[0001] 本发明涉及一种医疗诊断技术， 特别涉及一种用于多种组织的医疗检测及成像 的非侵入性的医疗诊断系统。

背景技术

[0002] 正如本领域技术人员容易理解的， 尽管当代医学技术和科技对人们的生活质量 和寿命产生了积极深远的影响， 但是如今对各种疾病 （包括癌症） 的医学诊断 通常还是价格昂贵并且是侵入性的方法和技术 。

[0003] 鉴于其在当代社会的重要性， 更便宜、 无创的医疗诊断系统和方法， 将会是对 本领域的有益补充。 技术问题

[0004] 本发明的目的在于提供一种医疗检测和成像的 无创诊断系统， 使得能够更方便 、 有效、 经济并高效地对人体乳房组织进行检测和成像 。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 为解决上述技术问题， 本发明的实施方式提供了一种医疗检测和成像 的无创诊 断系统， 包括：

[0006] 定位可调装置， 用于对检测人体乳房的一个或多个检测器进行 位置调节， 该定 位可调装置包括沿乳房分布的一个或多个轨道 、 和设置于轨道上的位置可调的 一个或多个检测器；

[0007] 数据获取装置， 用于从所述一个或多个检测器获取数据；

[0008] 数据处理装置， 用于处理所获取的数据。

发明的有益效果

有益效果 [0009] 本发明实施方式相对于现有技术而言， 该医疗检测和成像的无创诊断系统无需 对待测组织进行挤压， 即可对待测组织进行全方位的检测， 且只需较少的检测 器即可实现， 从而能够更方便、 有效、 经济并高效地对人体乳房组织进行检测 和成像， 且减少患者痛苦。

[0010] 作为进一步改进， 所述沿乳房分布的一个或多个轨道可以为环形 轨道或螺旋轨 道。

[0011] 作为进一步改进， 该无创诊断系统还包括： 用于光学地照亮人体乳房的光发射 装置。

[0012] 作为进一步改进， 所述光发射装置包括多个彼此均匀间隔开的光 源。

[0013] 优选的， 所述均匀间隔开的光源构成至少一个源环， 所述源环呈环形或螺旋形

； 所述沿乳房分布的一个或多个轨道为环形轨道 或螺旋轨道； 所述源环与所述 轨道间隔分布。

[0014] 上述光源的排列设置方式使得光源效果更好。 检测器沿环形轨道或螺旋轨道移 动检测， 则减少了检测器需要的数量， 进而降低了成本。

[0015] 作为进一步改进， 所述光发射装置与所述检测器还可以构成一个 组件， 设置于 所述轨道上且位置可调。 从而光发射装置与检测器的相对位置是固定的 ， 使得 检测器的检测效果更佳并且更稳定， 且由于组件整体位置可调， 减少了所需检 测器的数量， 在降低成本的同时， 进一步提高了检测效果的稳定性。

[0016] 作为进一步改进， 该无创诊断系统还包括： 位置确定装置， 用于确定所述检测 器的位置。

[0017] 作为进一步改进， 所述位置确定装置可以包括一个角度编码器， 或者， 包括沿 轨道排布的用于指示位置的标尺或标记， 或者， 包括旋转的量角器， 围绕量角 器的圆周上设置有一圈刻度标记。 检测器检测到的信号与位置结合， 才能做更 好的诊断。 因此检测器位置更精确的确定， 可以使得系统得到更准确的结果。

[0018] 作为进一步改进， 该无创诊断系统还可以包括： 用于将所述定位可调装置、 所 述数据获取装置、 和 /或所述光发射装置覆盖到人体乳房的装置。

[0019] 作为进一步改进， 所述用于将定位可调装置、 数据获取装置、 和 /或光发射装 置覆盖到人体乳房的装置可以为一基本适合人 体乳房形状的结构体， 所述定位 可调装置的一个或多个轨道、 所述数据获取装置、 所述光发射装置固定于所述 结构体上。

[0020] 进一步， 所述结构体可以由柔性材料制成， 或者， 由不变形材料 （如刚性材料

) 制成。

[0021] 不同材料的选取， 可以使得装置与人体乳房尽量贴合， 从而可以进一步提升该 设备的检测效果， 并改善了被测者的体验、 提高了检测时的舒适度。

[0022] 作为进一步改进， 所述用于将定位可调装置、 数据获取装置、 和 /或光发射装 置覆盖到人体乳房的装置还包括固定带， 通过所述固定带把所述结构体固定到 人体乳房上。

[0023] 作为进一步改进， 该无创诊断系统还可以包括： 一控制臂， 可围绕所述结构体 的中心轴线旋转， 所述轨道上的一个或多个检测器还安装在所述 控制臂上， 在 所述控制臂上滑动。 从而可以通过转动该控制臂， 控制检测器沿轨道移动， 便 于对检测器的位置进行移动和重新定位。

