JP2002518664A - 細胞の自己蛍光を利用する癌の検出 - Google Patents

細胞の自己蛍光を利用する癌の検出

Info

Publication number
JP2002518664A
JP2002518664A JP2000554277A JP2000554277A JP2002518664A JP 2002518664 A JP2002518664 A JP 2002518664A JP 2000554277 A JP2000554277 A JP 2000554277A JP 2000554277 A JP2000554277 A JP 2000554277A JP 2002518664 A JP2002518664 A JP 2002518664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tissue
light
autofluorescence
intensity
fiber optic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000554277A
Other languages
English (en)
Inventor
バナージー,バスカー
Original Assignee
バナージー,バスカー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/097,931 external-priority patent/US6405074B1/en
Application filed by バナージー,バスカー filed Critical バナージー,バスカー
Publication of JP2002518664A publication Critical patent/JP2002518664A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0084Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0071Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/531Production of immunochemical test materials
    • G01N33/532Production of labelled immunochemicals
    • G01N33/533Production of labelled immunochemicals with fluorescent label
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/42Detecting, measuring or recording for evaluating the gastrointestinal, the endocrine or the exocrine systems
    • A61B5/4222Evaluating particular parts, e.g. particular organs
    • A61B5/4233Evaluating particular parts, e.g. particular organs oesophagus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/43Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
    • A61B5/4306Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
    • A61B5/4318Evaluation of the lower reproductive system
    • A61B5/4331Evaluation of the lower reproductive system of the cervix
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/43Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
    • A61B5/4375Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the male reproductive system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis

Abstract

(57)【要約】 細胞の自己蛍光を利用する癌の検出に特に有用な装置及び方法が説明される。一つの実施形態においては、装置(10)は白色光光源(12)を含み、この白色光光源は、二方向光ファイバーバンドル(22)の光ファイバーの一つのグループ(18)を介して組織へ伝達される光線を発する。この二方向光ファイバーバンドル(22)は、従来型の内視鏡を通され得る。光線は組織を励起し、約330nmの波長における細胞の自己蛍光の放射が生じる。組織からの光サンプルは、二方向光ファイバーバンドル(22)を通って戻って導かれ、次いで光検出器(36)を通過する。光検出器(36)は、細胞の自己蛍光の強度を表す信号を発生し、これは、波形又は計器の応答としてモニター(38)へ送られ得る。本装置は、検査される組織のリアルタイムのビデオ映像を作るように電荷結合素子及びビデオイメージング技術を更に具備していても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の分野 本発明は、一般に癌細胞の検出に関し、より詳細には、細胞の自己蛍光(cellu
