相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2009年9月24日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.12/566,592的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于輻照介質(zhì)的裝置和方法。

背景技術(shù)：

光散射是可能阻礙、甚至阻止查看散射過(guò)程為主導(dǎo)的介質(zhì)的內(nèi)部或者通過(guò)散射過(guò)程為主導(dǎo)的介質(zhì)進(jìn)行查看的基本事件之一。這是因?yàn)樯⑸涔獠谎赝ㄟ^(guò)介質(zhì)的直線傳播，散射光的隨機(jī)路徑引起光的方向性及其相關(guān)聯(lián)的信息的損失。因此，可能難以通過(guò)檢測(cè)散射或漫射的可見光來(lái)提取關(guān)于在其中發(fā)生這樣的散射的介質(zhì)的詳細(xì)內(nèi)部信息。例如，在處理生物組織的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，在使光通過(guò)組織時(shí)所發(fā)生的散射可能使得難以通過(guò)檢測(cè)散射光來(lái)獲得內(nèi)部信息。

另外，還存在下述增長(zhǎng)的需求，即，能夠使光能集中在散射介質(zhì)中的目標(biāo)位置處，例如以使得可在光動(dòng)力治療中處理異常組織，以及實(shí)現(xiàn)迄今為止在有意無(wú)序的隨機(jī)材料中不可獲得的獨(dú)特的、有前景的功能。

直到最近還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)使光聚焦在散射介質(zhì)內(nèi)部的一個(gè)點(diǎn)處或者使光通過(guò)散射介質(zhì)聚焦在一個(gè)點(diǎn)處的能力。然而，最近幾年，提出了優(yōu)化入射光的波前以抑制散射效應(yīng)的技術(shù)。

在美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2009/0009834中，公開了一種光學(xué)相位共軛技術(shù)，該技術(shù)可用于通過(guò)全息記錄材料來(lái)記錄透射通過(guò)散射介質(zhì)的散射光的波前，并且產(chǎn)生相位共軛波，該相位共軛波的相位基本上與所記錄的波前的相位相反。產(chǎn)生相位共軛波，以使得它被構(gòu)造為進(jìn)入散射介質(zhì)并且可通過(guò)散射介質(zhì)查看。

由于彈性光學(xué)散射是確定性的且時(shí)間可逆的過(guò)程，所以光學(xué)相位共軛可使其軌跡通過(guò)散射介質(zhì)折回到其原始入射點(diǎn)。如美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2009/0009834中所公開的方法利用這種能力，這種能力可有效地抑制散射效應(yīng)并且提高散射介質(zhì)的所獲得圖像的空間分辨率。

然而，美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2009/0009834公開了其中所述的光學(xué)相位共軛方法僅能夠使光聚焦在散射介質(zhì)正后面的、入射光最初射入的區(qū)域處。因此，如其中所述的，該方法不能任意地使光聚焦在散射介質(zhì)內(nèi)部的任何特定點(diǎn)處。然而，美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2009/0009834進(jìn)一步建議，可以使用其中所述的相位共軛方法來(lái)照射引起介質(zhì)內(nèi)部的強(qiáng)前向散射的特定散射體中的一些。

然而，僅當(dāng)介質(zhì)的散射屬性如此低以至于可以認(rèn)為散射僅在介質(zhì)中的強(qiáng)散射體所在的幾個(gè)特定點(diǎn)處發(fā)生時(shí)，這種情形才可適用。另外，可能需要知道所述特定點(diǎn)(位置)，以便能夠在更多的應(yīng)用(諸如成像或治療)中利用這種聚焦效應(yīng)。

在許多情況下，諸如在包括生物組織的高散射介質(zhì)中，這種情形是不實(shí)用的。例如，在強(qiáng)散射介質(zhì)中，其中可發(fā)生的多個(gè)散射過(guò)程可能使得指定哪些散射體為主導(dǎo)并且是主要引起前向散射的原因非常困難(有時(shí)候，散射可能甚至不在前向方向上)。因此，可能難以使用光學(xué)相位共軛來(lái)使通過(guò)多個(gè)散射過(guò)程創(chuàng)建的光路折回和照射該光路。這樣的多個(gè)散射過(guò)程可能由于例如在介質(zhì)中存在過(guò)多散射體而引起。

此外，因?yàn)榧词巩?dāng)光聚焦在“強(qiáng)散射體”的大致附近時(shí)，“強(qiáng)散射體”在介質(zhì)內(nèi)部的位置通常也是未知的，所以確定光學(xué)相位共軛折回以聚焦在這樣的散射介質(zhì)中的精確位置是有挑戰(zhàn)性的。

因此，這些要點(diǎn)是在散射介質(zhì)中應(yīng)用相位共軛法所要考慮的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供用于輻照介質(zhì)的裝置和方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種裝置包括：第一輻照單元，其包括發(fā)射電磁波的電磁波源，以用在介質(zhì)中散射的所述電磁波輻照所述介質(zhì)；超聲器件，其將超聲波發(fā)送到所述介質(zhì)，以在所述介質(zhì)中的某位置處對(duì)所述電磁波的頻率進(jìn)行調(diào)制；和第二輻照單元，其用參考波輻照全息材料，以記錄與由調(diào)制的電磁波與參考波之間的干涉產(chǎn)生的干涉圖案對(duì)應(yīng)的信息。在所述信息被記錄在所述全息材料上之后，所述第一輻照單元被構(gòu)造為輻照所述全息材料，以使得所述全息材料產(chǎn)生重構(gòu)波，所述重構(gòu)波在所述介質(zhì)中的所述位置處輻照所述介質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種裝置包括：第一輻照單元，其包括第一電磁波源，以用在介質(zhì)中散射的電磁波輻照所述介質(zhì)；超聲器件，其將超聲波發(fā)送到所述介質(zhì)，以在所述介質(zhì)中的某位置處對(duì)所述電磁波的頻率進(jìn)行調(diào)制；第二輻照單元，其用參考波輻照全息材料，以記錄與由調(diào)制的電磁波與參考波之間的干涉產(chǎn)生的干涉圖案對(duì)應(yīng)的信息；和第三輻照單元，其包括第二電磁波源，以輻照所述全息材料使得所述全息材料產(chǎn)生在所述介質(zhì)中的所述位置處輻照所述介質(zhì)的重構(gòu)波。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種方法包括：用電磁波輻照介質(zhì)，所述電磁波在所述介質(zhì)中散射并且在所述介質(zhì)中的某位置處被調(diào)制頻率；獲得與由調(diào)制的電磁波和參考波之間的干涉產(chǎn)生的干涉圖案對(duì)應(yīng)的信息；和基于所獲得的信息來(lái)產(chǎn)生輻照所述介質(zhì)的相位共軛波。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種裝置包括：輻照器，其包括發(fā)射電磁波的電磁波源，以用在介質(zhì)中散射的所述電磁波輻照所述介質(zhì)；調(diào)制器，其在所述介質(zhì)中的某位置處對(duì)所述電磁波的頻率進(jìn)行調(diào)制；探測(cè)器，其獲得與由調(diào)制的電磁波與參考波之間的干涉產(chǎn)生的干涉圖案對(duì)應(yīng)的信息；和產(chǎn)生器，其基于所獲得的信息來(lái)產(chǎn)生輻照所述介質(zhì)的相位共軛波。

