用于映射皮肤组织中的损伤的所捕获的共焦图像的位置的系统和方法与流程

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用于映射皮肤组织中的损伤的所捕获的共焦图像的位置的系统和方法与流程

本发明涉及用于映射皮肤组织的所捕获的图像的位置的系统和方法,并且特别地涉及具有显微镜的系统,其中皮肤组织的所捕获的图像关于其表面的位置在空间上对应于在所成像的组织旁边固定到皮肤组织的引导构件上的位置。这样的位置使用在空间上与皮肤组织中的损伤相关的引导构件上的坐标系统(诸如网格和/或轴线)来选择或映射。引导构件可以是在成像之前组织上的展开状态和折叠状态之间可定位的追踪引导片材的部分。在其折叠状态中,提供引导构件的引导片材的这样的部分定位在损伤之上并且建立与损伤和围绕皮肤组织的任何物的这样的空间相关。优选地,显微镜是捕获共焦图像的共焦显微镜。



背景技术:

共焦显微镜在光学上制作组织的剖面图以产生组织区段的显微图像而不要求玻片上的组织的组织学制备(即,切片、玻片安装和染色)。共焦显微镜的示例是由纽约Henrietta的Caliber Imaging Diagnostics公司(正式地,Lucid公司)制造的VivaScope®。共焦显微镜的其它示例在如下文献中进行了描述:美国专利No.5,788,639、No.5,880,880和No.7,394,592,以及Milind Rajadhyaksha等人的文章“In vivo Confocal Scanning Laser Microscopy of Human Skin: Melanin provides strong constrast”, The Journal of Investigative Dermatology, 卷104,6号,1995年6月,以及Milind Rajadhyaksha和James M. Zavislan的“Confocal laser microscope images tissue in vivo”, Laser Focus World, 1997年2月,119-127页。另外,可以通过诸如在Schmitt等人的“Optical characterization of disease tissues using low-coherence interferometry”, Proc. Of SPIE, 卷1889(1993)中描述的光学相干层析或干涉测量,或者通过诸如在美国专利No.5,034,613中描述的双光子激光显微镜来产生组织的光学上切段的显微图像。尽管对于组织损伤或其它异常组织的显微镜检查有用,但是这些共焦系统不具有用于标识所成像的损伤处于组织内的地点的组织的表面上的位置的能力。在没有这样的标识的情况下,医生在成像之后不知道所成像的组织中的特定位置以实施对在图像中所观察到的损伤的治疗。这样的治疗可以包括将组织从患者切去、放射疗法或者切除。由于治疗可能对可能位于损伤附近的健康组织有害,所以损伤的精确位置是重要的。而且,在没有在组织表面上标识所成像的损伤的位置的能力的情况下,对医生来说可能难以在将来的检查中找到损伤的位置以便在损伤的治疗推迟或者为非侵入性时观察组织状况中的可能的改变。



技术实现要素:

相应地,本发明的特征是提供用于映射组织的所捕获的共焦图像关于组织的表面的位置的改进的系统和方法。

本发明的另外的特征是提供供使用引导构件映射具有损伤的皮肤组织的所捕获的共焦图像的位置的改进的系统和方法,该引导构件在空间上对应于沿固定到邻近所成像的组织的皮肤组织的引导构件上的网格和/或轴线的位置。

本发明的又一特征是提供用于映射沿引导构件的所捕获的共焦图像的位置的改进的系统和方法,该引导构件在空间上与邻近引导构件的组织中的损伤相关,其中在实施成像之后从组织移除的这样的引导构件可以重新放置在将来邻近的相同损伤中并且在空间上与其相关以用于对损伤再成像以便评定这样的损伤中的改变。

简要地描述,该系统具有拥有表面的引导构件,该表面具有在空间上与具有邻近于引导构件的损伤的组织相关的特征;以及模板设备,其在组织与这样的特征对准时具有位于引导构件的表面之上的第一孔径,以及位于至少具有邻近引导构件设置的损伤的组织之上的第二孔径。系统中的显微镜操作为在组织中的一个或多个位置处经由第二孔径捕获该组织的一个或多个图像,其中该一个或多个位置中的每一个在空间上与关于损伤在第一孔径中沿引导构件所映射或选择的位置相关。一个或多个标记(例如,损伤轮廓)可以存在于引导构件上,其在空间上与组织中的实际损伤有关。

