CN101534703A - 用于对混浊介质的内部进行成像的设备 - Google Patents

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CN101534703A CNA2007800422891A CN200780042289A CN101534703A CN 101534703 A CN101534703 A CN 101534703A CN A2007800422891 A CNA2007800422891 A CN A2007800422891A CN 200780042289 A CN200780042289 A CN 200780042289A CN 101534703 A CN101534703 A CN 101534703A
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Abstract

本发明涉及一种用于对混浊介质(55)的内部进行成像的设备(1)，其包括接收器(20)，其中所述接收器(20)包括用于接收混浊介质(55)的测量体积(15)。调配所述设备(1)使得接收器(20)的内部表面，包括光学通道(70)的至少一部分，覆盖有一层(80)。

Description

用于对混浊介质的内部进行成像的设备
技术领域
本发明涉及一种用于对混浊介质的内部进行成像的设备，其包括接收器，其中所述接收器包括用于接收混浊介质的测量体积，并且所述接收器包括用于将光源光学地耦合到所述测量体积的光学通道。本发明还涉及一种包括所述设备的医学图像获取设备。
背景技术
从美国专利6,327,488 B1中知晓了该类设备的一个实施例。可以使用所知晓的设备对诸如生物组织的混浊介质的内部进行成像。在医学诊断中，例如，可以使用所述设备对女性***的内部进行成像。所述设备的测量体积接收诸如***的混浊介质。所述测量体积可以由只具有一个开口侧的储存器进行界定，其中所述开口侧由边缘部分进行界定。可以将该边缘部分设置有可弹性形变的密封圈。从美国专利6,480,281 B1中知晓了这样的固定器。通过从在若干位置中连续选取的一位置处对混浊介质进行辐照而向所述混浊介质施加光。由探测器单元对从测量体积中经选自所述若干位置的另外的位置处发出的光进行探测，并将其用于通过对所述测量的重建而导出所述混浊介质内部的图像。
在光学乳腺摄影的上述例子中，通过将女性***浸没在与***的一般光学性质相匹配的液体、所谓的调配或匹配液体中，从而极大地增强了对从测量体积中经另外的位置处发出的光的测量及对所述测量的重建。调配流体的这种用途导致源于混浊介质与其周围物质的光学耦合的边界效应的反作用。通常，使用与一般女性***的一般性质相匹配的流体。
发明内容
所知晓的设备的缺陷在于，所述接收器在使用后进行清洗时由于存在所述光学通道而相当耗费时间。另外，所述光学通道很容易被损坏。本发明的目的在于调配所述设备，使得更容易进行清洗并且在所述设备中，极大地降低了损伤光学通道的风险。根据本发明，实现这一目的的原因在于，接收器的内表面的至少一部分，包括光学通道的至少一部分，覆盖有一层。
通过用一材料层对接收器面对测量体积的表面和接收器中所包括的光学通道的至少一端进行覆盖，创建保护接收器的内表面和光学通道这两者的表面。
优选地，所施加的层在接收器的内侧形成连续表面。
这样的表面保护所覆盖的光学通道免受损害并易于清洗。
在有利的实施例中，所施加的层的光学性质类似于一般***和匹配流体(如果存在的话)的光学性质。
这样的层降低了测量噪声，因为其增加了在接收器与调配或匹配流体之间或上面的表面上的波束覆盖区。作为这样的结果，在所述源和探测器纤维附近的流体的波动将更加达到平均。
有利的是选取所述层的光学性质，使得所述层的所述光学性质类似于混浊介质的光学性质。“类似于混浊介质的光学性质的光学性质”同样涵盖在可以使用所述设备成像的一组混浊介质上求平均后的光学性质。
此外，所述层可以用于使从所覆盖的光学通道的所述端出来并进入测量体积的光发生漫射。漫射光具有对操作所述设备的人更安全的优点。如果在医学诊断中使用所述设备(例如)对女性***进行成像，则这些人包括可能在将***容纳到测量体积之前和之后观察测量体积的患者。如果所述层用于使光发生漫射，则必须选取所述层的光学性质，使得所述层对于从所覆盖的光学通道在基本垂直于所述层的方向上出来的并进入受限制的测量体积的光是充分透明的，以便有充分量的光进入受限制的测量体积。但是，同时必须选取所述层的光学性质，使得所述层充分吸收从所覆盖的光学通道出来并行进通过所述层而不进入测量体积的光，以便只有可忽略量的光可以达到相邻光学通道的所述端。
优选地可以用具有高散射系数或高吸收系数或两者的材料来完成这一点。在替代的优选实施例中，以这样的方式构造所述层的材料，即使其折射或衍射在基本垂直于所述层的方向上的所述光。
优选地使用具有高散射系数的散射塑料的材料，例如聚甲醛、聚酰胺、或者具有散射颗粒的基质材料，所述基质材料例如为具有散射颗粒的环氧树脂，所述散射颗粒例如为TiO2、气泡或玻璃球。
具有高吸收系数的材料的例子是吸收玻璃、焊接玻璃、混合有染料的环氧树脂或者混合有染料的透明材料。
具有高散射系数和高吸收系数两者的材料的例子是以适当浓度混合有染料和散射颗粒的环氧树脂。
这些材料的光学性质使得所述层对于从所覆盖的光学通道在基本垂直于所述层的方向上出来的并进入受限制的测量体积的光是充分透明的。
根据本发明，医学图像获取设备包括根据任意的先前实施例的设备。例如，如果所述设备用于如在医学诊断中完成的那样对女性***的内部成像，则所述设备将受益于任意的先前实施例。
附图说明
本发明的这些及其他方面将进一步参照附图进行阐述和说明，在附图中：
图1示意性地示出了用于对混浊介质执行测量的设备的实施例；
图2示意性地示出了其内表面、包括光学通道覆盖有一层的接收器；
图3示意性地示出了根据本发明的医学图像获取设备的实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出了用于对混浊介质的内部进行成像的设备的实施例。设备1包括光源5；光电探测器单元10；图像重建单元12，其用于基于利用光电探测器单元10所探测到的光对混浊介质55的内部的图像进行重建；由接收器20所界定的测量体积15，其中所述接收器20包括多个用于光25a的入口位置和多个用于光25b的出口位置；以及耦合到所述入口位置和出口位置的光导30a和30b。设备1还包括用于将光源5耦合到接收器20中所选择的若干用于光25a的入口位置的选择单元35。利用输入光导40将光源5耦合到选择单元35。出于清楚起见，已经将用于光25a的入口位置和用于光25b的出口位置定位于接收器20的相对两侧。但是，在实际中，这两种类型的位置可以围绕测量体积15散布。混浊介质55被容纳在测量体积15中。然后通过利用选择单元35将光源5耦合到连续选择的用于光25a的入口位置，用从多个位置处来自于光源5的光辐照混浊介质55。利用用于光25b的出口位置从多个位置处利用探测器单元10来探测发自测量体积15的光。然后使用所探测到的光导出混浊介质55的内部的图像。例如基于算术重建技术或有限元方法的这一重建过程找到了对于逆问题的最有可能的解决方案。
图2示意性地示出了接收器20。接收器20包括用于将光源5(参见图1)光学耦合到被接收器20所包围的测量体积15的光学通道70。图2还示出了耦合到接收器20的光纤72。接收器20的内侧，包括光学通道，涂布有优选地与一般***和(如果存在的话)匹配流体的光学性质相类似的薄材料层80。这样，创建出连续内侧壁来保护光学通道免受损害，并且该内侧壁易于清洗。此外，这种涂层降低了测量噪声，因为其增加了在杯流体表面上的波束覆盖区。作为这样的结果，在所述源和探测器纤维附近的流体的波动将更加达到平均。
例如，可以将连续层应用于漫射或吸收从光学通道80出来进入测量体积15的光。如果使用所述层对光进行漫射，则必须选取所述层的光学性质，使得所述层对于从所覆盖的光学通道70在基本垂直于所述层的方向上出来并进入测量体积15的光是充分透明的，以便有充分量的光进入测量体积15。聚甲醛是具有所需要的光学性质的材料的例子。或者，所述层可以由诸如焊接玻璃的材料制成。在这种情况下，从所覆盖的光学通道70出来的光与使用诸如聚甲醛的材料时的光相比具有更少的漫射。但是，诸如焊接玻璃的材料与诸如聚甲醛的材料相比能更强烈地吸收光。因此，存在这样的材料范围，在该范围的一端为对光进行漫射但吸收光相对较弱的诸如聚甲醛的材料，而在该范围的另一端为基本不对光进行漫射但吸收光相对较强的诸如焊接玻璃的材料。通过选取所述层的材料和层厚度可以创建出最佳的条件。
图3示出了根据本发明的医学图像获取设备的实施例。医学图像获取设备180包括由虚线方框所指示的图1中所讨论的设备1。除了设备1外，医学图像获取设备180还包括用于显示混浊介质45的内部的图像的屏幕185，以及能够并用于与医学图像获取设备180交互的例如键盘的输入界面190。
应当注意，上述的实施例说明而非限制本发明，并且本领域的技术人员在不脱离权利要求书的范围的情况下将能够设计出许多的替代实施例。在权利要求中，任何置于括号内的附图标记不应被理解成对该权利要求的限制。“包括”一词并不排除存在权利要求中所列出的元件或步骤以外的元件或步骤。在元件之前的“一”一词并不排除存在多个这样的元件。在列举出若干器件的***权利要求中，若干个这些器件可以具体化为一个以及相同项的计算机可读软件或硬件。仅仅是在相互不同的从属权利要求中引述了某些措施的事实并不表示使用这些措施的组合不会带来优点。

