JP2018514763A - 時間分解性拡散相関分光法のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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-
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Abstract
Description
本出願は、2015年4月9日に出願された米国仮特許出願第62/145、104号に関連し、それに対する優先権を主張し、あらゆる目的のためにそれを参照により本明細書に組み込む。
本発明は、国立衛生研究所により与えられたP41−EB015896、R01−HD042908およびR01−EB001954の下での政府の支援によってなされた。政府は本発明における一定の権利を有する。
図1および2を参照すると、本開示の方法を実行するのに適したシステム10、110が提供される。システム10、110は、TR−DCS供給源12、112およびTR−DCS検出器14、114を含むことができる。システム10は、TR−DCS供給源12、112およびTR−DCS検出器14、114と電子通信するコンピュータ16、116を含むことができる。また、システム10、110は、ユーザと、コンピュータ16、116および/またはシステム10、110の他の態様との間のインタフェースを提供するように構成されたユーザの入力18、118を含むこともできる(ユーザの入力18、118と他の態様のつながりは示されていないが、当業者であれば理解できる)。TR−DCS供給源12、112およびTR−DCS検出器14、114は、標的媒体20、120に接続することができる。
方法
計算上の考慮事項
高度に散乱する媒体を通る光の拡散について、P(s)は、時間ドメイン光子拡散方程式の解によって得られる。
Claims (109)
- 標的媒体に光パルスを伝送するように構成され、前記光パルスが1ps〜10nsのパルス長を有するTR−DCS供給源と、
前記標的媒体からの前記光パルスを受取り、前記光パルスの受取りに応答してTR−DCS検出器信号を生成するように構成されたTR−DCS検出器と、
前記標的媒体内の散乱粒子のダイナミクスに飛行時間および相関を関係付ける1つまたは複数の方程式を記憶するメモリと、
前記TR−DCS検出器および前記メモリに接続され、前記TR−DCS検出器信号および前記1つまたは複数の方程式を使用して前記標的媒体のダイナミクスを決定するように構成されたプロセッサと、を有する、時間分解性拡散相関分光測定法(TR−DCS)システム。 - 前記光パルスは、10ps〜700psのパルス長を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源は、変換制限された、またはほぼ変換制限されたパルス光源であり、前記光パルスは、変換制限された、またはほぼ変換制限された光パルスである、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源は、ブラッグ反射型レーザ、分布型ブラッグ・フィードバック・レーザ、利得スイッチ分布型ブラッグ反射型レーザ、外部共振器レーザ、モードロックレーザ、Qスイッチレーザ、またはそれらの組み合わせである、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源が、ダイオードレーザ、固体レーザ、ファイバレーザ、またはそれらの組み合わせである、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源が掃引供給源である、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源は、400nm〜1500nmの波長で前記光パルスを前記標的媒体に伝送するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源は、10μW〜10Wの平均パワーで前記光パルスを前記標的媒体に伝送するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源は、1GHz以下の周波数で前記光パルスを前記標的媒体に伝送するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源が電気的または光学的にパルス化される、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源は、シード光源と増幅器とを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記シード光源が連続波シード光源であり、前記増幅器がパルス増幅器である、請求項11に記載のシステム。
- 前記シード光源がパルスシード光源であり、前記増幅器が連続波増幅器である、請求項11に記載のシステム。
- 前記シード光源がパルスシード光源であり、前記増幅器がパルス増幅器である、請求項11に記載のシステム。
- 前記光パルスの前記パルス長は、前記パルスシード光源と前記パルス増幅器との間のパルスのタイミングを変化させることによって決定される、請求項14に記載のシステム。
- 第2の光源をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 第2の検出器をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- トリガ信号を生成するように構成されたトリガ源をさらに備え、前記TR−DCS供給源は、前記トリガ信号に対する送信の時間を合わせるように構成され、または前記トリガ源が、前記TR−DCS供給源からの前記送信に対する前記トリガ信号の時間を合わせるように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記コンピュータが、前記トリガ信号を使用して、受取った光パルスの飛行時間を決定する、請求項18に記載のシステム。