优选地,显微镜是共焦显微镜,其可以在光学上形成组织表面之下的一个或多个显微截面图像,但是也可以使用在光学上形成显微截面图像的其它显微镜,其通过双光子显微术或者光学相干层析或干涉测量(OCT)进行操作。

为了促进引导构件和模板设备的空间对准,可以按照至少x-y网格的形式提供沿引导构件的特征。模板设备具有在纵向上沿模板设备延伸的第一维度,该模板设备在中心延伸通过第一和第二孔径并且平行于引导构件的网格的x轴线对准,并且第一和第二孔径各自具有与第一维度正交的中心取向的第二维度,其平行于引导构件的网格的y轴线对准。沿模板设备的前面提供线条、凹槽或通道,该模板设备沿这样的第一维度延伸,并且供使用的平行第二维度将引导构件对准到模板设备以向引导构件提供期望的空间相关。

在引导构件临时耦合或固定到组织的情况下,模板设备沿引导构件可移动到在空间上与由显微镜捕获的图像中的组织中的不同位置相关的不同位置。在每一个位置处,利用模板设备来维持关于引导构件的空间相关,使得在沿网格的所选或映射位置处在组织中捕获期望的图像。沿网格的位置可以在x、y笛卡尔坐标系统中沿这样的x和y轴线进行选择或映射,其中在引导构件上提供中心(或者基准标志),该引导构件限定这样的坐标系统中的x和y轴线的中心原点。优选地,除x和y轴线之外,网格具有通过这样的中心的两个对角轴线,以限定八个轴线,其可以在引导构件上编号以供在确定或记录关于网格捕获图像的位置时使用。而且优选地,在引导构件上记录或标记时,损伤的位置(或轮廓)至少大概围绕网格的这样的中心而定心。

追踪引导片材用于建立引导构件上的网格和轴线与损伤之间的空间相关,以使得模板设备的操作能够将由显微镜沿引导构件的成像引导到所选或映射的位置。追踪引导片材具有两个部分,其中一个部分提供引导构件。该部分在彼此之上折叠,使得两个部分以折叠状态沿共同正交维度或轴线延伸。第一部分上的点或基准标记(表示网格的中心点)以折叠状态与第二部分上的点或基准标记对准。在展开状态中,追踪引导片材的第一和第二部分的基准标记在维度上分别对应于沿其纵向维度的模板设备的第二和第一孔径的中心之间的距离。因而,在成像和模板设备放置之前,在追踪引导片材的部分以折叠状态定位在损伤之上时沿引导构件记录标记,以处于展开状态并且定位成供与模板设备和显微镜一起使用时建立引导构件的特征与损伤的空间相关。

优选地,追踪引导片材具有多个透明层,其中底部层具有使得能够将追踪引导片材临时固定到组织上的粘性材料,顶部层具有拥有第一和第二部分的薄塑料膜,并且中间层也具有这样的薄塑料膜,其通过静态紧贴而粘合到顶部层以促进易于剥落第一部分的顶部层以便折叠在追踪引导片材的第二部分之上。为了使得能够以风琴式折叠或三折叠的方式至少部分地将第一部分折叠到追踪引导片材的第二部分之上,在第一和第二部分之间提供具有两个折叠线的中间部分。这样的折叠线表示在追踪引导片材中切穿第一、第二和底部层的穿孔。

为了在成像和模板设备放置之前使用追踪引导片材,追踪引导片材首先以其展开状态而放置在组织上并且通过其底部粘合层而粘合到该组织,使得组织中的损伤至少大概以追踪引导片材的第二部分的基准标记定心。在放置于组织上之前,向损伤的中心手动应用凹陷(定心在损伤内的圆点),并且这样的凹陷然后在向组织应用追踪引导片材时与第二部分的基准标记对准。然后用笔标记通过追踪引导片材的第二部分所观察到的损伤的一个或多个位置(或轮廓)以便至少获取关于组织表面的损伤的边距(margin)。第一部分的顶部层然后从第二层部分地剥落并且使用两个折叠线之间的中间部分以风琴式或三折叠的方式折叠于第二部分的顶部层之上以其折叠状态来放置追踪引导片材。第一部分的顶部层可以在折叠起来时完全地覆盖或者部分地覆盖追踪引导片材的第二部分的顶部层。在折叠状态中,沿第一和第二部分二者的基准标记彼此对准。记录在第二部分上的这样的一个或多个位置(或轮廓)然后用笔追踪以在将提供引导构件的第一部分的上表面上提供这样的一个或多个位置(或轮廓)。第一部分然后展开以将追踪引导片材放置回到其展开状态中。接下来,使用穿孔从组织移除提供第二部分和中间部分的追踪引导片材的所有层,该穿孔提供中间部分和第一部分之间的折叠线作为撕开线,从而留下第一部分来充当如上文所述的引导构件以供与模板设备一起使用。