[0024] 作为进一步改进， 该无创诊断系统还可以包括： 覆盖在所述结构体上的盖面， 所述盖面可围绕所述结构体的中心轴线旋转， 所述轨道上的一个或多个检测器 穿过所述盖面， 在所述盖面上径向滑动。 从而可以通过转动盖面， 控制检测器 沿轨道移动， 便于对检测器的位置进行移动和重新定位。

[0025] 作为进一步改进， 在所述结构体的外边缘还可以包括一圆形轨道 ， 所述圆形轨 道上包括一控制旋钮， 所述控制臂靠近圆形轨道的一端包括一磁结构 ， 所述磁 结构通过磁耦合到所述控制旋钮。 因此， 当控制旋钮在在结构体的外边缘轨道 内运动时， 控制臂通过磁耦合的方式也会围绕中心轴线旋 转。 除了驱动控制臂 运动之外， 一旦控制旋钮相对于外轨道固定， 磁耦合力将使得控制臂也被固定

[0026] 上述几种改进方式， 可以实现自动或手动控制检测器， 使得设备的可操作性变 得更好。

[0027] 本发明的实施方式还提供了一种医疗检测和成 像的无创诊断系统， 包括一基本 适合人体乳房形状的结构体， 设置于所述结构体上的一个或多个光发射装置 ， 以及分布于所述结构体不同位置的多个检测器 ； 数据获取装置， 用于从所述一 个或多个检测器获取数据； 数据处理装置， 用于处理所获取的数据。 作为进一 步改进， 所述光发射装置包括多个彼此均匀间隔开的光 源， 所述多个检测器与 所述光源的相对位置固定。 优选的， 所述均匀间隔开的光源构成至少一个源环 ， 所述源环呈环形或螺旋形； 每个所述源环上包括至少一个所述检测器。

[0028] 该组方案与前组方案都实现了适合乳房形状的 光发射和检测。 而该方案检测器 与光源的位置相对固定， 使得其获取数据更加稳定。 优选的光源和检测器排布 方式， 可以使得检测效率更高。

对附图的简要说明

附图说明

[0029] 图 1示出了根据本公开的一个方面的示例性非侵� �式医疗诊断成像装置的示意 性透视图；

[0030] 图 2示出了根据本公开的一个方面的示例性非侵� �式医疗诊断成像装置的另一 示意性透视图；

[0031] 图 3示出了根据本公开的一个方面的替代说明性� �侵入式医疗诊断成像装置的 示意性透视图；

[0032] 图 4示出了根据本公开的一个方面的示例性非侵� �式医疗诊断成像装置的另一 示意性透视图；

[0033] 图 5示出了根据本公开的一个方面的另一个可替� �的说明性非侵入式医疗诊断 成像装置的示意性透视图；

[0034] 图 6示出了根据本公开的一个方面的又一个可选� �说明性非侵入式医疗诊断成 像装置的示意性透视图；

[0035] 图 7示出了说明性的非侵入性的医疗诊断成像装� �的根据本公开的一个方面的 示意性剖面图。

[0036] 图 8示出了根据本公开的一个方面的说明性非侵� �式医疗诊断成像装置的外边 缘部分的示意性横截面图；

[0037] 图 9示出了根据本公开的一个方面的另一说明性� �侵入式医疗诊断成像装置的 外边缘部分的示意性横截面图；

[0038] 图 10示出了根据本公开的一个方面的说明性非侵� ��式医疗诊断成像装置的顶部 透视图；

[0039] 图 11示出了根据本公开的一个方面的另一示例性� ��侵入式医疗诊断成像装置的 俯视透视图；

[0040] 图 12示出了根据本公开的一个方面的又一说明性� ��侵入式医疗诊断成像装置的 俯视透视图；

[0041] 图 13示出了根据本公开的一个方面的又一说明性� ��侵入式医疗诊断成像装置的 俯视透视图；

[0042] 图 14示出了根据本公开的一个方面的说明性非侵� ��式医疗诊断成像装置的分解 侧视图；

[0043] 图 15示出了根据本公开的一个方面的示例性非侵� ��式医疗诊断成像装置部件的 顶部透视图；

[0044] 图 16示出了根据本公开的一个方面的说明性医疗� ��断成像系统的示意图； [0045] 图 17示出了根据本公开的一个方面的说明性医疗� ��断成像系统的示意图； [0046] 图 18示出了根据本公开的一个方面的另一个说明� ��的非侵入性的医疗诊断成像 装置的顶视图；

[0047] 图 19示出了说明性地用于根据本公开的一个方面� ��乳腺癌检测和成像的说明性 医疗诊断成像系统的示意图；

[0048] 图 20示出了根据本公开的一个方面的用于医疗诊� ��成像系统中的说明性计算机 系统的示意性框图。

具体实施方式

[0049] 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明的各 实施方式进行详细的阐述。 然而， 本领域的普通技术人员可以理解， 在本发明 各实施方式中， 为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技 术细节。 但是， 即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式 的种种变化和修改， 也可以实现 本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