lar autofluorescence)を利用して癌細胞を検出することに関する。
【0002】 発明の背景 癌患者の生存率は、癌の早期検出により上昇する。癌の早期検出が可能な公知
の方法は、例えば、監視的内視鏡検査(surveillance endoscopy)や無作為な生体
組織検査(random tissue biopsies)等の手法に限られ、これらのどちらも高価で
あり且つ効率が悪い。更に、一般に組織の損傷を引き起こす比較的高いレベルの
放射線(radiation)を利用する方法は好ましくない。
【0003】 自己蛍光は、癌組織を検出する試みにおいて利用されてきた。特に、蛍光は、
蛍光体(fluorophores)と称される所定の物質が、別のより短い波長の光によって
励起された後に、より長い波長の光を放射する時に生じる。ヒト及び動物の組織
において発生する蛍光は、一般に自己蛍光のように称されるが、それは、この蛍
光が組織内に自然に生ずる蛍光体に起因するためである。自己蛍光の強度は、正
常な組織と癌組織とでは異なり、自己蛍光は、結腸、食道、乳房、皮膚及び子宮
頚(cervix)を含む種々の器官において癌組織を検出するのに利用され得る。
【0004】 多くの医学的及び実験的用途において、自己蛍光の利用は多くの場合、癌組織
の検出のために好ましい。それは、自己蛍光が、外来の蛍光体又は任意の他の外
来物質の導入を回避するからである。外来物質の利用はコストを上昇させ、その
外来物質を検査される組織に組み込むことにおいての遅延(lag)のために時間的
な遅れを生ずる。外来物質は又、副作用の危険性ももたらす。
【0005】 しかしながら、自己蛍光の公知の利用法は、全組織(whole tissue)の細胞外要
素(extracellular components)から放射される非特異性自己蛍光(non-specific
autofluorescence)に基づくものに限られている。特に、血液、血管、コラーゲ
ン及びエラスチンを含む、全組織の幾つかの細胞外要素は自己蛍光を示す。これ
らの細胞外要素は、非特異的に正常組織から癌組織へ変化し得る。より詳細には
、癌組織を検出するための自己蛍光の公知の利用法は、細胞の変化と正常組織か
ら癌組織への非特異的な細胞外の変化とを区別出来ない。それ故、癌を検出する
ための自己蛍光の公知の利用法の用途は、非特異性自己蛍光に依存し、従って、
癌の進行の初期段階の間の細胞の変化を探知することは出来ない。
【0006】 自己蛍光を利用する癌細胞の早期検出を容易にする装置及び方法を提供するこ
とが望ましい。又、癌に対し非特異性である細胞外の変化を除外する、上記の自
己蛍光装置及び方法を提供することも望ましい。
【0007】 これら及び他の目的は、癌細胞の早期検出を可能にすると共に、癌に対して非
特異性である細胞外の変化を除外する、細胞の自己蛍光の強度を検出する装置及
び方法によって達成され得る。一つの実施形態において、本装置は、細胞の自己
蛍光を放射させるように組織を励起する光線を発生する光源を含んでいる。光線
はまず、細胞の自己蛍光を生ずるのに最適である約200nm〜329nmの波
長において光を通すように構成されている狭帯域光学フィルターを通ってフィル
ターがかけられる。光線は次いで、検査される組織に、又はその近くに配置され
たサンプリングエンドを有する二方向光ファイバーバンドル(two-way fiber opt
ic bundle)を介して組織へ伝達される。レンズ系が二方向光ファイバーバンドル
のサンプリングエンドと組織との間に配置され、レンズ系は組織からの光サンプ
ル(light sample)を収集するように構成される。光サンプルは、二方向光ファイ
バーバンドルを通して戻って伝達され、320〜340nmの波長における光を
通すように構成された狭帯域光学フィルターを通過する。二方向光ファイバーバ
ンドルの出力端に配置された光検出器が、組織から放射される細胞の自己蛍光の
強度を測定する。
【0008】 別の側面において本発明は、組織内の前癌細胞及び癌細胞を検出する方法に関
し、一つの実施形態においてこの方法は、二方向光ファイバーバンドルを通して
伝えられた光線で組織を励起するステップと、その組織から放射される細胞の自
己蛍光の強度を測定するステップとを含む。二方向光ファイバーバンドルは、内
視鏡の生検用チャネルを通して、又は組織内へ挿入された針を通して挿入され得
る。光線は、約200〜329nmの波長を有し、光サンプルは、二方向光ファ
イバーバンドルを通って戻って伝達され、更に320〜340nmの波長におけ
る光を通すように構成された狭帯域光学フィルターを通って伝達される。
【0009】 約330nmの放射波長における光サンプルの強度を測定することにより、前
癌細胞及び癌細胞の検出が可能である。特に、330nmにおける光サンプルの
強度は、正常組織から癌組織への経過に伴って規則正しく増加する。更に、上で
識別された波長においては、癌に対して非特異性である細胞外変化が除外され、
それ故に細胞の変化だけが検出される。この細胞の特異的な蛍光は、アミノ酸の
トリプトファンを含む細胞の膜状構造から生ずると考えられる。