可选地,并非追踪到第一部分上,通过第一和第二部分(以及夹在它们之间的中间部分)观察到的损伤的一个或多个位置(或轮廓)被手动地记录或标记在将提供引导构件的第一部分的上表面上。这是不太优选的,因为沿第一部分的图形(诸如网格线和轴线)可能遮挡对损伤的观察。

损伤的凹陷可以(诸如利用纹身油墨)永久性地标记在组织上,使得新引导片材的第二部分和模板设备稍后可以再对准在损伤之上以用于对损伤再成像。这样的新引导片材可以与以上描述的追踪引导片材相同但不带有网格,使得引导构件在从组织移除之后可以沿新引导片材对准以用于在将来一次或多次地对相同损伤再成像,如所期望的那样。可以在从组织移除引导构件之前由数字相机拍摄损伤以及引导构件的第一部分的一个或多个照片以供使用测量设备(例如,尺)的将来再对准以便找到具有损伤的患者的皮肤或身体的地标的位置。

还提供了用于映射组织中的损伤的所捕获的图像的位置的方法,其具有以下步骤:提供具有表面的引导构件,该表面具有在空间上与具有邻近引导构件的损伤的组织相关的特征;将模板设备定位在与该特征对准的组织上,该模板具有位于引导构件的表面之上的第一孔径以及位于具有至少损伤的组织之上的第二孔径;以及在组织中的一个或多个位置处经由第二孔径捕获该组织的一个或多个图像,其中该一个或多个位置中的每一个在空间上与关于损伤在第一孔径中沿引导构件所选择或映射的位置相关。

优选地,该方法还具有以下步骤:沿与特征对准的引导构件的表面提供坐标系统以帮助选择或映射沿引导构件的位置,其表示显微镜捕获(一个或多个)组织图像中的一个或多个位置中的每一个的地点;将引导构件固定到组织;以及沿引导构件将模板设备移动到至少两个不同的位置,其在空间上与组织中的至少两个不同位置相关,其中该(一个或多个)图像由显微镜所捕获。

附图说明

本发明的前述特征和优点将通过结合附图来阅读以下描述而变得更明显,在附图中:

图1是用来在本发明的系统中提供引导构件以用于映射关于具有损伤的皮肤组织的表面的显微镜所捕获的图像的位置的追踪引导片材的顶视图;

图2是图1的追踪引导片材的三个层的分解透视图;

图3A、3B和3C分别是本发明的系统的模板设备的正面、侧面和正面透视图;

图3D是图示了图1的追踪引导片材和图3A-C的模板设备之间的空间关系的示意图,其中模板设备的两个孔径沿追踪引导片材上的两个基准标记定心;

图4是具有损伤的皮肤组织的示例的图示,其中用油墨标记而示出损伤的中心;

图5-11图示了在图4的具有损伤的组织上使用图1的追踪引导片材以提供本发明的系统的引导构件的示例;

图12A和12B是从在图10中所示的示例中具有损伤的轮廓的组织图10的追踪引导片材的所移除部分的示例,其中图12B示出了剥落掉的顶部层;

图13A示出了图11的引导构件之上的模板设备的示例,其图示了引导构件上的网格和损伤轮廓与分别在模板设备的第二和第一孔径中观察的组织中的实际损伤的空间相关;

图13B示出了类似于图13A的图11的引导构件之上的模板设备的另一个示例,其中模板设备已经沿引导构件移动而同时维持引导构件上所概示的损伤和实际损伤之间的空间相关;

图13C是在利用显微镜成像之前关于图11的引导构件定位时的图3A、3B和3C的模板设备的示例的透视图,以图示模板设备是灵活的以便遵循弯曲的皮肤组织,诸如所描绘的前额;

图14是如由VivaScope®共焦显微镜所提供的具有手持式共焦探针的共焦成像系统的框图;

图15示出了本发明的系统的侧视图,其具有如例如在图13A和13B中所示的那样对准的图11的引导构件之上的图3A、3B和3C的模板设备,以及关于模板设备定位以观察沿引导构件的网格所映射的位置处的损伤的图14的显微镜,其中显微镜的探针以局部视图示出;