[0050] 以下仅说明本公开的原理。 因此， 应当理解， 本领域技术人员将能够设计出在 本文中没有明确描述或示出但体现本公开的原 理并且包括在其精神和范围内的 各种装置。 更具体地， 虽然阐述了许多具体细节， 但是应当理解， 本公开的实 例可以在没有这些具体细节的情况下实施， 并且在某些情况下， 为了不让本公 开破解， 未示出公知的电路， 结构和技术。

[0051] 此外， 本文所述的所有示例和条件语言主旨在仅仅出 于教学目的， 以帮助读者 理解本公开的原理和发明人为促进本领域而贡 献的概念， 并且将被解释作为不 限于这些具体叙述的示例和条件。

[0052] 此外， 本文中叙述本公开的原理、 角度和实施例以及其具体示例的所有陈述旨 在包括其结构和功能等同物。 另外， 这样的等同物旨在包括当前已知的等同物 以及将来开发的等同物， 即开发的执行相同功能的任何元件， 而不管结构如何

[0053] 因此， 如本领域的技术人员所理解， 本文中的图表体现了本公开原理的说明性 结构的概念视图。

[0054] 作为进一步的背景了解， 我们再次注意到非侵入性医学检测和成像对当 代医学 诊断和治疗有相当大的医疗和经济价值。 因为乳腺癌在当下特别普遍并且潜在 的危害也很大。 我们进一步注意到， 如本领域技术人员将容易理解的， 虽然我 们特别强调本公开是应用于乳腺癌的， 但实际上， 我们的公开， 结构、 装置、 方法和技术不限于此并且事实上适用于任何其 他疾病、 病症和解剖位置。 对于 这些疾病、 检测和成像是有效的和 /或可以应用。

[0055] 众所周知， 乳腺癌是一个主要的全球健康问题。 截至 21世纪末， 估计每年诊断 出 130万例侵袭性乳腺癌新病例， 全世界约有 465,000名妇女死于这种疾病。 X射 线乳腺摄影常常用于筛査程序， 并且由于乳腺癌的早期检测而显著降低死亡率 。 对于年轻女性， 使用 X射线乳房 X线摄影术进行筛査的好处明显低于 50岁以上 的女性。 这可能是由于年轻时乳腺癌的发病率较低， 肿瘤生长迅速， 并且年轻 妇女辐照时乳房致密。 X射线乳腺摄影在乳腺癌检测中对脂肪乳房的� �感性约 为 88%， 但是在具有更致密乳房的女性 （年轻妇女） 中这种敏感性大大降低 ( 即 62%) 。 这是一个重要的问题， 特别是现在年轻妇女的乳腺癌风险在不断增 加。

[0056] 光学乳房成像 （包括扩散光学断层成像） 是一种使用近红外 （NIR) 光来评估 组织 （乳房组织） 的光学性质的成像技术， 并且预期在乳腺癌检测中起重要作 用。 这种技术可追溯到几十年前： 用一个正常的灯泡在一侧照射乳房 （透照） ， 通过乳房后， 在对侧会形成一个阴影。 历史上， 通过这个技术， 可以显示由 于高血管形成的大的恶性病变， 但是该方法没有获得足够的灵敏度和特异性以 便用于常规临床实践。

[0057] 然而， 在过去十年中， 源和检测器技术、 光传播模型和荧光造影剂的进展迅速 ， 使得光学成像重新成为热点。 通常， 光学乳房成像使用波长范围在 600-lOOOn m内的近红外 （NIR) 光来评估组织的光学性质。 关于组织成分的功能信息， 即 血红蛋白、 水和脂质的吸收特性可以通过组合在各种波长 下获取的图像来获得 。 当在光学乳房成像中仅使用本征乳房组织对比 时， 这被称为没有造影剂的光 学乳房成像。 另一种模式， 即使用造影剂的光学乳房成像， 其使用靶向乳腺癌 特异性分子的外源性荧光探针。

[0058] 如本领域技术人员容易理解和认识到的， 在早期乳腺癌检测中， 因为可以对造 成乳腺癌的相关分子变化进行成像， 荧光探针的使用表现出巨大的潜力。 光学 乳房成像的另外的优点是其没有电离辐射并且 相对便宜， 这可以实现重复使用 并且容易获得该技术。 进一步的优点： 通过使用根据本公开的结构， 装置， 方 法和技术， 光学乳房成像的所有已知模态将更加有效。

[0059] 一般来说， 光学成像装置通过组织成分传光时会被吸收和 散射。 显然， 当执行 乳房组织的光学成像时， 透射光的组织是乳房组织。 我们再次注意到， 虽然我 们在本文中的讨论和所示出和描述的某些结构 都是在乳房成像的上下文中完成 的一但是我们的公开不限于此， 并且所公开的结构和技术适用于多种组织和 解剖特征中的任何一种。

