CZ20046A3 - Zařízení na dynamické funkční zobrazování biologických objektů a způsob jeho použití - Google Patents
Zařízení na dynamické funkční zobrazování biologických objektů a způsob jeho použití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20046A3 CZ20046A3 CZ20046A CZ20046A CZ20046A3 CZ 20046 A3 CZ20046 A3 CZ 20046A3 CZ 20046 A CZ20046 A CZ 20046A CZ 20046 A CZ20046 A CZ 20046A CZ 20046 A3 CZ20046 A3 CZ 20046A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- breast
- electromagnetic radiation
- source
- range
- platform
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 claims description 66
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims 2
- 238000011850 initial investigation Methods 0.000 claims 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 23
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 16
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 16
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 14
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 14
- 238000009607 mammography Methods 0.000 description 12
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 11
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 8
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 6
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 6
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 230000001926 lymphatic effect Effects 0.000 description 4
- 230000037323 metabolic rate Effects 0.000 description 4
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 4
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 210000000779 thoracic wall Anatomy 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 210000005075 mammary gland Anatomy 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920006268 silicone film Polymers 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 2
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 2
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012631 diagnostic technique Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004190 glucose uptake Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 1
- 238000013188 needle biopsy Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000002559 palpation Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 231100000915 pathological change Toxicity 0.000 description 1
- 230000036285 pathological change Effects 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000287 tissue oxygenation Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
- A61B5/0091—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for mammography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/43—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
- A61B5/4306—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
- A61B5/4312—Breast evaluation or disorder diagnosis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Reproductive Health (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká obecně dynamického funkčního zobrazování biologických objektů a přesněji se týká využití netuhého přidržovacího členu poddajných biologických objektů ve spojení s tímto dynamickým funkčním zobrazováním biologických objektů a ještě přesněji pro použití při preventivním zjišťování karcinomu prsu.
Dosavadní stav techniky w Jeden z největších zdravotních problémů, kterým dnes společnost čelí, se týká rakoviny a objevení bezpečných a přesných metod jejího preventivního zjišťování, zejména karcinomu prsu. Je podstatný rozdíl mezi diagnostikou karcinomu prsu a mezi preventivním zjištěním karcinomu prsu v tom, že diagnostika karcinomu prsu se uplatní tehdy, když se pacient dostaví do lékařské ordinace nebo do nemocnice s již existujícím problémem prsu. Preventivní zjišťování karcinomu prsu se týká odhalení karcinomu ještě dříve, než se objeví symptomy. Je velmi pravděpodobné, že díky správnému programu preventivního zjišťování karcinomu prsu, může proběhnout léčení karcinomu prsu a potenciální rakoviny prsu v ranném stádiu a tím lze docílit vysokého poměru vyléčení.
Jedna z běžných dnes používaných metod preventivního zjišťování karcinomu prsu zahrnuje využití rentgenového záření během mamografie a také během diagnostiky karcinomu prsu s použitím stereotaxické mamografie, která je použita pro lokalizováni patologie a současně provedení jehlové biopsie s ni spojené, pro identifikaci zhoubného nádoru. Takové preventivní techniky zjišťování a diagnostické techniky založené na objevení morfologických změn v prsu, se často použijí příliš pozdě pro správnou léčbu, jsou drahé a v mnoha případech škodlivé pro pacienta tím, že je vystaven rentgenovému záření. Navíc, protože diagnóza získaná prostřednictvím mamografu vykazuje vysoký stupeň falešných pozitivních diagnóz, je přibližně φ · » » ·Φ·Φ
- 2 • · · · · · • φφ·· «Φ· · «φ ·Φ φφφφ ·· « pětkrát víc pacientů vystaveno působení rentgenových paprsků, než je nezbytně nutné.
Další problém aplikace mamografu pro preventivní zjišťování karcinomu prsu je silné stlačení (až 30 psi) prsu mezi dvěma tuhými deskami (přidržovači) pro znehybnění prsu během vyšetřování kvůli snížení rentgenového záření rozptýleného ve tkáni prsu. Toto stlačení představuje pro pacientku značnou nepříjemnost a také bolest a může být dokonce škodlivé, protože je zde nebezpečí rozsevu rakovinných buněk, pokud dojde k poranění postiženého místa. Navíc u těchto běžných technik může být pro pacientku ío škodlivé samo rentgenové záření. Další nevýhodou běžných mamografických metod je to, že rentgenové záření může objevit jen morfologický kontrast.
Účinné preventivní zjišťování karcinomu prsu by mělo být bezpečné a vysoce přesné při detekci karcinomu a mělo by začínat již od puberty. Procedura by měla být levná a digitální ve zpracování tak, aby bylo možné porovnáni mezi osobními výsledky vícenásobných po sobě následujících vyšetření. Dodnes se takové bezpečné preventivní zjišťování karcinomu prsu v širokém měřítku neprovádí.
Další technika, která se dnes vyvíjí zahrnuje optickou mamoskopii se spektroskopii, která vyhledává určité změny ve fyziologických zákonitostech tkáně produkované karcinomem, zejména v ustáleném stavu rozdělování obsahu krve, oxidace a rychlosti metabolismu. Tato technika je však směřována především k získání co nejvyššího prostorového rozlišení, jak tomu je při morfologickém zobrazování. Použití laserů pro překonání silného násobného rozptylu světla v biologické tkáni činí tuto techniku drahou a bezpečnost preventivního zjišťování zůstává otázkou.
Vynález řeší techniku dynamického funkčního zobrazování podobného typu, jak popisují US Patenty 5865167 a 5747789 a ještě podrobněji techniku optické funkční mamoskopie, jak je popsána v US Patentu 5730133. V této technice, přesněji označované jako dynamická funkční mamoskopie (DFOP), se používá téměř infračerveného záření o vlnové délce v rozmezí 0,6-1,1 mikronů. Toto téměř infračervené záření je velmi podobné běžnému osvětlení
9» » ·9»«
- 3 • 9 9 9 9 9 * ··· 9 · V
9 · * » · «9 *· ···· prostředí a proto eliminuje mnoho problémů spojených se staršími zařízeními, která závisela na laserech. Dále, aplikovaná intenzita (10-30 mW/cm2) je porovnatelná s intenzitou tepelného infrazáření prostředí. Z toho vyplývá, že použití dynamické funkční mamoskopíe je naprosto bezpečné. Tato technika používá časové funkční obrazce tkáně, kde jsou obrazovými body časová označení spontánních funkcí tkáně a reakcí v odezvu na zvolené stimuly, které odrážejí spolupráci celého orgánu. Takový přístup je velice účinný pro vyšetření prsních žláz nebo prsů a vyznačuje se vysokým symetrickým fyziologickým působením a strukturou biologicky řízenou k prsní bradavce. V ío tomto případě se zaznamenávají časové sekvence optických zobrazení. Pro získání přesnosti časových označení, nutných pro rozpoznání patologických přechodných znaků, musí být mezirámcové intervaly rozdílně malé proti časové konstantě fyziologického procesu.
