BRPI0618819A2 - método e sistema para geração de imagem em um interior de um meio túrbido, e, sistema de aquisição de imagem médica - Google Patents
método e sistema para geração de imagem em um interior de um meio túrbido, e, sistema de aquisição de imagem médica Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0618819A2 BRPI0618819A2 BRPI0618819-2A BRPI0618819A BRPI0618819A2 BR PI0618819 A2 BRPI0618819 A2 BR PI0618819A2 BR PI0618819 A BRPI0618819 A BR PI0618819A BR PI0618819 A2 BRPI0618819 A2 BR PI0618819A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- contrast
- turbid medium
- transmission
- input light
- light
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4795—Scattering, i.e. diffuse reflection spatially resolved investigating of object in scattering medium
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N2021/178—Methods for obtaining spatial resolution of the property being measured
- G01N2021/1785—Three dimensional
- G01N2021/1787—Tomographic, i.e. computerised reconstruction from projective measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N2021/4764—Special kinds of physical applications
- G01N2021/4766—Sample containing fluorescent brighteners
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
- G01N2021/6439—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
MéTODO E SISTEMA PARA GERAçãO DE IMAGEM EM UM INTERIOR DE UM MEIO TúRBIDO, E, SISTEMA DE AQUISIçãO DE IMAGEM MéDICA. A invenção relaciona-se a um método para geração de imagem em um interior de um meio túrbido, compreendendo as seguintes etapas: acomodação do meio túrbido dentro de um volume de recepção; acoplamento de luz de entrada de transmissão de uma fonte de luz de transmissão no volume de recepção, com citada luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido; detecção da luz de saída de transmissão emanada do volume de recepção, como um resultado do acoplamento da luz de entrada de transmissão da fonte de luz, no volume de recepção, através do uso de uma unidade fotodetectora de transmissão. A invenção também se relaciona a um sistema para geração de imagem no interior de um meio tíirbido e a um sistema de aquisição de imagem médica, ambos usando o método. O método, sistema e sistema de aquisição de imagem médica são adaptados de tal modo que um meio melhorado para obter dados relacionados ao exterior do meio túrbido é realizado. O objetivo da invenção é realizado em que o método compreende adicionalmente as seguintes etapas: acoplamento luz de entrada de geometria a partir de uma fonte de luz de geometria no volume de recepção, com o volume de recepção compreendendo o meio túrbido e com a combinação da luz de entrada de geometria e a interface sendo selecionada para criar um contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças; detecção do contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças, através do uso de uma unidade fotodetectora de contraste; reconstrução de uma imagem de um interior do meio túrbido usando o contraste detectado. O sistema para geração de imagem em um interior do meio túrbido e o dispositivo de aquisição de imagem médica são adaptados para compreender adicionalmente uma fonte de luz de geometna e uma unidade fotodetectora de contraste.
Description
"MÉTODO E SISTEMA PARA GERAÇÃO DE IMAGEM EM UM INTERIOR DE UM MEIO TÚRBIDO, E, SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE IMAGEM MÉDICA"
CAMPO DA INVENÇÃO
A invenção relaciona-se a um método para geração de imagem no interior de um meio túrbido, citado método compreendendo as seguintes etapas:
- acomodação do meio túrbido dentro de um volume de recepção;
- acoplamento de luz de entrada de transmissão de uma fonte de luz de transmissão no volume de recepção, com citada luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido;
- detecção da luz de saída de transmissão emanada do volume de recepção, como um resultado do acoplamento da luz de entrada de transmissão da fonte de luz, no volume de recepção, através do uso de uma unidade fotodetectora de transmissão.
A invenção também se relaciona a um sistema para geração de imagem no interior de um meio túrbido, compreendendo:
- volume de recepção para acomodar o meio túrbido;
- fonte de luz de transmissão para gerar luz de entrada de transmissão a ser acoplada no volume de recepção, citada luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido.