图16A是与图1的追踪引导片材相同的另一个引导片材的顶视图,而没有其中示出引导构件12向这样的另一个引导片材上的手动应用以供在通过系统的显微镜的将来成像中使用的网格,其中示出从组织移除的图11的引导构件并且其处于向这样的另一个引导片材的手动放置过程中;以及

图16B是图16A的相同引导构件的顶视图,其中图11的引导构件以与图10的引导片材中相同的取向而定位,使得引导构件可以固定回到组织并且用来使用图3A、3B和3C的模板设备成像,并且系统中的图14的显微镜处于与之前所成像的相同或不同位置处。

具体实施方式

参照图1,示出了系统11(图15)的追踪引导片材10以用于提供引导构件12(图11)以用于使用模板设备16(图3A-3D)来映射关于由共焦显微镜14(图14)捕获的、具有损伤的组织的表面的显微截面图像的位置。

引导片材10具有带有一组x、y正交网格线20的第一(网格)部分17、第二(干净)部分18以及第一部分17和第二部分18之间的中间部分19。如图2中所示,引导片材10包括三个透明层,其具有顶部或上部层11a,以及顶部层11a下方的中间层11b,以及底部粘合层11c。粘合层11c可以由双面粘合带、粘合支撑材料或者其它医用级粘合剂来提供,从而使得能够将引导片材10临时固定放置到组织上。层11a和11b具有透明医用级塑料膜或片材,其中顶部层11a通过静态紧贴粘合到中间层11b。沿上部层11a的两个相对拐角提供标签22a和22b以在从中间层11b剥落或提升起顶部层11a时帮助定位上部层11a的边缘,如将在下文所述。在第一和第二部分17和18中的一个与中间部分19之间各自提供折叠线23。这样的折叠线23延伸通过层11a-c,如在图2中所示,并且除了使片材的第一部分17能够折叠在第二部分18之上之外,其提供通过所有层11a、11b和11c的穿孔以使得能够从彼此撕掉部分17-19,如将在下文示出。

具有x、y网格线20的第一部分17优选地还具有两个正交线25,其与x轴线26a和y轴线26b一起来限定可以如图1中所示的那样编号的八个轴线。因为这样的对角线和编号是可选的,所以它们没有在图2、5-11以及图13A和13B中示出。沿引导片材10的顶部片材11a的第一部分17和第二部分18提供基准标记(或圆点)28和29。网格线20、基准标记28和29、标签22a和22b,以及如果存在的话,对角线25和编号表示压印或印刷在顶部层11a的表面上的图形,诸如根据期望通过以一个或多个颜色的平版印刷或数字印刷。优选地,网格20线以蓝色印刷,并且轴线25、26a、26b以及拐角标签22a和22b以黑色印刷。已经发现的是,沿标签22a和22b的这样的印刷减少其中存在标签的层11a和11b之间的静态紧贴,由此使得使用标签22a和22b的层11a从11b的剥落在需要时更容易进行。如将在后面描述的,轴线26a、26b、网格20和轴线25建立沿提供引导构件12的第一部分12的表面的坐标系统以帮助选择或映射沿引导构件12的位置,其表示由显微镜14捕获的一个或多个图像在组织中的每一个位置。

参照图3A、3B和3C,模板设备16具有主体30,其带有具有第一孔径或开口32的第一端部31a,以及带有第二孔径或开口33的第二端部31b。引导片材10与模板设备16之间的空间关系或取向通过在图3D中示出对准在引导片材10之上的模板设备16而图示,其中模板设备16的孔径32和33分别关于基准标记28和29定心。第二孔径33尺寸设计成在抵靠这样的孔径中可观察的组织放置时容纳显微镜14的探针14b的前鼻端部14a,如图15中所示。第一孔径32示为方形,但是可以是其它形状,只要其如将描述的可对准在引导构件12之上。模板设备18可以由橡胶(诸如EPDM)制成,并且具有40A的硬度计,但是可以使用(一种或多种)其它柔性材料,使得模板设备的下表面36b可以沿组织躺平(lie flush),其可以具有沿人身体(包括但不限于沿脸颊和前额的皮肤组织)的弯曲程度,诸如例如在图13C中所示。第一和第二孔径32和33具有在中心延伸通过它们的共同纵向维度或轴线,以及与这样的纵向维度正交的平行竖直维度或轴线,其在中心延伸通过每一个孔径32和33。沿模板16的前表面36a的线条、凹槽或通道38沿模板设备16的这样的共同纵向维度或轴线延伸,并且线条、凹槽或通道39a和39b分别沿孔径32和33的平行竖直维度或轴线延伸。