從以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步特征將變得明白。

附圖說(shuō)明

圖1A示出散射介質(zhì)中的多個(gè)散射光。

圖1B示出散射介質(zhì)中的頻移光的“重發(fā)射”。

圖1C示出聚焦在散射介質(zhì)中的光。

圖2A示出第一步(記錄處理)的布置。

圖2B示出第二步(用于輻照的再現(xiàn)處理)的布置。

圖3A示出示例性實(shí)施例中的第一步的布置。

圖3B示出示例性實(shí)施例中的第二步的布置。

圖4示出另一示例性實(shí)施例的布置。

圖5示出示例性操作流程。

圖6示出另一示例性實(shí)施例的布置。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。

圖1A示出散射介質(zhì)101中的多個(gè)光散射和位置102。在位置102處，可對(duì)入射光束100的頻率進(jìn)行調(diào)制。一旦入射光束100進(jìn)入包括散射粒子199的散射介質(zhì)101，光100就在介質(zhì)101中的整個(gè)傳播期間經(jīng)歷多次散射，并且最終作為散射光103從介質(zhì)101的表面射出。此時(shí)，入射光100的一部分可到達(dá)位置102，并且可在位置102處被調(diào)制頻率。例如，超聲波可用于在所述位置處對(duì)入射光100的頻率進(jìn)行調(diào)制?？商鎿Q地，可利用可在介質(zhì)中的某局部位置處對(duì)入射光的頻率進(jìn)行調(diào)制的手段來(lái)代替超聲波。

在稱之為聲光成像或超聲調(diào)制斷層成像的技術(shù)中，當(dāng)散射介質(zhì)101被超聲波輻照時(shí)，該介質(zhì)的折射率被調(diào)制，并且另外，所施加的超聲波的頻率引起散射介質(zhì)101中的散射體的位移。一旦入射光100的所述部分到達(dá)在介質(zhì)101中的所述位置處的超聲輻照體(irradiated volume)，該光的光學(xué)相位可被超聲波的頻率調(diào)制，這引起光的頻率偏移。

圖1B示出在介質(zhì)101中的交互(頻移)光104的產(chǎn)生和傳播。超聲波的頻率使交互光104的頻率偏移(被調(diào)制)。因此，光104的頻率不同于入射光100和沒(méi)有被超聲波調(diào)制的散射光103。起源于位置102處的超聲輻照體的該頻移光104在經(jīng)歷多次散射的同時(shí)保持傳播，并且從介質(zhì)101射出。

換句話講，位置102處的超聲輻照體的作用可以如同在散射介質(zhì)101內(nèi)部存在產(chǎn)生頻率不同于原始光的光的另一光源一樣。該頻移光104顯然起源于位置102處的超聲輻照體。

一旦主要與該頻移光104對(duì)應(yīng)的波前被記錄并且通過(guò)其相位共軛105被重放，該相位共軛就可使其軌跡折回，并且到達(dá)圖1C中所示的位置102或者朝向位置102行進(jìn)。為了實(shí)現(xiàn)相位共軛(即，重構(gòu)波、相位共軛波)，可利用全息技術(shù)。在全息技術(shù)中，可將由調(diào)制光與參考波之間的干涉引起的干涉圖案記錄在全息材料中，并且還可通過(guò)光電探測(cè)器(諸如CCD傳感器和CMOS傳感器)檢測(cè)干涉圖案。通過(guò)光電探測(cè)器檢測(cè)干涉圖案的技術(shù)稱之為數(shù)字全息技術(shù)。相位共軛波可基于所獲得的與干涉圖案對(duì)應(yīng)的信息來(lái)產(chǎn)生。例如，如本文在后一部分中所提及的，當(dāng)干涉圖案被記錄在全息材料中時(shí)，可通過(guò)泵浦光來(lái)產(chǎn)生共軛波。另一方面，如本文第四實(shí)施例中所述的，當(dāng)通過(guò)陣列傳感器獲得所述信息時(shí)，可通過(guò)使用產(chǎn)生器(諸如空間光調(diào)制器)來(lái)產(chǎn)生共軛波。

使輻照聚焦在散射介質(zhì)中的方法通?？缮婕皟蓚€(gè)步驟。第一步是記錄步驟，第二步是再現(xiàn)(重構(gòu))步驟。

圖2A顯示用于第一步的布置的說(shuō)明性示圖。相干光源200發(fā)射初始光束。該初始光可被分束器201分離為入射光束211和參考光束212。通常，光源200所發(fā)射的波長(zhǎng)的范圍可為從可見光(可見射線)到近紅外光(近紅外射線)。例如，發(fā)射從大約380nm到大約2500nm(諸如從400nm到1500nm)的波長(zhǎng)的電磁波源可用作光源200。

