JP2001517518A - 内視鏡のための内部蛍光画像化モジュール - Google Patents

内視鏡のための内部蛍光画像化モジュール

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Abstract

(57)【要約】 内部蛍光モジュール（３）は、少なくとも１つの蛍光励起源を設けるために、体内に挿入可能な介入性デバイスと共に利用される。このモジュールは内視鏡（５）、膀胱鏡または他の光学画像化デバイスの遠位端に取り付けられ得る。１つまたはそれ以上のフィルター（８３）は、試験の間、組織からの蛍光応答を増強させるために利用される。光シャッター（８１）は、手術の間、光学チャンネルの露出を制御する。このモジュールの適合性および小さい寸法は、低コストおよび廃棄性に対応する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、一般に、体内における診断手順を実施するための装置および方法に
関する。具体的には、本発明は、体内の組織の内部蛍光画像化（ｅｎｄｏｆｌｕ
ｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）を実施するための介入性デバイスの遠位端に取り付けられ
得る診断性モジュールに関する。
【０００２】 （発明の背景） 組織の蛍光増強内視鏡的試験は、代表的に、光源（例えば、レーザー）および
画像化センサを有する内視鏡を含み、これは、形成異常症または癌組織に関連す
る特定の波長を通過するフィルターを含む。最初に、オペレーターは、試験され
るべき組織の普遍領域を配置するために白色光画像を得る。 次に、オペレーターは、組織からの所望される蛍光放射を生成するための適切な
波長を有する光で組織を照射するために第二光源を作動する。このような内視鏡
は、それらが、追加の光源、外部制御エレクトロニクスおよびディスプレイシス
テム、ならびに蛍光組織分光法の目的においてしばしば重要である紫外線（ＵＶ
）波長を透過し得る光ガイドを必要とするという点で、従来の内視鏡に比べて、
必然的に、より複雑でかつコスト高になる。さらに、このような内視鏡は、本来
、高価であり、そして各使用後、注意深く再利用および清浄にされなければなら
ない。再利用は、種々の型式、長さ、種類の少なくとも１つが、所定の時間にお
ける使用に有用であり得るように複数の内視鏡を維持するために、病院に負担を
与える。
【０００３】 （発明の要旨） 従って、本発明の第一の目的は、内視鏡が組織分光を実施するために使用され
得るように、従来の内視鏡を修正するための手段を提供することである。本発明
の別の目的は、内視鏡が、調整のための損傷または必要性なしに、その正常な構
成に容易に回復され得るように内視鏡を修正するための可逆的手段を提供するこ
とである。本発明のなお別の目的は、ユーザーが不必要に内視鏡装置を調整、消
耗または汚損する必要がないようにこのような内視鏡の使用の直前に取り付けら
れ得る付属品を設けることである。本発明のなお別の目的は、蛍光画像が容易に
、速やかに、そして安価に生成され得るように、広範な種々の内視鏡を用いて使
用され得、そして内視鏡から／までの入力光および出力光を修正し得る低コスト
付属品を提供することである。
【０００４】 内部蛍光画像モジュールは、開発されてきており、これは、制限なく、内視鏡
および膀胱鏡を含む種々の介入性デバイスと共に、有用である。このモジュール
は、介入性デバイスの遠位端に取り付けられ得るハウジングを含む。１つまたは
それ以上の光源は、体内の組織を照射するためのハウジング内に配置される。光
モジュレータは、光源の少なくとも１つによって放射される光を修正するための
ハウジング内に配置される。
【０００５】 １実施態様において、このハウジングは、光源から発生し、組織から受け取る
光を通過するための光学的に透明な領域を含む。光源には、発光ダイオード、レ
ーザー、パルス光源、紫外線エネルギーの源、またはフラッシュランプがあげら
