具体实施方式

虽然可以讨论具体的配置和布置，但是应当理解的是，这样做仅出于说明的目的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以使用其它配置和布置。对于相关领域的技术人员将显而易见的是，除了本文具体提到的那些之外，本发明还可以在多种其它应用中被采用。应当认识到的是，本文示出和描述的特定实施方式是示例，并且无意以任何方式以其它方式限制本申请的范围。

在本描述中指示数量、材料的比率、材料的物理特性和/或用途的所有数字都应理解为由词“约”修饰，除非另有明确指示。

如本文所使用的，术语“约”指示给定量的值改变高达该值的约±25％。例如，“约100nm”涵盖从约75nm至约125nm(包括两端)的尺寸范围。

在本文使用以下定义。

A-D(A/D)转换器：模数转换器。

带通滤波器：用于允许指定的窄范围波长的光通过到检测器的设备。

CCD：电荷耦合设备，如相机和/或摄像机中检测器的类型。

(一个或多个)细胞：活组织的最小结构和功能单位。

细胞运动：细胞移动是与细胞水平上所有类型的移动相关的运动。它涵盖了细胞联动(locomotion)，以及实现移动的分子机构。

(一个或多个)链：链接的部分的集合。

表征：描述现象的独特性质或特征。

一致的光子源：低噪声光子束的产生器。

连续小波变换：在数学上，连续小波变换(CWT)是一种通过让小波的平移和缩放参数连续变化来提供信号的完整表示的形式化(即，非数字)工具。

二向色镜：用于将指定波长的光指引到检测器的设备。长程二向色性将指引波长大于指示波长的光。

域：按某些特性组织的事件的集合。

事件：事件是在时间和频率中局部化的部分的集合，这些部分在某些拓扑特性上具有相似性。

荧光标记物：当由能量源(诸如处于较高频率的激光)供电时以特定频率发射光子的标记或染料。荧光是一种现象，其特征在于特定波长的激发光子的分子吸收，导致具有特征性的更长波长的光子的发射。可以将承载荧光特性的大量小分子(“染料”)、大分子(“标记”)以及量子点(例如，无机纳米晶体)添加到细胞和组织，从而对反应、条件、亚细胞结构和其它生物学特征具有特异性。此类分子在这里包括但不限于对亚细胞结构和被设计为由细胞和组织产生的荧光蛋白具有特异性的分子。

傅立叶变换：计算波形的频谱的振幅的算法。

频率：某物在特定时间段内或在给定样本中发生或重复发生的速率的复数形式，即，振动发生的速率。

频率区间：小频率范围(例如，1702-1704Hz)。

谐波：任何振荡、振动或旋转的实体都会产生大约是移动实体的基本频率的整数倍的谐波。通常会给谐波指派等级编号，诸如100Hz的七次谐波大约为700Hz。这些谐波通常被认为是由移动物体产生的正弦波实体。

直方图：由矩形组成的图，这些矩形的面积与变量的频率成正比并且其宽度等于类间隔。

活组织：活生物体中可以具有特定功能的任何多个细胞。

测量：通过使用根据标准单位进行机械和电子测量的仪器或设备或通过将其与参考进行比较来确定尺寸、振幅、数量或移动、振动和/或强度的程度。

调制：对某物施加修改或控制影响；振幅、频率、强度、音调或节距随时间的变化。对于这个应用，调制应指活组织的细胞运动，该运动改变被阻挡、吸收或偏转的光子束的量，从而直接调制要检测的光子束的剩余部分。

电影和/或视频：仅出于本文档的目的，具有帧速率(诸如每秒30帧)的图像流，然后可以将其视为随时间变化的图像或波形。

部分：由明确指定的时间、频率和振幅的窄范围界定的局部区域，其可以具有附加的明确指定的拓扑特性。

光子检测器：被设计为检测光的存在并作为响应而发设电压信号(电子流)的设备或仪器。

PMM：如美国专利8,620,976中公开的“精密测量矩阵”。

信号：被传输或接收的电脉冲。

信号处理：电气工程子领域，其专注于分析、修改和合成信号(诸如声音、图像和生物测量)。^[1]信号处理技术可以被用于改善传输、存储效率和主观质量，并且还用于强调或检测测得的信号中感兴趣的分量。^[2]现在，大多数使用在数字域中进行并且包括计算机或等效芯片。

