功能性光学相干断层成像的装置、方法和系统与流程

文档序号:12281325阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种对目标进行成像的方法,所述方法包括以下步骤:

a.使用一个或更多个低相干光束对目标执行光学相干断层成像(OCT)扫描,其中,所述一个或更多个光束包括一个或更多个波长;

b.从由所执行的OCT扫描生成的反射信号获取光学信息;

c.对所述目标进行量化三维(3D)成像;

d.根据所获取的光学信息和所述3D成像确定流体的流速和一种或更多种分析物的浓度;以及

e.基于对流体的流速和一种或更多种分析物的浓度的所述确定来确定所述目标中的所述一种或更多种分析物浓度的变化速率。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,在不使至少一种分析物与外源试剂或标签接触的情况下执行所述目标中的所述量化3D成像。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或更多个光束包括不可见光或可见光。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述OCT扫描生成一个或更多个A扫描。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,量化成像所述目标中的流体的流速和所述目标中的所述流体中的一种或更多种分析物的浓度,以及所述确定一种或更多种分析物浓度的变化速率使用相同的A扫描的光谱分析。

6.根据权利要求4所述的方法,其中,相同的OCT A扫描的幅度、强度或相位用于确定所述一种或更多种分析物浓度的变化速率。

7.根据权利要求4所述的方法,其中,所述流速、一种或更多种分析物的所述浓度以及所述确定一种或更多种分析物浓度的变化速率使用所述目标的多个OCT A扫描。

8.根据权利要求4所述的方法,其中,在所述目标中的多个区域上执行OCT。

9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或更多个光束用于执行多波束或多频带扫描OCT。

10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述一个或更多个光束同时地或顺序地照射所述目标。

11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述量化成像所述目标中的流体的流速和所述目标中的所述流体中的一种或更多种分析物的浓度基本上同时发生。

12.根据权利要求1所述的方法,其中,使用相同或不同的预定义扫描轨迹来执行所述目标上的所述OCT扫描。

13.根据权利要求1所述的方法,其中,所述目标选自由组织、健康组织、患病组织、视网膜、肿瘤、癌症、生长、纤维瘤、病变、皮肤、粘膜内层、器官、移植物、血液供应以及一个或更多个血管组成的组。

14.根据权利要求1所述的方法,其中,使用可见光或不可见光来执行所述量化成像所述目标中的流体的流速。

15.根据权利要求1所述的方法,其中,使用可见光或不可见光来执行所述量化成像所述目标中的所述流体中的一种或更多种分析物的浓度。

16.根据权利要求1所述的方法,其中,所述流体选自由全血、血浆、血清、尿、精液、眼泪、汗液、唾液、淋巴液、胸腔积液、腹膜液、脑膜液、羊水、腺体液、脊髓液、结膜液、玻璃体、水、阴道液、胆汁、粘液、唾液和脑脊液组成的组。

17.根据权利要求1所述的方法,其中,所述分析物选自由氧、血红蛋白、氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白、葡萄糖、糖、血尿素氮、乳酸盐、血细胞比容、生物标志物以及核酸组成的组。

18.根据权利要求1所述的方法,其中,通过比较或使用参考来执行确定一种或更多种分析物的所述变化速率。

19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述参考是健康组织。

20.根据权利要求18所述的方法,其中,所述参考是其中流体的所述流速以及一种或更多种分析物的所述浓度先前已经被量化的所述目标。

21.根据权利要求1所述的方法,其中,生成所述目标的一个或更多个图像。

22.根据权利要求21所述的方法,其中,所述一个或更多个图像以及分析物浓度的速率的所述变化用于计算所述目标的功能或所述目标的所述功能的变化。

23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述目标的所述功能是组织中的病理性改变。

24.根据权利要求22所述的方法,其中,所述目标的所述功能是代谢功能。

25.根据权利要求21所述的方法,其中,在所述一个或更多个图像中识别动脉和静脉。

26.根据权利要求25所述的方法,其中,在所述目标的一个或更多个区域中计算代谢功能。

27.根据权利要求1所述的方法,其中,外源试剂与所述目标接触。

28.根据权利要求28所述的方法,其中,所述外源试剂是造影剂。

29.根据权利要求1所述的方法,其中,所述量化所述目标中的流体的流速包括确定包含所述流体的一个或更多个脉管的横截面积。

30.根据权利要求1所述的方法,其中,通过确定所述目标中的所述一种或更多种分析物浓度的所述变化速率来进行医疗决策。

31.根据权利要求1所述的方法,其中,执行光谱分析以提取所述目标的全套光学性质。

32.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法被配置用于选自由探针、手持设备、可穿戴装置、内窥镜、导管探针、腹腔镜工具、外科手术工具以及针组成的组的装置。