外部調(diào)制器(諸如聲光調(diào)制器(AOM)202和204)可獨(dú)立地用下述頻率的時(shí)鐘來(lái)驅(qū)動(dòng)，所述頻率被調(diào)整以使得它們之間的頻率差大致等于施加于超聲系統(tǒng)207的頻率。例如，如果AOM 202的頻率為f₁(＝70MHz)并且超聲的頻率為f_a(＝2MHz)，則AOM 204的頻率f₂為f₁+f_a(＝72MHz)。入射光束211和參考光束212分別通過(guò)AOM202和AOM 204。

調(diào)整這些AOM的調(diào)制頻率的另一種方式是，可將AOM 202放置在參考光束212的路徑上，而不是入射光束211的路徑上。因此，參考光束212可通過(guò)兩個(gè)AOM，而入射光束211不通過(guò)AOM。第一AOM的頻率可被設(shè)置為例如f₁＝-70MHz，第二AOM的頻率可被設(shè)置為f₂＝+72MHz，以使得f₁+f₂＝2MHz，2MHz等于超聲頻率f_a(＝2MHz)。可替換地，可以相同的頻率設(shè)置將兩個(gè)AOM放置在入射光束211的路徑上，而不是參考光束212的路徑上。

超聲器件207發(fā)送超聲波，以創(chuàng)建其大小和位置可被先驗(yàn)確定的聚焦體(focus volume)208?？梢暂椛涿}沖超聲，以實(shí)現(xiàn)小的縱向聚焦體。超聲的脈寬可根據(jù)聚焦體208的大小和在散射介質(zhì)209中的超聲波的速度來(lái)設(shè)置。此外，可使用頻閃輻照，在頻閃輻照中，可使來(lái)自光源200的輻照的定時(shí)同步，以僅在當(dāng)超聲脈沖位于將聚焦的位置時(shí)的時(shí)間段期間輻照介質(zhì)209。為了將體208設(shè)置在介質(zhì)209中的某位置處，可利用聚焦的超聲。

控制并調(diào)整可移動(dòng)反射鏡203，以使得入射光211進(jìn)入散射介質(zhì)209。第一輻照單元可包括包含輻照介質(zhì)209的光源200的系統(tǒng)，可選地，還可包括控制光源200的輸出的控制器。在散射介質(zhì)209中，入射光束211被多次散射，該光的某些部分可通過(guò)多個(gè)散射過(guò)程到達(dá)超聲聚焦體208，并且在體208的位置處與超聲交互。

作為光與超聲之間交互的結(jié)果，超聲聚焦體208可將該光重發(fā)射為頻移光。頻移光的至少一部分以及非頻移光被反射回去并且從介質(zhì)209的、入射光211進(jìn)入的表面射出。從介質(zhì)209的表面射出的信號(hào)光束被顯示為散射波前210。散射波前210還可從與入射光束211進(jìn)入的點(diǎn)不同的位置射出。該波前210射入到全息材料206上。

被AOM 204調(diào)整為具有與頻移光的頻率相同的頻率的參考光束212可被反射鏡205反射，以照射全息材料206。第二輻照單元可包括輻照全息材料206的系統(tǒng)，諸如反射鏡205。

信號(hào)光束(包括交互光和非交互光這二者)與參考光束212之間的干涉在全息材料206的內(nèi)部產(chǎn)生干涉圖。該干涉圖可主要由兩個(gè)成分構(gòu)成。一個(gè)成分是非頻移光與參考光212之間的干涉。另一成分是頻移光與參考光束212之間的干涉。

由不同光頻率形成的前一干涉成分以與施加于超聲器件207的拍頻速度相同的拍頻速度移動(dòng)。通常，該速度如此快，以至于干涉條紋被平均化，并且不能被刻寫在全息材料206內(nèi)部。由相同頻率形成的后一干涉成分可在全息材料206內(nèi)部創(chuàng)建靜態(tài)干涉圖案。

帶通濾波器也可用于除去非頻移光并且高效率地聚集頻移光以形成全息圖。例如，F(xiàn)abry-Perot干涉計(jì)或低溫致冷光譜燒孔晶體可以是合適的。代替全息材料206，陣列傳感器(諸如CCD傳感器或CMOS傳感器)也可用于獲得與干涉圖案對(duì)應(yīng)的信息。

因此，起源于局部超聲聚焦體208的頻移光可對(duì)于在全息材料206中創(chuàng)建靜態(tài)全息圖提供主要貢獻(xiàn)。換句話講，與參考光束和頻移光之間的干涉對(duì)應(yīng)的信息可被記錄在全息材料206中。

由于光的相位共軛可使其軌跡折回，所以該刻寫的波前的相位共軛可傳播回超聲聚焦體208。這意味著作為頻移光的相位共軛的入射光可向回聚焦在散射介質(zhì)209中的局部體208上。

圖2B顯示用于第二步的布置的說(shuō)明性示圖，第二步是輻照體208的再現(xiàn)步驟。

如圖2B所示，由光源200發(fā)射的光最終作為泵浦光束213在基本上與參考光束212的方向相反的方向上照射全息材料206。可替換地，如第三實(shí)施例中所述的，還可利用另一泵浦光光源來(lái)代替光源200。在所述信息被記錄在全息材料上之后，第一輻照單元可因此被構(gòu)造為輻照全息材料，而不通過(guò)介質(zhì)209。泵浦光束213可以是連續(xù)波或脈沖波。

該泵浦光在全息材料206內(nèi)部產(chǎn)生所記錄的波前的相位共軛波210’。相位共軛波210’朝向散射介質(zhì)209傳播，并且進(jìn)入介質(zhì)209。該相位共軛波210’可使其在記錄步驟中經(jīng)歷的原始軌跡在散射介質(zhì)209中折回，并且返回到超聲聚焦體208。結(jié)果，相位共軛光210’可使該局部體208聚焦。換句話講，全息材料可產(chǎn)生在介質(zhì)中的所述位置處輻照介質(zhì)的重構(gòu)波，并且重構(gòu)波可包括行進(jìn)到介質(zhì)209中的體208的位置的相位共軛波。另外可利用控制器，其控制重構(gòu)波的強(qiáng)度，以使得重構(gòu)波的強(qiáng)度不同于用于獲得調(diào)制的電磁波210的電磁波211的強(qiáng)度。控制器可調(diào)整光的強(qiáng)度，例如，以使得通過(guò)使用控制器，重構(gòu)波變?yōu)楸扔糜讷@得調(diào)制電磁波210的電磁波211的強(qiáng)度弱或強(qiáng)。為了檢測(cè)來(lái)自介質(zhì)的信號(hào)，可使用光電探測(cè)器和/或超聲探測(cè)器。探測(cè)器可以是使用響應(yīng)于重構(gòu)波對(duì)介質(zhì)209的輻照而從介質(zhì)209輸出的信號(hào)來(lái)形成層析圖像的圖像形成單元。

