用于確定疾病活動的裝置和方法
【專利摘要】為了借助于光學(xué)測量來將疾病活動確定為單值，以便促進(jìn)對當(dāng)前的疾病狀態(tài)和將來的疾病進(jìn)程的分析，從而輔助醫(yī)生的診斷或?qū)χ委煹臎Q策，提供了一種系統(tǒng)和一種方法，其中在研究區(qū)中改變血液灌注；利用至少兩個波長的光來照射研究區(qū)；檢測由所述研究區(qū)反射和/或透射的光的強度；在至少兩個不同的灌注狀況下從至少兩個預(yù)定波長的檢測強度曲線得出特征；以及使用這些特征來確定所述疾病活動。
【專利說明】用于確定疾病活動的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于確定疾病活動的系統(tǒng)和方法，并且尤其涉及用于借助于光學(xué)測量來確定疾病活動的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)是影響人口中大部分的最常見慢性風(fēng)濕性疾病之一。這種自體免疫性疾病引起關(guān)節(jié)的慢性炎癥，其隨著時間的推移破壞關(guān)節(jié)并限制關(guān)節(jié)的靈活性。
[0003]通常，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的治療是分階段的。首先，患者接受止痛藥，常常隨之而來的是非留體類抗炎藥(NSAID)和改變病情的抗風(fēng)濕藥物(DMARD)。醫(yī)療的最后階段是使用生物療法或免疫療法，以便降低機體免疫系統(tǒng)啟動或維持不必要的關(guān)節(jié)炎癥的能力。作為最后的措施，執(zhí)行手術(shù)治療，其導(dǎo)致人工關(guān)節(jié)的極端情況或有關(guān)關(guān)節(jié)的操作硬化。尤其是免疫療法和手術(shù)治療都非常昂貴，并且其可能使每位患者每年花費幾萬美元。此外，后期治療中使用的藥物可能也伴隨著嚴(yán)重的副作用。因為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是一種進(jìn)展性疾病，所以早期診斷和著手治療可以有助于推遲不利影響和高昂的治療費用。為了對患者的療法做出決策，醫(yī)生考慮疾病活動，例如發(fā)炎關(guān)節(jié)的數(shù)量和嚴(yán)重程度。因此，疾病活動的有意義的且直觀的度量將有助于簡化并加速分析和決策過程，以便確定適當(dāng)?shù)寞煼āａ槍︻愶L(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎存在疾病活動的不同定義，其中大部分是復(fù)合指數(shù)，例如DAS28、健康評估問卷以及其他。在本發(fā)明范圍中，關(guān)節(jié)炎癥水平是疾病活動的重要指標(biāo)。
[0004]在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和許多其他的炎癥或癌癥疾病中，血管的數(shù)量和性質(zhì)在受影響的身體部分中被改變，從而導(dǎo)致不同的灌注或灌注動力學(xué)特性，例如，在患病關(guān)節(jié)中。例如，使用非針對性熒光模具或其他對比劑的時間相關(guān)測量來使這一點已被證明。不過，在風(fēng)濕病學(xué)家和其他醫(yī)生的臨床實踐中，對比劑的用藥是不可行的。此外，對比劑是昂貴的，并且可能有害健康或?qū)е旅庖叻磻?yīng)。
[0005]WO 2010/064202 A2涉及一種用于關(guān)節(jié)狀況的光學(xué)檢測的裝置和方法。針對兩個不同位置局部檢測光衰減，其中至少一個是要調(diào)查的關(guān)節(jié)。這里，由于由患者血流的壓力脈沖所造成的周期性強度變化，可以將由血液產(chǎn)生的信號與由光衰減的其他來源產(chǎn)生的信號分離。因為與健康關(guān)節(jié)相比，發(fā)炎關(guān)節(jié)將具有不同的灌注和氧合，所以動態(tài)光譜性能將是不同的。
