A - Human Necessities – 61 – B
Patent
A - Human Necessities
61
B
A61B 5/00 (2006.01) G01N 21/35 (2006.01) G01N 21/31 (2006.01) G01N 21/49 (2006.01)
Patent
CA 2417917
The present invention generally relates to systems and methods for providing information about chromophores in physiological media. More particularly, the invention relates to non-invasive systems and methods for determining absolute values of oxygenated and/or deoxygenated hemoglobins and their ratios in a physiological medium. The system generally includes a portable probe having a source module (122) for irradiating into the medium electromagnetic radiation, a detector module (124) detecting radiation from a target area in the medium, and a processing module (140) determining the absolute values of the chromophore concentrations and the ratios thereof based on input and output parameters of the source and detector modules. In one aspect, the invention provides a solution for unknown parameters of the chromophores in a medium using a novel processing algorithm. In another aspect, the invention concerns a portable unit for performing the requisite measurements, which unit includes a movable member having one or more radiation sources and one or more radiation detectors, and an actuator designed to cause the member to move along predetermined curvilinear paths. Properties of the chromophores are measured for individual voxels defined along each motion path, and/or cross- voxels defined at the intersection of voxels along different motion paths. These measured values are then used in a preferred embodiment to generate two- or three-dimensional images of the distribution of chromophores or their properties. In other aspects, the invention includes various patterns for the optimal distribution of sources and detectors for the optical probe, and self- calibrating operation of the probe substantially in real-time.
De manière générale, la présente invention concerne des systèmes et des procédés permettant d'obtenir des informations concernant des chromophores présents dans des milieux physiologiques. Plus particulièrement, l'invention concerne des systèmes et des procédés non invasifs destinés à déterminer des valeurs absolues se rapportant à des hémoglobines oxygénées et/ou désoxygénées ainsi que leurs rapports dans un milieu physiologique. Dans un mode de réalisation préféré, ce système est généralement équipé d'une sonde portable comprenant un module source servant à produire un rayonnement électromagnétique dans un milieu, un module de détection permettant de détecter ce rayonnement à partir d'une zone cible dans ce milieu, ainsi qu'un module de traitement déterminant les valeurs absolues des concentrations des chromophores ainsi que leurs rapports sur la base des paramètres d'entrée et de sortie du module source et du module de détection. Dans un mode de réalisation, l'invention permet d'obtenir une solution pour les paramètres inconnus des chromophores contenus dans un milieu grâce à l'utilisation d'un nouvel algorithme de traitement. Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne une unité portable destinée à effectuer des mesures nécessaires, cette unité étant dotée d'un élément mobile comportant une ou plusieurs sources de rayonnement et un ou plusieurs détecteurs de rayonnement ainsi qu'un actionneur conçu pour amener ledit élément à se déplacer sur des trajets curvilignes prédéterminés. On mesure les propriétés de ces chromophores pour des voxels individuels définis sur chaque trajet de mouvement et/ou pour des voxels transversaux définis au niveau des intersections des voxels sur les différents trajets de mouvement. Dans un mode de réalisation préféré, on utilise alors ces valeurs mesurées pour produire des images bi- ou tridimensionnelles de la répartition des chromophores ou de leurs propriétés. Dans d'autres modes de réalisation, l'invention fait intervenir différents modèles destinés à une répartition optimale des sources et des détecteurs pour la sonde optique, ainsi qu'une opération d'auto-étalonnage de la sonde exécutée pratiquement en temps réel.
Cheng Xuefeng
Hu Guobao
Li Feng
Wang Lai
Wang Ming
Osler Hoskin & Harcourt Llp
Photonify Technologies Inc.
LandOfFree
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