A invenção também se relaciona a um sistema de aquisição de imagem médica compreendendo:
- volume de recepção para acomodar o meio túrbido;
- fonte de luz de transmissão para gerar luz de entrada de transmissão a ser acoplada no volume de recepção, citada luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Uma realização de um método, sistema, e sistema de aquisição de imagem médica desta espécie é conhecido da Patente U.S. 6.130.958. O método e sistemas conhecidos podem ser usados para gerar imagem no interior de um meio túrbido, tal como tecidos biológicos, usando tomografia óptica difusa. No diagnóstico médico, o método e sistemas podem ser usados para gerar imagens no interior de um seio feminino. Um meio túrbido, tal como um seio, é acomodado dentro de um volume de recepção. Luz de entrada de transmissão a partir de uma fonte de luz de transmissão atinge o meio túrbido, com a luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido. Na luz de entrada de transmissão da tomografia óptica difusa apresentando um comprimento de onda dentro da faixa de 400 nm a 1400 nm é tipicamente usada. A luz de saída de transmissão emanada do meio túrbido é detectada. Na posição em que a luz de entrada de transmissão atinge o meio túrbido, é produzido um foco brilhante. Este foco é detectado usando um arranjo de sensor. O sinal de saída do arranjo de sensor está em relação direta com o perímetro do meio túrbido explorado. Os dados de perímetro e os dados da luz de saída de transmissão detectada são usados juntos para reconstruir uma imagem do meio túrbido.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
É um objetivo da invenção prover um método melhorado para obter dados relacionados à forma externa do meio túrbido sob investigação. De acordo com a invenção, este objetivo é realizado em que o método compreende adicionalmente as seguintes etapas adicionais:
- acoplamento de luz de entrada de geometria a partir de uma fonte de luz de geometria no volume de recepção, com o volume de recepção compreendendo o meio túrbido e com a combinação da luz de entrada de geometria e a interface sendo selecionadas para criar um contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças;
- detecção do contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças através do uso de uma unidade fotodetectora de contraste;
- reconstrução uma imagem do interior do meio túrbido usando o contraste detectado.
A invenção é baseada no reconhecimento de que a combinação de luz que é acoplada no volume de recepção e a interface entre o meio túrbido e suas vizinhanças no volume de recepção, quando luz é acoplada ao volume de recepção, permite criar ou reforçar um contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças.
Uma realização do método de acordo com a invenção é caracterizada pelo fato da luz de entrada de geometria possuir um comprimento de onda fora da faixa de comprimento de onda da luz de entrada de transmissão. Esta realização tem a vantagem de que é fácil de implementar. Somente uma fonte de luz capaz de gerar luz de entrada de geometria possuindo um comprimento de onda fora da faixa de comprimento de onda da luz de entrada de transmissão é necessária juntamente com uma unidade de detector capaz de detectar luz de entrada de geometria proveniente do volume de recepção como um resultado do acoplamento da luz de entrada de geometria no volume de recepção.
Uma realização adicional do método de acordo com a invenção é caracterizada pelo fato do método compreender adicionalmente uma etapa de reforçar o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças, acomodando um reforçador de contraste pelo menos na interface entre o meio túrbido e suas vizinhanças. Esta realização tem a vantagem de que o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças pode ser adicionalmente reforçado pelo uso de um reforçador de contraste que indica a forma externa de pelo menos uma parte do meio túrbido.
Uma realização adicional do método de acordo com a invenção, é caracterizada pelo reforçador de contraste ser selecionado para refletir pelo menos parcialmente a luz de entrada de geometria. Esta realização tem a vantagem de que, cobrindo uma superfície do meio túrbido com um reforçador de contraste que reflita pelo menos parcialmente a luz de entrada de geometria, o contraste entre a superfície do meio túrbido e suas vizinhanças no comprimento de onda da luz de entrada de geometria é reforçado. O exterior do meio túrbido torna-se melhor visível no comprimento de onda da luz de entrada de geometria.
Uma realização adicional do método de acordo com a invenção é caracterizada pelo reforçador de contraste ser selecionado para absorver pelo menos parcialmente a luz de entrada de geometria. Esta realização tem a vantagem de que provê um meio alternativo, comparado à realização prévia, para reforçar o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças. Ao invés de melhorar a visibilidade do exterior o meio túrbido e o comprimento de onda da luz de entrada de geometria, o contraste entre o contorno do meio túrbido e suas vizinhanças é reforçado.
Uma realização adicional do método de acordo com a invenção é caracterizada pelo reforçador de contraste ser selecionado para emitir luz fluorescente em resposta a pelo menos uma parte da luz de entrada de geometria. Esta realização tem a vantagem de que acomodar um reforçador de contraste e a interface entre o meio túrbido e suas vizinhanças, com o reforçador de contraste compreendendo um agente fluorescente, habilita a geração direta de imagem da forma externa da superfície, no comprimento de onda da luz fluorescente emitida pelo agente fluorescente.
Uma realização adicional do método de acordo com a invenção é caracterizada pelo reforçador de contraste se estender para longe do meio túrbido. Esta realização tem a vantagem de que provê um meio alternativo, comparado à realização prévia, de usar um agente fluorescente para reforçar o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças. Ao invés de usar fluorescência para obter uma imagem positiva da forma exterior do meio túrbido, esta realização permite obter dados relacionados à forma exterior do meio túrbido, envolvendo o meio túrbido por uma região compreendendo um agente fluorescente que é excitado pela luz de entrada de geometria, ao passo que o meio túrbido não compreende agente fluorescente.