Jedna ze známých technik takové dynamické funkční optické is mamoskopíe dnes používá tuhá přidržovací zařízení. Tytéž obtíže, se kterými se setkávalo použití takových tuhých přidržovačů v dřívějších technikách vytváří také problém, pokud se použijí u techniky dynamické funkční optické mamoskopíe. Je proto nutné vyvinout ve spojitosti s takovým zařízením dynamické funkční optické mamoskopíe přidržovací prvek, který by s ním mohl tvořit jednotný celek, být spolehlivý při získání přesných výsledků a překonat problémy spojené s minulými pridržovacími prvky.
Cílem vynálezu je proto vyřešit systém dynamické funkční optické mamoskopíe, který by mohl být používán ve spojení se studiem biologických objektů a použitím spolu s ním netuhého přidržovacího prvku biologických objektů.
Dalším cílem vynálezu je vyřešit netuhý přidržovací prvek pro použití při lékařských procedurách, zejména při vyšetřená prsů.
Ještě dalším cílem vynálezu je vyřešit systém dynamické funkční optické zobrazovací mamoskopíe, který odstraní problémy dosavadních diagnostických a preventivních zjišťování karcinomu.
- 4 Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody odstraňuje do značné míry zařízení na dynamické funkční zobrazování biologických objektů a způsob jeho použití podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje netuhý přidržovací člen objektu pro použití při vyšetřování objektu, přičemž tento přidržovací člen obsahuje: zobrazovací plošinu, první a druhý člen, pohyblivě uložené vůči plošině a vůči sobě navzájem; manipulační prostředky spojené s prvním členem pro řízení jeho pohybu vůči plošině a vůči druhému členu; pružnou membránu připevněnou k prvnímu členu, přičemž tato membrána tvoří nafukovatelný díl pro přidržování objektu mezi tímto nafukovatelným dílem a druhým členem; prostředky funkčně připojené na nafukovatelný díl pro řízení nafukování tohoto dílu; zdroj elektromagnetického záření opticky spojený se druhým členem pro poskytování paprsku světla objektu; pružnou membránu a části prvního a druhého členu, které jsou transparentní vůči tomuto elektromagnetickému záření; a optické detekční zařízení opticky vyrovnané v ose se zdrojem elektromagnetického záření procházejícího objektem a/nebo objektem zpět rozptýleného.
Vynález začleňuje netuhé přidržovací zařízení biologických objektů do dynamického funkčního zobrazovacího systému a zejména řeší systém dynamické funkční mamoskopie, který je schopen provádět přesné preventivní zjišťování karcinomu prsu.
Je třeba si uvědomit, že použití tohoto přidržovacího zařízení se neomezuje výhradně na přidržování prsu a může být použito například i pro jiné části těla jako je břicho, svaly nebo dokonce celé tělo jako v případě malých dětí nebo dalších biologických objektů. Biologický objekt jako je prs může být v zařízení podle vynálezu umístěn mezi jednu nebo více flexibilních, elastických pružných membrán které tvoří části nafukovacího vaku. Ve výhodném provedení podle vynálezu je použit jeden flexibilní, elastický pružný člen (měkký přidržovací člen). Prohlídka se provádí za řízeného vnějšího tlaku a tím se předejde mnoha problémům spojeným s dosavadními tvrdými deskovými přidržovací, používanými v mamografii nebo v zařízení optické mamoskopie. Řízení vnějšího tlaku spolu s optickým systémem dynamického • · · 9 V 9* · 9 ** • 9 « 9 0 0 9 0999
9 909 » 0 9 9909··· *0 9999 999
9 9 99 99*9 ·· 9 funkčního zobrazovacího systému pracuje ve shodě a spolupráci s netuhým přidržovacím zařízením podle vynálezu
Popis podstaty vynálezu zahrnuje několik různých příkladů provedení, včetně tří způsobů nastavení pružné membrány, stejně jako její vyměnitelnosti, na které se však vynález neomezuje. Vynález odstraňuje problémy spojené s dosavadními technikami preventivního zjišťování karcinomu prsu, jejichž příklady byly popsány výše a umožňuje, aby se technika preventivního zjišťování karcinomu prováděla bezpečným, levným a vysoce přesným způsobem.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále přiblížen pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje schematicky pohled zboku v částečném řezu zařízením pro dynamickou funkční mamoskopii podle vynálezu, obsahující netuhý přidržovací člen podle vynálezu v obecném provedení, obr. 2 znázorňuje schematicky pohled z čela v částečném řezu na zařízení pro dynamickou funkční mamoskopii podle vynálezu z obr. 1, obsahující netuhý přidržovací člen podle vynálezu, obr. 3 ie blokové schéma hlavních elektronických součástí zařízení pro dynamickou funkční mamoskopii podle vynálezu, obr. 4 je pohled na jiné provedení zařízení podle vynálezu podle vynálezu s upraveným provedením netuhého přidržovacího členu podle vynálezu pro vyšetřování prsu, obr. je detailní pohled na provedení z obr.4 zepředu, obr. 6 je příčný řez pružnou membránou, která obsahuje oddělení pro lepší řízení regulovaného tlaku, obr. 7 je schematické znázornění dalšího příkladu provedení podle vynálezu, které zahrnuje použití symetrického netuhého přidržovacího prvku, obr. 8 je schematické znázornění ještě jiného příkladu provedení podle vynálezu, které zahrnuje použití samostatného pružného členu a skenovací zařízení, obr. 9 je schematické zobrazení paprskového skenovacího zařízení a obr. 10 je rozložený obrazový pohled vyjímatelného měkkého přidržovacího prvku použitého s vynálezem.
• · 4
4· · 4
4 4 4
4 4·4
4 ·
4 4 4
- 6 • 4 ·
4·· • 44 •4 44··
Příklad provedení vynálezu
Zařízení pro dynamickou funkční optickou mamoskopii (DFOM) s netuhým nebo měkkým přidržovacím prvkem, který je do něho začleněn, je popsáno zejména ve vztahu k obr. 1 až 3. Pro základní pochopení dynamických funkčních zobrazovacích systémů a jejich použití při mamoskopii lze učinit odkazy na výše citované US patenty 5865167, 5747789 a 5730133. Všechny tyto patenty, které náleží přihlašovateli, jsou pojaty do popisu a neomezují nijak vynález. Dále, kvůli lepšímu ujasnění vynálezu, jsou v celém popisu i výkresech uvedeny stejné vztahové značky pro identické ío součásti.
Podle vynálezu a s odkazem na obr. 1 a 2 výkresů je vyšetřovaný objekt nebolí prs 10 jemně stlačen mezi přednostně jednu netuhou, elastickou pružnou membránu 1, považovanou za měkký přidržovací prvek, připevněnou k transparentní desce 2 s výhodou vyrobené z plexiskla pro vytvoření nafukovacího vaku 1. Jak je vidět z obr. 2, membrána 1 je usazena v rámu 5 vyrobeném z netransparentních členů nebo desek 5', který umožňuje její nastavení vůči základové podpěře 3. Tento typ membrány 1 coby netuhého přidržovacího prvku podstatně snižuje nepříjemný pocit pacienta během vyšetřování, ve srovnání s tím, jak tomu bylo dříve při použití tuhých desek nutných při dřívějších mamografických postupech.