れ得るが、限定されることはない。
【０００６】 光モジュレーターは、介入性デバイスの光学チャンネルにある範囲の波長を設
けるフィルターを含み得る。このフィルターは、音響光学同調可能フィルター、
干渉フィルター、グレーティング、プリズム、ホログラフィックフィルター、ま
たはスペクトルパスバンドを提供する他の成分であり得る。光モジュレータはま
た、シャッターを含み、これは、液晶デバイスであり得る。別の実施態様におい
て、光学信号は、フラッシュランプの操作に対応する信号によって制御され得る
。別の実施態様において、制御ユニットは、介入性デバイスの近位端に取り付け
られる。制御ユニットは、電源および光源の操作のための制御信号およびモジュ
ール内の検出器を設ける。
【０００７】 本発明はまた、体内の組織の内部蛍光画像化を実施するための方法を特色とす
る。この方法は、内視鏡の遠位端に、少なくとも１つの光源および光モジュレー
タを有するハウジングを取り付ける工程を含む。この方法は、さらに、光源の少
なくとも一つを使用する組織を照射する工程を含む。１実施態様において、この
方法は、光エネルギーのパルスを透過する工程を含む。別の実施態様において、
この方法は，内視鏡の光学チャンネルの露出を制御する工程を含む。別の実施態
様において、この方法は、組織からの光学エネルギーをスペクトル的にフィルタ
リングする工程を含む。別の実施態様において、この方法は、さらに、以下：電
源および制御エレクトロニクスを有する制御ユニットを提供する工程；内視鏡の
近位端に制御ユニットを取り付ける工程；および光源および検出器に電源および
制御信号を提供する工程を包含する。
【０００８】 （発明の詳細な説明） 図１は、内視鏡５の遠位端に摩擦適合によって取り付けられた内部蛍光画像化
モジュール３の側面図である。電源および制御信号を有する制御ライン７は、内
視鏡５の作用チャンネル６を介して内部蛍光画像化モジュール３から伸張する。
制御ライン５は、作用チャンネルスパウト９を外に伸張する。
【０００９】 図２は、内視鏡５に取り付けた画像化モジュール３の先端図を示す。計装マウ
ント１１は、モジュール３の中心内に突出する。マウント１１は、光学チャンネ
ル１３または内視鏡５の作用チャンネル６で干渉されないように位置される。こ
の画像化モジュール３はまた、光学チャンネル１３上に位置する光モジュレータ
アセンブリ１７を含む。この光学チャンネル１３は光ファイバー束、テレビジョ
ン走査要素（例えば、ＣＣＤアレイ）または他の画像化システムであり得る。こ
のようなシステムは、光学手段によって画像化情報を輸送するか、または電気走
査システムもしくは光学走査システムに基づくシステムを含み得る。検出された
画像は、内視鏡５の近位端または遠隔位置において観察される。
【００１０】 図３は、内視鏡５の近位ハンドル２０上に載備し得る内部蛍光画像化モジュー
ルのための制御ユニット４１の側面図である。接眼レンズ２５は、画像の直接の
光学的観察を可能にするか、またはテレビジョンまたはフィルムカメラのための
付属品として使用され得る。作用チャンネルスパウト９は、内視鏡５の近位端に
伸張する作用チャンネル６に都合のよいアクセスを設ける。制御ライン７は、作
用チャンネルスパウト９から伸張し、そしてマルチピンコネクタ３３内で終端さ
れる。このマルチピンコネクタ３３は、障害なしに作用チャンネル６を介して伸
張するのに十分に小さく、それによって、制御ユニット４１は、遠位方向に載備
された内部蛍光画像化モジュール３によって、電気的に接続され得る。コネクタ
４３を有するケーブル４４は、制御ユニット４１から伸張し、そして制御ライン
７の近位端においてコネクタ３３と結合する。フランジ４５は、好都合な様式で
制御ユニット４１の付属品を固定するためのバイオネットマウント３１と結合す
る。制御ユニットエレクトロニクス４９は、電力および信号を規制するが、バッ
テリ４７によって出力される。制御ユニット４１上のスイッチ５１は、制御エレ
クトロニクス４９を作動する。
