专利名称：用于宫颈癌识别的光学光谱装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及供在临床环境中使用的医疗装置，其利用光学光谱构件来识别宫颈癌 前及宫颈癌状态。更特定来说，本发明涉及一种用于识别癌前状态及癌状态的医疗检查设 备，其具有照明源、光学探针、可视化单元、检测器及处理单元。
背景技术：
在全世界妇女中，宫颈癌是第二最常见恶性肿瘤。如果在宫颈癌发展的较早 阶段或在癌前状态时检测到此疾病，那么可减少与此疾病相关联的死亡率。巴氏涂片 (papsmear)可用于对一般女性人群进行宫颈癌筛查，在美国每年对多于70百万女性执行 此涂片检查。尽管巴氏涂片被广泛接受为用于宫颈癌的筛查测试，但其可能不能检测出50 到80%的低度癌病变及大约15%到30%的高度病变。巴氏涂片是设计用于初始筛查，而通常使用阴道镜及相关程序来确认巴氏涂片异 常及对癌病变及潜在癌病变进行分级。尽管通常认识到阴道镜在评估具有异常巴氏涂片的 病人方面高度有效，但阴道镜具有其自身的局限性。常规阴道镜是基于临床医生的视觉观 察的主观评定，且结果的质量很大程度上相依于从业者的专业知识。可购得的阴道镜是大的独立式仪器且通常维持在单个位置(即，一个检查室)中。 此外，阴道镜昂贵且通常由多个医生共享。因此，当需要阴道镜检查时，必须将病人带到阴 道镜处。基于阴道镜的有限可用性，通常需要不同于初始预约的特别预约时间，从而给病人 造成额外时间及成本以及延迟的检查。因此，对于在不重新定位病人或不提供单独的预约时间的情况下提供检查来说， 允许特写式视觉医疗检查的便携式设备将是有利的。此类设备应易于使用且经济，借此使 诊断及治疗更容易进行且成本有效。
发明内容
本发明的一个实施例提供一种用于检测癌前组织及癌组织的医疗检查装置，其具 有照明源、可视化单元、接触式光学探针、检测器及处理单元。设备的优选实施例包含用于 使宫颈可视化的非接触式肉眼观察装置(可视化单元)以及用于对所述组织的显微镜视图 进行光谱分析的光纤棒(接触式光学探针)两者。本发明的第二实施例是一种医疗检查装置，其包括照明源，其中所述照明源包含灯及用于可选择地沿第一方向或沿第二方向引导来自所述灯的光束的光引导装置；可视化 单元，其接收来自所述照明源的沿所述第一方向引导的所述光束且用所接收的所述光束辐 照组织，所述可视化单元从发自用所述光束照明的组织的光中使所述组织的肉眼视图可视 化；光纤探针，其包含激发光纤股线及接收光纤股线两者，其中所述激发光纤股线接收来自 所述照明源的沿所述第二方向引导的所述光束且传输所接收的光束以辐照与所述探针远 端接触的部位处的组织，且其中收集光纤股线接收发自用来自激发光纤股线的光束照明的 组织的光且将所述光传输到检测器以用于光谱分析。本发明的另一实施例是一种医疗检查装置，其包括照明源，其中所述照明源包含 用于制备具有选定波长的光束的灯及多个可选择接合的滤光器；光束引导装置，其用于将 所述光束引导到第一束位置中或第二束位置中；可视化单元，其接收在第一束位置中的光 束且用所接收的光束辐照组织，所述可视化单元进一步包括目镜装置，其从发自用所述光 束照明的组织的光中使所述组织的肉眼视图可视化；光纤探针，其具有轴、手柄及具有多个 激发光纤股线及接收光纤股线的光纤束，其中所述激发光纤股线接收在第二束位置中的光 束且传输所接收的光束以辐照与所述探针远端相接触的部位处的组织，且其中收集光纤股 线接收发自用第二光束照明的组织的光且将所述光传输到检测器以用于光谱分析。本发明的又一实施例是使用光谱分析筛查宫颈癌的方法，其包括以下步骤用第 一束光照明宫颈的一部分；从发自用所述第一束光照明的组织的光中使宫颈的肉眼视图可 视化；检查宫颈的所述肉眼视图以选择组织部位以用于进一步研究；将光纤探针的远端放 置成与选定组织部位相接触，同时使宫颈的肉眼视图可视化；通过光纤电缆传输第二束光 以用所述第二束光照明选定组织部位以在选定组织部位处产生荧光或反射光；收集所产生 的荧光或反射光；使用光谱仪对所收集的光执行光谱分析；及检查所述光谱分析以确定选 定组织部位是否为癌性的。上文已概述了本发明的相当广泛的数个实施例以便可更好地理解以下本发明的 详细说明。后文将描述形成本发明权利要求书的标的物的本发明额外特征及优点。所属领 域的技术人员应了解，所揭示的概念及特定实施例可易于用作修改或重新设计用于执行与 本发明相同目的的结构的基础。所属领域的技术人员应认识到此类等效构造并不背离以上 权利要求书中所阐述的本发明精神及范围。