Řešením podle vynálezu je možné vyšetřovat každý prs zvlášť se samostatným netuhým přidržovacím prvkem nebo použít dvojici takových prvků a připojených součástí podobným způsobem, jaký je popsán v US Pat. 5730133.
Je třeba si dále uvědomit, že tyto přidržovací prvky mohou být rovněž sestaveny pro přidržení jiných částí těla (biologických objektů) nebo celého těla jako v případě malých dětí. Zdroj 14 světla blízkého infrazáření (NTR) prosvěcuje objekt, v tomto případě prs 10, zatímco vak T doléhá na prs 10. Optické zaznamenávací zařízení 12 zahrnuje CCD kameru 15 s optickou čočkou 16 a prvkem dynamického rozhraní tedy tvořičem rámců neboli paketovač 23 pro získání sekvencí optických snímků pro přenos do běžného ·
• ···*
- 7 ·· · · · · · · < « ··· · t * 9 • « · · · · »· «· ·· ♦··· počítače 25, kterým může být osobní PC počítač. Jak je nakresleno na obr. 3, počítač 25 přes prvek rozhraní 24 a pneumatickou jednotku 20 řídí tlak vyvíjený kompresorem 21 ve vaku T a přes jednotku 22 elektronického rozhraní řídí podmínky osvětlení, vytvářené osvětlovacím přístrojem nebo světelným zdrojem 14. Zaznamenávací zařízení je využito pro měření a analyzování relativních prostoro-časových odchylek intenzity světla procházejícího prsem 10 vlivem modulace optických parametrů {pohlcování a rozptyl) tkáně prsu při jeho biologickém fungování (krev, okysličování a poměr metabolické rychlosti přerozdělování). Plošinové zobrazovací zařízení 60 je io nastavitelné tak, aby se zobrazovací plošina 62 mohla zvedat či snižovat a tak se přizpůsobit různé výšce lidí. Nastavitelnost plošiny je umožněna posuvným zařízením 64, zahrnujícím běžný motor 66 a řazení 68. Kamera 15 může být posouvána ve vztahu k základové podpěře 3 pomocí mechanického kolejnicového zařízení 70, uspořádaného ze součástí 72 a 74, použitých v kombinaci s brzdou nebo zámkem 76. To umožňuje uživateli upevnit nastavení mezi rámem 5 a základovou podpěrou 3. Tyto dva znaky seřízení podle vynálezu umožní jak nastavení přidržovacího prvku vzhledem k výšce pacientky, tak nastavení vzhledem k velikosti prsu pacientky. Aby se vyjádřily spojité časové sekvence optických zobrazení, zaznamenávají se po rozdílně malých intervalech v porovnání s časovými konstantami fysiologické dynamiky tkáně, tj. několik rámců za sekundu je vhodná rychlost. Rámcové sekvence jsou akumulovány v paměti počítače. Relativní časová odchylka intenzity, tj. časová značka (TS) se vypočítá dvěma způsoby: 1) odečtením prvního rámce z jakéhokoliv následného a normalizováním rozdílu distribuce intenzity dle prvního rámce nebo 2) provedení logaritmu derivace následných rámců. Aby se objevil patologický funkční kontrast, aplikuje se různými způsoby funkční segmentace (FS), včetně příčné korelace funkční segmentace přes zobrazení. Jak bylo zmíněno dříve, měkký přidržovací prvek podle vynálezu je v podstatě účinnější, než dřívější přidržovací prvek pro zkoumání funkčních fyziologických parametrů měkké tkáně, protože je na vyšetřovaný objekt aplikován tlak, který řídí hemodynamiku tkáně a tím související parametry jako je elasticita tkáně, okysličování, metabolická rychlost, dýchání kůže atd. Navíc, protože měkký přidržovací prvek podle vynálezu je přirozeně φ · · φ φφφφ
- 8 «· • · « φ v *· · Φ φ
φφφφ kompatibilní s měkkou tkání a nepůsobí bolest ani nepříjemné pocity pro pacienty, představuje zlepšení oproti dřívějším přidržovacím prvkům používaným při vyšetření prsu.
Nejúčinnější použití měkkého přidržovacího prvku podle vynálezu při vyšetřování prsu pomocí dynamického funkčního optického zobrazování spočívá v prosvěcování neboli reflektometrickém zobrazování. Měkký přidržovači prvek lze také použít pro dynamické funkční zobrazování břišní dutiny (reflektometrickým zobrazováním) a svalů (jak prosvěcováním tak reflektometrickým zobrazováním). Měkký přidržovači prvek lze také použít pro mírné znehybnění během dynamického funkčního optického zobrazováni při vyšetřování mozku, břicha a dokonce celého těla v inkubátorech novorozenců.
Jak je nakresleno na obr.1 a 2, pro elastickou flexibilní membránu 1 se dává přednost silikonovému filmu o tloušťce 30- 150 pm. Takový silikon se po nafoukntí vaku T natáhne a tím ztenčí aby se stal dostatečně průsvitným pro provedení funkčního zobrazování, když prostorové řešení není tak kritické. Skutečně, silikonový film nepřekáží šíření světla více, než difusní tenká vrstva kůže. Může se použít rovněž silnější silikonový film o tloušťce přibližně 100300 pm, nebo plastový film (například polyetylenový film o tloušťce 2020 50 pm).
Jak je nakresleno na obr. 6, vak 1' může být vyroben z několika sekcí materiálu a tím ještě dále řídit stlačení. Tím vzniká možnost stlačování vybraných částí prsu nebo objektu pro řízení rozdělení tloušťky prsu nebo jiného vyšetřovaného objektu nebo pro docílení rovnoměrnosti tloušťky prsu stlačeného v měkkém přidržovacím prvku. Zejména je užitečné koncentrovat tlak do okolí patologické oblasti prsu. Docílení rovnoměrnosti tloušťky objektu (prsu) má přímý vliv na intenzitu světla procházejícího objektem, což je důležité pro nutné zvětšení dynamického rozsahu zaznamenávacího zařízení, jak bude dále popsáno. Zde by mělo být poznamenáno, že pouzdro pro přidržovači prvek může být otočné, aby světlo procházelo prsem v jakémkoliv i * i i · * · ··· · »
- 9 směru. Navíc membrána nemusí být vyrobena jen ze silikonu, ale také z jiného vhodného transparentního filmu, jako je například polyetylén, latex.
