過4務(wù)改OFDI光源，我們還能夠用更高的軸向分辨率U)im)實(shí)施實(shí)時(shí)橫截面成像，使得能夠使瓣動(dòng)態(tài)(如圖15i-15k所示)和單細(xì)M流可視化。對(duì)于胚胎心臟的亞細(xì)胞水平分辨率成像，我們調(diào)查研究了示范性FFOCM和SECM過程和系統(tǒng)的使用。發(fā)現(xiàn)FFOCM模態(tài)能夠用各向同性的細(xì)胞分辨率(1-2urn)提供高質(zhì)量三維成像。SECM模態(tài)展示了可與FFOCM模態(tài)相比較的分辨率，但是能夠以更高的it^進(jìn)行成像，使得能夠以亞細(xì)胞水平使體內(nèi)的肌細(xì)胞、血液和瓣活動(dòng)可視化。表l概括了每個(gè)過程的不同能力，突出了它們的互補(bǔ)性質(zhì)。表l用于胚胎心臟的光學(xué)成像的內(nèi)生對(duì)照模態(tài)的比較?；疑幱暗膯卧甘揪哂凶詈脵M向分辨率、軸向分辨率和幀率特性的成像技術(shù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>*包括TDOCT和OFDI模態(tài)。示范性TDOCT和FFOCM過程和系統(tǒng)的大穿透深度允許通過作為乙醇致畸表型的部分而發(fā)育的心包浮腫對(duì)心臟進(jìn)行成像。我們的初步結(jié)果表明乙醇干擾了心臟循環(huán)的過程(圖19i-l)，與對(duì)鵪鶉的研究一致。(參見W.O.Twal等人的"Retinoicacidreversesethanol-inducedcardiovascularabnormalitiesinquailembryos",AlcoholClinExpRes21，pp.1137-1143(1997))。這項(xiàng)工存中報(bào)告的TA尺寸的減少由Cavierrs和Smith預(yù)測(cè)(參見M.F.Cavieres等人的"Geneticanddevelopmentalmodulationofcardiacdeficitsinprenatalalcoholexposure"，AlcoholClinExpRes24，pp.102-109(2000)),但未^^見察到?？梢哉J(rèn)為這里描述的欠發(fā)育的心室小梁(如圖19q-t所示)以前尚表&育。由于在爪蟾和斑馬魚(Daniorerio)中，心室小梁充當(dāng)His-Purkinje系統(tǒng)的功能等價(jià)物(參見D.Sedmera等人的"FunctionalandmorphologicalevidenceforaventricularconductionsysteminzebrafishandXenopushearts"，AmJPhysiolHeartCircPhysiol284，pp.H1152-1160(2003)),所以iUt育小梁的確定與已在乙醇處理的鵪鵓(參見W.O.Twal等人的"Retinoicacidreversesethanol-inducedcardiovascularabnormalitiesinquailembryos"，AlcoholClinExpRes21，pp.1137-1143(1997))和斑馬魚胚胎(參見J.Bilotta等人的"Ethanolexposurealterszebrafishdevelopment:anovelmodeloffetalalcoholsyndrome"，NeurotoxicolTeratol26,pp.737-743(2004))中報(bào)告的較慢心率相關(guān)聯(lián)。由乙醇處理引起的主動(dòng)血液循環(huán)的中斷(W.O.Twal等人的"Retinoicacidreversesethanol-inducedcardiovascularabnormalitiesinquailembryos"，AlcoholClinExpRes21，pp.1137-1143(1997)和X.Wang等人的"Japanesemedaka(Oryziaslatipes):developmentalmodelforthestudyofalcoholteratology",BirthDefectsResBDevReprodToxicol77，pp.29-39(2006))可以解釋信號(hào)從心臟空腔之內(nèi)的丟失，這也與確定一致。盡管它們有相對(duì)高的穿透深度，由于在這些較早階段的高度散射，傳統(tǒng)光學(xué)成像過程中沒有一種能夠在心臟器官的初起(心管形成，階段39)時(shí)對(duì)心臟進(jìn)行成像。然而，隨著胚胎變得光學(xué)透明，初始的心臟活動(dòng)(階段35)被觀察到，并且獲得了室形成(大約階段40)的初起時(shí)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖像。尤其是對(duì)于FFOCM和SECM模態(tài)，難以將組織結(jié)構(gòu)與微觀數(shù)據(jù)集相匹配。胚胎在被處理和嵌入時(shí)十分脆弱，使得形態(tài)的M成為挑戰(zhàn)。進(jìn)而，圖像應(yīng)當(dāng)用10pm數(shù)量級(jí)的精度與組織結(jié)構(gòu)配準(zhǔn)，這用傳統(tǒng)切片技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的成像過程，通過內(nèi)生散射生成對(duì)照。進(jìn)而，分子成像可能對(duì)于將基因和蛋白質(zhì)表達(dá)與表型相關(guān)是重要的。這樣一來(lái)，在此描述的示范性系統(tǒng)和方法就可以用于對(duì)熒光標(biāo)簽和分子種類進(jìn)行成像。已描述了通過修改源和檢測(cè)電子器件經(jīng)由鐠編碼可以實(shí)施熒光成像。(參見J.T.Motz等人的"Spectral-andfrequency-encodedfluorescenceimaging"，OptLett30,pp.2760-2762(2005))。熒光SECM過程和系統(tǒng)中使用的相同原理可以同樣地用于內(nèi)窺鏡的雙光子和第二諧波成像。使用示范性TDOCT、OFDI和FFOCM過程和系統(tǒng)中使用的相干檢測(cè)，可能難以直接檢測(cè)熒光。然而，對(duì)于OCT模態(tài)已經(jīng)描述了幾種分子對(duì)照方法。(參見C.Yang的"Molecularcontrastopticalcoherencetomography:areview"，PhotochemPhotobiol81,pp.215-237(2005)和S.A.Boppart等人的"Opticalprobesandtechniquesformolecularcontrastenhancementincoherenceimaging",JBiomedOpt10，41208(2005))。這項(xiàng)工作中提出的天然對(duì)照光學(xué)成^^莫態(tài)允許從不同的有利位置對(duì)胚胎心臟進(jìn)行評(píng)估。組合OFDI、SECM和FFOCM模態(tài)可以發(fā)揮它們的力量(參見表l)并提供獲得更加全面的形態(tài)和功能的心M型的能力。同樣可以將這種多才莫態(tài)范例擴(kuò)展到其它系統(tǒng)和動(dòng)物模型。由于這些非^V成像技術(shù)并不改變樣品，所以它們可以順序地或并行地使用。進(jìn)而，雖然我們?cè)谶@項(xiàng)工作中使用了分開的成像系統(tǒng)，但是沒有根本性的障礙阻止將它們組合成使用單個(gè)波長(zhǎng)掃描源的一個(gè)成像系統(tǒng)。