理器分析来自所述探头的图像数据以检测如下至少之一:
[0073]a)所述器官的边界的成像；以及
[0074]b)所述器官中的病损的成像。
[0075]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:在至少一些次所述插入期间利用伺服机构来移动所述探头。
[0076]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:
[0077]a)在至少一些次所述插入期间利用伺服机构来移动所述探头；以及
[0078]b)在检测到如下之一之后，利用所述处理器来计算对所述伺服机构的命令:
[0079]i)器官边界；以及
[0080]ii)组织病损。
[0081]根据本发明的一些实施方案的方面，提供了用于身体中兴趣区域的3D映射的方法，包括:
[0082]a)利用探头定位模块将光相干层析(OCT)探头插入身体中兴趣区域内的多个探头插入部位；以及
[0083]b)利用3D映射模块来计算所述兴趣区域的3D模型，所述计算至少部分地基于如下:
[0084]i)在插入所述多个插入部位期间报告所述探头的位置的第一数据流；以及
[0085]ii)包括在所述插入所述多个插入部位期间由所述探头生成的成像数据的第二数据流。
[0086]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:控制探头定位模块对作为探头扫描的组织的检测特性的函数的探头定位。
[0087]根据本发明的一些实施方案，检测的组织特性是检测到的器官边界。
[0088]根据本发明的一些实施方案，检测到的组织特性是可疑的组织病损。
[0089]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:基于来自至少一个探头的数据分析来控制作为特性函数的OCT探头插入。
[0090]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:在较不集中的OCT扫描期间检测到的病损的集中的OCT扫描。
[0091]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:以避免使OCT探头穿过病损的方式来引导兴趣区域中组织的OCT探头穿透，所述探头的引导基于以从另一 OCT探头插入所收集的病损的位置信息为基础的计算。
[0092]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:使用OCT探头扫描来关于OCT扫描检测到的病损定位治疗探头。
[0093]根据本发明的一些实施方案，治疗探头是冷冻探头。
[0094]根据本发明的一些实施方案的方面，提供了用于控制OCT探头插入器官的方法，包括:
[0095]a)将所述OCT探头插入器官中；
[0096]b)在所述插入期间从所述探头接收图像数据；
[0097]c)分析所述图像数据以检测由所述探头成像的组织的特性；以及
[0098]d)当检测到组织具有预定组织特性时，修正所述插入探头的移动。
[0099]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:
[0100]e)使第一 OCT探头瞄准且进入身体器官，以及在插入的探头的纵向移动期间扫描器官的一部分；以及
[0101]f)当通过来自插入探头的数据据分析检测到器官的远边界时，停止插入的探头的向前运动。
[0102]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:如果在当前插入期间未检测到器官的侧边界，则在距当前探头插入的预定横向距离处开始额外的探头插入。
[0103]根据本发明的一些实施方案的方面，提供了用于器官的OCT扫描的方法，包括:
[0104]a)规定按病损的尺寸定义为临床上显著的病损的最小直径；
[0105]b)在多次探头插入期间利用至少一个OCT探头来扫描所述器官的组织，并且间隔开所述插入以使得在所述多次插入期间扫描的组织体积之间的最大距离小于所述规定的最小直径。
[0106]根据本发明的一些实施方案的方面，提供了用于在一时间段内检查器官的方法，包括:
[0107]a)执行所述器官的组织的第一 OCT扫描，以及基于在至少一个OCT探头的多次插入期间收集到的图像数据来创建所述器官的3D映射；
