CN1968644A - 检测包括口腔范围疾病的系统和方法以及环境光管理系统（alms） - Google Patents

Abstract

涉及使用观察显示器检测患者的诸如口腔癌等疾病以研究患者组织的方法和设备。所述系统和方法激发并检测来自组织的荧光。随后可以评估所述荧光，并确定诸如癌症等某些疾病的可能性。所述设备包括环境光管理系统(ALMS，经常称之为“前庭设备”)，其管理医务工作者办公室中的背景光。这种设备可以与显示器系统一起使用来用于基于荧光的异常组织的检测。

Description

检测包括口腔范围疾病的系统和方法以及环境光管理系统(ALMS)

相关申请的相互参照

本申请要求于2004年4月14日提交的美国临时专利申请No.60/562469；于2004年10月12日提交的美国临时专利申请No.60/618287；和于2004年12月16日提交的美国临时专利申请No.11/016567的优先权，所有这些文献的全部内容都被引入作为参考并为了所有的教导、公开和目的。

发明背景

一直以来，包括前癌细胞和早期癌细胞的癌症检测都是困难且不确定的过程。识别癌细胞的其中一种方法是测量细胞的自发荧光信号，因为相对于健康细胞来说，癌细胞具有不同的自发荧光信号。其他疾病在自发荧光信号上也有变化。但是，在传统的牙科和医疗环境中，自发荧光检测是有问题的，因为与通常出现在检查室、操作室等中的环境光相比，自发荧光信号本身是非常非常微弱的。

以下是一些涉及口腔中的癌症检测的文献。如同此处引用的所有其他文献，包括相关申请的参考文献一样，这些文献以其全文引入本文作为参考用于所有它们的教导和所有目的。这些文献在此处的结论不表示任何一篇文献是或不是本申请的现有技术。Zheng，W.等人的Detection ofsquamous cell carcinomas and pre-cancerous lesions in the oral cavity byquantification of 5-aminolevulinic acid induced fluorescence endoscopicimages，Lasers Surg.Med.31：151-157，2002；Utzinger U.等人，Optimal visualperception and detection of oral cavity neoplasia，Cancer 2003 Apr 1；97(7)：1681-92；Muller，MG等人，Spectroscopic detection and evaluation ofmorphologic and biochemical changes in early human oral carcinoma，Cancer2003；97：1681-92；Majumder，S.，Nonlinear pattern recognition forlaser-induced fluorescence diagnosis of cancer，Lasers Surg.Med.33：48-56，2003；Tsai，T.等人，In vivo autofluorescence spectroscopy of oral premalignantand malignant lesions：Distortion of fluorescence intensity by submucousfibrosis，Lasers Surg Med 2003；32(1)：17-24；Ebihara，A，Detection anddiagnosis of oral cancer by light-induced fluorescence，Lasers Surg.Med.32：17-24，2003，PMID：12516066；Zheng W，Detection of neoplasms in the oralcavity by digitized endoscopic imaging of 5-aminolevulinic acid-inducedprotoporphyrin IX fluorescence，Int J Oncol 2002Oct，21(4)：763-8；PMID：12239614；Wang CY，Autofluorescence spectroscopy for in vivo diagnosis ofDMBA-induced hamster buccal pouch pre-cancers and cancers，J Oral PatholMed 2003 Jan；32(1)：18-24，PMID：12558954；Onizawa K，Characterization ofautofluorescence in oral squamous cell carcinoma，Oral Oncol 2003 Feb；39(2)：150-6，PMID：12509968。

因此，存在一种未满足的需要以提高医生、牙医或其他人利用通常的医疗或牙科器械诊断靶组织内的癌细胞或前癌细胞的能力。本发明提供这些和其他优点。

发明概述

本发明涉及使用观察显示器检测患者的诸如口腔癌等疾病以研究患者组织的方法和设备。一些实施方案中，所述系统和方法激发并检测来自组织的荧光。随后可以评估所述荧光，并确定诸如癌症等某些疾病的可能性。所述设备包括环境光管理系统(ALMS，经常称之为“前庭设备”)：一种在医务工作者的办公室中用于管理背景光的系统。所述设备可以与这样的显示器系统一起使用来用于基于荧光的异常组织的检测。目前的讨论还涉及异常口腔组织的检测，以及涉及系统和方法的不同元件。所述讨论包括施行此测试的将被诊断的患者和可以是牙科医生的医务工作者、普通的从业者或卫生学者。

因此，本发明创造涉及检测口腔和其他身体开口和其他位置的异常组织的方法和系统等，其通过观察和测量组织的荧光或基于光的其他特性。这可以在牙科医生或医生的处于正常光照条件下的办公室内完成。因为由组织产生的荧光(自体荧光)的光能量非常低，基于荧光的异常组织的检测优选在非常低程度的环境光背景中操作，以便不干扰测量。因此，为了合适地操作系统，提供了用于阻止环境光进入并吸收进入观察视野的漫射光的方法和设备。

解决方案包括前庭设备，诸如面罩、围兜和面具。所述前庭设备位于患者的面部或头部区域或以其他方式被连接到该区域，例如眼部以下，以使检查照明不直接进入患者的眼睛，以及覆盖住嘴部。如果需要，所述前庭设备可以被连接到椅子或其他可利用的结构，该结构具有连接到患者他或她自身的连接装置或不具有这种装置，以及如果需要的话，患者可以被提供保护性的眼镜，

在依尺寸恰当制造的实施方案中，口腔内设置了观察孔或孔口，通过它们从业者可以进入显示器。面罩可以被固定到患者的头部或其他身体部位，这是通过他们头部的后部或他们耳朵后面、耳钩或其他一些相似的方法和系统的弹性的带子或细绳来实现。为了与患者面部相符合，在鼻部还可以有铝件或其他可延展材料。其他实施方案中，所述从业者、和/或患者，被包括在面罩或其他前庭元件之内。

示例性步骤包括如下：

1.所述患者在过程中笔直地坐在椅子上。他/她通常不处于仰卧位置，虽然如果需要的话，可以采用这种姿势。仰卧位置造成患者的舌部向后落到喉咙限制了组织的暴露。

2.优选地，所述光源、显示器等自由移动，前庭设备或者基本上不限制运动或者不遮挡牙科医生或其他从业者的视线。

3.如果需要的话，所述从业者可以能够抓住并移动舌头，而不引入漫射光以及无需中断步骤。

示例性设备结构包括以下：

4.所述前庭设备可以包括覆盖材料或其他适合的护罩材料，其可以是刚性的或松软的或按照所需要的和根据给定的实施方案，其软硬度居于中间，为了成型可以包括诸如内部刚性构件之类的非刚性设备。连接到观察显示器、连接到分开的光源(如果存在)，以及连接到工具(如果存在)的系统和方法。还可以包括连接到患者的系统和方法。

a.前庭设备到显示器的连接：所述显示器或其他研究设备通过帷帘上通常与口腔或其他靶组织对准的开口或孔进入观察显示器，在一些实施方案中成为ALMS的一部分。连接和/或密封件增大了暗度以及操作前庭设备和系统的其他元件而不会引入不需要的光的把握性。

b.前庭设备到患者的连接：可以提供符合于鼻部或面颊轮廓的可延展/可成型的材料部件，诸如围绕患者头部或类似于眼镜框的耳夹的弹性件。连接到患者头部可以允许牙科医生具有更大的自由度以将设备移动到不同的角度。围绕鼻部和面颊制模来作为密封件增加了环境光的减少量。

5.一些实施方案中，所述前庭设备是一次性的以抑制细菌、病毒或材料在患者之间传播。

6.特别地，在前庭设备可以是一次性的实施方案中，它应当是廉价的。

前庭设备的示例性材料包括如下：

7.所述帷帘材料可以是任何期望的、通常不透光的材料，诸如非编织的合成材料。所述材料还可以是多于一层的给定材料，或材料的其他组合。

8.帷帘材料的特定成分可以取决于舒适地覆盖患者而不阻止医生的工作流程的必要的帷帘特性。

9.构成ALMS的材料优选地满足易燃安全性指南。

10.出于患者健康的考虑，所述材料优选通过用于短期暴露的毒性以及皮肤刺激测试。

11.材料优选是不发热的/引起过敏的。

12.所述材料优选是非PVC的以允许在欧洲使用。

13.为了不干扰或改变研究的一些实施方案中所作的测量，材料优选非荧光性的或至少产生可见光光谱内的比通常的异常组织测量基本上较少的荧光。

14.材料优选为充分不透光的，以使正常照明(例如正常阅读和观察条件)的牙科医生/医生的办公室内的外部光将基本上不影响对组织荧光或其他所需的检测/反映光的观察。

15.表面材料可以是暗色的(例如，黑色、深绿或深蓝)以及是非反射性的，以通过吸收到达ALMS的漫射光或在其内的漫射光而获得更好的测量结果。

前庭设备的示例性尺寸包括以下：

16.所述前庭设备优选不阻碍患者和从业者，例如不干扰其在过程中的移动。

17.前庭设备通常是足够大的，其将覆盖患者的嘴部，以及可能的身体，并遮蔽在不同位置处，诸如肩膀处进入的光(在实施方案中，肩膀是要考虑的)。前庭设备可以整个或部分是一次性的，其足够大以在过程中移动设备时阻止光的进入。

