BRPI0710871A2 - avaliação por fibra ótica de modificação de tecido - Google Patents
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Abstract
Patente de Invenção: "AVALIAçãO POR FIBRA óTICA DE MODIFICAçãO DE TECIDO". A presente invenção refere-se a um método ótico e aparelho que é utilizado para avaliar a presença de modificação de tecido, em particular, para avaliar a ablação de tecido que usa espectroscopia de difusão de luz realizada por meio de fibra (s) ótica (s). A referida técnica permite a detecção da presença de modificação de tecido e proporciona informação de profundidade, tal como, por exemplo, profundidade de uma lesão abladida. O método e o aparelho com o aqui descritos podem ser usados para o monitoramento em tempo real, in vivo, durante procedimentos predeterminados, tais como ablação de tecido cardíaco por razões terapêuticas.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "AVALIAÇÃO POR FIBRA ÓTICA DE MODIFICAÇÃO DE TECIDO".
O governo dos Estados Unidos tem direitos sobre a presente invenção de acordo com o Contrato No. W-7405-ENG-48 entre o Departa- mento de Energia dos Estados Unidos e a Universidade da Califórnia para a operação do Lawrence Livermore National Laboratory.
PEDIDO RELACIONADO
O presente pedido é uma continuação em parte do pedido de número de série 10/260,141 intitulado "Fiber-Optic Evaluation of Cardiac Tissue Ablation", depositado em 17 de Novembro de 2005, que reivindica prioridade a partir do pedido de patente U.S. provisório No. 60/629.166, tam- bém intitulado "Fiber-Optic Evaluation of Cardiac Tissue Ablation," deposita- do em 17 de Novembro de 2004, ambos os quais se encontram aqui incor- porados por referência em sua totalidade.
Antecedentes da Invenção
Campo da Invenção
A presente invenção se refere a diagnóstico médico. Mais parti- cularmente, a presente invenção se refere a configurações de interrogação ótica para investigar modificação de tecido em tempo real durante procedi- mentos médicos.
Descrição da Técnica Relacionada
Há uma série de condições que podem ser direcionadas por meio de destruição de regiões de tecido para alcançar um resultado benéfico para um paciente. A referida destruição de tecido é tipicamente alcançada ao submeter o tecido a condições fora do perfil ambiental necessário para sustentar o tecido vivo. Como um exemplo, cateteres de eletrodo de ablação de tecido cardíaco que podem ser inseridos percutaneamente sob anestesia local na veia femoral, braquial, subclávia, ou veia jugular interna e posicio- nados no coração usando técnicas desenvolvidas por aqueles versados na técnica é realizado para ir de encontro a arritmias cardíacas, por exemplo, fibrilação.
Em geral, sistemas de ablação incluem uma ablação por cateter ou sonda similar dotada de um elemento emissor de energia. O elemento emissor de energia envia energia formando uma lesão no tecido-alvo. Ele- mentos típicos incluem um elemento de ablação de microondas, um elemen- to de ablação criogênico, um elemento de ablação térmico, um elemento de ablação emissor de luz, um transdutor de ultra-som, e/ou um elemento de ablação de radiofreqüência. A ablação por cateter pode ser adaptada para formar uma variedade de lesões tais como lesões lineares ou uma lesão cir- cunferencial. O elemento é conectado a uma fonte de energia que pode ser variada para controlar a formação da lesão.
Embora diversos tipos de cateteres de ablação para vários pro- cedimentos terapêuticos existam atualmente, um ablação por cateter de te- cido cardíaco em particular, é tipicamente realizada usando energia de radio- freqüencia enviada como uma forma de onda contínua, não modulada, sinu- sóide dotada de uma freqüência de cerca de 500 quilo-ciclos por segundo. A maior parte dos referidos sistemas utiliza a temperatura do eletrodo de abla- ção para monitorar modificações do tecido, tal como formação de lesão, e automaticamente ajustar a potência de saída para alcançar uma temperatu- ra-alvo de eletrodo. O conhecimento da temperatura do eletrodo em um campo de ablação particular é útil em determinar se a aplicação de radiofre- qüência produziu a ablação desejada mas não é suficiente para precisamen- te prever as dimensões da lesão criada, em especial a sua profundidade.
Dano térmico é o mecanismo principal de destruição de tecido durante os procedimentos de ablação por cateter por radiofreqüência. A ele- vação da temperatura do cateter pode também resultar em condições não desejáveis, tais como, coagulação do sangue. O desenvolvimento de um coágulo, o qual pode representar um perigo para o paciente (isto é, por meio de um derrame), resulta em um rápido aumento na impedância o que leva a uma redução dramática na densidade da corrente, deste modo limitando o desenvolvimento adicional da lesão. Ademais, o processo de ablação pode também causar calcinação indesejável do tecido e pode gerar evaporação de água no sangue e tecido conduzindo a estouros de microbolhas (isto é, estouros de vapor) durante o procedimento de ablação, que são os resulta- dos de deposição de energia em um coeficiente mais rápido do que o dese- jado. O ajuste automático da potência de saída usando o controle de tempe- ratura de alça fechada foi mostrado reduzir a incidência de desenvolvimento de coágulo, estouros de vapor, e calcinação indesejado, o qual pode tam- bém facilitar o ablação por cateter, por exemplo, ao reduzir o número de ve- zes que o cateter tem que ser retirado do corpo para ter um coágulo e mate- rial chamuscado removido da ponta do eletrodo.
Apesar do aprimoramento da tecnologia de corrente, o sistema de feedback em tempo real e o método relativo à condição (por exemplo, a criação de lesões nas dimensões lateral e axial) do campo de tratamento além da formação de coágulo, estouros de vapor, e calcinação durante abla- ção por cateter dentro do corpo é atualmente oferecido.
Assim, existe uma necessidade para métodos e instrumentação para principalmente proporcionar feedback em tempo real durante os referi- dos procedimentos de modo a determinar a formação de lesão, dimensão física, a formação de tecido calcinado, estouros de vapor, e sangue coagu- lado em torno de um predeterminado cateter de ablação ou instrumento en- doscópico para qualquer procedimento determinado, médico ou outro que seja. A presente invenção está direcionada à referida necessidade.