O objetivo da invenção é adicionalmente realizado com um sistema para geração de imagem no interior de um meio túrbido, compreendendo:
- volume de recepção para acomodar o meio túrbido;
- fonte de luz de transmissão para gerar luz de entrada de transmissão a ser acoplada no volume de recepção, citada luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido;
caracterizado pelo sistema compreender adicionalmente:
- fonte de luz de geometria para gerar luz de entrada de geometria a ser acoplada no volume de recepção;
- unidade fotodetectora para detectar o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças, detectando luz de saída de geometria emanada do volume de recepção, como um resultado de acoplar luz de entrada de geometria no volume de recepção;
- unidade de reconstrução de imagem para derivar uma imagem de um interior do meio túrbido, usando luz de saída de transmissão detectada e o contraste detectado,
para realizar o método de acordo com qualquer uma das realizações prévias.
Um sistema para gerar imagem em um interior de um meio túrbido se beneficiaria de qualquer das realizações prévias do método de acordo com a invenção.
Uma realização do sistema para gerar imagem no interior de um meio túrbido de acordo com a invenção é caracterizado pelo sistema para geração de imagem no interior de um meio túrbido compreender adicionalmente um reforçador de contraste para reforçar o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças. Esta realização tem a vantagem de que a interface entre o meio túrbido e suas vizinhanças, e daí a forma exterior do meio túrbido, podem ser distinguidos melhor se o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças for reforçado.
Uma realização adicional do sistema para geração de imagem no interior de um meio túrbido de acordo com a invenção é caracterizada pela unidade fotodetectora de transmissão e a unidade fotodetectora de contraste serem constituídas em uma única unidade fotodetectora. Esta realização tem a vantagem de que não há necessidade de um fotodetector de transmissão e unidades de fotodetector de contraste separados.
O objetivo da invenção é adicionalmente realizado com um sistema de aquisição de imagem médica compreendendo:
- volume de recepção para acomodar o meio túrbido;
- fonte de luz de transmissão para gerar luz de entrada de transmissão a ser acoplada no volume de recepção, citada luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido;
caracterizado pelo
sistema de aquisição de imagem médica compreender adicionalmente:
- fonte de luz de geometria para gerar luz de entrada de geometria a ser acoplada no volume de recepção;
- unidade fotodetectora para detectar o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças, detectando luz de saída de geometria emanada do volume de recepção, como um resultado do acoplamento da luz de entrada de geometria no volume de recepção;
- unidade de reconstrução de imagem para derivar uma imagem de um interior do meio túrbido, usando luz de saída de transmissão detectada e o contraste detectado, para realizar o método de acordo com qualquer uma das realizações prévias.
Um sistema de aquisição de imagem médica se beneficiaria de qualquer das realizações prévias do método de acordo com a invenção.
Uma realização do sistema de aquisição de imagem médica de acordo com a invenção é caracterizada pelo sistema de aquisição de imagem médica compreender adicionalmente um reforçador de contraste para reforçar o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças. Esta realização tem a vantagem de que a interface entre o meio túrbido e suas vizinhanças, e daí a forma exterior do meio túrbido, pode ser distinguida melhor se o contraste entre o meio turbido e suas vizinhancas e reforcado.
Uma realização adicional do sistema de aquisição de imagem médica de acordo com a invenção é caracterizada pela unidade fotodetectora de transmissão e a unidade fotodetectora de contraste serem constituídas de uma única unidade fotodetectora. Esta realização tem a vantagem de que não há necessidade de um fotodetector de transmissão e unidades de fotodetector de contraste separados.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Estes e outros aspectos da invenção serão adicionalmente elucidados e descritos com relação aos desenhos, e nos quais:
Figura 1 mostra uma realização do método de acordo com a invenção.
Figura 2 mostra um dispositivo para efetuar medições em um meio túrbido que e conhecido da técnica anterior. Figura 3 mostra uma realização de um meio túrbido, cuja superfície é parcialmente coberta por um reforçador de contraste.
Figura 4 mostra uma realização de um dispositivo de aquisição de imagem médica de acordo com a invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES
Figura 1 mostra uma realização do método de acordo com a invenção. Na etapa 200, um meio túrbido é acomodado dentro de um volume de recepção. A seguir, multi-ângulo etapa 205, luz de entrada de transmissão gerada pela fonte de luz de transmissão é acoplada no volume de recepção, com a luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido. Em uma aplicação médica do método, em que o método é usado para gerar uma imagem de um interior do seio feminino, a luz de entrada de transmissão possui tipicamente um comprimento de onda dentro da faixa de 400 nm a 1400 nm. Pelo menos uma parte da luz de entrada de transmissão passa através o meio túrbido. Luz de saída de transmissão proveniente do volume de recepção como um resultado de acoplar luz de entrada de transmissão no volume de recepção, é detectada na etapa 210, através do uso de uma unidade fotodetectora de transmissão.
