本发明涉及医疗诊断。更具体地，本发明涉及用于在医疗过程中实 时检查组织修改(tissue modification)的光询问(optical interrogation)配置。

存在许多疾病可以通过破坏一些组织区域来治疗，以实现对患者的 有益结果。这种组织破坏通常是通过将该组织经受维持组织生存所需的 环境状况之外的条件来实现的。作为示例，利用本领域技术人员开发的 技术在局部麻醉的条件下经由表皮可以插入到股静脉、臂脉、锁骨下静 脉或颈内静脉并且定位在心脏中的心脏组织消融电极导管被用于治疗 心律失常，例如心室纤维颤动。
一般而言，消融系统包括消融导管或具有能量发射元件的类似探 针。该能量发射元件发出在目标组织中形成损伤的能量。典型的元件包 括微波消融元件、低温消融元件、热消融元件、发光消融元件、超声换 能器、和/或射频消融元件。消融导管可以适于形成各种损伤(lesion)， 诸如线性损伤或环形损伤。该元件连接到能量源，可以改变该能量源以 控制损伤的形成。
虽然目前存在用于各种治疗程序的各种类型的消融导管，但心脏 组织的导管消融通常尤其是通过使用作为连续未调制正弦波形发出的 射频能量来执行的，该波形具有大约每秒500k循环的频率。大多数这 种系统利用消融电极的温度来监控诸如损伤形成的组织修改，并且自动 调整功率输出来实现目标电极温度。在特定消融部位的电极温度的知识 在确定射频的应用是否产生了期望的消融中是有用的，但是不足以精确 预测产生的损伤尺寸，尤其是损伤的深度。
在射频导管消融过程中，热伤是组织破坏的主要机制。导管温度的 上升也可以导致不期望的状况，诸如血液凝结。凝结物的发展可以表示 对患者的危险(即通过中风)，导致阻抗的迅速增加，这引起电流密度 的急剧降低，从而限制损伤的进一步生长。此外，消融过程还可能引起 不期望的组织炭化并且可能在血液和组织中产生蒸发水(evaporate water)，从而导致消融过程中微泡(即蒸汽爆裂(steam pop))的破 裂，这是能量沉积的速率快于期望速率的结果。已经表明使用闭环温度 控制的功率输出的自动调整减小了凝结物发展、蒸汽爆裂和不期望炭化 的发生率，其还可以通过例如减少必须将导管从身体中抽出以将凝结物 和炭化材料从电极端移除的次数来有利于导管消融。
尽管当前技术有所改进，但是除了体内的导管消融过程中的凝结物 形成、蒸汽爆裂和炭化之外，目前还没有关于治疗部位的状况(例如在 横向和轴向尺寸上产生损伤)的实时反馈系统和方法。
因此，需要在确定用于任何给定的处理过程、医疗或其他过程的预 定消融导管或内窥镜仪器周围的损伤形成、物理尺寸、炭化组织的形成、 蒸汽爆裂和凝结血液这样的过程期间主要提供实时反馈的方法和装备 仪器。本发明就针对这样的需要。

因此，本发明针对一种用于实时检查生物组织的光谱方法，该方法 包括：在预定的组织部位上、预定的组织部位中或预定的组织部位附近 部署诊断和/或治疗工具；引导该诊断和/或治疗工具以修改位于该组织 部位的一个或多个组织成分(component)；提供适于将询问辐射源定 向至该组织部位处的一个或多个预定光管道以及适于接收来自该组织 部位的由定向询问辐射所引起的感生的预定反向散射辐射的一个或多 个预定光管道；以及在修改步骤之前、之中或之后测量由感生的NI R反 向散射辐射所产生的一个或多个NIR弹性光散射光谱，以实时估计损伤 形成、该损伤的渗透深度、该损伤在组织中的横截面积、炭化的识别、 凝结物形成的识别、已消融组织与健康组织的差异和/或血液和组织中 导致蒸汽爆裂的蒸发水的识别。
