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1、10申请公布号CN104203077A43申请公布日20141210CN104203077A21申请号201380017969322申请日2013020761/596,26220120208USA61B1/06200601A61B1/303200601A61B5/0020060171申请人BIOP医疗有限公司地址以色列内坦亚72发明人I兰德斯曼74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人余颖54发明名称组织疾病诊断的方法和装置57摘要组织诊断装置，组成如下宽带光源，其被设置为以宽带光照射靶区域；窄带光源，其被设置为以窄带光照射靶区域；至少一个光传感器，其被设置为感应与靶区域相互作。
2、用后的宽和窄带光；颜色传感器，其被设置为感应与靶区域相互作用后的宽带光；和外壳，所述宽带光源，窄带光源，光传感器和颜色传感器位于外壳中，其中，控制回路被设置为测定感应到的宽带光的图像异常、感应到的窄带光的空间散射以及宽带光与靶区域相互作用的色影响，并且对鉴定的图像异常、空间散射和色影响响应来输出信号。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014092986PCT国际申请的申请数据PCT/IL2013/0501172013020787PCT国际申请的公布数据WO2013/118124EN2013081551INTCL权利要求书4页说明书18页附图21页19中华人民共和国国家知识产权局1。
3、2发明专利申请权利要求书4页说明书18页附图21页10申请公布号CN104203077ACN104203077A1/4页21一种组织疾病诊断装置，所述装置包括控制回路；宽带光源，其经设置输出宽带光并用所述输出的宽带光照射器官的靶区域；窄带光源，其经设置输出窄带光并用所述输出的窄带光照射器官的靶区域；与所述控制回路相联的至少一个光传感器，所述至少一个光传感器经设置感应与靶区域相互作用后的所述宽带光，并输出响应所感应宽带光的靶区域的图像，和感应与靶区域相互作用后的所述窄带光，并输出响应所感应窄带光的信号；与所述控制回路相联的颜色传感器，其经设置感应与靶区域相互作用后的所述宽带光，并输出响应所感应宽。
4、带光的信号；和外壳，所述宽带光源、窄带光源、至少一个光传感器和颜色传感器位于所述外壳中；其中所述控制回路经设置鉴定由所述至少一个光传感器输出的图像中的异常，该异常鉴定响应该图像的强度和颜色之一；测定响应所述至少一个光传感器的输出信号的所感应窄带光的空间散射；测定响应所述颜色传感器的输出信号的所述输出宽带光与靶区域相互作用的色影响；并输出组织信息信号，所述组织信息信号响应所述图像异常鉴定、所测空间散射和所测色影响。2如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制回路经设置还测定靶区域中所述输出窄带光的吸收量，该吸收量响应所述至少一个光传感器的响应所述窄带光的输出信号，并且所述输出的组织信息信号还响。
5、应所测吸收量。3如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个光传感器包括成像器，其经设置输出靶区域图像至所述控制回路；和光传感器阵列，其经设置输出响应所感应窄带光的信号。4如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出的窄带光是相干的。5如权利要求1所述的装置，其特征在于，当所测所感应窄带光的空间散射指示靶区域中存在非健康组织时，所述控制回路经设置还测定靶区域中响应所述至少一个光传感器所感应窄带光的所述输出窄带光的吸收量，和所述输出的组织信息信号还响应所测吸收量。6如权利要求5所述的装置，其特征在于，当所测吸收量不指示靶区域中存在非健康组织时，所述控制回路经设置还重复所述图像异常鉴定；并且重。
6、复所述空间散射测定，所述输出的组织信息信号还响应所述重复图像异常鉴定和所述重复空间散射测定。7如权利要求5所述的装置，其特征在于，当所测吸收量指示靶区域中存在非健康组织时，所述输出的组织信息信号包括靶区域组织中存在宫颈上皮内瘤样病变CIN的指示。权利要求书CN104203077A2/4页38如权利要求5所述的装置，其特征在于，当所述图像异常鉴定、所测空间散射和所测色影响各自指示靶区域内有非健康组织时，不测定所述吸收量。9如权利要求8所述的装置，其特征在于，当所测色影响和所测吸收量各自指示靶区域内有非健康的组织时，所述输出的组织信息信号包括靶区域表面下的组织中存在3级CINCIN3的指示，当所测。