为更全面地理解本发明及其优点，现在参照下文结合附图进行的说明，附图中图1是图解说明医疗检查装置的基本组件及其相互关系的示意图。图2是显示在装置的一个实施例中各组件的相互关系的示意图。图3是显示可视化单元的一个实施例中的各组件的相互关系的示意图。图4是显示横穿光学探针的光纤束的一个实施例中的激发及收集光纤股线的相互关系的示意图。图5是棒的从其上安装有接通/断开开关的侧的斜视图，其显示股线及其经移除的一次性护套。图6是对应于图6的视图，但所述一次性护套就位以与病人接触。图7是显示计算机/控制器及电源与医疗检查装置的基本组件的相互关系的示意图。图8是图解说明装置的一般组件与数个任选附件的互动的示意图。图9是装置的第一实施例的正面斜视图。图10是图1的装置的背面斜视图。图11是当已选择使用可视化单元时装置的用户界面的正视图。图12是当已选择使用光学探针时装置的用户界面的正视图。图13是在己选择使用可视化单元的情况下操作者已选择“观察”操作模式时外部监视显示器的试图。图14显示当使用光学探针且已选择“观察棒”模式时的外部监视显示器。图15显示医疗检查装置的第二实施例在使用中时的斜视图。图16是图15的装置在其存放位置中的侧视图。图17是图15的经存放装置的后视图。图18是使用光学探针用于关于病人的数据获取的医疗检查装置第三实施例的斜 视图。
具体实施例方式本发明涉及用于获得外露身体表面上的潜在癌前组织及癌性肿瘤的诊断评估的 设备及方法。具体来说，所述设备适用于识别皮肤癌、口腔癌及宫颈癌。所述设备的配置可 相依于潜在癌症的解剖学定位而进行特定布置。举例来说，用于诊断宫颈癌的设备的优选 实施例包含非接触式阴道镜(肉眼可视化单元)及接触式光纤棒(显微镜光谱分析单元) 两者。阴道镜是提供宫颈、阴道或外阴的被照明区域的放大视图的装置。癌症及癌前状 态通常由组织的不同外观来指示，包含(例如)存在异常脉管及在应用醋酸之后变白。癌 症也可由不同于正常组织的荧光的荧光来指示。如图1中所图解说明，医疗检查装置具有照明源100、可视化单元200、光学探针或 光纤棒300、检测器400、处理单元500及电源600。这些基本组件可实施于各种实施例中且 可在不背离权利要求书中所阐述的本发明范围的条件下组装成若干配置。I.医疗检查装置的基本组件照明源医疗检查装置的基本组件中的一者是照明源100。所述照明源包含灯105、应急遮 光器102、任选的滤光器及光引导装置。灯105的一个实施例是一氙弧光灯或汞弧光灯，而其它实施例包含多个LED (发 光二极管)、一氦镉激光器、一卤钨灯及类似器件。举例来说，一个实施例使用多个可选择 LED。由于存在发射各种色彩或射出波长带的LED，因此一个或一个以上LED的使用可用来 提供所发射光束的期望波长带。所产生的光通常经由液体光波导及/或光纤电缆来传输。图2中所显示的检查装 置的示意解说明从灯105产生的光经由液体光波导104穿过应急遮光器102传输，所 述应急遮光器可用于在紧急情况下切断正传输到组织的所有光。所述照明源还包含将光引导到可视化单元200或者光学探针300的光引导装置。医疗检查装置使用相同的照明源来提供用于可视化单元200或光学探针300的光束。光引 导装置可选择地使用照明源用于可视化单元200或光学探针300。使用单个照明源用于可 视化单元200及光学探针300两者的优点是来自光源的光束可在所述束被引导到可视化单 元200或光学探针300之前在一个位置处进行可选择地调节或滤光。光引导装置的优选实施例可往复式地沿第一方向引导所发射光束到达可视化单元200或者沿第二方向弓丨导其到达光学探针300。举例来说，在图2中图解说明光引导装置 的一个此实施例。此光引导装置包含可在第一反射镜位置122与第二反射镜位置124之间 旋转的反射镜120。将反射镜120偏置于第一反射镜位置122中。所述第一反射镜位置122在上方且 允许光束继续沿向前水平方向进入棒光纤束302的激发光纤310。任何时候当可选择地致 动螺旋管130时，反射镜120便移动到第二反射镜位置124中。