33.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法被配置为筛选或优化一种或更多种药物、治疗方案或药物试剂。

34.一种用于对象的疾病的诊断或治疗方法,所述方法包括以下方法:

a.获取目标的三维(3D)OCT扫描;

b.确定所述目标中的体液中的一种或更多种分子标志物的状态,同时根据通过获取所述目标的三维(3D)OCT扫描而产生的所述3D扫描来量化所述体液的流量;以及

c.提供医疗决策。

35.根据权利要求34所述的方法,其中,所述OCT扫描包括不可见光或可见光。

36.根据权利要求34所述的方法,其中,所述确定一种或更多种分子标志物的状态包括计算所述目标中的代谢活动或代谢活动的变化。

37.根据权利要求34所述的方法,其中,所述确定所述目标中的体液中的一种或更多种分子标志物的状态通过测量针对在所述步骤a中产生的多个区域中的每一个区域在多个深度处反射的可见光的强度、振幅或相位来执行。

38.根据权利要求34所述的方法,其中,所述量化所述体液的流量包括测量针对在所述步骤a中产生的多个区域中的每一个区域在多个深度处反射的光的强度、振幅或相位。

39.根据权利要求34所述的方法,其中,获取一个或更多个A扫描。

40.根据权利要求39所述的方法,其中,使用相同A扫描的光谱分析来确定流速和一种或更多种分子标志物的所述状态。

41.根据权利要求34所述的方法,其中,所述提供医疗决策包括基于所述一种或更多种分子标志物的所述状态在报告中对一个或更多个治疗决策选择方案进行分级。

42.根据权利要求34所述的方法,其中,所述医疗决策是施用药物或医学治疗。

43.根据权利要求34所述的方法,其中,所述目标选自以下的组:患病组织、疑似患病组织和健康组织。

44.根据权利要求34所述的方法,其中,所述医疗决策是改变一种或更多种药物的剂量、选择药物施用的频率或进行药物选择。

45.根据权利要求34所述的方法,其中,所述确定所述目标中的体液中的一种或多种分子标志物的状态同时量化所述体液的流量指示疾病的存在或不存在。

46.根据权利要求34所述的方法,其中,所述目标选自由组织、健康组织、患病组织、视网膜、肿瘤、癌症、生长、纤维瘤、病变、皮肤、粘膜内层、器官、移植物、血液供应以及一个或更多个血管组成的组。

47.根据权利要求34所述的方法,其中,所述确定一个或更多个分子标志物的所述状态包括对血流或血液供应进行成像。

48.根据权利要求47所述的方法,其中,所述成像包括:将患病或疑似患病组织的血流或血液供应的图像与来自正常组织的血流或血液供应的图像或者来自同一组织的血流或血液供应的先前图像进行比较;以及当与来自所述正常组织的所述血流或所述血液供应的图像或者来自所述同一组织的血流或血液供应的先前图像中的分子标志物的水平相比,如果所述疑似患病组织的所述血流或所述血液供应的所述图像包括一种或更多种分子标志物的增加的或异常的水平,则诊断所述患病组织。

49.根据权利要求34所述的方法,其中,所述目标是怀疑包含癌症的组织。

50.根据权利要求49所述的方法,其中,癌症选自由皮肤癌、肺癌、结肠癌、食管癌、胃癌、卵巢癌、甲状腺癌、心脏癌、鳞状细胞癌、纤维肉瘤、肉瘤样癌、黑色素瘤、乳腺癌、肺癌、结肠直肠癌、肾癌、骨肉瘤、皮肤黑色素瘤、基底细胞癌、胰腺癌、膀胱癌、肝癌、脑癌、前列腺癌、白血病、黑色素瘤或淋巴瘤组成的组。

51.根据权利要求34所述的方法,其中,所述确定一种或更多种分子标志物的状态用于诊断、监测或治疗眼部疾病,所述眼部疾病选自由以下疾病组成的组:年龄相关性黄斑变性(AMD)、湿性AMD、干性AMD、青光眼、视网膜静脉闭塞、视网膜分支静脉闭塞和糖尿病性视网膜病变。

52.根据权利要求34所述的方法,其中,在不使至少一种分析物与外源试剂或标签接触的情况下来执行所述确定一种或更多种分子标记物的状态。

53.一种代谢光学相干断层成像系统,所述系统包括目标的可见光照射和近红外照射,以确定血液流速以及氧饱和速率的变化。

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