Sumário da Invenção
Assim, a presente invenção está direcionada a um método es- pectroscópico para exame em tempo real de tecido biológico que inclui: des- dobrar uma ferramenta de diagnóstico e/ou tratamento em, dentro, ou próxi- mo de um campo de tecido predeterminado; direcionar a ferramenta de di- agnóstico e/ou tratamento para modificar um ou mais componentes de tecido localizados no campo de tecido; proporcionar um ou mais condutos óticos predeterminados adaptados para direcionar uma fonte de radiação de inter- rogação no campo de tecido e um ou mais condutos óticos predeterminados adaptados para receber uma radiação de difusão retrógrada predeterminada induzida a partir do campo de tecido resultando a partir da radiação de inter- rogação direcionada; e medir antes, durante, ou após a etapa de modifica- ção, um ou mais espectros de difusão de luz elástica NIR resultando a partir da radiação de difusão retrógrada NIR induzida para avaliar em tempo real, uma formação de lesão, a profundidade de penetração da lesão, a área de seção transversal da lesão no tecido, reconhecimento de calcinação, reco- nhecimento de uma formação de coágulo, diferenciação de tecido abladido em relação a tecido saudável, e/ou reconhecimento de evaporação de água no sangue e tecido conduzindo a estouros de vapor.
Outro aspecto da presente invenção proporciona uma ferramen- ta de tratamento e/ou diagnóstico que pode ser configurado com disposições de fibra ótica para proporcionar análise em tempo real da formação de le- sões, profundidade de penetração de uma lesão, a área de seção transver- sal de uma lesão no tecido, reconhecimento de calcinação, reconhecimento da formação de coágulo, diferenciação de tecido abladido em relação a teci- do saudável, e/ou reconhecimento de evaporação de água no sangue e teci- do conduzindo a estouros de vapor.
Assim, a presente invenção proporciona disposições óticas e métodos, capazes de direcionar predeterminada radiação espectral e capa- zes de proporcionar informação espectral recebida e analisada para a de- terminação e quantificação de tecido normal ou modificado. Aplicações in- cluem a avaliação de parâmetros de tecido durante ablação cardíaca, assim como avaliação de propriedades de tecido tais como a formação de placa, espessura da artéria, e tecido de cicatrização.
Breve Descrição dos Desenhos
Os desenhos anexos, os quais são incorporados e constituem uma parte da especificação, ilustram modalidades específicas da presente invenção e, junto com a descrição geral da presente invenção oferecida aci- ma, e a descrição detalhada das modalidades específicas, servem para ex- plicar os princípios da presente invenção.
A figura 1(a) mostra um diagrama simplificado de um sistema de avaliação de fibra ótica da presente invenção.
A figura 1(b) mostra outro exemplo da disposição de avaliação de fibra ótica da presente invenção.
A figura 1(c) mostra outra disposição benéfica de avaliação de fibra ótica da presente invenção.
A figura 2(a) mostra uma implementação de fibra ótica genérica dentro de um cateter de tratamento.
A figura 2(b) mostra uma modificação benéfica da disposição de fibra dentro de um cateter de tratamento.
A figura 3(a) mostra a detecção em tempo real de mudanças de intensidade durante o tratamento de ablação por cateter.
A figura 3(b) mostra um espectro de monitoramento em tempo real para 5 diferentes profundidades de ablação.
A figura 4 ilustra a relação entre profundidade e perfil espectral usando como um marcador, a inclinação do perfil após uma adaptação linear do perfil entre 730 nm e 900 nm.
A figura 5(a) ilustra a detecção em tempo real de formação de coágulo durante tratamento de ablação por cateter a partir das mudanças características no perfil espectral detectado.
A figura 5(b) ilustra a detecção em tempo real de calcinação durante o tratamento de ablação por cateter. Descrição detalhada da presente invenção
Com referência agora aos desenhos, as modalidades específi- cas da presente invenção são mostradas. A descrição detalhada das moda- lidades específicas, junto com a descrição geral da presente invenção, serve para explicar os princípios da presente invenção.
A não ser que de outro modo indicado, os números que expres- sam quantidades de ingredientes, constituintes, condições de reação e as- sim por diante usados na especificação e reivindicações devem ser entendi- dos como sendo modificados pelo termo "cerca de". Assim, a não ser que indicado o contrário, os parâmetros numéricos determinados na especifica- ção e reivindicações anexas são aproximações que podem variar depen- dendo das propriedades desejadas que se deseja obter pelo objetivo aqui apresentado. Ao menos, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina de equivalentes do âmbito das reivindicações, cada parâmetro nu- mérico deve pelo menos ser construído na luz dos números dígitos signifi- cantes reportados e pela aplicação de técnicas de arredondamento comuns. Não obstante que as faixas numéricas e os parâmetros que determinam o amplo escopo dos objetivos aqui apresentados serem aproximações, os va- lores numéricos determinados nos exemplos específicos são reportados o mais precisamente possível. Qualquer valor numérico, entretanto, inerente- mente contém determinados erros necessariamente resultantes do desvio padrão encontrado em suas respectivas medições de teste. Descrição Geral
O aparelho e os métodos, como descritos aqui, permitem a qua- lificação em tempo real e a quantificação de componentes de tecido, com freqüência durante tratamento de ablação por cateter de predeterminados componentes de tecido, tais como o coração. Ao utilizar as técnicas descri- tas da presente invenção, formação de lesão, profundidade de penetração da lesão, área de seção transversal da lesão no tecido, reconhecimento de calcinação, reconhecimento da formação de coágulo, diferenciação de tecido abladido em relação a tecido saudável, e reconhecimento de evaporação de água no sangue e tecido conduzindo a microbolhas (isto é, formação de ex- plosões de vapor) são beneficamente permitidos.
As modalidades benéficas de ablação por cateter da presente invenção são com freqüência configuradas com um conduto ótico, isto é, fibras óticas ou feixes de fibras dispostos dentro do cateter a partir da extre- midade proximal para cerca da extremidade distai. O sistema de coleta e detecção pode incluir qualquer um dos meios óticos para a coleta, por e- xemplo, elementos óticos de refração e de reflexão, filtragem, por exemplo, filtros de chanfradura, filtros passa-faixa, filtros de borda, etc. e/ou dispersão espectral (por exemplo, usando por exemplo, espectrógrafos predetermina- dos) de espectros polarizados recebidos e com freqüência não-polarizados induzidos de modo a capturar, e assim melhor quantificar e qualificar a in- formação espectral dos componentes de tecido com freqüência sofrendo modificação. Os detectores em si com freqüência incluem dispositivos aco- plados carregados (CCDs), (por exemplo, CCDs dianteiros e traseiros ilumi- nados, CCDs resfriados a nitrogênio líquido, CCDs de amplificação em chip) mas podem também incluir fotodiodos, fotomultiplicadores, analisadores es- pectrais de múltiplos canais, detectores de estrutura bidimensional, detecto- res de múltiplas estruturas, ou qualquer meio equivalente para proporcionar aquisição, com freqüência aquisição digitalizada, de um ou mais espectros.
