用于宮頸癌識別的光學光譜裝置的制作方法

專利名稱：用于宮頸癌識別的光學光譜裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及供在臨床環境中使用的醫療裝置，其利用光學光譜構件來識別宮頸癌 前及宮頸癌狀態。更特定來說，本發明涉及一種用于識別癌前狀態及癌狀態的醫療檢查設 備，其具有照明源、光學探針、可視化單元、檢測器及處理單元。
背景技術：
在全世界婦女中，宮頸癌是第二最常見惡性腫瘤。如果在宮頸癌發展的較早 階段或在癌前狀態時檢測到此疾病，那么可減少與此疾病相關聯的死亡率。巴氏涂片 (papsmear)可用于對一般女性人群進行宮頸癌篩查，在美國每年對多于70百萬女性執行 此涂片檢查。盡管巴氏涂片被廣泛接受為用于宮頸癌的篩查測試，但其可能不能檢測出50 到80%的低度癌病變及大約15%到30%的高度病變。巴氏涂片是設計用于初始篩查，而通常使用陰道鏡及相關程序來確認巴氏涂片異 常及對癌病變及潛在癌病變進行分級。盡管通常認識到陰道鏡在評估具有異常巴氏涂片的 病人方面高度有效，但陰道鏡具有其自身的局限性。常規陰道鏡是基于臨床醫生的視覺觀 察的主觀評定，且結果的質量很大程度上相依于從業者的專業知識。可購得的陰道鏡是大的獨立式儀器且通常維持在單個位置(即，一個檢查室)中。 此外，陰道鏡昂貴且通常由多個醫生共享。因此，當需要陰道鏡檢查時，必須將病人帶到陰 道鏡處。基于陰道鏡的有限可用性，通常需要不同于初始預約的特別預約時間，從而給病人 造成額外時間及成本以及延遲的檢查。因此，對于在不重新定位病人或不提供單獨的預約時間的情況下提供檢查來說， 允許特寫式視覺醫療檢查的便攜式設備將是有利的。此類設備應易于使用且經濟，借此使 診斷及治療更容易進行且成本有效。

發明內容
本發明的一個實施例提供一種用于檢測癌前組織及癌組織的醫療檢查裝置，其具 有照明源、可視化單元、接觸式光學探針、檢測器及處理單元。設備的優選實施例包含用于 使宮頸可視化的非接觸式肉眼觀察裝置(可視化單元)以及用于對所述組織的顯微鏡視圖 進行光譜分析的光纖棒(接觸式光學探針)兩者。本發明的第二實施例是一種醫療檢查裝置，其包括照明源，其中所述照明源包含燈及用于可選擇地沿第一方向或沿第二方向引導來自所述燈的光束的光引導裝置；可視化 單元，其接收來自所述照明源的沿所述第一方向引導的所述光束且用所接收的所述光束輻 照組織，所述可視化單元從發自用所述光束照明的組織的光中使所述組織的肉眼視圖可視 化；光纖探針，其包含激發光纖股線及接收光纖股線兩者，其中所述激發光纖股線接收來自 所述照明源的沿所述第二方向引導的所述光束且傳輸所接收的光束以輻照與所述探針遠 端接觸的部位處的組織，且其中收集光纖股線接收發自用來自激發光纖股線的光束照明的 組織的光且將所述光傳輸到檢測器以用于光譜分析。本發明的另一實施例是一種醫療檢查裝置，其包括照明源，其中所述照明源包含 用于制備具有選定波長的光束的燈及多個可選擇接合的濾光器；光束引導裝置，其用于將 所述光束引導到第一束位置中或第二束位置中；可視化單元，其接收在第一束位置中的光 束且用所接收的光束輻照組織，所述可視化單元進一步包括目鏡裝置，其從發自用所述光 束照明的組織的光中使所述組織的肉眼視圖可視化；光纖探針，其具有軸、手柄及具有多個 激發光纖股線及接收光纖股線的光纖束，其中所述激發光纖股線接收在第二束位置中的光 束且傳輸所接收的光束以輻照與所述探針遠端相接觸的部位處的組織，且其中收集光纖股 線接收發自用第二光束照明的組織的光且將所述光傳輸到檢測器以用于光譜分析。本發明的又一實施例是使用光譜分析篩查宮頸癌的方法，其包括以下步驟用第 一束光照明宮頸的一部分；從發自用所述第一束光照明的組織的光中使宮頸的肉眼視圖可 視化；檢查宮頸的所述肉眼視圖以選擇組織部位以用于進一步研究；將光纖探針的遠端放 置成與選定組織部位相接觸，同時使宮頸的肉眼視圖可視化；通過光纖電纜傳輸第二束光 以用所述第二束光照明選定組織部位以在選定組織部位處產生熒光或反射光；收集所產生 的熒光或反射光；使用光譜儀對所收集的光執行光譜分析；及檢查所述光譜分析以確定選 定組織部位是否為癌性的。上文已概述了本發明的相當廣泛的數個實施例以便可更好地理解以下本發明的 詳細說明。后文將描述形成本發明權利要求書的標的物的本發明額外特征及優點。所屬領 域的技術人員應了解，所揭示的概念及特定實施例可易于用作修改或重新設計用于執行與 本發明相同目的的結構的基礎。所屬領域的技術人員應認識到此類等效構造并不背離以上 權利要求書中所闡述的本發明精神及范圍。