[0006]不過，醫(yī)療專業(yè)人員沒有時間對測量的光譜進(jìn)行耗時的分析。尤其是，盡管關(guān)節(jié)的光譜包含有關(guān)疾病活動的信息，但是根據(jù)測量的光譜，活動的水平并不是直接明顯的。而是，醫(yī)療專業(yè)人員需要明確和定量的量度，其將疾病活動指示為單值，使得醫(yī)療專業(yè)人員可以基于疾病活動來做出診斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的以上缺點和問題，本發(fā)明的目的是提供一種系統(tǒng)和方法，用于借助于光學(xué)測量將疾病活動確定為單值，以便促進(jìn)對當(dāng)前的疾病狀態(tài)和/或?qū)淼募膊∵M(jìn)程的分析，從而輔助醫(yī)生的診斷或?qū)χ委煹臎Q策。
[0008]這一目的是通過獨立權(quán)利要求的特征所解決的。
[0009]本發(fā)明基于的理念在于:疾病活動與被影響身體部分(例如關(guān)節(jié))的灌注動力學(xué)特性相關(guān)，并且可以借助于光學(xué)測量進(jìn)行評定，在該光學(xué)測量期間修改了身體部分的灌注。根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，提取并組合特征，使得可以將疾病活動確定為單值或標(biāo)量值。于是，可以容易且自動地提供定量度量以便估計疾病的水平，醫(yī)療專業(yè)人員可以考慮它以便做出診斷。
[0010]本發(fā)明的第一方面提供了一種相對于研究區(qū)(area of interest)確定疾病活動的系統(tǒng)，包括控制單元，其適于在研究區(qū)中至少兩種不同灌注狀況下從檢測的光強度得出特征，以及使用這些特征來確定疾病活動?？梢越柚诘贸龅奶卣鲗⒅辽賰煞N不同灌注狀況下測量的光的檢測強度與疾病活動相關(guān)。光的強度可以涉及由研究區(qū)所反射和/或透射的光。
[0011]控制單元可以適于從至少一個預(yù)定波長或至少兩個預(yù)定波長的檢測強度得出特征。
[0012]該系統(tǒng)可以包括用于改變研究區(qū)中血液灌注的灌注操縱裝置；
能夠利用光來照射所述研究區(qū)的照射單元；以及
能夠檢測由所述研究區(qū)反射和/或透射的光的強度的檢測單元。
[0013]這允許執(zhí)行圖像或數(shù)據(jù)采集，以為控制單元提供數(shù)據(jù)。
[0014]所述照射單元可以能夠利用至少一個波長或至少兩個波長的光來照射所述研究區(qū)。使用兩個波長可以改善精確度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于確定疾病活動的系統(tǒng)，包括灌注操縱裝置，例如壓力套囊，用于改變研究區(qū)或身體部分中的灌注。為了執(zhí)行光學(xué)測量，提供了照射單元，用于用至少兩個不同波長的光來照射研究區(qū)，使得可以借助于光學(xué)測量來觀察局部灌注動力學(xué)特性。照射單元可以能夠同時以不同波長發(fā)光，例如作為多色光或白光，或順序地發(fā)光，即，如一次一個波長。此外，該系統(tǒng)包括檢測單元，以便確定光的衰減，即由研究區(qū)反射和/或透射的光的強度?？刂茊卧缓竽軌驈尼槍χ辽賰蓚€預(yù)定波長的相對與至少兩個不同的灌注狀況相關(guān)的時間所標(biāo)繪的透射和/或反射強度的曲線圖中提取參數(shù)或特征。在這里，由照射單元發(fā)射的波長和/或由檢測單元檢測的波長可以包括用于特征提取的預(yù)定波長。利用提取的特征，控制單元能夠確定疾病活動。為此，控制單元優(yōu)選基于預(yù)定算法組合得出的特征，例如通過執(zhí)行數(shù)學(xué)運算。
[0016]在另一實施例中，由灌注操縱裝置定期或周期性地改變所述研究區(qū)中的血液灌注?？梢酝ㄟ^在預(yù)定時間內(nèi)在研究區(qū)中保持血液，并且然后釋放血液來改變血液灌注。因此，灌注狀況可能涉及最大限度地保持血液以及無阻塞地流動血液的情況，導(dǎo)致最大和最小的衰減。在周期性灌注操縱的情況下，在選擇一個灌注操縱周期之內(nèi)的兩個不同時間點時，選擇了兩個不同的灌注狀況。利用周期性變化，能夠容易地分析檢測到的強度曲線。
[0017]在一個實施例中，照射單元能夠利用白光或多色光來照射研究區(qū)。為此，照射單元可以包括具有寬光譜范圍的任何光源。在這種情況下，需要在檢測器一側(cè)處執(zhí)行波長選擇，例如，通過在檢測單元前方使用濾光器或通過與多個檢測器元件一起使用二向色元件或光柵來以若干分量分裂反射和/或透射的光。