本发明的另一方面提供了一种治疗和/或诊断工具，该工具配备有 光纤装置以提供损伤形成、该损伤的渗透深度、该损伤在组织中的横截 面积、炭化的识别、凝结物形成的识别、已消融组织与健康组织的差异 和/或血液和组织中导致蒸汽爆裂的蒸发水的识别的实时分析。
因此，本发明提供了能够定向预定的光谱辐射并且能够提供接收的 和分析的光谱信息用于确定和量化正常或修改的组织的光学装置和方 法。各种应用包括在心脏消融期间估计组织参数以及估计组织性质，诸 如血小板的形成、动脉厚度以及疤痕组织。
附图说明
附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，其示出了本发明的具 体实施例，并且与上面给出的本发明的概括描述以及具体实施例的详细 描述一起用于解释本发明的原理。
图1(a)示出了本发明的光纤评估系统的简化框图。
图1(b)示出了本发明的另一个示例光纤评估装置。
图1(c)示出了本发明的另一个有益的光纤评估装置。
图2(a)示出了治疗导管内的一般光纤实施方式。
图2(b)示出了治疗导管内的光纤装置的有益修改。
图3(a)示出了导管消融治疗期间强度变化的实时检测。
图3(b)示出了5个不同消融深度的实时监控光谱。
图4示出了深度和光谱轮廓之间的关系，其使用在线性拟合730nm 和900nm之间的轮廓之后的轮廓斜率作为标记。
图5(a)示出了在导管消融治疗期间根据所检测的光谱轮廓的特征 变化实时检测凝结物形成。
图5(b)示出了导管消融治疗期间炭化的实时检测。

现在参考附图，示出了本发明的具体实施例。具体实施例的详细描 述和本发明的概括描述一起用于解释本发明的原理。
除非另有指示，用在说明书和权利要求书中表示组分、成分、反应 条件等的量的数字应被理解为由术语“大约”进行修饰。因此，除非有 相反指示，说明书和随附的权利要求书中记载的数值参数是可以依据试 图通过这里给出的主题获得的期望性质而变化的近似。至少，并且不是 试图限制权利要求书范围的等同物的教义的应用，每个数值参数至少应 当按照所报告的有效数字的位数并且通过应用一般的四舍五入技术来 解释。尽管这里给出的记载本主题的宽范围的数值范围和参数是近似， 但是尽可能准确地报告在具体示例中记载的数值。然而，任何数值固有 地包含某些误差，该误差是由在它们相应的测试测量中发现的标准差所 必然产生的。
概述
这里公开的设备和方法允许通常在诸如心脏的预定组织成分的导 管消融治疗期间实时鉴定和量化组织成分。通过利用所公开的本发明的 技术，有利地实现损伤形成、该损伤的渗透深度、该损伤在组织中的横 截面积、炭化的识别、凝结物形成的识别、已消融组织与健康组织的差 异和血液和组织中导致微泡(即蒸汽爆裂形成)的蒸发水的识别。
本发明的有益的消融导管实施例通常配备有光管道，即位于导管内 从近端到大约远端的光纤或光纤束。收集和检测系统可以包括用于收集 (例如折射和反射光学器件)、滤波(例如陷波滤波器、带通滤波器、 边缘滤波器等)和/或谱分散(例如使用例如预定的光谱仪)所接收的 极化和通常非极化的感生的光谱的任何光学装置，以便捕获且因此最佳 量化和考核(qualify)常常经受修改的组织成分的光谱信息。检测器 自身通常包括电荷耦合器件(CCD)(例如前后被照亮的CCD、液氮冷却 的CCD、芯片上放大的CCD)，但是也可以包括光电二极管、光电倍增 管、多通道光谱分析器、二维阵列检测器、多阵列检测器或任何等同装 置以提供一个或多个光谱的采集，通常是数字化采集。
在组织修改期间，诸如但不限于热或低温组织消融，操作员可以获 得关于经受修改的部位的实时反馈信息。通过监控在大约600nm和大约 1500nm之间的NIR接收的弹性光散射光谱的强度(通常高达或大于峰值 强度的两倍变化)，操作员可以检测组织消融的开始以及跟踪组织消融 的进展。