7、色影响不指示靶区域内存在非健康组织而所测吸收量指示靶区域内存在非健康组织时，所述输出的组织信息信号包括靶区域组织中存在2级CINCIN2的指示。10如权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述图像异常鉴定指示靶区域内存在非健康组织且所测色影响和所测空间散射之一不指示靶区域内存在非健康组织时，所述输出的组织信息信号包括以下之一靶区域组织中存在宫颈息肉的指示；和靶区域组织中存在良性肿瘤的指示。11如权利要求1所述的装置，其特征在于，当所测空间散射不指示靶区域内存在非健康组织而所测色影响指示靶区域内存在非健康组织时，所述控制回路经设置还重复所述图像异常鉴定；并且重复所述空间散射测定，所述输出的组织信息。
8、信号还响应所述重复图像异常鉴定和所述重复空间散射测定。12如权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述图像异常鉴定、所测空间散射和所测色影响各自指示靶区域内存在非健康组织时，所述控制回路经设置还确定由所述至少一个宽带光传感器输出的靶区域图像是否指示在靶区域的组织中存在癌性肿瘤，当所述控制回路确定靶区域图像指示癌性肿瘤时，所述输出的组织信息信号包括在靶区域组织中存在癌性肿瘤的指示，当所述控制回路确定靶区域图像不指示癌性肿瘤时，所述输出信号包括靶区域表面组织中存在CIN3的指示。13如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制回路经设置还测定所输出的靶区域图像与B族链球菌图像之间的关联性；并且输出响。
9、应该关联性测定的关联性信号。14一种组织疾病的诊断方法，所述方法包括接收至少一个光传感器的输出，该光传感器经设置感应与器官靶区域相互作用后的宽带光，该宽带光由经设置照射器官靶区域的宽带光源输出；输出响应所感应宽带光的靶区域的图像；感应与靶区域相互作用后的窄带光，该窄带光由经设置照射器官靶区域的窄带光源输出；并且输出响应所感应窄带光的信号；接收颜色传感器的输出，该颜色传感器经设置感应与靶区域相互作用后的宽带光，所述宽带光源、窄带光源、至少一个光传感器和颜色传感器位于外壳中；鉴定接收到的靶区域图像中的异常情况，所述异常情况响应接收到的靶区域图像的强度和颜色之一；权利要求书CN104203077A3。
10、/4页4测定由至少一个光传感器感应的窄带光的空间散射；测定宽带光与靶区域相互作用的色影响，响应的是由颜色传感器感应的宽带光；并且输出组织信息信号，组织信息信号响应所述图像异常鉴定、所测空间散射和所测色影响。15如权利要求14所述的方法，还包括测定靶区域中响应至少一个光传感器所感应窄带光的窄带光吸收量，所述输出的组织信息信号响应所测吸收量。16如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述至少一个光传感器包括成像器，其经设置输出靶区域图像；和光传感器阵列，其经设置输出响应所感应窄带光的信号。17如权利要求14所述的方法，其特征在于，输出的窄带光是相干的窄带光。18如权利要求14所述的方法，其特征在于。
11、，当所测所感应窄带光的空间散射指示靶区域中存在非健康组织时，所述方法还包括测定靶区域中响应至少一个光传感器所感应窄带光的窄带光吸收量，所述输出的组织信息信号还响应所测吸收量。19如权利要求18所述的方法，其特征在于，当所测吸收量不指示靶区域中存在非健康组织时，所述方法还包括重复所述图像异常鉴定；重复所述空间散射测定，所述输出的组织信息信号还响应所述重复图像异常鉴定和所述重复空间散射测定。20如权利要求18所述的方法，其特征在于，当所测吸收量指示靶区域中存在非健康组织时，所述输出的组织信息信号包括靶区域组织中存在宫颈上皮内瘤样病变CIN的指示。21如权利要求18所述的方法，其特征在于，当所述图像。
12、异常鉴定、空间散射和色影响各自指示靶区域内有非健康的组织时，不测定所述吸收量。22如权利要求21所述的方法，其特征在于，当所测色影响和所测吸收量各自指示靶区域内有非健康的组织时，所述输出的组织信息信号包括靶区域表面下的组织中存在3级CINCIN3的指示，当所测色影响不指示靶区域内存在非健康组织而所测吸收量指示靶区域内存在非健康组织时，输出的组织信息信号包括靶区域组织中存在2级CINCIN2的指示。23如权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述图像异常鉴定指示靶区域内存在非健康组织，并且所测色影响和所测空间散射之一不指示靶区域内存在非健康组织时，所述输出的组织信息信号包括如下之一靶区域组织中存。