Před začátkem vyšetřování se nastaví plošina 62 do takové výšky, aby se přizpůsobila pacientovi. Objekt, zejména prs 10 se umístí na základovou podpěru 3 tak, že hrudní stěna bude v kontaktu s touto základovou podpěrou
3. Základová podpěra 3 může být také nastavitelná kolem bodu otáčení 7 (volitelně) s optimálním úhlem umístění prsu mezi základovou podpěrou 3, spodní podporou 6 plošiny 62, který je asi 20-30 stupňů. Zobrazovací zařízení 26 se umístí tak, aby v membrána 1 přišla do kontaktu s prsem 10. Potom se ío prs pokryje silikonovou membránou 1 vaku T, který se nafoukne na počáteční tlak asi 2-5 mm Hg. Jakmile je rám 5 na svém místě, může být zajištěno upínacím mechanismem 76. Tlak ve vaku 1' se zvýší na 5-10 mm Hg, právě před započetím vyšetřování prsu. Během vyšetřování je vak f nahuštěný a jeho tlak je řízen ovládacím ventilem 13 a tlakoměrem 11, který monitoruje celý postup.
Měkký přidržovací prvek podle vynálezu s elastickou, pružnou membránou 1 je aktivní a interaktivní částí jak způsobu dynamické funkční optické mamoskopie (DFOM), tak zařízení pro provádění tohoto způsobu podle vynálezu, jak je popsáno dále. Během počáteční části vyšetřování se provede jemné stlačení prsu pomalým nafouknutím vaku Γ (0,5-2mm Hg/sec) z počátečního tlaku 5-10 mm Hg až na 10 - 60 mm Hg (tento tlak je větší, než jeden řád magnitudy, menší než úroveň tlaku používaného v mamografii). Časové hodnoty optického zobrazování během tohoto postupu ukáže rozdílnosti (kontrast) ve stlačitelnosti tkáně. Méně stlačitelná oblast (patrná) sníží méně tloušťku a tak je méně průsvitná během stlačení. V méně zřejmých případech jiný mechanismus, tj. rozdíl v mechanické impedanci tkání určuje podmínky fysiologických tekutin (krev a lymfatické tekutiny) tj. žilní a lymfatická rezistence vůči odmítnutí krve a fysiologických tekutin může odhalit patologii. Podle dalšího možného scénáře by se mohl zvednout tlak rychle, například 3-10 mm Hg/sec na jednu sekundu a hned potom zkoumat reakci tkáně během asi 20 - 40 sec. při tomtéž zvýšeném tlaku. Takový postup vytvoří dynamický kontrast mezi patologickou a normální tkání. Je také ♦
9 ··· * « · · • ··· · ·
9· «9 * · · · «••9 ·· · možné kombinovat několik postupných kroků zvýšení tlaku. Například čtyři kroky zvýšení tlaku každý asi 3-7 mm Hg/sec, kdy se začalo na úrovni 5-10 mm Hg s trváním 30 - 40 sec na hladině tlaku mezi jednotlivými kroky pro zkoumání hodnot zobrazování. Jiná alternativní postupy mohou být rovněž využity. Doba kolísání tlaku výše popsaná se blíží době spontánních změn obsahu krve v prsu, takže je možné synchronizovat vnější kolísání tlaku s těmito vnitřními změnami v reálném čase, založeném na zpětné vazbě změn v malé intenzitě. Takový interaktivní postup podstatně zvýší možnost objevit patologické změny.
ío Zápis tlaku může rovněž zahrnovat výzkum vyhodnocování zobrazení dynamické funkční optické mamoskopíe (DFORM) po jednom nebo několika zvýšeních tlaku nebo skocích nebo po ukončení posledního skoku tlaku nebo jeho zvýšení, tj., když už je tlak stabilizován po dobu 3-10 minut na hladině tlaku. Během fáze hladiny tlaku, za konstantního tlaku, provádí se vyhodnocování při konstantním tlaku, aby se určil případný kontrast v dlouhodobé reaktivitě tkáně. Po výše popsaném vyšetření nebo vyhodnocení konstantní tlak neboli hladina tlaku může být snížena postupnými kroky směrem dolů nebo skoky, jediným snížením tlaku nebo postupnými poklesy íiaku, dokud se nedocílí počáteční tlak 5-10 mm Hg. Načež se provede postupné vyšetřování nebo vyhodnocování při hladině tlaku 5-10 mm Hg po doby 3-10 minut, aby se objevil jakýkoliv případný kontrast v dlouhodobě uvolněné tkáni.
Kromě vnějších tlakových testů vedených s výše popsanou silikonovou membránou i, mohou být použity také jiné stimuly jako je hypoxy, hyperkopny, příjem glukózy a zejména senzorické testy z prsní bradavky (hlavní senzorická oblast prsu). Hodnota zobrazení po takových testech v měkkém přidržovacím prvku bude zahrnovat dvě modality. Je možné poznat ze základní analýzy výše popsané, že poměrná změna intenzity procházející prsem v měkkém přidržovacím prvku AI/l(x,y,t,A) se rovná
Al/l(x,y,t,A) = K X D(AK/K + AD/D)
- 11 • 444 4 · • 4 444 4 4 · · • · 4 4 * *
4· 44 ·· ····
4 <444 · · ♦ 4 · kde (x,y) jsou souřadnice obrazových bodů, t představuje čas, λ představuje vlnovou délku světla, D je tloušťka stlačeného prsu, K je koeficient zeslabení světla, v násobném rozptýlení media je roven čtverci kořene (3Ks x Ka), kde Ks je koeficient rozptylu světla, Ka je koeficient absorbence. První podíl ΔΚ/Κ zobrazuje modulaci optických parametrů tkáně změnami krve a okyslíčení, vyvolaných přímo testy. Druhý podíl Δϋ/D zobrazuje rozdíl variací objemu prsu a tvaru, způsobený přerozdělením krve a lymfatických tekutin v prsu, vyvolaný testy.
Je rovněž důležité si uvědomit, že využití netuhého přidržovacího prvku ío podle vynálezu otevírá možnosti dalších projektů pro patologii, například relativně dočasné změny světelné intenzity přenesené objektem jako je prs ΔΙ/l (x,y,t) jsou úměrné kolísání světelného zeslabení tkání prsu Δ(Κ X D), kde K(x,y,t) je koeficient zeslabení tkáně kombinovaný s rozptýlením a absorbcí a D(x,y,t) je tloušťka prsu; Δ(Κ X D) sestává ze dvou kontributorů ΔΚ X D a AD
X K: První kontributor je zodpovědný za běžnou projekci optické difúze a přídavný druhý kontributor představuje novou možnost - dynamickou optickou deformoskopii (DOD). Dynamická optická deformoskopie (DOD) odráží patologii na základě rozdílů v dynamické stlačitelnosti tkáně. Je to ve skutečnosti mechanická projekce patologie z nioubky tkáně, takže prostorové rozlišení není omezeno světelnou difúzí. Tento nový, přídavný způsob dynamické funkční optické mamoskopie (DFOM) je podobný pohmatu, ale s tou výhodou, že je objektivní a dokonce důležitější, protože je dynamickým zobrazovacím způsobem, který objevuje nejen statické hmoty, ale také dynamické vzorce stlačitelnosti tkáně. Tyto vzorce odrážejí odpovídající dynamické funkční vzorce cirkulace krve (a lymfatických tekutin) v prsních žlázách nebo v jiném vyšetřovaném objektu. Taková dynamická palpaskopie otevírá možnosti zápisu údajů o dynamických vlastnostech prsní žlázy, specifických pro různé fyziologické podmínky a to s vysokou přesností a jejich ukládání do počítačové paměti.