Durante a modificação do tecido, tal como, mas não limitado a, ablação crio ou térmica de tecido, um operador pode obter informação de feedback de tempo real sobre o campo sofrendo modificação. Ao monitorar a intensidade (com freqüência de cerca de ou maior do que uma mudança de duas vezes na intensidade do pico) de espectros NIR recebidos de disper- são de luz elástica entre cerca de 600 nm e cerca de 1500 nm, um operador pode detectar a instalação assim como rastrear o progresso de ablação de tecido.
Ademais, a intensidade relativa do componente desviado para o vermelho do perfil espectral aumenta como uma função da profundidade da ablação no tempo e energia térmica depositada. Assim, as mudanças no perfil espectral podem ser usadas para avaliar a profundidade da lesão. Em um método simplificado de análise de mudanças em um perfil espectral, um operador pode usar a inclinação dos espectros recebidos (isto é, definidos pelos coeficientes de predeterminadas faixas espectrais dos espectros rece- bidos, tais como a proporção de 730 nm sobre os 910 nm parte do espectro dos espectros recebidos desviados para o vermelho) para perfil de profundi- dade usando métodos de calibração apropriados conhecidos daqueles ver- sados na técnica. A referida disposição benéfica permite ao usuário extrapo- lar profundidades de ablação adiante do ponto de profundidades de penetra- ção do comprimento de onda de iluminação direcionada. Outros aspectos dos espectros recebidos podem ser utilizados para monitorar calcinação, coágulo, e/ou formação de explosões de vapor em virtude de mudanças ca- racterísticas observadas como mostrado abaixo na presente invenção.
Assim, a partir da referida informação, operadores ou direções acionadas por programas automáticos através das operações de alça fecha- da podem determinar o tempo de exposição e/ou terminar um procedimento, ou aumentar ou diminuir a energia enviada ao campo como necessário para um efeito desejado (por exemplo, para maior formação de lesão em uma profundidade desejada), ou detectar a formação de calcinação, coágulo, ou a formação de estouros de vapor ou determinar se uma aplicação de energia de ablação falhou para alcançar uma modificação de tecido desejada.
Assim, a presente invenção proporciona métodos e aparelho para a detecção rápida, in vivo e avaliação de componentes de tecido modi- ficado. Em particular, a presente invenção proporciona técnicas de inspeção de dispersão de luz elástica próxima do infravermelho (NIR) (isto é, espec- tros dispersados de luz elástica entre cerca de 600 nm e cerca de 1500 nm) e disposições óticas, com freqüência configuradas com modalidades de a- blação por cateter, como é conhecido por aqueles versados na técnica, para monitorar em tempo real, componentes humanos de tecido que sofrem modi- ficação de tecido ou por simples análise de sonda. Aspectos benéficos de utilização de NIR como um meio de análise quando acoplado a sondas como discutido aqui, incluem, mas não são limitados a:
. profundidades de penetração de cerca de uns poucos centíme- tros dentro de componentes de tecido-alvo;
. minimizada influência pelo sangue em virtude de baixa absorção;
. tecnologia econômica incorporada;
. sem perigo para o operador ou o paciente;
. informação proporcionada de modo não invasivo a partir da superfície assim como abaixo da superfície do tecido;
. métodos de fibra ótica que podem ser facilmente incorporados em diversos dispositivos para direcionar predeterminadas faixas espectrais de iluminação assim como receber feedback em tempo real a partir de locais remotos que estão sobre tratamento.
Descrição Específica
Voltando agora aos desenhos, diagramas que ilustram modali- dades básicas exemplificativas dos sistemas construídos de acordo com a presente invenção são mostrados nas Figuras 1(a) - 1(c). Os referidos sis- temas, designados em geral pelo número de referência 10, são com mais freqüência automatizados por um meio de análise, tais como um programa software 16, baseando-se em um meio de análise de controle 18 (por exem- plo, firmware de computador (ROM's, EPROM's) e meio computacional inte- grado, de armazenamento, etc., meio de circuito, tais como, mas não Iimita- dos a, circuitos integrados de grande escala LSIC (LSIC), circuitos integra- dos de muito grande escala (VLSIC), e estruturas de porta campo programá- veis (FPGA's)), os quais são operacionalmente acoplados a cada compo- nente no sistema 10 por predeterminadas linhas de comunicação rígidas ou sem fio (não mostradas) tais como, USB ou cabos RS232. Os referidos mei- os de programas, meios de firmware, e outros meios de circuitos integrados podem proporcionar a filtragem, o armazenamento e as manipulações com- putacionais que são desejados para o presente pedido. As referidas linhas de comunicação podem ser construídas e dispostas para permitir a troca de informação entre o meio de análise 18 e os componentes do sistema como mostrado nas Figuras 1(a) - 1(c) para efetuar a operação em uma seqüên- cia prescrita sob a direção de um operador ou um predeterminado conjunto de instruções programadas para transferir informação espectral ao meio de análise 16 para armazenamento e análise imediata durante os procedimen- tos operacionais.