流传输：稳定的模拟或数字电子流–而不像视频那样的帧速率。

亚细胞：包括细胞的各种成分和可以被表征为细胞器(例如，线粒体、细胞核)的生物物质的结构，或在细胞内发现并与细胞相关联的结构(例如，蛋白质)。

拓扑特性(用于链接部分和事件)：给定部分的振幅值与其相邻部分之间的关系。这样的特性可以是例如局部最大值、鞍点或其它类似的拓扑特征。

振动频谱：根据其频率内容进行的表征被称为信号的频谱。振动频谱，包括亚音速/音速/超声，是根据其频率内容对声音的表示。这常常可以被表示为可以随时间变化的离散频率的集合和附加广谱噪声。它通常以图形或频谱显示/频谱图的形式呈现。

波形：作为时间的函数的信号。

本文所引用的任何参考文献与本说明书的具体教导之间的任何冲突均应以利于后者予以解决。同样，本领域理解的词或短语的定义与本说明书中具体教导的词或短语的定义之间的任何冲突均应以利于后者予以解决。

除非另外定义，否则本文中使用的技术和科学术语具有本申请所属领域的技术人员通常理解的含义。本文参考本领域技术人员已知的各种方法和材料。

概述

公开了测量和表征由活组织产生的振动频谱的系统和方法。由细胞/活组织产生的振动频谱具有非常低的振幅。本发明的主题是非常敏感并且被配置为以等于或低于由激光器、检测器和周围环境产生的噪声水平的频率来检测和测量频率的机器、系统和方法。

机器安装在对非常低的频率有效的吸声器上。机器使用具有受控光束水平振幅和光束直径的极低噪声光源(诸如低噪声和/或有限带宽激光器)来照射穿过活细胞的光子束。光束强度可以是恒定的、间断的或以其它方式被调制的，以促进分析。这启用了各种其它分析模式，诸如采用锁相环配置或以混频器模式操作、通过斩波激光的频率将检测到的细胞的振荡移至不同的频带。

随着细胞的移动，它们暴露于并因此调制入射的光子束并改变光束的多少被阻挡、吸收或偏转。然后检测、量化并分析这个经调制的光子束，从而揭示有关细胞如何移动、振动和/或起伏的细节。可以先将光束拆分成两束，然后经由两个光束分支进行处理，一个用于测量细胞，另一个作为消除噪声的参考，参考光束直接进入光子检测器。在被细胞调制之后，它可以再次被拆分成几个光束，一个用于目镜，一个用于弱光相机(用于对准目的)，一个用于作为流传输的输出光子检测器的光子倍增管。每个光子检测器产生作为时间的函数的信号电压输出–V(t)。

该系统不仅可以被用于测量细胞和组织的整体或集成移动，而且可以测量可以具有特征性和有意义移动的亚细胞结构和状况。在此，可以利用荧光标记物(例如，分子，也称为标签，并且其可以包括染料)来发射比激发波长(此处约为500nm)更长的波长的光。从(一个或多个)亚细胞结构发射的光穿过长通二向色镜(具体而言是指引波长大于设定的值的光)传递到带通滤波器。这些滤波器允许仅发射特定波长的光到达检测器，从而提供对具体地来自下面参考图10解释的(一个或多个)亚细胞结构的光的检测。结果所得的信号将提供感兴趣的亚细胞结构的振动频谱，同时阻挡激发光。

然后，在偏置辅助下比较两个光子检测器的输出，以产生消除噪声的信号S(t)。如果光束没有被拆分，那么光子检测器的输出就是S(t)。结果所得的信号被传递到模数转换器，并且结果所得的数字信号被馈送到计算机或数据存储设备(例如，非易失性存储器)中。精密测量矩阵可以被用于开发部分和事件，以及后续的相关联的直方图，其产生作为随时间的频率事件和潜在谐波的聚合的结果。这可以实时完成，或者通过访问记录的数据来完成。因此该系统和方法提供了细胞/活组织的振动频谱的数字化表示。注意的是，检测周期(记录信号)的时间越长，信噪比可以越好。这些信号可以通过像甲醛(其终止细胞的振动频谱/移动)这样的化合物对细胞/组织进行化学固定而停止。