18.所述前庭设备，在一些实施方案中，将被连接到患者，由此在某些实施方案中，其不应该具有可显著察觉的或不舒适的重量，例如少于100g。

用于前庭设备的示例性的界面连接包括以下：

19.所述前庭设备可以与研究设备连接/整合，以使它不能无意中脱离研究设备。

20.所述前庭设备可以包括开口或其他进入点，其允许研究设备进入受到观察的患者的口腔或其他身体部位。

21.所述前庭设备可以界面连接到患者，通过被成型以制造与他/她面部或其他身体部位的密封件。在一个实施方案中，这可以通过在面具中的可延展的/可成型的材料部件而实现。

22.所述覆盖材料可以是足够大的和足够柔韧性的，以致医务工作者可以在帷帘材料下面抓住和操作舌部或其他身体部位而不引入环境光。

23.在患者和光源之间通常形成空间。为了实现此目的，例如，帷帘材料可以是相对刚性的、用另一种材料增强的、更多的相同材料和/或缝纫或将具有上缘和其他形成空间的结构。

在这些和其他实施方案中(除了清楚地表明或以其他方式清楚的来自上下文)，本发明创造的所有实施方案、方面、特征等可以任何期望的方式被混合和相比、组合和改变顺序。

本申请中所陈述的这些和其他方面、特征和实施方案，包括以下的详细说明和附图。此外，本文提供的各种文献，包括了相关申请的交叉参考，其讨论了某些系统、装置、方法和其他信息；所有这些文献被全文引入作为参考并用于所有他们的教导和公开，无论这些文献可能出现在本申请的何处。

附图简要说明

图1描述了设计为医疗用途的ALMS(环境光管理系统)的示意图。

图2描述了根据本发明的ALMS的侧面示意图。

图3和4描述的实施方案基本上类似于图2中的实施方案，除了护罩基本上是黑色的以及设备被设计为置于患者眼部以下。

图5和6描述了包括上缘的ALMS的示意性的前视图和侧视图。

图7是描述了适用于仰卧患者的ALMS的实施方案的示意性的正侧视图。

图8描述了围兜形状的前庭设备的示意图。

图9描述了包括凸缘和挂耳部件的设备的示意图。

图10-12示意性地描述了适用于将ALMS保持到患者的密封件的不同实施方案。

图13-13A描述了可以被用于观察显示器、照明光、工具或以如所需的其他设备的开口的各种不同形状。

图14示意性的描述了可移动地连接到观察显示器的开口键。

图15A-C描述了开口键的示意图，其可用于将观察显示器连接到ALMS的基本上不透光的前庭设备。

图16示意性的描述了前庭设备的另一个实施方案。

图17描述了不同形状的顶部示意图，该形状可与前庭设备一起使用以形成前庭空间。

图18描述了多个不同形状，其可与凸缘部件或其他形成空间的前庭设备一同使用。

图19描述了适于在前庭设备的凸缘部件中使用的板条。

图20描述了用于连接观察显示器和前庭设备的另外的实施方案。

图21是观察显示器的侧面图，其连接到图20中描述的多层护罩和开口。

图22A-C描述了护罩中的键槽和管开口151以及相应的观察显示器的远端。

图23描述了诸如图22A中描述的护罩68的制造者之前的一个实施方案。

图24描述了包括所述开口的护罩的外科面具类的实施方案的正视平面图。

图25描述了图24的所述护罩和开口的放大正视平面图。

图26描述了诸如图24和25中描述的前庭设备的对接装置的侧面剖视图。

图27-28描述了滑入开口的旋转和锁定结构的正平面视图。

图29描述了开口和前庭设备的放大侧视图，所述前庭设备包括多层织物并具有不同形状的通道以形成用于观察显示器的过盈配合的开口。

图30是根据本文发明创造的一个实施方案的观察显示器的正透视图。

图31描述了观察显示器部分元件的侧视图。

图32描述了观察显示器的侧面剖视图。

图33描述了图32中描述的观察显示器的头部的剖视侧面视图。

图34-43描述了系统中连接各种设备的各种连接装置的示意性的、剖视图。

图44提供了转换器的另外实施方案，其中电源和光源二者都被保持在转换器自身内。

图45描述了手持观察显示器的实施方案的剖视图，其中所述观察显示器包括手柄中的光源和电源。

图46描述ALMS的示意图的透视图。

图47描述了观察显示器的顶部透视图，其带有可与外部电源和光源分离的管道。

图48描述了观察显示器，其通过管道和插入式转换器连接到外部电源和光源。

图49描述了包括具有隆起300的延伸部分290的工具288，其设计为连接到观察显示器的远端。

图50是图49的设备的正侧视图。

图51描述了观察显示器的分解透视图。

图51描述了观察显示器的分解图。

图52描述了根据本发明创造的ALMS的双目镜实施方案。

详细说明

本发明涉及观察显示器，在这里的一些实施方案中称之为“Velscopes”，其适用于检测从患者发出的诸如荧光等的光。在一些实施方案中，所述创新涉及用于检测损害的观察显示器，所述损害诸如口腔或阴道区域内的癌症。通常，观察显示器被设计为检测从靶组织发出的荧光或其他非常微弱的光并与诸如护罩或前庭等ALMS组合在一起使用，所述ALMS基本上覆盖了靶区域并基本上阻止了任何和所有诸如环境室光等不期望的光进入观察区域。

还是通常地，所述前庭包括至少一个开口，其依尺寸制造并被设计成可操作地连接到显示器，通常在远端(或连接到一个或更多连接到显示器的设备并在显示器和护罩之间延伸)。此处将描述和讨论显示器和护罩的各种实施方案。

附图讨论

图1描述了设计为医务工作者使用的ALMS(环境光管理系统)的示意图。简要地，ALMS被设计为围绕患者身体的一部分(图1中的口腔)安装，所述身体部分包括靶组织，诸如实施方案中示出的舌、面颊或齿龈，或诸如其他实施方案中的颈部的、阴道的、耳部的或表皮的组织，以及甚至是手术期间通过观测看到的组织，特别是如果这些组织被怀疑含有与癌症相关的细胞或组织，诸如瘤形成、恶性肿瘤、良性肿瘤、发育异常等。

图1中，ALMS 50包括开口52和护罩或帷帘68。护罩或帷帘被固定以基本上阻挡所有的环境光到达靶组织并被设计以形成覆盖被观察的至少部分身体的前庭。此外，护罩68依尺寸制造并被设计为允许使用者的至少一只手和/或由使用者操控的工具能接触前庭内受到观察的身体部位。这样的工具是指实际的物理设备，诸如从末端部分，或甚至从观察显示器的末梢延伸的机械投影，但还可以是通过另外的开口和/或通过即使没有连接到观察显示器的观察开口延伸进探询区域中的机械凸出物。这样的工具不包括从观察显示器发出的事物，诸如光或电流。正如所注意到的，环境光管理系统(ALMS)51的前庭设备50还包括开口52，其被定位以提供能看到靶的视觉通路且被设计为基本上不透光地连接观察显示器，该观察显示器被设计为可操作地将显示器连接到被观察的靶。正如在本文别处讨论的其他附图中描述的一样，在某些实施方案中，ALMS还包括光源，其被设计为对靶提供光，诸如用于产生荧光的激发光。某些期望的实施方案中，所述光源可以提供多种不同形式的光，诸如激发光、常规的白光、IR、光、光动力处理(PDT)光等。

ALMS 51还包括密封件80，其在实施例中示为薄的、轻质的金属带，该金属带可以围绕患者的鼻梁(在眼睛之上或以下)形成以基本上禁止光从患者的眼部区域进入靶区域。

图2描述了ALMS 51，其包括具有开口52的前庭设备50。在图2的实施方案中，帷帘68已经与操作室(OR)面罩63组合。所述OR面罩还提供固定装置(未示出)，其使ALMS51简便地连接到患者。

图3和4描述的实施方案基本上类似于图2的实施方案，除了护罩68是基本上黑色的和所述设备被设计为置于患者眼部以下。在这个实施方案中，帷帘或护罩68包括两个连接在一起的医用聚丙烯正方形(一个实施方案中，重量可以是1.91 oz/码2)。还连接了弹性带和可成型的金属条80，其有助于将面罩围绕在患者脸部合适的位置并阻止不期望的光到达靶区域。如本文其余处所述的，在这个和大多数其他实施方案中，材料是黑色的并且还是非荧光性的不反射的，以使探询区域内实质上所有的光在某些实施方案中基本上仅由任何照明/激发光组成，这些光由使用者以及任何自体荧光、拉曼或其他由患者发出的光提供。

图5和6描述了如本文讨论的ALMS的示意图，其中所述ALMS还包括形成上缘83的凸缘部件(brow piece)82。正如所描述的，凸缘部件82和上缘83是基本上刚性的(一个实施方案中，所述上缘可以被成型为基本上类似于OR鸭嘴型的N95面罩)，裁切成任何期望的形状。凸缘部件82增大了ALMS 51的前庭设备50内的前庭区域的尺寸和刚度。