- 前記TR−DCS検出器は、単一光子アバランシェフォトダイオード検出器、光電子増倍管、Si、Ge、InGaAs、PbS、PbSeまたはHgCdTeフォトダイオードまたはPINフォトダイオード、フォトトランジスタ、MSM光検出器、CCDおよびCMOS検出器アレイ、シリコン光電子増倍管、マルチピクセル光子計数器、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS検出器信号は、アナログ信号、デジタル信号、光子計数信号、またはそれらの組み合わせである、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS供給源を標的媒体に接続するように構成された、または前記標的媒体を前記TR−DCS検出器に接続するように構成された1つまたは複数の導波路をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS検出器信号の時間分解された態様を処理するように構成された時間分解プロセッサをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記TR−DCS検出器信号の相関態様を処理するように構成された信号プロセッサをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 1つ以上のハンドヘルドユニットに含まれる、請求項1に記載のシステム。
- 1ps〜10nsのパルス長を有する光パルスを標的媒体に伝送するように構成された光源と、
前記光パルスを放出するよう前記光源をトリガし、および/または前記光源からの前記光パルスの前記放出に相関しているトリガ信号を生成するように構成されたトリガ源と、
10μW〜10Wの平均出力、または0.01mmと前記光パルスの変換限界との間のコヒーレンス長のいずれかを用いて、前記標的媒体に前記光パルスを伝送するようにさらに構成されている前記光源と
を含む、時間分解性拡散相関分光法(TR−DCS)供給源。 - 前記光源は、10μW〜10Wの平均出力で前記光パルスを前記標的媒体に伝送するように構成されている、請求項26に記載のTR−DCS供給源。
- 前記光源は、0.01mmと前記光パルスの変換限界との間のコヒーレンス長を用いて、前記標的媒体に前記光パルスを伝送するように構成されている、請求項26に記載のTR−DCS供給源。
- 標的媒体内の散乱粒子ダイナミクスの時間分解性拡散相関分光法(TR−DCS)測定を行う方法であって、
a)1ps〜10nsのパルス長を有する光パルスを放出するように構成されたTR−DCS供給源と、TR−DCS検出器とを、前記標的媒体に接続すること、
b)第1の光パルスが複数の光子を含む、前記TR−DCS供給源からの前記第1の光パルスを前記標的媒体に伝送すること、
c)前記標的媒体を通過した後に前記TR−DCS検出器で前記複数の光子の少なくとも一部を受取り、それにより、前記複数の光子の前記少なくとも一部についてのタイミング情報および相関情報を含むTR−DCS検出器信号を生成すること、
d)プロセッサを用いて、前記タイミング情報、前記相関情報、および、飛行時間と相関を前記標的媒体のダイナミクスに関係付ける1つまたは複数の方程式を決定すること、および
e)前記標的媒体の前記ダイナミクスを含むレポートを生成すること
を含む、方法。 - ステップb)の前記伝送することは、前記TR−DCS供給源を電子的または光学的にパルス化することを含む、請求項29に記載の方法。
- ステップb)の前記伝送することが、前記光パルスの前記少なくとも1つを生成するために増幅されていない供給源を増幅することを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記TR−DCS供給源がシード光源と増幅器とを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記シード光源は、連続波シード光源であり、前記増幅器はパルス増幅器であり、ステップb)の伝送することは、前記連続波シード光源からの連続波シード光を前記パルス増幅器にシードすることを含む、請求項32に記載の方法。
- 前記シード光源がパルスシード光源であり、前記増幅器が連続波増幅器である、請求項32に記載の方法。
- 前記シード光源がパルスシード光源であり、前記増幅器がパルス増幅器である、請求項32に記載の方法。
- ステップb)で伝送された前記第1の光パルスの前記パルス長は、前記パルスシード光源と前記パルス増幅器との間のパルスのタイミングを変化させることによって決定される、請求項35に記載の方法。
- ステップc)の前記受け取ることによって生成された前記TR−DCS検出器信号は、アナログ信号、デジタル信号、またはそれらの組み合わせである、請求項29に記載の方法。
- ステップc)の前記受け取ることによって生成された前記TR−DCS検出器信号は、前記アナログ信号である、請求項37に記載の方法。
- 前記ステップc)の前記受け取ることによって生成された前記TR−DCS検出器信号は、前記デジタル信号である、請求項37に記載の方法。
- 前記TR−DCS検出器がゲート検出器であり、ステップc)の前記受け取ることがゲート検出を伴う、請求項29に記載の方法。
- ステップc)の前記受け取ることは、最初の期間中に前記ゲート検出器を停止させ、後続の期間に前記ゲート検出器を起動することを伴う、請求項40に記載の方法。
- 前記最初の期間は、ステップb)の前記第1の光パルスを前記伝送することと少なくとも部分的に一致するように選択される、請求項41に記載の方法。
- 前記タイミング情報は、前記複数の光子の前記少なくとも一部の各々についての飛行時間タグを含み、前記相関情報は、前記複数の光子の前記少なくとも一部の各々についての到着タグを含む、請求項29、37、38、39、または40に記載の方法。
- ステップd)の前記決定することは、所定の範囲内にある前記サブセットの前記飛行時間タグに基づいて、前記複数の光子の前記少なくとも一部のサブセットを選択し、前記サブセットの前記タイミング情報および前記相関情報に基づいて決定することを含む、請求項43に記載の方法。
- 前記所定の範囲の最大値から前記所定の範囲の最小値を引くと、前記TR−DCS光源のコヒーレンス長の2倍以下になる、請求項44に記載の方法。
- 前記所定の範囲が1ps〜100nsである、請求項44に記載の方法。
- ステップd)の前記決定することは、第2の所定の範囲内にある前記第2のサブセットの前記飛行時間タグに基づいて、前記複数の光子の前記少なくとも一部の第2のサブセットを選択し、前記第2のサブセットの前記タイミング情報および前記相関情報に基づいて決定することを含む、請求項44に記載の方法。