本发明中硬件的设计是由许多因素驱动的：

·细胞是活的，并且必须在体内进行研究，因此即使长时间观察也不会对细胞造成任何真正的伤害。

·这对入射光/光子束的强度施加了严格的约束，从而显著降低了测量的信噪比。

·细胞的振动可以测量到几百kHz范围内的频率，因此我们必须能够以这样的速率读取检测器。

·被测信号的信噪比应当接近理论最大值，即，由于从入射光/光子束中检测到的离散光子-电子数量而引起的散粒噪声。还必须减少或消除附加的噪声源。

这些约束实质上排除了如高速摄像机或多像素CCD之类的多像素成像设备的实际使用。这些CCD的读取速度受到限制，并且可以为每个像素(在不可避免的光子散粒噪声之上)贡献附加的噪声，如读出噪声、检测器内电荷转移的影响。为了表征细胞的振动，提供成像分辨率的用途有限。这导致我们使用“单像素”光子检测器，该检测器基于在宽频率范围内操作的高灵敏度光电倍增管流传输的电子输出。

示例性系统和方法的描述

图1图示了用于测量细胞或活组织的振动频谱的示例系统100。系统100包括低噪声一致光子束产生器102(诸如医疗激光器)，其通过保持细胞和/或活组织的支撑设备104来递送光。系统100还包括光子检测器和放大器106，用于检测/放大通过和/或穿过细胞/活组织的经调制的光。来自光子检测器/放大器106的流传输的信号从A/D转换器108传递，然后到达数字信号处理器110。可以将数字信号处理器设计为具有用于分析数据的各种软件模块。第一分析模块112可以被用于表征信号的时间、频率和振幅。另一个分析模块114可以被用于将接收到的信号映射到部分和事件。另一个模块116可以被用于表征在给定时间段内由细胞/组织发射的振动频谱和频率。最终，系统100提供可以存储在存储器中和/或提供给显示器的输出数据118。输出数据118可以包括给定时间段内的细胞/组织的振动频谱，或者随着时间变化而对振动频谱的分析。数据可以以数字文件格式存储、以电子方式传输或硬拷贝输出。

图2图示了根据(一个或多个)本发明的用于测量细胞或活组织的振动频谱的另一个系统200。利用用于光子束的低噪声电源220。它可以是或者DC电池或低噪声DC电源。这个电源220向一致的低噪声频率光子源222馈送，以产生光子束(未绘出)。在示例性实施例中，这个低噪声激光器具有500nm左右的波长。可选的调制源224可以被用于调制激光强度，并且可以减小输出的光子束的噪声。此外，当可以指示特定波长时，可以互换或添加生成更高或更低波长的光的激光器。

可以在光子束路径中提供用于控制光束直径226的模块。然后，光子束穿过滑动的减光器228，该滑动的减光器228可以包括具有变化量的光阻挡能力的单个透镜，以控制光子束的振幅。光束通过分光器230，该分光器可以包括一个或多个镜子，用于将光束分成两束。一束指向细胞，另一束指向分开的检测器以降低噪声(例如，在图3中)。

然后，将光束朝着对准机构232指引，以对准光束，使得当光束通过光学器件时，其中心在细胞和透镜之后在检测器的中央。对准机构232可以包括旋转透镜。此外，可以使用对准机构和透镜来减小分束器之后光束的噪声(参见图3的箭头)。

具有可选的经调节的温度受控的加热器的桌子234可以被用于支撑和/或保持细胞/组织236。细胞/组织236本身可以以矩阵形式提供并放置在桌子上，因此光束可以通过或穿过它们。可选的低噪声电源和步进马达238可以被用于将细胞移动到光束内的不同位置。

然后，光束进入物镜240，并且例如可以通过光束拆分器242拆分成多达三束。然后，这三个光束可以进入光学目镜244、用于定位的低光相机246和光子检测器248。弱光相机246也可以连接到计算机250，以将相机246的输出提供给显示器。

光子检测器248可以包括低噪声光子倍增管(或适当的低噪声CCD)。可以将光度计252连接到光子检测器248的输出，以防止检测器过载或由于检测器信号不足而欠载。光子检测器248的流传输的输出也可以到达示波器254以监视信号和噪声水平。光子检测器248的输出还可以进入偏置和增益调整以及放大器256，其可以辅助DC偏移和信号电平。来自偏置和增益调整放大器256的光子检测器输出连接到比较放大器(例如，在图3中)。