图7描述了用于ALMS 51的前庭设备50。如所描述的，前庭设备50包括开口52，其依尺寸制造并被设计用于光、显示器、工具等，且包括形成空间的顶部形状53。示出的实施方案中，形成空间的顶部薄片53基本上是圆形的，但可以使用任何期望的形状，诸如椭圆形、方形、六边形、八边形等。由于顶部形状53、刚性构件(例如，杆状的、基本上坚固的部件，如果需要的话，其可以连接在一起以形成罩子)形成管54，通过该管使用者可以使用显示器(未示出)看到，以及如果需要的话，在该管内使用者可以操控受到观察的靶。刚性构件55在剖视图内可见，并可形成任何需要的形状和结构。此外，如果需要的话，材料可被设计为没有接缝，或不是褶状缝纫以有助于保持ALMS的形状。前庭设备50还包括开口端部56，其置于所讨论的靶周围，如本文别处所述的，其在本实施方案中是患者的口腔，但可以是任何其他期望的腔室，诸如适于阴道镜检测、皮肤位点、或甚至手术位置的内部或外部的区域。

前庭设备50的长度57可以是任何期望的长度，只要其能足够令人满意地阻挡诸如环境光等不需要的光。如果需要，前庭设备50还可以包括粘合剂或其他粘性的或粘的物质以帮助前庭设备并粘结到患者60。此外，前庭设备的边缘(以及其他部分，如果需要的话)可以由可成型的材料61形成，并且当然帷帘68的材料62减少了前庭空间内光的传播和形成。如果需要的话，接缝和杆结构可以折叠成型59。

图8描述了前庭设备64的示意图，其包括基本上不透光的材料66以形成包括开口70的帷帘68，其中前庭设备50被成型为围兜状。所述围兜包括连接元件72，例如是粘合剂或其他粘合组合物，当围兜呈所描述的悬挂方式的时候，其在围兜的外侧面，但当围兜向上放置并超过患者60的脸部的时候，粘合元件有助于将前庭设备64保持在患者60脸部上期望的位置处。示出的实施方案还包括颈圈74，其将围兜状ALMS51连接到患者。

图9描述了ALMS 51的前庭设备76，该ALMS 51包括凸缘部件82、开口84和帷帘86。前庭设备76包括将前庭设备连接到患者的挂耳部件78，其还有助于将前庭设备保持在期望的位置。此设备特别适用于检查仰卧的、斜躺的和完全直立的患者。所述实施方案还包括密封件80，其通常是可延展的并有助于将前庭设备76固定到患者和/或患者身上期望的位置。

图10-12示意性的描述了角状密封件80和弯曲状密封件80的实施方案，其可以被设计为围绕患者的鼻子88。当然，对于身体的其他部分来说，优选其他结构。正如图11所描述的，所述设备可以呈角状或弯曲状，或呈两种形状。此外，虽然描述的实施方案仅使用单个密封装置，但可以或连续使用或同时使用或以期望的其他方式使用多个装置。如图12所示，密封件80通常是可延展的，以使密封件的部分92可以旋转90度移动到一个期望的位置。此外，如果需要，密封件80可以被制造或以其他方式使其形成平坦形状以便于装运、储存等，然后在使用时重新形成非平坦形状。

图13-13A描述了用于所述开口各种不同形状，该开口用于观察显示器、照明光、工具或如其他所需的。示出的实施方案中，所述开口被成型以便可保持地连接到观察显示器的末梢部分，通常是远端。正如可以看到的，所述开口94可以是圆形的，但还可以是其他各种形状，诸如矩形、椭圆形、菱形等，以使所述开口可以被咬合并锁定位置和与观察显示器的锁和钥匙类型的结构。此外，如在一些实施方案中描述的，所述形状需要精确对称，其可以有助于避免显示器不顺当地连接到所述开口。

图14示意性的描述了端部部件96，其可以被可移动地连接到观察显示器、光源等。优选地，可以移动的端部部件是一次性的或无菌的以使其可以被对多个患者重复使用，或在单个患者使用后丢弃，两个实施方案都减少了一个患者对下一个患者污染的可能性。

图15A-C描述了连接设备97的一个实施方案，其适于将观察显示器或光源或非其它期望的仪器104连接到ALMS的开口。所述的实施方案中，连接设备97的远端99包括开口键98，其被成型以提供对开口的可锁定连接。如本文其他附图表示的，各种其他形状也将是适合的。可移动的端部部件96还包括设计为容纳接头或螺纹或观察显示器104的其他适合的连接装置的容纳组100。可移动部件96可以按照一次性方式或可重复利用的方式制造。特别是如果为了重复使用而制造端部部件的话，那么通常优选端部部件适用于诸如高压灭菌、消毒洗涤等灭菌技术。如所描述的，观察显示器104包括在观察显示器104末梢区域的接头102以与可移动的端部部件96连接。

图16示意性的描述了当前庭设备108包括板条110时的前庭设备108的另一个实施方案。这样的板条是基本上刚性的设备，通常由塑料、铝或其他期望的材料制成，其被缝合或以其他方式固定或粘合到帷帘或护罩68。在示出的实施方案中，板条位于前庭设备108的中点位置并用于使前庭设备与患者的头部和颈部保持空间分隔。如也是在图16实施方案中描述的，前庭设备通过基本上围绕头部的头带109而被固定到头部。

回到图15A-C，示出的实施方案中可移动的端部部件96还包括窗口106。所述窗口对于本创新的实施方案是特别有益的，所述创新涉及观察口腔，因为患者的呼吸可以排出污染颗粒，其可以影响观察显示器自身和其他设备。如果需要的话，不论是用于口腔还是用于其他身体结构，所述设备可以被制造为没有窗口。某些实施方案中，所述窗口可以单独作用为透明屏障以降低污染或使材料从前庭一侧转移到另一侧的可能性，和/或所述窗开口可以提供滤光功能，其包括照明光或是检测光。某些实施方案中，所述窗开口可以被选择为基本上非荧光性的、不反射的，以及另外对观察、检测、组织激发、进一步的治疗等功能基本上惰性的，其可以使用本文的系统和设备被实施。

图17示意性的描述了多个凸缘部件112的顶视图，该凸缘部件112可以与前庭设备的帷帘114一同使用以形成前庭设备内前庭设备和患者之间的空间。凸缘部件可以是两部分结构中的单一结构、整体结构或如所需的其他结构。

图18描述了空间形成构件的多个不同实施方案的顶视图，所述部件适于在根据此处讨论的ALMS的前庭设备内的凸缘或其他位置使用。正如可以看到的，所述设备的支柱118支撑以使侧视图示出的凸缘部件116。以使处讨论的各种任何其他结构，该凸缘部件116和支柱118可以是有价值的并可变形的以适用于按使用者意愿的各种不同的形状结构，例如以更好的符合或适于给定患者的面部或其他身体部位的特征。

图19描述了凸缘部件120的另一个实施方案，该凸缘处包括板条122以提供形成空间结构，该结构有助于使凸缘保持在期望的位置。

图20描述了用于形成在如本文其他处讨论的护罩中的可拆卸开口的另一个实施方案。在图20的实施方案中，开口组件124包括由被夹在至少两层护罩材料132之间的O型环128定义的开口126。在某些实施方案中，虽然按照需要也可以使用或者较轻的或较重的材料，但是不同的材料层134、136由重量小于大约2盎司每平方码的材料制成。在期望的实施方案中，所述开口126的直径大约是1英寸，虽然也可以按照需要提供从大约1mm到1厘米(cm)到3cm到5cm或更大的任何期望的开口尺寸。如果需要，织物层中的至少一层可以包括狭缝130，其被设计为允许管子进入，诸如观察显示器的末端进入所述开口。所述材料层134、136可以通过任何所需的诸如缝纫、粘合剂等装置被彼此连接，所述粘合剂诸如那些来自adhesiversearch.com、Glenrock，PA的粘合剂，包括，例如Removable Adhesive System，AR c/o 8561，AS-124M可移动粘合剂。此外，倘若至少一层护罩是完全不透光的，那么另一层可以是透明的或半透明的，例如，其中一层可以被设计为衬里，其包括2密耳硅化处理的透明聚脂。

图21描述具有光路142的观察显示器104，该光路将光传播到发光源和患者或患者和传感器，或从所述发光源和患者或患者和传感器传播光，通常，直接观测的光路143可操作地将光从靶组织传播到诸如牙医或医生等使用者的眼睛，使用者通过眼部部件的目镜145可以看到组织。正如所看到的，在所述面罩或护罩138中的所述开口组件124优选地是可拆卸的，可与观察显示器104的突唇140或其他连接装置相啮合，如所述的观察显示器包括目镜眼部部件145、如所描述的二向色镜141和手柄147。通常，显示器的直接观察端部将包括在照明光路和检测光路的任一个光路或两个光路中的一个或多个滤光片。