13、在宫颈息肉的指示；和靶区域组织中存在良性肿瘤的指示。24如权利要求14所述的方法，其特征在于，当所测空间散射不指示靶区域内存在非健康组织而所测色影响指示靶区域内存在非健康组织时，所述方法还包括重复所述图像异常鉴定；并且重复所述空间散射测定，其中，所述输出的组织信息信号还响应所述重复图像异常鉴定和所述重复空间散射测定。权利要求书CN104203077A4/4页525如权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述图像异常鉴定、所测空间散射和所测色影响各自指示靶区域内存在非健康组织时，所述方法还包括测定所接收到的靶区域图像是否指示靶区域组织中存在癌性肿瘤，当靶区域图像指示癌性肿瘤时，所述输出的组织信息。
14、信号包括在靶区域组织中存在癌性肿瘤的指示，当靶区域图像不指示癌性肿瘤时，输出的组织信息信号包括靶区域表面组织中存在CIN3的指示。26如权利要求14所述的方法，还包括测定所接收靶区域图像与B族链球菌图像之间的关联性；并且输出响应该关联性测定的关联性信号。权利要求书CN104203077A1/18页6组织疾病诊断的方法和装置0001相关申请交叉引用0002本申请要求2012年2月8日提交的、名称为“DIAGNOSTICSYSTEMFORDETECTIONOFABNORMALCONDITIONOFCERVICALTISSUE用于检测宫颈组织异常状况的诊断系统”的美国临时专利申请S/N,61/596。
15、,262的优先权，该美国临时申请的全部内容引入在本文中作为参考。发明领域0003本发明一般涉及组织异常诊断领域，具体涉及组织疾病的光学诊断方法和装置。0004发明背景0005宫颈癌是女性生殖道常见肿瘤之一。在全球的女性中，宫颈癌是位列第二的恶性肿瘤，并且其是导致第三世界国家女性死亡的主要原因之一。早期诊断宫颈中的异常细胞可防止其恶化至完全的宫颈癌，因而可降低发病率和死亡率。癌前病变阶段被称为鳞状上皮内病变SQUAMOUSINTRAEPITHELIALLESION,SIL，具有两个级别低级SIL和高级SIL。0006子宫颈可很好地用于筛查目的，包括几个原因首先，肿瘤样病变发生在特定区域，称为移行。
16、区TRANSITIONALZONE，在颈管开放至阴道的“外部的”周围。第二，这些是生长缓慢的肿瘤。第三，该区域位于身体的外部，从而妇科医生易于分析。0007目前的筛查方法称为涂片试验，已经被应用了几十年。在涂片试验中，从宫颈上皮刮下大量细胞，将其涂在一个玻片上或置于液体管中，然后将其固定和染色，用于细胞学检查。但遗憾的是，由于取样和分析误差，涂片试验不能同时获得高灵敏度和高特异度。涂片试验筛查的灵敏度和特异度估计分别在1199和1497。如本文所用，术语灵敏度定义为对癌前病变组织样品正确分类的百分数，术语特异度定义为正常组织样品正确分类的百分数。根据国家癌症研究所NATIONALCANCERI。
17、NSTITUTE，NCI统计，在美国每年进行约5,500万涂片试验。其中，约350万是异常和需要医学跟踪的。大多数的异常试验结果实际上错误地指示了SIL。0008此外，涂片试验的分析是极其劳动密集型的，需要训练有素的专业人员。因涂片试验异常而指示为存在SIL的患者还需要进行一个称为阴道镜检查的诊断程序，包括阴道镜的检查，并且如果需要，还将进行活组织检查和组织学验证的临床诊断。需要大量的训练来让从事者操作阴道镜，并且即使由熟练者操作，诊断精确性也是不稳定且受限的。而且，诊断不是即时的。0009因此，需要提供一种提高特异度和灵敏度的早期检测宫颈癌的方法，其可减少对解释结果的操作者的技能水平的需求，。
18、并且缩短诊断周期。0010一种体内检测方法是电阻抗图谱法ELECTRICALIMPEDANCESPECTROSCOPY，EIS，其通过阻抗随频率的变化指示组织状况。不利的是，EIS具有仅72的阳性预测值PPV，并且是一种昂贵的方法。0011因此，需要提供一种检测宫颈癌前病变的方法和装置，其比现有技术具有更高的灵敏度和选择性。并且，需要提供一种节约成本的技术。说明书CN104203077A2/18页70012发明概述0013因此，本发明的主要目的是克服现有技术的至少一些缺陷。在某些实施方式中，通过一种组织疾病诊断装置来达到该目的，该装置包括控制回路；宽带光源，其被设置为输出宽带光和用输出的宽带光。