【００１１】 図４を参照すると、内部蛍光画像化モジュール３の断面図が示されている。制
御ライン７は、変圧器ハウジング６１を指示する計装マウント１１内に終端する
。二本のワイヤ対６３ａおよび６３ｂは変圧器ハウジング６１から伸張する。第
一ワイヤ対６３ａは、リセスチャンネル７０内に配置され、そしてマウンティン
グフランジ６７によって固定される円形キセノンフラッシュチューブ６５におい
て終結する。変圧器ハウジング６１内の変圧器（示していない）は、フラッシュ
チューブ６５の操作のための電圧昇圧を設ける。第二ワイヤ対６３ｂは、第二リ
セスチャンネル７１内に配置され、そして光モジュレータアセンブリ１７におい
て終端する。光モジュレータアセンブリ１７は、シャッター６８およびフィルタ
ーアセンブリ６９を含む。
【００１２】 内部蛍光画像化モジュール３は、比較的強固な材料（例えば、ポリスチレン、
ポリカーボネートまたはポリスルホン）から構成されるリジッド遠位部７３を有
し、そしてカラーであるか透明であり得る。ウレタン接着剤７５は、可撓性リン
グ７７に遠位端部７３を固定する。可撓性リング７７は、内視鏡５の末端上を滑
り、固定付属品を設ける。このリングのための材料は、弾性材料（例えば、シリ
コン、ゴム、ラテックスまたはポリウレタン）を含む。他のプラスチック類また
は繊維類は、画像化モジュールが内視鏡手順を介して内視鏡５に固定される間、
使用され得る。
【００１３】 図５は、詳細な光モジュレータアセンブリ１７を示す。液晶シャッター８１お
よび隣接した音響光学同調可能フィルター（ＡＯＴＦ）８３は、接着剤によって
、内部蛍光画像化モジュール３の表面上に載備される。金属マウンティングブロ
ック９９は、シャッター８１およびＡＯＴＦ８３の個々の成分について、マウン
ティング表面を設ける。ＡＯＴＦ制御リード１０１およびシャッター制御リード
１０３は、リセスチャンネル７１を通して伸張する（図３に示す）。液晶シャッ
ター８１は、２つの電極８７間に設置された液晶８５を含む。電極は、ガラスカ
バー８９上の金属皮膜加工層であり得る。電場が電極８７間に印加される場合、
液晶８５を介して通過する光は、偏光する。偏光フィルター９１は、活性化状態
にある液晶８５とのクロス偏光になるように配列される。従って、電気信号が電
極８７に印加される場合、光エネルギーは内視鏡５の光学チャンネル１３を通過
することが妨げられる。光学チャンネル１３をすぐに閉じるために、電気信号は
、フラッシュチューブ６５からの光学パルスの持続時間の間、印加され得る。
【００１４】 ＡＯＴＦ８３の両側の電極９３に印加された電気信号は、ＡＯＴＦ液晶９５の
屈折率を変化させ、そして透過した光学エネルギーを偏光する。ＡＯＴＦ液晶９
５が偏光フィルター９７と組み合わせて使用される場合、特定波長の減衰および
選択が使用される。電極９３に印加された電圧は、選択された波長を制御し、他
の色を拒絶する間、特定の色の透過を可能にする。
【００１５】 内部蛍光画像化モジュール３の操作は、介入性デバイスへの取り付け後に起こ
る。フラッシュチューブ６５は、シャッター８１の作動に関連して輝き、そして
また、フィルター８３によって、一時的または反復の蛍光アルゴリズムを設ける
ように調節される。シャッター８１は、フラッシュチューブ６５が輝いている間
、任意の白色またはカラーの光が光学チャンネル１３に入ることを一時的にブロ
ックするために使用される。
【００１６】 フラッシュチューブ６５は、ＵＶ波長の外側の全ての光を減衰するための完全
なＵＶフィルターを有し得る。関心のある代表的なＵＶ波長領域は、２９０ｎｍ
〜３７０ｎｍを含み得る。起こり得る赤色蛍光は、約６００ｎｍの中心波長にＡ
ＯＴＦ８３を同調することによって内視鏡５によって効果的に検出され得、それ
によって蛍光信号以外の全てをブロックする。起こり得る青色蛍光またはＵＶ蛍
光は、ＡＯＴＦ８３が同調され、そしてフラッシュチューブ６５から放射される
光エネルギーの初期および持続時間の間、順番に調節される場合もまた、検出さ
れ得る。