图22A-C描述了护罩68中的键槽和管开口151以及相应的键和观察显示器104的远端。简要地说，护罩68以剖视图的形式被描述并包括键槽和管开口151，该管开口151包括设置在开口152内的窗口150，开口152又设置在键槽148内。正如所描述的，键槽148是菱形，但还可以使是任何期望的形状，包括对称形状。图22B截取了键槽和管开口151的侧视图，其部分地滑动到观察显示器104的末端155上。观察显示器104包括限制环146，其与键槽148的形状互补。图22C示出了限制环146的示例性形状。此外，限制环146可以包括两种形状，例如环形，其位于菱形上远端的位置处以使所述环形延伸进并穿过开口152，同时菱形可以可拆卸地与相应的菱形键槽148啮合。

图23描述了制造诸如图22A描述的护罩68以前的一个实施方案。在这个实施方案中，第一层材料156具有菱形键槽148，其与具有基本上环形的开口152的第二层材料158组合。通常来说，第二层材料158是护罩68面向患者的一侧。两层材料可以任何期望的方式组合，例如使用缝纫160、或胶粘、界面匹配或其他期望的连接方式。

图24示意性的描述了由面罩162形成的前庭设备，该面罩162包括顶端进入的对接部件166和多个刚性构件164。可选择的刚性构件可以由铝、塑料、其他任何有助于成型面罩162的轻质材料制成。如果需要，面罩可以被制造为不带任何额外的刚性构件。总体来说，刚性构件的数量越多，和/或刚性构件的刚度越大，所述面具将越稳固的保持它的形状，而不管外部压力或其他影响。在另一方面，减少或消除这些刚性构件或其刚度提供了更加柔软的面罩。图25提供了图24中描述的对接部件166的近视放大图。简要地说，对接部件166具有壳体170、和在实施方案中示出的条形码173。开口171依尺寸制造为与喷嘴168紧密配合。在示出的实施方案中，这样的紧密配合通过两个突起175实现，该突起175被设计为可承受地容纳喷嘴168并将喷嘴168保持在开口171前面期望的位置。图25中，壳体170内的通道172已经被倒转以使图25中的设备是底面进料的设备，与图24中的顶面进料的设备相反。当然，侧面进料和其他面进料的设备也可以被使用。

识别符号173，其在示出的实施方案中是条形码，但还可以是3-D条形码、其他可扫描的识别指示器，以及机械配合的识别或其他识别系统。诸如正确源(right source)或观察显示器-由于各种原因，前庭设备和可移动端部部件之间特定的机械配合可以是特别有利的。例如，端部部件和/或前庭设备、和/或观察显示器等可以被设置成具有此类识别设备以确保特定的滤光片组合件被正确使用，或确保其他特定的实施方案被正确使用，例如确保ALMS系统，其中的抗交叉污染窗口位于护罩本身内，该系统与可移动的端部部件(如果有的话)和不具有这种窗口的观察显示器一起使用，以使不必要的光学干扰不会被引入系统中，同时还保证使用这种具有窗口的前庭设备，因为将在患者和相对更昂贵的直接观察显示器的镜片和机械装置等之间建立了另外的打开通路。此外，这样可以被用于确认制造商的滤光片与经仔细选择的其他滤光片一起被适当的使用，以使适用于荧光研究的系统被适当地设置在系统的所有部分内，并不与专门为IR研究设计的系统混合。识别符号173可以被置于任何需要的位置，例如，如所描述的，在对接开口的表面上、在前庭设备的另外一个地方、在前庭设备的环或其他对接部分内以使前庭设备将仅适于特别期望的检查设备、工具等，或在工具和检测设备自身上，或在可移动的端部部件上或在多个这样的结构上，或如其他所需的。

图26描述了对接部件166，其包括壳体170，其可以由聚酯薄膜、纸板或任何其他期望的材料制成，键孔174和背衬176，所有这些被连接到面罩178。图27和28验证了光源180(或观察显示器等)的对接，当观察显示器按照图27所描述的那样，先被旋转以使椭圆形喷嘴168可以被推动通过通道172，并且整个光源180被顺时针旋转90°以使椭圆形喷嘴168与壳体170的突起175啮合，使得光源180旋转回到初始位置并被拔出之前，不能移动喷嘴。图29描述了这种对接系统的另一个实施方案，其中开口182的外部织物184定义了基本上椭圆形的孔，而内部织物186定义了基本上圆形的孔。每个通道由接缝或突唇188定义，如果需要的话，所述接缝或突唇188可被设计成具有刚度。

图27-28描述了滑入开口的旋转和锁合结构的前平面视图。

图29描述了开口和前庭设备的近视放大侧视图，所述前庭设备包括多层织物并具有不同形状的通道以形成用于观察显示器的过盈配合的开口。

图30描述了具有远端190和最近端192的观察显示器104的正透视图。最近端192包括眼部杯状物194，其用作目镜的眼部部件并对使用者提供舒适的位置以放置他们的眼部，而且同时阻止了大部分环境光干扰使用者的探询。远端190包括连接器区域，其显示为包括基本上环形的凸缘和突唇；其他结构也是适合的。另外，观察显示器104包括手柄198，其在实施方案中示出为连接到管道200，其通向任何外部定位的物件，诸如电源、光源、诸如CCD、CID、CMOS或其他数字的或类似的摄像机等的成像装置、成像设备等，以及诸如分光计、分光辐射度计、光谱仪等光谱分析设备。示出的实施方案中，观察显示器104的头部201相对于手柄是基本上被透视缩短的。该结构也是适合的，但所提供的基本上短的头部201在某些实施方案中具有某些优点，因为头部相对短的长度允许医生、牙医或其他使用者尽可能地接近靶组织并还可以在闭合的空间内能够方便地从各种方向观察，诸如阴道或口腔检查时候。此外，即使在示出的实施方案中，观察显示器被连接到外部电源或其他设备，如果需要，整个系统可以被保持为单独的、完全便携的不连接任何事物的设备。图31描述了观察显示器104的部分元件的侧视图。

图31描述了观察显示器的部分元件的侧视图，其中头部和手柄的某些元件已经被拿开以允许观察到内部的元件。示出的实施方案中，投射/收集管206设置在朝向带有波长选择性光学元件的观察显示器104的末梢部分，所述光学元件如分光镜204，其实质上基本设置在观察显示器104的头部内，以及滤光片202设置在头部的最近部分。保持在手柄内的手柄部件208也被示出。

图32描述了包括远端190和最近端192的观察显示器104的侧面剖视图。所述设备还包括眼部杯状物194和分光镜204。该分光镜204允许通过管道200将光投射进观察显示器104的内部空间207。然后所述光向上投射穿过光学元件209进入分光镜204，该分光镜通过远端190上的通道反射光。如别处所述的，所述光可以包括激发光，其适于诱导荧光、白光、红外线光、或使用者期望的其他类型的光。此外，如果需要的话，可以提供光以使其可以由使用者选择性的旋转或改变和/或在不同的观察或照明模式之间切换。此外，所述光可以用于基于反射的照明、基于荧光-激发的照明、用于治疗目的、用于诊断目的、或如所需的其他目的。示出的实施方案中，患者的阴道区域由使用者检查。从患者返回的光通过投射/收集管206而被收集。如可以看到的，投射/收集管206可拆卸地在开口52处与前庭设备50啮合。从患者发出的光透过选择性光学元件204并到达使用者的眼部。如果需要，来自患者的发射光还可以通过分光镜204被向回传播向下穿过手柄到达一个或多个摄像机、诸如光谱议等分析设备、或其他分析元件。此外，如果需要，观察显示器104可以包括一个或更多滤光片，例如滤光片211和213。如果需要，该滤光片可以仅过滤照明光，仅过滤发射光，示出的实施方案的情况，滤光片将通常被置于分光镜之前或之后，或如果需要，滤光片可以作用为既过滤照明光也过滤发射光，这时通常将滤光片置于分光镜之前，如本实施方案示出的。

图33描述了图32中描述的观察显示器104的头部的侧面剖视图。此外，设置于分光镜204之前和之后的第三滤光片215和第四滤光片217已经被识别。

图34-43描述了连接系统中连接各种设备的不同的连接装置的示意性侧面剖视图。

图34描述了适用于将观察显示器104连接到管道200，或用于连接远端的可移动端部部件的示例性连接组件。图34A和34B都包括光路210、凸端219和凹的、容纳端部221。图34A中，凸端219被保持为通过可压缩的O型环212可操作地与凹端221连接，该O型环装配在容纳槽223内。所述端部只需通过将他们推在一起和将他们拉开就可以被连接和分开。类似地，图34B中，凸端219通过宽的柔性材料214被保留在凹端221中，该柔性材料214紧密地装配于互补的宽槽225内。所述O型环、柔性材料等可以由任何适合的材料制成，诸如塑料、海绵、橡胶等。如可见的，在所需的实施方案中，光学通路被校准用于可操作地连接。

图35描述了可替换的连接器，其中管道200的凸端219被连接到手柄198的凹端221。所述连接通过螺纹218实现。如果需要，该设备还可以包括窗口216，其通常是非荧光性的、透明的、以及非反射性的。