可选的辅助信号注入元件260可以被用于根据需要辅助噪声，该噪声进入偏置和增益调整以及放大器256。开关262可以被用于接通和断开信号注入元件260。

检测系统300被用于从分光器230接收参考光子束，并在图3中更详细地示出。测量系统400和表征系统402从检测系统300接收输出并且在图4中更详细地示出。

图3图示了用于检测参考光子束以减少(或消除)光源中的噪声的检测系统300。图2中所示的光子检测器输出256进入比较/放大器370的经调制的信号输入，并经由信号计量器374被传递到测量系统400(在下面进一步描述)。参考光子束从图2中所示的分光器230接收，并且类似地穿过对准机构376和第二光子检测器378。第二光子检测器378的输出也被输入到比较/放大器370(例如，诸如差分放大器)，以与光子检测器输出256进行比较。参考光子束也可以在示波器380上示出。

图4图示了测量和表征系统400。由细胞/组织移动调制的信号进入A/D转换器404。然后，结果所得的数字信号被控制器406接收，该控制器被设计为获取数据、存储数据并对该信号执行数字测量，以创建部分和事件信息。包括可选的时间码模块410，用于同时跟踪可选的视频、刺激和表征化结果。测量系统400还可以包括用于存储信号和长期表征结果的存储器412(非易失性数据存储器，诸如HDD或固态数字存储单元)。然后，所生成的部分和事件数据可以由表征系统420接收，该表征系统可以包括用于基于对从数字信号流中创建的事件进行过滤来创建3D矩阵输出和/或直方图和/或表征数据的精密测量矩阵(PMM)(或其它时间/频率/振幅软件)。这些测得的运动细胞有时产生谐波，这些谐波由PMM利用谐波域进行测量。PMM可以用硬件、软件或两者的组合来实现。PMM可以是由控制器406执行的软件模块。然后可以以多种数据格式422提供数据，以被其它设备接收。

图5图示了用于测量细胞或活组织的振动频谱的另一个系统500。系统500结合了上面在系统200、300、400中讨论的许多特征，因此每个元件的具体细节不再重复。

图6-8图示了在给定的时间段内不同频率区间的计数的示例频谱。图6图示了在60秒的时段内与系统的背景噪声对应的本底噪声频谱602。可以通过使用工作台上的死细胞来收集本底噪声频谱602(使得这些细胞根本不移动)。

图7图示了包括本底噪声频谱602和由于在60秒时间内第一细胞样本的细胞/组织移动而收集的附加频率内容(尖峰)702的频谱。在这个特定示例中使用的细胞是癌细胞，但是可以使用任何细胞类型。

图8图示了包括本底噪声频谱602和由于在60秒的时间内相同的第一细胞样本的细胞/组织移动而收集的附加频率内容(尖峰)802的频谱。图8中的频谱是在图7中所示的频谱之后15分钟收集的。当在较长的时间段内观察时，给定的短时间窗口(例如，60秒)的频率计数的变化提供了有关细胞/组织移动以及细胞/组织对外部刺激的响应的有用信息。

图9图示了用于测量细胞和/或活组织的振动频谱的示例方法900。应当理解的是，方法900中所示出的操作不是详尽的，并且其它操作也可以在任何所示的操作之前、之后或之间执行。方法900的操作可以以不同的次序执行和/或改变。

可以在步骤902处准备卫生工作站，这可以涉及在步骤904处移除工作站区域中的任何有害废物。在步骤906处，检查电子装备的正确连接，并在步骤908处检查到A/D转换器的连接。在步骤910处，检查所有与计算机相关的装备和接口是否正确操作。在步骤912处，可以打开所有装备的电源，所述装备可以包括光源、计算机和监视器、A/D转换器、存储设备，以及信号监视装备(诸如示波器、相机、分析仪和/或软件)。

在步骤914处，任何用户都戴上防护眼镜。在步骤916处，调整对准机构，并且在步骤918处，调整光子束级别。在步骤920处，使用或者空白细胞容器或者上面具有死细胞(例如，细胞不移动或不对任何外部刺激反应)的细胞容器进行基线测量。在步骤922处，对基线测量执行PMM(或另一种适当的分析算法)，并且可以生成直方图以进行分析。在步骤924处，可以保存具有与基线操作匹配的名称的文件。此时，系统准备好开始测量真实的细胞/组织样本，如步骤926处所示。

在步骤928处，将要测量的细胞/组织样本在光子束下排成行以获得最佳记录结果。在步骤930处，调整各种光子束的振幅以获得最优仪表读数。在步骤932处，可以调整DC偏移量和偏置以对准测得的(细胞调制的)信号和参考信号(步骤934)。在一些示例中，电动桌子可以被用于在光子束下方的最优位置处对准细胞/组织样本。桌子加热器也可以被用于提供温度以支持细胞寿命。