超聲聚焦體208的屬性(比如，體大小、形狀、位置)可通過(guò)操作超聲器件207及其控制單元(未顯示)來(lái)控制。該特征在實(shí)際情況下可能是非常重要的。因此，可能產(chǎn)生能夠折回到在散射介質(zhì)內(nèi)部可控的特定局部體的相位共軛波。通過(guò)將該實(shí)施例應(yīng)用為在處理多個(gè)散射光的成像中的輻照裝置或者方法，可提高輸出圖像的信噪比(SNR)。另外，該實(shí)施例可通過(guò)使光聚焦在散射介質(zhì)內(nèi)部來(lái)改進(jìn)該成像方法的測(cè)量深度。輻照方法可應(yīng)用于各種類型的成像方法和涉及使光集中在散射介質(zhì)中的其它裝置?？蛇x地，還可將泵浦光束213的能量調(diào)整為低于用于創(chuàng)建全息圖的光能。

這里，散射介質(zhì)可以是例如生物組織或任何其它混濁介質(zhì)或無(wú)序材料。

全息材料206可以是常規(guī)乳液或光折射晶體，所述光折射晶體諸如鈮酸鋰、砷化鎵、BSO(硅酸鉍)、或者例如美國(guó)專利No.6,653,421中所述的光折射聚合物。此外，稍后顯示的數(shù)字全息技術(shù)可以適用。

頻移光的強(qiáng)度可以大得足以創(chuàng)建用于產(chǎn)生相位共軛波的全息圖。該強(qiáng)度取決于介質(zhì)的位置和散射介質(zhì)209中的超聲聚焦體208的大小。建立超聲焦點(diǎn)208以便使光聚焦在散射介質(zhì)209內(nèi)部深處的可能方式之一可以是從下述狀態(tài)開始以形成全息圖，所述狀態(tài)為超聲焦點(diǎn)在頻移光相對(duì)容易被檢測(cè)到的相對(duì)淺的區(qū)域處。

作為下一步驟，可將超聲焦點(diǎn)208設(shè)置在介質(zhì)中的頻移光仍可被檢測(cè)到的稍深一點(diǎn)的點(diǎn)處，即使入射光沒(méi)有被充分優(yōu)化以使光聚焦，但是仍比普通輻照更好地聚焦。一旦新顯現(xiàn)(develop)的全息圖完成，入射的相位共軛波就可聚焦在散射介質(zhì)中的這個(gè)新點(diǎn)上。通過(guò)逐步地重復(fù)該處理，可使焦點(diǎn)在散射介質(zhì)中加深。

使超聲焦點(diǎn)加深的另一種方式可以是，以較大的超聲聚焦體(大得足以顯現(xiàn)全息圖)開始，并且逐漸地將超聲聚焦體縮小到預(yù)定大小。

此外，在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，例如為了使用該實(shí)施例使異常組織區(qū)域成像(監(jiān)測(cè))或者治療異常組織區(qū)域，可通過(guò)使用由其它模態(tài)(諸如X射線、MRI、超聲或任何其它診斷結(jié)果)提供的先驗(yàn)信息來(lái)將超聲焦點(diǎn)設(shè)置在異常區(qū)域。

以下將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的輻照裝置和方法進(jìn)行描述。圖3A和圖3B分別是示出記錄步驟(圖3A)和再現(xiàn)步驟(圖3B)的示例性構(gòu)造的示意圖。

第一實(shí)施例包括聲光成像技術(shù)。激光器300發(fā)射初始光，該初始光在圖3A中被分束器301分離為入射光束314和參考光束315。入射光束314和參考光束315分別進(jìn)入AOM 302和AOM 305。這兩個(gè)AOM的頻率通常為50MHz到80MHz，并且略微相差等于施加于超聲系統(tǒng)311的頻率的量，該量的范圍為大約1兆赫到幾十兆赫。這些AOM的作用可以與上述相同。

透鏡系統(tǒng)303控制入射光314的束大小，可移動(dòng)反射鏡304控制散射介質(zhì)312的表面上的入射點(diǎn)。一旦入射光束314進(jìn)入散射介質(zhì)312，光就在介質(zhì)312內(nèi)部經(jīng)歷多個(gè)散射過(guò)程。

預(yù)先操作與介質(zhì)312聲學(xué)匹配的超聲系統(tǒng)311，以在散射介質(zhì)312的某位置處形成大小通常為幾mm的聚焦體313。超聲系統(tǒng)311包括例如線性陣列探頭。因此，可通過(guò)使用陣列探頭進(jìn)行電子聚焦來(lái)在散射介質(zhì)312中的任何位置處產(chǎn)生超聲聚焦體313?？商鎿Q地，可通過(guò)機(jī)械地掃描超聲換能器來(lái)在所需位置處提供超聲聚焦體313，所述超聲換能器包括凹口球形超聲換能器或者包括聲學(xué)透鏡的換能器。作為這樣的換能器，可利用使用壓電現(xiàn)象的換能器、使用光共振的換能器或者使用電容變化的換能器。

入射光束314的至少一部分可到達(dá)超聲聚焦體313，并且在那與超聲交互。一些交互光可反射回來(lái)，以作為頻移光316從散射介質(zhì)312射出。透鏡系統(tǒng)310將射出的散射光聚集到動(dòng)態(tài)全息器件307(諸如光折射晶體)上。