此外，光谱轮廓的红移分量的相对强度在时间和沉积的热能方面作 为消融深度的函数而增加。因此，光谱轮廓中的变化可以用来评估损伤 的深度。在分析光谱轮廓中的变化的简化方法中，操作员可以利用本领 域技术人员已知的适当校准方法来使用接收到的光谱的斜率(即由接收 到的光谱的预定光谱带的比率而定义的，所述比率诸如接收的红移光谱 的730nm与910nm光谱部分的比率)进行深度分布剖析(depth profiling)。这种有益的布置使得用户能够外插经过定向照明波长渗 透深度点的消融深度。所接收的光谱的其他方面可以用于监控由于观察 到的特征变化所引起的炭化、凝结物和/或蒸汽爆裂形成，如本发明下 面所示的。
因此，根据这样的信息，操作员或通过闭环操作的自动软件驱动的 指示可以确定曝光时间和/或终止程序，或增加或减小传递到该部位的 达到期望效果(例如，在期望深度的较大损伤形成)所要求的能量，或 者检测炭化的形成、凝结物、或蒸汽爆裂的形成或者确定消融能量的应 用是否没能达到期望的组织修改。
相应地，本发明提供了用于修改的组织成分的快速体内检测和评估 的方法和设备。特别地，本发明提供了弹性近红外(NIR)光(即在大 约600nm和大约1500nm之间的弹性光散射光谱)散射检查技术和通常 配备有如本领域技术人员已知和使用的消融导管实施例的光学装置，以 实时监控经受组织修改的人类组织成分或用于简单的探针分析。当如这 里所述结合探针时，利用NIR作为分析手段的有益方面包括但不限于：
●目标组织成分内深达约几厘米的渗透深度；
●由于低吸收，血液的影响被最小化
●合并的不昂贵的技术
●对操作者或患者无危险
●从组织表面以及表面下方非侵入式地提供的信息
●可以容易地合并到各种装置中以定向预定的照明光谱带以及从
经受治疗的远程位置接收实时反馈的光纤方法
具体描述
现在转到附图，图1(a)-1(c)示出了根据本发明构造的系统的示 范性基本实施例的框图。通常由参考数字10表示的这种系统最常见的 是由分析装置自动操作，该分析装置诸如软件程序16，驻留在控制分析 装置18(例如计算机、固件(ROM，EPROM))和集成的计算、存储等电 路装置上，该集成的电路装置例如但不限于大规模集成电路LSIC (LSIC)、超大规模集成电路(VLSIC)和现场可编程门阵列(FPGA)， 其通过预定的无线线路和/或诸如USB或RS232电缆之类的硬通信线路 (未示出)可操作地耦合到系统10中的每个部件。这种软件装置、固 件装置和其他集成电路装置可以提供本申请所期望的滤波、存储和计算 操作。这种通信线路可以被构造和布置为允许在如图1(a)-1(c)所 示的分析装置18和系统部件之间交换信息，以在操作者或预定的程序 指令组的指导下以规定次序实现操作，从而在操作过程期间将光谱信息 传输给分析装置16用于存储和立即分析。
如图1(a)和图1(b)所示的，系统10还包括电磁辐射源2，用于 照明目标组织成分。因为本发明利用NIR光散射并且在一些布置中利用 极化的NIR光散射技术来确定和量化例如心脏的已消融区域的组织修 改，这样的辐射源通常包括大于约250的发射波长，通常是工作在高达 约1500nm波长下的单色激光光源，但是最常见的是波长从大约600nm 到大约970nm，或者是来自能够集成到本发明中以便描绘人类组织成分 中的吸收和散射的差异并提供高达约1cm的平均光子渗透深度的任何非 相干宽带和/或相干源的波长。特别地，这种源可以包括宽带源(例如， 白炽灯、弧光灯、宽带LED)、窄带光谱稳定发光二极管(LED)、窄带 荧光源、可调光源(例如，光参量振荡器、染料激光器或与计算机控制 单色仪耦合的氙光源)、窄带稳定激光器、三倍频Nd:Yag系统等，所 有这些都能够发射预定的滤波的或另外的光谱带，以与期望的组织成分 (未示出)交互，以便感生期望的NIR散射光谱信息。