第二反射镜位置124将光 向上反射到可视化单元200中的反射镜210，反射镜210然后将光束97反射到组织99以供 可视化单元200进行评定。使用往复式反射镜作为光引导装置的一个优点是比使用分束器 或二向色反射镜引导光时，将较大百分比的光强度递送到组织。图3中显示光引导装置的替代实施例。来自灯105的光被传输通过光纤电缆66 且通过透镜64及/或激发滤光器65且进入分束器及/或二向色反射镜122中。分束器及 /或二向色反射镜122可选择地将光转向到通向组织99的第一向前延伸水平路径97中以 供在肉眼可视化单元200中使用或转向到第二向前延伸水平路径95中以供光纤棒300使用。通常，所产生的光用光学透镜及滤光器进行调节及/或滤光以获得光束的用于医 疗检查的所需波长带。使用一个或一个以上选定透镜或滤光器或者一个或一个以上包含若 干滤光器的经致动滤光器轮任选地调节或滤光所述光。如果光束将使用透镜及/或滤光器 进行调节，那么透镜或滤光器通常定位在发射光束的灯105与光引导装置之间。图2中所图解说明的实施例使用电机致动的调节滤光器轮110及电机致动的激发 滤光器轮112两者来制备用于照明组织99的光。这些滤光器轮可含有任何数目的滤光器 及/或透镜，例如偏振器或中性密度滤光器或荧光滤光器。另一选择为，可使用一个或一个 以上个别透镜或滤光器来调节或滤光所述光，例如，图3中所图解说明的透镜64及滤光器 65。荧光及/或反射光谱通常用来检定正被检查的组织的癌前状态或癌状态。可 使用一个或一个以上激发荧光带宽(例如，455-465nm、410-430nm、375_385nm及/或 340-360nm)来激发组织。类似地，如果使用反射来检查组织，那么白色光(400-700nm)或较 狭窄带(例如，455-465nm、410-430nm或550-590nm)可用来照明组织。平行及/或正交偏 振光也可用来增强不同组织结构。可视化单元可视化单元200提供组织99的宽视域肉眼视图。可视化单元200是组织99的非 接触式观察器且包含目镜观察器，如阴道镜，且本文中称为阴道镜模式。可视化单元200任 选地可包含相机230。优选实施例通常将包含双目镜观察器250及用于显示、捕获及存储被 照明组织99的反射及荧光图像的电子数码相机230。图2中所示的可视化单元200的一个实施例将光束97引导到组织样本99。由光束97撞击到组织样本99上所产生的光束98在被引导到双目镜观察器250或相机230以 进行记录之前任选地被滤光或调节。图2中所图解说明的实施例使用电机致动的滤光器轮 220来在发送光束98使其通过分束器128之前对其进行滤光或调节，分束器128分散光束 98以使得可通过双目镜观察器250及相机230两者观看组织的图像。另一选择为，也可使 用将光束98引导到双目镜观察器98或相机230的光引导装置。光束98的性质将相依于撞击光束97的性质。举例来说，如果光束97是白色光，那么返回光束98是经反射的光。另一选择为，如果光束97是荧光，其撞击到组织99的表 面上，从而使其发荧光，那么光束98将是所得的来自组织99的荧光。在图3中图解说明可视化单元200的第二实施例。来自组织99的荧光或经反射 光以束98返回到可视化单元200。可视化单元200的此实施例将光束98传递通过分束器 128，且然后使用一个或一个以上预先选定的透镜或滤光器来调节或滤光光束98。举例来 说，分束器128经显示分散光束98以使其通过透镜/滤光器127可视地显示给单目装置 240且使其通过透镜/滤光器123以由相机230照相。另一选择为，可借助移除分束器128且独立地调整相机230及目镜装置240的光 学器件来通过目镜观察器240及相机230同时观察到样本上的同一位置。光纤棒光纤棒或探针300提供组织99上的特定部位的显微镜视图。光纤棒300为接触 式光学探针，其经由多个光纤激发股线或光纤的阵列310将光束95递送到组织99且借助 一个或一个以上光纤收集股线或光纤312收集发自组织的光95。在图5及图6中显示光学探针300的斜视图。所述探针具有轴370，其具有用于放 置于待检查的组织部位99上的横向远端310。探针手柄380位于探针300的相对近端上。 图5中所示的棒300的实施例具有接通/断开开关360，其安装于手柄380上用于可选择地 起动通过探针300的数据获取。