例如,追踪引导片材10可以具有2.25英寸的长度,1英寸的宽度以及0.0205英寸的总体厚度,而没有可移动的保护释放(protective release)。层11a和11b各自可以为0.007英寸厚,并且粘合层11c可以为0.0065英寸厚。限定中间部分19的折叠线23之间的长度可以为0.322英寸,并且基准标记28和29之间的长度可以为1.244英寸。网格20的每一个框可以为1.5mm方形,但是可以使用其它维度。模板设备16可以为0.09英寸厚,2.0英寸长,其中第一孔径32是每一边为0.276英寸的方形并且具有稍微圆角的拐角。模板设备16的端部31a可以具有1英寸的外径,并且第二孔径33直径可以为0.75英寸。孔径32和33的中心分开1.244英寸,但是可以使用其它维度,只要孔径32和33的中心之间的距离等于基准标记28和29之间的距离。优选地,孔径32小于沿模板设备16的孔径33。

在下文结合图4-11在可以存在于组织41中的损伤40的示例中描述在引导片材10的第一部分17上提供引导构件12的过程。如果沿顶部区段17的引导片材10具有网格20和基准标记28,但是缺乏如在图1中示出的经编号的轴线,则这样可以利用笔墨来绘制。而且,如果不期望对角轴线25,则仅需要绘制轴线26a和26b并且编号为1至4。这样的轴线对于来自表示基准标记28的网格20中心的损伤的指定方向是有用的。

首先,将纹身或其它暗油墨的圆点(凹陷)42应用于损伤40以标记损伤40的中心,如例如在图4中所示。接下来,如果粘合支撑层11a之上的保护释放衬垫沿引导片材10的后面存在,则这样的保护释放衬垫被移除并且丢弃。接下来,将引导片材10应用到组织表面41a上使得圆点42与引导片材的第二部分18上的基准标记29对准(图5)。引导片材10通过粘合层11c粘合到组织41的表面41a。然后使用来自笔44的油墨在第二部分18上追踪损伤40的轮廓43,所述笔44诸如精细笔尖永久记号笔(图6)。所追踪的轮廓可以是沿损伤40的边界。尽管在本文中描述为损伤40的轮廓42,但是可以利用笔44做出其他标记,其代表用于检查的感兴趣的损伤的区域或部分,其可以是轮廓43的附加物或可替换物。引导片材10以其展开状态在图5和6中示出。

使用标签22a,远离中间层11b向上手动剥落引导片材10的顶部层11a的拐角,从而抬升第一部分17和中间部分19,使得第一部分17沿折叠线23(图7)折叠,从而创建折叠在第二部分18(图8)之上的三折叠或风琴式折叠。第一部分17现在叠覆以部分地覆盖第二部分18,在其上绘制的轮廓42,以及损伤40,由此按照折叠状态来放置引导片材10(图9)。中间部分19如所示出的那样以这样的折叠状态而夹在部分17和18之间。在第一部分17平坦折叠在引导片材10的第二部分18之上的情况下,网格20的基准标记28沿第二部分18与基准标记29对准。然后利用来自笔44的油墨使轮廓42损伤40收缩以沿网格20产生匹配轮廓45到第一部分17上,如在图9中所示。尽管在本文中描述了轮廓45,但是当引导片材10处于其折叠状态中时,可以在一个或多个位置处沿网格20利用笔44来确定位置的任何标记,如关于组织41上可观察的感兴趣的任何区域所期望的,其可以或者可以不表示损伤。第一部分17展开回到其在层11b上的原始位置以使引导片材10返回到其原始展开状态(图10)。在引导片材10上提供轮廓45的这样的测面法完成之后,中间和第二部分19和18的所有层11a、11b和11c从组织41移除,从而留下固定到组织41的第一部分17。这通过将第一部分17手动保持就位并且然后沿最接近第一部分17的折叠线43的穿孔来通过层11a、11b和11c手动撕开而实现,从而留下切割边缘46。具有网格20和轮廓45(和/或任何其它标记位置)的第一部分17现在可以充当引导构件12以用于在组织41上的所暴露的损伤40的检查期间进行映射(图11),并且因而第一部分17将在下文中称为引导构件12。