例如，光折射晶體可以是鈮酸鋰，其大小范圍為幾毫米到幾厘米，其厚度大于幾百微米，以便獲得足夠的衍射效率。

具有與頻移光316相同頻率的參考光束315通過(guò)反射鏡306照射光折射晶體307，以使得參考光與頻移光316發(fā)生干涉。因此，頻移光的波前可在光折射晶體307中被記錄為靜態(tài)折射率光柵。

在全息圖創(chuàng)建之后參考光束315隨后在光折射晶體307上的照射充當(dāng)前向泵浦光。前向泵浦光束315被光折射晶體307內(nèi)部創(chuàng)建的折射率光柵衍射。該衍射光和透射通過(guò)光折射晶體307的頻移光316彼此干涉，并且可通過(guò)聚光透鏡系統(tǒng)308被光電探測(cè)器309檢測(cè)到，例如，如美國(guó)專利申請(qǐng)No.2008/0037367中所公開的那樣。關(guān)于光電探測(cè)器309，可使用單傳感器，諸如光電倍增管(PMT)或雪崩式光電二極管(APD)?？商鎿Q地，可使用多傳感器，諸如CCD或CMOS。光電探測(cè)器309可用于監(jiān)測(cè)全息材料。

隨著形成全息圖，光電探測(cè)器309的輸出可增大。在全息圖創(chuàng)建之后，該輸出信號(hào)不增大。因此，通過(guò)監(jiān)測(cè)該輸出信號(hào)，可確認(rèn)光折射晶體307內(nèi)部的全息圖的創(chuàng)建。

同時(shí)，可移動(dòng)反射鏡304改變其角度，以使得入射光束317基本上在與圖3B中的前向泵浦光束315的方向相反的方向上進(jìn)入光折射晶體307。該入射光束317充當(dāng)反向泵浦光，并且產(chǎn)生在光折射晶體307中的刻寫的波前的相位共軛(相位共軛波)。該相位共軛束318傳播通過(guò)透鏡系統(tǒng)310，進(jìn)入散射介質(zhì)312。

由于相位共軛束318可使其軌跡折回到散射介質(zhì)312中的超聲聚焦體313，所以越來(lái)越多的光可進(jìn)入該超聲聚焦體313，并且與超聲交互。因此，更多的頻移光316從該局部體313重新發(fā)射，并且通過(guò)圖3B中的光折射晶體307與透鏡系統(tǒng)308、310和光電探測(cè)器309被檢測(cè)到。結(jié)果，可提高作為用于聲光成像的信號(hào)的頻移光的強(qiáng)度。

在以上整個(gè)測(cè)量處理期間，可能的是，超聲系統(tǒng)311可繼續(xù)發(fā)送超聲波以形成聚焦體313，并且光束315可繼續(xù)作為參考光以及前向泵浦光照射光折射晶體307。同時(shí)，反向泵浦光束317可在與泵浦光315相反的方向上照射光折射晶體307，以產(chǎn)生相位共軛束318。

在這種類型的動(dòng)態(tài)全息方法中，在光折射晶體307中刻寫的全息圖自適應(yīng)地跟隨其頻移波前的改變。該自適應(yīng)改變的全息圖可幫助由反向泵浦光317產(chǎn)生的相位共軛束318(具有相位共軛波)以使該光在稍微改變的散射環(huán)境下聚焦在介質(zhì)312中。尤其是在生物組織的情況下，主要由于生物行為，而導(dǎo)致散射環(huán)境(包括散射體的位置)隨時(shí)間推進(jìn)而改變。由于再現(xiàn)步驟中的頻移光的波前可能與記錄步驟中的波前不同，所以該動(dòng)態(tài)全息圖方法由于自適應(yīng)性對(duì)于產(chǎn)生這種介質(zhì)中的相位共軛是有效的。

可臨到圖3A中的入射光束314或相位共軛光束318進(jìn)入散射介質(zhì)(圖3A和圖3B中未顯示)之前監(jiān)測(cè)并調(diào)整圖3A中的入射光束314或相位共軛光束318的功率?？煽刂萍す馄?00的功率，以使得輸入功率大得足以獲得足夠的頻移光，以便顯現(xiàn)可通過(guò)來(lái)自光電探測(cè)器309的輸出信號(hào)確認(rèn)的全息圖，而當(dāng)散射介質(zhì)為生物活組織時(shí)，為了安全起見，保持該功率低于最大曝光量。

另外，該系統(tǒng)可在記錄處理與再現(xiàn)處理之間改變光的強(qiáng)度。例如，首先，可注入相對(duì)強(qiáng)的光強(qiáng)度，以獲得足以創(chuàng)建全息圖的頻移光316。接著，在再現(xiàn)步驟，可使用相對(duì)減小的強(qiáng)度作為反向泵浦光束317以產(chǎn)生相位共軛束318，以便節(jié)省功耗，同時(shí)由于聚焦效應(yīng)而保持足夠的SNR(信噪比)。

此外，散射介質(zhì)312內(nèi)部的超聲聚焦體313可被掃描，并且該體的每個(gè)位置可依次經(jīng)受以上處理，從而如例如美國(guó)專利No.6,957,096中所述的那樣獲得介質(zhì)312中的光學(xué)屬性分布，諸如吸收和散射。圖像產(chǎn)生單元(未顯示)可根據(jù)各個(gè)聚焦體313的位置映射這些光學(xué)屬性，以獲得這些光學(xué)屬性的三維空間分布。光電探測(cè)器可用于檢測(cè)響應(yīng)于重構(gòu)波的輻照而從介質(zhì)輸出的信號(hào)。

此外，上述處理可使用激光源300的多個(gè)所需波長(zhǎng)來(lái)執(zhí)行，并且可以可選地改變光折射晶體307以獲得機(jī)能信息，諸如散射介質(zhì)312的組分(比如，氧血紅蛋白、去氧血紅蛋白、水、脂肪、膠原)的比例和介質(zhì)312的氧飽和指數(shù)(諸如當(dāng)散射介質(zhì)312為用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的生物組織時(shí))。以下文獻(xiàn)的全文內(nèi)容通過(guò)引用以如同充分、完整闡述的方式并入本文：于2004年5月18日授權(quán)的Sfez等人的美國(guó)專利No.6,738,653和于2008年2月14日公開的Gross等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2008/0037367。