Pro uskutečnění výše uvedeného postupu, je nutný koherentní laserový zdroj a zařízení pro projekci některého typu interferenčního vzorce (mřížkového nebo rastrového) na povrch membrány, která překrývá prs. Dále
999
9« ·
• t · « · * · • 9 999 999 9 • 9 9 9 9
99 ·· ···· je nutné využít CCD pro záznam dynamických změn parametrů mřížky nebo rastru během stlačení prsu nebo jeho spontánní činnosti. Takový způsob a zařízení dává lepší možnost pro dynamickou optickou deformoskopii prsu nebo jiných částí těla, v reflexním režimu; přičemž citlivost je dostatečná pro záznam dynamiky redistribuce krve v kůži jako alternativa k podstatně nákladnějšímu způsobu termovize pomocí infračerveného záření.
Použitím tlaku, který osciluje, je možné vyvolat periodické změny deformace prsu AD(x,y), zaznamenaných dynamickou optickou deformoskopii (DOD). To poskytuje možnost získat distribuci absolutních hodnot pro snížení ío koeficientů K(x,z) pro různé vlnové délky a distribuci objemu krve a okysličení a metabolické rychlosti zápisem relativních změn intenzity světla, prosvětlujícího prs, Al/I(x,y) Κ(χ,ζ) X ÁD(x,y). Periodické kolísání deformace vede ke zvýšení přesnosti pomocí hustoty synchronního zapisování.
Vynález popisuje dále příklady provedení, na které však není omezen. 15 Například obměny typů použitých osvětlovacích těles, dva z nich jsou uvedeny na obrázcích. Jeden je sada 14 LED (světlo emitující dioda), nakreslená na obr. 1a druhý je znázorněn v čárkovaném obdélníku, jako osvětlovací těleso 9 s optickým vláknem. Navíc může být použit také prohlížecí mechanismus, jaký je nakreslen na obr. 8.
Sada 14 světlo emitujících diod (LED) může být vytvořena, například z několika (až 127) sekcí, jejichž intenzita je nezávisle řízena elektronickou jednotkou 22 pro vyrovnání rozložení intenzity na prvním rámci před začátkem testu. Je nutné rozšířit dynamický rozsah zaznamenávacího zařízení pro získání vysoké přesnosti. Příklady rozsahů pro čtyři vybraná spektrální pásma jsou vlnové délky 0,6 - 0,78 pm, 0,78 - 0,82 pm, 0,82 - 0,93 pm a 0,93-1,2 pm. Rozsah 0,6 - 0,78 pm je specifický pro absorbanci žilní krve, která je mnohem silnější v rakovinových tkáních. Toto pásmo je velmi citlivé na změny v okysličení tkáně. Rozsah pásma isobestic? bodu 0,78 - 0,82 pm pro absorbanci oxi- a dezoxihemoglobinu je citlivá jenom na změny objemu krve a tak se doporučuje pásmo 0,6 - 0,78 pm a 0,82 - 0,93 pm pro oddělení kontribucí objemu krve a změn okysličení. Pásmo 0,93-1,2 pm je citlivé na • · · * b b···· b · · «« · ··· • · • · · • b • · ·· • · » ♦ · · · • · * ·· ···<
obsah vody a teplotu, přičemž jak voda, tak teplota jsou v rakovinové tkání zvýšeny oproti normální tkáni. Z výše uvedených důvodů světlo emitující diody LED se čtyřmi zmíněnými vlnovými délkami byly rozmístěny ve skupinách podél osvětlovacího tělesa J4. Podobné světelné diody LED (jedna z každé skupiny) jsou zapínány střídavě, aby se získal multispektrální rámec, přičemž jsou postupně zaznamenávány čtyři spektrální subrámce. Například pro multispektrální dynamické zobrazování s rychlostí jeden rámec za sekundu, měly by být za sekundu zaznamenány tři různé spektrální subrámce. Intenzita osvětlení byla nastavena na ne více než 30 mW/cm2/sec, ío aby bylo vyloučeno jakékoliv zahřívání nepříjemné pro pacienta. Jak je jasně nakresleno na obr. 2, byla použita netransparentní clona jako ochrana proti pronikání osvětlovacího světla v blízkosti prsu.
Použití alternativního osvětlovacího tělesa 9 s optickým vláknem je rovněž nakresleno na obr. 2 v čárkovaném rámečku. Osvětlovací těleso 9 s is optickým vláknem zahrnuje světelný zdroj, jako je halogenová lampa 28, filtrační kroužek 29 se střídavě výměnnými filtry 30 řízenými z klávesnice PC počítače, které odpovídají spektrálním pásmům, jak bylo dříve vysvětleno, odrazový tepelný filtr 31 a vedení 32 optického vlákna.
Zaznamenávací zařízení pro systém dynamické funkční optické 2o mamoskopie podle vynálezu jak bylo vysvětleno výše, získává maximum přesnosti pro měření relativních časových změn intenzity v průběhu optického zobrazování. Pro tento účel by mělo být použito CCD s maximálním rozměrem zobrazovaných bodů, pixelů, 128x128 pixelů je přiměřené, protože dynamické funkční optické zobrazování je méně odkázané na prostorové roziožení, než v morfologickém zobrazování. Pro další zvýšení dynamického rozsahu by měla být intenzita v prvním rámci maximálně vyrovnána. Za tímto účelem, je k tomu navíc vyrovnání pomocí řízeného vícedílného osvětlovacího tělesa 14 a vyrovnání tloušťky stlačeného prsu pomocí řízeného nafouknutí vícedílného vaku f Je li třeba, pak řízená optická transparence může být získána pro konečné vyrovnání intenzity před CCD použitím například filmu 18 tekutého krystalu, jak je nakresleno na obr. 6 a jak bylo výše vysvětleno..
• * * • ··· • ·
9« 9· • 9 9 • ···*
- 14 *9
9 9 •9 9999
Je rovněž důležité vyloučit rozptýlené světlo, zejména jeho dočasné změny během funkce zařízení. Proto se podle vynálezu používá neprůsvitné stínítko 26 s transparentním oknem 2 pro CCD a spektrální filtr 17 schopný odfiltrovat světlo o vlnové délce menší, než 0,6 pm (které nemůže projít prsem). Membrána 1 je připevněna k obvodu zobrazovacího zařízení 26 přiléhajícího na hrudní stěnu při vyšetřování prsu.