连续双向光纤束302穿过手柄380及轴370到达轴370的横向远端310。光纤束 302可由任何数目的激发310及收集光纤312以任何配置构造。图4中显示光纤束302的 一个实施例的横截面。在此实施例中，由被同轴多个外部照明股线(或激发光纤310)围绕 的单个居中定位的接收股线(或收集光纤312)从被照明的组织99接收经反射或发射的光。光学探针300具有任选的一次性护套350，其用于当于临床中使用棒300时，将轴 370与组织样本隔离。护套350的末端355用于接触所关注的组织标本。护套350及/或 其末端355由一种材料构造，所述材料对于用于光谱分析的射出波长带的光及从组织99传 递回到棒中的任何经反射光或荧光不发生光散射或发生最小程度的光散射且上述光可透 射。另外，所述材料应该产生最小的自身荧光。此处应注意，当一次性护套350定位于探针 300上时，认为其是探针的一部分且护套350的末端355变成探针300的远端。检测器单元检测器单元400用于分析所收集的发自组织99的光，所述光通过一个或多个收集 或接收股线312且通过光纤电缆74传输。通常，检测器单元400获得从棒300接收的光束 96的光谱。虽然检测器单元400可包含用于调节及滤光通过一个或多个收集光纤312传输 的光谱数据的光学组件，但其主要是光谱仪。此类光学组件可以是如图2中所示的电机致动的收集滤光器轮410或一个或一个以上如图3中所示的选定个别透镜/滤光器405。处理器单元处理单元500包含计算机及/或一个或一个以上控制器(后文称为计算机/控制 器580)。处理单元500经编程以配置医疗检查装置的非手动操作的操作机械及光学组件。 另外，计算机/控制器580处理所测量及所得到的数据且能够存储及/或传送此类数据。通常，医疗检查装置具有协调装置的总操作且保存病人数据的计算机，以及用于 起动用于移动反射镜120的组件(例如，螺线管130)或起动用于定位滤光器轮以使所需滤 光器/透镜对准至光束的电机的数个控制器。图7中显示计算机/控制器580及其与医疗装置系统的其它组件的互动的一个实 施例。图7中所示的实施例具有多个双向通信端口 10、60、61及62，数据线72、71、70及69 分别连接到所述端口。这些通信端口可用于各种任选附件(例如图8中所示的)，其中端口 10通过电缆88连接到数据存储装置91、端口 61通过电缆89连接到外部显示器92且端口 62通过电缆90连接到外部键盘93。任选地，外部计算机通过所述端口中的一者(例如，端 口 60)连接到计算机/控制器580。从计算机/控制器580到用户界面550的双向数据线73准许向计算机/控制器 580输入指令及通过用户界面550向用户报告状态。此外，从光谱仪400到计算机/控制器 580的数据线68准许计算机/控制器580处理来自光谱仪400的数据且然后进行存储。电源用于医疗检查装置的电源600可以是可再充电电池组或者通过电线来供应。图7 显示电源600及其与医疗检查装置的其它组件的互动的一个实施例。图7图解说明电源600与用于装置的总电力开关610及电力线640串联。电源 600调整用于所述医疗检查装置的总系统的各种电组件及电子组件的输出电压及电流。将 来自电源600的电力经由电力电缆59a馈送到可视化单元200、经由电力电缆59b馈送到处 理单元500、经由电力电缆59c馈送到检测器400、经由电力电缆59d馈送到照明源100且 经由电力电缆59e馈送到用户界面550。II医疗检查装置的第一实施例参照图9及图10，以正面斜视图及背面斜视图观看医疗检查装置的第一实施例 700。装置的第一实施例700包含作为互连分总成的观察器单元701、基底单元710及光纤 棒 300。在图9中，从前侧观看医疗检查装置700，所述前侧是邻近病人的侧且在此侧中， 光束97从可视化单元200发射且接收自被照射病人组织反射或作为荧光发射的光束98。 图10从背侧显示装置700，当设备处于使用中时操作人员可接近所述背侧。灯105可位于基底单元710或观察器单元701中，此相依于灯所产生的热量及所 述热通过风扇、散热片、热导管及类似器件的消散情况而定。太多的热可对灯105以及光谱 仪400中及计算机/控制器580中的电子器件的寿命产生负面影响。