O sistema 10 também inclui uma fonte de radiação eletromagné- tica 2, como mostrado na figura 1(a) e na figura 1(b), para iluminação dos componentes de tecido-alvo. Pelo fato de que a presente invenção utiliza técnicas de dispersão de luz NIR e em algumas disposições de dispersão de luz NIR polarizada de modo a determinar e quantificar a modificação de teci- do, por exemplo, de uma região abladida de um coração, na medida em que a referida fonte de radiação com freqüência inclui emissão de comprimentos de onda maior do que cerca de 250, com freqüência uma fonte de luz laser monocromática operando em comprimentos de onda de cerca de 1500 nm, mas com mais freqüência a partir de cerca de 600 nm a cerca de 970 nm em comprimentos de onda, ou a partir de qualquer fonte não coerente, de banda larga e/ou fonte coerente capazes de serem integradas na presente inven- ção de modo a delinear as diferenças na absorção e dispersão em compo- nentes humanos de tecido e para proporcionar profundidade de penetração média de fóton de cerca de 1 cm. Em particular, as referidas fontes podem incluir as fontes de banda larga (por exemplo, lâmpadas incandescentes, lâmpadas de arco, LEDs de banda larga), diodos emissores de luz espec- tralmente estáveis de banda estreita (LEDs), fontes de fluorescência de ban- da estreita, fontes óticas sintonizáveis (por exemplo, um oscilador paramétri- co ótico, Iasers de coloração, ou uma fonte de xenônio acoplada a um mo- nocrômetro controlado por computador), Iasers estáveis de banda estreita, sistemas Nd:Yag triplicados, etc., todos os quais são capazes de emitir fai- xas espectrais predeterminadas filtradas ou de outro modo para interagir com os componentes de tecido desejados (não mostrados), de modo a indu- zir a informação espectral dispersada NIR desejada.
As referidas fontes de radiação 2 podem ser configuradas com sonda/cateter 4 por meio de um ou mais condutos óticos operacionalmente acoplados, por exemplo, guias de ondas ocos, guias de luz, fibra(s) 8, etc., com freqüência fibras óticas de núcleo grande (isto é, fibras multimodais) ou fibras adequadamente projetadas com predeterminados índices de fibra e perfis neutralizadores, extremidades de fibra afuniladas e/ou configurações de cavidades especiais (por exemplo, alças de dobra frouxa), etc. para man- ter as propriedades de polarização para predeterminadas aplicações, tais como quando se deseja informação de dispersão de luz de diferencial elásti- co a partir de um componente de tecido-alvo.
As referidas técnicas diferenciais de dispersão de luz que podem também ser utilizadas na presente invenção são de modo similar discutidas e descritas na patente U.S. No. US7016717 B2, intitulada "Near-lnfrared Spectroscopic Tissue Imaging In Medicai Applications," por Demos et al., a descrição da qual é aqui incorporada por referência em sua totalidade. As- sim, polarização cruzada e a análise de normalização associadas a opera- ções interespectros, tais como, mas não limitado a, subtração entre um ou mais predeterminados espectros recebidos ou divisão entre predeterminadas faixas espectrais de um espectro recebido proporciona informação sobre as propriedades de tecido resultando de um ou mais respectivos comprimentos de onda de iluminação de sonda. Adicionalmente, as medições de intensida- de de luz de dispersão elástica NIR incorporadas aos componentes dos teci- dos modificados durante os procedimentos de tratamento, com freqüência durante o tratamento de ablação por cateter, usando predeterminada espec- trometria de luz de comprimento de onda de cruzado-polarizado, também pode proporcionar informação para o mapeamento da lesão, determinação e quantificação de formação da lesão.
Uma outra disposição benéfica, uma fonte(s) de radiação ele- tromagnética(s) habitual(is) 3, como genericamente mostrado na figura 1(c), pode ser configurada junto com ou em substituição de uma fonte de banda larga, como discutido acima, para proporcionar níveis de potência desejada direcionada de pelo menos cerca de 1 μW em uma ou mais faixas espec- trais/comprimentos de onda de cerca de 1500 nm, mas com mais freqüência a partir de cerca de 600 nm a cerca de 970 nm em comprimentos de onda, a cerca da extremidade distai da sonda/cateter 4 por meio de fibra(s) ótica(s) 8. Um exemplo de fonte(s) de radiação eletromagnética(s) habitual(is) 3 po- de incluir, mas não é limitado a um ou mais lasers de diodo comercial coe- rente substancialmente compactos dispostas com os desejados largura de banda espectral, níveis de potência, e geometrias, para iluminação de prede- terminados componentes de tecido para induzir radiação de dispersão elás- tica NIR entre cerca de 600 nm e cerca de 1500 nm.
Com a iluminação dos componentes de tecido desejados a partir de cerca da extremidade distai da sonda/cateter 4, por meio de fibra(s) óti- ca(s) 8, uma ou mais fibras óticas adicionais 9 (por exemplo, uma ou mais fibras multimodais de grande núcleo, fibras de manutenção de polarização, etc.) são adicionalmente configuradas para coletar informação de retro dis- persão elástica NIR em cerca da extremidade distai da sonda/cateter 4 indu- zida pela fonte de luz 2 ou fonte de luz 3, como mostrado nas Figuras 1(a) - (c).
Deve ser apreciado que as modalidades de fibra ótica (isto é, fibras mostradas pelos números de referência 8 e 9, como mostrado nas Fi- guras 1(a) - (c)), e como descrito aqui, podem ser configuradas com qual- quer sonda, tal como, uma sonda portátil para investigação tópica da modifi- cação de tecido e deve ser observado que as referidas modalidades de fibra podem ser adaptadas com elementos óticos de aumento com relação à sua capacidade de enviar e coletar luz para e a partir de múltiplos locais de mo- do a acomodar a interrogação de tecido das posições do cateter a partir de cerca de uma normal (isto é, 90 graus) a cerca de uma configuração paralela (isto é, 90 graus a partir da normal) com o tecido interrogado. Os referidos elementos óticos de aumento podem incluir, microlentes, espelhos, lentes de índice graduado, elementos óticos de difração e outros elementos de au- mento de desempenho como é conhecido na técnica.
Como outra disposição benéfica, configurações de fibra ótica podem ser dispostas com a sonda, tais como, por exemplo, qualquer uma de âmbito rígido utilizada durante cirurgia endoscópica e/ou qualquer uma dos escopos flexíveis em geral reservados para exames diagnósticos e biópsias de cavidades e/ou estruturas de corpo tubular, por exemplo, o trato intestinal superior sendo examinado com um gastroscópio. Embora as configurações óticas da presente invenção possam ser adaptadas com qualquer uma das ferramentas de tratamento e/ou diagnósticos atualmente no mercado, com mais freqüência, entretanto, as modalidades de fibra ótica da presente in- venção possibilitam o acoplamento com qualquer dispositivo de ablação ci- rúrgica utilizado para o tratamento dos componentes de tecido, tais como, componentes de tecido do coração, próstata, e fígado. Variações exemplifi- cativas dos referidos dispositivos de ablação cirúrgica são descritos na Pa- tente U.S. N- 6.522.930 a descrição da qual se encontra aqui incorporada por referência e como discutido no pedido de número de série 10/260,141 intitulado "Fiber-Optic Evaiuation of Cardiac Tissue Ablation," também incor- porada por referência em sua totalidade.
