用于皮肤镜和其它光学仪器中的一次性校准端盖的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于人类或动物组织光学检测仪器的配件，特别涉及可以连接到用于 组织活性检测和病理的手持式光学探针的联接和校准配件。在下文中，无论术语"动物"用 于说明书、权利要求书、附图或摘要中的任何地方，术语"动物"均旨在并且应该包括在广义 的科学意义上的非人类动物以及人类。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 申请人在此根据美国法典第35章第120节要求保护Farkas等人的美国临时专利申 请No .61/759，910的优先权益，所述临时专利申请于2013年2月1日提交并且题为"使用多模 式光学测量的组织三维表征方法和系统"，所述申请的内容在此通过参引合并在本文中。
【背景技术】
[0004] 皮肤镜学是使用被称为皮肤镜的仪器对皮肤进行检测，以识别皮肤损害或其它病 理。皮肤镜是被广泛接受的用于检测包括色素损害的皮肤状况异常的工具，该工具尤其有 益于诊断各种皮肤癌的状况。Giuseppe Argenziano等人的"皮肤镜学改进初级护理医生鉴 别暗示皮肤癌的损伤的准确性"J Clin Oncol 2006;24:1877-1882。传统的皮肤镜具有多 个构件，包括放大镜、非偏振光源、透明板以及皮肤镜和皮肤之间的液体耦合介质。放大镜 的典型放大率是3x-10x。皮肤镜允许临床医生在没有皮肤表面反射妨碍的情况下观察和分 析皮肤损害。
[0005] 现代皮肤镜学已经发展到除放大外还使用数字成像技术，所述数字成像技术使用 多个照射波长和偏振方向，以检测皮肤的仅用肉眼不可观察到的子表面特征。Darrell S.Rigel，MD等人的"黑素瘤诊断的演化:超过ABCD等的25年"，Ca Cancer J Clin 2010;60: 301-316。随着多波长(有时称为多光谱)和高光谱成像技术的出现，更复杂的皮肤镜已经被 引入以采集皮肤图像，所述皮肤图像通过来自被照射皮肤的不同波长和偏振的漫射光而形 成。
[0006] 皮肤大致被分类为属于某些皮肤类型，皮肤类型根据存在于组织中的黑色素的种 类和其浓度，S.Del Bino等人的"对紫外线暴露的皮肤响应和皮肤颜色类型之间的关系"， 2006Pigment Cell Res.l9;606-614。甚至在特定的皮肤类型中，来自不同身体位置的皮肤 的区域由于其生理和解剖特性(例如黑色素、胶原、血液和其它成分的量)也提供了较大范 围的光学性能。不同的解剖位置具有不同结构，其可以影响测量装置容易地访问不同解剖 位置的能力。例如，与后背的较大平坦区域相比，鼻子、耳朵或眼睛附近的区域更难以访问。 用于检测皮肤的这些不同区域的皮肤镜需要与被测量的位置一致，以便于在具有可接受的 稳定性的情况下精确观察。可接受的稳定性要求在扫描步骤过程中皮肤镜的最小轴向、侧 向、转动和角度移动。
[0007] 校准目标通常用于基于反射的多光谱和高光谱成像系统，以提取仪器光谱响应， 包括光源的影响、探测器光谱灵敏度和系统光学器件的光透射性能。校准目标也有助于识 别由于照射光源、透射光学器件或探测器特性引起的空间变化。为保持多光谱和高光谱先 进皮肤镜学的较高测量精度，系统应该在皮肤检测之前被校准。然而，改变的光学特性和每 个人的唯一皮肤表面对现代多光谱和高光谱皮肤镜学提出校准挑战。
[0008] 另外，重要的是，用于检测多个患者的皮肤镜提供确保皮肤镜是无菌的方式，即在 患者之间，没有甚至微量的任何污染物的传播，例如潜在传染源。
【发明内容】
[0009] 辅助装置是具有唯一标志的一次性端盖，即可移动校准目标，所述可移动校准目 标具有针对各种皮肤类型而分级的响应以及适合于多个解剖位置的结构。
[0010] 公开了端盖和数据处理器，所述端盖与具有观测孔的皮肤镜一起使用，观测孔适 于发光以照射动物组织并且响应于组织的照射而接收从组织发出的光，并且所述数据处理 器适于处理与从动物组织发出的光相关的数据。端盖包括具有第一端部和第二端部的管， 第一端部形成适于从观测孔接收光并且将光传输进入观测孔中的管孔;校准目标，所述校 准目标适于可移除地设置在管的第二端部处，以通过管孔和观测孔从皮肤镜接收光;和端 盖识别符，所述端盖识别符设置在端盖上，以唯一地识别端盖，使得数据处理器可以关联端 盖和与从个人主体的组织发出的光相关的数据和从校准目标接收的光得到的校准数据。