De acordo com a invenção, luz de entrada de geometria a partir de uma fonte de luz de geometria é acoplada ao volume de recepção, com o volume de recepção compreendendo o meio túrbido e com a combinação da luz de entrada de geometria e da interface sendo selecionada para criar um contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças. Isto é feito na etapa 215. Um número de combinações é especialmente vantajoso, como será discutido abaixo. A seguir, na etapa 220, o contraste criado entre o meio túrbido e suas vizinhanças é detectado. Na etapa 225, o contraste detectado é usado para reconstruir uma imagem de um interior do meio túrbido. Nesta etapa, a luz de saída de transmissão detectada na etapa 210 é também usada.
Conforme mencionado, um número de combinações da luz de entrada de geometria e interface entre o meio túrbido e suas vizinhanças é especialmente vantajoso para criar o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças. Isto será agora adicionalmente elucidado.
Uma primeiro combinação especialmente vantajosa é uma em que a luz de entrada de geometria tem um comprimento de onda fora da faixa de comprimento de onda da luz de entrada de transmissão. Para gerar imagem de um interior do meio túrbido, a luz de entrada de transmissão é especificamente selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido. Em uma aplicação médica do método conhecido, a geração de imagem de um interior de um seio feminino, a luz de entrada de transmissão com um comprimento de onda dentro da faixa de 400 nm a 1400 nm é tipicamente usada. Luz apresentando um comprimento de onda fora desta faixa de comprimento de onda não penetra profundamente na pele humana. Daí, tal luz pode ser usada para obter dados relacionados ao exterior do meio túrbido. Para obter dados relacionados ao exterior de um seio feminino, luz dentro da faixa verde ou azul do espectro eletromagnético é um exemplo de luz adequada.
Uma segunda combinação especialmente vantajosa é a que compreende adicionalmente uma etapa de reforçar o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças, acomodando um reforçador de contraste pelo menos na interface entre o meio túrbido e suas vizinhanças, de tal modo que o reforçador de contraste seja indicativo da forma do meio túrbido na interface. Reforçar o contraste torna o meio túrbido melhor distinguível de suas vizinhanças.
Um primeiro método de reforço vantajoso é selecionar o reforçador de contraste de tal modo que pelo menos uma parte da luz que chega ao reforçador de contraste seja refletida. Deste modo, a visibilidade do meio túrbido no comprimento de onda da luz de entrada de geometria é melhorada. Para a aplicação médica do método de acordo com a invenção na qual é gerada imagem de um interior de um seio feminino, um exemplo de reforçador de contraste adequado é a pintura de corpo azul.
Um segundo método de reforço vantajoso é selecionar o reforçador de contraste de tal modo que pelo menos uma parte da luz de entrada de geometria seja absorvida. Deste modo, o meio túrbido torna-se mais escuro no comprimento de onda da luz alcançando o meio túrbido, por exemplo, a luz de entrada de geometria. Daí, o contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças é reforçado. Para a aplicação médica do método de acordo com a invenção na qual é gerada imagem de um interior de um seio feminino, um exemplo de reforçador de contraste adequado é uma pintura de corpo contendo o corante conhecido como preto brilhante.
Um terceiro método de reforço vantajoso é selecionar o reforçador de contraste de tal modo que este emita luz fluorescente em resposta a pelo menos uma parte da luz de entrada de geometria. Deste modo, o contorno do meio túrbido torna-se visível no comprimento de onda da luz fluorescente emitida pelo reforçador de contraste. Ainda mais, ao passo que a luz que é refletida na ou próxima à superfície do meio túrbido passa através do volume de medição duas vezes, uma vez antes e uma vez depois da reflexão, a luz fluorescente somente passa através do volume de medição uma vez, à medida que vai do meio túrbido para uma posição de detecção.
Isto torna a reconstrução de imagem mais fácil. Esta opção é especialmente vantajosa se a luz excitando o agente fluorescente compreendida no reforçador de contraste e a luz de entrada de transmissão são as mesmas. Então, um interior do meio túrbido e o exterior do meio túrbido podem ser podem ser provados em uma única medição, com uma parte da luz excitando o reforçador de contraste e uma outra parte da luz passando através do meio túrbido. Para a aplicação médica do método de acordo com a invenção na qual é obtida imagem de um interior de um seio feminino, um exemplo de um reforçador de contraste adequado é uma pintura do corpo contendo Alexei Fluor 430 ou corantes com espectros similares ao do Alexei Fluor 430. Um uso alternativo de um agente fluorescente para reforçar um contraste entre o meio túrbido e suas vizinhanças é envolver o meio túrbido por uma região compreendendo um agente fluorescente que se estende para longe do meio túrbido. deste modo são criadas regiões dentro do volume de recepção, uma que compreende um agente fluorescente que pode ser excitado pela luz de entrada de geometria e uma, sendo o próprio meio túrbido, que não compreende tal agente fluorescente. Este uso de um agente fluorescente permite obter uma imagem negativa do meio túrbido. A excitação de um agente fluorescente pode ser obtida pela luz de entrada de geometria tendo um comprimento de onda dentro da faixa de comprimento de onda normal da luz de entrada de transmissão ou pela luz de entrada de geometria tendo um comprimento de onda fora da faixa de comprimento de onda da luz de entrada de transmissão. Se a luz de entrada de transmissão e a luz de entrada de geometria são as mesmas, isto é, se a luz de entrada de geometria tem um comprimento de onda dentro da faixa de comprimento de onda normal da luz de entrada de transmissão, então não há necessidade de um fonte de luz de transmissão e fonte de luz de geometria separadas.