[0060] 如前所述， 通常使用波长范围在 600-1000nm内的 NIR光， 因为该范围允许足够 的组织 （乳房） 穿透。 在穿过乳房之后， 检测光并且产生的数据可以用于生成 图像和进行诊断确定。 可以理解， 确定组织性质及其空间分布是一个复杂的问 题， 由于光穿过乳房时是不规则的并且路径相对较 长。 因此， 促进组织性质的 确定和空间分布的结构、 系统、 方法和装置 （例如本文所公开的那些） 是对本 领域的有益的补充。 [0061] 回到我们的一般讨论， 注意到， 对于已经用于乳房成像的光学成像系统， 在透 照中， 源和检测器 （即光源和光检测器） 位于乳房的对侧。 这导致二维投影视 图， 与乳房 X射线摄影相当， 通常需要对乳房挤压。 这样的技术对患者而言常常 不太舒适。

[0062] 在断层摄影中， 源和检测器放置在整个乳房表面上， 对乳房整体进行检测。 这 使得能够获取全乳三维光学图像。 最后， 另一种方法采用手动设备， 其与用超 声波探头成像相比， 手动放置探头在感兴趣的位置， 仅获得局部二维乳房图像

[0063] 根据本公开的技术和结构， 将它们应用到已知的成像方法中的任何一种， 都会 使得这些方法更加方便和有效。

[0064] 值得注意的是， 所有光学成像系统通常使用三种不同的照明方 法： 时域， 频域 和连续波。 时域技术使用相对短 （50-400pS) 的光脉冲来评估光子的时间分布。 用这种方式可以区分散射和吸收之间的区别。 和其他方法空间分辨率相比， 该 技术可以收集最多关于组织光学性质的信息， 并且因此呈现更好的对比度。

[0065] 如本领域技术人员将容易理解和领会的， 时域技术涉及相对昂贵的设备和较长 的采集时间。 相比之下， 频域装置调制在高频 （50-500MHZ) 连续发射的光的振 幅。 通过测量光子相位偏移及其幅度延迟一与参考 信号相比一获取关于组 织的光学性质的信息， 并且可以区分散射 /吸收。 如果采用大范围的频率， 频域 系统可以产生与时域系统相同的信息。

[0066] 最后， 连续波系统以恒定的强度发射光或在低频 （0.1-lOOkHz) 下调制。 这是 一种相对直接的技术， 其测量在乳房表面上的两个点之间传输的光的 衰减。 由 于其简单性， 连续波设备相对便宜并且图像采集相对较快。 然而， 使用这种技 术难以区分散射和吸收， 并且数据分析通常需要复杂的重建算法和随之 而来更 大的计算量。

[0067] 如前所述， 光学乳房成像 （或通常的光学成像） 使用 NIR光来确定乳房组织的 光学性质。 在这些波长的光吸收是最小的， 允许足够的组织穿透 （高达 15厘米 ) 。 重要的是， 乳房的主要成分的吸收特性都可以用波长的函 数的描述。 通过 组合在各种波长处获取的吸收图像， 可以确定血红蛋白、 水和脂肪等各种成分 的浓度。

[0068] 如本领域技术人员已知的， 在恶性肿瘤中， 血红蛋白浓度与血管生成相关， 血 管生成是肿瘤生长和转移所需的因子。 此外， 由于其新陈代谢， 血红蛋白在这 种肿瘤中的比例会发生变化。 通过测量乳房组织成分的浓度， 光学成像一特 别是扩散光学成像可以来辨别良性和恶性肿瘤 。

[0069] 有了这个更完整的背景下， 我们现在再看图。 图 1示出了根据本公开的一个方 面的说明性的非侵入性的医疗诊断成像装置的 示意性透视图。 如可从图中观察 到。 医疗诊断成像装置 100通常呈现"锥形"或"杯形"形状， 包括多个源环 110[1]， 110[2] , 110[3]。 每一个源环都包含围绕环间隔分布的一定数量 的光源 140。 每个 单独的源环之间有一个检测器轨道 120[1]， 120[2] , 130[3]。 每个轨道具有围绕 所述轨道相互隔开的一个或多个检测器 130。 检测器 130可以由光传感器构成。 在装置 100的最顶端部有一个帽 150。

[0070] 图 1中由多个源环以及源环上的多个均匀间隔开� �光源 140构成光发射装置， 在 实际应用中， 光发射装置也可以是其他形态的， 如是一个整体发光装置。