这种辐射源2可以经由一个或多个可操作地耦合的光管道配置有探 针/导管4，所述光管道例如空芯波导、光导、光纤8等，通常是大芯径 光纤(即多模光纤)或被适当地设计为具有预定的光纤折射率和掺杂 分布图、锥形光纤端部和/或特殊空腔配置(例如弯曲损耗环)的光纤 等，用于为预定应用维持极化性质，诸如当期望来自目标组织成分的弹 性差分光散射信息时。
也可以用于本发明的这种差分光散射技术在Demos等人的题为 “Near-Infrared Spectroscopic Tissue Imaging In Medical Applications”的美国专利号US 7016717 B2中有类似的讨论和公开， 该专利的公开内容在此全部引入以供参考。相应地，交叉极化和归一化 分析结合光谱间操作提供了关于由一个或多个相应的探针照明波长产 生的组织性质的信息，所述光谱间操作例如但不限于一个或多个预定的 接收到的光谱之间的相减或接收的光谱的预定光谱带之间的相除。此 外，在治疗过程期间，通常在导管消融治疗期间，使用预定波长交叉极 化光谱测定法对修改的组织成分的合并的NIR弹性光散射强度测量也可 以提供用于损伤映射、损伤形成确定和量化的信息。
作为另一种有益布置，如图1(C)一般示出的(多个)定制电磁辐 射源3可以被配置为与宽带源一起或者代替宽带源，如上所述，经由(多 个)光纤8提供在一个或多个高达约1500nm的光谱带/波长(但最常见 的是波长从大约600nm到大约970nm)中的至少约1μW的定向的期望功 率水平到探针/导管4的大约远端。示例性的(多个)定制电磁辐射源3 可以包括但不限于以期望的光谱带宽、功率水平和几何形状布置的一个 或多个紧凑的基本相干的商业二极管激光器，用于照明预定的组织成分 以感生在大约600nm和大约1500nm之间的NIR弹性散射辐射。
在经由(多个)光纤8从探针/导管4的大约远端照明到期望的组织 成分时，一个或多个附加的光纤9(例如一个或多个大芯径多模光纤、 极化保持光纤等)被附加地配置为收集由光源2或光源3感生的关于探 针/导管4的远端的NI R弹性反向散射信息，如图1(a)-(c)所示。
应理解如这里所公开的光纤实施例(即参考数字8和9所示的光纤， 如图1(a)-(c)所示)可以配置有任何探针，诸如用于对组织修改进 行局部检查的手持探针，并且应注意，关于这种光纤实施例向多个位置 传递光和从多个位置收集光的能力，可以用增强光学元件对这种光纤实 施例进行改装，以便容纳从被询问组织的大约法线(即90度)到与被 询问组织的大约平行配置(即与法线成90度)的导管位置的组织询问。 这种增强光学元件可以包括微透镜、镜子、梯度折射率透镜、衍射光学 元件和本领域已知的其他性能增强元件。
作为另一种有益布置，光纤配置可以被布置有探针，诸如，例如在内 窥镜检查手术期间使用的任何刚性镜和/或通常用于管状体空腔和/或 结构(例如用胃窥镜检查的上肠道)的诊断检查和活组织检查的任何柔 性镜。虽然本发明的光学配置可以适用于当前在该领域中的任何治疗和 /或诊断工具，然而最常见的是，本发明的光纤实施例需要结合用于处 理诸如心脏、前列腺和肝脏的组织成分之类的组织成分的任何手术消融 装置。这种手术消融装置的示范性变型在美国专利号6522930中有所描 述并且在题为“Fiber-Optic Evaluation of Cardiac Tissue Ablation”的申请 序列号10/260141中有所讨论，该专利和申请的公开内容在此全部引入 以供参考。