- ステップd)の前記決定することは、2つ以上の異なるタイムウィンドウで決定し、それにより前記標的媒体の前記ダイナミクスに関する深度依存情報を提供することを含む、請求項29、37、38、39、または40に記載の方法。
- ステップc)の前記受け取ることによって生成された前記TR−DCS検出器信号は波長情報を含み、ステップd)の前記決定することは前記波長情報を使用する、請求項29、37、38、39、または40に記載の方法。
- 前記波長情報が深度の識別を強化するために使用される、請求項49に記載の方法。
- ステップa)、b)およびc)が、前記TR−DCS供給源と前記TR−DCS検出器との間の異なる距離で繰り返される、請求項29に記載の方法。
- ステップd)の前記決定することが前記異なる距離を使用する、請求項51に記載の方法。
- ステップd)の前記決定することが、前記異なる距離に起因する前記タイミング情報の差を補う、請求項52に記載の方法。
- ステップa)は、前記標的媒体に第2のTR−DCS検出器を接続することをさらに含み、前記第2のTR−DCS検出器が前記TR−DCS検出器よりも、前記TR−DCS供給源から異なる距離に配置され、ステップc)は、前記第2のTR−DCS検出器において前記複数の光子の少なくとも第2の部分を受取り、それにより、前記複数の光子の前記少なくとも第2の部分についての、第2のタイミング情報および第2の相関情報を含む第2のTR−DCS検出器信号を生成することをさらに含み、ステップd)の前記決定することが、前記第2のタイミング情報と前記第2の相関情報とを使用する、請求項29に記載の方法。
- ステップd)の前記決定することが前記異なる距離を使用する、請求項54に記載の方法。
- ステップd)の前記決定することは、前記異なる距離に起因する前記タイミング情報および前記第2のタイミング情報の差を補う、請求項55に記載の方法。
- 前記第1の光パルスが400nm〜1500nmの波長を有する、請求項29に記載の方法。
- DCS測定を行うのに十分なコヒーレンス長を有する連続波光を放出するように構成された、第2のDCS供給源を前記媒体に接続することと、
前記DCS供給源から前記連続波光を前記媒体に伝送することと、
前記DCS検出器を用いて、前記連続波光が前記媒体を通過した後の前記連続波光を取得することと
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - 第2のDCS検出器を前記媒体に接続することと、
前記標的媒体を通過した後に、前記複数の光子の少なくとも第2の部分を前記第2のDCS検出器を用いて受け取ることと
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - ステップd)の前記決定することは、経路長依存自己相関関数を使用して達成される、請求項29に記載の方法。
- ステップd)の前記決定することがデータを適合させることを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記データを適合させることは、相関減衰率対経路長のプロットの勾配を使用して達成される、請求項61に記載の方法。
- a1)任意選択で、第2のTR−DCS供給源および/または第2のTR−DCS検出器を前記標的媒体に接続すること、前記第2のTR−DCS供給源は、1ps〜10nsのパルス長を有する第2の光パルスを放出するように構成される、
b1)前記TR−DCS供給源または前記第2のTR−DCS供給源から前記標的媒体に第2の光パルスを伝送すること、前記第2の光パルスは第2の複数の光子を含む、
c1)前記標的媒体を通過した後、前記TR−DCS検出器または前記第2のTR−DCS検出器で前記第2の複数の光子の少なくとも一部を受取り、それによって前記第2の複数の光子の前記少なくとも一部についての、第2のタイミング情報および第2の相関情報を含む第2のTR−DCS検出器信号を生成すること、
前記第2のタイミング情報と前記第2の相関情報とを使用する、ステップd)の前記決定すること
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - 前記第1の光パルスおよび前記第2の光パルスは、異なる波長を有する、請求項63に記載の方法。
- ステップd)の前記決定することが、前記標的媒体の少なくとも2つの別個の種の1つ以上の特性を決定することを含む、請求項64に記載の方法。
- 前記標的媒体の前記少なくとも2つの別個の種の前記1つ以上の特性が、前記少なくとも2つの別個の種の濃度を含む、請求項65に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの別個の種が、オキシヘモグロビンおよびデオキシヘモグロビンを含む、請求項65に記載の方法。
- 前記標的媒体の前記ダイナミクスが前記標的媒体内の流体の流れを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記標的媒体が組織であり、前記標的媒体内の前記流体の流れが前記組織内の血流である、請求項68に記載の方法。
- ステップc)の前記受け取ることに先立って、前記TR−DCS検出器信号を、所定のゲーティングタイムウィンドウ内で前記TR−DCS検出器で受取られた複数の光子の前記少なくとも一部のゲートされたサブセットに対して生成するように、前記TR−DCS検出器をゲートすること
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - ステップd)の前記決定することに先立って、所定のゲーティングタイムウィンドウ内の前記複数の光子の前記少なくとも一部のゲートされたサブセットについての前記タイミング情報および前記相関情報を含み、前記ゲートされたサブセット外の前記複数の光子の前記少なくとも一部の前記タイミング情報および前記相関情報を除外する、前記TR−DCS検出器信号をゲートすること
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - 第2の所定のゲーティングタイムウィンドウ内の前記複数の光子の前記少なくとも一部の異なるゲートされたサブセットについて、前記ゲートすること、ステップd)の前記決定すること、およびステップe)の前記生成することを繰り返すことをさらに含む、請求項71に記載の方法。
- 標的媒体の時間分解性拡散相関分光法(TR−DCS)測定を行う方法であって、
a)TR−DCS供給源を前記標的媒体に接続すること、