現(xiàn)在將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的輻照裝置和方法進(jìn)行描述。本實(shí)施例中的成像系統(tǒng)的構(gòu)造與圖3A和圖3B中所示的第一實(shí)施例中的成像系統(tǒng)的構(gòu)造相同，除了在散射介質(zhì)312周圍添加光電探測(cè)器(未顯示)之外。第二實(shí)施例中的成像系統(tǒng)包括稱為擴(kuò)散光學(xué)斷層成像(DOT)的技術(shù)。

所述流程也可與第一實(shí)施例中的流程相同，直到在光折射晶體307中顯現(xiàn)全息圖為止。一旦已在光折射晶體307中創(chuàng)建全息圖，反向泵浦光束317就照射光折射晶體307，以產(chǎn)生相位共軛束(包括相位共軛波)318。此刻，可關(guān)閉超聲系統(tǒng)311來(lái)執(zhí)行DOT測(cè)量。

在該相位共軛束318進(jìn)入散射介質(zhì)312之后，它可折回到超聲聚焦體313，而且折回到原始入射點(diǎn)。充分地放置在散射介質(zhì)312周圍的光電探測(cè)器可檢測(cè)存在的散射光。在利用DOT中所使用的技術(shù)時(shí)，可通過(guò)控制超聲聚焦體313的位置來(lái)限制或減少散射介質(zhì)312內(nèi)部的光路。因此，該成像系統(tǒng)可用于減小不適定性(ill-posedness)，不適定性是DOT中的問(wèn)題之一。如實(shí)施例中所述的，當(dāng)光聚焦在散射介質(zhì)中的某位置處時(shí)，分析響應(yīng)于聚焦的輻照而從介質(zhì)輸出的信號(hào)可變得更容易。

通過(guò)以不同的入射光點(diǎn)重復(fù)以上測(cè)量處理，所述系統(tǒng)可收集數(shù)據(jù)以重構(gòu)光學(xué)屬性(諸如吸收光學(xué)屬性)的內(nèi)部分布的圖像，如在DOT中一樣。圖像形成系統(tǒng)(未顯示)基于測(cè)量數(shù)據(jù)重構(gòu)這些圖像，以獲得介質(zhì)312內(nèi)部的吸收和散射屬性分布的三維圖像。

還可以的是，如第一實(shí)施例中那樣，在多個(gè)波長(zhǎng)上執(zhí)行測(cè)量以獲得光譜信息，從而提取生物組織的機(jī)能信息。

這里，可通過(guò)在輻照步驟使用脈沖激光器以及時(shí)間相關(guān)光子計(jì)數(shù)系統(tǒng)(未顯示)來(lái)執(zhí)行時(shí)域測(cè)量，或者可通過(guò)對(duì)激光器300輸出以及例如鎖定檢測(cè)系統(tǒng)(未顯示)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制來(lái)執(zhí)行頻域測(cè)量。以下文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用以如同本文充分、完整闡述的方式并入本文：于1995年8月15日授權(quán)的Tsuchiya的美國(guó)專利No.5,441,054；于1995年12月19日授權(quán)的Tsuchiya的美國(guó)專利No.5,477,051；于1996年5月21日授權(quán)的Tsuchiya的美國(guó)專利No.5,517,987；于1995年6月13日授權(quán)的Tromberg等人的美國(guó)專利No.5,424,843。

將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的輻照裝置和方法進(jìn)行描述。圖4是示出具有根據(jù)實(shí)施例的輻照裝置的成像系統(tǒng)的示例性構(gòu)造的示意圖。本實(shí)施例的系統(tǒng)可包括兩個(gè)組合系統(tǒng)，這兩個(gè)組合系統(tǒng)為聲光成像系統(tǒng)和光聲成像系統(tǒng)。

激光源400(作為第一輻照單元的一部分的第一電磁波源)發(fā)射初始光，該光被分束器401分離為入射光束415和參考光束416。AOM 402和AOM 405具有與以上已經(jīng)描述的調(diào)整頻率的作用相同的作用。入射光束415通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)406進(jìn)入散射介質(zhì)409。

可與介質(zhì)409聲學(xué)匹配的、包括超聲器件的超聲系統(tǒng)407以超聲聚焦體408的大小和位置在散射介質(zhì)409內(nèi)部的方式控制超聲聚焦體408。起源于局部體408的頻移光417的至少一部分從散射介質(zhì)409射出，并且射入到光折射器件410上，以通過(guò)與從反射鏡403和404(作為第二輻照單元的一部分)反射的參考光束416發(fā)生干涉來(lái)創(chuàng)建全息圖。

在光折射器件410內(nèi)部創(chuàng)建全息圖期間，光電探測(cè)器412可通過(guò)聚光透鏡系統(tǒng)411監(jiān)測(cè)聲光信號(hào)418(其為頻移光)，以與如以上在第一實(shí)施例中所述的方式相同的方式確認(rèn)顯現(xiàn)。此時(shí)，該頻移光信號(hào)被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器(未顯示)中，以用于重構(gòu)圖像。

一旦全息圖的創(chuàng)建完成，包括用于光聲成像的脈沖激光源414(第二電磁波源)的第三輻照單元發(fā)射幾納秒的脈沖光。脈沖光基本上在參考光束416的相反方向上照射光折射器件410，以產(chǎn)生在光折射器件410中刻寫的頻移波前的相位共軛。相位共軛束(包括相位共軛波)419反向傳播到散射介質(zhì)409。

超聲系統(tǒng)407可將其工作模式從發(fā)送模式變?yōu)榻邮漳Ｊ揭员銠z測(cè)光聲信號(hào)，而不改變用于發(fā)送模式的聚焦設(shè)置。

由于入射相位共軛束419可使軌跡折回到散射介質(zhì)409中的局部體409，所以該入射光束419可聚焦在局部體408處，局部體408是用于光聲成像的測(cè)量體。