在步骤936处，在给定的时间段内记录从细胞/组织样本接收的光。记录时段可以是相对短的时间窗口，诸如例如30秒、60秒、90秒或120秒。可以在更长的时间段(诸如例如30分钟、60分钟、90分钟或120分钟)上捕获具有给定时间段长度的多个记录。每个记录可以被保存为分开的文件，或者可以在更长的时间段内一起保存为单个文件。

在步骤938处，保存的文件被命名，并且在步骤940处，可以使用任何已知的分析方法来分析和表征保存的频谱。

图10图示了用于测量细胞和/或活组织内的亚细胞结构的振动频谱的示例方法。可以采用生成单个或多个波长的激光器来激发亚细胞结构特有的荧光标记分子。结果所得的发射波长将比激发波长的发射波长更长，并且将被一个或多个二向色镜具体定向到一个或多个带通滤波器。这些带通滤波器将允许窄范围的期望波长的光通过位于下游的检测器，以进行记录和后续分析。因此，结果所得的信号表示特定亚细胞结构和活细胞或组织的特征的振动频谱。这些信号可以被单独使用，或者与多个激发激光器、多个检测器、二向色性和带通滤波器以及视频检测同时使用，以获得期望的亚细胞结构和特征的单细胞振动频谱。

例如，可以使用一个或多个众所周知的计算机系统(诸如图11中所示的计算机系统1100)来实现到目前为止所描述的各种数据处理方法和其它操作。计算机系统1100可以是上面关于信号处理或信号表示所描述的任何计算机的示例。

计算机系统1100包括一个或多个处理器(也称为中央处理单元或CPU)，诸如处理器1104。处理器1104可以连接到通信基础设施或总线1106。处理器1104可以是现场可编程门阵列(FPGA)。在另一个示例中，处理器1104可以是数字信号处理器(DSP)。

一个或多个处理器1104可以各自是图形处理单元(GPU)。GPU是作为专用电子电路的处理器，其被设计为快速处理电子设备上的数学密集型应用。GPU可以具有高度并行的结构，该结构对于大型数据块的并行处理是高效的，诸如对于计算机图形应用、图像和视频共用的数学密集型数据。

计算机系统1100还可以包括(一个或多个)用户输入/输出设备1103，诸如监视器、键盘、定点设备等，它们通过(一个或多个)用户输入/输出接口1102与通信基础设施1106通信。

计算机系统1100可以包括主存储器或初级存储器1108，诸如随机存取存储器(RAM)。主存储器1108可以包括一级或多级高速缓存。主存储器1108中存储有控制逻辑(即，计算机软件)和/或数据。

计算机系统1100还可以包括一个或多个次级存储设备或存储器1110。次级存储器1110可以包括例如硬盘驱动器1112和/或可移动存储设备或驱动器1114。可移动存储驱动器1114可以是软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、光学存储设备、磁带备份设备和/或任何其它存储设备/驱动器。

可移动存储驱动器1114可以与可移动存储单元1118交互。可移动存储单元1118包括其上存储有计算机软件(控制逻辑)和/或数据的计算机可用或可读存储设备。可移动存储单元1118可以是软盘、磁带、光盘、数字多功能光盘(DVD)、光学存储盘、固态硬盘驱动器、记忆棒和/或任何其它计算机数据存储设备或云存储器。可移动存储驱动器1114以众所周知的方式从可移动存储单元1118读取和/或写入可移动存储单元1118。

次级存储器1110可以包括用于允许计算机程序1100访问计算机程序和/或其它指令和/或数据的其它手段、工具或方法。此类手段、工具或其它方法可以包括例如可移动存储单元1122和接口1120。可移动存储单元1122和接口1120的示例可以包括程序盒和盒接口(诸如在视频游戏设备中找到的)、可移动存储器芯片(诸如EPROM或PROM)和相关联的插槽、记忆棒和通用串行总线(USB)端口、存储卡和相关联的存储卡插槽，和/或任何其它可移动存储单元和相关联的接口。