具有损伤的轮廓43的第二部分18可以通过沿最接近第二部分18的折叠线43的穿孔撕开而从中间部分19移除以提供切割边缘47(图12A)。然后丢弃中间部分19。提供第二部分18的层11a然后使用标签22b从层11b和层11c剥落掉(图12B)。所移除的层11b和11c被丢弃,并且具有轮廓43的第二部分18作为基线记录而保留,如果期望的话。

参照图13A,将模板设备16示为在开始成像之前应用于组织41的表面41a,使得通过模板设备的孔径33可观察损伤40,其中损伤上的圆点42定心在模板设备上的水平线38和竖直线39b之间,并且通过孔径32可观察引导构件的网格20,其中网格上的基准标记28与模板设备的水平线38和竖直线39a对准(或者定心在它们之间)。这样的基准标记28、轴线26a、26b和/或平行于这样的轴线的网格线在引导构件12的表面上提供特征以用于使模板设备16关于通过孔径32可观察的引导构件12对准,由此使得能够与具有临近如使用上文所述的引导片材10所建立引导构件的损伤42的组织41空间相关。因而,孔径32的任一侧上的水平线38沿网格20的x轴线26a对准,并且孔径32的任一侧上的竖直线39a沿网格20的y轴线26b对准。线38和39a以该方式提供用于选择网格20上的目标位置的十字准线,其在空间上与沿损伤40的位置相关,该损伤40在孔径33的任一侧上以由线38和39b提供的十字准线定心。如图13B中所示,该空间相关被维持,只要线38与沿网格20的其它x线(其与x轴线26a平行)平行对准,并且线39a平行于沿网格20的其它y线(其与y轴线26b平行)对准。出于说明的目的,交叉47a和47b分别在孔径32和33中绘制,提供交叉47a和47b来在图13B中图示在这样的孔径中瞄准当模板设备16关于组织41和引导构件12移动到与沿网格20的中心不同的另一个位置时的位置。特别地,在图13B中选择的沿轮廓45的位置在空间上对应于损伤40的一个边缘,其中健康和非健康组织之间的边距可能沿组织表面41a存在。模板设备16的示例还在图13C中示为在实施成像之前关于引导构件12和损伤40定位。与图1不同,图13C示出了其中引导构件12具有四个而不是八个标注的轴线的示例。

参照图15,在模板设备16沿引导构件12恰当对准的情况下,图14的显微镜14的探针14b的前鼻端部14a放置在孔径33中,使得鼻部14a的端部处的平板或窗口15a抵靠组织以向显微镜呈现由这样的孔径约束的组织,如图15中所示。优选地,在前鼻部14a向孔径33中的放置之前,将几滴矿物油放置到损伤40以及孔径33中的组织表面41a上。这样的矿物油或其它液体介质增强了组织41和窗口15a以及因而显微镜14的光学器件之间的光学耦合和折射率匹配,其包括至少物镜15b(示意性地图示为存在于探针14a中,其中其位置没有按照比例)。

显微镜14为以典型的方式成像和操作做准备以用于捕获如由显微镜的制造商指定的共焦图像。这样的显微镜14典型地具有计算机系统14c,其操作成在显示器14d上示出组织41的所捕获的显微截面图像并且将它们存储在计算机系统14c的存储器中。在其中由纽约Henrietta的Caliber I.D制造的VivaScope® 3000的共焦显微镜提供显微镜14的情况下,使用物镜15b在组织41a的表面下方扫描激光光照以用于将光照(参照例如光线15c)聚焦到组织41上,并且所返回的光照在光学上通过计算机系统14c形成为显微截面图像(共焦图像)以用于在显示器14d上观察并且存储在计算机系统14c的存储器中。因而由显微镜14获取共焦图像以使得能够沿孔径32中的网格20关于组织表面映射的组织中的所选位置处进行检查,因为模板设备16在每一个这样的所选位置处与网格的x和y轴线对准地移动。所选择的这样的位置可以与在引导构件12上标记的那些相同或不同。尽管显微镜14优选地为如图14中示出的手持式共焦显微镜,但是可以使用其它显微镜,其也可以在光学上形成组织表面之下的显微截面图像,诸如通过双光子显微术或者光学相干层析或干涉测量(OCT)来操作的那些。