A radiação dispersada desejada a partir dos componentes de tecido, como direcionada pelos condutos óticos (por exemplo, fibras óticas 9) pode ser filtrada através de um ou mais componentes óticos (não mostra- dos), tais como, filtros de borda, filtros de passagem de banda, filtros de po- larização, prismas, e/ou filtros de chanfradura, etc. Modalidades benéficas, entretanto, podem simplesmente incluir um único espectrógrafo 12, como mostrado na figura 1(a), ou, um ou mais espectrógrafos 12', como mostrado na figura 1(b), (três são mostrados para maior simplicidade), tais como quando se utiliza as modalidades de cateter que são dispostas para propor- cionar informação para espectrógrafos predeterminados para informação angular detalhada de um campo tratado.
Os referidos espectrógrafos (observar: espectrógrafos, espec- trômetros, e analisadores de espectro são usados intercambiavelmente) com freqüência incluem analisadores de espectro ótico, tais como, analisadores de espectro bidimensionais, analisadores de espectro simples ou de linha curva simples, (isto é, um analisador de espectro de múltiplos canais 13), para proporcionar, por exemplo, informação espectroscópica de seção transversal varrida de um tratado ou um pré-campo de tratamento. Espec- trômetros de imagem de transformação de Fourier ou outros dispositivos referidos para permitir que bandas desejadas e/ou componentes polarizados de radiação eletromagnética a partir dos componentes de tecido (não mos- tradas) pode também ser usados para dispersar e analisar o espectro recebido.
Um detector 14, como mostrado nas Figuras 1(a), ou uma plura- lidade de detectores, como mostrado na figura 1(b), (um detector não é mostrado na figura 1(c) para simplicidade) e como discutido acima, com freqüência incluem dispositivos acoplados carregados (CCDs), (por exemplo, CCDs dianteiros e traseiros iluminados, CCDs resfriados a nitrogênio líquido, CCDs de amplificação em chip) mas podem também incluir fotodiodos, foto- multiplicadores, detectores de estrutura bidimensional, um detector de múlti- plas estruturas, ou qualquer meio equivalente de aquisição, com freqüência aquisição digitalizada, de um ou mais espectros.
O software de sistema de controle 16, que pode ser benefica- mente automatizado, com freqüência inclui uma interface gráfica de usuário (GUI) configurada a partir do Visual Basic, MATLAB®, LabVIEW®, Visual C++, ou qualquer linguagem programável ou ambiente de programação de programa especializado para permitir a facilidade de operação quando se realiza análise por sonda, mas com mais freqüência, análise por sonda du- rante tratamento de ablação por cateter de predeterminados campos, tais como, em predeterminados campos do coração. LabVIEW® e/ou MATLAB® em particular, é especificamente projetado para o desenvolvimento de apli- cações de controle de instrumento e facilita a criação de interface de usuário rápido e é particularmente benéfica como uma aplicação a ser utilizada co- mo uma modalidade de programa especializado quando desejado. Os um ou mais espectros recebidos são então capturados e armazenados pelo meio de análise 18 para armazenamento e análise imediata durante os procedi- mentos operacionais, o que permite então que um operador efetue as mu- danças desejadas, por exemplo, para o tempo do procedimento de tratamento.
A figura 2(a) mostra uma modalidade básica do cateter da pre- sente invenção, em geral designada com o número de referência 20, para o monitoramento em tempo real de, por exemplo, ablação de tecido durante tratamento de predeterminados órgãos, tais como, mas não limitado a, o fí- gado, próstata, e coração (por exemplo, a ablação cardíaca por cateter (por exemplo, modalidades de cateteres capazes de serem guiados ou com fio guia) inseridos usando, por exemplo, uma abordagem aórtica transseptal ou retrógrada em predeterminadas seções do coração para abladir, em alguns casos, trajetos acessórios. As configurações óticas configuradas com a refe- rida modalidade de cateter, ou qualquer uma das disposições aqui descritas, podem incluir elementos óticos comercialmente oferecidos, como conhecido por aqueles versados na técnica, ou elementos óticos habituais para enviar e/ou coletar predeterminados espectros de luz a partir de múltiplos locais sobre a extremidade distai dos referidos cateteres.
Quando utilizado com modalidades de ablação por cateter, o cateter 22 pode ser avançado para dentro da região-alvo, onde um elemento de ablação designado (não mostrado) do cateter 22 pode ser energizado por meios conhecidos na técnica de modo a formar, por exemplo, uma lesão 23 no tecido circundante 28. Quando utilizado da maneira referida, o cateter 22 com freqüência inclui uma ou mais fibras de iluminação 26 (uma mostrada para maior simplicidade) e uma ou mais fibras de coleta 24 (mais uma vez uma mostrada para maior simplicidade), como mostrado na figura 2(a), per- correndo a partir de cerca da extremidade distai para a extremidade proximal do cateter 22 de modo a direcionar comprimentos de onda de iluminação e coletar radiação desejada (como mostrado com setas direcionais) respecti- vamente antes, durante ou após a aplicação de energia de ablação.
Como uma modalidade benéfica, predeterminada radiação de iluminação de pelo menos cerca de 250 nm e até cerca de 1500 nm, mas com mais freqüência radiação a partir de cerca de 600 nm a cerca de 970 nm, a partir de uma ou mais fibras de iluminação 26 configuradas sobre a extremidade distai do cateter 22 é direcionada substancialmente ao longo da mesma direção com o cateter 22 (direção denotada pela letra Z e como mos- trado com a seta direcional). A referida radiação direcionada é recebida pe- los componentes de tecido, tais como tecido normal, tecido não normal, além de componentes de tecido modificados, tais como lesão 23 ao longo de um ângulo de cone de emissão de fibra(s) de iluminação 26 ou com intensida- des de iluminação como produzidas por elementos óticos de aumento adap- tados, tais como, mas não limitados a, microlentes, espelhos, lentes de índi- ce graduado, elementos óticos de difração e outros elementos de aumento de desempenho de fibra como é conhecido na técnica de modo a induzir luz dispersada elástica NIR em uma geometria de difusão retrógrada.