[0018]不過，在替代優(yōu)選實施例中，照射單元能夠選擇不同的波長。于是，照射單元的光發(fā)射可以是可切換的，以便一次利用一個波長來順序地照射研究區(qū)。如果單色光被用于照射，即，如果在照射側(cè)處執(zhí)行波長選擇，那么可以使用寬帶檢測器。在這種情況下，照射單元可以包括多個單色光源，例如激光器或LED，而可以將寬帶檢測器實現(xiàn)為具有寬光譜靈敏度的任何檢測器，例如CCD或光電二極管。相對于數(shù)據(jù)質(zhì)量、結(jié)構(gòu)幾何形狀和成本，本實施例是優(yōu)選的。尤其是，在檢測側(cè)處不需要昂貴且復(fù)雜的波長選擇。
[0019]優(yōu)選地，提取并處理特征以便確定疾病活動所在的至少兩個預(yù)定波長對應(yīng)于已經(jīng)表明是對于確定疾病活動而言最顯著的波長的波長。于是，可以僅在這些波長下執(zhí)行光學(xué)測量，使得與在所有可用波長下執(zhí)行測量相比，節(jié)省檢查時間，并減小要分析的數(shù)據(jù)量。此外，在僅使用幾個顯著波長以用于光學(xué)測量時，還可以降低系統(tǒng)成本，自此，需要更少的部件。波長的顯著性可能取決于要檢查的疾病或取決于要檢查的疾病中所涉及的特定的研究區(qū)，即身體部分。
[0020]在一個實施例中，用于特征提取的預(yù)定波長處于近紅外或紅外范圍中。例如，用于分析的預(yù)定波長，并因此通常還有用于照射的波長，可以包括處于大約586±10nm、638±10nm、666±10nm、808±10nm、835±10nm 和 864 ± IOnm 的六個波長。在更間接的實施例中，用于分析的 預(yù)定波長和/或用于照射的波長可以包括處于大約666±10nm、808±10nm、835±10nm和864±10nm的四個波長。在優(yōu)選實施例中，用于分析的預(yù)定波長和/或用于照射的波長可以包括處于大約666± IOnm和808± IOnm的兩個波長。因此，不范性地參考上一實施例，優(yōu)選在針對這些波長(例如666 ± IOnm和/或808 ± IOnm)所記錄的強度曲線上執(zhí)行特征提取。不過，可以根據(jù)要評估的疾病來選擇用于特征提取的預(yù)定波長和/或用于從所提取的特征得出疾病活動的預(yù)定算法，要評估的疾病通?？梢允怯绊懟颊呱眢w部分的灌注的任何疾病。
[0021]為了評定疾病活動，控制單元可以使用預(yù)定函數(shù)，其中輸入得出的特征?？梢越柚诶鐚εR床研究數(shù)據(jù)的回歸分析、線性判別分析、變量分析或部分最小二乘判別分析等，來確定該函數(shù)。此外或替代地，可以因此確定回歸向量并將其用于確定疾病活動?；貧w向量可以包括用于根據(jù)其可靠性或?qū)膊』顒拥恼_確定的影響來對不同特征進(jìn)行加權(quán)的加權(quán)系數(shù)。此外，回歸向量可以包括用于患者、環(huán)境和/或校準(zhǔn)參數(shù)的加權(quán)系數(shù)，其可以被包括在特征向量中。這些參數(shù)可以涉及，例如患者的體重或年齡、室溫等。優(yōu)選地，通過取回歸向量和特征向量的內(nèi)積來確定疾病活動，特征向量包括針對預(yù)定波長和針對不同灌注狀況的得出特征。在這種情況下，特征向量可以對應(yīng)于一個列向量，該列向量具有等于預(yù)定波長的數(shù)量和灌注狀況數(shù)量的乘積的行數(shù)。
[0022]在優(yōu)選實施例中，該系統(tǒng)可以適于確定用于照射和/或特征提取的適當(dāng)波長。為此，控制單元可以適于確定至少一個回歸向量，使得回歸向量允許將光學(xué)數(shù)據(jù)與表示在多個不同波長處的疾病活動的單值相關(guān)。可以針對顯現(xiàn)出不同疾病活動的一組患者獲得光學(xué)數(shù)據(jù)，其中也通過常規(guī)方法來確定疾病活動?？梢越柚诨貧w分析、線性判別分析、變量分析或部分最小二乘判別分析等來確定回歸向量，使得回歸向量和特征向量的內(nèi)積接近常規(guī)確定的患者疾病活動，該特征向量包括從患者的光學(xué)數(shù)據(jù)得出的特征。然后通過選擇對應(yīng)于回歸向量光譜中極值的波長來選擇最顯著和可靠的波長，其中針對不同波長來標(biāo)繪所確定的回歸向量。這些波長被用于照射，以及用于將來患者檢查中的數(shù)據(jù)分析。此外，所確定的回歸向量可以被用于確定疾病活動，如上所述。[0023]在另一優(yōu)選實施例中,控制單元通過使用如下表達(dá)式來確定疾病活動:
疾病活動=-1.32X (在第一時間點&處在大約666±10nm的照射波長下的歸一化透射強度)-27.2X (在第一時間點h處在大約808±10nm的照射波長下的歸一化透射強度)+5.98X (在第二時間點t2處在大約666±10nm的照射波長下的歸一化透射強度)-23.8X(在第二時間點t2處在大約808±10nm的照射波長下的歸一化透射強度)，
其中h和t2是不同的時間點。即，在灌注的周期性變化的情況下，h和t2對應(yīng)于不同的灌注狀況A和B。例如，在使用壓力套囊作為灌注操縱裝置時，狀況A可以涉及套囊充氣之前的第一時間點h，而狀況B可以涉及套囊充氣之后的第二時間點t2。在這種情況下，狀況A和B因此分別涉及無阻塞的血流和阻塞的血流?？梢詫⒁陨媳磉_(dá)式視為包括加權(quán)系數(shù)(-1.32,-27.2,5.98,-23.8)的預(yù)定回歸向量與包括分別在兩個不同時間點L和t2處在大約666± IOnm和808nm下的檢測強度的特征向量的內(nèi)積。已經(jīng)可以通過針對大約666± IOnm和大約808±10nm的波長的臨床研究數(shù)據(jù)集應(yīng)用回歸分析或判別分析來確定這個表達(dá)式的加權(quán)系數(shù)。
[0024]作為用于確定疾病活動的特征，可以從強度曲線得出最大強度、最小強度、強度幅度或強度差異、漂移、下降時間、拐點、通過數(shù)學(xué)運算所確定的任何其他參數(shù)或其任何組合。替代地或此外，可以將通過擬合測量的強度曲線或其部分所獲得的擬合參數(shù)用于確定疾病活動。
[0025]疾病活動可以涉及炎癥水平，用于指示炎性疾病的狀態(tài)，例如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)的疾病活動。不過，也可以將該系統(tǒng)用于確定影響身體部分或研究區(qū)的血液灌注的其他疾病(例如癌癥)的疾病活動，其中腫瘤周圍的血液灌注被改變。在這種情況下，可以根據(jù)疾病或根據(jù)調(diào)查中的身體部分來選擇用于特征提取的預(yù)定波長。在這里，可以考慮不同身體部分的生理分量，導(dǎo)致不同的光學(xué)性質(zhì)。此外，在使用回歸向量時，也可以根據(jù)疾病或受影響的身體部分來選擇回歸向量。在疾病活動涉及類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎時，研究區(qū)或要調(diào)查的身體部分優(yōu)選是關(guān)節(jié)，并且尤其是手或足的關(guān)節(jié)。
[0026]在另一優(yōu)選實施例中，在患者身體的不同位置處，例如在不同關(guān)節(jié)上，執(zhí)行光學(xué)測量。通過這些手段，可以為患者確定總體的疾病狀態(tài)。此外，可以選擇參考區(qū)域以便校準(zhǔn)測量。于是，可以考慮患者的特定性質(zhì)，例如吸收層(例如脂肪)的厚度，或關(guān)節(jié)的直徑。
[0027]在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于相對于研究區(qū)來確定疾病活動的方法。該方法包括如下步驟:
在研究區(qū)中的至少兩個不同灌注狀況下從所檢測的光強度得出特征；以及使用這些特征來確定所述疾病活動。
[0028]從所檢測的強度得出特征的步驟可以包括從至少一個預(yù)定波長或至少兩個預(yù)定波長的檢測強度得出特征。
[0029]該方法可以包括改變所述研究區(qū)中的血液灌注；
利用光來照射所述研究區(qū)；以及
檢測由所述研究區(qū)反射和/或透射的光的強度。
[0030]用光來照射所述研究區(qū)可以包括利用至少兩個波長的光來照射所述研究區(qū)。
[0031]在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于確定疾病活動的方法。在這種方法中，在研究區(qū)中改變血液灌注，同時利用至少兩個波長的光來照射研究區(qū)。檢測反射和/或透射光的強度，并在至少兩個不同的灌注狀況下從檢測強度曲線得出特征。為了進(jìn)行特征提取，選擇預(yù)定波長的強度曲線。這些預(yù)定波長優(yōu)選涉及對于可靠確定疾病活動而言最顯著的波長。將得出的特征用于確定疾病活動。例如，可以使用預(yù)定算法來組合特征，以便從其獲得疾病活動作為單值。通過這些手段，向醫(yī)生提供指示疾病嚴(yán)重程度的單值，使得醫(yī)生能夠容易地對進(jìn)一步治療做出決策。