為更全面地理解本發明及其優點，現在參照下文結合附圖進行的說明，附圖中圖1是圖解說明醫療檢查裝置的基本組件及其相互關系的示意圖。圖2是顯示在裝置的一個實施例中各組件的相互關系的示意圖。圖3是顯示可視化單元的一個實施例中的各組件的相互關系的示意圖。圖4是顯示橫穿光學探針的光纖束的一個實施例中的激發及收集光纖股線的相互關系的示意圖。圖5是棒的從其上安裝有接通/斷開開關的側的斜視圖，其顯示股線及其經移除的一次性護套。圖6是對應于圖6的視圖，但所述一次性護套就位以與病人接觸。圖7是顯示計算機/控制器及電源與醫療檢查裝置的基本組件的相互關系的示意圖。圖8是圖解說明裝置的一般組件與數個任選附件的互動的示意圖。圖9是裝置的第一實施例的正面斜視圖。圖10是圖1的裝置的背面斜視圖。圖11是當已選擇使用可視化單元時裝置的用戶界面的正視圖。圖12是當已選擇使用光學探針時裝置的用戶界面的正視圖。圖13是在己選擇使用可視化單元的情況下操作者已選擇“觀察”操作模式時外部監視顯示器的試圖。圖14顯示當使用光學探針且已選擇“觀察棒”模式時的外部監視顯示器。圖15顯示醫療檢查裝置的第二實施例在使用中時的斜視圖。圖16是圖15的裝置在其存放位置中的側視圖。圖17是圖15的經存放裝置的后視圖。圖18是使用光學探針用于關于病人的數據獲取的醫療檢查裝置第三實施例的斜 視圖。
具體實施例方式本發明涉及用于獲得外露身體表面上的潛在癌前組織及癌性腫瘤的診斷評估的 設備及方法。具體來說，所述設備適用于識別皮膚癌、口腔癌及宮頸癌。所述設備的配置可 相依于潛在癌癥的解剖學定位而進行特定布置。舉例來說，用于診斷宮頸癌的設備的優選 實施例包含非接觸式陰道鏡(肉眼可視化單元)及接觸式光纖棒(顯微鏡光譜分析單元) 兩者。陰道鏡是提供宮頸、陰道或外陰的被照明區域的放大視圖的裝置。癌癥及癌前狀 態通常由組織的不同外觀來指示，包含(例如)存在異常脈管及在應用醋酸之后變白。癌 癥也可由不同于正常組織的熒光的熒光來指示。如圖1中所圖解說明，醫療檢查裝置具有照明源100、可視化單元200、光學探針或 光纖棒300、檢測器400、處理單元500及電源600。這些基本組件可實施于各種實施例中且 可在不背離權利要求書中所闡述的本發明范圍的條件下組裝成若干配置。I.醫療檢查裝置的基本組件照明源醫療檢查裝置的基本組件中的一者是照明源100。所述照明源包含燈105、應急遮 光器102、任選的濾光器及光引導裝置。燈105的一個實施例是一氙弧光燈或汞弧光燈，而其它實施例包含多個LED (發 光二極管)、一氦鎘激光器、一鹵鎢燈及類似器件。舉例來說，一個實施例使用多個可選擇 LED。由于存在發射各種色彩或射出波長帶的LED，因此一個或一個以上LED的使用可用來 提供所發射光束的期望波長帶。所產生的光通常經由液體光波導及/或光纖電纜來傳輸。圖2中所顯示的檢查裝 置的示意解說明從燈105產生的光經由液體光波導104穿過應急遮光器102傳輸，所 述應急遮光器可用于在緊急情況下切斷正傳輸到組織的所有光。所述照明源還包含將光引導到可視化單元200或者光學探針300的光引導裝置。醫療檢查裝置使用相同的照明源來提供用于可視化單元200或光學探針300的光束。光引 導裝置可選擇地使用照明源用于可視化單元200或光學探針300。使用單個照明源用于可 視化單元200及光學探針300兩者的優點是來自光源的光束可在所述束被引導到可視化單 元200或光學探針300之前在一個位置處進行可選擇地調節或濾光。光引導裝置的優選實施例可往復式地沿第一方向引導所發射光束到達可視化單元200或者沿第二方向弓丨導其到達光學探針300。舉例來說，在圖2中圖解說明光引導裝置 的一個此實施例。此光引導裝置包含可在第一反射鏡位置122與第二反射鏡位置124之間 旋轉的反射鏡120。將反射鏡120偏置于第一反射鏡位置122中。所述第一反射鏡位置122在上方且 允許光束繼續沿向前水平方向進入棒光纖束302的激發光纖310。任何時候當可選擇地致 動螺旋管130時，反射鏡120便移動到第二反射鏡位置124中。第二反射鏡位置124將光 向上反射到可視化單元200中的反射鏡210，反射鏡210然后將光束97反射到組織99以供 可視化單元200進行評定。使用往復式反射鏡作為光引導裝置的一個優點是比使用分束器 或二向色反射鏡引導光時，將較大百分比的光強度遞送到組織。圖3中顯示光引導裝置的替代實施例。