通過上皮內腔器官束掃描對上皮內腔器官進行光學成像的方法和系統的制作方法

通過上皮內腔器官束掃描對上皮內腔器官進行光學成像的方法和系統的制作方法
【專利摘要】提供針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的裝置、設備和系統。該裝置、系統或者設備可以經由患者的口腔或鼻腔中的至少一個插入。例如，第一光學裝置可以被配置用以向所述部分發送和從所述部分接收至少一個電磁比如可見的輻射。可以提供至少部分地封裝第一裝置的第二裝置。另外，第三裝置可以被配置用以被激勵，以便將第一裝置定位于內腔或中空樣本內的預定位置。第一裝置可以被配置用以補償由第二裝置和/或第三裝置導致的至少一種像差比如散光。第二裝置可以包括使引導裝置能夠通過其插入的至少一個部分。可以提供另一裝置，被配置以測量至少一個部分內的壓力。數據可以包括第一裝置相對于內腔或中空樣本的位置和/或取向。
【專利說明】通過上皮內腔器官束掃描對上皮內腔器官進行光學成像的方法和系統
[0001]本發明申請為申請日為2007年I月19日并于2008年8月19日進入中國國家階段的發明名稱為“通過上皮內腔器官束掃描對上皮內腔器官進行光學成像的方法和系統”的第200780005949.9號發明專利申請的分案申請。
[0002]相關申請的交叉引用
[0003]本申請是基于2006年I月19日提交的序列號為60/761，004的美國專利申請并且要求該美國專利申請的優先權，該美國專利申請的全部公開內容通過引用結合于此。
[0004]關于聯邦贊助研究的聲明
[0005]本發明是按照國家健康協會授予的第R01CA103769號合同,在美國政府的支持下完成的。因此，美國政府享有本發明的某些權利。

【技術領域】
[0006]本發明涉及用于光學成像的方法和系統，更具體地，涉及通過上皮內腔器官束掃描對上皮內腔器官進行光學成像的方法和系統。

【背景技術】
[0007]疾病篩查是用來使未知是否患有一種或者多種可能疾病的人經過測試以確定這個人是否患有任何這樣的疾病的過程。篩查常常是對大量人口進行的，因此有可能價格低廉并且創傷程度最小。對患有特定疾病的患者的監測是針對患有該疾病的人進行的、用以確定這種疾病的嚴重性(例如在已知癌前情況下患者的異型增生程度)的測試。對于諸如腸胃道、尿道、胰膽系統、婦科系統、口咽、肺系統的疾病等上皮內腔器官系統的疾病(例如異型增生、癌等)的有效篩查和監測利用了對黏膜的實體部分的綜合評價。已經表明包括時域光學相干斷層掃描(“0CT”)、譜域光學相干斷層掃描(“SD-0CT”)、光頻域成像(“0FDI”)、拉曼光譜、反射光譜、共焦顯微鏡、光散射光譜等技術的某些束掃描光學技術提供了對包括異型增生和早期癌癥的黏膜疾病的診斷有用的關鍵信息。然而，這些技術被認為是通常能夠一次僅在一個位置獲得圖像數據的點掃描方法。為了綜合篩查大型內腔器官，可以使聚焦束在感興趣的器官區上、例如在大的區域上進行快速掃描，同時獲得光學測量結果。能夠執行該束掃描功能的導管、探頭和裝置因此通常用于這些和其它光學技術的適當應用，以便篩查大的黏膜區。
[0008]上述篩查也應當價格低廉以便允許測試大量人口。為了減少篩查成本，提供能夠在獨立成像模式下操作的裝置或者系統可能是優選的。可以在未服鎮靜劑的患者中進行這樣的獨立成像，這相對于視頻內窺鏡檢查而言顯著地降低了過程的成本和并發癥率。為了監測，可以利用綜合成像過程來針對包含最嚴重疾病的位置進行活組織檢查。由于成像和干預都可能在同一成像期間發生，所以應當在短時間內完成對大容量數據集的綜合成像和分析。
[0009]當利用掃描聚焦光對內腔器官進行綜合成像時，存在某些挑戰。聚焦光斑通常在從探頭到組織表面的某一距離范圍內保持對焦。對于某些器官成像系統，這一焦距(例如這種焦距的一種度量是瑞利范圍)顯著地小于內腔器官的直徑。結果，通常通過使成像探頭的遠端/聚焦光學器件在器官內腔內居中，使得束在整個綜合掃描過程中保持對焦，來完成篩查內腔器官黏膜。已經針對食道的OCT成像描述了利用定心氣囊(centeringballoon)的常規系統(參見 G.Teamey 的〃Improving Screening and Surveillance inBarrett’s Patents", NIH Grant N0.R01-CA103769和Boppart等人的"Optical CoherenceTomography:Advanced Technology for the Endoscopic Imaging of Barrett’ sEsophagus", Endoscopy2000 ；32 (12), pp.921-930)。
[0010]已知現有技術的臨床研究可能僅從離散的食道位置采集圖像。在這樣的常規裝置的使用中使用內窺鏡引導裝置來識別沿著食道壁的感興趣區并且將成像探頭引向這些位置。應當考慮所述裝置中用以提供聚焦束的高分辨率掃描的某些部件。對于每個器官系統，某種導管/探頭類型和進入患者的方式可能是創傷較小的手術所希望的。不同的定心機構是可能的，而設計專門針對解剖學的。束掃描探頭光學器件應當在進行成像之前無需昂貴的或者復雜的干預即可被定位到感興趣區。束聚焦機構應當包含用于校正由探頭套/定心機構導致的像差的裝置。為了獲得器官的準確的大面積二維和三維圖像，針對每個數據采集點，應當精確地知道束的位置。
[0011 ] 因而需要克服這里所述的不足。


【發明內容】

[0012]為了解決和/或克服上述問題和/或不足，可以提供用于通過上皮內腔器官束掃描對上皮內腔器官進行光學成像的裝置和過程的示例實施例。所述裝置和過程的這些示例實施例可以利用探頭和/或探頭的可用(disposable)部分或者可以利用以下元件和/或部件的另一器件，以便通過束掃描對上皮內腔器官進行光學成像。具體而言，這些示例實施例可以利用一個或者多個光波導、一個或者多個在遠端聚焦束的光學器件、一個或者多個在遠端重定向束的光學器件、一個或者多個在遠端校正光學像差的光學器件、一個或者多個用于使束在內腔器官表面上進行掃描的裝置、定心機構以及導線設備。
[0013]因此，根據本發明的一個示例實施例，提供用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的裝置、設備、系統和系統。所述裝置、系統或者設備可以經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。例如，第一光學裝置可以被配置用以向所述部分發送和從所述部分接收至少一個電磁(例如可見)輻射。可以提供至少部分地封裝第一裝置的第二裝置。另外，第三裝置可以被配置用以被激勵，以便將第一裝置定位于內腔或者中空樣本內的預定位置。第一裝置可以被配置用以補償由第二裝置和/或第三裝置導致的至少一種像差(例如散光)。第二裝置可以包括使引導裝置能夠通過其插入的至少一個部分。
[0014]根據本發明的另一示例實施例，可以提供被配置用以測量所述至少一個部分內的壓力的另一裝置。所述數據可以包括第一裝置相對于內腔或者中空樣本的位置和/或取向。所述另一裝置可以包括掃描裝置，所述另一裝置通過在至少一個樣本的至少一次掃描過程中對從掃描裝置獲得的編碼器信號的數字計數來檢測位置和旋轉角。可以提供附加裝置，所述附加裝置被配置用以接收所述位置和旋轉角，并且利用所述位置和旋轉角來生成與所述部分相關聯的至少一個圖像。所述附加裝置還可以被配置用以校正至少一個圖像的至少一種空間失真。
[0015]在本發明的另一示例實施例中，可以提供處理裝置，所述處理裝置能夠被控制用以在第一裝置相對于樣本的至少兩次軸向平移過程中接收樣本的多個圖像。可以按旋轉角提供每次軸向平移。所述數據可以是與樣本相關聯的干涉測量數據。所述干涉測量數據可以是譜域光學相干斷層掃描數據、時域光學相干斷層掃描數據和/或光頻域成像數據。
[0016]當閱讀與附圖結合的對本發明實施例的以下具體描述時，本發明的這些和其它目的、特征及優點將變得明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]本發明的另外的目的、特征和優點將從與示出本發明示例實施例的附圖結合的以下具體描述中變得明顯，在所述附圖中:
[0018]圖1是可以包括定心機構的根據本發明的微電機導管的示例實施例的示意和分尚零件圖；
[0019]圖2是可以實現僅解剖結構的目標區的有限大面積成像的線性推拉式導管的視覺圖像；
[0020]圖3是根據本發明的裝置的示例實施例的總體示意圖，該裝置的示例實施例可以包括導線提供裝置、像差校正光學器件、定心機構以及具有反饋的快速束掃描機構；
[0021]圖4是在解剖結構的目標區使用的圖3中所示裝置的成像導管的示例實施例的示意圖；
[0022]圖5是圖4中所示的根據本發明的示例裝置的控制和數據記錄機構的部件之間的示例電連接和數據連接的流程框圖，包括數據采集和控制單元、成像數據、探頭掃描儀電機控制器以及探頭掃描儀電機；
[0023]圖6是圖示了根據本發明的過程的示例實施例的示意圖，所述過程使數據能夠通過圖5中所示的數據采集單元進行采集，并且可以針對每個測量行提供探頭位置；
[0024]圖7A圖示了根據本發明的探頭掃描方法的示例實施例，其中束以加速方式旋轉并且緩慢地軸向移位，以產生螺旋成像圖案；
[0025]圖7B圖示了探頭掃描方法的示例實施例，其中束以加速方式掃描，然后以旋轉方式被重新定位并重復；
[0026]圖8A是根據本發明的快速交換氣囊導管的第一示例實施例的示意/操作圖，該快速交換氣囊導管的第一示例實施例包括位于頂端的導線提供裝置；
[0027]圖SB是根據本發明的快速交換氣囊導管的第二示例實施例的示意/操作圖，該快速交換氣囊導管的第二示例實施例包括位于頂端的導線提供裝置作為輔助通道；
[0028]圖SC是根據本發明的快速交換氣囊導管的第三示例實施例的示意/操作圖，該快速交換氣囊導管的第三示例實施例包括位于氣囊之前的導線提供裝置作為輔助通道；
[0029]圖9A是根據本發明的線上氣囊導管的示例實施例在導線插入過程中的使用分解圖；
[0030]圖9B是根據本發明的線上氣囊導管的示例實施例在氣囊導管放置在導線上的過程中的使用分解圖；
[0031]圖9C是根據本發明的線上氣囊導管的示例實施例在移走導線過程中的使用分解圖；
[0032]圖9D是根據本發明的線上氣囊導管的示例實施例在光學器件放置在氣囊中的過程中的使用分解圖；
[0033]圖10是根據本發明的氣囊裝置的示例實施例的示意圖，該氣囊裝置的示例實施例使用兩個套并且將膨脹(inflat1n)材料(例如空氣或者鹽水)從遠端部分的膨脹通道引導到這些套之間的氣囊；
[0034]圖11是允許成像窗包含單個套的氣囊導管的示例實施例的示意圖；
[0035]圖12是根據本發明的探頭光學器件的示例實施例的示意圖的側視圖和正視圖，該探頭光學器件的示例實施例包括像差校正光學器件(例如微圓柱透鏡)；
[0036]圖13是根據本發明的氣囊導管的另一示例實施例的示意側視圖，該氣囊導管的示例實施例使用后向導管內電機來旋轉成像束；
[0037]圖14是根據本發明的氣囊導管的另一示例實施例的示意側視圖，該氣囊導管的示例實施例使用前向導管內電機來旋轉成像束；
[0038]圖15是修改為允許生成電機位置測量(例如編碼器)信號的圖14中所示氣囊導管的示例變型的示意側視圖；
[0039]圖16A是被配置用以根據測量的氣囊位置來調整參考臂延遲以便將組織保持在系統成像范圍中的根據本發明的系統的示例實施例的框圖；
[0040]圖16B是圖16A的系統的輸出曲線圖，其被提供為反射率比深度的曲線圖；
[0041]圖17A是根據本發明的繩裝置上的藥丸的示例實施例的總體圖示，其中成像單元由患者吞咽并且通過包含光纖和/或電連接的“繩”而連接到成像單元；
[0042]圖17B是在由患者吞咽時工作中的圖17A的裝置的圖示；
[0043]圖17C是圖17A的裝置的具體示意圖；
[0044]圖18A是根據本發明的導管的示例實施例的穿過口腔放置的圖示；
[0045]圖18B是根據本發明實施例的穿過口腔的導管的示例實施例的穿過鼻腔放置的圖示；
[0046]圖19A是在閉合模式下的根據本發明的線罩定心裝置的示例實施例的示意圖；
[0047]圖19B是根據本發明的線罩定心裝置的示例實施例在從其遠端部分開始的開啟過程中的示意圖；
[0048]圖20是根據本發明示例實施例的與在第二波段工作的另一光學成像裝置組合的光學相干斷層掃描篩查裝置的框圖；
[0049]圖21是根據本發明另一示例實施例的被配置用以允許在樣本臂中將燒蝕束與成像束組合的光學相干斷層掃描成像系統的框圖；
[0050]圖22是根據本發明另一實施例的被配置用以允許飛行中燒蝕(on-the-flyablat1n)的光學相干斷層掃描成像系統的框圖；
[0051]圖23A是用于飛行中燒蝕的根據本發明的燒蝕標記過程的示例實施例的流程圖；
[0052]圖23B是用于停止和燒蝕的根據本發明的燒蝕標記過程的示例實施例的流程圖；
[0053]圖24是示出在用于通過根據本發明的裝置和過程的示例實施例進行成像的豬食道中的燒蝕標記可見性的內窺鏡圖像；
[0054]圖25A是包括燒蝕激光源的根據本發明的裝置的示例實施例的框圖，所述燒蝕激光源使用與作為快門的光學開關一起被復用的波長在1400-1499nm范圍內的多個激光器，其中所述光學開關在復用器(MUX)之后；
[0055]圖25B是包括燒蝕激光源的根據本發明的裝置的示例實施例的框圖，所述燒蝕激光源使用與作為快門的光學開關一起被復用的波長在1400-1499nm范圍內的多個激光器，其中用于每個激光器的不同光學開關位于復用器(MUX)之前；
[0056]圖26是標記在完成的成像期間中識別的感興趣區的根據本發明的成像系統所執行的示例過程的流程圖；
[0057]圖27是根據本發明的線上導管或者快速交換導管的示例實施例的示例放置過程的流程圖；
[0058]圖28A-C是根據本發明示例實施例的在各種階段中在比探頭的成像窗區域更大的區域上成像的多個探頭放置的圖示；
[0059]圖29是根據本發明的示例放置過程的流程圖，其中氣囊在胃部中膨脹(inflate)并且被拉回直至感覺到阻力，由此借助胃食管結合部來定位氣囊的近端；以及
[0060]圖30A-30C是使用圖29的示例方法的示例裝置所執行的示例步驟。
[0061]在所有附圖中，除非另有指明，否則相同的標號和字符用來表示所示實施例的相似特征、元件、部件或者部分。另外，盡管現在將參照附圖詳細描述主題發明，但是這是結合示例實施例來完成的。旨在可以在不脫離如所附權利要求所限定的主題發明的真實范圍和精神的情況下對所述實施例做出變化和修改。

【具體實施方式】
[0062]構造根據本發明的原型食道探頭I的示例實施例，以考察獲得完整遠端食道的圖像的可行性，在圖1中圖示了這一示例探頭的示意圖。這樣的示例原型食道篩查探頭I被設計為實現在獨立模式下、在與內窺鏡獨立地操作時采集整個遠端食道的圖像。然而，整個遠端食道的成像會是具挑戰性的任務，因為即使在最優條件下，在導管與食道之間的距離也可能變化很大。由于圖像保持對焦的瑞利范圍約為Imm(?35μπι光斑直徑)，所以應當使食道內腔盡可能圓，并且探頭通常應當在食道內居中。
[0063]在這樣的示例原型篩查探頭I中，食道氣囊定心導管(例如Wilson-Cook Medical公司的Eclipsel8x8)用來實現這些任務。所述探頭結合了包含光纖的內芯。如圖1中所示，光纖終結于內芯的遠端，而光由小型梯度指數(GRIN)透鏡聚焦并且由微棱鏡重定向到食道表面上。內芯插入氣囊導管的中心內腔中(也如圖1中所示)。使用這一探頭，通過在縱向平移內芯時快速旋轉內芯以獲得周邊橫截面圖像來獲得遠端食道的體積圖像。利用原型探頭，在3cm的縱向范圍從體外獲得2cm直徑豬食道的體積數據。3D數據集的單個縱截面和橫截面表明這一裝置獲得整個體積內的高分辨率圖像的能力。通過利用每秒ΙΟΟμπι的拉回速率、以每秒4幀的速率采集圖像，在5分鐘內獲得整個體積數據集(見圖2)。根據本發明的這一示例原型表明小直徑OCT探頭可以被構造用以獲得整個遠端食道的高質量、高分辨率圖像。