如在图8的示意图中所见，可视化单元200定位在观察器单元701中且通过电力电缆59a及光纤电缆66及74连接到位于基底单元710中的电源600。在此第一实施例700中，灯105定位在可视化单元200中。光纤电缆66将来自灯 105的光传输通过任何选定透镜/滤光器且到达光引导装置。然后，光束沿第一方向被弓I导到组织99 (如束97)，或者所述光束被弓丨导到棒光纤电缆302的激发光纤310并传输到组织 99(如束 95)。响应于束97的来自目标标本99的反射光或荧光以束98返回到观察器单元701， 其中所述反射光或荧光经滤光且由双目镜250可视显示并由电子相机230照相。通过仪器 电缆(未显示)将相机数据传送到位于基底单元710中的计算机/控制器580且可在外部 显示器屏幕92上看到来自返回束98的组织99的图像。
当使用装置700的棒300时，滤光来自光纤电缆66的光且然后将其聚焦到双向光 纤电缆302中。光纤电缆302的激发光纤310将所述光传送到棒300，在此处，其以束95发 射到目标组织99上。从组织99以束96反射回的光通常具有不同于入射光的光谱成分，此相依于标本 中被照射的细胞的特性。此经反射的光通过光纤电缆302的一个或多个收集光纤312传输 回到基底单元710中的光谱仪400。光谱仪400与计算机/控制器580通信，所述计算机/ 控制器通常定位在基底单元710中。计算机/控制器580通常用于分析从光谱仪400获得 且存储在数据存储装置91中的光谱数据。基底单元710具有安装在三个支腿底座75上的外壳79。底座75具有三个大约等 间距的水平臂，其中的两个具有非转动固定小脚轮76，而第三个具有可选择地锁定的转动 小脚轮17。从底座75垂直延伸的是直立圆柱形管状杆支座77。在其上端处，杆支座77是安 装杆78的孔。在杆支座77的上端处定位杆高度调整及锁定件9。杆高度调整及锁定件9 由沿径向向内延伸的螺丝及扩大的手柄构成，手动操作所述扩大的手柄以抵靠杆78旋松 或旋紧锁定件9。安装到基底单元710上的外壳79通常是具有矩形水平横截面及水平平坦底部以 及圆形角的吹塑成型塑料箱。外壳79的长水平维度随着所述外壳安装于其上的三个支腿 底座75的沿径向延伸水平支腿定向。外壳79的上部面沿径向方向稍微向下倾斜。在外壳79的邻近杆支座77的垂直背面上，其具有向内凹进的安装槽，在所述安装 槽中定位电/电子连接插座，例如通信端口 10、60、61及62。在其靠近底部右侧上是另一凹 进槽，其中电力线640进入外壳79。总电力开关也定位于彼处。在外壳79中根据需要提供 用于电缆及光纤电缆的各种其它穿孔。冷却通风口阵列16定位在外壳79的垂直背面上以辅助消散外壳内的任何过量热 生成。如果有必要，可在外壳79内提供风扇(未显示)以帮助在外壳79内维持适合操作温度。图10中显示指示灯12安装于外壳79的上表面上。此指示灯12是连接到计算机 /控制器580的启动故障指示器且在编程到计算机/控制器580中的自动启动及检查例程 出现问题时发光。平面托架13平行于且附接于外壳79的上表面并提供用于写入及类似操作的额外 工作空间，同时所述托架右侧中的通孔提供用于棒300的松散插入安装的存放位置。另外， 用户界面550安装到外壳79的上侧或者托架13的上侧。基底单元710含有与总电力开关610及电源600串联的电力线640。来自电源600 的电力经由电缆59e被馈送到用户界面550、通过电缆59b被馈送到计算机/控制器580、通过电缆59c被馈送到光谱仪400、通过电缆59d被馈送到氙弧光灯105及通过电缆59a被 馈送到观察器单元701。计算机/控制器580经编程以配置观察器单元701及基底单元710的非手动操作 的操作机械组件及光学组件。另外，计算机/控制器580处理来自光谱仪400的所测量及 所得到的光谱数据且然后存储、计算及/或传送此类数据。计算机/控制器580具有分别连接到数据线72、71、70及69的通信端口 10、60、61
及62。若干任选外部电子附件可用于检查装置700。