來自燈105的光被傳輸通過光纖電纜66 且通過透鏡64及/或激發濾光器65且進入分束器及/或二向色反射鏡122中。分束器及 /或二向色反射鏡122可選擇地將光轉向到通向組織99的第一向前延伸水平路徑97中以 供在肉眼可視化單元200中使用或轉向到第二向前延伸水平路徑95中以供光纖棒300使用。通常，所產生的光用光學透鏡及濾光器進行調節及/或濾光以獲得光束的用于醫 療檢查的所需波長帶。使用一個或一個以上選定透鏡或濾光器或者一個或一個以上包含若 干濾光器的經致動濾光器輪任選地調節或濾光所述光。如果光束將使用透鏡及/或濾光器 進行調節，那么透鏡或濾光器通常定位在發射光束的燈105與光引導裝置之間。圖2中所圖解說明的實施例使用電機致動的調節濾光器輪110及電機致動的激發 濾光器輪112兩者來制備用于照明組織99的光。這些濾光器輪可含有任何數目的濾光器 及/或透鏡，例如偏振器或中性密度濾光器或熒光濾光器。另一選擇為，可使用一個或一個 以上個別透鏡或濾光器來調節或濾光所述光，例如，圖3中所圖解說明的透鏡64及濾光器 65。熒光及/或反射光譜通常用來檢定正被檢查的組織的癌前狀態或癌狀態。可 使用一個或一個以上激發熒光帶寬(例如，455-465nm、410-430nm、375_385nm及/或 340-360nm)來激發組織。類似地，如果使用反射來檢查組織，那么白色光(400-700nm)或較 狹窄帶(例如，455-465nm、410-430nm或550-590nm)可用來照明組織。平行及/或正交偏 振光也可用來增強不同組織結構。可視化單元可視化單元200提供組織99的寬視域肉眼視圖。可視化單元200是組織99的非 接觸式觀察器且包含目鏡觀察器，如陰道鏡，且本文中稱為陰道鏡模式。可視化單元200任 選地可包含相機230。優選實施例通常將包含雙目鏡觀察器250及用于顯示、捕獲及存儲被 照明組織99的反射及熒光圖像的電子數碼相機230。圖2中所示的可視化單元200的一個實施例將光束97引導到組織樣本99。由光束97撞擊到組織樣本99上所產生的光束98在被引導到雙目鏡觀察器250或相機230以 進行記錄之前任選地被濾光或調節。圖2中所圖解說明的實施例使用電機致動的濾光器輪 220來在發送光束98使其通過分束器128之前對其進行濾光或調節，分束器128分散光束 98以使得可通過雙目鏡觀察器250及相機230兩者觀看組織的圖像。另一選擇為，也可使 用將光束98引導到雙目鏡觀察器98或相機230的光引導裝置。光束98的性質將相依于撞擊光束97的性質。舉例來說，如果光束97是白色光，那么返回光束98是經反射的光。另一選擇為，如果光束97是熒光，其撞擊到組織99的表 面上，從而使其發熒光，那么光束98將是所得的來自組織99的熒光。在圖3中圖解說明可視化單元200的第二實施例。來自組織99的熒光或經反射 光以束98返回到可視化單元200。可視化單元200的此實施例將光束98傳遞通過分束器 128，且然后使用一個或一個以上預先選定的透鏡或濾光器來調節或濾光光束98。舉例來 說，分束器128經顯示分散光束98以使其通過透鏡/濾光器127可視地顯示給單目裝置 240且使其通過透鏡/濾光器123以由相機230照相。另一選擇為，可借助移除分束器128且獨立地調整相機230及目鏡裝置240的光 學器件來通過目鏡觀察器240及相機230同時觀察到樣本上的同一位置。光纖棒光纖棒或探針300提供組織99上的特定部位的顯微鏡視圖。光纖棒300為接觸 式光學探針，其經由多個光纖激發股線或光纖的陣列310將光束95遞送到組織99且借助 一個或一個以上光纖收集股線或光纖312收集發自組織的光95。在圖5及圖6中顯示光學探針300的斜視圖。所述探針具有軸370，其具有用于放 置于待檢查的組織部位99上的橫向遠端310。探針手柄380位于探針300的相對近端上。 圖5中所示的棒300的實施例具有接通/斷開開關360，其安裝于手柄380上用于可選擇地 起動通過探針300的數據獲取。連續雙向光纖束302穿過手柄380及軸370到達軸370的橫向遠端310。光纖束 302可由任何數目的激發310及收集光纖312以任何配置構造。圖4中顯示光纖束302的 一個實施例的橫截面。在此實施例中，由被同軸多個外部照明股線(或激發光纖310)圍繞 的單個居中定位的接收股線(或收集光纖312)從被照明的組織99接收經反射或發射的光。光學探針300具有任選的一次性護套350，其用于當于臨床中使用棒300時，將軸 370與組織樣本隔離。