[0032]在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種計算機程序產(chǎn)品，用于使處理器系統(tǒng)執(zhí)行如下步驟:在研究區(qū)中的至少兩個不同灌注狀況下從所檢測的光強度得出特征；以及使用這些特征來確定所述疾病活動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種用于確定疾病活動的系統(tǒng)；
圖2示出了在操作圖1的系統(tǒng)時所獲得的強度曲線；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的用于確定疾病活動的流程圖；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于確定疾病活動的流程圖；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的用于確定疾病活動的流程圖；
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的用于確定疾病活動的流程圖；
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的用于設(shè)置系統(tǒng)的流程圖；以及圖8示出了光譜，其中針對波長 標(biāo)繪了兩個回歸向量。
【具體實施方式】
[0034]圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的一種系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括照射單元200、檢測單元300和控制單元400。在一個實施例中，照射單元200包括至少一個或至少兩個單色光源，用于在期望的波長下或在期望的多個期望波長下發(fā)射光，如例如LED或激光二極管。將在期望的一個或多個波長下的光照射到患者的身體部分或研究區(qū)10，并且由檢測單元300檢測透射光。可能地，匹配介質(zhì)被用于將研究區(qū)10與照射單元200或檢測單元300光學(xué)耦合。在此實施例中，檢測單元300可以包括寬帶檢測器，例如CCD或光電二極管。將所檢測到的信號提供給控制單元400，以便進(jìn)行處理和分析?？刂茊卧?00也可以控制照射單元200或檢測單元300。
[0035]例如，照射單元200包括用于在期望波長下發(fā)射光的一個單色光源?？梢赃x擇此波長以匹配身體部分或研究區(qū)的光譜吸收特性。在另一范例中，照射單元200包括用于在多個期望波長下發(fā)射光的至少兩個單色光源，其中可以選擇這些波長以匹配身體部分或研究區(qū)的不同光譜吸收特性，其可以提高從測量信號可得的信息量?？梢詫⒈疚拿枋龅年P(guān)于基于光的至少兩個波長的系統(tǒng)的特征類似地應(yīng)用到基于光的一個波長的系統(tǒng)。
[0036]在替代實施例中，照射單元200包括發(fā)射白光的寬帶光源。在此實施例中，檢測單元300適于在不同的波長之間進(jìn)行區(qū)分，例如通過使用濾光器，諸如多層電介質(zhì)過濾器、吸收過濾器、聲光過濾器等。替代地，可以通過使用與多個檢測器元件組合的二向色性元件或光柵，根據(jù)不同的波長來將透射光分成若干分量。在另一替代實施例中，可以在反射模式中操作該系統(tǒng)，即檢測反射光。這里，可以組合檢測單元300和照射單元200。
[0037]不過，在下文中描述了一種根據(jù)第一實施例的系統(tǒng)，其在透射模式中操作并且包括能夠在不同波長下發(fā)射單色光的照射單元200，但并不限于此。因此，可以按照類似的方式采用系統(tǒng)的其他所提到的實施例。此外，在下文中提到它以確定類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的疾病活動。因此，被調(diào)查的研究區(qū)10涉及關(guān)節(jié)，例如涉及手指關(guān)節(jié)。不過，本發(fā)明也可能可適用于影響任何身體區(qū)域的灌注的其他疾病。