【００１７】 （等価物） 本発明が、特定の実施態様を参照して特に示されそして記載される間、本明細
書において、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の精神およ
び範囲から逸脱することなく、形式および詳細の種々の改変が行われ得ることは
、当業者にとって理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、内視鏡の遠位端上に載備された内部蛍光画像化モジュールの側面図で
ある。
【図２】 図２は、内部蛍光画像化モジュールの端面図である
【図３】 図３は、内視鏡の近位ハンドル上に載備されようとする代表的な内部蛍光画像
化モジュールの制御ユニットの側面図である。
【図４】 図４は、フレキシブルに適合可能なハウジング内に載備された光源、フィルタ
ー配置、光モジュレーターおよび制御ラインを示す内部蛍光画像化モジュールの
詳細な断面図である。
【図５】 図５は、光モジュレータアセンブリおよびフィルター配置の詳細図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4C061 CC06 GG11 HH51 JJ06 LL02 NN01 PP12 PP19 QQ04 QQ06 RR03 RR04 RR12 RR13 WW17

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 体内に挿入可能な介入性デバイスを用いる使用のための診断
    用装置であって、以下； 該介入性デバイスの遠位端に、取り外しできるように取り付けられ得るハウジ
    ング； 該体内の組織を照射するための、該ハウジングに配置された少なくとも１つの
    光源；および 光モジュレータへの制御信号の適用において、該光源によって放射される光を
    修正するための、該ハウジング内に配置された光モジュレータ を含有する、診断用装置。
  2. 【請求項２】 前記ハウジングが、干渉一致によって前記介入性デバイスの
    遠位端に固定するための可撓性リングを含む、請求項１に記載の診断用装置。
  3. 【請求項３】 前記ハウジングの少なくとも一部が、光学的に透明な材料を
    含む、請求項１に記載の診断用装置。
  4. 【請求項４】 前記ハウジングの少なくとも一部が、カラーの材料を含む、
    請求項１に記載の診断用装置。
  5. 【請求項５】 前記光源の少なくとも一部が、発光ダイオード、レーザー、
    パルス光源、または紫外線エネルギーを放射する源を含む、請求項１に記載の診
    断用装置。
  6. 【請求項６】 前記光源の少なくとも一部が、フラッシュランプである、請
    求項１に記載の診断用装置。
  7. 【請求項７】 前記光モジュレータが、前記組織から放射される光エネルギ
    ーを修正する、請求項１に記載の診断用装置。
  8. 【請求項８】 前記光モジュレータが、フィルタを含む、請求項１に記載の
    診断用装置。
  9. 【請求項９】 前記フィルターが、音響光学同調可能フィルター、干渉フィ
    ルター、グレーティング、プリズム、ホログラフィーフィルター、または複屈折
    フィルタである、請求項８に記載の診断用装置。
  10. 【請求項１０】 前記光モジュレータが、シャッターを含む、請求項１に記
    載の診断用装置。
  11. 【請求項１１】 前記シャッターが液晶デバイスである、請求項１０に記載
    の診断用装置。
  12. 【請求項１２】 前記介入性デバイスの近位端に取り付けられ得る制御ユニ
    ットをさらに含み、該制御ユニットが前記光源の少なくとも１つに電力および制
    御信号を提供する、請求項１に記載の診断用装置。
  13. 【請求項１３】 前記介入性デバイスの近位端に取り付けられ得る制御ユニ
    ットをさらに含み、該制御ユニットが前記光源および前記フィルターの少なくと
    も１つに電力および制御信号を提供する、請求項８に記載の診断用装置。