[0064]可以提供根據本發明的用于通過束掃描來執行上皮內腔器官的大面積成像的設備的示例實施例。所述設備的這種示例實施例可以包括成像系統、成像導管和導管掃描儀。成像系統將光傳送到成像導管并且恢復從導管返回的光以生成圖像。成像導管將成像系統生成的光引向內腔器官，并且將所述光聚焦為在器官內腔表面定向的束。
[0065]圖3示出了根據本發明的裝置的示例實施例的總體示意圖，該裝置的示例實施例可以包括成像系統。所述成像系統可以包括光頻域成像(“0FDI”)系統100(例如，如在2004年9月8日提交的國際專利申請PCT/US2004/029148中所述)，導管掃描儀是帶拉回功能的旋轉光線耦合器110 (例如，如在2005年11月2日提交的美國專利申請第11/266，779號中所述)，而成像導管是氣囊導管探頭120。OFDI是與光學相干斷層掃描(“0CT”)相似的高速成像技術。圖3中所示的成像系統100也可以是譜域光學相干斷層掃描(“SD-0CT”)系統(例如，如在2004年7月9日提交的美國專利申請第10/501,276號中所述)或者時域光學相干斷層掃描(“TD-0CT”)系統。來自成像系統100的光可以被引向導管掃描儀110，導管掃描儀110可以是氣囊成像導管120 —部分。
[0066]圖4示出了圖3中所示裝置的氣囊成像導管120在解剖結構的目標區使用的示例實施例的示意圖。例如，導管掃描儀I1可以將光(或者其它電磁輻射)提供給內芯125，內芯125可以由光學透明套130封裝。在內芯125的遠端,聚焦光學器件140可以將光聚焦并引向待成像的內腔器官145的表面。可以使氣囊135膨脹以便使內芯125在器官145中居中。內芯125可以被配置用以通過導管掃描儀110旋轉和軸向平移，這允許成像束在器官145的大區域上掃描。內芯125可以包括可將所述光引向內芯125的遠端的光纖線纜。通過隨著束掃描而記錄信號(例如OFDI信號)，可以對內腔器官145的大區域成像。
[0067]圖5是圖4中所示的根據本發明的示例裝置的控制和數據記錄機構的部件之間的示例電連接和數據連接的流程框圖。如圖5中所示的數據、信號和/或信息流允許在記錄成像數據的同時記錄束位置，以允許例如對成像數據的基本上準確的空間登記。如圖5中所示，OFDI系統所獲得的成像數據可以由數據采集和控制單元210采集。導管掃描儀110可以通過使用為旋轉而提供的電機240和為拉回而提供的電機250來實現束掃描。每個電機240、250可以在閉環操作中分別由電機控制器220、230控制。數據采集和控制單元210可以命令電機控制器單元220、230實現某些電機速度和/或位置。從電機240、250轉發的編碼器信號可以被配置成對電機控制器單元220、230以及數據采集和控制單元210都可用。這樣，每當在成像數據輸入端采集深度掃描時，就可以針對每個電機240、250記錄編碼器信號，因此可以近似地記錄用于所述深度掃描的準確束位置。
[0068]圖6示出了圖示根據本發明的過程的示例實施例的示意圖，所述過程使數據能夠被圖5中所示的數據采集單元210采集，并且為每個測量行提供探頭位置。例如，觸發信號300可以用來在模擬到數字(A-D)轉換器311上觸發深度掃描的單次采集，并且也用來記錄分別能夠接收旋轉電機編碼器信號320和拉回電機編碼器信號330的數字計數器321和數字計數器331的值。編碼器信號320、330可以是可以以每電機旋轉的限定速率切換的TTL脈沖鏈。因此，通過使用數字計數器對這些切換進行計數，可以測量當前電機位置。A-D轉換器311和數字計數器321、331可以包含在數據采集單元340中。
[0069]圖7A示出了根據本發明的探頭掃描方法350的示例實施例的圖示，其中束以加速方式旋轉，并且緩慢地軸向移位以產生螺旋成像圖案。例如，旋轉掃描可以作為第一優先級出現，而軸向(例如拉回)掃描可以作為第二優先級出現。這可以產生螺旋數據集。
[0070]圖7B示出了根據本發明的探頭掃描方法360的另一示例實施例的圖示，其中束以加速方式軸向掃描，然后以旋轉的方式被重新定位和重復。在(B)中，軸向(拉回)掃描作為第一優先級出現而旋轉掃描作為第二優先級出現。由于成像質量在按照第一掃描優先級查看時可以最佳，所以掃描優先級的選擇可以依賴于需要橫向(旋轉)圖像還是軸向圖像。
[0071]圖8A是如上文參照圖3描述的快速交換氣囊導管120的示例實施例的變型的示意/操作圖，所述變型包括位于頂端的導線提供裝置。在這一示例實施例中，有可能包括其通過導線的快速交換放置。具體而言，為了快速交換放置，導線400可以先放置于待成像的器官中，而導管然后可以沿著導線400穿入。根據本發明的這一示例技術使導管的放置在大量應用中明顯更容易。例如，如圖8A中所示，可以通過將通孔410設置于氣囊導管120的套的遠端來定位導線提供裝置。圖8B示出了根據本發明的快速交換氣囊導管120的另一示例變型的示意/操作圖示，該示例變型包括通過將第二管420附接到氣囊導管120的遠端來定位的導線提供裝置。圖8C示出了根據本發明的快速交換氣囊導管120的另一示例變型的示意/操作圖示，在該示例變型中，管430位于氣囊的近側。
[0072]圖9A-9D是在插入導線過程中，根據本發明在線上氣囊導管的中心內腔中使用導線510的線上氣囊導管的示例實施例的使用分解圖。在圖9A中，導線510放置于器官500中。然后在圖9B中，導管穿到導線510上，使得導線510被封裝在導管的中心內腔520中。導線510然后在圖9C中被移走。另外在圖9D中，內芯光學器件530向下穿過導管中心內腔520，并且啟動成像。
[0073]圖10示出了氣囊導管的示例實施例的示意圖的側視圖，該示例實施例包括可以用來使氣囊膨脹的裝置600。例如，可以使用壓力計620來監測氣囊650的壓力。這一壓力可以用來優化氣囊630的膨脹以及通過監測器官的壓力來估計導管的放置。
[0074]圖11示出了允許成像窗包含單個套的氣囊導管的一部分的示例實施例的示意圖。例如，在所述圖中示出了氣囊700、它到導管內套705的近端附接720和它到導管內套705的遠端附接710。在截面B中具體示出的遠端附接710中，可以包括套715中的孔，以便接納用于在快速交換導管中使用的導線(如上文所述和圖8A-8C中所示)。氣囊700可以附接到在氣囊范圍內延伸的內套722。在截面C中示出了氣囊720的近端附接720的細節。氣囊720附接到在進入氣囊720之后不久終結的外套721。該外套721可以接合到內套722。可以在外套721中提供兩個孔724和725，使得可以通過由內套和外套721、722產生的通道而使氣囊膨脹。氣囊導管的這一示例設計的示例優點之一在于有沿著氣囊720并且在氣囊720的大部分中延伸的單個套。由于這些套可能在成像束中引入像差并使成像質量降級，所以在氣囊中具有一個套而不是兩個套的能力可以提高圖像質量。
[0075]圖12示出了根據本發明的導管的示例實施例的內芯的遠端的聚焦光學器件的側視和正視截面圖。經由光纖830提供的光或者其它電磁輻射可以由GRIN840透鏡擴散和聚焦。該透鏡840的聚焦特性可以被選擇為將束的焦點置于器官內腔附近。微棱鏡850可以將束反射約90度。小的圓柱透鏡860可以附接到微棱鏡850，以補償由套800和810引起的束散光。可替選地，微棱鏡850本身可以被拋光以在一側具有圓柱曲率，從而實現該散光校正。
[0076]圖13是例如在示例氣囊導管探頭中進行束掃描的根據本發明的裝置的示例實施和另一示例實施例的示意圖。具體而言，可以通過在導管本身內部放置微電機930來實現旋轉掃描。如圖13中所不，電機930可以放置于導管的遠端而光纖950可以引向電機軸965上裝配的棱鏡960。到電機930的示例電連接940可以通過成像路徑到達電機930，這可能造成成像束輕微受阻。氣囊可以用來使該光纖芯在內腔器官中居中。可以在棱鏡上或者在棱鏡處提供圓柱透鏡或者其它散光校正光學器件970，以補償因穿過透明套900而引起的散光像差。通過整個光學芯，包括導管透明套900內的聚焦光學器件以及電機930的平移來實現軸向掃描。這一平移可能受到在導管遠端的拉回裝置的影響。