【0010】 本発明は、細胞の自己蛍光を利用して生体外(in vitro)及び生体内(in vivo)
において癌を検出する装置及び方法を目的とする。以下では、装置及び方法の特
定の実施形態が説明されるが、多くの変形例及び代替例が可能である。又、本明
細書において使用されている組織という語は、生体外及び生体内の両方の組織を
指す。更に、本明細書において使用されている組織という語は、組織、(生体内
又は生きている動物やヒトの中の)器官、及び、例えば細胞学(スライドガラス
(glass slide)上の細胞のフィルムの検査)等における細胞のサンプルを指す。
更に、この癌検出装置及び方法は、早期癌、前癌、又は形成異常(dysplasia)の
検出に関連して使用され得る。
【0011】 特に図面を参照すると、図1は、細胞の自己蛍光を利用する生体外又は生体内
の癌を検出するための装置10の略示図である。装置10は、例えばキセノンア
ークランプ又はレーザー等の従来型の電源(power source)によって電力(パワー
)が供給される光源12を含んでいる。約125nmの狭帯域幅を有し、約20
0〜329nmの範囲内の波長において光を通すように構成された、第1光学フ
ィルター14が、光源12によって発生される光線の経路に配置される。一つの
実施形態では、第1光学フィルター14は約35nmの狭帯域幅を有し、約28
0〜315nmの範囲内の波長において光を通すように構成される。第1光学フ
ィルター14から出てくる光線は、任意の背景光(background light)の波長を除
去する光学式チョッパー16を通過する。次いで光線は、本明細書において時に
はプローブと称される二方向光ファイバーバンドル22を通過するが、この二方
向光ファイバーバンドル22は、光線が光学式チョッパー16から出てくる時に
光線を捕捉するように配置される。二方向光ファイバーバンドル22はサンプリ
ングエンド28を有し、二つのグループの光ファイバーを備えている。第1グル
ープの光ファイバー18は、白色光の光源12から組織Tへ光を伝達する。第2
グループの光ファイバー32は、分析のために組織Tから戻すように光サンプル
(light sample)を伝達する。
【0012】 二方向光ファイバープローブ22の2つの光ファイバーのグループは、任意に
かみ合わされている(インターメッシュ(intermesh)されている)。二方向光ファ
イバープローブ22は、直径が約2.5mm未満であり、内視鏡の生検用チャネ
ル(biopsy channel)を通過するのに十分な長さ、例えば、約1〜2mの長さであ
る。特に、プローブ22は、例えば胃腸管又は肺を検査するのに一般に使用され
る内視鏡等の従来型の内視鏡24の生検用チャネルを通過するように構成される
。他の実施形態においては、二方向光ファイバーバンドル22は、固形の塊(sol
id masses)又は例えば、乳房、肝臓又は膵臓等の器官からの細胞の自己蛍光の強
度の測定値を得るように、針又はトロカール(trocar)を通され得る。
【0013】 レンズ系(lens system)30が、二方向光ファイバーバンドル22のサンプリ
ングエンド28と組織Tとの間に配置される。レンズ系30は、組織とプローブ
22との間の直接接触を避けるように提供される。細胞の自己蛍光の放射と反射
及び散乱光とを含む、組織Tから出てくる光は、レンズ系30によって収集され
光サンプルを構成する。
【0014】 この光サンプルは、二方向光ファイバーバンドル22のサンプリングエンド2
8へ向けられる。光サンプルは次いで、二方向光ファイバーバンドル22を通っ
て戻り、第2グループの光ファイバー32に沿って、サンプリングエンド28か
ら第2光学フィルター34へ伝達される。第2光学フィルター34は、約20n
mの狭帯域幅を有し、約320〜340nmの波長において光を通すように構成
されていて、組織Tから戻って伝達される光サンプルの経路に配置される。光検
出器36が、光サンプルが第2光学フィルターから出てくる時に、光サンプルを
収集するように配置される。光検出器36は、約320nmから約340nmま
で変化する波長に渡って光サンプルの強度を測定するように構成される。
【0015】 光検出器36は、電気出力信号eを発生し、この信号eの大きさ(magnitude)
は、約330nmの波長における光サンプルの強度に比例する。電気出力信号e
は増幅され、波形又は計器の応答(meter response)としてモニター38上に表示
される。従って、組織Tにおける細胞の自己蛍光の強度が示されて、例えば、癌
組織、前癌組織又は正常組織等の状態が既知である組織の約330nmにおける
細胞の自己蛍光の強度と比較され得る。癌細胞の存在は、約330nmの放射波
長における細胞の自己蛍光の強度が、正常組織と比較して増大することによって
示される。その組織の細胞の自己蛍光の強度Ftの既知の正常サンプルの細胞の
自己蛍光の強度Fnに対する比が構成され得る。このFt/Fnの値が大きいほど
、癌又は悪性疾患(malignancy)の程度が重い。
【0016】 図2は、細胞の自己蛍光とビデオイメージング技術を利用する生体外又は生体
内の癌のリアルタイム検出(real time detection)のための装置100の略示図
である。装置100は、例えばキセノンアークランプ又はレーザー等の、従来型
の電源によって電力(パワー)が供給されると共に光線を発する白色光の光源1