在优选实施例中,在使用显微镜14开始成像之前,首先在计算机系统14c的存储器中建立记录(或工作表)以用于与关于患者的信息(诸如姓名、出生日期、性别)以及损伤40所位于的患者上的场所(诸如左或右脸颊或前额)的成像会话。在会话期间,所捕获的图像存储在链接到这样的记录的计算机系统14c的存储器中。在模板设备16沿组织41和引导构件12对准的情况下,如早前结合图13A所述(即,网格20线与模板设备16上的线38和29a对准,其中孔径32定心在基准标记28之上),模板设备16处于沿x、y网格20的(0,0)位置处,其在空间上与沿孔径33中的损伤40的圆点42处的(0,0)位置对应,如先前结合图13A所述。探针14b维持在模板设备16的孔径33中,因为使用(x,y)笛卡尔坐标系统沿网格20来映射用于捕获图像的不同位置,其中原点(0,0)通过标记28的位置表示,x和y轴线26a和26b在标记28的位置处分别相交。

例如,显微镜14首先操作成在(0,0)位置处捕获一个或多个图像。优选地在定心于损伤40的圆点42处的组织表面14a之下的不同深度水平处的堆栈中捕获这样的图像。计算机系统14c的用户接口(例如,键盘、触摸屏或鼠标)可以根据期望由操作者使用以致动这样的图像堆叠的捕获或者按钮14e或触发器14f可以用于信号计算机系统14c以实现这样的捕获。所捕获的图像存储在计算机系统14c的存储器中并且在显示器14d中示出以核验它们包含表皮、真皮浅层和损伤(诸如BCC(基底细胞癌)肿瘤)的图像。如果图像堆叠不具有显示器14d上可接受的质量,则图像从计算机系统14c的存储器删除并且在将模板设备16移动到沿网格20的下一位置之前再捕获,而同时维持模板设备16和网格20之间的空间对准,如早前结合图13A和13B所述。图像堆叠可以类似地根据期望通过模板设备16沿网格20移动以将系统11引导到每一个位置来捕获。优选地,沿八个轴线或四个轴线中的每一个在规则间隔处选择位置,如沿图1的网格20所编号的那样。因而,在完成(0,0)位置处的成像之后,沿图1中的一号轴线选择沿网格20的下一位置,诸如(0,1.5)网格位置,并且由显微镜14捕获第二图像堆叠。在沿一号轴线的每一个网格位置处((0,3.0),(0,4.5)等)类似地捕获附加堆叠,直至达到网格20的端部。存储所捕获的每一个堆叠图像序列以便沿共同轴线的捕获与相同标识符(诸如A1)相关联,以用于在链接到所捕获的图像的记录中的关联。可选地,根据期望,每一个图像堆叠可以具有不同的标识符。在每一个所捕获的堆叠之后,操作者应当核实其包含表皮、真皮浅层和BCC肿瘤的充足图像以用于在沿该轴线移动到下一位置之前的随后分析。在沿一号轴线捕获图像之后,根据期望沿每一个轴线类似地捕获显微镜14图像,并且表示为A2、A3和A4,并且如果期望的话表示为A5、A6、A7和A8。沿1-4或1-8轴线中的每一个轴线的每一个图像序列可以在(0,0)处开始或者在沿这样的轴线向外的下一间隔处开始。以此方式,这样编号的轴线向引导构件12上的x、y坐标系统添加方向组件。除以上所述的之外,可以使用沿网格20的位置的其它方式选择,并且可选地除堆叠之外,可以捕获距表面的期望深度处的单个(或多个)共焦图像。以此方式,显微镜14可以操作成在组织41中的一个或多个位置处经由第二孔径33捕获该组织的一个或多个图像,每一个在空间上与沿引导构件12在关于损伤41的第一孔径32中所选或映射的位置相关。出于图示的目的,图13A和13B可以表示当显微镜14定位成以便经由孔径33在沿损伤40的两个不同位置处进行成像时引导构件12和模板设备16的定位的示例,所述位置在空间上与沿引导构件12的两个不同位置相关,即,一个沿轴线26a和26b(图13A)定心并且另一个由交叉47a(图13B)表示。

可选地,替代地或者附加地,当位于损伤之上(参见图9)时,一个或多个位置可以依照利用笔44记录在网格20上的信息来选择,诸如沿在损伤40内、沿损伤40或在损伤40外部在组织44上感兴趣的区域的网格20上记录的其它标记或轮廓45。另外,在成像期间,可以经由孔径32在定心于线38和39a之间的位置处在网格20上做出标记(诸如使用笔44)以作为十字准线,其指示在哪里获取关于损伤40的感兴趣的特定位置的一个或多个共焦图像,如可以记录在网格20上那样。可以应用一个或多个这样的标记,每一个与沿网格20的不同位置并且因而与沿损伤40的不同位置相关联。如此应用到网格上的每一个标记可以包括利用这样获取的图像引用标记的标识信息,这样的信息可以是数字、箭头、颜色、代码、标识符以用于与所捕获的图像相关联地使用,所捕获的图像可以可选地与这样的一个或多个图像相关联地存储在计算机系统的存储器中,如所期望的那样。