Claramente, a seqüência de etapas mostrada na Figura 1 não é a única seqüência possível. Na Figura 1, a obtenção de dados relativos ao exterior do meio túrbido é precedida da obtenção de dados relativos a um interior do meio túrbido. Esta ordem pode ser reversa. Ainda mais, ficará claro a partir da descrição dada acima que as etapas de obtenção de dados relativos a um interior do meio túrbido e de obtenção de dados relativos ao exterior do meio túrbido podem também ser combinadas.
Figura 2 mostra um dispositivo para efetuar medições em um meio túrbido conhecido da técnica anterior. O dispositivo 1 inclui uma fonte de luz de transmissão 5, um arranjo de fotodetector de transmissão 10, uma unidade de reconstrução de imagem 12, e um volume de recepção 15. O meio túrbido 45 é então irradiado com luz de entrada de transmissão a partir da fonte de luz de transmissão 5, como esquematicamente indicado pelo raio luminoso 7, a partir de diversas posições, efetuando rotação e translação da fonte de luz de transmissão 5 e arranjo de fotodetector de transmissão 10 em relação ao meio túrbido 45. A rotação é esquematicamente indicada pela seta 9. A luz de entrada de transmissão é selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido 45. Luz de saída de transmissão (esquematicamente indicada pelas setas 11) emanada do volume de recepção 15 como resultado da irradiação do meio túrbido 45 com a luz de entrada de transmissão, é detectada a partir de diversas posições, através do uso de um arranjo de fotodetector de transmissão 10. A luz de saída de transmissão detectada é então usada para reconstruir uma imagem de um interior do meio túrbido 45. A reconstrução de uma imagem de um interior do meio túrbido 45 baseada na luz de saída de transmissão detectada é possível pois pelo menos parte desta luz viajou através do meio túrbido 45 e, como uma conseqüência, contém informação relacionada a um interior do meio túrbido 45.
Figura 3 mostra uma realização de um meio túrbido, cuja superfície é parcialmente coberta por um reforçador de contraste. O reforçador de contraste 60 pode, por exemplo, ser um creme ou látex. O raio de luz de entrada de transmissão 65 passa através do reforçador de contraste 60 e entra no meio túrbido 45, no sentido de ser difundido e detectado. O reforçador de contraste 60 é substancialmente opaco aos raios de luz de entrada de geometria 70, 75 e 80. Os raios de luz 70, 75 e 80 podem, por exemplo, possuir comprimentos de onda na faixa azul ou verde do espectro eletromagnético. O raio de luz 70 é absorvido pelo reforçador de contraste 60. O raio de luz 75 é refletido pelo reforçador de contraste 60. O raio de luz 80 causa emissão fluorescente no reforçador de contraste 60. Como uma alternativa, um reforçador de contraste 60 compreendendo um agente fluorescente pode se estender para longe do meio túrbido 45, na região vizinha do meio túrbido 45. Deste modo, são criadas duas regiões, uma região que compreende um agente fluorescente que pode ser excitado pela luz de entrada de geometria e uma região, sendo o próprio meio túrbido, que não compreende tal agente fluorescente. Uma região compreendendo um agente fluorescente pode ser criada acomodando o meio túrbido 45 em um fluido compreendendo um agente fluorescente que pode ser excitado pela luz de entrada de geometria.
Figura 4 mostra uma realização de um dispositivo de aquisição de imagem médica de acordo com a invenção. O dispositivo de aquisição de imagem médica 180 compreende o dispositivo 1 discutido na Figura 2, conforme indicado pelo quadrado tracejado. Em adição ao dispositivo 1, o dispositivo de aquisição de imagem médica 180 compreende adicionalmente uma tela 185 para exibir uma imagem de um interior do meio túrbido 45 e uma interface de entrada 190, por exemplo, um teclado habilitando e operado para interagir com o dispositivo de aquisição de imagem médica 180.
Deveria ser notado que as realizações acima mencionadas ilustram ao invés de limitar a invenção, e aqueles especialistas na técnica serão capazes de projetar muitas realizações alternativas, sem se afastar do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência colocados entre parênteses não serão considerados como limitando a reivindicação. A palavra "compreendendo" não exclui a presença de elementos ou etapas diferentes daqueles listados em uma reivindicação. A palavra "um" ou "uma" precedendo um elemento não exclui a presença de diversos de tais elementos. Nas reivindicações de sistema enumerando vários meios, vários destes meios podem ser realizados por um e pelo mesmo item de software legível por computador ou hardware. O mero fato de que certas medidas são citadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes, não indica que uma combinação destas medidas não possa ser usada com vantagem.