图36描述了隆起物和凹槽配合，其作用类似于前述附图中讨论的实施方案。在这个实施方案中，提供了隆起220上的咬合以增强两个端部对彼此的保持力。

图37描述了另一个速拆配合，其中插销杆222与弹簧负载式销226协同作用可拆卸地和牢固地将凸端和凹端固定在一起。示出的实施方案中，保持在凸端221内的O型环224与凹端219中的槽227相互作用。弹簧负载式销226和插销杆227协同地相互作用以将两个端部锁定在一起并由此提供用于更加稳固地固定的装置，即使无意中施加了相当大的压力，该装置也较不容易分离。

图38描述了涉及照明和收集的镜片的可移动端部部件96的实施方案。简要地说，可移动端部部件56在观察显示器104的适合的突起229上滑动。照明通路111可以是中空管、纤维光缆、纤维光束、液体光导管、或任何其他所需的光导管，其透过来自观察显示器104的照明光穿过照明通路228，然后通过带通滤光片232、校准透镜234和输出透镜240。然后，所述光传到患者手臂，此处，来自患者手臂的荧光、反射光、拉曼信号或其他发射光随后传到收集透镜236，透过高通滤光片238和校准透镜234并进入接收光路230中。示出的实施方案中，滤光片234是带通滤光片，其基本上只透过适用于在荧光团(或者是自体荧光团，或者是通过药物、荧光剂等提供的荧光团)中诱导荧光的激发光，同时高通滤光片238基本上阻挡了所有的激发光并基本上仅透过从患者发出的荧光。

图38中的实施方案中，带通滤光片232从突起229伸进转换器96中的互补性接收器221中，从而提供适合的识别和设备管理系统，以使照明光路和收集光路在使用中不会被混淆。图39描述了在镜片上聚焦的类似实施方案。

图39中，该镜片包括纤维束232，当然其他适合的光导管也可以被使用，以及输出透镜240、带通滤光片232、收集透镜236和高通滤光片238。在这个实施方案中，所述设备不具有保护性带通滤光片232和相应的图38中描述的接收器231，因此设备的各种元件内的光学连接通常将取决于使用者确定的可操作信号。

图40提供了转换器96的剖视图，其包括透镜和镜子以提供侧面观察能力。照明光路228穿过接收器231前行通过校准透镜234并到达斜向镜片244上，该镜片将光引出穿过输出透镜240，该输出透镜240位于转换器96的侧面上。收集光路230收集穿过收集透镜236的光，其透过斜向镜片234，然后最接近地穿过校准透镜234到达观察显示器。图41描述了可替换的转换器侧视图。图41中，转换器96包括光导管246、248，它们使来自观察显示器(未示出)的光弯曲，且然后通过各自的收集镜片246和照明镜片248投射和收集光。

图42和43描述了两个可弯曲转换器的侧视图。图42中，提供了波纹状的鹅颈管250，该鹅颈管可以按照使用者的需要被弯曲和扭转，受到为构建设备而选择的材料的限制。图43提供了可弯曲橡胶软管252，其可以被随意弯曲和扭转，以及连接件254，其用于使转换器变得如所需要的坚固并将其保持在某一位置。

图44描述了转换器的侧面剖视图，其包括电源和光源。简要地说，转换器96的突起229包含电池266，其可操作地连接到诸如LED的光源264。如所描述的，导线258通过限流寄存器260，以使光源264发出的光的强度和可能的颜色，根据构型可以被可变地控制。电池266和光源264通过开关256而被激活和控制，从光源264发出的光经由滤光片262透过转换器到达患者，然后通过类似于那些本文其他处描述的或如需要的其他设计的收集光路268收集返回的光。示出的实施方案中，从转换器投射到OS的光用于颈部检查，以及返回的光同样地从OS返回。某些实施方案中，本文所讨论侧视图的设备对于这样的检查是特别有利的。

图45描述了具有最近端102和远端90的观察显示器104的剖视图。图45中示出的手柄、电源、镜片等或可以被设置在形成实际观察显示器本身的手持组件中，或其适于被连接到观察显示器的远端。

手柄198包含多个元件以提供能量和光，其包括能量记录电池274、用于冷却的风扇272、和也有助于冷却的散热片270。能量记录电池274对将照明光发射到滤光片262中的光源264提供能量，所述滤光片262又提供进入照明光导管242的光，用于传到远端190。能量、光源等通过开关256控制，如所描述的，其可以有利地置于类似于触发器的手柄的最近的侧面上，但还可以被置于其他任何所需的位置。图46描述了ALMS示意图的透视图。在这个实施方案中，外壳277包括光源、电源、摄像机和如果存在的其他所需的分析元件或成像元件。最近的侧面276包括开口279，穿出该开口延伸的管道包括光导管、电线、和其他所需的元件。管道200将所需的信号、光等传到观察显示器104，其包括光棒278和转换器96。示出的实施方案中，电源282被置于支持外壳277的位置，并具有从能量导向装置延伸到观察显示器104的电缆。光源和电源都被插入墙壁电源插座284。

图47描述了具有远端190和最近端192的观察显示器104以及从手柄198的基座引出的管道200。如所见的，管道是非常长的(通常大约4-15英尺长)并终止于转换器284的插头中，其被设计为可拆卸地插入到外部电源和光源。图48描述了图47的观察显示器和管道，其被连接到外部的电源和光源。

图48描述的观察显示器104通过管道200和转换器284内的插头被连接到外部电源和光源286。外部电源和光源286包括固定器288，其形状互补于观察显示器104，并依尺寸制造为将观察显示器固定在固定器上的期望的位置。

图49描述了工具288，其包括具有隆起300的延伸部分290。其设计为连接到观察显示器的远端。图49描述了适于通过开口环302连接的工具288的透视图。该开口环以滑行、滑动、配合或以其他方式在开口环302处连接到观察显示器，通常在远端。工具288包括延伸部分290，其被设计为保持不期望的组织不在观察通路内。因此，延伸部分290可以被设计为舌压缩物、阴道侧壁压缩物、或如所需的其他压缩物。工具288可以被设计为当其连接到观察显示器时旋转，或它可以被设计为连接并保持在单一位置或可移动位置，其中摩擦力或其他力将工具保持在给定位置，使用者将工具移动到给定位置。此外，如果需要，延伸部分290可以被设计为可延伸的和可回缩的，或如描述的可以具有单一的长度。

图50是图49的设备的正侧视图。

图51描述了观察显示器104的分解视图。手柄198通过螺栓304被保持到头部，为了美学和清洁的目的，所述螺栓304被两个盖子306覆盖。侧手柄304是使不同的元件保持在所需位置以及还提供额外强度的内部支架308。支架、手柄、头部等通常由塑料或其他轻质材料制成，但还可以由金属或其他医学上可接受的材料制成，以及还通常被制造以使其可以用液态杀菌液体高压消毒、灭菌，或以其他方式处理以保持医疗或牙齿环境的完整性。观察显示器104与工具288组合描述。工具288是实施方案中示出的两片工具，其包括环302，其通过卡口锁合316连接系统咬合到观察显示器104的远端190。

然后工具288的延伸部分290咬合到环300上。固定环300包含多个止动隆起318，其咬合到延伸部分290上并将其固定在合适的位置。如可以见到的，延伸部分290可以被连接以及被拆卸并可置于邻近环302上的几乎任何位置。

支架308含有多个光学元件，诸如滤光片和镜片，通过它们的支护结构可以看见它们。例如，短通滤光片314被保持在光源和用于二向色镜141的支护结构之间的结构。描述的实施方案中，短通滤光片314基本上仅透过蓝光，即波长小于大约450-500nm的光，其是投射到人体上的基本上安全的光(没有UV光的潜在的有害影响)，同时还还具有足够的能量以引发荧光，诸如自体荧光或来自提供的荧光团的荧光。具有其他特征的其他滤光片也可以被设置在这个位置，且如果需要，可替换的插槽或其他结构可以被设置，以使不同滤光片可以插入到单独的观察显示器中或从其取出。可替代地，具有不同滤光片组合的多个观察显示器可以被设置。

二向色镜141通过观察显示器104的远端190和工具288的窗口303从光源反射光。从患者返回的光从窗口303传回二向色镜141。在所描述的实施方案中，二向色镜141起长波通滤光片的作用，其截止大约475-480nm的光，即其阻挡较短波长的光并透过较长波长的光。在所描述的实施方案中，二向色镜141基本上阻挡了所有透过短波通滤光片314的激发光。最靠近二向色镜141的是用于第二长波通滤光片310的支护结构，其基本上消除了所有透过色镜141的不需要的光。在这样的实施方案中，对观察器而言，所有不需要的光基本上都被滤掉了。如果需要的话，还可以进一步设置滤光片，诸如陷波滤光片312，其保持在沿第二长波通滤光片310的支护结构的下游。在一个实施方案中，除了大约585-595nm之间的光外，陷波滤光片可基本上透过所有的光。此特定的实施方案对于检测口腔癌症、宫颈癌症和其他癌症是特别有利的，部分原因是因为滤调这样的光有助于观察器辨别病变组织和非病变组织。这种陷波滤光片对于检测其他损伤也是特别有用的，对检测根据存在的疾病或病情有关的荧光信号红移的损伤尤其有用。