由光管道(例如光纤9)所定向的来自组织成分的期望的散射辐射可 以通过一个或多个光学部件(未示出)进行滤波，所述光学部件例如边 缘滤波器、带通滤波器、极化滤波器、棱镜和/或陷波滤波器等。然而， 有益的实施例可以仅包括单个光谱仪12，如图1(a)所示的，或者一 个或多个光谱仪12’，如图1(b)所示，(为了简便起见示出了三个)， 例如当利用被布置为给预定光谱仪提供治疗部位的详细角度信息的导 管实施例时。
这种光谱仪(注意：光谱仪、光谱分析仪和光谱分析器可以互换使用) 通常包括光学光谱分析器，诸如二维光谱分析器、单个或单曲线光谱分 析器(即多通道光谱分析器13)，以提供例如治疗的或预处理部位的屏 蔽(screened)的横截面光谱信息。傅里叶变换成像光谱分析仪或允许 来自组织成分(未示出)的电磁辐射的期望频带和/或极化分量的其他 这种装置也可以被用于分散和分析接收的光谱。
如上所述，如图1(a)所示的检测器14或如图1(b)所示的多个检 测器(为简单起见在图1(c)中没有示出检测器)通常包括电荷耦合器 件(CCD)，(例如前后照明的CCD、液氮冷却的CCD、片上放大CCD)， 但是也可以包括光电二极管、光电倍增器、二维阵列检测器、多阵列检 测器或采集(通常是数字化采集)一个或多个光谱的任何等效装置。
有益地可以自动化的控制系统软件16通常包括用Visual Basic， Visual C++或任何可编程语言或专用软件编程环 境配置的图形用户接口(GUI)，以在执行探针分析时，更常见的在预 定部位(例如在心脏的预定部位)的导管消融治疗期间执行探针分析时， 实现简单操作。特别地，和/或专门适用于仪器控制 应用的开发并促进快速的用户接口创建并且作为在需要时被用作专用 的软件实施例的应用是尤其有益的。所接收的一个或多个光谱然后由分 析装置18捕获和存储用于在操作过程期间的存储和立即分析，这然后 允许操作者对例如治疗过程的时间作期望的变化。
图2(a)示出了通常标记为参考数字20的本发明的基本导管实施例， 用于实时监控例如在预定器官的治疗期间的组织消融，所述器官例如但 不限于肝脏、前列腺和心脏，该导管例如心脏消融导管(例如可操纵的 或导引线(guidewire)导管实施例)，其使用例如经中隔(transseptal) 或逆行性动脉(retrograde aortic)方法插入到心脏的预定部分，以 在一些情况下消融附加通道。配置有这种导管实施例的光学配置或这里 公开的任何布置可以包括如本领域普通技术人员已知的商业可获得的 光学元件或定制光学元件以从这种导管的远端周围的多个位置传递和/ 或收集预定光谱。
当以消融导管实施例使用时，导管22可以前进到目标区域，其中设 计的导管22的消融元件(未示出)可以通过本领域已知的方式激励以 便在周围组织28中形成例如损伤23。当以这种方式使用时，导管22通 常包括一个或多个照明光纤26(为简单起见示出了一个)和一个或多个 收集光纤24(为简单起见示出了一个)，如图2(a)所示，所述光纤 从导管22的大约远端延伸到近端，以便在应用消融能量之前、期间或 之后分别引导照明波长和收集期望的辐射(如方向箭头所示)。