護套350的末端355用于接觸所關注的組織標本。護套350及/或 其末端355由一種材料構造，所述材料對于用于光譜分析的射出波長帶的光及從組織99傳 遞回到棒中的任何經反射光或熒光不發生光散射或發生最小程度的光散射且上述光可透 射。另外，所述材料應該產生最小的自身熒光。此處應注意，當一次性護套350定位于探針 300上時，認為其是探針的一部分且護套350的末端355變成探針300的遠端。檢測器單元檢測器單元400用于分析所收集的發自組織99的光，所述光通過一個或多個收集 或接收股線312且通過光纖電纜74傳輸。通常，檢測器單元400獲得從棒300接收的光束 96的光譜。雖然檢測器單元400可包含用于調節及濾光通過一個或多個收集光纖312傳輸 的光譜數據的光學組件，但其主要是光譜儀。此類光學組件可以是如圖2中所示的電機致動的收集濾光器輪410或一個或一個以上如圖3中所示的選定個別透鏡/濾光器405。處理器單元處理單元500包含計算機及/或一個或一個以上控制器(后文稱為計算機/控制 器580)。處理單元500經編程以配置醫療檢查裝置的非手動操作的操作機械及光學組件。 另外，計算機/控制器580處理所測量及所得到的數據且能夠存儲及/或傳送此類數據。通常，醫療檢查裝置具有協調裝置的總操作且保存病人數據的計算機，以及用于 起動用于移動反射鏡120的組件(例如，螺線管130)或起動用于定位濾光器輪以使所需濾 光器/透鏡對準至光束的電機的數個控制器。圖7中顯示計算機/控制器580及其與醫療裝置系統的其它組件的互動的一個實 施例。圖7中所示的實施例具有多個雙向通信端口 10、60、61及62，數據線72、71、70及69 分別連接到所述端口。這些通信端口可用于各種任選附件(例如圖8中所示的)，其中端口 10通過電纜88連接到數據存儲裝置91、端口 61通過電纜89連接到外部顯示器92且端口 62通過電纜90連接到外部鍵盤93。任選地，外部計算機通過所述端口中的一者(例如，端 口 60)連接到計算機/控制器580。從計算機/控制器580到用戶界面550的雙向數據線73準許向計算機/控制器 580輸入指令及通過用戶界面550向用戶報告狀態。此外，從光譜儀400到計算機/控制器 580的數據線68準許計算機/控制器580處理來自光譜儀400的數據且然后進行存儲。電源用于醫療檢查裝置的電源600可以是可再充電電池組或者通過電線來供應。圖7 顯示電源600及其與醫療檢查裝置的其它組件的互動的一個實施例。圖7圖解說明電源600與用于裝置的總電力開關610及電力線640串聯。電源 600調整用于所述醫療檢查裝置的總系統的各種電組件及電子組件的輸出電壓及電流。將 來自電源600的電力經由電力電纜59a饋送到可視化單元200、經由電力電纜59b饋送到處 理單元500、經由電力電纜59c饋送到檢測器400、經由電力電纜59d饋送到照明源100且 經由電力電纜59e饋送到用戶界面550。II醫療檢查裝置的第一實施例參照圖9及圖10，以正面斜視圖及背面斜視圖觀看醫療檢查裝置的第一實施例 700。裝置的第一實施例700包含作為互連分總成的觀察器單元701、基底單元710及光纖 棒 300。在圖9中，從前側觀看醫療檢查裝置700，所述前側是鄰近病人的側且在此側中， 光束97從可視化單元200發射且接收自被照射病人組織反射或作為熒光發射的光束98。 圖10從背側顯示裝置700，當設備處于使用中時操作人員可接近所述背側。燈105可位于基底單元710或觀察器單元701中，此相依于燈所產生的熱量及所 述熱通過風扇、散熱片、熱導管及類似器件的消散情況而定。太多的熱可對燈105以及光譜 儀400中及計算機/控制器580中的電子器件的壽命產生負面影響。如在圖8的示意圖中所見，可視化單元200定位在觀察器單元701中且通過電力電纜59a及光纖電纜66及74連接到位于基底單元710中的電源600。在此第一實施例700中，燈105定位在可視化單元200中。光纖電纜66將來自燈 105的光傳輸通過任何選定透鏡/濾光器且到達光引導裝置。然后，光束沿第一方向被弓I導到組織99 (如束97)，或者所述光束被弓丨導到棒光纖電纜302的激發光纖310并傳輸到組織 99(如束 95)。響應于束97的來自目標標本99的反射光或熒光以束98返回到觀察器單元701， 其中所述反射光或熒光經濾光且由雙目鏡250可視顯示并由電子相機230照相。通過儀器 電纜(未顯示)將相機數據傳送到位于基底單元710中的計算機/控制器580且可在外部 顯示器屏幕92上看到來自返回束98的組織99的圖像。