Dále k výše uvedeným skutečnostem přibývá podle vynálezu fakt, že projekce zepředu je pro vyšetření prsu velmi důležitá, protože fungování prsu a morfologie jsou symetrické kolem bradavky. Návrh netuhého nebo měkkého ίο přidržovacího prvku podle vynálezu pro vyšetřování zepředu je nakresleno v příkladu provedení na obr. 4 a 5. V tomto případě silikonová membrána 1 stlačí prsy proti hrudní stěně pacientky. Aby bylo možné toto zajistit, musí k hrudní stěně nebo jiné vyšetřované části těla být podle vynálezu připevněno zobrazovací zařízení 26 jakýmikoliv vhodnými zajišťovacími prostředky, například popruhem nebo lepidlem. Pro osvětlování se posupuje tak, že se pod prs umístí transparentní plastový adaptér 33, vybraný z řady adaptérů různých velikostí a tvarů určených pro různé velikosti prsů a tvarů. Plastový adaptér 33 se spojí s vedením 32' optického vlákna, poskytujícího světlo ze zdroje 32, jak je nakresleno na obr.4 a 5. Optické záznamenávaci zařízení 12 je podobné zařízení nakreslenému na obr. 1 a je umístěno v těsném sousedství transparentního okna 2'.
Na obr. 7 je nakreslen další příklad provedení podle vynálezu, znázorňující symetrický design netuhého přidržovacího prvku podle vynálezu, začleněného do zařízení dynamické funkční optické mamoskopie (DFOM).
Podrobněji, v tomto příkladu provedení jsou pružné membrány 39 a 39' v podstatě stejné a vytvořené ze dvou oddělených, tvarem zrcadlově obrácených dílů A a B. Tyto díly jsou vyrobeny z příslušných neprůsvitných částí rámu 37 a 37', a příslušných transparentních oken 38 a 38', ke kterým jsou pružné membrány 39 a 39' připevněny. Transparentní okna jsou v optické ose s optickým zdrojem 40, 40' a detekčním zařízením a 42, 42'. Membrány 39 a 39' jsou řiditelně nahuštěné tlakovým zařízením • ···
- 15 * t * · • · ··· · « ·· »· • · ·* ··· • · · ·· · (neznázorněno) podobným zařízení, které bylo použito pro řiditelné nahuštění membrán 1 a 4 v obr. 1.
Netuhé přidržovací zařízení typu jako na obr. 1 se použije v první řadě u ležící pacientky a pokud symetrie prsu kolem bradavky není narušena vahou prsu. Oba díly A a B jsou drženy pohromadě pružnými členy 44 a 44', které umožňují, aby byly rámy nastavitelné vůči sobě navzájem, když se umisťují kolem prsu nebo jiného vyšetřovaného objektu. V příkladu provedení podle vynálezu, nakresleném na obr. 7 je symetrické uspořádání optických nebo světelných zdrojů 40 a 40' a detekčních zařízení 42 a 42'. Toto ío nastavení umožňuje prohlížení obou stran objektu nebo prsu současně pomocí střídání (rámec po rámci) zapínáním světelných zdrojů 40, 40' a detekčních zařízení 42, 42'. Světelné zdroje a detekční zařízení použitá v tomto příkladu provedení podle vynálezu jsou identická pokud jde o tvar a mají v sobě včleněny podobné součásti, jak je nakresleno na obr. 1. Ve i5 spojení s nimi jsou použity paprskové směrovače (částečně odrazové) 46 a 46' a sice jak ke přímému, tak k přesměrovanému záření světelného zdroje do vyšetřovaného objektu a z něho. Je pochopitelné, že v tomto příkladu provedení slabý zdroj (zdroje) a světelný detektor (detektory) jsou umístěny na téže straně.
Na obr. 8 je nakreslen příklad provedení podle vynálezu, který zahrnuje jediný pružný člen 39 připevněný k neprúsvitnému rámu 37 a transparentní okno 38 spolu se skenovacím zařízením 50 pro světelnou emisi ze zdroje 52. Skenovací zařízení umožňuje, aby světelný zdroj mohl být ve formě jediného zdroje snímaného přes předem zvolenou oblast prsu nebo vyšetřovaného objektu. Detekční zařízení je začleněno do příkladu provedení nakresleného na obr. 8, s výhodou na téže straně prsu, kde je zdroj. Je zde použit částečně odrazivý směrovač 36 paprsku stejně jako v příkladu provedení z obr. 7.
V odrazovém režimu je zdroj umístěn na stejné straně a je použit pro zápis radiálního rozložení intenzity kolem osvětlovacího paprsku, aby se získala nutná distribuce fýziologických pigmentů (krve, kyslíku atd.) přes předem zvolenou hloubku v osvětlené oblasti.
• ····
- 16 4 · « 4 · · · ··· ♦ · · • · · · · · «· 4> ♦* ····
Za účelem vyloučení přetížení CCD může být požadováno zvláštní optické stínění (stínování) centrální části obrazu před CCD, tj. jasně osvětlené oblasti paprsku narážejícího na povrch prsu. Před CCD 42 může být umístěn nelineární filtr 54, transparentní z tekutých krystalů (nebo jiný), s inverzní závislostí transparence na intenzitě světelného zdroje. Běžná funkce příkladů provedení z obr. 7 a 8 je podobná funkci příkladů provedení uvedených na obr. 1 a 2.
V režimu prosvětlování je použit netuhý přidržovací prvek v kombinaci s jednokanálovým fotodetektorem, umístěným na druhé straně prsu pro zápis ío integrální intenzity prosvětlujícího světla pro různá místa osvětlovacího paprsku. To umožňuje vyšetřit patologii, která se nachází blíže k straně osvětlování prsu. Na obr. 9 je schematicky nakreslena sada 60 pro mamoskopii, která má skenovací světelný paprsek 62. Semitransparentní zrcadlo 64 umožňuje připojení jednokanálového fotodetektoru integrální intenzity přenášené prsem 66 se záznamem obrazů prsu CCD kamerou 68.
Všechny příklady provedení podle vynálezu mohou být opatřeny odnímatelnou elastickou, pružnou membránou 1. Typické zařízení je v rozložené formě nakresleno na obr. 10. Membrána 1 je orámována pouzdrem 81, vyrobeným přednostně z kovu, ale také, například z plastu nebo silikonu.
Zdroj 82 tlaku je uložen v pouzdru 5 kamery. Pouzdro 81 membrány je napojeno na zdroj tlaku 82 pomocí jakéhokoli běžného těsnění 83. Dvířka 84 pouzdra kamery, která zachycují pouzdro 81 membrány mezi těsněním 83 a dvířky 84. Dvířka 84 poskytují dostatečnou tlakovou sílu, aby umožnily vytvořit tlakové těsnění.
Ačkoliv vynález popisuje několik příkladů provedení, je nasnadě, že se vztahuje na všechna provedení, která spadají do rámce tohoto vynálezu.