[0108]b)通过分析所述扫描的结果来检测可能有危险的病损的位置；
[0109]c)在等待周期之后，执行至少所述检测位置的第二 OCT扫描；以及
[0110]d)将基于在所述第一扫描期间收集的图像数据的信息与在所述第二扫描期间收集的图像数据进行比较。
[0111]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:显示来自第一扫描的数据与来自第二扫描的与检测位置有关的数据之间的差别。
[0112]根据本发明的一些实施方案，所述方法还包括:
[0113]显示来自第一扫描和第二扫描的数据，以及在所述显示器上突出显示检测到的差。
[0114]除非特别限定，否则本文中使用的所有的技术和/或科学术语与本发明所属领域的普通技术人员所惯常理解的含义相同的含义。虽然在本发明的实施方案的实践或测试中可以使用类似于或等同于本文所描述的那些的方法和材料，在下面描述了示例性的方法和/或材料。在冲突的情况下，以包括了定义的专利说明书为准。另外，材料、方法和实施例仅为示例性的，不意在必然限制。
[0115]本发明的实施方案的方法和/或系统的实现方式会涉及到手动地执行或完成所选任务，自动地执行或完成所选任务，或者这两者的组合。而且，根据本发明的方法和/或系统的实施方案的实际器械和设备，可通过硬件、软件或固件或者其组合，利用操作系统来实现多个选定的任务。
[0116]例如，根据本发明的实施方案来执行选定任务的硬件可实现为芯片或电路。作为软件，根据本发明实施方案的选定任务可实现为可由计算机利用任何适合的操作系统来执行的多条软件指令。在本发明的示例性实施方案中，根据本文所描述的方法和/或系统的示例性实施方案的一个或多个任务是通过数据处理器来执行的，诸如用于执行多条指令的计算平台。任选地，数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器和/或非易失性存储设备，例如，用于存储指令和/或数据的磁硬盘和/或可移除介质。任选地，还提供网络连接。还任选地提供显示器和/或诸如键盘或鼠标的用户输入设备。
【附图说明】
[0117]此处，参考附图，仅通过举例的方式来描述本发明的一些实施方案。现在具体参考附图，应强调的是，图示的特定细节仅是为了举例，以及为了阐明本发明的实施方案。在这方面，结合附图进行的说明使得本领域技术人员清楚了解如何可实施本发明的实施方案。
[0118]在附图中:
[0119]图1A是根据本发明的一些实施方案的使用OCT扫描系统的示例性方法的流程图；
[0120]图1B是根据本发明的一些实施方案的OCT探头扫描器官或其他兴趣区域的动作的简化示意图；
[0121]图2A和2B分别为根据本发明的一些实施方案的显示出通过局部图像集合来实现器官的体扫描覆盖的示例性方案的器官的侧视图和端部视图；
[0122]图3是根据本发明的一些实施方案的使用超声探头的OCT扫描系统的总体视图；
[0123]图4和图5分别是根据本发明的一些实施方案的OCT扫描系统的总体视图和更详细的视图；
[0124]图6呈现了根据本发明的一些实施方案的OCT扫描系统的简化示意图；
[0125]图7呈现了根据本发明的一些实施方案的包括直肠超声传感器的OCT扫描系统的简化不意图；
[0126]图8呈现了根据本发明的一些实施方案的包括基于导管的OCT探头的OCT扫描系统的简化示意图；以及
[0127]图9呈现了根据本发明的一些实施方案的包括模板的OCT扫描系统的简化示意图；
[0128]图10是根据本发明的一些实施方案的旋转的OCT探头的简化示意图；
[0129]图11A-11C是根据本发明的一些实施方案的包括与旋转组件直接附接的尖端的OCT探头的视图；
[0130]图1lD是根据本发明的一些实施方案的显示出OCT探头的额外用途的简化示意图；
[0131]图1lE和图1lF是根据本发明的一些实施方案的分别从还是活组织检查针件的OCT探头的附加实施方案的上方和侧面看到的视图；
[0132]图12是根据本发明的一些实施方案的直接并入OCT探头上的微型干扰仪的简化不意图；以及
[0133]图13是根据本发明的一些实施方案的包括可倾斜波束定向器的OCT探头的简化示意图。
[0134]发明详述