作为有益的实施例，来自在导管22的远端周围配置的一个或多个照 明光纤26的至少约250nm并且高达约1500nm(但最常见的是从大约 600nm到大约970nm的辐射)的预定照明辐射被基本沿着与导管22相同 的方向(字母Z所表示的并且如方向箭头所示的方向)定向。这种定向 辐射被组织成分沿着(多个)照明光纤26的发射锥形角或者以由适合 的增强光学元件产生的照明强度接收，所述组织成分除了修改的组织成 分之外还包括正常组织、不正常组织，所述修改的组织成分例如损伤23， 该增强光学元件例如但不限于微透镜、镜子、梯度折射率透镜、衍射光 学元件和本领域已知的其他光纤性能增强元件，以便在反向散射的几何 结构中感生NIR弹性散射光。
在这种反向散射的产生的辐射时，配置有导管22的该一个或多个收 集光纤24在接收点(在图2(a)中标为P’)从探测的组织接收感生的 NIR弹性光散射辐射的预定部分，该接收点从该一个或多个照明光纤26 的发射点(在图2(a)中标为P)横向移开。这种感生的辐射然后由收 集光纤24定向到如上详述的光谱分析和检测器部分，如图1(a)-(c) 所示出的。
如上参考图1(a)-(c)讨论并示出的检测器将光度信号变换为电 信号。该电信号被电子电路(未示出)捕获并且用本领域技术人员所熟 悉和理解的常规的模数转换器转化为数字形式。该数字信号然后由驻留 在例如图1(a)-(c)所示的分析装置18内的数字信号处理进行数字 地预处理，并且将信息存储在存储器中。该信息可以由分析装置18访 问，或者由一个或多个附加外部计算装置(未示出)访问用于进一步分 析，并且通过设计的或借助于商业软件的图形用户接口呈现给用户，如 这里所公开的。
在消融过程期间的令人吃惊的预料之外的结果是接收光谱中的特征 变化，这使得能够检测和确定由炭化、蒸汽爆裂的形成和凝结物产生的 有害热效应(即通过接收光谱中的强度和/或特征变化)。操作者可以 使用这种信息来增加或减小传递到该部位的能量以便在防止观察到的 有害热效应的同时控制损伤的最终深度或者终止消融过程。
虽然如图2(a)示出的这种布置是有益的，应理解用于定向期望的 辐射分量的示例光纤(即光纤24和26)也可以在导管22(未示出)外 耦合。在这种非耦合布置中，光纤24和26没有直接瞄准导管22下的 组织28，因此这种布置被设计为在已消融组织随时间从与导管22的消 融激励元件的接触点向外扩展时记录消融组织(例如损伤23)上的存在， 并且通过不必公开地修改现有的导管实施例而实现了简单操作。结果， 当使用这种布置时，从消融开始点到消融被本发明的光谱分析方法所检 测的时间存在时间延迟。
图2(b)示出了图2(a)的导管实施例的变型，并且通常被标为参 考数字20’。这种布置再次可以包括各种探针，例如但不限于用于消融 过程的并且根据此处给出的描述修改的导管22。如图所示，一个或多个 光纤30再次可以被用于收集而一个或多个光纤26可以被用于传递照 明。然而，在这个新颖的实施例中，一个或多个附加光纤27可以被配 置有导管22，以探查(即照亮)组织，诸如在导管被用于以与正交于组 织28表面不同的角度消融该组织的情况中的已形成的损伤或正形成的 损伤23。不与组织28接触的附加收集光纤31的存在也可以通过修改来 添加，以允许如图2(b)中的示例所示的导管实施例在不与组织28直 接接触的导管周围的区域中探查凝结物的形成、蒸汽爆裂和/或炭化， 并使得能够评估导管相对于组织表面的取向。先进的示例布置包括以预 定次序交替用作照明和/或散射光的收集的多个光纤，以便实现对导管 周围的环境(凝结物形成、蒸汽爆裂和/或炭化等)和消融的特性的更 准确估计。