棒300具有细长、居中、小直径、中空的直立圆柱形不锈钢轴370 (其与双向光纤电 缆302同轴)及位于棒300近端处的同轴矩形横截面手柄380。手柄380使开关360安装 于一侧上以用于可选择地起动通过装置的数据获取。轴370的远端的直径减小。连续双向同轴光路径通过穿过手柄380及轴370到达 轴370的横向远端310的光纤电缆302提供。在临床使用时，通常出于卫生原因将具有薄 的横向远端355的紧密配合管状透明一次性塑料护套350套在轴370上。棒300所使用的光在双向光纤电缆302上传输到装置700及从装置700传输。从 被照明目标组织99接收的经反射或经发射光由单个居中定位的接收光纤312接收并被发 送到光谱仪400。围绕接收光纤312的同轴发射光纤310将从观察器单元701传递的光发 送到棒300。观察器单元701安装在可延伸杆78的顶部上。观察器单元701又支撑棒300。观 察器单元701为总设备700提供光分配及捕获功能的服务。观察器单元701从其下端开始具有附接到基底单元710的可延伸杆78的顶端的 倾斜和倾斜锁定调整件7、精细聚焦及聚焦锁定调整件6及外壳120，所述外壳支撑且含有 观察器单元701的大多数分总成及组件。观察器单元701的外壳120是中空的且由吹塑成型塑料制成以使得其角为圆形。 外壳120的下部具有向上线性逐渐变细的矩形水平横截面，其中所述下部与扩大的上部头 部连结。上部头部稍微向前延伸且向后延伸相对较大的距离。上部头部逐渐变细以使得其 随着从垂直正面向后延伸变宽且变高。垂直细长窗口 5位于上部头部的垂直向前表面上的 中央处，而垂直向后表面具有中央凹部，其中安装有双目250观察单元及其向后水平延伸 的双目镜。外壳120在其下部中打孔以允许电力电缆59a及一个或一个以上其它数据电缆 (未显示)进入外壳120的内部中。图11及图12中显示用户界面550。用户界面550是相对简单的操作者界面装置， 其具有多个选择器开关、状态指示灯及用于文本或图形信号消息的液晶显示器(LCD)。用户 界面可以永久地安装到基底单元710的外壳79的上表面上或制成可拆卸式以使得其通过 含有数据线73及电力线59e的中间电缆连接到基底单元710。参照图11，位于装置面板的右上侧处的电力按钮18充当用于用户界面550的断开 /接通开关，而电力指示器19是用于显示用户界面的电力断开/接通状态的状态灯。就在 电力按钮18下面的是IXD用户界面显示器20，其中新病人按钮开关21、病人完成按钮开关 22及保存按钮开关23邻近IXD显示器的底部边缘从左到右布置。按钮开关21、22及23向 计算机/控制器580提供操作者指令。在用户界面550的左侧上且在新病人按钮开关21的下面，观察按钮开关24、显示棒按钮开关25及显示图像按钮开关26依序向下定位。这些操作者可选择开关向计算机/ 控制器580提供操作者指令。在用户界面550的右侧上且在病人完成按钮开关22的下面， 向上按钮开关27、选择/获取按钮开关28及向下按钮开关29依序向下定位。IXD显示器具有数个不同文本或符号状态显示，其经编程以呈现在显示器上的预 定位置中。在图11及图12中图解说明这些符号。参照图11，左上角持有仪器模式显示30， 在此情况下，其指示与使用可视化单元200相关联的“观察”模式或阴道镜模式。左下角持 有滤光器设置显示31，在此情况下其显示使用“Rf 1白色”滤光器(即，白色光反射)。IXD 的右上角持有照明计时器显示32，其显示1分16秒。右下角持有符号指示器34，其指示照 明为接通或者断开。当可视化单元200接通且按下显示图像26时，通过目镜观察器、相机或外部监 视显示器显示宫颈的被照明区域的肉眼图像。图13图解说明外部监视显示器，其具有来 自相机的宫颈的实况视图41。一组电子显示的相关样本数据显示在组织标本99的可视 图像外围周围，如通过双目镜250、相机230及/或在任选外部监视显示器92上所见。在 图13中还显示了显示于监视器上的不同文本或符号状态显示。左上角给出了病人身份号 39 “20070825”且病人身份号正下面的是当前滤光器设置，在此情况下为滤光器5或荧光紫 色束用于照明。在监视器顶部的中间处是照明计时器显示且顶部右边是可移除存储器容量 指示器42。在监视器的底部右手边角处是固件版本显示44。在图12中，用户界面550的IXD正显示当使用棒300及其相关联光谱诊断程序时 的典型显示。仪器模式显示30显示已启用棒300，同时照明计时器32指示棒操作期间己流 逝的时间。