Com a referida radiação produzida por radiação retrógrada, uma ou mais fibras de coleta 24 configuradas com cateter 22 recebe uma prede- terminada porção da radiação dispersada de luz elástica NIR induzida a par- tir do tecido sondado e um ponto de recebimento (denotado como P1 na Fi- gura, 2(a)), lateralmente removido a partir do ponto emissor de uma ou mais fibras de iluminação 26, (denotadas como P como mostrado na figura 2(a)). A referida radiação induzida é então direcionada pelas fibras(s) de coleta 24 para os compartimentos de análise espectral e detector como ilustrado nas Figuras 1(a) - (c) como detalhado acima.
Os detectores, como mostrados e discutidos acima com relação às Figuras 1 (a) - (c), transformam um sinal fotométrico em um sinal elétrico. O sinal elétrico é capturado por um circuito eletrônico (não mostrado) e é convertido em uma forma digital com conversores convencionais analógi- co/digital como conhecido e entendido por aqueles versados na técnica. O sinal digital é então digitalmente pré-processado por processamento de sinal digital que se encontram, por exemplo, no meio de análise 18, como mostra- do nas Figuras 1(a) - (c), e a informação é armazenada na memória. A in- formação pode ser avaliada por meio de análise 18, ou por um ou mais dis- positivos de computação externos adicionais (não mostrados) para análise adicional, e apresentado aos usuários através de uma interface gráfica de usuário por meio de um programa projetado ou comercial, como descritos aqui.
Um resultado surpreendente e inesperado durante o procedi- mento de ablação são as características de mudança no espectro recebido, o que permite a detecção e a determinação dos efeitos térmicos deletérios (isto é, por meio de intensidade e/ou mudanças características no espectro recebido) resultando a partir da calcinação, formação de estouros de vapor, e coágulo. O operador pode usar as referidas informações para aumentar ou diminuir a energia enviada ao campo de modo a controlar a profundidade final da lesão e ainda evitar os efeitos térmicos deletérios observados, ou terminar o procedimento de ablação todo junto.
Embora a referida disposição, como mostrado na figura 2(a) seja benéfica, deve ser apreciado que as fibras de exemplo (isto é, fibras 24 e 26) usadas para direcionar os componentes de radiação desejados podem também ser acopladas externas (não mostradas) ao cateter 22. Na referida disposição não acoplada, as fibras 24 e 26 não estão diretamente objetivan- do o tecido 28 sob o cateter 22 e assim, a referida disposição é designada para registrar a presença do tecido abladido (por exemplo, a lesão 23) na medida em que a mesma se expande em tempo para fora a partir do ponto de contato com o elemento de energia de ablação do cateter 22 e permite a facilidade de operação por não ter que abertamente modificar as modalida- des de cateter existentes. Como um resultado, há um tempo de retardo a partir do ponto de início da ablação para o tempo em que a ablação será detectada pelos métodos de análise espectroscópicas da presente invenção quando usando a referida disposição.
A figura 2(b) mostra uma variação da modalidade de cateter da figura 2(a) e é em geral designada com o número de referência 20'. A refe- rida disposição, mais uma vez, pode incluir diversas sondas, tais como, mas não limitado, ao cateter 22 utilizado para os procedimentos de ablação e modificados de acordo com a descrição aqui apresentada. Como ilustrado, uma ou mais fibras 30 podem mais uma vez ser usadas para a coleta en- quanto uma ou mais fibras 26 podem ser usadas para enviar a iluminação.
Na referida nova modalidade, entretanto, uma ou mais fibras adicionais 27 podem ser configuradas com cateter 22 para sondar (isto é, iluminar) o teci- do, tal como uma lesão formada ou uma lesão em formação 23 no caso on- de o cateter é usado para abladir o tecido em um ângulo diferente do normal à superfície do tecido 28. A presença de uma fibra de coleta adicional 31 não em contato com o tecido 28 pode também ser adicionada por modificação para permitir uma modalidade de cateter, como mostrada pelo exemplo na figura 2(b), para sondar a formação de coágulo, estouros de vapor, e/ou calcinação na área circundando o cateter que não está em contato direto com o tecido 28 e permite a avaliação da orientação do cateter com relação à superfície do tecido. Uma disposição exemplificativa avançada envolve uma pluralidade de fibras alternadas como iluminação e/ou coleta de luz dis- persada em uma predeterminada seqüência, de modo a permitir uma avalia- ção ainda mais precisa das características de ablação e do ambiente circun- vizinho do cateter (formação de coágulo, estouros de vapor, calcinação, etc.).
A figura 3(a) mostra dados experimentais de cerca de um au- mento de duas vezes (denotado pela seta direcional) em uma intensidade da dispersão retrógrada de luz durante a ablação de tecido. O referido resultado é exemplificado com espectros de tecido normal 32 expostos a potências de ablação de 7W por 20 segundos 34 e subseqüentemente 10W por 120 se- gundos 36. A referida mudança de intensidade pode ser utilizada, como um exemplo, para detectar a formação de explosões de vapor (microbolhas) re- sultando do aquecimento dos fluidos do tecido circundante.
A figura 3(a) mostra também uma mudança de inclinação do perfil espectral em direção dos comprimentos de onda mais longos (isto é, em cerca de uma faixa de 900 nm) (denotada pela seta direcional mais cur- ta) em virtude dos tempos de exposição de ablação e energia térmica depositada.
A figura 3(b) mostra a inclinação do espectro de lesões diferen- temente dimensionadas monitoradas durante a formação de lesão por abla- ção com diferentes profundidades finais. Assim, a figura 3(b) mostra a incli- nação com relação ao tempo para 5 diferentes ablações que resultaram de lesões dotadas de profundidades de cerca de 1 mm (40), 2 mm (42), 4 mm (44), 6 mm (46), e 8 mm (48). Deve ser apreciado a partir do referido conjun- to de dados experimentais que os diferentes coeficientes pelos quais a incli- nação está mudando depende dos ajustes de potência do cateter. A partir dos dados referidos, se pode extrair o coeficiente de ablação de tecido uma vez que a inclinação está relacionada à profundidade da lesão. Isto pode ser particularmente importante para lesões mais profundas onde a medição dire- ta da profundidade usando as fibras pode ser impossível. Mais especifica- mente, a medição da inclinação pode proporcionar resultados precisos para profundidades de lesão de cerca de 10 mm em tecido cardíaco humano. En- tretanto, ao se medir o coeficiente de ablação de tecido durante os iniciais 6 mm, se pode extrapolar o tempo de ablação necessário para criar lesões de qualquer profundidade.