當使用裝置700的棒300時，濾光來自光纖電纜66的光且然后將其聚焦到雙向光 纖電纜302中。光纖電纜302的激發光纖310將所述光傳送到棒300，在此處，其以束95發 射到目標組織99上。從組織99以束96反射回的光通常具有不同于入射光的光譜成分，此相依于標本 中被照射的細胞的特性。此經反射的光通過光纖電纜302的一個或多個收集光纖312傳輸 回到基底單元710中的光譜儀400。光譜儀400與計算機/控制器580通信，所述計算機/ 控制器通常定位在基底單元710中。計算機/控制器580通常用于分析從光譜儀400獲得 且存儲在數據存儲裝置91中的光譜數據。基底單元710具有安裝在三個支腿底座75上的外殼79。底座75具有三個大約等 間距的水平臂，其中的兩個具有非轉動固定小腳輪76，而第三個具有可選擇地鎖定的轉動 小腳輪17。從底座75垂直延伸的是直立圓柱形管狀桿支座77。在其上端處，桿支座77是安 裝桿78的孔。在桿支座77的上端處定位桿高度調整及鎖定件9。桿高度調整及鎖定件9 由沿徑向向內延伸的螺絲及擴大的手柄構成，手動操作所述擴大的手柄以抵靠桿78旋松 或旋緊鎖定件9。安裝到基底單元710上的外殼79通常是具有矩形水平橫截面及水平平坦底部以 及圓形角的吹塑成型塑料箱。外殼79的長水平維度隨著所述外殼安裝于其上的三個支腿 底座75的沿徑向延伸水平支腿定向。外殼79的上部面沿徑向方向稍微向下傾斜。在外殼79的鄰近桿支座77的垂直背面上，其具有向內凹進的安裝槽，在所述安裝 槽中定位電/電子連接插座，例如通信端口 10、60、61及62。在其靠近底部右側上是另一凹 進槽，其中電力線640進入外殼79。總電力開關也定位于彼處。在外殼79中根據需要提供 用于電纜及光纖電纜的各種其它穿孔。冷卻通風口陣列16定位在外殼79的垂直背面上以輔助消散外殼內的任何過量熱 生成。如果有必要，可在外殼79內提供風扇(未顯示)以幫助在外殼79內維持適合操作溫度。圖10中顯示指示燈12安裝于外殼79的上表面上。此指示燈12是連接到計算機 /控制器580的啟動故障指示器且在編程到計算機/控制器580中的自動啟動及檢查例程 出現問題時發光。平面托架13平行于且附接于外殼79的上表面并提供用于寫入及類似操作的額外 工作空間，同時所述托架右側中的通孔提供用于棒300的松散插入安裝的存放位置。另外， 用戶界面550安裝到外殼79的上側或者托架13的上側。基底單元710含有與總電力開關610及電源600串聯的電力線640。來自電源600 的電力經由電纜59e被饋送到用戶界面550、通過電纜59b被饋送到計算機/控制器580、通過電纜59c被饋送到光譜儀400、通過電纜59d被饋送到氙弧光燈105及通過電纜59a被 饋送到觀察器單元701。計算機/控制器580經編程以配置觀察器單元701及基底單元710的非手動操作 的操作機械組件及光學組件。另外，計算機/控制器580處理來自光譜儀400的所測量及 所得到的光譜數據且然后存儲、計算及/或傳送此類數據。計算機/控制器580具有分別連接到數據線72、71、70及69的通信端口 10、60、61
及62。若干任選外部電子附件可用于檢查裝置700。
棒300具有細長、居中、小直徑、中空的直立圓柱形不銹鋼軸370 (其與雙向光纖電 纜302同軸)及位于棒300近端處的同軸矩形橫截面手柄380。手柄380使開關360安裝 于一側上以用于可選擇地起動通過裝置的數據獲取。軸370的遠端的直徑減小。連續雙向同軸光路徑通過穿過手柄380及軸370到達 軸370的橫向遠端310的光纖電纜302提供。在臨床使用時，通常出于衛生原因將具有薄 的橫向遠端355的緊密配合管狀透明一次性塑料護套350套在軸370上。棒300所使用的光在雙向光纖電纜302上傳輸到裝置700及從裝置700傳輸。從 被照明目標組織99接收的經反射或經發射光由單個居中定位的接收光纖312接收并被發 送到光譜儀400。圍繞接收光纖312的同軸發射光纖310將從觀察器單元701傳遞的光發 送到棒300。觀察器單元701安裝在可延伸桿78的頂部上。觀察器單元701又支撐棒300。觀 察器單元701為總設備700提供光分配及捕獲功能的服務。觀察器單元701從其下端開始具有附接到基底單元710的可延伸桿78的頂端的 傾斜和傾斜鎖定調整件7、精細聚焦及聚焦鎖定調整件6及外殼120，所述外殼支撐且含有 觀察器單元701的大多數分總成及組件。