19、照射器官的靶区域；窄带光源，其被设置为输出窄带光和用输出的窄带光照射器官的靶区域；与控制回路相联的光传感器，该至少一个光传感器被设置为感应与靶区域相互作用后的宽带光、对所感应的宽带光响应并输出靶区域的图像，和感应与靶区域相互作用后的窄带光、对所感应的窄带光响应并输出信号；与控制回路相联的颜色传感器，其被设置为感应与靶区域相互作用后的宽带光，和对所感应的宽带光响应并输出信号；和外壳，所述宽带光源，窄带光源，至少一个光传感器和颜色传感器位于外壳中，其中控制回路被设置为鉴定至少一个光传感器的输出图像中的异常，该异常鉴定对图像的强度和颜色之一响应；对至少一个光传感器的输出信号响应，测定感应到的窄带光的。
20、空间散射SPATIALSCATTERING；对颜色传感器的输出信号响应，测定输出宽带光与靶区域相互作用的色影响CHROMATICIMPACT；和对图像异常鉴定、所测定的空间散射和所测定的色影响响应，输出组织信息信号。0014在一个实施方式中，所述控制回路还被设置为对由响应窄带光的至少一个光传感器输出的信号响应，测定靶区域中输出窄带光的吸收量，其中，输出的组织信息信号还对所测定的吸收量响应。在另一实施方式中，所述至少一个光传感器包括成像器，其被设置为输出靶区域图像至控制回路；和光传感器阵列，其被设置为响应感应到的窄带光来输出信号。0015在一个实施方式中，输出的窄带光是相干的COHERENT。在。
21、另一实施方式中，当测定的感应到的窄带光的空间散射指示靶区域内有非健康组织时，控制回路还被设置为对由至少一个光传感器感应到的窄带光响应，测定靶区域中输出窄带光的吸收量，并且其中输出组织信息信号还对所测定的吸收量响应。0016在另一个实施方式中，当测定的吸收量不指示靶区域内有非健康组织时，控制回路还被设置为重复图像异常鉴定；和重复空间散射测定，其中输出组织信息信号还对所述重复图像异常鉴定和所述重复空间散射测定响应。在另一个实施方式中，当测定的吸收量指示靶区域内有非健康组织时，输出组织信号包括靶区域组织中存在宫颈上皮内瘤样病变CIN的指示。0017在另一个实施方式中，当图像异常鉴定、测定的空间散射和。
22、测定的色影响各自指示靶区域内有非健康的组织时，吸收量不被测定。而在另一个实施方式中，当测定的色影响和测定的吸收量各自指示靶区域内有非健康的组织时，输出的组织信息信号包括靶区域表面下的组织中存在3级CINCIN3的指示，并且，其中，当测定的色影响不指示靶区域内存在非健康组织并且测定的吸收量指示靶区域内存在非健康组织时，输出的组织信息信号包括靶区域组织中存在2级CINCIN2的指示。0018在一个实施方式中，当图像异常鉴定指示靶区域内存在非健康组织且测定的色影响和测定的空间散射之一不指示靶区域内存在非健康组织时，输出的组织信息信号包括如下之一靶区域组织中存在宫颈息肉的指示，和靶区域组织中存在良性肿。
23、瘤的指示。在另一实施方式中，当测定的空间散射不指示靶区域内存在非健康组织且测定的色影响指示靶区域内存在非健康组织，控制回路还被设置为重复图像异常鉴定；和重复空间散射测定，其说明书CN104203077A3/18页8中输出的组织信息信号还对所述重复图像异常鉴定和重复测定的空间散射响应。0019在一个实施方式中，当图像异常鉴定、测定的空间散射和测定的色影响各自指示靶区域内存在非健康组织时，控制回路还被设置为确定由至少一个宽带光传感器输出的靶区域图像是否指示在靶区域的组织中存在癌性肿瘤，当控制回路确定靶区域图像指示了癌性肿瘤时，输出的组织信息信号包括在靶区域组织中存在癌性肿瘤的指示，而当控制回路确定。
24、靶区域图像不指示癌性肿瘤时，输出信号包括靶区域表面组织中存在CIN3的指示。在另一实施方式中，控制回路还被设置为测定靶区域输出信号与B族链球菌图像之间的关联性；和输出对该关联性测定响应的关联性信号。0020在一个独立的实施方式中，提供了一种诊断组织疾病的方法，所述方法包括接收至少一个光传感器的输出，该光传感器被设置用于感应与器官靶区域相互作用后的宽带光，该宽带光由被设置用于照射器官靶区域的宽带光源输出；输出对所感应的宽带光响应的靶区域的图像；和感应与靶区域相互作用后的窄带光，该窄带光由设置用于照射器官靶区域的窄带光源输出；和输出对所感应的窄带光响应的信号，接收颜色传感器的输出，该颜色传感器经设。