b)前記TR−DCS供給源から前記標的媒体中に第1の光パルスを放出すること、前記第1の光パルスは1ps〜10nsの第1のパルス長を有し、前記第1の光パルスは複数の光子を含む、
c)前記TR−DCS供給源または異なる光源から放出された基準光パルスを用いて、前記標的媒体を通過した後、前記複数の光子の少なくとも一部を多重化し、それによって多重化された光信号を生成すること、前記基準光パルスは前記標的媒体を通過しておらず、前記基準光パルスは前記第1のパルス長と同じか異なる基準パルス長を有し、前記基準パルス長は1ps〜100nsである、
d)光検出器で前記多重化された光信号を受信し、それにより、前記複数の光子の前記少なくとも一部についてのタイミング情報および相関情報を含む検出器信号を生成すること、
e)プロセッサを用いて、前記タイミング情報、前記相関情報、および飛行時間および相関を前記標的媒体のダイナミクスに関係付ける1つまたは複数の方程式を決定すること、および
f)前記標的媒体の前記ダイナミクスを含むレポートを生成すること
を含む、方法。 - 標的媒体のタイムゲートまたは時間タグ化の拡散相関分光法(DCS)測定を行う方法であって、
a)DCS供給源およびDCS検出器を、前記標的媒体の表面に接続することと、
b)放出された各光子が既知の放出時間で放出される、前記DCS供給源からの複数の光子を前記標的媒体に伝送することと、
c)前記複数の光子の少なくとも一部が前記DCS供給源から前記DCS検出器まで前記媒体を通って伝搬するための時間の長さ待機することと、
d)前記複数の光子の前記少なくとも一部の各検出された光子が既知の検出時間に検出される、前記DCS検出器を用いて前記複数の光子の前記少なくとも一部を検出することと、
e)前記複数の光子の前記少なくとも一部のそれぞれの通過時間を決定することと、
f)前記通過時間が所定の閾値を超える場合、光子を利用して、前記表面に対する前記標的媒体の内側部分の内部ダイナミクスを決定すること、または前記通過時間が所定の閾値未満の場合、光子を利用して、前記表面に対する前記標的媒体の表面層の表面ダイナミクスを決定することと、
g)前記内部ダイナミクスまたは前記表面ダイナミクスを含むレポートを生成することと
を含む、方法。 - ステップのe)前記決定することは、前記複数の光子の前記少なくとも一部の各々について前記既知の検出時間から前記既知の放出時間を減算することを含む、請求項74に記載の方法。
- ステップb)の前記伝送することは、前記DCS供給源を電子的または光学的にパルス化することを含む、請求項74に記載の方法。
- ステップb)の前記伝送することは、前記複数の光子を生成するために増幅されていない供給源を増幅することを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記DCS供給源がシード光源と増幅器とを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記シード光源は連続波シード光源であり、前記増幅器はパルス増幅器であり、ステップb)の伝送することは、前記連続波シード光源からの連続波シード光を前記パルス増幅器にシードすることを含む、請求項78に記載の方法。
- 前記シード光源がパルスシード光源であり、前記増幅器が連続波増幅器である、請求項78に記載の方法。
- 前記シード光源がパルスシード光源であり、前記増幅器がパルス増幅器である、請求項78に記載の方法。
- ステップb)において伝送された前記複数の光子のパルス長は、前記パルスシード光源と前記パルス増幅器との間のパルスのタイミングを変化させることによって決定される、請求項81に記載の方法。
- ステップd)の前記検出することが、アナログ信号、デジタル信号、またはそれらの組み合わせを生成する、請求項74に記載の方法。
- ステップd)の前記検出することが、前記アナログ信号を生成する、請求項83に記載の方法。
- ステップd)の前記検出することが、前記デジタル信号を生成する、請求項83に記載の方法。
- 前記DCS検出器がゲート検出器であり、ステップd)の前記検出することがゲート検出を伴う、請求項74に記載の方法。
- ステップd)の前記検出することが、最初の期間中にゲート検出器を停止させ、前記ゲート検出器を後続の期間に起動することを伴う、請求項86に記載の方法。
- 前記最初の期間は、ステップb)の前記第1の光パルスを前記伝送することと少なくとも部分的に一致するように選択される、請求項87に記載の方法。
- ステップd)の前記検出することによって生成された前記TR−DCS検出器信号が波長情報を含み、ステップf)の前記決定することが前記波長情報を使用する、請求項74、83、84、85、または86に記載の方法。
- 前記波長情報が深度の識別を強化するために使用される、請求項89に記載の方法。
- ステップa)、b)、c)、およびd)は、前記DCS供給源と前記DCS検出器との間の異なる距離で繰り返される、請求項74に記載の方法。
- ステップf)の前記決定することが前記異なる距離を利用する、請求項91に記載の方法。
- ステップf)の前記決定することが、前記異なる距離に起因する前記通過時間の差を補う、請求項92に記載の方法。
- ステップa)は、第2のDCS検出器を前記標的媒体に接続することをさらに含み、前記第2のDCS検出器は、前記DCS検出器よりも、前記DCS供給源と異なる距離に配置され、ステップd)は、前記第2のDCS検出器を利用して、前記複数の光子の少なくとも第2の部分を検出することをさらに含み、前記複数の光子の前記少なくとも第2の部分の各検出された光子が第2の既知の検出時間で検出され、ステップe)の前記決定することは、前記第2の既知の検出時間を使用する、請求項74に記載の方法。
- ステップf)の前記決定することが前記異なる距離を使用する、請求項94に記載の方法。
- ステップf)の前記決定することは、前記異なる距離に起因する前記通過時間および前記第2の通過時間の差を補う、請求項95に記載の方法。
- 前記複数の光子が400nm〜1500nmの波長を有する、請求項74に記載の方法。
- DCS測定を行うのに十分なコヒーレンス長を有する連続波光を放出するように構成された、第2のDCS供給源を前記媒体に接続することと、
前記DCS供給源から前記連続波光を前記媒体に伝送することと、
前記連続波光が前記媒体を通過した後の前記連続波光を前記DCS検出器を用いて取得することと