[0038]在檢查患者期間，醫(yī)生選擇用于照射研究區(qū)10的一個或多個特定波長，例如666nm和808nm。透射光由檢測單元300檢測，并且隨時間的變化針對特定波長記錄所得到的強度曲線。在光學(xué)測量期間，可以使用灌注操縱裝置100，例如壓力套囊，來在被照射的研究區(qū)10中改變血液灌注。在操作灌注操縱裝置100時，血液匯集在研究區(qū)10中，使得透射光的衰減變?yōu)樽畲笾?，即透射光的強度變?yōu)樽钚≈?。同樣，在釋放灌注操縱裝置100時，受阻塞的血液流出研究區(qū)10，使得透射光的衰減和透射光的強度返回到其初始值。
[0039]圖2中針對特定波長λ和研究區(qū)10的特定位置X示出了在光學(xué)透射測量中獲得的強度曲線I (X、t、x)。在光學(xué)測量中，在所選的波長λ下照射研究區(qū)10并且由檢測單元300連續(xù)檢測投射過研究區(qū)10的強度。在光學(xué)測量期間，在預(yù)定時間點T1和t2處對壓力套囊100進(jìn)行充氣和放氣(見箭頭)，以便閉塞和釋放血流。在閉塞期間，所測量的研究區(qū)10中存在更多的血液，從而導(dǎo)致減少的光透射，即導(dǎo)致降低的強度Imin。如圖2中所指示的，可以從記錄的強度曲線Ι(λ、?、χ)中提取不同的參數(shù)或特征。例如，在血液正無阻塞地流動時，透射強度中仍然可能存在漂移。如所指示的，可以將漂移定義為強度曲線的平穩(wěn)段和水平線之間的角度。此外，可以提取最大或最小強度Imax和Imin的值以及壓力套囊100的充氣和放氣之前的強度之間的相對差異，即相對于最大強度下降的百分比(下降百分比)。此外，可以確定下降時間Tdrop，其指示強度下降了強度幅度的預(yù)定百分比的時間間隔，例如下降了最大強度Imax和最小強度Imin之間差異的80%。此外，可以由擬合函數(shù)來擬合強度曲線的一部分。然后，可以將擬合參數(shù)用作用于確定疾病活動的特征，例如Imin—fit、指數(shù)時間常數(shù)τ等。表I中示出了特征的范例?？梢栽趬毫μ啄?00被放氣時針對強度曲線以及針對重復(fù)的充氣-放氣周期提取類似的參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于相對于研究區(qū)(10)確定疾病活動的系統(tǒng)，包括控制單元(400)，所述控制單元(400)適于在研究區(qū)中的至少兩個不同灌注狀況下從所檢測的光強度得出特征，并使用這些特征來確定所述疾病活動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元(400)適于從至少一個預(yù)定波長或至少兩個預(yù)定波長的檢測強度得出特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，還包括:用于改變研究區(qū)(10)中血液灌注的灌注操縱裝置(100)；能夠利用光來照射所述研究區(qū)(10)的照射單元(200);以及能夠檢測由所述研究區(qū)(10)反射和/或透射的光的強度的檢測單元(300)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述照射單元(200)能夠利用至少一個波長或至少兩個波長的光來照射所述研究區(qū)(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述照射單元(200)能夠利用至少兩個預(yù)定波長順序地照射所述研究區(qū)(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中所述檢測單元(300)包括用于在不同波長之間進(jìn)行區(qū)分的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3到6中的任一項所述的系統(tǒng)，其中所述灌注操縱裝置(100)適于周期性地改變所述研究區(qū)(10)中的血液灌注。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或4-7中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個預(yù)定波長或至少兩個預(yù)定波長與被確定為對于確定疾病活動而言最顯著的波長的一個或多個波長相對應(yīng)。
9.根據(jù)前述的權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述一個或多個預(yù)定波長包括大約666 ± IOnm的一個波長；或大約666 ± IOnm和808 ± IOnm的兩個波長；或大約 666 ±10nm、808 ±10nm、835 ± IOnm 和 864 ± IOnm 的四個波長；或大約 586 土 10nm、638 土 10nm、666 土 10nm、808 土 10nm、835 土 IOnm 和 864 土 IOnm 的六個波長。