局部體408中吸收的光能局部地引起溫度升高，從而導(dǎo)致該局部區(qū)域的體擴(kuò)大，并且產(chǎn)生聲波(光聲信號(hào))。根據(jù)方程(1)，光聲信號(hào)P與該點(diǎn)處的局部吸收系數(shù)μ_a和光輻射能流率(light fluence rate)Φ成比例。

P＝Γμ_aΦ (1)

其中，Γ是Grueneisen系數(shù)(熱-聲轉(zhuǎn)換效率)。

因此，更高輻射能流率產(chǎn)生更大的光聲信號(hào)。由于入射相位共軛束419可使光聚焦在局部體408處，所以從該局部體408產(chǎn)生更大的光聲信號(hào)。被設(shè)置為在接收模式下聚焦該體408的超聲系統(tǒng)407檢測(cè)起源于該體408的光聲信號(hào)。可替換地或者另外，可提供另一超聲探測(cè)器，以檢測(cè)響應(yīng)于重構(gòu)波419的輻照而從介質(zhì)409輸出的信號(hào)。

圖5顯示該系統(tǒng)的示例性操作流程。首先，在S500，設(shè)置關(guān)于超聲系統(tǒng)407的聚焦的參數(shù)條件，諸如聚焦體的大小或位置，然后，超聲系統(tǒng)407發(fā)送脈沖超聲波，以形成超聲聚焦體408。在S501，激光器400輻射初始光束。

在S502，通過(guò)聲光成像，光探測(cè)器412監(jiān)測(cè)聲光信號(hào)(頻移光)，并且在S503，光電探測(cè)器412確認(rèn)全息圖的創(chuàng)建是否完成。可重復(fù)S502和S503中的這些處理，直到確認(rèn)全息圖的創(chuàng)建為止。另外，在完成全息圖之后移到S504之前，可存儲(chǔ)聲光信號(hào)。

一旦全息圖顯現(xiàn)，就在S504，關(guān)閉激光器400，并且將超聲系統(tǒng)407的工作模式從發(fā)送模式變?yōu)榻邮漳Ｊ?。此后，在S505，激光器414基本上在參考光束416的相反方向上將脈沖光束輻射到光折射器件410，以產(chǎn)生相位共軛光束419。在S506，超聲系統(tǒng)407檢測(cè)光聲信號(hào)。

這是示例性基本操作流程，如果需要改變用于光聲成像的測(cè)量位置，則超聲系統(tǒng)可改變其聚焦位置，并且返回到S500，重復(fù)整個(gè)流程(S500至S506)。

圖像產(chǎn)生處理可在測(cè)量之后。圖像產(chǎn)生單元(未顯示)可通過(guò)使用以上數(shù)據(jù)來(lái)重構(gòu)三維圖像。圖像產(chǎn)生單元根據(jù)超聲聚焦體408的位置來(lái)映射通過(guò)光聲測(cè)量獲得的吸收信號(hào)。此時(shí)，讀取在S503存儲(chǔ)的聲光信號(hào)，并且使用該聲光信號(hào)來(lái)以相同的方式產(chǎn)生散射分布圖像。由于光聲圖像對(duì)吸收敏感，而聲光圖像對(duì)散射敏感，所以通過(guò)組合這兩個(gè)測(cè)量結(jié)果，可產(chǎn)生吸收和散射分布圖像。

此外，可在S500之前增加一個(gè)附加的步驟。也就是說(shuō)，可從超聲系統(tǒng)407發(fā)送脈沖超聲波，并且超聲系統(tǒng)407可接收用作反射波的超聲回波。可在相對(duì)于散射介質(zhì)409改變發(fā)送脈沖超聲波的方向的同時(shí)執(zhí)行該超聲回波測(cè)量，從而獲得關(guān)于散射介質(zhì)409內(nèi)部的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)?？赏ㄟ^(guò)利用通過(guò)超聲回波測(cè)量而獲得的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，例如，通過(guò)設(shè)置在回波圖像中可看到特性差異的位置處，來(lái)設(shè)置超聲聚焦體408。

可替換地，可通過(guò)分析在S503獲得并且存儲(chǔ)的聲光信號(hào)來(lái)選擇光聲成像的測(cè)量點(diǎn)。首先，可使用聲光成像系統(tǒng)來(lái)找到將被光聲系統(tǒng)測(cè)量的區(qū)域。如果在聲光信號(hào)中找到明顯改變，則用于光聲成像的激光器414發(fā)射脈沖光?；蛘哌€可能的是，使用光聲成像系統(tǒng)來(lái)搜索特性區(qū)域，而不是在決定超聲聚焦體408之前使用聲光成像系統(tǒng)。

本實(shí)施例的成像系統(tǒng)還可通過(guò)圖3A和圖3B中所示的構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，光源單元300可從至少兩個(gè)不同激光器發(fā)射光。一個(gè)可以是用于聲光系統(tǒng)的激光器，另一個(gè)可以是用于光聲系統(tǒng)的脈沖激光器。激光器可在記錄步驟與再現(xiàn)步驟之間從一個(gè)切換到另一個(gè)。

通過(guò)使光聚焦在光聲成像的測(cè)量體，可提高光聲成像的測(cè)量深度和SNR。以下文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用以如同充分、完整闡述的方式并入本文：于1983年5月31日授權(quán)的Bowen的美國(guó)專利No.4,385,634、于1998年11月24日授權(quán)的Oraevsky等人的美國(guó)專利No.5,840,023、和于1998年2月3日授權(quán)的Kruger的美國(guó)專利No.5,713,356?？蓪?shí)現(xiàn)包括兩個(gè)組合系統(tǒng)(其為聲光成像系統(tǒng)和光聲成像系統(tǒng))的成像系統(tǒng)來(lái)獲得更清晰的圖像或者對(duì)于診斷有用的圖像。

將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的輻照裝置和方法進(jìn)行描述。圖6是示出將光遞送到無(wú)序散射材料中的特定位置中的光輻照裝置的示例性構(gòu)造的示意圖。

包括激光源600的輻照器發(fā)射初始光，該初始光被分束器601分離為入射光束616和參考光束617。透鏡系統(tǒng)606擴(kuò)展入射光束616，以輻照材料607?？蓪OM 603和604以及反射鏡602和613放置在參考光束617的路徑上，以使得參考光的頻率是可調(diào)整的。