[0135]在本发明的一些实施方案中，本发明涉及组织映射和建模系统与方法，更特别地但是非唯一地涉及利用光相干层析技术、任选地实时地进行器官的映射和3D模型重构的方法和系统。
[0136]为简化说明，OCT探头所使用的电磁波有时称为“光”，但是应当理解，包括可见光、近IR波长和其他IR波长的波长在本文中也称为在OCT探头中使用的“光”。
[0137]OCT探头模块包括探头，任选地能够插入身体，各自光源、传感器、电动机以及任选的其他设备通常用来操作OCT探头以及从探头取得图像数据。如本文所使用的，当根据上下文恰当时，术语“0CT探头”应当理解成包括探头本身以及操作探头所需的OCT探头模块的所有其他必要的部件。
[0138]通常地，根据现有技术的方法，仅扫描组织的相对较小的体积，因此OCT可用于详细地检查已知的病损或已知的存在问题的解剖结构。OCT技术之前尚未用来扫描较大的体积或整个器官用于诊断目的。本发明的一些实施方案包括这样的手段和方法:用于器官或器官部分的相对较大规模诊断扫描，以及用于在任选地显示于屏幕上且使能与过去的和未来的OCT扫描以及与其他形式的空间特定诊断信息进行比较的三维映射和任选的重构模型上映射被扫描体积，其可充当治疗程序的导引。
[0139]本发明的一些实施方案用来克服OCT扫描范围的局限性。在光散射组织中OCT扫描操作的当前有效范围仅为2-3mm，但是随着技术发展，该数字可以略增长。
[0140]当前使用的OCT探头包括“前视”和“侧视”变体。现有技术的观察方法包括:移动OCT扫描仪的扫描头(或其一部分)以沿多个方向发送光束，例如通过旋转扫描探头的一部分，以及因此从多个方向收集扫描信息，或者例如，通过沿着插入组织的路径纵向地移动插入的探头，以及沿着该组织插入的该路径从多个位置收集扫描信息。本发明的一些实施方案通过如下扩展了 OCT探头系统的扫描能力:提供用于从多个OCT探头和/或从同一 OCT探头的多个组织插入收集扫描信息的手段和方法，将该信息记录在共同的统一的三维坐标系中，因此从比在单次组织插入中三个探头所能够扫描的组织体积大的组织体积来扫描和记录信息。使用本发明的一些实施方案的OCT系统可用于组合、协调以及统一分析在多次“组织插入”(0CT探头插入组织以用于扫描目的)期间进行的OCT扫描中所收集的信息。该多次组织插入可在多次顺序插入中通过一个探头来进行，和/或通过将多个探头(任选地同时)插入组织来进行。两种方法可用于使用OCT探头来扫描较大的组织体积。这样，在一些实施方案中，能够充分细致地扫描诸如例如前列腺的整个器官以检测临床上显著的肿瘤或其他病损。
[0141]值得注意的是，根据本发明的实施方案的器官扫描可以包括探头插入器官中，并且还可以包括探头插入身体中且围绕器官。例如，实施方案可以包括靠近器官插入组织中和/或(例如在导管中)插入在器官内通过的身体管腔(例如，尿道)，和/或靠近器官插入身体管腔。
[0142]在一些实施方案中，多次OCT探头插入可指向之前检测到的病损或可疑病损(例如，乳房肿块)的附近，并且可以对可疑病损进行详细的、精确的映射以及任选的3D建模以及任选的病理诊断。任选地从多次OCT探头插入病损和/或病损周围的组织中所获得的病损的具体的三维映射和/或建模，可以为手术操作提供具体的指导。可替代地，这种映射和模型可以提供对在一段时间内取得的有问题区域的视图进行一系列详细的解剖比较的手段。
[0143]在一些情况下，可通过本发明的一些实施方案所达到的扫描的精度和细节可以为外科医生提供一些根据现有技术方法不可实现的治疗选择。例如，在前列腺手术领域中，例如通过在“立管”核心活组织检查之后检测升高的PSA，前列腺癌的发现通常导致做出消融前列腺的手术决定，而不考虑已知的事实，即，前列腺消融会产生不利的副作用，例如失禁、阳萎、直肠问题以及其他类型的并发伤害。根据现有技术的方法，外科医生通常选择前列腺消融，而不考虑一些前列腺癌是快速生长的且危险的而其他是缓慢生长的且不太危险的这一事实，因为现有技术没能以在生长结果可能是危险的时候进行及时干预的分辨率来提供观测在一段时间内个体肿瘤的行为的可靠且有效的手段。
[0144]然而，本发明的一些实施方案可使能允许可替代的策略，可能是风险与利益之间的较佳权衡。例如，“活跃监督”对于一些检测到的前列腺生长是一种治疗选择，因为与根据现有技术方法的相对盲目且不确实的过程相比，使用本发明的一些实施方案在一些情况下可以使“活跃