Claims (21)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zařízení na dynamické funkční zobrazování biologických objektů , vyznačující se tím, že obsahuje netuhý přidržovací člen objektu pro použití5 při vyšetřování objektu, přičemž tento přidržovací člen obsahuje: zobrazovací plošinu, první a druhý člen, pohyblivě uložené vůči plošině a vůči sobě navzájem; manipulační prostředky spojené s prvním členem pro řízení jeho pohybu vůči plošině a vůči druhému členu; pružnou membránu připevněnou k prvnímu členu, přičemž tato membrána tvoří nafukovatelný ío díl pro přidržování objektu mezi tímto nafukovatelným dílem a druhým členem; prostředky funkčně připojené na nafukovatelný díl pro řízení nafukování tohoto dílu; zdroj elektromagnetického záření opticky spojený se druhým členem pro poskytování paprsku světla objektu; pružnou membránu a části prvního a druhého členu, které jsou transparentní vůči15 tomuto elektromagnetickému záření; a optické detekční zařízení opticky vyrovnané v ose se zdrojem elektromagnetického záření procházejícího objektem a/nebo objektem zpět rozptýleného.
- 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím , že zobrazovací plošina je nastavitelná tak, že se přizpůsobí různým rozměrům osoby.20
- 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím , že pružná membrána je rozebíratelně připevněna k prvnímu členu.
- 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím , že zobrazovací plošina je nastavitelná tak, že se přizpůsobí různým rozměrům osoby.
- 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím,že prostředky ovládání25 pohybu obsahují kolejnicové zařízení včetně upínacího dílu.
- 6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím , že pružná membrána je vyrobena v sekcích.
- 7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím,že zdroj elektromagnetického záření je umístěn v těsném sousedství druhého « · členu a že optické detekční zařízení je umístěn v těsném sousedství pružné membrány.
- 8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím , že obsahuje prostředky pro zajištění prvního a druhého členu v předem určené poloze vůči sobě5 navzájem.
- 9. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím , že pružná membrána má tloušťku v rozmezí 30 - 300 mikronů.
- 10. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zdroj elektromagnetického záření je ve formě sady světlo emitujících diod.ío
- 11. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zdroj elektromagnetického záření je ve formě osvětlovacího tělesa s optickým vláknem
- 12. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že dále obsahuje prostředky pro řízení intenzity každé světlo emitující diody v sadě a že i5 sada produkuje elektromagnetické záření alespoň různých pásem spektra.
- 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím,že zde jsou čtyři oddělená pásma spektra elektromagnetického záření, přičemž jedno je v rozmezí 0,6 - 0,78 pm, další je v rozmezí 0,78 - 0,82 pm, další je v rozmezí 0,82 - 0,93 pm a další je v rozmezí 0,93-1,2 pm.20
- 14.Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím,že tento netuhý přidržovací člen je v kombinaci se zařízením pro provádění dynamického funkčního zobrazování objektu.
- 15.Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím,že tímto objektem je ženský prs.• * • « « *··«
- 16. Způsob použití zařízení podle nároků 1 až 15, kdy se využije netuhý přidržovači člen během vyšetřování objektu pomocí dynamického funkčního zobrazování, přičemž netuhý přidržovači člen má plošinu,5 nafukovací díl zahrnující pružnou membránu a podpěru, vyznačující se tím , že zahrnuje následující kroky: nastavení plošiny pro přizpůsobení se vyšetřované osobě; nastavení polohy nafukovacího dílu vzhledem k podpěře, nahuštění dílu na předem určený tlak; a řízené nafukování
- 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím,že dále zahrnuje krok ío postupného nafukování dílu během počáteční fáze vyšetřování.
- 18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím , že dále zahrnuje kroky: rychlé nahuštění dílu na další předem určený tlak a udržování tohoto dalšího předem určeného tlaku po předem zvolenou dobu během vyšetřování.15
- 19.Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím , že dále zahrnuje kroky, nahuštění dílu v sérii několika postupných kroků na sérii nových předem určených tlaků a udržování každého z nových předem určených tlaků po předem zvolenou dobu během vyšetřování.
- 20. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím , že první předem určený20 tlak je v rozmezí 30 - 80 mmHg.
- 21. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím ,že jiný předem určený tlak je v rozmezí 2 - 5 mmHg.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/873,855 US6587578B2 (en) | 1997-03-21 | 2001-06-04 | Dynamic-functional imaging of biological objects using a non-rigid object holder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20046A3 true CZ20046A3 (cs) | 2004-06-16 |
Family
ID=25362462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20046A CZ20046A3 (cs) | 2001-06-04 | 2002-06-03 | Zařízení na dynamické funkční zobrazování biologických objektů a způsob jeho použití |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6587578B2 (cs) |
| EP (1) | EP1514223A1 (cs) |
| JP (1) | JP2004534576A (cs) |
| CZ (1) | CZ20046A3 (cs) |
| HU (1) | HUP0401966A2 (cs) |
| SK (1) | SK42004A3 (cs) |
| WO (1) | WO2002099733A1 (cs) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7822457B2 (en) * | 2003-11-25 | 2010-10-26 | General Electric Company | Compression paddle membrane and tensioning apparatus for compressing tissue for medical imaging purposes |
| US7742796B2 (en) * | 2005-10-25 | 2010-06-22 | General Electric Company | Breast immobilization device and method of imaging the breast |
| US7688991B2 (en) * | 2006-05-24 | 2010-03-30 | Phonak Ag | Hearing assistance system and method of operating the same |
| DE102006038163A1 (de) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Siemens Ag | Kompressionseinrichtung und Verfahren zur Einstellung eines Kompressionsdrucks |
| JP2010502981A (ja) * | 2006-09-07 | 2010-01-28 | 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 | 受容ボリュームのための適合させられた縁部を用いた光トモグラフィ測定 |
| CN101784226A (zh) * | 2007-08-15 | 2010-07-21 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 结合匹配介质使用的设备和成像系统 |
| DE102008011154B4 (de) * | 2008-02-26 | 2010-05-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Kompressionsvorrichtung für ein Mammographie-Röntgengerät |
| US9186128B2 (en) | 2008-10-01 | 2015-11-17 | Covidien Lp | Needle biopsy device |
| US9782565B2 (en) | 2008-10-01 | 2017-10-10 | Covidien Lp | Endoscopic ultrasound-guided biliary access system |
| US8968210B2 (en) | 2008-10-01 | 2015-03-03 | Covidien LLP | Device for needle biopsy with integrated needle protection |
| US11298113B2 (en) | 2008-10-01 | 2022-04-12 | Covidien Lp | Device for needle biopsy with integrated needle protection |