[0077]圖14示出了根據本發明的導管的示例實施例，導管的該示例實施例與圖13的示例實施例相似，但是通過防止電機電連接阻礙成像束而進行了修改。在這一示例實施例中，光纖1000可以被引導經過電機1010，并由反射帽1080朝著電機軸1055上裝配的微棱鏡1050反射。可以在棱鏡1050上或者在棱鏡1050處提供像差校正光學器件1060。可以平移整個裝置以實現軸向掃描。
[0078]圖15示出了導管的另一示例實施例的側視圖，導管的該示例實施例與圖14的示例實施例相似，但是為了允許使用可以用作電機編碼器信號的附加光學信號而進行了修改。在這一不例實施例中，第二光纖1100引導光或者其它電磁福射經過電機1100。所述光/輻射可以由光學器件1110聚焦并朝著反射編碼器1120反射，反射編碼器1120可以位于電機驅動軸1111上。反射編碼器1120可以包括高反射率和低反射率的交替區域。隨著電機軸1111旋轉，反射到該光纖中的光可以根據編碼器1120所提供的信息而變化。通過檢測反射光功率，可以測量電機1100的旋轉位置、速度和方向。此信息可以用來控制電機1100和/或將圖像與束位置一起登記。
[0079]圖16A是根據本發明的系統(例如OCT系統)的示例實施例的框圖，該示例實施例被配置用以根據測量的氣囊位置來調整參考臂延遲，以便將組織保持于系統成像范圍中。這一示例OCT成像系統可以實施自動測距。例如，在0CT、0FDI或者SD-OCT系統中，可以在有限深度范圍內測量反射率。如果樣本沒有位于該深度范圍內，則通常不可測量該樣本。氣囊導管可以使光學探頭在內腔中居中，并且因此將器官內腔表面維持在距離探頭近似恒定的深度(氣囊半徑)。然而，如果該恒定的深度由于氣囊上扭曲氣囊形狀的壓力而不理想，則器官可能落在成像范圍以外。在圖16A中所示示例實施例中，自動測距可以用來調整成像深度范圍以跟蹤內腔器官的位置。這可以通過按照樣本的大反射率信號(如圖16B中所示)對樣本表面(例如氣囊表面)的位置1210進行定位，并且相應地調整參考臂延遲1220以重新定位成像范圍來實現。參考臂調整可以涉及修改參考臂光學路徑。
[0080]圖17A和17C示出了根據本發明的“繩上藥丸”裝置的示例實施例的圖示，其中成像單元由患者吞咽，并且通過包含光纖和/或電連接的“繩”1310連接到成像探頭1300。例如，包含微電機1320的成像探頭1300(例如“藥丸”)由患者吞咽(見圖17B)。圖14中所示的示例微電機可以用作電機1320。探頭1300可以通過包含光纖和電連接的“繩”1310連接到系統。通過使用此“繩”1310，可以控制探頭1300的位置，并且探頭1300可以例如放置于患者的食道中。在成像之后，可以利用此“繩”1310來取回探頭1300。
[0081]圖18A和18B分別示出了例如用于上胃腸管道成像的根據本發明的導管的示例實施例的穿過口腔的放置圖示和穿過鼻腔的放置圖示。在圖18B中，導管1310可以通過口腔1400來放置，即穿過口腔。在圖18B中，導管1410可以通過鼻孔1420來放置，即穿過鼻腔。穿過鼻腔的設計可以具有無需患者服鎮靜劑的優點，但是直徑應當小。根據本發明示例實施例的光纖成像芯的相對小尺寸可以允許其穿過鼻腔的實施。
[0082]圖19A和19B分別示出了在閉合模式下和在從本發明的示例導管的線罩定心裝置的遠端部分開始開啟的過程中，根據本發明的示例導管的線罩定心裝置的示例實施例的示意圖。例如，導管可以使用絞合線而不是氣囊來使內部光纖芯在內腔器官中擴張(expand)和居中。導管可以包括外套1510、可擴張線支架組1500和內芯1530。在放置導管之后，另一套可以縮回以允許線支架1500擴張器官。在成像之后，外套1510可以延伸以使線支架坍縮并且可以移走導管。
[0083]圖20圖示了根據本發明的成像系統的示例實施例的框圖，其中第二波段可以復用到導管中以實現第二成像模態。這一模態可以例如是可見光反射成像或者熒光成像。在這一示例裝置中，可見光源1600可以經由波分復用器1630耦合到成像導管(例如，如圖3中所示的成像導管)，所述波分復用器1630將第二波段與例如通常為紅外線的主成像波段組合。從樣本反射的可見光可以通過該波分復用器1630與主成像波段分離，并且由分光器1610引向光接收器1620。
[0084]用于上皮內腔器官成像系統的有利附加功能可以是對在成像數據集中識別的感興趣區進行后續檢查的能力。例如，如果在食道區中檢測到異型增生區，則可能希望引導內窺鏡以拍攝所述區域中的組織活檢以確認所述診斷。一種方法和系統可以用于將可見標記放置于在圖像數據集中識別的感興趣位置處的組織上。圖21示出了用于通過光纖波分復用器1710將燒蝕激光器1700耦合到成像導管來實現這一點的根據本發明的裝置的另一示例實施例的框圖。燒蝕激光器1700可以被配置成包括足以在內腔器官上產生表面損傷的光學功率和波長。這些損傷可以以內窺鏡方式看到，并且可以用作進一步研究例如活組織檢查的標記。如圖21中所示，導管可以指向待標記的區域并且被固定。燒蝕激光器然后接通足以產生可見損傷的持續時間。
[0085]圖22示出了根據本發明的裝置的替選示例實施例,在該替選示例實施例中不停止導管掃描儀而代之以在飛行中執行燒蝕。數據采集單元1720被編程用以在導管指向感興趣區時開啟光快門1730。光快門1730可以在開啟時透射燒蝕光而在閉合時阻止燒蝕光。例如，導管可以保持運動。
[0086]圖23A示出了用于在感興趣區中的飛行燒蝕的根據本發明的燒蝕標記過程的示例實施例的流程圖。具體而言，在步驟1810中識別待燒蝕點。在步驟1820中，將快門設置為在這樣的點開啟。在步驟1830中啟用快門和燒蝕激光器，然后在步驟1840中禁用快門和/或燒蝕激光器。
[0087]圖23B示出了用于停止和燒蝕感興趣區的根據本發明的燒蝕標記過程的示例實施例的流程圖。具體而言，在步驟1850中識別待燒蝕點。在步驟1860中，命令導管在該點停止。在步驟1870中啟用快門和燒蝕激光器，然后在步驟1880中禁用快門和/或燒蝕激光器。在步驟1890中重新開始旋轉導管。
[0088]圖24示出了包括對燒蝕標記的感興趣區的示例圖像(使用本發明的示例實施例來生成)。例如，示出了使用波長為1440nm至1480nm和約300mW的光功率的一連串激光器在約I秒的持續時間內在食道中產生的燒蝕標記1900。
[0089]圖25A和25B示出了可以將所述示例裝置的多個燒蝕激光器與光學開關(快門)組合的根據本發明的示例裝置的示例實施例的互連和本發明示例方法的實施的流程圖和框圖。在圖25A中，多個激光器2000、2010和2020可以利用跟隨有單個快門2040的復用器(MUX) 2030來組合，所述MUX2030可以是波分復用器、極化復用器和/或二者的組合。在圖25B中，各激光器2000、2010、2020可以使用單獨的快門2050、2060、2070，這些快門可以利用MUX2080來后續地組合。
[0090]圖26示出了用于檢查內腔器官并且隨后對感興趣區進行標記的方法的示例實施例的框圖。在步驟2100中，對內腔區進行完全成像。然后在步驟2110中，操作者利用自動化算法或者檢查來識別感興趣區。在步驟2120中，將導管引向第一感興趣區的區域。在步驟2130中，可選地開始成像并且交互式地調整導管位置以重新找到感興趣區。這一重新找到過程可以補償由于例如食道中的蠕動運動導致的導管移位。接著在步驟2140中，可以使單個或者一連串燒蝕標記鄰近感興趣區或者在感興趣區周圍。針對每個感興趣區重復這一過程(步驟2150、2130、2140等)。在步驟2160中移走導管，另外在步驟2170中在這些標記區執行檢查或者活組織檢查。
[0091]圖27示出了用于利用導線的內窺鏡放置來放置成像導管的根據本發明的過程的示例實施例。具體而言，在步驟2200中經過內窺鏡通道插入導線。在步驟2210中移走內窺鏡，留下導線。在步驟2220中，如上文參照本發明的各種示例實施例所述，將導管放置于導線上。在步驟2230中移走導線。另外在步驟2240中使氣囊膨脹，而在步驟2250中開始成像。
[0092]圖28A-28C示出了利用本發明的示例裝置以便通過多次放置氣囊來對比氣囊長度更大的區域成像的操作的示例步驟。可以組合在圖28A-28C中所示的位置中用氣囊獲得的成像集，以對大的區域進行成像。