图52描述了双目镜组件326的示意图，其包括在实施方案中示出的双目镜观察器320，其被基本上设计为玻璃，包括独立的透镜，每个用于一只眼睛、透镜330和眼镜腿328。双目镜观察器320适于可拆卸地在接合处323连接到双目镜开口322，随后转换器324将用于每个双目镜透镜的光路组合到通过开口332发出的单独探询光路中。其他的实施方案中，通常因此，这个实施方案的双目镜观察能力可以被延续到实际询问区域中，其包括分开的观察开口、以及分离的照明区域(如果需要)。这在一些情况下这是特别有利的，因为不同波长的光或不同射线的光具有诸如不同偏振特征等的其他不同特性，可被设置为用于独立地检测使用者每个眼睛的不同区域或相同区域。

进一步总体论述

某些实施方案中，显示器提供荧光激发光，例如白光通过(例如，经由透过或反射)滤光片，该滤光片基本上仅通过例如400-500nm的激发范围内的光(某些实施方案中，其优选地使用基本上仅长于大约400nm的光，以使自身可能是危险的UV光不被包括在这样的光中)。示例性的滤光片包括短波通滤光片和带通滤光片。

然后，激发光接触靶。随后反射光通常通过荧光从所述靶发出，尽管除了荧光外或替代荧光，有时还可以使用反射光和其他诸如IR光或Raman等光。然后，显示器设备自身处理通过显示器收集的发射光并将其传播到观察器(且如果需要，传播到其他设备，诸如摄像机、诸如CCD、CID、CMOS等视频检测设备，或计算机或分光计或其他光谱测量设备)。

显示器的检测光路通常具有至少一个长波通滤光片，或其他期望的滤光片，其基本上阻挡了激发光，以使仅有较长波长的光可以被看见。一个实施方案中，这样的阻挡通过提供能截止大约475-480nm的二向色镜而实现(即，其阻挡较短波长的光并透过较长波长的光)，随后是“绿色玻璃”滤光片，其也阻挡了比大约475-480nm短的波长的光并透过长于这些波长的光。

某些实施方案中，显示器还包括处理光的至少一个滤光片，以使当其他波长带基本上被滤掉或其能量和强度基本上减少的时候，检测光的不同波长带保持可见。例如，从长波通滤光片向下，显示器可以具有陷波滤光片，其基本上通过所有光，除了在大约585-595nm之间的光。这个特定的实施方案对于检测口腔癌和某些其他损害是特别有利的。

其他适合的陷波滤光片也可以被设置，例如以增强氧化和去氧血液之间的识别(即，氧合血红蛋白对去氧血红蛋白)，或在活化的或失活的药物或诊断标记之间辨别。如果需要，一个或更多可变的或非可变比率的波长比例滤光片(scaling filter)，诸如美国专利US6110106所讨论的也可以被提供，以使在期望的实施方案中不同的透过的波长带的各自比率可以是不同的。多带通滤光片组合的额外例子还可以是在美国专利US6021344中讨论的。如上所述，这两种文献被全文引入作为参考，用于所有它们的教导和公开，包括它们的内诊镜、滤光片、适合的检波器和光源等的讨论。

如果需要，本发明的显示器可以基本上是中空的壳体，其包含通常被置于手柄上以易于使用的滤光片。一些实施方案中，该设备还可以包括设计为连接到显示器远端(如可以需要的其他处)的延伸部件，该延伸部件可被用于将诸如面颊、舌、或阴道壁等的干扰组织或身体结构推出显示器的视野，以便可以得到更好的观察。这样的设备的一些实施方案的例子，有时称为“牵开器”，被包括在此处附带的附图中。在一个期望的实施方案中，组织移动设备旋转地连接到显示器，以使其可以在受到观察的口腔或其他身体腔室内更加容易或有效地移动。

显示器的物理组分根据使用者的特定期望和需求而被显著变化。例如，如以上所述的，显示器可以仅是带有所需镜片的基本上中空的盒子，其仅从外部(通常是最接近的位置)光源将光透过到靶组织，然后将光从靶组织返回到显示器的目镜眼部部件(目镜眼部部件通常是眼部杯状物，但还可以是其他适合的目镜设备，诸如磨砂玻璃，并且如所需要的可以是单目镜或双目镜)。如果需要，显示器可以可替换地或另外地被设计以包含一个或更多个内部光源，远侧位置的光源(诸如LEDs)，和/或位置最接近的光源，和一个或更多个纤维光导管、纤维光缆或其他这样的光传输导管，除了或不是由带有本文所讨论的适合光学元件的中空盒子形成的光导管。

通常，显示器包括适于提供光的电源。该电源可以是外部电源，诸如由导线连接的电池组，电池组保持在手柄中或在显示器自身内的其它处，或插座或其他适合的到墙壁电源插座的连接设备或其他电源。附图显示了示例性的电/光源组合。一些实施方案中，光源的主体包括设计为当不使用时固定显示器的保持结构。

如前所述的，如果需要，显示器可以包括一个或更多非人类检波器，诸如包括CCDs、CIDs、CMOSs等传感器，和/或一个或更多显示设备，诸如CRTs、平板显示器、计算机显示屏等。此外，如果需要，显示器系统可以包括一个或更多计算机，其控制、处理、和/或解释显示器的不同功能，包括例如诊断的、研究的和/或治疗的功能。

计算机是一种设备，其能够控制滤光片、选择光调节器、检波器或本文讨论的装置和方法的其他元件。例如，所述控制器可以控制选择性光调节器的光通信特性、控制像素光检测器的像素的开/关状态(诸如电荷耦合设备(CCD)或电荷注入设备(CID))，和/或来自检波器的汇编数据，其包括当反馈以控制照明光的时候使用这样的数据以制造或重建图像、或诸如诊断或治疗等本文所述的设备和方法的其他元件。通常，计算机包括中央处理器(CPU)或其他逻辑执行设备，例如单独的计算机，诸如台式和膝上计算机，带有外围设备的计算机、手持的、局域网或互联网等。计算机是广泛熟知的，并且根据本公开的用于特定方面或特征的理想计算机的选择在本领域技术人员的范围之内。

一个示例性实施方案中，本文的系统包括光源、手持显示器、前庭设备(ALMS)、牵开器或(面颊推动器)、光通路、光盒子(光源)、光导管和在显示器最近端的目镜。所述光路从照明光路延伸到靶、到使用者并在手持观察显示器之内，该显示器依次包括准直仪、430+/-30nm滤光片(滤光片1)、二向色滤光片(滤光片2)、避光吸收器(light to avoidabsorber)、玻璃窗、粘膜组织或其他靶组织，二向色滤光片(滤光片2(光反向通过相同的二向色滤光片))475、长波通滤光片(滤光片3)、590nm陷波滤光片(滤光片4)、目镜。该滤光片可以或分离的(离散的)或是组合的(例如，反射性涂层)。该系统还可以或可代替地包括双目镜，诸如环/过滤玻璃或带有/不带有放大倍率的太阳镜/护目镜，以及治疗光(curing light)。该治疗光可以具有多波长系统(例如，带有分离滤光片的第二头部)、以及治疗光的波长通过独立的滤光片和/或滤光片转盘等而可以被控制。其他一些可以被包括的特征是光棒、镜片和/或通常是校准的滤光镜片、或棒上的LED、或口腔内的摄像机，其在端部可以具有带有滤光片的管套以提供特别需要的光，并因此作用为光棒、以及因此作用为光源或作用为用于荧光或其他所需反射的附加光源。

口腔内摄像机的设计可以具有在摄像机之内和之外处理的多波长的光。所述光可以沿管道穿过系统，或可以引入光源，或可以是带有自己的光的分开的套管(或其他适合的光发射器)。所述套管可以具有适合的波长发射/激发滤光片。倘若所需的功能被实现，滤光片和其他光学元件的位置可以在通路内改变。

照明光通路和观察通路可以如某些附图中被组合，或者如在带有放大镜/眼镜的光源中是分离的。所述通路可以增强使用者使用设备的能力以具有观察和照明的标准方法。从两个人同时检查口腔的观点出发，二者具有被照明的不同的组织观察视角，因此看到不同的组织，那么将可能做出不同的诊断。三角架有时用于减少标准化高度和角度的差异。一些实施方案中的探询位置的尺寸依尺寸制造为将整个损害和周围的正常组织比较，其增强用于定位的观察和识别的解剖学界标。

一些实施方案中，强度被最优化至以用于诊断的激发光笼罩组织，以激发必要的荧光团来产生信号。一些实施方案中，波长被优化用于识别口腔和其他靶组织内发现的某种类型的癌症。波长/荧光增强了识别荧光发射光谱中位移的能力以允许区别正常癌组织和异常癌组织。例如，从大约475-585和从大约595和以上的两个波长带的双重检测增强了对于代谢辅助因子NAD和FAD的细胞活性检测。NAD和FAD产生了在这种波长下带有峰值水平的荧光。