25、置感应与靶区域相互作用后的宽带光，该宽带光源，窄带光源，至少一个光传感器和颜色传感器位于外壳中；对接收到的靶区域图像的强度和颜色之一响应，鉴定接收到的靶区域图像中的异常情况；测定由至少一个光传感器感应的窄带光的空间散射；对由颜色传感器感应的宽带光响应，测定宽带光与靶区域相互作用的色影响；和对图像异常鉴定、测定的空间散射和测定的色影响响应，输出组织信息信号。0021在一个实施方式中，所述方法还包括对由至少一个光传感器感应到的窄带光响应，测定在靶区域中窄带光的吸收量，其中，输出的组织信息信号还对所测定的吸收量响应。在另一实施方式中，所述至少一个光传感器包括成像器，其被设置为输出靶区域图像；和，光传。
26、感器阵列，其被设置为对感应到的窄带光响应来输出信号。0022在一个实施方式中，输出的窄带光是相干的窄带光。在另一实施方式中，当所感应的窄带光的测定的空间散射指示靶区域中存在非健康组织时，所述方法还包括响应由至少一个光传感器感应到的窄带光，测定靶区域中窄带光的吸收量，其中，输出的组织信息信号还对该测定的吸收量响应。0023在另一个实施方式中，当该测定的吸收量不指示靶区域中存在非健康组织时，所述方法还包括重复图像异常鉴定；重复空间散射测定，其中，输出的组织信息信号还对该重复图像异常鉴定和重复空间散射测定响应。在另一个实施方式中，当该测定的吸收量指示靶区域中存在非健康组织时，输出的组织信息信号包括靶。
27、区域组织中存在宫颈上皮内瘤样病变CIN的指示。0024在另一个实施方式中，当图像异常鉴定、空间散射和色影响各自指示靶区域内有非健康的组织时，吸收量不被测定。而在另一个实施方式中，当测定的色影响和测定的吸收量各自指示靶区域内有非健康的组织时，输出的组织信息信号包括靶区域表面下的组织中存在3级CINCIN3的指示，并且，其中，当测定的色影响不指示靶区域内存在非健康组织且测定的吸收量指示靶区域内存在非健康组织时，输出的组织信息信号包括靶区域组织中存在2级CINCIN2的指示。0025在一个实施方式中，当图像异常鉴定指示靶区域内存在非健康组织且测定的色影响和测定的空间散射之一不指示靶区域内存在非健康组。
28、织时，输出的组织信息信号包括如说明书CN104203077A4/18页9下之一靶区域组织中存在宫颈息肉的指示；和靶区域组织中存在良性肿瘤的指示。在另一实施方式中，当测定的空间散射不指示靶区域内存在非健康组织且测定的色影响指示靶区域内存在非健康组织时，所述方法还包括重复图像异常鉴定；和重复空间散射测定，其中输出的组织信息信号还对所述重复图像异常鉴定和重复空间散射测定响应。0026在一个实施方式中，当图像异常鉴定、测定的空间散射和测定的色影响各自指示靶区域内存在非健康组织时，所述方法还包括测定所接收到的靶区域图像是否指示靶区域组织中存在癌性肿瘤，当靶区域图像指示癌性肿瘤时，输出的组织信息信号包括在。
29、靶区域组织中存在癌性肿瘤的指示，并且当靶区域图像不指示癌性肿瘤时，输出的组织信息信号包括靶区域表面组织中存在CIN3的指示。在另一实施方式中，所述方法还包括测定接收到的靶区域图像与B族链球菌图像之间的关联性；和对该关联性测定响应，输出关联性信号。0027从下附的图和说明中，本发明的其它特点和优点将得以显现。0028附图的简要说明0029对了更好地理解本发明的不同实施方式以及显示它们如何被实施，仅通过举例的方式提供说明，并辅以由数字标示的相应元件或部件的图。0030需要强调的是，这里特别被详细描述的图所显示的细节仅以举例方式提供，且仅是为了对本发明的优选的实施方式进行示例性讨论的目的，其是为本发。
30、明的原理和概念提供最有用和易于被理解的说明而存在。在这点上，除了实现对本发明的基本理解所必须的以外，没有更详细地显示本发明的结构细节，这种描述连同图对于本领域普通技术人员而言，显然能够明了本发明可以在实践中被具体化至多种形式。在所附的图中0031图1A显示了健康细胞的计算机模型示意图；0032图1B显示了癌细胞的计算机模型示意图；0033图2A2D显示了健康组织和癌组织的光空间散射特性；0034图3显示了根据某些实施方式，光散射测定单元的高级示意图；0035图4显示了根据某些实施方式，成像单元的高级示意图；0036图58显示了根据某些实施方式，图4的成像单元的聚焦系统；0037图9显示了根据某。
31、些实施方式，使用图3的光散射测定单元和图4的成像单元的组织疾病诊断装置的高级示意图；0038图10显示了用于图9的组织疾病诊断装置的聚焦系统的高级示意图；0039图11A11C显示了根据某些实施方式，和图9的疾病诊断装置一起使用的探头的高级示意图；0040图12显示了根据某些实施方式，驱动和承载图11A11C装置的探头的光学系统的线性级部件LSSA的框图；0041图13A13H显示了不同组织的图像和2维傅立叶转换；0042图14显示了图13A13H的成像的组织的傅立叶转换；0043图15显示了癌细胞内光吸收反应的图；0044图16显示了图11A11C的探头在阴道中的探测概况；0045图17显示。