Claims (13)
1. Método para geração de imagem em um interior de um meio túrbido (45), compreendendo as seguintes etapas: - acomodação (200) do meio túrbido (45) dentro de um volume de recepção (15); - acoplamento de luz de entrada de transmissão (205) de uma fonte de luz de transmissão (5) no volume de recepção (15), com citada luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido (45); detecção de luz de saída de transmissão (210) emanada do volume de recepção (15), como um resultado do acoplamento da luz de entrada de transmissão (205) da fonte de luz (5), no volume de recepção (15), através do uso de uma unidade fotodetectora de transmissão (10), caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente as seguintes etapas adicionais: - acoplamento de luz de entrada de geometria (215) a partir de uma fonte de luz de geometria (5) no volume de recepção (15), com o volume de recepção (15) compreendendo o meio túrbido (45) e com a combinação da luz de entrada de geometria e da interface sendo selecionadas para criar um contraste entre o meio túrbido (45) e suas vizinhanças; - detecção do contraste (220) entre o meio túrbido (45) e suas vizinhanças através do uso de uma unidade fotodetectora de contraste (10); - reconstrução de uma imagem (225) do interior do meio túrbido (45) usando o contraste detectado.
2. Método de acordo com o reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a luz de entrada de geometria possui um comprimento de onda fora da faixa de comprimento de onda da luz de entrada de transmissão.
3. Método de acordo com o reivindicado na reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente uma etapa de reforçar o contraste entre o meio túrbido (45) e suas vizinhanças, acomodando um reforçador de contraste (60) pelo menos na interface entre o meio túrbido (45) e suas vizinhanças.
4. Método de acordo com o reivindicado na reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o reforçador de contraste (60) é selecionado para refletir pelo menos parcialmente a luz de entrada de geometria.
5. Método de acordo com o reivindicado na reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o reforçador de contraste (60) é selecionado para absorver pelo menos parcialmente a luz de entrada de geometria.
6. Método de acordo com o reivindicado na reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o reforçador de contraste (60) é selecionado para emitir luz fluorescente em resposta a pelo menos uma parte da luz de entrada de geometria.
7. Método de acordo com o reivindicado na reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o reforçador de contraste (60) se estende para longe do meio túrbido (45).
8. Sistema para geração de imagem em um interior de um meio túrbido (45), compreendendo: - volume de recepção (15) para acomodar o meio túrbido (45); - fonte de luz de transmissão (5) para gerar luz de entrada de transmissão a ser acoplada no volume de recepção (15), citada luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido (45); - unidade fotodetectora de transmissão para detectar luz de saída de transmissão emanada do volume de recepção (15) como resultado do acoplamento da luz de entrada de transmissão da fonte de luz de transmissão (5) ao volume de recepção (15), caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: - fonte de luz de geometria (5) para gerar luz de entrada de geometria a ser acoplada no volume de recepção (15); - unidade fotodetectora de contraste (10) para detectar o contraste entre o meio túrbido (45) e suas vizinhanças, detectando luz de saída de geometria emanada do volume de recepção (15), como um resultado de acoplar luz de entrada de geometria (215) no volume de recepção (15); - unidade de reconstrução de imagem (12) para derivar uma imagem de um interior do meio túrbido (45), usando luz de saída de transmissão detectada e o contraste detectado, para realizar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
9. Sistema para geração de imagem em um interior de um meio túrbido (45) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema para geração de imagem de teste no interior do meio túrbido (45) compreende adicionalmente um reforçador de contraste para reforçar o contraste entre o meio túrbido (45) e suas vizinhanças.
10. Sistema para geração de imagem em um interior de um meio túrbido (45) como definido na reivindicação 8 ou na reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a unidade fotodetectora de transmissão (10) e a unidade fotodetectora de contraste (10) estão compreendidas em uma única unidade fotodetectora.