[0093]圖29示出了用于在管狀食道與胃部之間的結合部放置成像探頭的方法的示例實施例。圖30A-30C示出了由本發明的示例裝置使用圖29的方法來執行的示例步驟。在步驟2400中，插入導管，氣囊緊縮并放置在胃中。在步驟2410中使氣囊膨脹(圖30A)，在步驟2420中拉回氣囊直至感覺到阻力，由此將氣囊的近側定位于胃食道結合部(在胃部與食道之間的結合部)。接著在步驟2430中使氣囊部分地緊縮(圖30B)并將導管拉回預定量，比如氣囊長度。另外在步驟2440中使氣囊膨脹，并且繼續利用位于胃食道結合部的導管進行成像(圖30C)。
[0094]在本發明的附加示例實施例中，可以在簡化成像模式(例如偵察成像(scoutimaging))下操作成像系統，以確定導管是否恰當地定位于器官中。可以在確認恰當的導管放置之后開始完全綜合成像。在本發明的另一示例實施例中，除了空氣之外，可以用可選為透明的材料比如但不限于水、重水(D2O)或者油來使氣囊定心導管膨脹。在本發明的另一示例實施例中，激光標記可以利用器官中的先前施加的外源物質以提供對標記激光的吸收。在本發明的另一示例實施例中，可以使用潤滑劑來輔助導管插入。在本發明的另一示例實施例中，可以在成像之前使用黏膜去除劑來減少器官中可能降低成像質量的黏液。
[0095]上文僅舉例說明本發明的原理。基于這里的教導，對所述實施例的各種修改和替換對于本領域技術人員將是明顯的。實際上，根據本發明示例實施例的裝置、系統和方法可以與任何OCT系統、OFDI系統、SD-OCT系統或者其它成像系統一起使用和/或實施任何OCT系統、OFDI系統、SD-OCT系統或者其它成像系統，并且例如與2004年9月8日提交的國際專利申請PCT/US2004/029148、2005年11月2日提交的美國專利申請第11/266，779號以及2004年7月9日提交的美國專利申請第10/501,276號中描述的系統一起使用，這些專利申請的公開內容通過引用整體結合于此。因此將認識到本領域技術人員將能夠設計許多系統、裝置和方法，這些系統、裝置和方法雖然這里沒有明確地示出或者描述，但是實現本發明的原理并且因此在本發明的精神和范圍內。此外，在上文中沒有明確地通過引用結合于此的現有技術知識也明確地整體結合于此。上文引用于此的所有公開文獻都通過引用整體結合于此。
[0096]本技術還可以如下配置。
[0097](I) 一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0098]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射；
[0099]第二裝置，至少部分地封裝所述第一裝置；以及
[0100]第三裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置，
[0101]其中所述第一裝置被配置用以補償由所述第二裝置或者所述第三裝置中的至少一個裝置導致的至少一種像差。
[0102](2)根據(I)所述的設備，其中所述至少一種像差是散光。
[0103](3)根據(I)所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
[0104](4)根據(I)所述的設備，其中所述第一裝置包括配置用以補償所述至少一種像差的至少一個圓柱形表面。
[0105](5)根據(I)所述的設備，其中所述第一裝置包括配置用以補償所述至少一種像差的至少一個橢圓球透鏡。
[0106](6)根據(I)所述的設備，其中所述第三裝置包括氣囊。
[0107](7)根據(6)所述的設備，其中所述氣囊能夠用氣體或者液體中的至少一種來填充。
[0108](8)根據(I)所述的設備，其中所述第二裝置包括使引導裝置能夠通過其插入的至少一個部分。
[0109](9)根據(I)所述的設備，還包括另一裝置，所述另一裝置被配置用以測量所述至少一個部分內的壓力。
[0110](10)根據(I)所述的設備，其中所述數據包括所述第一裝置相對于所述至少一個內腔或者中空樣本的位置或者取向中的至少一個。
[0111](11)根據⑴所述的設備，其中所述至少一個電磁輻射是可見的。
[0112](12)根據(I)所述的設備，其中所述第一裝置包括將所述至少一個電磁輻射引向所述至少一個部分并且獲得數據的部件。
[0113](13)根據(I)所述的設備，其中所述設備能夠被吞咽。
[0114](14)根據(I)所述的設備，其中所述第一光學裝置被配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個第一電磁輻射，并且發送至少一個第二電磁輻射，以便產生所述至少一個部分的結構變化。
[0115](15)根據(14)所述的設備，還包括另一裝置，所述另一裝置至少部分地封裝所述第二裝置，并且能夠延伸到空間上在所述第一裝置的所述部件周邊以外的位置。
[0116](16)根據(I)所述的設備，還包括另一設備，所述另一設備被配置用以接收和記錄所述數據以及所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的位置和旋轉角。
[0117](17)根據(16)所述的設備，其中所述另一裝置包括掃描裝置，所述另一裝置通過在所述至少一個樣本的至少一次掃描過程中對從所述掃描裝置獲得的編碼器信號的數字計數來檢測所述位置和所述旋轉角。
[0118](18)根據(16)所述的設備，還包括附加裝置，所述附加裝置被配置用以接收所述位置和所述旋轉角，并且利用所述位置和所述旋轉角來生成與所述至少一個部分相關聯的至少一個圖像。
[0119](19)根據(18)所述的設備，其中所述附加裝置還被配置用以校正所述至少一個圖像的至少一種空間失真。
[0120](20)根據(I)所述的設備，還包括處理裝置，所述處理裝置能夠被控制用以在所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的至少兩次軸向平移過程中接收所述至少一個樣本的多個圖像，其中按旋轉角提供每次所述軸向平移。
[0121](21)根據⑴所述的設備，其中所述數據是與至少一個樣本相關聯的干涉測量數據。
[0122](22)根據(21)所述的設備，其中所述干涉測量數據是譜域光學相干斷層掃描數據、時域光學相干斷層掃描數據或者光頻域成像數據中的至少一種。
[0123](23) 一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0124]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁福射；
[0125]第二裝置，至少部分地封裝所述第一裝置，并且包括使引導裝置能夠通過其插入的至少一個部分；以及
[0126]第三裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
[0127](24)根據(23)所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
[0128](25)根據(23)所述的設備，還包括另一設備，所述另一設備被配置用以接收和記錄所述數據以及所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的位置和旋轉角。
[0129](26)根據(25)所述的設備，其中所述另一裝置包括掃描裝置，所述另一裝置通過在所述至少一個樣本的至少一次掃描過程中對從所述掃描裝置獲得的編碼器信號的數字計數來檢測所述位置和所述旋轉角。
[0130](27)根據(25)所述的設備，還包括附加裝置，所述附加裝置被配置用以接收所述位置和所述旋轉角，并且利用所述位置和所述旋轉角來生成與所述至少一個部分相關聯的至少一個圖像。
[0131](28)根據(27)所述的設備，其中所述附加裝置還被配置用以校正所述至少一個圖像的至少一種空間失真。