をさらに含む、請求項74に記載の方法。 - 第2のDCS検出器を前記媒体に接続することと、
前記標的媒体を通過した後に、前記第2のDCS検出器を用いて、前記複数の光子の少なくとも第2の部分を受け取ることと
をさらに含む、請求項74に記載の方法。 - ステップf)の前記決定することが、経路長依存自己相関関数を使用して達成される、請求項74に記載の方法。
- ステップf)の前記決定することがデータを適合させることを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記データを適合させることは、相関減衰率対経路長のプロットの勾配を使用して達成される、請求項101に記載の方法。
- a1)前記標的媒体に第2の複数の光子を伝送するように構成された第2のDCS供給源および/または第2のDCS検出器を前記標的媒体に任意選択に接続すること、
b1)前記DCS供給源または前記第2のDCS供給源からの第2の複数の光子を前記標的媒体に伝送すること、
c1)前記第2の複数の光子の少なくとも一部が前記DCS供給源または前記第2のDCS供給源から前記DCS検出器または前記第2のDCS検出器に前記媒体を介して伝搬するための第2の時間の長さ待機すること、
d1)前記第2の複数の光子の前記少なくとも一部の各検出された光子が既知の時間に検出される、前記DCS検出器または前記第2のDCS検出器を用いて前記第2の複数の光子の前記少なくとも一部を検出すること、
e1)前記第2の複数の光子の前記少なくとも一部の各々について第2の通過時間を決定すること、
前記第2の通過時間を用いるステップf)の前記決定すること
をさらに含む、請求項74に記載の方法。 - 前記第1の複数の光子および前記第2の複数の光子が異なる波長を有する、請求項103に記載の方法。
- ステップf)の前記決定することは、前記標的媒体の少なくとも2つの別個の種の1つ以上の特性を決定することを含む、請求項104に記載の方法。
- 前記標的媒体の前記少なくとも2つの別個の種の前記1つ以上の特性が、前記少なくとも2つの別個の種の濃度を含む、請求項105に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの別個の種が、オキシヘモグロビンおよびデオキシヘモグロビンを含む、請求項106に記載の方法。
- 前記標的媒体の前記内部ダイナミクスおよび/または前記表面ダイナミクスが、前記標的媒体内の流体の流れを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記標的媒体が組織であり、前記標的媒体内の前記流体の流れが前記組織内の血流である、請求項108に記載の方法。
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---|---|---|---|---|
WO2017097968A1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | Koninklijke Philips N.V. | An ultrasound imaging system probe and system, and an imaging method |
JP2017187471A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
WO2018087523A1 (en) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | Ucl Business Plc | A device and method for determining optical properties of a medium |
US20190261869A1 (en) * | 2016-11-14 | 2019-08-29 | The General Hospital Corporation | Systems and methods for multi-distance, multi-wavelength diffuse correlation spectroscopy |
CN106680159B (zh) * | 2017-01-13 | 2023-05-23 | 浙江大学 | 基于动态光散射样本系综分析的颗粒快速检测方法及系统 |
CN108926340B (zh) * | 2017-05-23 | 2023-04-28 | 松下知识产权经营株式会社 | 计测装置 |
US10775241B2 (en) | 2017-06-27 | 2020-09-15 | Canon U.S.A., Inc. | Correlator with a variable sampling time scheme |
CN111263885A (zh) | 2017-09-19 | 2020-06-09 | 拜克门寇尔特公司 | 用于化学发光测量中的模拟光测量和光子计数的系统 |
US11872022B2 (en) | 2018-02-18 | 2024-01-16 | The General Hospital Corporation | System and method for an optical blood flow measurement |
EP4241663A1 (en) * | 2018-04-05 | 2023-09-13 | University of Notre Dame du Lac | Frequency domain diffuse optical spectroscopy and optical detector calibration method |
US11096585B2 (en) | 2018-05-04 | 2021-08-24 | Hi Llc | Non-invasive optical measurement system and method for neural decoding |
US10340408B1 (en) | 2018-05-17 | 2019-07-02 | Hi Llc | Non-invasive wearable brain interface systems including a headgear and a plurality of self-contained photodetector units configured to removably attach to the headgear |