棒测量获取编号显示54( “结果”)显示于IXD的左侧底部上，同时光谱评定结 果55 ( “01 :082”)作为数值范围评定指数显示于IXD的右侧底部处。也可如图14中所图 解说明显示一系列数据获取的全部结果。III.医疗检查装置的第二实施例在图15中以斜侧视图、在图16中以经存放位置侧视图及在图17中以经存放位置 正视图观看使用中的医疗检查装置的第二实施例800。检查装置的第二实施例800由作为互联主要分总成的观察器单元803、基底单元 801及棒300构成。基底单元801的功能类似于第一实施例700的基底单元710，但重新组 装基底单元以准许其更紧凑的存放且取消小脚轮。装置800中的棒大体类似于第一装置实 施例700的棒，不同之处在于所述棒从基底单元801而非观察器单元803延伸。图2中所图解说明的光引导装置易于配置以将光从基底单元801引导到棒300。 观察器单元803的功能也类似于第一实施例的观察器单元701。一个主要的差异是观察器 单元803用关节安装在关节臂804上，所述关节由可选择致动的锁定机构以摩擦方式抑制 或抑制以使得联接将坚硬地保持在适当位置直到操作者举起将其重新定位为止。IV.医疗检查装置的第三实施例在图18中以斜侧视图观看使用中的检查装置的第三简化实施例900。此实施例经 简化以仅提供用于进行对选定组织部位的可视光谱评估的棒300。因此，控制件及支撑器械 更加简单，从而准许其包含在台式箱901中。台式箱901提供电源600、具有透镜/滤光器 的灯105、一些简化的控制件、电子数码相机230、用于组织标本99的经反射光图像的液晶 显示的构件及用于数字评估结果的光谱仪400。第三实施例900的主要差异在于未提供可视化单元200。
所属领域的技术人员应了解，所揭示的概念及特定实施例可易于用作修改或重新 设计用于执行与本发明相同目的的结构的基础。所属领域的技术人员应认识到此类等效构 造并不背离以上权利要求书中所阐述的本发明精神及范围。
权利要求
一种医疗检查装置，其包括照明源，其中所述照明源包含灯及用于可选择地沿第一方向或第二方向引导来自所述灯的光束的光引导装置；可视化单元，其接收来自所述照明源的沿所述第一方向引导的所述光束且用所述接收的光束辐照组织，所述可视化单元从发自用所述光束照明的所述组织的光中使所述组织的肉眼视图可视化；光纤探针，其包含激发光纤股线及接收光纤股线，其中所述激发光纤股线接收来自所述照明源的沿所述第二方向引导的所述光束且传输所述接收的光束以辐照与所述探针的远端相接触的部位处的组织，且其中收集光纤股线接收发自用来自所述激发光纤股线的所述光束照明的所述组织的光且将所述光传输到检测器以用于光谱分析。
2.如权利要求1所述的医疗检查装置，其进一步包括在所述灯与所述光引导装置之间 的滤光器轮。
3.如权利要求1所述的医疗检查装置，其中所述灯包含多个可选择的LED。
4.如权利要求1所述的医疗检查装置，其中所述光引导装置包含可在第一反射镜位置 与第二反射镜位置之间往复的反射镜。
5.如权利要求1所述的医疗检查装置，其中所述光引导装置包含分束器。
6.如权利要求1所述的医疗检查装置，其中所述可视化单元包含用于使所述组织的所 述肉眼视图可视化的目镜装置。
7.如权利要求1所述的医疗检查装置，其中所述可视化单元包含用于记录所述组织的 所述肉眼视图的相机。
8.如权利要求1所述的医疗检查装置，其中所述光纤探针具有用于接触所述组织的横 向远端。
9.如权利要求1所述的医疗检查装置，其中所述光纤探针包含手柄、轴及其中所述接 收光纤股线居中定位且由多个同轴激发光纤股线围绕的双向光纤束。
10.如权利要求9所述的医疗检查装置，其进一步包括用于覆盖所述光纤探针的所述 轴的一次性护套。
11.如权利要求1所述的医疗检查装置，其中用于辐照所述组织以用于荧光激发的所 述光束具有大约455到465nm、410到430nm、375到385nm或340到360nm的波长带。
12.如权利要求1所述的医疗检查装置，其中用于辐照所述组织以用于反射可视化的 所述光束具有大约400到700nm、455到465nm或410到430nm的波长带。
13.如权利要求12所述的医疗检查装置，其中所述光束经偏振或不经偏振。