[0132](29)根據(23)所述的設備，還包括處理裝置，所述處理裝置能夠被控制用以在所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的至少兩次軸向平移過程中接收所述至少一個樣本的多個圖像，其中按旋轉角提供每次所述軸向平移。
[0133](30)根據(23)所述的設備，其中所述數據是與所述至少一個樣本相關聯的干涉測量數據。
[0134](31)根據(30)所述的設備，其中所述干涉測量數據是譜域光學相干斷層掃描數據、時域光學相干斷層掃描數據或者光頻域成像數據中的至少一種。
[0135](32) 一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0136]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁福射；以及
[0137]第二裝置，包括至少一個不可膨脹部分，所述至少一個不可膨脹部分被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
[0138](33)根據(32)所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
[0139](34)根據(32)所述的設備，其中所述至少一個不可膨脹部分是可擴張可收縮筐。
[0140](35)根據(32)所述的設備，還包括另一設備，所述另一設備被配置用以接收和記錄所述數據以及所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的位置和旋轉角。
[0141](36)根據(35)所述的設備，其中所述另一裝置包括掃描裝置，所述另一裝置通過在所述至少一個樣本的至少一次掃描過程中對從所述掃描裝置獲得的編碼器信號的數字計數來檢測所述位置和所述旋轉角。
[0142](37)根據(35)所述的設備，還包括附加裝置，所述附加裝置被配置用以接收所述位置和所述旋轉角，并且利用所述位置和所述旋轉角來生成與所述至少一個部分相關聯的至少一個圖像。
[0143](38)根據(37)所述的設備，其中所述附加裝置還被配置用以校正所述至少一個圖像的至少一種空間失真。
[0144](39)根據(32)所述的設備，還包括處理裝置，所述處理裝置能夠被控制用以在所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的至少兩次軸向平移過程中接收所述至少一個樣本的多個圖像，其中按旋轉角提供每次所述軸向平移。
[0145](40)根據(32)所述的設備，其中所述數據是與所述至少一個樣本相關聯的干涉測量數據。
[0146](41)根據(40)所述的設備，其中所述干涉測量數據是譜域光學相干斷層掃描數據、時域光學相干斷層掃描數據或者光頻域成像數據中的至少一種。
[0147](42) 一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0148]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁福射；以及
[0149]第二裝置，其被配置用以測量所述至少一個部分內的壓力。
[0150](43)根據(42)所述的設備，還包括第二裝置，所述第二裝置被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個樣本內的預定位置。
[0151](44)根據(42)所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
[0152](45)根據(42)所述的設備，其中所述第二裝置包括壓力計。
[0153](46)根據(42)所述的設備，還包括另一設備，所述另一設備被配置用以接收和記錄所述數據以及所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的位置和旋轉角。
[0154](47)根據(46)所述的設備，其中所述另一裝置包括掃描裝置，所述另一裝置通過在所述至少一個樣本的至少一次掃描過程中對從所述掃描裝置獲得的編碼器信號的數字計數來檢測所述位置和所述旋轉角。
[0155](48)根據(46)所述的設備，還包括附加裝置，所述附加裝置被配置用以接收所述位置和所述旋轉角，并且利用所述位置和所述旋轉角來生成與所述至少一個部分相關聯的至少一個圖像。
[0156](49)根據(48)所述的設備，其中所述附加裝置還被配置用以校正所述至少一個圖像的至少一種空間失真。
[0157](50)根據(43)所述的設備，還包括處理裝置，所述處理裝置能夠被控制用以在所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的至少兩次軸向平移過程中接收所述至少一個樣本的多個圖像，其中按旋轉角提供每次所述軸向平移。
[0158](51)根據(43)所述的設備，其中所述數據是與所述至少一個樣本相關聯的干涉測量數據。
[0159](52)根據(51)所述的設備，其中所述干涉測量數據是譜域光學相干斷層掃描數據、時域光學相干斷層掃描數據或者光頻域成像數據中的至少一種。
[0160](53) 一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0161]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁福射；以及
[0162]第二裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置，
[0163]其中所述數據包括所述第一裝置相對于所述至少一個內腔或者中空樣本的位置或者取向中的至少一個。
[0164](54)根據(53)所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
[0165](55) 一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0166]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個可見電磁輻射；以及
[0167]第二裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
[0168](56) 一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0169]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個第一電磁輻射，并且發送至少一個第二電磁輻射，以便產生所述至少一個部分的結構變化；以及
[0170]第二裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
[0171](57) 一種能夠被吞咽以便針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0172]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁福射；以及
[0173]第二裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
[0174](58) 一種能夠被吞咽以便針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0175]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁福射；以及
[0176]第二裝置，其被配置用以將來自所述至少一個內腔或者中空樣本的至少一個返回輻射轉發到光學相干斷層掃描系統。