觀察器單元701的外殼120是中空的且由吹塑成型塑料制成以使得其角為圓形。 外殼120的下部具有向上線性逐漸變細的矩形水平橫截面，其中所述下部與擴大的上部頭 部連結。上部頭部稍微向前延伸且向后延伸相對較大的距離。上部頭部逐漸變細以使得其 隨著從垂直正面向后延伸變寬且變高。垂直細長窗口 5位于上部頭部的垂直向前表面上的 中央處，而垂直向后表面具有中央凹部，其中安裝有雙目250觀察單元及其向后水平延伸 的雙目鏡。外殼120在其下部中打孔以允許電力電纜59a及一個或一個以上其它數據電纜 (未顯示)進入外殼120的內部中。圖11及圖12中顯示用戶界面550。用戶界面550是相對簡單的操作者界面裝置， 其具有多個選擇器開關、狀態指示燈及用于文本或圖形信號消息的液晶顯示器(LCD)。用戶 界面可以永久地安裝到基底單元710的外殼79的上表面上或制成可拆卸式以使得其通過 含有數據線73及電力線59e的中間電纜連接到基底單元710。參照圖11，位于裝置面板的右上側處的電力按鈕18充當用于用戶界面550的斷開 /接通開關，而電力指示器19是用于顯示用戶界面的電力斷開/接通狀態的狀態燈。就在 電力按鈕18下面的是IXD用戶界面顯示器20，其中新病人按鈕開關21、病人完成按鈕開關 22及保存按鈕開關23鄰近IXD顯示器的底部邊緣從左到右布置。按鈕開關21、22及23向 計算機/控制器580提供操作者指令。在用戶界面550的左側上且在新病人按鈕開關21的下面，觀察按鈕開關24、顯示棒按鈕開關25及顯示圖像按鈕開關26依序向下定位。這些操作者可選擇開關向計算機/ 控制器580提供操作者指令。在用戶界面550的右側上且在病人完成按鈕開關22的下面， 向上按鈕開關27、選擇/獲取按鈕開關28及向下按鈕開關29依序向下定位。IXD顯示器具有數個不同文本或符號狀態顯示，其經編程以呈現在顯示器上的預 定位置中。在圖11及圖12中圖解說明這些符號。參照圖11，左上角持有儀器模式顯示30， 在此情況下，其指示與使用可視化單元200相關聯的“觀察”模式或陰道鏡模式。左下角持 有濾光器設置顯示31，在此情況下其顯示使用“Rf 1白色”濾光器(即，白色光反射)。IXD 的右上角持有照明計時器顯示32，其顯示1分16秒。右下角持有符號指示器34，其指示照 明為接通或者斷開。當可視化單元200接通且按下顯示圖像26時，通過目鏡觀察器、相機或外部監 視顯示器顯示宮頸的被照明區域的肉眼圖像。圖13圖解說明外部監視顯示器，其具有來 自相機的宮頸的實況視圖41。一組電子顯示的相關樣本數據顯示在組織標本99的可視 圖像外圍周圍，如通過雙目鏡250、相機230及/或在任選外部監視顯示器92上所見。在 圖13中還顯示了顯示于監視器上的不同文本或符號狀態顯示。左上角給出了病人身份號 39 “20070825”且病人身份號正下面的是當前濾光器設置，在此情況下為濾光器5或熒光紫 色束用于照明。在監視器頂部的中間處是照明計時器顯示且頂部右邊是可移除存儲器容量 指示器42。在監視器的底部右手邊角處是固件版本顯示44。在圖12中，用戶界面550的IXD正顯示當使用棒300及其相關聯光譜診斷程序時 的典型顯示。儀器模式顯示30顯示已啟用棒300，同時照明計時器32指示棒操作期間己流 逝的時間。棒測量獲取編號顯示54( “結果”)顯示于IXD的左側底部上，同時光譜評定結 果55 ( “01 :082”)作為數值范圍評定指數顯示于IXD的右側底部處。也可如圖14中所圖 解說明顯示一系列數據獲取的全部結果。III.醫療檢查裝置的第二實施例在圖15中以斜側視圖、在圖16中以經存放位置側視圖及在圖17中以經存放位置 正視圖觀看使用中的醫療檢查裝置的第二實施例800。檢查裝置的第二實施例800由作為互聯主要分總成的觀察器單元803、基底單元 801及棒300構成。基底單元801的功能類似于第一實施例700的基底單元710，但重新組 裝基底單元以準許其更緊湊的存放且取消小腳輪。裝置800中的棒大體類似于第一裝置實 施例700的棒，不同之處在于所述棒從基底單元801而非觀察器單元803延伸。圖2中所圖解說明的光引導裝置易于配置以將光從基底單元801引導到棒300。 觀察器單元803的功能也類似于第一實施例的觀察器單元701。一個主要的差異是觀察器 單元803用關節安裝在關節臂804上，所述關節由可選擇致動的鎖定機構以摩擦方式抑制 或抑制以使得聯接將堅硬地保持在適當位置直到操作者舉起將其重新定位為止。IV.醫療檢查裝置的第三實施例在圖18中以斜側視圖觀看使用中的檢查裝置的第三簡化實施例900。此實施例經 簡化以僅提供用于進行對選定組織部位的可視光譜評估的棒300。因此，控制件及支撐器械 更加簡單，從而準許其包含在臺式箱901中。臺式箱901提供電源600、具有透鏡/濾光器 的燈105、一些簡化的控制件、電子數碼相機230、用于組織標本99的經反射光圖像的液晶 顯示的構件及用于數字評估結果的光譜儀400。第三實施例900的主要差異在于未提供可視化單元200。