32、了宽带光与非健康组织对比与健康组织相互作用的色影响，涉及CIE1931颜色空间；说明书CN104203077A5/18页100046图18显示了根据某些实施方式，色影响测定单元的高级示意图；0047图19显示了根据某些实施方式，光散射测定单元的不同元件的高级示意图，所述光散射测定单元包括带有容许光通过的开口的光传感器阵列；0048图20A20B显示了带有开口的光传感器阵列的高级示意图；0049图21A显示了存在于产道中的B族链球菌GBS的图像；0050图21B显示了根据某些实施方式，在应用GBS检测算法后图21A的图像；0051图22显示了设置以检测GBS的探头；0052图23A23B显示了根。
33、据某些实施方式，组织疾病诊断方法的高级流程图；和0053图24A24B显示了根据某些实施方式，用于诊断组织疾病的控制回路的步骤的高级流程图。0054发明详述0055在详细地阐述至少一个实施方式之前需要理解的是，本发明并不局限于以下由描述或附图举例所呈现的构造细节和部件设置相关的应用。本发明能被应用于以不同方式习得的或可实施的其它方式。而且，应理解，本文所用的用语和术语是为了说明的目的，不应作为限制。0056宫颈癌细胞和正常宫颈细胞之间的主要不同在于它们的核结构。正常细胞具有单个核，尺寸范围窄，如图1A所示。其细胞核通常是圆的、椭圆的或豆形的。癌前和癌细胞具有多核，形状和尺寸范围宽，如图1B所示。
34、。因此，与健康细胞相比，癌细胞以更大的角度散射光。光散射的其它原因是核的微结构氯部分分布，血管增大和其它特征。0057图2A显示了图2B的健康细胞的组织的激光反射空间散射图，X轴和Y轴代表接收到的光的量，以毫米计；图2C显示了图2D的癌细胞的组织的激光反射空间散射图，X轴和Y轴代表接收到的光的量，以毫米计。在图2A和图2C中，激光均穿透相应组织120UM深度。如以下将要描述的，测定光在与组织相互作用后的空间散射的方法可以指示非健康组织。0058图3显示了光散射测定单元10的高级原理图，用于测定组织的光空间散射特性。光散射测定单位10包括印刷电路板PCB20；窄带光源30；光传感器阵列40；准直。
35、透镜50；外罩60；和数据线65。在一个实施方式中，窄带光源30包括相干的单色窄带光源如激光。在另一个实施方式中，窄带光源30经设置输出垂直结构相干的光。在另一个实施方式中，窄带光源30包括垂直孔面发射激光VCSEL，如新泽西州美默瑟维尔的普林斯顿光电产品公司PRINCETONOPTRONICS,INC市售的3MWSINGLEMODE950NMVCSELCHIPPARTPSMBC003W0950。在一个实施方式中，窄带光源30和光传感器阵列40位于PCB20上。在一个实施方式中，准直透镜50是外罩60的一部分。在一个实施方式中，光传感器阵列包括一个或多个PIN传感器阵列和雪崩光电二极管APD传。
36、感器阵列。在一个示例性的实施方式中，光传感器阵列40包括瑞士班霍夫广场的光子聚焦股份有限公司PHOTONFOCUSAG市售的A1312I图像传感器。0059操作中，窄带光源30产生窄带光31，其由准直透镜50聚焦以照射器官的靶区域70，该器官任选地为宫颈。如本文所披露，术语“靶区域”定义为器官的至少表面层区域。此外该靶区域还可包括器官的后续层或可延伸到器官的深层。窄带光31被靶区域70的细胞散射且至少一部分返回的窄带光31被光传感器阵列40检测到。光传感器阵列40输出与说明书CN104203077A106/18页11返回光相应的信号至控制回路未显示，供于进一步处理。0060光传感器阵列40通过。
37、数据线65转移信号至计算机系统，如个人电脑PC或所基于的系统能够执行处理程序的其它合适的计算机。在一个实施方式中，该处理程序计算由位于光传感器阵列40中心的一或多个传感器检测的光强与由从光传感器阵列40的中心转移的一或多个光传感器检测的光强之间的比率。在另一个实施方式中，计算由位于光传感器阵列40中心的多个传感器检测的光强的平均值与由从光传感器阵列40的中心转移的多个光传感器检测的光强的平均值之间的比率。当测定的比率大于预定的散射阈值时，控制回路输出指示靶区域70存在非健康组织细胞的组织信息信号。在一个实施方式中，所述预定的散射阈值的数值范围响应流体和存在于靶区域70邻近区域的其它实体的体内测。