A figura 4 ilustra a relação substancialmente linear entre profun- didade e perfil espectral usando como um marcador, a inclinação do perfil após uma adaptação linear do perfil entre 730 nm e 900 nm. Para definir uma inclinação medida exemplificativa, a proporção da intensidade espectral a 730 nm sobre aquela a 910 nm é traçada a partir de predeterminados es- pectros recebidos a partir de tecido de coração bovino durante um procedi- mento de ablação para uma lesão particular criada. Então, valores de incli- nação adicionais para diferentes lesões criadas usando diferentes tempos de ablação e ajustes de potência resultando em diferentes profundidades de lesão são adicionados ao gráfico geral, como mostrado na figura 4. Assim, a figura 4 resume os resultados experimentais que mostram a profundidade do tecido abladido e da inclinação correspondente do perfil espectral que acompanha. Os referidos resultados mostram claramente uma relação qua- se linear entre os dois parâmetros para a profundidade de lesão até cerca de 6 mm.
A figura 5(a) ilustra a detecção em tempo real de formação de coágulo durante o tratamento de ablação por cateter a partir das mudanças características no perfil espectral detectadas enquanto a figura 5(b) ilustra a detecção em tempo real da calcinação durante o tratamento de ablação por cateter. Assim, a figura 5(a) mostra um espectro de tecido normal 60 e a presença de duas profundidades espectrais 66 em um espectro recebido 62, indicando a presença de dois picos de absorção associados à presença de coágulo. A figura 5(b) mostra um espectro de tecido normal 70 e um espec- tro subseqüente 72 na presença de calcinação. A partir dos resultados da figura 5(b), como utilizado pelos métodos e diversos aparelho da presente invenção, a calcinação tende a exibir intensidades da luz dispersada a 730 nm que é mais baixo do que a 910 nm (isto é, para a calibração espectral usada durante o referido experimento). Isto leva a um valor de exemplo es- timado da inclinação inferior a 1. Os valores absolutos da inclinação mostra- da acima são relativamente arbitrários. Os referidos vêm do fato de que os espectros registrados não foram corrigidos para a resposta do instrumento nem para o perfil espectral da luz branca usada para iluminação. Portanto, embora todas as tendências e comportamentos qualitativos descritos acima sejam válidos, os valores absolutos das inclinações e das intensidades rela- tivas dos espectros em diferentes comprimentos de onda precisam ser ajus- tados para se levar em consideração a resposta do instrumento e o espectro da luz de iluminação de entrada.
Assim, a presente invenção utiliza principalmente a dispersão de luz NIR para proporcionar informação a cerca de predeterminadas proprie- dades de tecido antes de, assim como durante determinados procedimentos terapêuticos predeterminados. Em particular, com relação aos procedimen- tos de ablação, a presente invenção pode proporcionar informação com re- lação à formação de lesão, profundidade de penetração da lesão, área de seção transversal da lesão no tecido, reconhecimento de calcinação, reco- nhecimento da formação de coágulo, diferenciação de tecido abladido em relação ao saudável, doente, e/ou tecido anormal, e reconhecimento de eva- poração de água no sangue e tecido conduzindo a microbolhas (isto é, for- mação de explosões de vapor) são beneficamente permitidos.
As requerentes estão proporcionando a presente descrição, que inclui desenhos e exemplos de modalidades específicas, para proporcionar uma representação ampla da presente invenção. Diversas mudanças e mo- dificações dentro do espírito e escopo da presente invenção se tornarão a- parentes daqueles versados na técnica a partir da descrição e pela prática da presente invenção. O escopo da presente invenção não pretende ser limi- tado às formas particulares descritas e a presente invenção cobre todas as modificações, equivalentes, e alternativas que se insiram dentro do espírito e escopo da presente invenção como definido pelas reivindicações.
Claims (39)
1. Método espectroscópico, para exame em tempo real de tecido biológico, compreendendo: usar uma ferramenta de diagnóstico e/ou de tratamento em, den- tro ou próximo de um campo de tecido predeterminado, em que o referido campo de tecido compreende pelo menos um tecido selecionado a partir de: tecido modificado, tecido pré-tratado, e um tecido que se submete à modifi- cação; proporcionar um ou mais condutos óticos predeterminados adap- tados para direcionar uma fonte de radiação de interrogação no referido campo de tecido predeterminado e um ou mais condutos óticos predetermi- nados adaptados para receber e induzir radiação de difusão retrógrada pre- determinada a partir do referido campo de tecido predeterminado resultando a partir da referida radiação de interrogação direcionada; e medir um ou mais espectros de difusão de luz elásticos resul- tando a partir da radiação de difusão retrógrada induzida para avaliar em tempo real, uma lesão anormal, uma formação de lesão, a profundidade de penetração da referida lesão, uma área de seção transversal da referida le- são no tecido, o reconhecimento de uma calcinação, o reconhecimento da formação de um coágulo, a diferenciação de um tecido abladido a partir de um tecido saudável ou anormal e/ou o reconhecimento de água evaporada no sangue e no tecido que leva a estouros de vapor.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que um aumen- to relativo na intensidade e um componente deslocado para o vermelho do referido espectro medido é utilizado para monitorar o tempo real do referido tecido modificado e o referido tecido que se submete à modificação.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que uma taxa de uma ou mais mudanças espectrais resultando a partir do referido espec- tro medido permite a extrapolação de uma profundidade de ablação de cerca de 1 cm.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que uma taxa de um ou mais mudanças espectrais resultando a partir do referido espectro medido permite a extrapolação do tecido normal.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que uma taxa de uma ou mais mudanças espectrais resultando a partir do referido espec- tro medido permite a extrapolação do tecido normal.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que uma ou mais mudanças espectrais do referido espectro medido indica a presença de tecido anormal.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a mudança espectral medida do referido espectro medido é utilizada para detectar es- touros de vapor.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o referido espectro medido compreende regiões de absorção características de modo a detectar a formação de coágulo.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o referido espectro medido compreende regiões de absorção características de modo a detectar a formação de calcinações.