某些实施方案中，被期望的是得到尽可能多的能量而不带有过多的模糊不清的发射信号，以保持窄的输出光谱来阻止斯托克斯位移，并排除UV光以避免在发射带(重叠荧光)中照明/发射光。

某些实施方案中，该系统还可以包括散射体以使光点大小更加有规则、去除热点等。还有时期望的是准直仪使从滤光片发出的光准直，并限制能量密度增强的光束的发散，或使用液体光导管和不使用滤光片以便通过减少滤光片之间的浪费空间而得到更大的效率，并达到每项成本的更好的传输和更高数字的孔径(其对更高的光收集做出贡献)。还是在其他实施方案中，所述系统还可以包括金属卤化物光源以增强某些发射范围中的能量，二向色滤光片或类似的光学元件以增强重叠观察和照明光路(可以同时指引照明光远离光源和发射光远离组织)。显示器前的玻璃或其他透明窗口可以保持清洁。

在某些口腔的和其他实施方案中，使用大约4”的显示器从设备回到口腔或其他靶；如果需要的话，可以设置隔离物。显示器内部可以是黑色的以吸收漫射的反射照明光和释放的荧光(不需要的荧光反馈)。

显示器的形状可以优选地设置为人体功率学舒适的，优化激发和发射通路。最接近的目镜可以被设置长度，以使倾斜的最接近的滤光片(例如，590nm陷波滤光片)形成几何形状，这样从使用者后面进入的环境光可以被减少并且透过的光可以被反射到吸收内部管表面。这样减少了反射并防止使用者看到他们自己。例如，最接近的滤光片可以被倾斜为使它的顶部接近医生而底部接近二向色镜以便形成反射表面，其将进来的光引至光学通路管的底面中。

可拆卸的目镜可以允许插入用于摄像机的转换器。某些实施方案中，摄像机尽可能接近二向色的被连接，其减少了显示器内用于摄像机的光通路，而这又降低了摄像机自动聚焦到VELScope内部上的几率/趋势。这也可以是重要的因为产生的荧光可以是低强度光(高的ISO胶片/设置、长的快门打开时间)，然而可以通过其他部件触发自动聚焦，因为它趋向于聚焦在视野中的最亮事物上。

显示器的远端上可以是面颊牵开器或其他组织操作设备。在患者的口腔内，有一些单独通过观察难于接近的区域。面颊和舌的牵开器增强了接近这样组织的能力，并赋予了临床医生“第三只手”-一只手握住显示器，第二只手控制舌部，以及“第三只”牵开面颊。如果临床医生必须单独工作的话，这可能是特别重要的。

牵开器可以由底座和可拆卸的臂制成，并可以被设计为还用作防止污染的帽子。某些实施方案中，或为了方便，牵开器可以具有围绕显示器端部的多个位置，例如可以放置牵开器的八个沿圆周布置的位置应该优选不同的角度。牵开器的臂可以是可拆卸的，以使当不需要时，它将不会干扰此过程，诸如通过刺戳操作者和/或患者。它可以只需要进入大约10％的口腔。

牵开器的臂可以是有角度的，类似于牙科用的镜子。这可以被设计为类似于操作者使用并阻止嘴唇和/或面颊滑动的其他工具。它可以被成型，以使只能看到小部分牵开器以减少对观察通路的遮挡，同时允许操作者总是能知道末梢的位置。环境光管理系统(ALMS)也被用于封闭环境光。

面颊牵开器可以具有齿合装置以允许调节面颊牵开器的角度而无需将其从设备移开。为了记录的目的，牵开器的预定位置可以给出用于设备的限定位置，例如，“当设备处于NW位置，我能够见到空间内......”。牵开器和VELScope的其他部分之间的密封可以是完全摩擦的或在围绕设备的圆周上具有槽口或凹槽以将其固定到合适的位置。取代八个位置，VELScope上可以有完全光滑的环，其允许连续定位(无限的位置)，例如如果角度记录是不重要的。取代八个位置，可以是六个(例如，有或没有顶部和底部)，四个(例如，如果正方形正面是期望的，其具有正方形窗口是有用的)，或任何其他数目的位置。

某些实施方案中，该系统还可以包括一个或更多用于治疗的可拆卸头部，并可以是具有用于一个光源的多个头部的模块化组件系统，例如在476nm用于治疗，在430nm用于癌症检测的激发荧光，和在405nm用于龋齿的激发荧光。不同部件可以用任何形式被彼此连接，例如快速拆开、摩擦配合、旋上等。所述头部根据所述任务可以包括不同的滤光片，所述任务例如龋牙/齿龈炎的诊断/治疗。

为了治疗，在某些实施方案中可能不期望观察/照明通路(或确实提供了观察通路)的结合，因为操作者可以不需要能够看到靶，但可以是一些衍生的好处，例如，因为照明可以被过滤出以阻止使用者看到它(通常是有害的UV光)，因此光源上的滤光片可以是，例如带通滤光片和陷波滤光片的组合以通过宽范围的波长，包括蓝光直到红光，然后在中间的大的槽口以去除所有其他的光。换而言之，暴露于蓝光中，在红光中观察，但荧光观察是不必要的。

某些实施方案中，所述系统还包括瞄准器以指出观察器正在观察哪里，或具有另一激光或侧面光，诸如双面LED以提供瞄准光。不同的实施方案中，治疗头部可以是选择所需照明光波长的滤光片，且治疗头部引导照明。治疗头部可以是或永久性地连接或消费者可以取下的(Consumer off the shelf)(COTS)样式，当需要的时候其可以被可移动地连接到滤光片头部。治疗头部可以是标准的、光纤、自由空间、光管等，从滤光片获得光到达组织的任何所需的方法。

如其它处所述的，有时单个显示器可以设置多处光源。如果需要对于白光观察，可以提供更大带宽的输出。较大的带宽可以通过具有额外光(LED、卤化物等)或通过在单独光源的输出端使用不同的滤光片而获得。此系统还可以提供具有多峰值的照明。例如，生物标记的药理学/生理学测试有时可以使用它，用于当在不同的离子/分子/pH条件下，发出的荧光(通过组织、标记或化学信号)发生变化。这还可以被用于提供标准，因为通过每个波长产生的荧光的能量可被比较，相对于彼此标准化。某些实施方案中，所述系统还包括定时器以为了定义的治疗时间或诸如节能等其他目的而关闭光。

某些实施方案中，显示器包括防震座以隔离VELScope内的光学通路。这可以是，例如围绕第一外骨骼包装材料的第二外骨骼包装材料，但通过空气以及在夹在通路管道和外壳之间的橡胶O型环防震座处接触而与其分离。这还存在改变设备颜色的简便方法，而无需昂贵的过模技术。内部通路通常是黑色的用于光的吸收，虽然黑色因其沉闷的特性以及由于清洁来自橡胶手套残留物和粉末使其看上去脏，所以可能是不经常用于医疗设备的颜色。外壳可以是不同的颜色，诸如白色、米色、或其他通常使用的颜色以围绕这些组织。

某些实施方案中，所述系统包括方形窗口或开口，其可以是制造起来比圆形窗口便宜，由于关注加工制造，诸如孔锯vs.直线切割，以及减少耗损。此外，这样的结构(或其他非圆形结构)可以有助于使用者通过在ALMS和显示器之间形成摩擦配合/结构配合而操作ALMS。还可以期望用于光学通路中相对便宜的非荧光玻璃/材料的方形窗，尽管这样的材料还可以被用于其他几何形状。

VELScope的远端可以具有凹的开口，其在最远端可以是方形，但是如果需要，光学通路保持圆形。VELScope上的开口可以是永久性的或可拆卸的以允许使用不同形状的窗口或标准的ALMS样式。ALMS的形状可以是这样的以使从操作者看患者的远侧面上可以有更多的材料。这减少了从业者对ALMS的干扰，并利用了从业者对自然光的阻挡能力，以及ALMS可以具有用于进入鼻部的切口。

某些实施方案中，为了“便签贴(Post-it note)”的效果，所述系统使用了弱强度的可重新翻贴的粘合剂。如果需要的话，可以调整位置且没有残留痕迹或对玻璃的永久附着。这允许了重复使用保护性的玻璃和处理受到污染的ALMS。使用这种粘合剂，还存在以结合进便笺簿的“多层”的形式来提供ALMS的可能性，此处根据需要新的一层可以被撕去。ALMS的尺寸可以既覆盖显示器又覆盖手部。所述材料可以是黑的或其他暗色材料以吸收反射的照明光和环境光并吸收从ALMS自身发出的自体荧光。为了便宜和易处理的目的，它可以由聚丙烯或其他理想材料制成。可以选择重量以使帷帘不会过多干扰操作者。

所有本文使用的词汇，除了上下文或定义清除地指出外，按照它们通常的含义来使用。而且除非以其它方式清楚地指出外，“或”的使用包括“和”且反之亦然。除非清楚地表明，或上下文清楚地指出，以其他方式指出外，非限定的词汇不被用于理解为限制性的(例如，“包括”、“具有”和“包含”通常表示“包括而不限于”)。类似的形式(包括在权利权要求中)，诸如“一个”、“一种”和“所述”包括复数涵义，除非明确地说明，或上下文清除的指出，以其他方式指出。