计算机系统1100还可以包括通信或网络接口1124。通信接口1124使计算机系统1100能够与远程设备、远程网络、远程实体等(由附图标记1128单独地和共同地引用)的任何组合通信并与之交互。例如，通信接口1124可以允许计算机系统1100通过通信路径1126与远程设备1128通信，该通信路径可以是有线和/或无线的，并且可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)的任何组合。控制逻辑和/或数据可以经由通信路径1126被传输到计算机系统1100和从计算机系统1100传输。如对本领域技术人员显而易见的，可以采用其它计算机体系架构。

包括在其上存储有控制逻辑(软件)的有形计算机可用或可读介质的有形装置或制品在本文中也被称为计算机程序产品或程序存储设备。这包括但不限于计算机系统1100、主存储器1108、次级存储器1110和可移动存储单元1118和1122，以及实施上述任何组合的有形制品。当由一个或多个数据处理设备(诸如计算机系统1100)执行时，这种控制逻辑使此类数据处理设备如本文所述进行操作。

来自细胞振动频谱分析仪的结果

在六个月的时间内，发明人利用新技术的细胞仪和精密测量矩阵(PMM)专有软件进行了测量，以系统地测量基线本底噪声，包括癌细胞和非癌细胞以及引入药品、药物和甲醛之后的那些细胞。被分析的两种主要细胞类型包括雌激素阳性乳腺癌细胞和胶质母细胞瘤脑癌细胞。图12A-12F、13A-13C、14A-14B中的图图示了在60秒的时间段内以0.10赫兹的增量在100赫兹的频率范围内特定频率事件(音速频谱)的计数的测量。图上的不同颜色是同一会话中的不同测量。每种类型的细胞的音速频谱都明显不同。癌细胞常常比非癌细胞产生更高振幅的频谱。发明人已经证明，由细胞产生的音速频谱/频率随时间是动态的。在此查看的是60秒时段内的静态数据(而不是频率事件音速频谱的最终时间次序)。当细胞被给予特定药物和/或饥饿24小时、然后喂食包括胰岛素、TNF和激素在内的生长因子时，它们以更高振幅的音速频谱/振动/频率发生反应。一致地，当甲醛被引入到细胞中时，发明人目睹并测得了振动能量的缓慢恶化。

而且，在培养物中诱导HL-1心肌细胞搏动，并且机器记录了由心肌细胞生成的这些收缩的振动，并且这个信号随着距光束的距离而减小。通过视频成像和收缩的确定导出了平均频率0.93Hz，但是机器可以获得拍频以及产生的谐波值。本文使用正交技术提供了证明机器获得预期结果以及新颖谐波值的能力的证据。

非限制性公开条款：

系统/方法可以被用于在体内研究活细胞/组织，使得即使长时间观察也不会对细胞造成任何伤害。

系统/方法可以使用激光器作为具有约500nm的波长的光子束源。

系统/方法可以使用“单像素”光子检测器，该检测器基于可以在高频下操作的高灵敏度光电倍增管流传输的电子输出。

系统/方法可以具有第一分析模块以表征信号的时间、频率和振幅。

系统/方法可以包括低噪声电源，以向光子束源供电。

系统/方法可以具有可选的辅助信号注入元件，以帮助用于偏置和增益调整以及放大器的噪声降低。并且可以使用开关来接通和关断信号注入元件。

其中包括可选的时间码模块，其用于同时跟踪可选的电影和/或视频、刺激和表征的结果。

其中PMM(或其它时间/频率/振幅软件)被用于基于从数字信号流创建的事件的过滤来创建输出和/或直方图和/或表征数据的3D矩阵。

其中可以使用通过引用而并入本文的上述专利中描述的技术来调整DC偏移量和偏置以对准测得的(细胞调制的)信号和参考信号。

其中可以同时使用多个检测器和/或滤波器。

其中可以或者通过锁相环或者通过其它手段以受控方式对光强度进行调制，以改善从测量中提取的数据，特别是改善信噪比。

结论

基于本公开中包含的教导，对于(一个或多个)相关领域的技术人员而言将显而易见的是，如何使用除图10中所示以外的数据处理设备、计算机系统和/或计算机体系架构来制造和使用本发明。这可以用除本文描述以外的软件、硬件和/或操作系统实施方式及其组合来实现。

应该理解的是，虽然本文已经说明和描述了(一个或多个)本发明的某些方面，但是权利要求书不限于所描述和示出的部分的特定形式或布置。根据上述教导，可以对(一个或多个)本发明进行修改和变化。因此，应该理解的是，可以以不同于具体描述的方式来实践(一个或多个)本发明。