[0071] 值得注意的是一在本文中所使用的锥形或杯形 形状的装置 100， 也可以通过 其他名称来表述， 包括"杯"是已知的， 并如本领域的技术人员很容易理解的： 它 可以是一个组件较大的结构一即"胸罩"结构或 "胸罩"。 在根据本公开的具体 实施例中， 杯和其它胸罩部件可由天然和 /或合成的织物制成， 包括天然和 /或合 成材料和金属的混合物 （钢丝等） ， 并且通常形状配合和 /或刚性。

[0072] 通常， 本公开中描述的杯是指基本适合人乳房的形状 的。 当杯由相较乳房组织 而言更柔性 /顺应的材料制成时， 杯将贴合乳房的形状。 当杯由相较乳房而言不 变形的材料制成时， 乳房基本上呈杯的形状。 例如用更硬的即塑料或聚合物材 料或不适形的非柔性织物材料用于构造杯体时 。 对于本领域技术人员将变得显 而易见的是， 本公开中的杯通常将是足够刚性的， 以允许围绕杯子的任何源 /检 测器的可预测和可再现的定位， 并且为下面的乳腺组织提供 "归一化"形状。 附加 的织物 /材料可以与这种刚性杯一起使用以为穿着者� �供一定程度的舒适度。

[0073] 在图 1中进一步示出。 每个检测器 130包括光纤 160 (多个） 或线 （缆） ， 通过 它们检测器耦合到检测器系统 /控制系统 （未具体示出） 以便建立通信， 具体细 节将在本公开的后面描述。

[0074] 如将容易理解的， 光源 140可以是本领域内任意各种光源， 已知的当中比如可 以是 LED的光源、 激光、 或近红外光等。 在图 1所示的结构中， 光源围绕源环 ( 多个） 的整个圆周表面分布。 虽然未在图中具体显示， 在特定的实施方式中， 根据诊断需求， 光源可以在系统的控制下被单独或集体通电来 发射光信号。

[0075] 类似地， 检测器 130可以是由任意数量的检测器构成， 它们围绕圆周轨道分布 。 进一步的优点是， 各个检测器可以沿着轨道可调节地移动和定位 ， 从而检测 器与 （光） 源和 （乳房） 组织的相对位置可以得到调整， 以影响检测器 /检测结 果。 更具体地， 检测器可以根据光的检测效果来进行调整， 例如， 可以调整为 最大检测信号。

[0076] 我们在此点进一步注意， 虽然我们已经示出的光源 （多个） 140和检测器 （多 个） 130是独立的和不同的， 本领域的技术人员将理解， 也可以构成源 /检测器组 件， 该组件相对于杯体是可调节定位的。

[0077] 如可从图 1中观察到。 装置 100的形状基本上是圆锥形的或杯形的， 比较符合正 常人体乳房的轮廓。 因此， 最外面的源环， 即 110[1]， 呈现最大径向尺寸； 而最 内侧源环， 即 110[3]]， 显示出最短的径向尺寸。 对于检测器轨道来讲， 都可以 观察到类似的尺寸特性。

[0078] 图 2示出了根据本公开的一个方面的说明性的非� �入性的医疗诊断成像装置的 另一示意性透视图。 从该图可以观察到， 该医疗诊断成像装置 200上的检测器 13 0位于源环之上， 可以有一个或多个。 当以这种方式构造时， 源和检测器两者相 对位置固定。

[0079] 图 3示出了根据本公开的一个方面的替代说明性� �非侵入性的医疗诊断成像装 置 300的示意性透视图。 如可以从该图可以观察到， 该装置显示构造为单件的锥 形或杯形 （虽然不一定） ， 其螺旋环 170具有增加的径向尺寸。 换句话说， 靠近 装置 300顶部的源和检测器更靠近中心轴。 相反， 位置更靠近装置底部的源和检 测器与中心轴线进一步间隔开 （径向向外， 有更长的半径） 。 当以这种方式构 造时， 沿着螺旋环放置的一系列光源将相对于中心轴 呈现增加半径尺寸的情况 。 另外， 基本的螺旋形轨道 180上可以放置一个或多个检测器组件。 如将被理解 和认识到的， 在这个特定的方案中， 可以沿着轨道重新定位检测器， 使得实现 最大或期望的检测特性。 当系统选择点亮其中某一个或多个或某一组光 源时， 就会获得对应的检测结果和成像效果。

[0080] 在这一点上， 我们注意到本公开的另一个有利方面。 具体地， 并且如本领域技 术人员将理解的， 对于现有许多类型的成像 （特别是乳房成像） ， 通常希望将 待成像的组织按某种方式或以其他已知的特定 形进行摆放， 如将组织压平。 以 这种方式， 源 （一个或多个） 和检测器 （一个或多个） 的相对的、 标准化的位 置可以非常精确并可重复， 并且可以适用于不同的多个患者， 但对待检测的组 织进行摆放和挤压， 会对患者带来强烈不适感。 因此， 采用根据本公开的装置 会比较有价值。 同时对材料进行的适当选择， 包括织物、 塑料或其它刚性、 生 物相容性的材料。 提高了被测者的舒适度。 因此， 本领域技术人员应当认识到 ， 我们的公开内容不限于任何特定材料， 并且提供上述特性的某些材料实际上 可能是优选的。