14.一种医疗检查装置，其包括照明源，其中所述照明源包含用于制备具有选定波长的光束的灯及多个可选择接合的 滤光器；光束引导装置，其用于将所述光束引导到第一束位置或第二束位置中；可视化单元，其接收所述第一束位置中的所述光束且用所述接收的光束辐照组织，所 述可视化单元进一步包括目镜装置，其从发自用所述光束照明的所述组织的光中使所述组 织的肉眼视图可视化；光纤探针，其具有轴、手柄及光纤束，所述光纤束具有多个激发光纤股线及接收光纤股线，其中所述激发光纤股线接收所述第二束位置中的所述光束且传输所述接收的光束以辐 照与所述探针的远端相接触的部位处的所述组织，且其中所述收集光纤股线接收发自用所 述第二光束照明的所述组织的光且将所述光传输到检测器以用于光谱分析。
15.如权利要求14所述的医疗检查装置，其中所述多个滤光器位于滤光器轮中。
16.如权利要求14所述的医疗检查装置，其中所述灯是多个可选择的LED、一氙弧光 灯、一汞弧光灯或一商钨灯。
17.如权利要求14所述的医疗检查装置，其中所述光引导装置包含可在第一反射镜位 置与第二反射镜位置之间往复的反射镜。
18.如权利要求14所述的医疗检查装置，其中所述光引导装置包含分束器。
19.如权利要求14所述的医疗检查装置，其中所述可视化单元包含用于记录所述组织 的所述肉眼视图的相机。
20.如权利要求14所述的医疗检查装置，其中所述光纤探针具有用于接触所述组织的 横向远端。
21.如权利要求14所述的医疗检查装置，其中所述接收光纤股线居中定位且由多个同 轴激发光纤股线围绕。
22.如权利要求14所述的医疗检查装置，其进一步包括用于覆盖所述光纤探针的所述 轴的一次性护套。
23.如权利要求14所述的医疗检查装置，其中用于辐照所述组织以用于荧光激发的所 述光束具有大约455到465nm、410到430nm、375到385nm或340到360nm的波长带。
24.如权利要求14所述的医疗检查装置，其中用于辐照所述组织以用于反射可视化的 所述光束具有大约400到700nm、455到465nm或410到430nm的波长带。
25.如权利要求24所述的医疗检查装置，其中所述光束经偏振或不经偏振。
26.一种使用光谱分析筛查宫颈癌的方法，其包括以下步骤用第一光束照明宫颈的一部分；从发自用所述第一光束照明的组织的光中使所述宫颈的肉眼视图可视化；检查所述宫颈的所述肉眼视图以选择组织部位以用于进一步研究；将光纤探针的远端放置成与所述选定组织部位相接触，同时使所述宫颈的所述肉眼视 图可视化；通过光纤电缆传输第二光束以用所述第二光束照明所述选定组织部位，从而在所述选 定组织部位处产生荧光或反射光；收集所述产生的荧光或反射光；使用光谱仪对所述收集的光进行光谱分析；及检查所述光谱分析以确定所述选定组织部位是否为癌性。
27.如权利要求26所述的医疗检查装置，其中用于辐照所述组织以用于荧光激发的所 述第一光束具有大约455到465nm、410到430nm、375到385nm或340到360nm的波长带。
28.如权利要求26所述的医疗检查装置，其中用于辐照所述组织以用于反射可视化的 所述第一光束具有大约400到700nm、455到465nm或410到430nm的波长带。
29.如权利要求28所述的医疗检查装置，其中所述光束经偏振或不经偏振。
30.如权利要求26所述的医疗检查装置，其中用于辐照所述组织以用于荧光激发的所述光束具有大约455到465nm、410到430nm、375到385nm或340到360nm的波长带。
31.如权利要求26所述的医疗检查装置，其中用于辐照所述组织以用于反射可视化的 所述光束具有大约400到700nm、455到465nm或410到430nm的波长带。
32.如权利要求31所述的医疗检查装置，其中所述光束经偏振或不经偏振。
全文摘要
一种用于检测癌前组织及癌组织的医疗检查装置，其具有照明源、可视化单元、接触式光学探针、检测器及处理单元。设备的一个实施例包含用于使宫颈的内表面可视化的非接触式肉眼观察装置(所述可视化单元)以及用于对所述组织的显微镜视图进行光谱分析的光纤棒(接触式光学探针)两者。
文档编号G01N21/64GK101828103SQ200880102648
公开日2010年9月8日 申请日期2008年8月26日 优先权日2007年8月27日
发明者安德烈斯·费利佩·苏卢阿加 申请人:雷米卡尔姆有限责任公司