38、量值。在另一实施方式中，所述处理程序计算位于光传感器阵列40中心的一个或多个传感器中光的“亮LIT”像素数量即接收到的反射的窄带光31的像素与从光传感器阵列40的中心转移的一或多个光传感器中光的“亮”像素数量之间的比率。任选地，仅在所述反射的窄带光31接收并因而呈现大于预设的最低值的强度时，认为像素“亮”。0061在另一实施方式未显示中，光传感器阵列40由成像器如电荷耦合器件CCD替代，如以下图4相关的描述中所呈现的。0062除非另外说明，本文描述的关于处理程序相关的功能可由可执行代码和储存于计算机可读介质中的指令来执行，并在一个或多个基于处理器的系统如PC上运行，然而这并不意味着仅限于此。在。
39、另一实施方式中，也可以应用状态机STATEMACHINES和/或硬件电子电路HARDWIREDELECTRONICCIRCUITS。并且，关于这里所描述的处理，并非所有的处理状态均需达到，这些状态也并非必须以所示例的顺序进行。此外，某些被示例为顺次进行的处理状态也可平行进行。0063图4显示了某些实施方式中成像单元100的高级示意图。成像单元100包括宽带光源110例如获自首尔半导体公司SEOULSEMICONDUCTOR的白色LEDFCW3200Z，其被设置用于发射宽带光111；像散元件120，如柱面透镜或斜板；电子束分裂器130；外罩140；物镜150；和光传感器160。在一个实施方式中，。
40、宽带光源110包括LED，如韩国京畿道的首尔半导体公司SEOULSEMICONDUCTORCO,LTD市售的白色LEDFCW300Z。在一个实施方式中，光传感器160是成像器，如CCD或互补金属氧化物半导体CMOS传感器。0064操作时，宽带光源110输出宽带光111。输出的宽带光111穿过像散元件120。宽带光111被电子束分裂器130反射并由物镜150聚焦于受测器官的靶区域70上。在一个实施方式中，外罩140与靶区域70接触。宽带光111因而被靶区域70反射，穿过外罩140、物镜150和电子束分裂器130后射向光传感器160。反射的宽带光111被光传感器160感应，靶区域70的图像信息被输。
41、出至控制回路未显示。在一个实施方式中，图像数据还输出至显示器未显示，并且靶区域70的图像显示于显示器上。0065在靶区域70的图像被光传感器160捕获后，其被输出至控制回路，并由图像处理算法处理，对图像的强度和颜色之一响应，鉴定图像中的异常情况。在一个实施方式中，图像异常表示图像不均匀。在一个实施方式中，图像异常鉴定包括以下步骤00661确定光传感器160输出的图像的强度分布，任选地所述图像是灰度图。00672确定呈现最大强度值的像素，该值标记为IMAX。任选地，只有当至少一个预定像素数量呈现在预定的IMAX范围内的强度时，选择IMAX。说明书CN104203077A117/18页120068。
42、3确定呈现最小强度值的像素，该值标记为IMIN。任选地，只有当至少一个预定像素数量呈现在预定的IMIN范围内的强度时，选择IMIN。00694确定IMIN和IMAX的平均值，该平均值标记为IMEDIUM。00705确定呈现大于IMEDIUM的强度的像素数量，确定的像素数量标记为SGREAT。00716确定呈现大于IMEDIUM的强度的像素数量，确定的像素数量标记为SLESS。00727确定SGREAT与SLESS之间的比率。00738当确定的比率大于预定的强度比率水平时，鉴定为图像异常，控制回路被设置为输出指示非健康组织即靶区域70中存在异常细胞的组织信息信号。0074鉴定图像异常的控制回路的。
43、排布的另外的实施方式将在下面图1314中描述。0075优选地，出于卫生原因，对每个患者应用新的外罩140。然而，由于制造误差，不同的外罩在厚度上具有微小差异；因此在更换外罩后，应该进行光学系统的重新聚焦，如下文将要描述的。此外，在将该外罩拉下的操作者之间也存在差异。0076图5和6显示了用于图4中成像单元100的聚焦的装置180的示意图。在某些实施方式中，多个图放于一起说明。装置180包括成像单元100；镜子190；和外套195。外套195具有宫颈附着构件196，其用于在操作时附着到宫颈上，这将在下面的图16相关描述中说明。在一个实施方式未显示中，成像单元100的物镜150与翻译器未显示如伺服。
44、电动机相联，用于调节物镜150的位置，这将在下面进一步描述。在被放置于阴道内后，进行成像单元100的聚焦。外罩140的外表面与镜子190接触，并且成像单元100连同镜子190被置于外套195内。当成像单元100聚焦时，镜子190反射的宽带光111在光传感器160上呈现圆形，如图7A所示。当成像单元100离焦时，镜子190反射的宽带光111呈现椭圆形，如图7B7C所示，椭圆的定位取决于成像单元100的散焦方向。成像单元100的散焦方向显示于图8中，其中X轴代表散焦方向，Y轴代表聚焦信号。更特别地，聚焦信号的每个点的X轴坐标表示特定透镜的“离焦”程度及其方向。需要注意的是，聚焦信号不是内设函数IN。