[0011] 公开了一种用于校准皮肤镜的方法，所述皮肤镜具有观测孔和数据处理器，所述 观测孔适于发光以照射动物组织并且响应于组织的照射而接收从组织发出的光，并且所述 数据处理器适于处理与从动物组织发出的光相关的数据。用于校准的方法包括:识别其皮 肤将被检测的主体的皮肤类型;选择与主体的皮肤类型对应的端盖，端盖具有包括第一端 部和第二端部的管和校准目标，所述第一端部形成适于从观测孔接收光并且将光传输进入 观测孔中的管孔，所述校准目标适于可移除地设置在管的端部处以通过管孔和观测孔从皮 肤镜接收光，所述校准目标与选择的皮肤类型对应;将与校准目标的光学特性相关的数据 输入数据处理器中；并且基于校准目标的光学特性，使得数据处理器校准皮肤镜的响应，以 考虑皮肤的假设光学特性。
[0012] 还公开了一种用于检测动物组织以识别损伤的方法。该方法包括提供皮肤镜，所 述皮肤镜具有观测孔和数据处理器，所述观测孔适于发光以照射组织的部分并且响应于组 织的照射而接收从组织发出的光，并且所述数据处理器适于处理与从组织发出的光相关的 数据;提供适于放置在观测孔上的端盖，所述端盖具有校准目标和表示端盖类型和校准目 标的光学特性的唯一识别符;读取唯一的识别符以将端盖的类型和校准目标的光学特性提 供到数据处理器;将端盖放置在观测孔上;获取校准目标的一个或多个测量值;基于校准目 标的测量值、校准目标的类型和校准目标的光学特性而校准皮肤镜;从端盖移除校准目标； 以多个波长和多个偏振照射组织，同时测量被反射的照射光;并且基于强度的先前测量值， 生成表示组织的一个或多个特性的数据。
[0013] 应该理解，该
【发明内容】
被提供为如下手段，用于总体确定附图内容和详细的描述， 并且不旨在限制本发明的范围。与附图结合并考虑以下详细描述，将很容易地理解本发明 的前述和其它目标、特征和优点。
【附图说明】
[0014] 图1是典型的皮肤镜的手持式探针的侧视图，根据本发明的图示的端盖（以虚线示 出）可以连接到所述手持式探针。
[0015] 图2是图1的典型皮肤镜的工作站的立体图。
[0016] 图3是用于适于访问相对较大解剖区域的皮肤镜探针的根据本发明的一次性端盖 的第一实施例的示意图。
[0017] 图4A是用于皮肤类型I和II的典型校准目标的立体图。
[0018]图4B是用于皮肤类型III和IV的典型校准目标的立体图。
[0019]图4C是用于皮肤类型V和VI的典型校准目标的立体图。
[0020] 图5A是其中识别信息被记录在皮肤镜的可见孔中的第一替换校准目标构造的立 体图。
[0021] 图5B是其中识别信息被记录在皮肤镜的可见孔中的第二替换校准目标构造的立 体图。
[0022] 图6是用于适于访问相对较小解剖区域的皮肤镜探针的根据本发明的一次性端盖 的第二实施例的示意图。
[0023] 图7是根据本发明的端盖可以与之一起使用的多模式皮肤镜的类型的方块图，示 出了被构造成用于校准的端盖。
[0024] 图8是用于设置多模式成像皮肤镜的方法的流程图，所述多模式成像皮肤镜使用 根据本发明的端盖以用于校准和皮肤测量。
[0025] 图9是用于多模式成像皮肤镜的校准方法的流程图，所述多模式成像镜使用根据 本发明的端盖。
[0026] 图10是根据本发明的端盖可以与之一起使用的多模式皮肤镜的类型的方块图，示 出了被构造成用于皮肤检测的端盖。
[0027] 图11是利用根据本发明的多模式皮肤镜和端盖检测皮肤的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028] 参见图1和图2,用于组织检测和用于本发明的实施例最可能用于的类型的病理学 的现代光学多模式皮肤镜通常可以包括手持式探针10和数据处理器工作站16,所述手持式 探针具有光发射器和由把手14支撑的接收器12,并且数据处理器工作站16例如由推车18支 撑并且在控制台20中包括被编程的计算机，控制台20具有输入和输出装置，例如触摸屏幕 显示器22。多模式光源也设置在控制台中。尽管可以使用多个模式的光学检