10.根據(jù)前述的權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元(400)適于通過使用預(yù)定的回歸向量來確定所述疾病活動。
11.根據(jù)前述的權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元(400)適于通過使用回歸向量和特征向量的內(nèi)積來確定所述疾病活動，其中所述特征向量至少包括從一個或多個預(yù)定波長的強度曲線得出的特征。
12.根據(jù)前述的權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元(400)適于通過使用如下公式來確定所述疾病活動:疾病活動=-1.32* (狀況A下在大約666 ± IOnm下的透射)-27.2* (狀況A下在大約808 ± IOnm下的透射)+5.98* (狀況B下大約666 ± IOnm下的透射)-23.8* (狀況B下大約808± IOnm下的透射)，其中狀況A和B分別對應(yīng)于由所述血液操縱裝置(100)所調(diào)整的無阻塞血流和阻塞血流。
13.根據(jù)前述的權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中從所述強度曲線得出的特征包括最大強度、最小強度、漂移、強度幅度、下降時間、拐點和擬合參數(shù)中的至少一個或其任何組口 ο
14.根據(jù)前述的權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述疾病活動指示疾病的活動狀態(tài)，包括關(guān)節(jié)炎、癌癥和影響所述研究區(qū)中血液灌注的疾病中的至少一種。
15.根據(jù)前述的權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述研究區(qū)(10)包括關(guān)節(jié)。
16.根據(jù)前述的權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中針對一個以上的研究區(qū)(10)來執(zhí)行光學(xué)測量。
17.根據(jù)前述的權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述控制單元(400)適于:通過分析在多個不同波長下針對具有不同水平的疾病活動的多個患者所測量的強度，確定(S330)指示所述疾病活動的至少一個回歸向量；以及選擇(S340)與所述回歸向量的光譜中的極值相對應(yīng)的至少兩個預(yù)定波長。
18.一種用于相對于研究區(qū)(10)確定疾病活動的方法，包括如下步驟:在研究區(qū)(10)中的至少兩個不同灌注狀況下從所檢測的光強度得出特征；以及使用這些特征來確定所述疾病活動。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中從所檢測的強度得出特征的步驟包括從至少一個預(yù)定波長或至少兩個預(yù)定波長的檢測強度得出特征。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的方法，還包括:改變所述研究區(qū)(10)中 的血液灌注；利用光來照射所述研究區(qū)(10);以及檢測由所述研究區(qū)(10)反射和/或透射的光的強度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中利用光來照射所述研究區(qū)(10)包括利用至少兩個波長的光來照射所述研究區(qū)(10)。
22.—種計算機程序產(chǎn)品，包括用于使處理器系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求18或19的方法的指令。
【文檔編號】A61B5/00GK103458776SQ201180066117
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2010年11月26日
【發(fā)明者】W.H.J.倫森, P.K.德博克斯 申請人:血液公司