  14. 【請求項１４】 内視鏡を用いる使用のための診断用装置であって、以下： 該内視鏡の遠位端に取り付けられ得るハウジング； 組織を照射するための、該ハウジングに配置された少なくとも１つの光源；お
    よび 該ハウジング内に配置される光モジュレータであって、該光モジュレータが、
    少なくとも１つの光源によって放射される光エネルギーに対する該内視鏡の光学
    チャンネルの露出を制御するためのシャッターを含み、そして該光モジュレータ
    がまた、該内視鏡によって検出される光エネルギーのスペクトル波長範囲に制限
    するためのフィルターをも含む、光モジュレータ を含む、診断用装置。
  15. 【請求項１５】 前記光源の少なくとも１つが、フラッシュランプである、
    請求項１４に記載の診断用装置。
  16. 【請求項１６】 前記シャッターが、液晶デバイスである、請求項１４に記
    載の診断用装置。
  17. 【請求項１７】 前記フィルターが、音響光学同調可能フィルターである、
    請求項１４に記載の診断用装置。
  18. 【請求項１８】 前記光モジュレータが、前記フラッシュランプの適用によ
    って時間調整された信号に対して応答性のある、請求項１５に記載の診断用装置
    。
  19. 【請求項１９】 既存の内視鏡を用いるための診断用装置であって、以下： 既存の内視鏡の遠位端に、取り外し可能に取り付けられ得るハウジング；およ
    び 体内の組織を照射するための、該ハウジングに配置された少なくとも１つの光
    源、 を含む、診断用装置。
  20. 【請求項２０】 体内の組織の内部蛍光画像化を実施するための方法であっ
    て、以下： 内視鏡の遠位端にハウジングを取り付ける工程であって、該ハウジングが少な
    くとも１つの光源および光モジュレータを有し、該光モジュレータが該光モジュ
    レータに対する制御信号の適用において、該光源によって放射される光を修正す
    るための該ハウジング内に配置される、工程；および 該少なくとも１つの光源を使用して該組織を照射する工程 を包含する、方法。
  21. 【請求項２１】 前記組織から放射されるエネルギーをスペクトル的にフィ
    ルタリングする工程をさらに包含する、請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記組織を照射する前記工程が光エネルギーのパルスを透
    過する工程を包含する、請求項２０に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 放射された光エネルギーに対する前記内視鏡の光学チャン
    ネルの露出を制御する工程をさらに包含する、請求項２０に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 体内の組織の内部蛍光画像化を実施するための方法であっ
    て、以下： 内視鏡の遠位端にハウジングを取り付ける工程であって、該ハウジングが少な
    くとも１つの光源および光モジュレータを有する、工程； 該少なくとも１つの光源から発生する光によって該組織を照射する工程； 該組織によって放射される光学エネルギーをスペクトル的にフィルタリングす
    る工程； 該光源および該組織によって放射される該光エネルギーによって発生する該光
    に対する該内視鏡の光学チャンネルの露出を制御する工程；および 該介入性デバイスを用いて該光学エネルギーを検出する工程 を包含する、方法。
  25. 【請求項２５】 さらに、以下： 電源および制御エレクトロニクスを有する制御ユニットを設ける工程； 該内視鏡の近位端に該制御ユニットを取り付ける工程；および 電源および制御信号を該少なくとも１つの光源および該光モジュレータに供給
    する工程、を包含する請求項２４に記載の方法。
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