[0081] 图 4根据本公开的一个方面示出一个附加的说明� �的非侵入性的医疗诊断成像 装置 400的另一示意性透视图。 参照该图 4， 它可被观察到， 示出的装置的总体 结构基本上类似于图 3中所示。 尽管有相似之处， 但显示了一种替代的源 /检测器 组件。 通过组合将源 /检测器作为一个单元， 使得可以重新定位 /重新配置。

[0082] 更具体地， 并且如可以从该图观察到的。 源 /检测器组件 135 (被示为包括检测 器、 通信光纤 /导线， 以及一个或多个源） 全部被配置为单一组件。 以这种方式 ， 包括单个组件的源 /检测器的相对位置将保持固定， 同时通过将组件重新定位 在螺旋轨道内， 可以实现组件相对于整个装置的重新定位。 因此， 定位在轨道 中的一个或多个组件可以相对于被成像的组织 重新定位。 注意， 虽然源 /检测器 组件包括一个或多个光源， 但是如前所述， 示出了沿螺旋环定位的附加光源。

[0083] 根据本公开的一个方面， 图 5示出了另一个可选的说明性非侵入性医学诊� �成 像装置 500的示意性透视图。 如可以由图初步审査观察。 该装置表现出一个基本 圆锥或杯的形状， 包括一个螺旋环和一个螺旋形轨道。 沿着螺旋环设置有多个 光源 140， 如前面其它实施例中所述， 其可以是包括的任何已知类型的光源， 如 LED, 通过源可以发射期望波长的光。 此外， 还包括控制臂 190， 控制臂 190固定 在装置 500上并可以围绕装置 （圆锥或杯） 中心轴线旋转。 轨道上的一个或多个 检测器或检测器组件同时安装在控制臂上， 并可以在控制臂上滑动。 例如前面 所示的那些， 当以这种方式配置时， 在控制臂 190围绕中心轴线旋转时， 检测器 或检测器组件将同时沿着控制臂和轨道滑动。 因此， 当推动控制臂凸片 195使得 控制臂 190发生旋转时， 检测器或检测器组件将沿着轨道移动， 其位置将相应地 改变。 由于轨道的位置是固定的， 并且控制臂的旋转角度是可知的， 如此， 检 测器或检测器组件相对于光源和 （乳房） 组织发生移动或重新定位后， 检测器 或检测器组件位置可以方便、 简单地确定， 并且是可预测和可重复的。

[0084] 根据本公开的一个方面， 图 6示出又一替换说明性的非侵入性的医疗诊断� �像 装置 600的示意性透视图。 如图 6示出的装置是大致在图 1和图 5中所示的那些的 组合。 更具体地， 其包括多个源环 110 [1]， 110 [2] , 110 [3]插入轨道之间。 有多 个检测器 /组件的装置 130安装在控制臂上， 而控制臂 190可以旋转。 如此配置， 检测器 /组件与特定轨道相关联， 并且当控制臂旋转时， 检测器 /组件将同样围绕 其相应轨道内的中心轴旋转。 这种构造的优点是允许在控制臂旋转的情况下 重 新配置 （定位） 检测器 /组件。

[0085] 根据本公开的一个方面， 图 7示出了说明性的非侵入性的医疗诊断成像装� � 700 的示意剖视图。 在该横截面图中示出基本的锥形装置， 包括螺旋源环 110和螺旋 轨道 105。 覆盖整个装置的是盖面 106， 其制造材料可以是承重、 耐久性、 遮光 性的各种已知材料中的任一种。 图 7还示出了定位在螺旋轨道中并穿过盖面 106 的检测器 /组件 130。 检测器 /组件 130可在盖面发生径向移动。 虽然未具体示出， 但是将容易理解， 当盖面 106相对于装置 700旋转时， 检测器 /组件 130的位置将沿 着轨道滑动， 从而实现检测器 /组件相对于光源和组织重新定位。

[0086] 根据本公开的一个方面， 图 8示出了说明性的非侵入式医疗诊断成像设备 800的 外边缘部分的示意性横截面图。 更具体地示出了该装置包含盖面 106、 基座 107 、 控制臂 190。 无论是如前所示的整体螺旋构造还是多环构造 ， 都差不多。 介于 控制臂与盖面和基座之间的是衬垫 196 (多个） ， 其作用是允许控制臂围绕装置 的中心轴线可旋转地滑动。 如可以理解的， 衬垫可以由许多已知材料中的任何 一种构成， 同时允许容易地重新定位 /旋转控制臂， 也可以提供足够的阻力， 使 得控制臂不会无意地移动。