在完成成像会话之后,从模板设备16移除探针14b,并且从组织41抬起模板设备16。引导构件12通过剥落掉其所有层11a、11b、11c而从组织41移除,并且具有网格20的顶部层11a然后使用标签22a从层11b和层11c剥落掉。所移除的层11b和11c被丢弃,并且引导构件12作为记录而保留并且用于将来的使用,诸如在下文描述。

以该方式,引导构件映射在具有损伤40的皮肤组织41中捕获的共焦图像的位置,从而创建关于网格20和/或沿引导构件的轴线25、26a、26b的物理记录。沿网格和/或轴线的所映射的位置然后可以用于引导对非健康或异常组织的治疗,如在这样的所捕获的图像中所确定的,由此最小化对可能位于损伤附近的健康组织的损害风险。

优选地,将引导构件12应用于如在图16A中示出的空白片材46的顶部层,其与引导片材10相同但是没有网格20,并且具有沿片材46空间定位的基准标记47和48,其分别与沿引导片材10的基准标记28和29相同。引导构件12通过静态紧贴而粘合到空白片材46。引导片材12沿空白片材46对准使得其基准标记28在(0,0)处与基准标记47对准,并且网格20与片材46的边缘成直角对准,如在图16B中所示。空白片材46由此变为与图10类似的新引导片材10(但是没有损伤的轮廓43)以用于在将来时间(诸如12周)放置回到组织表面41上,以用于通过显微镜14在与之前相同或不同的位置处再成像来评估组织和其中的损伤40的状态中的任何改变。

可选地,当基准标记48对准在之前应用于损伤的圆点43之上时,在通过粘合材料应用于组织41的情况下片材46可以如之前那样类似地以与图8和9相同的方式沿折叠线49折叠以核验轮廓45对准到损伤40的外边缘(或者与其匹配)(如果不精确的话则尽可能接近)。当折叠回到展开状态中时,在沿最接近引导片材的折叠线49的穿孔的片材46的其余部分被移除之后,如先前所述,引导构件12再一次准备供在具有模板设备16和显微镜14的系统11中使用,使得再次如图11中所示的那样关于损伤40确定引导构件12的位置。为了帮助将片材46精确地定位到组织41上以匹配引导片材10的定位,可能已经在引导片材10在最初放置到组织41上时拍摄数字照片。

以该方式,引导构件12在从皮肤组织40移除之后可以在将来时间以相同取向放置回到相同组织上,由此使得能够通过系统11的共焦显微镜14在关于与之前所捕获的表面的相同位置处重新捕获较新的图像。这促进了所成像的组织中的任何显微镜改变(健康到非健康组织,或者反之亦然)的检查,其可能已经发生在这样的不同数目的捕获之间,诸如在应用非侵入性治疗(诸如吸收或局部用药疗法,或者光学疗法)或者非治疗观察之后。

附加地,追踪引导片材10可以从图中示出以及上文描述的那个伸长,使得第一、第二和中间部分17、18和19为方形并且具有相等维度。例如,引导片材的长度可以为3英寸长,其中每一个部分17、18和19是每一侧边为1英寸的方形。因而,当在如图8和9中所示的折叠状态中时,顶部层11a精确地覆盖第二部分18,以及夹在其间的中间部分18,而不是基本上覆盖部分18。基准标记28和29然后沿其相应的第一和第二部分定心,并且网格20沿x和y轴线相等地延伸。模板设备16也伸长以使得孔径32和33的中心之间的距离等于标记28和29之间的距离,诸如2英寸。另外的片材46类似地伸长以匹配伸长片材10的维度。

从前面的描述将显而易见的是,已经提供了用于映射皮肤组织中的损伤的所捕获的共焦图像的位置的改进的系统和方法。依照本发明的本文所描述的系统、方法、引导构件和模板设备中的变形和修改将毫无疑义地向本领域技术人员表明自己。相应地,前面的描述应当被视为说明性而非限制性含义。

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