[0177](59) 一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0178]第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射，并且包括將所述至少一個電磁輻射引向所述至少一個部分并且獲得所述數據的部件；
[0179]第二裝置，至少部分地封裝所述第一裝置；
[0180]第三裝置，至少部分地封裝所述第二裝置，并且能夠延伸到空間上在所述第一裝置的所述部件周邊以外的位置；以及
[0181]第四裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
[0182](60)根據(11)所述的設備，其中所述第四裝置包括能夠經由在所述第二裝置與所述第三裝置之間延伸的通道而膨脹的氣囊。
[0183](61) 一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括:
[0184]光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射，所述光學裝置包括:將所述至少一個電磁輻射引向所述至少一個部分并且獲得所述數據的部件；以及激勵裝置，控制所述光學裝置中的所述部件的縱向平移或者旋轉中的至少一種，其中所述激勵裝置接近所述部件地被提供，并且其中所述激勵裝置被定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內或者附近。
[0185](62)根據(61)所述的設備，還包括:
[0186]第二裝置，至少部分地封裝所述第一裝置；以及
[0187]第三裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
[0188](63)根據￠2)所述的設備，還包括第四裝置，所述第四裝置被配置用以確定被引向所述至少一個部分的所述至少一個電磁輻射相對于所述至少一個部分的旋轉角或者位置中的至少一個。
[0189](64)根據￠2)所述的設備，其中所述激勵裝置是電機。
【權利要求】
1.一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射； 第二裝置，至少部分地封裝所述第一裝置；以及 第三裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置， 其中所述第一裝置被配置用以補償由所述第二裝置或者所述第三裝置中的至少一個裝置導致的至少一種像差。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述至少一種像差是散光。
3.根據權利要求1所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
4.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一裝置包括配置用以補償所述至少一種像差的至少一個圓柱形表面。
5.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一裝置包括配置用以補償所述至少一種像差的至少一個橢圓球透鏡。
6.根據權利要求1所述的設備，其中所述第三裝置包括氣囊。
7.根據權利要求6所述的設備，其中所述氣囊能夠用氣體或者液體中的至少一種來填充。
8.根據權利要求1所述的設備，其中所述第二裝置包括使引導裝置能夠通過其插入的至少一個部分。
9.根據權利要求1所述的設備，還包括另一裝置，所述另一裝置被配置用以測量所述至少一個部分內的壓力。
10.根據權利要求1所述的設備，其中所述數據包括所述第一裝置相對于所述至少一個內腔或者中空樣本的位置或者取向中的至少一個。
11.根據權利要求1所述的設備，其中所述至少一個電磁輻射是可見的。
12.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一裝置包括將所述至少一個電磁輻射引向所述至少一個部分并且獲得數據的部件。
13.根據權利要求1所述的設備，其中所述設備能夠被吞咽。
14.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一光學裝置被配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個第一電磁輻射，并且發送至少一個第二電磁輻射，以便產生所述至少一個部分的結構變化。
15.根據權利要求14所述的設備，還包括另一裝置，所述另一裝置至少部分地封裝所述第二裝置，并且能夠延伸到空間上在所述第一裝置的所述部件周邊以外的位置。
16.根據權利要求1所述的設備，還包括另一設備，所述另一設備被配置用以接收和記錄所述數據以及所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的位置和旋轉角。
17.根據權利要求16所述的設備，其中所述另一裝置包括掃描裝置，所述另一裝置通過在所述至少一個樣本的至少一次掃描過程中對從所述掃描裝置獲得的編碼器信號的數字計數來檢測所述位置和所述旋轉角。
18.根據權利要求16所述的設備，還包括附加裝置，所述附加裝置被配置用以接收所述位置和所述旋轉角，并且利用所述位置和所述旋轉角來生成與所述至少一個部分相關聯的至少一個圖像。
19.根據權利要求18所述的設備，其中所述附加裝置還被配置用以校正所述至少一個圖像的至少一種空間失真。
20.根據權利要求1所述的設備，還包括處理裝置，所述處理裝置能夠被控制用以在所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的至少兩次軸向平移過程中接收所述至少一個樣本的多個圖像，其中按旋轉角提供每次所述軸向平移。
21.根據權利要求1所述的設備，其中所述數據是與至少一個樣本相關聯的干涉測量數據。
22.根據權利要求21所述的設備，其中所述干涉測量數據是譜域光學相干斷層掃描數據、時域光學相干斷層掃描數據或者光頻域成像數據中的至少一種。
23.一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射； 第二裝置，至少部分地封裝所述第一裝置，并且包括使引導裝置能夠通過其插入的至少一個部分；以及 第三裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
24.根據權利要求23所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
25.根據權利要求23所述的設備，還包括另一設備，所述另一設備被配置用以接收和記錄所述數據以及所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的位置和旋轉角。
26.根據權利要求25所述的設備，其中所述另一裝置包括掃描裝置，所述另一裝置通過在所述至少一個樣本的至少一次掃描過程中對從所述掃描裝置獲得的編碼器信號的數字計數來檢測所述位置和所述旋轉角。
27.根據權利要求25所述的設備，還包括附加裝置，所述附加裝置被配置用以接收所述位置和所述旋轉角，并且利用所述位置和所述旋轉角來生成與所述至少一個部分相關聯的至少一個圖像。
28.根據權利要求27所述的設備，其中所述附加裝置還被配置用以校正所述至少一個圖像的至少一種空間失真。
29.根據權利要求23所述的設備，還包括處理裝置，所述處理裝置能夠被控制用以在所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的至少兩次軸向平移過程中接收所述至少一個樣本的多個圖像，其中按旋轉角提供每次所述軸向平移。
30.根據權利要求23所述的設備，其中所述數據是與所述至少一個樣本相關聯的干涉測量數據。
31.根據權利要求30所述的設備，其中所述干涉測量數據是譜域光學相干斷層掃描數據、時域光學相干斷層掃描數據或者光頻域成像數據中的至少一種。