(參見S.H.Yun等人的"High-speedopticalfrequency-domainimaging",OpticsExpress11,pp.2953-2963(2003);C.Boudoux等人的"Rapidwavelengtti-sweptspectrallyencodedconfocalmicroscopy",OpticsExpress13，pp.8214-8221(2005);以及W.Y.Oh等人的"Widetuningrangewavelength-sweptlaserwithtwosemiconductoropticalamplifiers"，IEEEPhotonicsTechnologyLetters17，pp.678-680(2005))。前述僅^明了本發(fā)明的原理。考慮到在此的教導(dǎo)，對(duì)所描述的實(shí)施例的各種修改和變更對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會(huì)是明顯的。事實(shí)上，根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的裝置、系統(tǒng)和方法，可以與任何OCT系統(tǒng)、OFDI系統(tǒng)、SD-OCT系統(tǒng)或其它成4象系統(tǒng)一起4吏用，并且例如與2004年9月8日提交的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/US2004/029148、2005年11月2日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/266,779和2004年7月9日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/501,276中描述的那些一起使用，這些專利申請(qǐng)的整體內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。這樣一來(lái)，將會(huì)意識(shí)到的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)設(shè)計(jì)眾多的系統(tǒng)、裝置和方法，它們盡管沒有在此明確地示出或描述，但卻體現(xiàn)了本發(fā)明的原理，并從而處在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。另夕卜，就上面尚未明確地將現(xiàn)有技術(shù)知識(shí)通過引用結(jié)合于此而言，明確地以其整體結(jié)合于此。上面引用在此的所有公布都以其整體通過引用結(jié)合于此。權(quán)利要求1.一種設(shè)備，包括至少一個(gè)第一裝置，其配置成提供基于第一模態(tài)的與從至少一個(gè)樣本的至少一個(gè)區(qū)域接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)，和基于不同于所述第一模態(tài)的第二模態(tài)的與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)，其中所述至少一個(gè)第一裝置進(jìn)一步配置成接收與基準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)據(jù)；以及至少一個(gè)第二裝置，其配置成基于所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)生成進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一模態(tài)為鐠編碼共焦顯微術(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第二模態(tài)為熒光成像。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括顯微鏡裝置，其與所述第一和第二裝置相關(guān)聯(lián)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括射束掃描裝置，其配置成將電磁輻射轉(zhuǎn)送到所述至少一個(gè)區(qū)域。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第二裝置生成作為所述進(jìn)一步的數(shù)據(jù)的函數(shù)的(i)二維圖#^(ii)三維圖像中的至少一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，基本上同時(shí)地獲得所述第一和第二數(shù)據(jù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一和第二數(shù)據(jù)與所述至少一個(gè)樣本上的近似相同位置相關(guān)聯(lián)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一和第二數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)是通過使用所述第一和第二數(shù)據(jù)中的另一個(gè)來(lái)獲得的。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，在探針或單個(gè)罩中的至少一個(gè)中提供所述第一和第二裝置。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一和第二裝置包括公共部件。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，在源裝置或檢測(cè)器裝置中的至少一個(gè)中提供所述Z〉共部件。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置配置成獲得鐠編碼顯孩t信息。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置配置成獲得明視場(chǎng)、暗視場(chǎng)、相位反差、極化、上^Jt或及^射顯^t信息中的至少一種。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括配置成從所述第一模態(tài)改變到所述第二模態(tài)的進(jìn)一步的裝置。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置配置成獲得與具有多個(gè)波長(zhǎng)的源裝置提供的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的光學(xué)相干斷層掃描信息，并且進(jìn)一步包括多個(gè)檢測(cè)器，其配置成檢測(cè)作為波長(zhǎng)函數(shù)的所述第二和第三信號(hào)之間的譜干涉。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置配置成獲得與波長(zhǎng)隨時(shí)間變化的源裝置提供的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的光學(xué)相干斷層掃描信息。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置進(jìn)一步配置成接收與基準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)據(jù)，并且所述至少一個(gè)第二裝置配置成進(jìn)一步基于所述第三數(shù)據(jù)生成所述進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第三裝置，其配置成基于所述第一數(shù)據(jù)或所述第二數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)來(lái)控制所述第一裝置中的至少一個(gè)。