[0087] 根据类似于在图中所示的本公开的一个方面， 图 9示出了另一说明性非侵入式 医疗诊断成像装置 900的外边缘部分的示意性横截面图。 在圆形轨道 142中 /上， 有一个控制旋钮 141， 它运行于整个装置的边缘。 靠近所述控制旋钮， 贴着控制 臂 190的一端是磁结构 143， 其通过磁耦合到控制旋钮。 因此， 当控制旋钮在在 装置的外轨道内运动时， 控制臂通过磁耦合的方式也会围绕中心轴线旋 转。 除 了驱动控制臂运动之外， 一旦控制旋钮相对于外轨道固定， 磁耦合力导致控制 臂也被固定。

[0088] 根据本公开的一个方面， 图 10示出了说明性的非侵入式医疗诊断成像装置 1000 的俯视透视图。 图 10所示的装置， 类似于先前示出的单件图， 具有包括许多光 源 140的螺旋源环和螺旋轨道， 其中一个或多个检测器 /组件可滑动地定位。 图 10 进一步示出了一种标尺或标记 131， 通过它可实现检测器 /组件的定位 /重新定位 。 以这种方式， 检测器 /组件可以位于轨道 132的特定位置， 这些位置由已定好的 标记来确认， 通过这种方式也可以定位到原点或其他位置。 如可以容易理解的 ， 当以这种方式划线时， 因为可以通过标记来配准， 在轨道中可以存在多个独 特的、 可重复的位置。

[0089] 根据本公开的一个方面， 图 11示出了另一示例性非侵入式医疗诊断成像装� �� 11 00的俯视立体图。 图 11所示的装置和前面所示方案的类似， 包含多个源环， 每 一个源环都包含了多个光源 140， 多个轨道分别插入在源环之间， 其中轨道上有 一个或多个检测器 /组件 130。 如可以观察到的， 围绕环形轨道有一系列按规则间 隔定义的标尺或标记 131， 通过它们可实现检测器 /组件的定位 /重新定位。

[0090] 根据本公开内容， 图 12示出了又一个说明性非侵入式医疗诊断成像� ��置 1200的 俯视透视图。 它是先前示出的图 5的一个变化。 值得注意的是， 相较于图 5， 除 了图中所示的其他结构， 图 12进一步包括旋转的量角器 193。 围绕量角器的圆周 上设置有一系列刻度标记， 用于指示控制臂 360度旋转时的相对位置。 与前述实 施例一样， 定位在中心轴线处的旋转量角器允许控制臂和 检测器 /组件相对于光 源和组织的精确定位 /重新定位。 在实际应用中， 该量角器也可以由更电子化的 角度编码器代替。 [0091] 根据本公开内容， 图 13示出了又一个说明性非侵入式医疗诊断成像� ��置 1300的 俯视透视图。 它是图 12和图 6中所示结构的一种变化。 值得注意的是， 量角器表 盘 193定位在中心轴线允许控制臂 190的精确定位 /重新定位， 以及多个检测器 /组 件 130固定到控制臂并且定位在介于源光环之间的 圆周轨道内。 从所示的这种配 置可以看出， 每个单独的检测器 /组件 130沿着中心轴线在整个装置的圆周上运动 时， 所有的检测点具有相同的径向线定位。 换句话说， 每个检测器 /组件的位置 可以通过量角器刻度盘的角度来标示。

[0092] 根据本公开的一个方面， 图 14示出了说明性的非侵入式医疗诊断成像装置 1400 的分解侧视图。 其包括带有螺旋轨道的基座 107， 恰好覆盖基座的也带有螺旋轨 道的中间结构 180， 以及盖面 106其覆盖在中间轨道结构上。 如可以容易地观察 到的， 所有三个部件通常呈现基本上符合的圆锥形或 杯形形状， 这样可以人乳 房形状相符。

[0093] 根据本公开的一个方面， 图 15示出了说明性的非侵入性医学诊断成像装置� ��件 1500的部件俯视透视图。 更具体地， 图 15示出一个基部部件 （基座） 107包括螺 旋轨道 180和一系列源光源 140沿着螺旋形轨道设置。 可以理解， 检测器 /组件 ( 图中未具体示出） 可重新定位在轨道内， 使得它们可以检测从源发射的光。 进 一步示出间隔件 /隔离器 108， 间隔件 /隔离器 108在源和检测器之间提供额外的光 隔离， 并且， 还为该基部部件和盖面 （图中未具体示出） 之间留出间隔。