Claims (11)

1、一种用于对混浊介质(55)的内部进行成像的设备(1)，其包括接收器(20)，其中所述接收器(20)包括用于接收所述混浊介质(55)的测量体积(15)，并且所述接收器(20)包括用于将光源(5)光学耦合到所述测量体积(15)的光学通道(25)，其中，所述接收器(20)的内表面的至少一部分，包括所述光学通道(70)的至少一部分，覆盖有一层(80)。
2、根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述层(80)包括连续层。
3、根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述层(80)折射或衍射在基本垂直于所述层的方向上通过所述层的光。
3、根据权利要求1或2所述的设备(1)，其中，所述层(80)包括具有与所述混浊介质(55)的光学性质相类似的光学性质的材料。
4、根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述层包括具有高散射系数的材料。
5、根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述层包括聚甲醛或聚酰胺。
6、根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述层包括具有散射颗粒的基质材料。
7、根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述层包括具有高吸收系数的材料。
8、根据权利要求1所述的设备(1)，其中，所述层包括吸收玻璃、焊接玻璃、混合有染料的环氧树脂或者混合有染料的透明材料。
9、根据权利要求1所述的设备(1)，其中，以这样的方式构造所述层的所述材料，即其折射或衍射在基本垂直于所述层的方向上的光。
10、一种包括根据权利要求1-8中任意一项所述的设备(1)的医学图像获取设备。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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