包括超聲系統(tǒng)609的調(diào)制器可與材料609聲學(xué)匹配，并且輻照超聲波。超聲系統(tǒng)609使超聲聚焦體608形成在材料607中。

如以上已經(jīng)所述的，起源于聚焦體608的一些頻移光619從材料607的表面射出，并且通過(guò)透鏡系統(tǒng)610和二向色反射鏡611被引向包括CCD傳感器612的探測(cè)器。這里，具有圖像增強(qiáng)器的CMOS傳感器或區(qū)域傳感器或者EMCCD(電子倍增CCD)也可適用。參考光束617被反射鏡605反射，最終到達(dá)CCD 612，以創(chuàng)建全息圖，該全息圖基于在CCD 612上的參考光束617與頻移光619之間的干涉。

在該系統(tǒng)中提供處理單元(未顯示)。該處理單元控制包括空間光調(diào)制器(SLM)614(諸如，硅上液晶(LCOS))的產(chǎn)生器，以便通過(guò)利用數(shù)字全息技術(shù)來(lái)產(chǎn)生可等效于相位共軛(相位共軛波)的重構(gòu)光。

頻移光的干涉圖可通過(guò)相移數(shù)字全息技術(shù)來(lái)獲得。在CCD 612平面，非頻移光、頻移光和參考光射入。例如根據(jù)以下方程通過(guò)調(diào)整AOM 603和604來(lái)調(diào)整參考光的頻率(f_R)。

f_R＝f_U+f_A+f_C/N (2)

其中，f_U是未偏移光的頻率，f_A是超聲的頻率，f_C是CCD 612的幀率，N是用于相移法的測(cè)量數(shù)量。由于CCD 612充當(dāng)?shù)屯V波器，所以主要是頻移光619與參考光束617之間的干涉圖的成分承載條紋，該成分隨時(shí)間緩慢變化，以使得CCD 612可高效率地檢測(cè)干涉圖(數(shù)字全息圖)。

相位分布通過(guò)用相移法從數(shù)字全息圖計(jì)算在每個(gè)像素上檢測(cè)到的頻移光的相位來(lái)獲得。處理單元根據(jù)通過(guò)數(shù)字全息圖獲得的相位分布來(lái)在SLM 614中設(shè)置每個(gè)像素的相位值。此時(shí)，CCD 612與SLM614之間的光學(xué)長(zhǎng)度的差異或者任何其它系統(tǒng)誤差可被校準(zhǔn)，并且相位值可被校正?？商鎿Q地，CCD 612和SLM 614可被布置為使得從材料607的射出面到這些器件的光學(xué)長(zhǎng)度相同。

SLM 614對(duì)激光器615發(fā)射的光的相位進(jìn)行調(diào)制。該相位調(diào)制顯現(xiàn)重構(gòu)光束618，該重構(gòu)光束618可以等效于相位共軛，并且可使軌跡折回到材料607中的超聲聚焦體608。通過(guò)SLM 614顯現(xiàn)的重構(gòu)光束618被構(gòu)造為輻照材料607。在所述裝置可用于在材料內(nèi)部創(chuàng)建圖像的情況下，如已經(jīng)在其它實(shí)施例中所述的，由重構(gòu)光束618輻照材料而導(dǎo)致的從該材料輸出的信號(hào)可被檢測(cè)到以形成圖像。

如果與SLM 614相比CCD 612具有更多像素，則CCD 612可執(zhí)行像素合并(binning)，以使得它們之間的像素的數(shù)量相等，并且這些像素彼此對(duì)應(yīng)。

此外，可應(yīng)用數(shù)字全息技術(shù)中所使用的任何其它數(shù)字技術(shù)來(lái)改進(jìn)重構(gòu)光的特性。

在第四實(shí)施例中所述的輻照裝置還可應(yīng)用于生物組織中的治療或處治，諸如光動(dòng)力治療。第五實(shí)施例中的系統(tǒng)構(gòu)造可以與圖6中所示的系統(tǒng)構(gòu)造相同。

一旦已獲得數(shù)字全息圖并且SLM 614已經(jīng)準(zhǔn)備好根據(jù)數(shù)字全息圖進(jìn)行相位調(diào)制，激光器615就可發(fā)出具有與由激光器600發(fā)射的用于創(chuàng)建數(shù)字全息圖的光相比相對(duì)強(qiáng)的功率的光。激光器615的光功率可根據(jù)處治來(lái)控制。

此外，根據(jù)治療或處治的目的，可應(yīng)用許多類型的激光器(比如，飛秒脈沖到皮秒、毫微秒、微秒等)。

用于治療的、其相位可由SLM 614控制的重構(gòu)光束618可到達(dá)超聲聚焦體608，以將光能遞送到需要處治的那個(gè)組織區(qū)域。超聲聚焦體608的位置可通過(guò)參照其它診斷結(jié)果來(lái)設(shè)置。

通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以高效率地、以較小的損傷將高能量密度的光遞送到特定點(diǎn)。

所述實(shí)施例還可應(yīng)用于熒光成像，熒光成像例如通過(guò)將超聲聚焦體設(shè)置到熒光探頭所在的點(diǎn)來(lái)使用化學(xué)探頭(分子)以獲得生物化學(xué)信息(諸如組織的異常)。用于其輻照的再現(xiàn)步驟可以與以上已經(jīng)所述的再現(xiàn)步驟相同。如果化學(xué)探頭的位置不確定，則可簡(jiǎn)單地掃描超聲聚焦體，以一次一個(gè)位置的方式輻照散射介質(zhì)內(nèi)部。通過(guò)使光聚焦在熒光探頭所在的位置處，可獲得目標(biāo)(例如，腫瘤)的高對(duì)比度圖像。

如已經(jīng)所述的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可應(yīng)用于各種用于使光集中在散射介質(zhì)內(nèi)部的可控的特定點(diǎn)處的目的的光學(xué)成像或治療或裝置。

盡管已參照示例性實(shí)施例對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。應(yīng)該給予權(quán)利要求的范圍以最廣泛的解釋以涵蓋所有這樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。