所屬領域的技術人員應了解，所揭示的概念及特定實施例可易于用作修改或重新 設計用于執行與本發明相同目的的結構的基礎。所屬領域的技術人員應認識到此類等效構 造并不背離以上權利要求書中所闡述的本發明精神及范圍。
權利要求
一種醫療檢查裝置，其包括照明源，其中所述照明源包含燈及用于可選擇地沿第一方向或第二方向引導來自所述燈的光束的光引導裝置；可視化單元，其接收來自所述照明源的沿所述第一方向引導的所述光束且用所述接收的光束輻照組織，所述可視化單元從發自用所述光束照明的所述組織的光中使所述組織的肉眼視圖可視化；光纖探針，其包含激發光纖股線及接收光纖股線，其中所述激發光纖股線接收來自所述照明源的沿所述第二方向引導的所述光束且傳輸所述接收的光束以輻照與所述探針的遠端相接觸的部位處的組織，且其中收集光纖股線接收發自用來自所述激發光纖股線的所述光束照明的所述組織的光且將所述光傳輸到檢測器以用于光譜分析。
2.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其進一步包括在所述燈與所述光引導裝置之間 的濾光器輪。
3.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其中所述燈包含多個可選擇的LED。
4.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其中所述光引導裝置包含可在第一反射鏡位置 與第二反射鏡位置之間往復的反射鏡。
5.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其中所述光引導裝置包含分束器。
6.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其中所述可視化單元包含用于使所述組織的所 述肉眼視圖可視化的目鏡裝置。
7.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其中所述可視化單元包含用于記錄所述組織的 所述肉眼視圖的相機。
8.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其中所述光纖探針具有用于接觸所述組織的橫 向遠端。
9.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其中所述光纖探針包含手柄、軸及其中所述接 收光纖股線居中定位且由多個同軸激發光纖股線圍繞的雙向光纖束。
10.如權利要求9所述的醫療檢查裝置，其進一步包括用于覆蓋所述光纖探針的所述 軸的一次性護套。
11.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其中用于輻照所述組織以用于熒光激發的所 述光束具有大約455到465nm、410到430nm、375到385nm或340到360nm的波長帶。
12.如權利要求1所述的醫療檢查裝置，其中用于輻照所述組織以用于反射可視化的 所述光束具有大約400到700nm、455到465nm或410到430nm的波長帶。
13.如權利要求12所述的醫療檢查裝置，其中所述光束經偏振或不經偏振。
14.一種醫療檢查裝置，其包括照明源，其中所述照明源包含用于制備具有選定波長的光束的燈及多個可選擇接合的 濾光器；光束引導裝置，其用于將所述光束引導到第一束位置或第二束位置中；可視化單元，其接收所述第一束位置中的所述光束且用所述接收的光束輻照組織，所 述可視化單元進一步包括目鏡裝置，其從發自用所述光束照明的所述組織的光中使所述組 織的肉眼視圖可視化；光纖探針，其具有軸、手柄及光纖束，所述光纖束具有多個激發光纖股線及接收光纖股線，其中所述激發光纖股線接收所述第二束位置中的所述光束且傳輸所述接收的光束以輻 照與所述探針的遠端相接觸的部位處的所述組織，且其中所述收集光纖股線接收發自用所 述第二光束照明的所述組織的光且將所述光傳輸到檢測器以用于光譜分析。