图3(a)示出了在组织消融期间反向散射光强度的大约两倍增加(由 方向箭头表示)的实验数据。这种结果用从正常组织32暴露给7W的消 融功率长达20秒34并随后暴露给10W的消融功率长达120秒36的光 谱来例证。作为一个示例，强度的这种变化可以用于检测由组织周围流 体的加热而引起的蒸汽爆裂形成(微泡)。
图3(a)还示出了由于消融曝光时间和沉积的热能而引起的光谱轮 廓朝向较长波长(即在大约900nm的范围)的变化斜率(由较短的方向 箭头表示)。
图3(b)示出了在具有不同最终深度的消融损伤形成期间监控的不 同尺寸的损伤的光谱的斜率。因此，图3(b)示出了对于导致深度为大 约1mm(40)、2mm(42)、4mm(44)、6mm(46)和8mm(48)的损伤 的五个不同消融的斜率与时间关系。从这个实验数据组应理解斜率变化 的不同速率取决于导管的功率设置。根据这种数据，可以提取组织消融 的速率，因为斜率与损伤的深度有关。这对于较深的损伤尤为重要，在 较深的损伤的情况中不可能使用光纤直接测量损伤深度。更具体地，斜 率的测量可以为人类心脏组织内高达约10mm的损伤深度提供精确结果。 然而，通过在最初的6mm中测量组织消融的速率，可以外插产生任何深 度的损伤所需要的消融时间。
图4示出了在730mn和900nm之间的轮廓的线性拟合之后使用轮廓斜 率作为标记的光谱轮廓和深度之间的基本线性的关系。为了定义示例的 测得的斜率，根据在用于特定形成的损伤的消融过程期间从牛心脏组织 接收的预定光谱画出在730nm的光谱强度与在910nm的光谱强度的比率 的曲线图。然后将使用导致不同损伤深度的不同消融时间和功率设置形 成的不同损伤的附加斜率值添加到总的曲线图，如图4所示。因此，图 4总结了示出已消融组织的深度和伴随的光谱轮廓的对应斜率的实验结 果。这些结果明确表明对于高达约6mm的损伤深度这两个参数之间存在 几乎线性的关系。
图5(a)示出了在导管消融治疗期间根据检测到的光谱轮廓的特征 变化的对凝结物形成的实时检测，而图5(b)示出了在导管消融治疗期 间对炭化的实时检测。因此，图5(a)示出了正常组织光谱60和接收 的光谱62中两个光谱凹陷66的存在，所述光谱凹陷表示存在与凝结物 的存在相关的两个吸收峰。图5(b)示出了正常组织70的光谱和存在 炭化时的后续光谱72。根据由本发明的方法和各种设备所利用的图5(b) 的结果，炭化趋向于在730nm处呈现出散射光的强度，其比910nm处(即 在该实验期间所用的光谱校准)的强度低。这导致所估计的斜率的示例 值小于1。上述斜率的绝对值是相当任意的。这是因为还没有对记录的 光谱校正仪器响应或没有对记录的光谱校正用于照明的白光的光谱轮 廓。因此，虽然上面描述的所有趋势和定性行为是有效的，在不同波长 的光谱的相对强度和斜率的绝对值需要被调整，以考虑仪器响应和输入 照明光的光谱。
因此，本发明主要利用NIR光散射来在某些预定的治疗过程之前以及 在治疗过程期间提供关于预定的组织性质的信息。特别地，关于消融过 程，本发明可以提供关于损伤形成、损伤的渗透深度、组织中损伤的横 截面积、炭化识别、凝结物形成的识别、已消融组织与健康、患病和/ 或异常组织的区别的信息，并且有益地实现了导致微泡的血液和组织中 蒸发水(即蒸汽爆裂形成)的识别。
申请人提供包括附图和具体实施例的示例的该描述以给出本发明的 概括表示。根据该描述并通过实践本发明，在本发明的精神和范围内的 各种变化的修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。本发明的范围 并不打算受限于公开的特定形式，并且本发明涵盖落入由权利要求书限 定的本发明的精神和范围内的所有修改、等价物和可选方案。