[0094] 根据本公开的一个方面， 图 16示出说明性的医疗诊断成像系统 1600的原理图。

如在该示图 16， 该系统包括源 /检测器装置 1610， 用于把装置固定到用户待测 ( 乳房） 组织上的固定带 1620， 接口电缆 1640， 控制器 1630通过接口电缆 1640把 控制信号 /数据耦合 （传输） 到源 /检测器装置 1610; 如本领域技术人员将容易理 解的， 控制器可以控制检测器装置并从检测器装置采 集组织的图像数据。 有利 的是， 该系统的控制可以由智能设备 1650来完成 （例如， 智能手机， PDA, 电 脑） ， 进一步的， 借由网络服务 /系统， 包括云服务 /系统 1660， 智能设备还可以 提供详细的数据分析 /存储。 此外， 以这种方式配置时， 图像数据 （未具体示出 ) 和结果 /分析可以在多个诊断医生之内 /间分享， 以及提供给用于保存患者病历 的机构共同使用。 [0095] 根据本公开的一个方面， 图 17示出说明性的医疗诊断成像系统 1700的原理图。 类似于所示图 16， 其特征在于， 所述的 PDA /智能电话是由本地计算机系统 1670 取代。 如在此所示图 17， 本地计算机系统 1670通信地耦合到系统控制器 1630， 从而影响本地计算机控制 /成像系统和装置的分析。

[0096] 根据本公开的一个方面， 图 18示出了另一说明性的非侵入性的医疗诊断成� ��装 置的顶视图 1800。 图 18是一个说明性设备， 如示出之前描述过的一个固定带 162 0， 用于保持 （乳房） 组织 （多个） 和成像装置在位置上相对固定， 以便进行检 査。 如可以容易理解的是， 与乳房组织 （多个） 的情况下， 通过把把固定带环 绕检査者的上身固定， 使得该装置被定位在检査者的乳房上。 值得注意的是， 固定带 1620可以是任何各种公知的条带， 用以将成像装置可拆卸和 /或可调节地 固定到个人的身上。 注意， 图 18图的顶部是一个方向指示器 1810， 通过该指示 器 1810可以定位成像装置摆放到身体上时的方向� � 以保证每次诊断位置的一致 性。

[0097] 根据本公开的一个方面， 图 19示出了一个说明性的医疗诊断成像系统的示� ��图 ， 用于便携式乳腺癌检测和成像。 图 19中可容易地观察到， 便携式乳腺癌检测 系统包括机械模块 （装置） ， 如所示和先前所描述的。 该装置可通信地耦合到 系统主板， 可观察到， 该机械模块包括电源、 电源管理、 光源驱动器、 处理器 和通信模块、 数据采集模块和跟踪模块。 数据采集模块也可称为数据获取模块 ， 可以包括放大器、 模拟数字信号转换器等。 数据采集模块用于从各检测器采 集数据， 获取光检测数据， 并通过通信模块将所获取的数据输出到包含数 据处 理 （功能） 模块的计算机系统进行数据处理， 最终得到检测结果并生成成像。 上述各机械模块， 以及数据采集模块、 包含数据处理功能的计算机系统均可以 由现有模块构成， 可直接购入成品。 前述数据处理、 生成成像的方法， 在论述 扩散光学断层成像的相关书籍或论文中多有记 载， 例如 crc press

2010年出片反的 (Diffuse Optical Tomography: Principles and Applications)) ~■书。 对本领域技术人员而言， 这些并非本申请的主要技术， 其具体实现方式在此亦 不再赘述。

[0098] 最后， 图 20示出的是说明性计算机系统 2000， 是根据本公开的一个方面实现的 方法和系统。 如可以立即认识到的， 这样的计算机系统可被集成到一个其它系 统诸如路由器， 并且可以通过分立元件或一个或多个集成电路 组件来实现。

[0099] 计算机系统 2000包括处理器 2010， 记忆体 2020， 储存设备 2030和输入 /输出结 构 2040。 一个或多个输入 /输出设备可以包括显示 2045。 一个或多个总线 2050典 型地互连组件 2010， 2020, 2030, 和 2040。 处理器 2010可以是单层或多层芯。 此外， 该系统可以包括加速器等， 还包括一个片上系统。

[0100] 处理器 2010执行相关指令， 这样的指令可以存储在存储器 2020或存储设备 2030 。 数据和 /或信息可被接收和使用一个或多个输入 /输出设备输出。

[0101] 记忆体 2020可以存储数据， 并且可以是计算机可读介质， 诸如易失性或非易失 性存储器。 储存设备 2030可提供用于系统存储 2000， 比如先前描述的方法。 在 各种方面中， 存储装置 2030可以是快闪存储器装置、 磁盘驱动器、 光盘设备， 或采用磁、 光、 或其他记录技术的磁带设备。

[0102] 输入 /输出结构 2040可为系统 2000提供输入 /输出操作。

[0103] 在这一点上， 本领域的技术人员将容易理解的是， 尽管本发明的方法、 技术和 结构已经相对有了特定的实现方式和 /或实施例， 但本领域的技术人员对此的认 识将不受本公开的限制。 因此， 本公开的范围应仅由所附的权利要求来限定。