[发明专利]用于对光学混浊介质的内部成像的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于对混浊(turbid)介质的内部成像的方法，其包括以下步骤：

-将来自光源的照射光耦合到混浊介质内；

-在相对于混浊介质的至少一个收集位置处收集从混浊介质发出的检测光，所述检测光作为将照射光耦合到混浊介质内的结果而从混浊介质发出；

-同时测量收集的检测光的至少第一特性和第二特性，所述收集的检测光在单个收集位置处被收集。

本发明还涉及用于对光学混浊介质(在下文中称为混浊介质)的内部成像的方法，其包括以下步骤：

-将来自光源的照射光耦合到混浊介质内；

-在相对于混浊介质的至少一个收集位置处收集从混浊介质发出的检测光，所述检测光作为将照射光耦合到混浊介质内的结果而从混浊介质发出并且所述检测光包含第一光成分和第二光成分，所述第一光成分和第二光成分以相互基本上不同的波长范围为特征；

-使用检测单元检测第一光成分和第二光成分的强度。

本发明还涉及用于依照所述方法对混浊介质的内部成像的设备。

背景技术

国际专利申请PCT/IB2007/052823中记载了用于对混浊介质的内部成像的方法和设备的实施例。接纳体积内容纳了混浊介质。接下来，将来自光源的光耦合到接纳体积内。光源产生的光的波长可以用来激发接纳体积内容纳的混浊介质中包含的荧光剂。在将来自光源的光耦合到接纳体积内之后，检测光耦合出接纳体积，耦合出接纳体积的检测光作为将来自光源的光耦合到接纳体积内的结果而从接纳体积发出。由上显然可知，耦合出接纳体积的检测光包含第一光成分和第二光成分，所述第一光成分和第二光成分具有相互不同的波长。如果将来自不同子光源的光耦合到接纳体积内，那么第一光成分包括由第一子光源产生的光，而第二光成分包括由第二子光源产生的光。基于检测的第一光成分和检测的第二光成分的强度的比值，重建混浊介质内部的图像。如果来自光源的光用来激发混浊介质中包含的荧光剂，那么第一光成分包括由光源产生的光，而第二光成分包括由荧光剂产生的光。现在，基于荧光和激发光的强度的比值重建图像。该已知方法和设备的一个特性在于，检测光以及因而第一光成分和第二光成分易受噪声影响，这对于混浊介质内部的重建图像的质量具有负面的影响。

发明内容

本发明的目的是降低噪声对混浊介质内部的重建图像的质量的影响。依照本发明，这个目的的实现在于，所述方法还包括以下步骤：

-获取检测的特性的第一线性组合与测量的特性的第二线性组合的比值。

本发明基于以下认识：第二特性的噪声和第一特性的噪声的部分是相关的。因此，第一和第二光特性的第一线性组合与两个特性的第二线性组合的噪声也是相关的并且第一线性组合和第二线性组合的比值中的相关噪声因子将相消。如果例如第一特性是作为利用来自光源的光照射混浊介质的结果而由混浊介质中包含的荧光剂产生的荧光的强度(或者来自光源的光的强度与荧光的强度的线性组合，二者均从混浊介质发出)并且如果第二特性是从混浊介质发出的来自光源的光的强度(或者来自光源的光的强度与荧光的强度的线性组合，二者均从混浊介质发出)，那么由以下事实产生所述相关：荧光是利用来自光源的光照射混浊介质以及荧光中来自光源的光至少部分地共享相同的光路这一事实的结果。如果光源的输出随着时间而变化，那么荧光的强度将相应地变化。然而，所述两个特性的两个线性组合的比值将大体不受所述随时间的变化的影响，因为分子和分母中的相关噪声因子将彼此相消。来自光源的光的强度与荧光的强度的线性组合可能由用于从自混浊介质发出的光中过滤荧光的不完美滤波器而产生。不完美滤波器将不仅让荧光通过，而且让光源产生的一些光通过(也可参见专利申请PH008928(内部参考))。

依照本发明的方法的一个实施例，其中：

-所述检测光包含以相互基本上不同的波长范围为特征的至少第一光成分和第二光成分；

-所述第一特性为第一光成分的特性；

-所述方法包括以下附加步骤：在测量步骤之前使用第一成分分离器从收集的收集光中使得第一光成分的至少一部分单独可用。