11. Sistema de aquisição de imagem médica, compreendendo: - volume de recepção (15) para acomodar o meio túrbido (45); - fonte de luz de transmissão (5) para gerar luz de entrada de transmissão a ser acoplada no volume de recepção (15), citada luz de entrada de transmissão sendo selecionada de tal modo que seja capaz de se propagar através do meio túrbido (45); - unidade fotodetectora de transmissão para detectar luz de saída de transmissão emanada do volume de recepção (15) como resultado do acoplamento da luz de entrada de transmissão da fonte de luz de transmissão (5) ao volume de recepção (15), caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: - fonte de luz de geometria (5) para gerar luz de entrada de geometria a ser acoplada no volume de recepção (15); - unidade fotodetectora de contraste (10) para detectar o contraste entre o meio túrbido (45) e suas vizinhanças, detectando luz de saída de geometria emanada do volume de recepção (15), como um resultado de acoplar luz de entrada de geometria (215) no volume de recepção (15); - unidade de reconstrução de imagem (12) para derivar uma imagem de um interior do meio túrbido (45), usando luz de saída de transmissão detectada e o contraste detectado, para realizar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
12. Sistema de aquisição de imagem médica de acordo com o reivindicado na reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema de aquisição de imagem médica compreende adicionalmente um reforçador de contraste para reforçar o contraste entre o meio túrbido (45) e suas vizinhanças.
13. Sistema de aquisição de imagem médica de acordo com o reivindicado na reivindicação 11 ou reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a unidade fotodetectora de transmissão (10) e a unidade fotodetectora de contraste (10) estão compreendidas em uma única unidade fotodetectora.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP05111165.6 | 2005-11-23 | ||
| EP05111165 | 2005-11-23 | ||
| PCT/IB2006/054341 WO2007060598A2 (en) | 2005-11-23 | 2006-11-20 | A method of, system for, and medical image acquisition system for imaging an interior of a turbid medium taking into account the geometry of the turbid medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI0618819A2 true BRPI0618819A2 (pt) | 2011-09-13 |
Family
ID=37989842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI0618819-2A BRPI0618819A2 (pt) | 2005-11-23 | 2006-11-20 | método e sistema para geração de imagem em um interior de um meio túrbido, e, sistema de aquisição de imagem médica |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20080309940A1 (pt) |
| EP (2) | EP1955048A2 (pt) |
| JP (2) | JP2009521248A (pt) |
| CN (2) | CN101313210A (pt) |
| BR (1) | BRPI0618819A2 (pt) |
| RU (1) | RU2008125054A (pt) |
| WO (2) | WO2007060596A2 (pt) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2118640A1 (en) * | 2007-02-05 | 2009-11-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device and method for acquiring image data from a turbid medium |
| EP2207477A1 (en) | 2007-11-05 | 2010-07-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Optically matching medium and method for obtaining such a medium |
| WO2009081321A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Receiving portion for receiving a turbid medium, said portion comprising a liner |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5148022A (en) * | 1989-02-15 | 1992-09-15 | Hitachi, Ltd. | Method for optically inspecting human body and apparatus for the same |
| US6216540B1 (en) * | 1995-06-06 | 2001-04-17 | Robert S. Nelson | High resolution device and method for imaging concealed objects within an obscuring medium |
| WO1998007021A1 (en) * | 1996-08-14 | 1998-02-19 | Philips Electronics N.V. | Device for and method of forming an image of a turbid medium |
| US6029077A (en) * | 1996-11-08 | 2000-02-22 | Imaging Diagnostic Systems, Inc. | Device for determining the perimeter of the surface of an object being scanned and for limiting reflection from the object surface |
| US6130958A (en) * | 1996-11-29 | 2000-10-10 | Imaging Diagnostic Systems, Inc. | Method for reconstructing the image of an object scanned with a laser imaging apparatus |
| WO1998051209A1 (en) * | 1997-05-09 | 1998-11-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for localizing an object in a turbid medium |
| JP4043530B2 (ja) * | 1997-11-22 | 2008-02-06 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 混濁媒体中の対象を画像化する方法 |
| US6687532B2 (en) | 1997-12-12 | 2004-02-03 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical CT apparatus and image reconstructing method |
| US7006676B1 (en) | 2000-01-21 | 2006-02-28 | Medical Optical Imaging, Inc. | Method and apparatus for detecting an abnormality within a host medium utilizing frequency-swept modulation diffusion tomography |
| JP2003532474A (ja) * | 2000-05-09 | 2003-11-05 | イメージング・ダイアグノスティック・システムズ、インコーポレイテッド | 乳房画像用多波長同時データ取得を用いた医療用光学画像スキャナ |
| US20050107694A1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-05-19 | Jansen Floribertus H. | Method and system for ultrasonic tagging of fluorescence |