CN108670240B (zh) * | 2018-06-15 | 2023-11-28 | 中国工程物理研究院流体物理研究所 | 测量生物组织血容量、血氧、血流及氧代谢的装置和方法 |
US10420498B1 (en) | 2018-06-20 | 2019-09-24 | Hi Llc | Spatial and temporal-based diffusive correlation spectroscopy systems and methods |
US11213206B2 (en) | 2018-07-17 | 2022-01-04 | Hi Llc | Non-invasive measurement systems with single-photon counting camera |
CN109357758A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-02-19 | 南昌大学 | 一种超灵敏单光子压缩光谱成像的控制装置及控制方法 |
US20220015649A1 (en) * | 2018-12-14 | 2022-01-20 | Sony Group Corporation | Biological signal measuring device |
CA3135228A1 (en) * | 2019-05-06 | 2020-11-12 | Hi Llc | Photodetector architectures for time-correlated single photon counting |
WO2020236371A1 (en) | 2019-05-21 | 2020-11-26 | Hi Llc | Photodetector architectures for efficient fast-gating |
EP3980849A1 (en) | 2019-06-06 | 2022-04-13 | Hi LLC | Photodetector systems with low-power time-to-digital converter architectures |
US11864906B2 (en) | 2019-06-20 | 2024-01-09 | International Business Machines Corporation | LIDAR implantable biosensor for imaging biological tissue |
CN110568749B (zh) * | 2019-08-30 | 2021-04-09 | 华中师范大学 | 时间数字转换器电路、装置、设备及装置的控制方法 |
US11969259B2 (en) | 2020-02-21 | 2024-04-30 | Hi Llc | Detector assemblies for a wearable module of an optical measurement system and including spring-loaded light-receiving members |
WO2021167892A1 (en) | 2020-02-21 | 2021-08-26 | Hi Llc | Wearable devices and wearable assemblies with adjustable positioning for use in an optical measurement system |
US11883181B2 (en) | 2020-02-21 | 2024-01-30 | Hi Llc | Multimodal wearable measurement systems and methods |
US11771362B2 (en) | 2020-02-21 | 2023-10-03 | Hi Llc | Integrated detector assemblies for a wearable module of an optical measurement system |
US11096620B1 (en) | 2020-02-21 | 2021-08-24 | Hi Llc | Wearable module assemblies for an optical measurement system |
US11515014B2 (en) | 2020-02-21 | 2022-11-29 | Hi Llc | Methods and systems for initiating and conducting a customized computer-enabled brain research study |
US11950879B2 (en) | 2020-02-21 | 2024-04-09 | Hi Llc | Estimation of source-detector separation in an optical measurement system |
US20210272656A1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | Howard University | Selection extraction of late exponentials |
US11187575B2 (en) | 2020-03-20 | 2021-11-30 | Hi Llc | High density optical measurement systems with minimal number of light sources |
US11857348B2 (en) | 2020-03-20 | 2024-01-02 | Hi Llc | Techniques for determining a timing uncertainty of a component of an optical measurement system |
WO2021188486A1 (en) | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Hi Llc | Phase lock loop circuit based adjustment of a measurement time window in an optical measurement system |