| US9332973B2 (en) | 2008-10-01 | 2016-05-10 | Covidien Lp | Needle biopsy device with exchangeable needle and integrated needle protection |
| US11259759B2 (en) | 2011-11-18 | 2022-03-01 | Hologic Inc. | X-ray mammography and/or breast tomosynthesis using a compression paddle |
| JP6157491B2 (ja) * | 2011-11-18 | 2017-07-05 | ホロジック, インコーポレイテッドHologic, Inc. | 造影と患者の快適性とを改善する膨張性ジャケットを備えた圧迫パドルを用いたｘ線マンモグラフィーおよび／または乳房トモシンセシス |
| WO2014176445A2 (en) | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Stango Timothy R | X-ray mammography and/or breast tomosynthesis using a compression paddle |
| US9782135B2 (en) | 2011-11-18 | 2017-10-10 | Hologic, Inc. | X-ray mammography and/or breast tomosynthesis using a compression paddle |
| EP2945529A4 (en) * | 2013-01-17 | 2016-02-24 | Eclipse Breast Health Technologies Inc | SYSTEMS AND METHODS FOR NON-INVASIVE HEALTH MONITORING |
| CN104523229A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-22 | 宁波杜比医疗科技有限公司 | 一种乳腺癌诊断设备的图像获取系统 |
| AU2016272892B2 (en) * | 2015-06-03 | 2020-08-27 | Novaura S.R.L. | Diagnostic imaging system comprising a device for facilitating breast examinations |
| CN105769126A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-07-20 | 宁波杜比医疗科技有限公司 | 一种动态光学医学功能性成像的led光学系统 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4691333A (en) | 1985-12-27 | 1987-09-01 | Gabriele Joseph M | Breast compression and needle localization apparatus |
| US4943522A (en) | 1987-06-01 | 1990-07-24 | Quidel | Lateral flow, non-bibulous membrane assay protocols |
| US4998270A (en) | 1989-09-06 | 1991-03-05 | General Electric Company | Mammographic apparatus with collimated controllable X-ray intensity and plurality filters |
| US5204253A (en) | 1990-05-29 | 1993-04-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method and apparatus for introducing biological substances into living cells |
| US5467767A (en) | 1991-11-25 | 1995-11-21 | Alfano; Robert R. | Method for determining if tissue is malignant as opposed to non-malignant using time-resolved fluorescence spectroscopy |
| US5348018A (en) | 1991-11-25 | 1994-09-20 | Alfano Robert R | Method for determining if tissue is malignant as opposed to non-malignant using time-resolved fluorescence spectroscopy |
| US5289520A (en) | 1991-11-27 | 1994-02-22 | Lorad Corporation | Stereotactic mammography imaging system with prone position examination table and CCD camera |
| WO1993011704A1 (en) | 1991-12-17 | 1993-06-24 | Eduard Emmanuilovich Godik | Method and device for diagnosis of living organism |
| US5257956A (en) | 1992-04-14 | 1993-11-02 | Ewen Carol J | Post-mastectomy garment |
| US5347656A (en) | 1992-07-10 | 1994-09-20 | Ccc Acquisitions Corp. | Figure-enhancing pneumatic bathing suit |
| US5305365A (en) | 1992-11-24 | 1994-04-19 | Bennett X-Ray Technologies | Mammography system with rearwardly tilting mammograph |
| US5349954A (en) | 1993-07-23 | 1994-09-27 | General Electric Company | Tumor tissue characterization apparatus and method |
| US5474072A (en) | 1993-10-29 | 1995-12-12 | Neovision Corporation | Methods and apparatus for performing sonomammography |
| US5747789A (en) | 1993-12-01 | 1998-05-05 | Dynamics Imaging, Inc. | Method for investigation of distribution of physiological components in human body tissues and apparatus for its realization |
| US5730133A (en) | 1994-05-20 | 1998-03-24 | Dynamics Imaging, Inc. | Optical functional mamoscope |
| US5553111A (en) | 1994-10-26 | 1996-09-03 | The General Hospital Corporation | Apparatus and method for improved tissue imaging |
| US5499989A (en) | 1994-12-22 | 1996-03-19 | Labash; Stephen S. | Breast biopsy apparatus and method of use |
| EP0984716B1 (en) | 1997-03-21 | 2007-11-07 | Dobi Medical Systems, Inc. | Dynamic-functional imaging of biological objects using a non-rigid object holder |
-
2001
- 2001-06-04 US US09/873,855 patent/US6587578B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-06-03 SK SK42004A patent/SK42004A3/sk unknown
- 2002-06-03 EP EP02726963A patent/EP1514223A1/en not_active Withdrawn
- 2002-06-03 JP JP2003502770A patent/JP2004534576A/ja active Pending
- 2002-06-03 HU HU0401966A patent/HUP0401966A2/hu unknown
- 2002-06-03 CZ CZ20046A patent/CZ20046A3/cs unknown
- 2002-06-03 WO PCT/US2002/017308 patent/WO2002099733A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020032373A1 (en) | 2002-03-14 |
| US6587578B2 (en) | 2003-07-01 |
| WO2002099733A1 (en) | 2002-12-12 |
| EP1514223A1 (en) | 2005-03-16 |
| SK42004A3 (en) | 2004-10-05 |
| JP2004534576A (ja) | 2004-11-18 |
| HUP0401966A2 (hu) | 2005-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20046A3 (cs) | Zařízení na dynamické funkční zobrazování biologických objektů a způsob jeho použití | |
| US20210244295A1 (en) | Systems and methods for pedal revascularization assessment | |
| Shang et al. | Clinical applications of near-infrared diffuse correlation spectroscopy and tomography for tissue blood flow monitoring and imaging | |
| JP5028256B2 (ja) | 光学的にアクセス可能な血管における血液の酸素飽和度を決定するための分光測光法 | |
| US9492089B2 (en) | Dynamic optical tomographic imaging devices methods and systems | |
| US10321826B2 (en) | Optical dynamic imaging system | |
| JPH10511875A (ja) | 生物組織の生体内検査用の光学カプラ | |
| JP4721144B2 (ja) | 測定方法および測定装置 | |
| JP6858245B2 (ja) | 撮像装置、画像表示システム及び画像表示方法 | |
| Busch et al. | Blood flow reduction in breast tissue due to mammographic compression | |
| US6243484B1 (en) | Dynamic-functional imaging of biological objects using a non-rigid object holder | |
| US9320437B2 (en) | Intravital observation device | |
| EP3003126A1 (en) | Systems and methods for pedal revascularization assessment | |
| Mo et al. | The importance of illumination in a non-contact photoplethysmography imaging system for burn wound assessment | |
| US20080300472A1 (en) | Method and Device for Optical Imaging of a Turbid Medium | |
| Robbins et al. | Hand-held multi-wavelength spatial frequency domain imaging for breast cancer imaging | |
| Khalil et al. | Dynamic contact-free continuous-wave diffuse optical tomography system for the detection of vascular dynamics within the foot | |
| Vogt et al. | Mechanical indentation improves cerebral blood oxygenation signal quality of functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) during breath holding | |
| Barbour et al. | Time-frequency analysis of functional optical mammographic images | |
| Robbins et al. | Deep tissue multi-wavelength spatial frequency domain imaging | |
| Huong et al. | Polarized optical system for noncontact imaging of epidermal microcirculation activities | |
| Schmitz et al. | A real-time system for dynamic optical tomography | |
| BR112021011759A2 (pt) | Mamógrafo óptico usando infravermelho próximo em geometria de refletância difusa | |
| Hampel et al. | Clinical NIR spectroscopy and optical tomography of the testis | |
| Leproux et al. | Dartmouth Digital Common s |