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第四裝置，其配置成基于所述第一和第二數(shù)據(jù)生成圖像。21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第五裝置，其配置成生成基于所述第一數(shù)據(jù)的至少一個(gè)第一圖像和基于所述第二數(shù)據(jù)的至少一個(gè)第二圖像，其中所述第一和第二圖像作為所述第一和第二數(shù)據(jù)的函數(shù)而彼此相關(guān)聯(lián)。22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置配置成獲得光學(xué)相干斷層掃描信息。23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置配置成獲得光頻域千涉測(cè)量信息。24.—種i殳備，包括至少一個(gè)第一裝置，其配置成提供基于第一模態(tài)的與從至少一個(gè)樣本的至少一個(gè)區(qū)域接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)、基于不同于所述第一模態(tài)的第二模態(tài)的與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)以及與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第三數(shù)據(jù)，其中所述至少一個(gè)第三數(shù)據(jù)中的每一個(gè)基于與所述第一模態(tài)和所述第二模態(tài)不同的進(jìn)一步的模態(tài)；以及至少一個(gè)第二裝置，其配置成基于所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)生成進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置配置成獲得光學(xué)相干斷層掃描信息。26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置配置成獲得光學(xué)相干顯^t信息。27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)第一裝置配置成獲得全場(chǎng)光學(xué)相干顯^t信息。28.—種設(shè)備，包括至少一個(gè)第一裝置，其配置成提供基于第一鐠編碼模態(tài)的與從至少一個(gè)樣本的至少一個(gè)區(qū)域接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)，和基于第二非譜編碼模態(tài)的與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)；以及至少一個(gè)第二裝置，其配置成基于所述第一和第二數(shù)據(jù)生成進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。29.—種方法，包括提供基于第一模態(tài)的與從至少一個(gè)樣本的至少一個(gè)區(qū)域接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)，和基于不同于所述第一模態(tài)的第二模態(tài)的與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)；接收與基準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)據(jù)；以及基于所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)生成進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。30.—種方法，包括提供基于第一模態(tài)的與從至少一個(gè)樣本的至少一個(gè)區(qū)域接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)、基于不同于所述第一模態(tài)的第二模態(tài)的與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)以及與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第三數(shù)據(jù)，其中所述至少一個(gè)第三數(shù)據(jù)中的每一個(gè)基于與所述第一模態(tài)和所述第二模態(tài)不同的進(jìn)一步的模態(tài)；以及基于所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)生成進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。31.—種方法，包括提供基于第一鐠編碼模態(tài)的與從至少一個(gè)樣本的至少一個(gè)區(qū)域接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)，和基于第二非鐠編碼模態(tài)的與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)；以及基于所述第一和第二數(shù)據(jù)生成進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。全文摘要可以提供根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的方法和設(shè)備。例如，可以基于第一模態(tài)提供與從至少一個(gè)樣本的至少一個(gè)區(qū)域接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第一數(shù)據(jù)，并且可以基于不同于所述第一模態(tài)的第二模態(tài)提供與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第二數(shù)據(jù)?？梢越邮张c基準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)據(jù)。基于所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)可以生成進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。另外，可以獲得與從所述至少一個(gè)樣本接收的第二信號(hào)相關(guān)聯(lián)的第三數(shù)據(jù)。所述第三數(shù)據(jù)中的每一個(gè)可以基于不同于所述第一模態(tài)和所述第二模態(tài)的進(jìn)一步的模態(tài)，并且可以基于所述第三數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)一步確定所述進(jìn)一步的數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，所述第一模態(tài)可以是譜編碼模態(tài)，并且所述第二模態(tài)可以是非譜編碼模態(tài)。文檔編號(hào)G01N21/64GK101304682SQ200680040548公開日2008年11月12日申請(qǐng)日期2006年9月29日優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日發(fā)明者吉列爾莫·J·蒂爾尼,吳汪烈,布雷特·尤金·鮑馬,德維爾·葉林,本杰明·J·瓦科奇申請(qǐng)人:通用醫(yī)療公司