US11903676B2 (en) | 2020-03-20 | 2024-02-20 | Hi Llc | Photodetector calibration of an optical measurement system |
US11245404B2 (en) | 2020-03-20 | 2022-02-08 | Hi Llc | Phase lock loop circuit based signal generation in an optical measurement system |
US11864867B2 (en) | 2020-03-20 | 2024-01-09 | Hi Llc | Control circuit for a light source in an optical measurement system by applying voltage with a first polarity to start an emission of a light pulse and applying voltage with a second polarity to stop the emission of the light pulse |
US11819311B2 (en) | 2020-03-20 | 2023-11-21 | Hi Llc | Maintaining consistent photodetector sensitivity in an optical measurement system |
WO2021188487A1 (en) | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Hi Llc | Temporal resolution control for temporal point spread function generation in an optical measurement system |
US20210290171A1 (en) * | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Hi Llc | Systems And Methods For Noise Removal In An Optical Measurement System |
US11877825B2 (en) | 2020-03-20 | 2024-01-23 | Hi Llc | Device enumeration in an optical measurement system |
US11941857B2 (en) | 2020-05-26 | 2024-03-26 | Hi Llc | Systems and methods for data representation in an optical measurement system |
US11789533B2 (en) | 2020-09-22 | 2023-10-17 | Hi Llc | Synchronization between brain interface system and extended reality system |
WO2022150155A1 (en) * | 2021-01-06 | 2022-07-14 | Hi Llc | Devices, systems, and methods using wearable time domain-based activity tracker |
US11612808B2 (en) | 2021-02-26 | 2023-03-28 | Hi Llc | Brain activity tracking during electronic gaming |
US20220280084A1 (en) * | 2021-03-04 | 2022-09-08 | Hi Llc | Presentation of Graphical Content Associated With Measured Brain Activity |
WO2022250817A1 (en) | 2021-05-26 | 2022-12-01 | Hi Llc | Graphical emotion symbol determination based on brain measurement data for use during an electronic messaging session |
WO2023114553A1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | University Of South Florida | Systems, methods, and media for frequency domain diffuse correlation spectroscopy |
GB2619063A (en) * | 2022-05-26 | 2023-11-29 | Comind Tech Limited | System and method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06343625A (ja) * | 1993-06-10 | 1994-12-20 | Hamamatsu Photonics Kk | 散乱媒質内吸光物質の濃度測定方法および装置 |
JP2005221488A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Japan Science & Technology Agency | 成分情報同定方法、成分情報同定装置、プログラム、及び記憶媒体 |
US20100168586A1 (en) * | 2007-06-29 | 2010-07-01 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Optical imaging or spectroscopy systems and methods |
JP2011232301A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 散乱吸収体測定方法及び装置 |