本系统的显示器和方法等既包括装置加功能，也包括步骤加功能的构想。但是，本申请所述的词汇在权利要求中将不被解释为表明“装置加功能”的关系，除非词汇“装置”被专门引用在权利要求中，以及在权利要求中将被解释为表明“装置加功能”的关系，此处词汇“装置”被专门引入权利要求中。类似的，本申请所述词汇在方法或步骤权利要求中不被解释为表明“步骤加功能”关系，除非词汇“步骤”被专门引入权利要求中，以及在权利要求中将被解释为表明“步骤加功能”关系，此处词汇“步骤”被专门引入权利要求中。

本文的创造不仅包括本文所讨论的设备、系统等，还包括所有相关的方法，包括制造系统、制造系统元件诸如特殊设备等的方法，所述设备诸如ALMS或显示器，以及使用显示器和系统的方法，诸如，例如将ALMSs连接到显示器，以及使用系统以探询组织(或以其它方式使用显示器进行对阻止的诊断、治疗等)。在一些实施方案中，本发明创造包括使用显示器的方法用于诊断和牙科治疗，例如使用氰基丙烯酸盐粘合剂类的胶粘物来将假牙或其他物质连接或粘合到口腔内的治疗。

实施例

实施例1：使用观察显示器识别口腔内的主要发育异常

利用观察显示器基于自体荧光来识别口腔内的主要发育异常(N＝49)。显示器的光路依次具有准直仪、430+/-30nm滤光片(滤光片1)、二向色滤光片(滤光片2)、避光吸收器、玻璃窗、粘膜组织或其他靶组织，二向色滤光片(滤光片2(光反向通过相同的二向色滤光片))475、长波通滤光片(滤光片3)、590nm陷波滤光片(滤光片4)、目镜。该显示器与带有开口的前庭设备一起使用，所述开口可操作地连接到显示器，并且基本上阻止所有环境光到达靶。

对于没有口腔癌病史的患者中的主要损害，显示器正确地识别了大部分发育异常(70％)，尤其是高级癌变前损害(86％)。大约18％的非发育异常损害使用显示器也是阳性的。所述显示器还提高了临床医生区别非发育异常损害的能力。使用标准技术，十一个这种非发育异常损害中的九个被临床诊断为口腔癌变前损害，但使用显示器，这些假阳性中仅有的两个也是阳性的。

一些其他的结果中，来自损害的十个活组织切片检查使用显示器鉴定为阳性，其实际是发育异常的，也具有来自邻近正常外观区域的活组织切片检查，使用显示器，所述区域被正确地鉴定为非发育异常。

Claims (42)

1.一种为医疗用途设计的环境光管理系统(ALMS)，所述ALMS设计为围绕包括受到检查的靶组织的患者身体的一部分而装配，及基本上阻止所有的环境光到达所述靶组织，所述系统包括基本上不透光的前庭设备，其包括至少一个护罩，其依尺寸制造并被设计以形成覆盖至少一部分的所述身体前庭且允许至少使用者的一只手或由所述使用者操控的工具能接触所述前庭内的所述身体的所述部分，所述前庭设备还包括开口，其被定位以提供能看到所述靶的视觉通路以及被设计以基本上不透光地连接观察显示器，所述观察显示器被设计为可操作地将观察器连接到所述靶，所述ALMS还包括光源，其被设计为对所述靶提供光。

2.如权利要求1所述的ALMS，其中所述ALMS还包括连接到所述开口的所述观察显示器。

3.如权利要求2所述的ALMS，其中所述观察显示器还包括目镜。

4.如权利要求2或3所述的ALMS，其中所述观察显示器还包括成像传感器。

5.如权利要求1至4任一项所述的ALMS，其中所述ALMS还包括光谱测量设备。

6.如权利要求1至5任一项所述的ALMS，其中所述ALMS包括所述工具。

7.如权利要求1至6任一项所述的ALMS，其中所述工具连接到所述观察显示器。

8.如权利要求1至6任一项所述的ALMS，其中所述工具未连接到所述观察显示器。

9.如权利要求1至8任一项所述的ALMS，其中所述前庭设备是完全不透光的并阻止所有环境光到达所述靶。

10.如权利要求1至9任一项所述的ALMS，其中所述护罩是基本上刚性的。

11.如权利要求1至9任一项所述的ALMS，其中所述护罩是半刚性的。

12.如权利要求1至9任一项所述的ALMS，其中所述护罩是韧性的。

13.如权利要求1至9任一项所述的ALMS，其中所述护罩既包括刚性部分又包括韧性部分。

14.如权利要求1至13任一项所述的ALMS，其中所述观察显示器可拆卸地连接到所述前庭设备的所述开口。

15.如权利要求14所述的ALMS，其中所述观察显示器通过卡口连接方式可拆卸地连接到所述前庭设备的所述开口。

16.如权利要求14所述的ALMS，其中所述观察显示器通过螺口连接方式可拆卸地连接到所述前庭设备的所述开口。

17.如权利要求14所述的ALMS，其中所述观察显示器通过咬合连接方式可拆卸地连接到所述前庭设备的所述开口。

18.如权利要求14所述的ALMS，其中所述观察显示器通过螺口连接方式可拆卸地连接到所述前庭设备的所述开口。

19.如权利要求1至18任一项所述的ALMS，其中所述观察显示器被永久性地连接到所述前庭设备的所述开口。

20.如权利要求1至19任一项所述的ALMS，其中所述观察显示器的至少相当大一部分与所述前庭设备的所述开口是一体的。

21.如权利要求1至20任一项所述的ALMS，其中所述光源被设计成通过用于所述观察显示器的所述开口来发射光。

22.如权利要求1至21任一项所述的ALMS，其中所述光源被设计成从所述观察显示器发射光。

23.如权利要求1至20任一项所述的ALMS，其中所述ALMS被设计以使所述光源通过与用于所述观察显示器的所述开口分离的第二发光口来发射光。

24.如权利要求1至23任一项所述的ALMS，其中所述光源被设计为基本上只发射激发光，所述激发光被设计为从所述靶上的至少一处组织激发荧光，以及所述观察显示器包括长波通滤光片，其设计为阻挡所述激发光并通过所述荧光。

25.如权利要求1至23任一项所述的ALMS，其中所述光源被设计为基本上只发射大约410nm和500nm之间的光。

26.如权利要求1至23任一项所述的ALMS，其中所述光源被设计为发射白光。

27.如权利要求1至23任一项所述的ALMS，其中所述光源被设计为基本上只发射红外光。

28.如权利要求1至25任一项所述的ALMS，其中所述激发光被设计为在至少一个癌细胞或前癌细胞中诱导荧光。

29.如权利要求1至28任一项所述的ALMS，其中所述前庭设备包括暗色帷帘，其包含基本上非荧光的、基本上非反射性的材料。

30.如权利要求1至29任一项所述的ALMS，其中所述暗色帷帘的至少内表面是无光泽的黑色。

31.如权利要求1至30任一项所述的ALMS，其中所述前庭设备还包括至少一个可延展的撑条，其设计为置于患者的鼻子上，以及是延展性的以符合患者鼻子和临近面部区域的轮廓。

32.如权利要求1至31任一项所述的ALMS，其中所述前庭设备还包括至少一个基本上刚性的构件，其被设置和设计以将所述开口保持在离所述患者至少预定的距离，以使所述开口不接触所述患者。

33.如权利要求32所述的ALMS，其中所述前庭设备还包括相互连接的多个基本上刚性的构件，其被设计以形成罩，所述罩将所述开口保持在离所述患者至少预定的距离，以使所述开口不接触所述患者。

34.如权利要求32或33所述的ALMS，其中至少一个基本上刚性的构件被设置和设计以保持所述护罩基本上完全不在所述靶组织和所述开口之间的光路中。

35.如权利要求33所述的ALMS，其中所述至少一个基本上刚性的构件从所述可延展的撑条突出。

36.如权利要求33所述的ALMS，其中所述至少一个基本上刚性的构件未连接到所述可延展的撑条。

37.如权利要求1至36任一项所述的ALMS，其中所述前庭设备依尺寸制造并被设计为围绕人的口腔靶装配。

38.如权利要求1至37任一项所述的ALMS，其中所述前庭设备依尺寸制造并被设计为覆盖患者的所述双眼部。

39.如权利要求1至37任一项所述的ALMS，其中所述前庭设备依尺寸制造并被设计为不覆盖患者的所述双眼部。

40.如权利要求1至36任一项所述的ALMS，其中所述ALMS依尺寸制造并被设计为围绕患者的妇产科医学靶装配。

41.如权利要求1至36任一项所述的ALMS，其中所述ALMS依尺寸制造并被设计为围绕患者的至少一个眼部靶装配。

42.如权利要求1至36任一项所述的ALMS，其中所述ALMS依尺寸制造并被设计为围绕患者的表皮靶装配。

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