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a referida fonte de radiação de interrogação compreende uma região espectral entre cerca de 600 nm e cerca de 1500 nm.
11. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a referida radiação de difusão retrógrada compreende uma região espectral entre cer- ca de 600 nm e cerca de 970 nm.
12. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o referido conduto ótico compreende fibras óticas e feixes de fibras óticas.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, em que as referi- das fibras óticas e os referidos feixes de fibras óticas compreendem fibras de manutenção de polarização.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12, em que as referi- das fibras óticas e os referidos feixes de fibras óticas não em contato direto com tecido são dispostos em um ângulo predeterminado de modo a sondar a formação de coágulo, estouros de vapor, e/ou calcinação na área circun- dando uma região modificada.
15. Método, de acordo com a reivindicação 12, em que as referi- das fibras óticas e os referidos feixes de fibras óticas não em contato direto com tecido são dispostos em um ângulo predeterminado de modo a avaliar uma posição da referida ferramenta de diagnóstico e/ou tratamento com re- lação à referida superfície de tecido.
16. Método, de acordo com a reivindicação 9, em que as referi- das fibras óticas e os referidos feixes de fibras óticas compreendem uma pluralidade de fibras alternadas como iluminação e/ou coleta fibras de radia- ção direcionada e dispersada em uma seqüência predeterminada.
17. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que os referi- dos um ou mais condutos óticos são dispostos em uma distância predeter- minada a partir da referida ferramenta de tratamento e/ou diagnóstico desta- cada.
18. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a referida ferramenta de tratamento e/ou diagnóstico compreende um endoscópio.
19. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a referida ferramenta de tratamento e/ou diagnóstico compreende um cateter de ablação.
20. Aparelho para avaliar os componentes de tecido, compreendendo: uma ferramenta de tratamento e/ou diagnóstico; uma ou mais fontes de radiação de interrogação dotadas de comprimentos de onda predeterminados; uma ou mais fibras óticas dispostas dentro da referida ferramen- ta de tratamento e/ou diagnóstico para direcionar a referida fonte de radia- ção de interrogação a um ou mais componentes de tecido-alvo e adicional- mente adaptado para receber e direcionar uma radiação de difusão retrógra- da induzida resultando a partir dos referidos um ou mais componentes de tecido-alvo e interrogados; um dispositivo adaptado para registrar um ou mais espectros da referida radiação de difusão retrógrada induzida a partir dos referidos com- ponentes de tecido; e meios para analisar uma ou mais mudanças espectrais do refe- rido espectro de modo a avaliar em tempo real, uma lesão anormal, uma formação de lesão, a profundidade de penetração da referida lesão, uma área de seção transversal da referida lesão no tecido, reconhecimento de calcinação, reconhecimento de formação de coágulo, diferenciação do tecido abladido a partir de tecido anormal e/ou reconhecimento de água evaporada no sangue e tecido conduzindo a estouros de vapor.
21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que um aumento relativo na intensidade e um componente com desvio para verme- lho do referido espectro registrado é utilizado para monitoramento em tempo real de um ou mais componentes de tecido modificados.
22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que uma taxa das referidas mudanças espectrais permite a exploração de uma pro- fundidade de ablação de cerca de 1 cm.
23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que uma taxa de uma ou mais mudanças espectrais resultando a partir do referido espectro medido permite a extrapolação do tecido normal.
24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que uma taxa de uma ou mais mudanças espectrais resultando a partir do referido espectro medido permite a extrapolação do tecido normal.
25. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que as refe- ridas mudanças espectrais compreendem a presença de calcinação.
26. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que as refe- ridas mudanças espectrais compreendem a presença de estouros de vapor.
27. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que as refe- ridas mudanças espectrais compreendem regiões de absorção característi- cas de modo a detectar a formação de coágulo.
28. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que a refe- rida fonte de radiação de interrogação compreende emissão de comprimen- tos de onda entre cerca de 600 nm e cerca de 970 nm.
29. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que a refe- rida fonte de radiação de interrogação compreende pelo menos uma fonte selecionada a partir de: fontes de banda larga, diodos emissores de luz es- pecialmente estáveis de banda estreita (LEDs), fontes de fluorescência de banda estreita, fontes de laser, e fontes óticas sintonizáveis.
30. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que a refe- rida radiação de difusão retrógrada compreende uma região espectral entre cerca de 600 nm e cerca de 1500 nm.
31. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que o refe- rido conduto ótico compreende pelo menos um conduto ótico adicionalmente compreendendo: fibras óticas, feixes de fibras óticas, e guias óticos de luz.
32. Aparelho, de acordo com a reivindicação 31, em que as refe- ridas fibras óticas e os referidos feixes de fibras óticas compreendem fibras de manutenção de polarização.
33. Aparelho, de acordo com a reivindicação 31, em que as refe- ridas fibras óticas, feixes de fibras óticas, e guias óticos de luz não em conta- to direto com tecido são dispostos em um ângulo predeterminado de modo a sondar a formação de coágulo, estouros de vapor, e/ou calcinação na área circundando uma região modificada.
34. Aparelho, de acordo com a reivindicação 31, em que as refe- ridas fibras óticas e os referidos feixes de fibras óticas compreendem uma pluralidade de fibras alternadas como iluminação e/ou coleta de fibras de radiação direcionada e dispersada em uma seqüência predeterminada.
35. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que a refe- rida ferramenta de tratamento e/ou diagnóstico compreende um endoscópio.
36. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que a refe- rida ferramenta de tratamento e/ou diagnóstico compreende um cateter de ablação.
37. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que o refe- rido dispositivo detector compreende pelo menos um dispositivo detector selecionado a partir de: dispositivos acoplados carregados (CCDs), fotodio- dos, fotomultiplicadores, analisadores espectrais, detectores de estrutura bidimensionais, e detectores de múltiplas estruturas.
38. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que o refe- rido meio de análise compreende pelo menos um dispositivo selecionado a partir de: um computador, um firmware, uma CPU, uma interface gráfica de usuário, um programa, e uma estrutura de portão campo programável.
39. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, em que a refe- rida ferramenta de tratamento e/ou diagnóstico pode ser posicionada em cerca de 90 graus a partir do normal com relação ao referido um ou mais componentes de tecido-alvo.
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