15.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其中所述多個濾光器位于濾光器輪中。
16.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其中所述燈是多個可選擇的LED、一氙弧光 燈、一汞弧光燈或一商鎢燈。
17.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其中所述光引導裝置包含可在第一反射鏡位 置與第二反射鏡位置之間往復的反射鏡。
18.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其中所述光引導裝置包含分束器。
19.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其中所述可視化單元包含用于記錄所述組織 的所述肉眼視圖的相機。
20.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其中所述光纖探針具有用于接觸所述組織的 橫向遠端。
21.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其中所述接收光纖股線居中定位且由多個同 軸激發光纖股線圍繞。
22.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其進一步包括用于覆蓋所述光纖探針的所述 軸的一次性護套。
23.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其中用于輻照所述組織以用于熒光激發的所 述光束具有大約455到465nm、410到430nm、375到385nm或340到360nm的波長帶。
24.如權利要求14所述的醫療檢查裝置，其中用于輻照所述組織以用于反射可視化的 所述光束具有大約400到700nm、455到465nm或410到430nm的波長帶。
25.如權利要求24所述的醫療檢查裝置，其中所述光束經偏振或不經偏振。
26.一種使用光譜分析篩查宮頸癌的方法，其包括以下步驟用第一光束照明宮頸的一部分；從發自用所述第一光束照明的組織的光中使所述宮頸的肉眼視圖可視化；檢查所述宮頸的所述肉眼視圖以選擇組織部位以用于進一步研究；將光纖探針的遠端放置成與所述選定組織部位相接觸，同時使所述宮頸的所述肉眼視 圖可視化；通過光纖電纜傳輸第二光束以用所述第二光束照明所述選定組織部位，從而在所述選 定組織部位處產生熒光或反射光；收集所述產生的熒光或反射光；使用光譜儀對所述收集的光進行光譜分析；及檢查所述光譜分析以確定所述選定組織部位是否為癌性。
27.如權利要求26所述的醫療檢查裝置，其中用于輻照所述組織以用于熒光激發的所 述第一光束具有大約455到465nm、410到430nm、375到385nm或340到360nm的波長帶。
28.如權利要求26所述的醫療檢查裝置，其中用于輻照所述組織以用于反射可視化的 所述第一光束具有大約400到700nm、455到465nm或410到430nm的波長帶。
29.如權利要求28所述的醫療檢查裝置，其中所述光束經偏振或不經偏振。
30.如權利要求26所述的醫療檢查裝置，其中用于輻照所述組織以用于熒光激發的所述光束具有大約455到465nm、410到430nm、375到385nm或340到360nm的波長帶。
31.如權利要求26所述的醫療檢查裝置，其中用于輻照所述組織以用于反射可視化的 所述光束具有大約400到700nm、455到465nm或410到430nm的波長帶。
32.如權利要求31所述的醫療檢查裝置，其中所述光束經偏振或不經偏振。
全文摘要
一種用于檢測癌前組織及癌組織的醫療檢查裝置，其具有照明源、可視化單元、接觸式光學探針、檢測器及處理單元。設備的一個實施例包含用于使宮頸的內表面可視化的非接觸式肉眼觀察裝置(所述可視化單元)以及用于對所述組織的顯微鏡視圖進行光譜分析的光纖棒(接觸式光學探針)兩者。
文檔編號G01N21/64GK101828103SQ200880102648
公開日2010年9月8日 申請日期2008年8月26日 優先權日2007年8月27日
發明者安德烈斯·費利佩·蘇盧阿加 申請人:雷米卡爾姆有限責任公司