| US7826878B2 (en) * | 2004-12-07 | 2010-11-02 | Research Foundation Of City University Of New York | Optical tomography using independent component analysis for detection and localization of targets in turbid media |
| CN101309632A (zh) * | 2005-11-18 | 2008-11-19 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于对混浊介质内部进行成像的设备 |
| JP2009529948A (ja) * | 2006-03-17 | 2009-08-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 混濁媒体画像形成装置 |
| CN101467084A (zh) * | 2006-06-14 | 2009-06-24 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 光荧光层析成像校准 |
-
2006
- 2006-11-20 EP EP06821503A patent/EP1955048A2/en not_active Withdrawn
- 2006-11-20 JP JP2008541872A patent/JP2009521248A/ja not_active Withdrawn
- 2006-11-20 US US12/094,698 patent/US20080309940A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-20 EP EP06821505A patent/EP1955049A2/en not_active Withdrawn
- 2006-11-20 WO PCT/IB2006/054339 patent/WO2007060596A2/en active Application Filing
- 2006-11-20 BR BRPI0618819-2A patent/BRPI0618819A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-11-20 WO PCT/IB2006/054341 patent/WO2007060598A2/en active Application Filing
- 2006-11-20 JP JP2008541871A patent/JP2009516848A/ja not_active Withdrawn
- 2006-11-20 RU RU2008125054/28A patent/RU2008125054A/ru not_active Application Discontinuation
- 2006-11-20 US US12/094,802 patent/US20080309941A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-20 CN CNA2006800437820A patent/CN101313210A/zh active Pending
- 2006-11-20 CN CNA2006800436512A patent/CN101313209A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009516848A (ja) | 2009-04-23 |
| US20080309940A1 (en) | 2008-12-18 |
| WO2007060596A3 (en) | 2007-09-07 |
| RU2008125054A (ru) | 2009-12-27 |
| US20080309941A1 (en) | 2008-12-18 |
| WO2007060596A2 (en) | 2007-05-31 |
| WO2007060598A3 (en) | 2007-09-07 |
| CN101313209A (zh) | 2008-11-26 |
| JP2009521248A (ja) | 2009-06-04 |
| EP1955048A2 (en) | 2008-08-13 |
| WO2007060598A2 (en) | 2007-05-31 |
| CN101313210A (zh) | 2008-11-26 |
| EP1955049A2 (en) | 2008-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Reynolds et al. | Multipixel techniques for frequency‐domain photon migration imaging | |
| US20060058685A1 (en) | System and method for imaging based on ultrasonic tagging of light | |
| JP2007528500A (ja) | 蛍光タンパク質を使用する断層撮影イメージングのための方法およびシステム | |
| JP5911196B2 (ja) | 光音響イメージング装置 | |
| Sun et al. | Multimodal characterization of compositional, structural and functional features of human atherosclerotic plaques | |
| JPH09504964A (ja) | 拡散光を用いた対象物撮像 | |
| CN108472021A (zh) | 用于对3d活检组织进行染色的设备 | |
| US20100155622A1 (en) | Method and device for localising fluorophores or absorbers in a surrounding medium | |
| Erkkilä et al. | Widefield fluorescence lifetime imaging of protoporphyrin IX for fluorescence‐guided neurosurgery: An ex vivo feasibility study | |
| Jiang et al. | Trans-rectal ultrasound-coupled near-infrared optical tomography of the prostate Part II: Experimental demonstration | |
| JP2010512913A (ja) | 混濁媒質の内部を光学的に画像化する方法、混濁媒質の内部の画像を再構成する方法、混濁媒質の内部を画像化する装置、医療画像取得装置並びに当該方法及び装置に使用されるコンピュータプログラムプロダクト | |
| Lévêque-Fort | Three-dimensional acousto-optic imaging in biological tissues with parallel signal processing | |
| CN104640499B (zh) | 被检体信息获取装置以及被检体信息获取装置的控制方法 | |
| US7692160B2 (en) | Method and system of optical imaging for target detection in a scattering medium | |
| BRPI0712774A2 (pt) | dispositivos de formação de imagem em um interior de um meio turvo e de calibração | |
| Boutet et al. | Bimodal ultrasound and fluorescence approach for prostate cancer diagnosis | |
| BRPI0618819A2 (pt) | método e sistema para geração de imagem em um interior de um meio túrbido, e, sistema de aquisição de imagem médica | |
| US20080285823A1 (en) | Device for Imaging an Interior of a Turbid Medium | |
| Hu et al. | Full-angle optical imaging of near-infrared fluorescent probes implanted in small animals | |
| CN115753627B (zh) | 一种光声双模成像系统及其成像方法 | |
| BRPI0721489A2 (pt) | Sistema para formação de imagem de um interior de um meio túrbido, sistema de aquisição de imagem médica para formação de imagem de um interior de um meio túrbido, método para formação de imagem de um interior de um meio túrbido, e, marcador para uso em um método para formação de imagem de um interior de um meio túrbido. | |
| Healy et al. | Ex-vivo atherosclerotic plaque characterization using spectral photon-counting CT: Comparing material quantification to histology | |
| Petusseau et al. | Subsurface fluorescence time-of-flight imaging using a large-format single-photon avalanche diode sensor for tumor depth assessment | |
| Selb et al. | 3D acousto-optic modulated-speckle imaging in biological tissues | |
| Jiang | Fluorescence Molecular Tomography: Principles and Applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B08F | Application fees: application dismissed [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 5A ANUIDADE. |
|
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 8.6 PUBLICADO NA RPI 2161 DE 05/06/2012. |