45、JECTIVEFUNCTION，聚焦信号上多于一个同等物COORDINATE可呈现相同的Y轴数值且仍然呈现不同的X轴数值。更特别地，在一个图示的实施方式中，聚焦信号通常是“S”形。0077操作时，如前所述，设置使宽带光源110的宽带光111照射靶区域70，随后宽带光111被反射回光传感器160。光传感器160接收到的信息被输出到控制回路，控制回路执行聚焦算法。该聚焦算法包括以下步骤00781确定光传感器160上光定位区域，即反射的宽带光111被光传感器接收的区域。在一个实施方式中，该光定位区域通过执行边缘测定算法来确定。00792确定光定位区域的中心点的坐标。00803围绕光定位区域划定一个边。
46、界区域BORDERAREA，其中，确定的光定位区域的中心点坐标定义为边界区域的中心点的坐标。00814将划定的边界区域划分为四个均等的部分，标记为A，B，C和D，因而创建一个虚拟象限探测器，如图7A7C所示。00825计算每一部分中像素的数量，该像素数量表示每一部分中光的量，且对应A，B，C和D部分，分别标记为SA，SB，SC和SD。00836根据等式计算光定位区域的聚焦信号值，标记为FS说明书CN104203077A128/18页130084FSSASCSBSD/SASCSBSDEQ10085其中，如前所述，聚焦信号值FS是图8聚焦信号上的同等物，其中X轴数值表示物镜150与镜子190的离焦。
47、程度。00867调节物镜150的位置直至聚焦信号值FS等于零。0087图9显示了一种特定实施方式的组织疾病诊断装置200的高级示意图。如下面将要描述的，组织疾病诊断装置200结合了图3的光散射测定单元10和图4的成像单元100。组织疾病诊断装置200包括窄带光源30；光传感器阵列40；镜子210；电子束分裂器220；准直透镜230；外罩240；宽带光源110；像散元件120；电子束分裂器130；物镜150；和光传感器160。0088在操作时，如前所述，窄带光源30输出窄带光31，任选地为相干的窄带光。输出的窄带光31由镜子210反射至电子束分裂器220。电子束分裂器220反射窄带光31至物镜1。
48、50并从那里通过光传感器阵列40和外罩240以照射宫颈的靶区域70。在一个实施方式中，光传感器阵列40是半透明的，因而使得输出的窄带光能够从那里穿过。如将在下面图1920B中所描述的，在另一实施方式中，光传感器阵列40具有容许光穿过的足够大的孔。如前所述，散射的窄带光31由光传感器阵列40检测，且设置控制回路确定靶区域70中是否存在非健康组织。0089如前与成像单元100相关的描述，宽带光源110经设置输出宽带光111。宽带光111穿过像散元件120并被电子束分裂器130反射穿过准直透镜230、电子束分裂器220和物镜150。物镜150聚焦宽带光111，穿过光传感器阵列40和外罩240，以照射。
49、靶区域70。如前所述，在一个实施方式中，外罩240与靶区域70接触。然后，宽带光111从靶区域70反射，穿过外罩240、光传感器阵列40、物镜150、电子束分裂器220、准直透镜230和电子束分裂器130，以被光传感器160接收。如前所述，接收到的宽带光111的光强信息被输出至控制回路，其用于确定靶区域70是否具有非健康组织。0090图10显示了用于组织疾病诊断装置200的聚焦的装置250的示意图。包括组织疾病诊断装置200和镜子260。如前与用于成像单元100的聚焦的装置180相关的描述中所述，宽带光111由镜子260反射以确定物镜150的聚焦程度。0091图11A显示了在某些实施方式和图中用于与图9的装置200配合使用的探头300的透视图。11B11C显示了探头300的不同组件的透视图，这些图放于一起说明。如图11B中所示例的，探头300包括线性级部件LSSA310；外壳320，任选地为管状的；马达330；前窗340，任选地为环状的；后盖350，任选地为锥形的；数据线360；外套370，任选地为管状的；和电子接口卡380。如在图11C中所显示的，LSSA310包括光学部件390；第一和第二线性驱动器400，如瑞士克罗廖的福尔哈伯微发动机公司FAULHABERMINIMOTOR市售的03AS3系列的线性驱动器与0308A系列不带电刷的DC马达的结合，呈现最大驱动力287N。