US20130218479A1 (en) * | 2006-11-21 | 2013-08-22 | Ricardo J. Claps | Time-resolved spectroscopy system and methods for multiple-species analysis in fluorescence and cavity-ringdown applications |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4882492A (en) * | 1988-01-19 | 1989-11-21 | Biotronics Associates, Inc. | Non-invasive near infrared measurement of blood analyte concentrations |
US6015969A (en) * | 1996-09-16 | 2000-01-18 | The Regents Of The University Of California | Multiple-wavelength spectroscopic quantitation of light-absorbing species in scattering media |
US7107116B2 (en) * | 1999-03-29 | 2006-09-12 | Genex Technologies, Inc. | Diffuse optical tomography system and method of use |
US7904139B2 (en) * | 1999-08-26 | 2011-03-08 | Non-Invasive Technology Inc. | Optical examination of biological tissue using non-contact irradiation and detection |
US6738659B2 (en) * | 2000-08-31 | 2004-05-18 | Hsu Pei-Feng | Optical imaging using the temporal direct reflective signal from a minimized pulse width laser |
CN1735802A (zh) * | 2002-11-11 | 2006-02-15 | 阿特艾得凡科技研究公司 | 用于动物体部分生物组织的时间分辨光学成像方法和设备 |
US7570988B2 (en) * | 2005-05-02 | 2009-08-04 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method for extraction of optical properties from diffuse reflectance spectra |
CN101271025A (zh) * | 2007-03-20 | 2008-09-24 | 北京大学 | 一种对种子光信号进行超快时间分辨测量的方法及装置 |
JP5420163B2 (ja) * | 2007-10-24 | 2014-02-19 | 浜松ホトニクス株式会社 | 生体計測装置 |
WO2010096447A2 (en) * | 2009-02-17 | 2010-08-26 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Quantitative imaging with multi-exposure speckle imaging (mesi) |
FR2950431B1 (fr) * | 2009-09-24 | 2011-12-09 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif et procede de reconstruction spatiale d'une cartographie de fluorescence |
US9116385B2 (en) * | 2009-11-09 | 2015-08-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light source unit base material, lighting device, display device and television receiver |
US8517274B2 (en) * | 2010-10-15 | 2013-08-27 | Verrana Llc | Data word analysis by spectroscopy |
CN104146714B (zh) * | 2014-08-21 | 2017-03-22 | 天津大学 | 一种组织体局部血氧饱和度变化量拓扑成像装置及方法 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06343625A (ja) * | 1993-06-10 | 1994-12-20 | Hamamatsu Photonics Kk | 散乱媒質内吸光物質の濃度測定方法および装置 |
JP2005221488A (ja) * | 2004-02-09 | 2005-08-18 | Japan Science & Technology Agency | 成分情報同定方法、成分情報同定装置、プログラム、及び記憶媒体 |
US20130218479A1 (en) * | 2006-11-21 | 2013-08-22 | Ricardo J. Claps | Time-resolved spectroscopy system and methods for multiple-species analysis in fluorescence and cavity-ringdown applications |
US20100168586A1 (en) * | 2007-06-29 | 2010-07-01 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Optical imaging or spectroscopy systems and methods |
JP2011232301A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Hamamatsu Photonics Kk | 散乱吸収体測定方法及び装置 |
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