32.一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射；以及 第二裝置，包括至少一個不可膨脹部分，所述至少一個不可膨脹部分被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
33.根據權利要求32所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
34.根據權利要求32所述的設備，其中所述至少一個不可膨脹部分是可擴張可收縮筐。
35.根據權利要求32所述的設備，還包括另一設備，所述另一設備被配置用以接收和記錄所述數據以及所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的位置和旋轉角。
36.根據權利要求35所述的設備，其中所述另一裝置包括掃描裝置，所述另一裝置通過在所述至少一個樣本的至少一次掃描過程中對從所述掃描裝置獲得的編碼器信號的數字計數來檢測所述位置和所述旋轉角。
37.根據權利要求35所述的設備，還包括附加裝置，所述附加裝置被配置用以接收所述位置和所述旋轉角，并且利用所述位置和所述旋轉角來生成與所述至少一個部分相關聯的至少一個圖像。
38.根據權利要求37所述的設備，其中所述附加裝置還被配置用以校正所述至少一個圖像的至少一種空間失真。
39.根據權利要求32所述的設備，還包括處理裝置，所述處理裝置能夠被控制用以在所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的至少兩次軸向平移過程中接收所述至少一個樣本的多個圖像，其中按旋轉角提供每次所述軸向平移。
40.根據權利要求32所述的設備，其中所述數據是與所述至少一個樣本相關聯的干涉測量數據。
41.根據權利要求40所述的設備，其中所述干涉測量數據是譜域光學相干斷層掃描數據、時域光學相干斷層掃描數據或者光頻域成像數據中的至少一種。
42.一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射；以及 第二裝置，其被配置用以測量所述至少一個部分內的壓力。
43.根據權利要求42所述的設備，還包括第二裝置，所述第二裝置被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個樣本內的預定位置。
44.根據權利要求42所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
45.根據權利要求42所述的設備，其中所述第二裝置包括壓力計。
46.根據權利要求42所述的設備，還包括另一設備，所述另一設備被配置用以接收和記錄所述數據以及所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的位置和旋轉角。
47.根據權利要求46所述的設備，其中所述另一裝置包括掃描裝置，所述另一裝置通過在所述至少一個樣本的至少一次掃描過程中對從所述掃描裝置獲得的編碼器信號的數字計數來檢測所述位置和所述旋轉角。
48.根據權利要求46所述的設備，還包括附加裝置，所述附加裝置被配置用以接收所述位置和所述旋轉角，并且利用所述位置和所述旋轉角來生成與所述至少一個部分相關聯的至少一個圖像。
49.根據權利要求48所述的設備，其中所述附加裝置還被配置用以校正所述至少一個圖像的至少一種空間失真。
50.根據權利要求43所述的設備，還包括處理裝置，所述處理裝置能夠被控制用以在所述第一裝置相對于所述至少一個樣本的至少兩次軸向平移過程中接收所述至少一個樣本的多個圖像，其中按旋轉角提供每次所述軸向平移。
51.根據權利要求43所述的設備，其中所述數據是與所述至少一個樣本相關聯的干涉測量數據。
52.根據權利要求51所述的設備，其中所述干涉測量數據是譜域光學相干斷層掃描數據、時域光學相干斷層掃描數據或者光頻域成像數據中的至少一種。
53.一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射；以及 第二裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置， 其中所述數據包括所述第一裝置相對于所述至少一個內腔或者中空樣本的位置或者取向中的至少一個。
54.根據權利要求53所述的設備，其中所述設備可經由患者的口腔或者鼻腔中的至少一個而插入。
55.一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個可見電磁輻射；以及 第二裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
56.一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個第一電磁輻射，并且發送至少一個第二電磁輻射，以便產生所述至少一個部分的結構變化；以及 第二裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
57.一種能夠被吞咽以便針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射；以及 第二裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
58.一種能夠被吞咽以便針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射；以及 第二裝置，其被配置用以將來自所述至少一個內腔或者中空樣本的至少一個返回輻射轉發到光學相干斷層掃描系統。
59.一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 第一光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射，并且包括將所述至少一個電磁輻射引向所述至少一個部分并且獲得所述數據的部件； 第二裝置，至少部分地封裝所述第一裝置； 第三裝置，至少部分地封裝所述第二裝置，并且能夠延伸到空間上在所述第一裝置的所述部件周邊以外的位置；以及 第四裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
60.根據權利要求11所述的設備，其中所述第四裝置包括能夠經由在所述第二裝置與所述第三裝置之間延伸的通道而膨脹的氣囊。
61.一種用于針對至少一個內腔或者中空樣本內的至少一個部分獲得數據的設備，包括: 光學裝置，配置用以向所述至少一個部分發送和從所述至少一個部分接收至少一個電磁輻射，所述光學裝置包括:將所述至少一個電磁輻射引向所述至少一個部分并且獲得所述數據的部件；以及激勵裝置，控制所述光學裝置中的所述部件的縱向平移或者旋轉中的至少一種，其中所述激勵裝置接近所述部件地被提供，并且其中所述激勵裝置被定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內或者附近。
62.根據權利要求61所述的設備，還包括: 第二裝置，至少部分地封裝所述第一裝置；以及 第三裝置，其被配置用以被激勵，以便將所述第一裝置定位于所述至少一個內腔或者中空樣本內的預定位置。
63.根據權利要求62所述的設備，還包括第四裝置，所述第四裝置被配置用以確定被引向所述至少一個部分的所述至少一個電磁輻射相對于所述至少一個部分的旋轉角或者位置中的至少一個。
64.根據權利要求62所述的設備，其中所述激勵裝置是電機。
【文檔編號】A61B5/00GK104257348SQ201410356166
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2007年1月19日 優先權日:2006年1月19日
【發明者】吉列爾莫·J·蒂爾尼, 米倫·希什科夫, 布雷特·E·鮑馬, 本杰明·J·瓦科奇, 諾曼·S·尼希奧卡 申請人:通用醫療公司