02を含んでいる。光線は次いで、光線が白色光光源102から出てくる時にそ
の光線を捕捉するように配置された二方向光ファイバーバンドル108の第1グ
ループの光ファイバー104を通過する。第1グループの光ファイバー104は
、光線を組織Tへ伝達する。二方向光ファイバーバンドル108は、従来型の内
視鏡109を通過する。他の実施形態においては、二方向光ファイバーバンドル
は、大口径の針又はトロカールを通過し得る。レンズ系110は内視鏡109の
一部であり、組織Tと二方向光ファイバーバンドル108との間に配置される。
それは、組織Tからの反射及び散乱光と細胞の自己蛍光の放射とを捕捉するよう
に配置され、組織Tからの光サンプルを構成するようにする。二方向光ファイバ
ーバンドル108の第2グループの光ファイバー106は、光サンプルを組織T
から戻すように伝達する。
【0017】 二方向光ファイバーバンドル108の第2グループの光ファイバー106に沿
って伝達された光サンプルはレンズ112によって画像収集モジュール(image a
cquisition module)114の中へ導かれる。画像収集モジュール114は、例え
ばプリズム又は二色性鏡(dichromatic mirror)等の標準的な光学装置を用い、光
サンプルをそれぞれが同一の波長を含んでいる二つの光線b1及びb2に分割す
る。光線b1は、従来型のビデオディテクター116へ伝達され、このビデオデ
ィテクター116は、内視鏡109とレンズ系110により組織Tから得られる
標準的な視像を表すビデオ信号c1を発生する。光線b2は、約330nmにお
いて約20nmの帯域幅を有する光学フィルター118へ伝達される。光線b2
は次いでイメージインテンシファイアー120に突き当たり、更に第2ビデオ信
号c2を生ずる電荷結合素子(charge-coupled device)、即ちCCD122に突
き当たる。ビデオ信号c2は組織Tから放射される細胞の自己蛍光の強度を表す
。ビデオ信号c2は、病巣の悪性疾患の異なる段階を視覚的に示すように細胞の
自己蛍光の強度に従って色で分類される。ビデオ信号c1及びc2は次いで従来
型のケーブル手段を介してコンピュータイメージコントローラー(computerized
image controller)124へ導かれ、このコンピュータイメージコントローラー
124は、二つのビデオ信号c1及びc2を組み合わせ、c2によって表される
イメージのc1によって表されるイメージ上への重ね合わせ(superimposition)
を表す単一の信号にする。組み合わされた信号は次いで、組み合わされたイメー
ジの表示のために標準的なカラービデオモニター126へ導かれる。
【0018】 図3は、前癌、早期癌、癌、及び形成異常を検出するために、自己蛍光を利用
する方法150を示すフローチャートである。この方法150は、組織を励起し
、約330nmの波長における細胞の自己蛍光の放射を生じさせる光線に対して
第1組織を露出すること(152)を含む。この実施形態では、第1組織が癌の
検出のために検査されている。光線への組織の露出の後で、組織から放射される
細胞の自己蛍光の強度が、約330nmの波長において、標準的な光検出器を使
用して測定される(154)。
【0019】 ステップ152及び154と同時に、又はこれらに連続して、その状態が正常
、前癌又は癌であるというように既知である第2組織も又検査される。詳細には
、第2組織は、組織を励起し、約330nmの波長における細胞の自己蛍光の放
射を生じさせる光線に対して露出される(156)。光線への組織の露出の後で
、組織から放射される細胞の自己蛍光の強度が、約330nmの波長において、
標準的な光検出器を使用して測定される(158)。
【0020】 次いで第1組織及び第2組織からの強度の測定値が比較される(160)。状
態が既知である第2組織から得られる強度の測定値は基準として機能する。比較
の結果を使用して、第1組織の状態が決定され得る(162)。
【0021】 方法150は、図1及び図2に関連して上述したように、従来型の内視鏡の生
検用チャネルを通した二方向光ファイバーバンドルを使用して生体内(in vivo)
で実施され得る。あるいは、第1組織及び第2組織は収集された組織サンプルで
あっても良く、方法150は実験室で実施されても良い。更に、方法150は、
電荷結合素子及びビデオイメージング装置の使用を伴って実施され得る。このよ
うな素子及び装置が有ると、ステップ154及び158において、自己蛍光の強
度が、リアルタイムのビデオ画像で視覚的に表示され得る。細胞の自己蛍光のリ
アルタイムビデオスキャニングは、生体外及び生体内の両方において、大きな面
積の組織がスキャンされることを可能とする。
【0022】 図4は、本発明の更に他の実施形態に従った細胞の自己蛍光を利用する癌の検
出のための装置200の略示図である。装置200は、従来型の内視鏡照明シス
テムの構成要素で有り得る光源202を含んでいる。光源は、例えば、キセノン
ランプ又はレーザーエネルギー源であり得る。光源202は、光ファイバーバン
ドル206によってレンズ系204へ結合される。レンズ系204は、例えば、
組織、組織サンプル、器官又は細胞等の組織Tに焦点を合わせられる。レンズ系
208は、組織Tからの光を収集するように配置され、レンズ系208は、光フ
ァイバーバンドル212によって画像収集モジュール210へ結合される。画像
収集モジュール210では、バンドル212から受容された光が、例えば、二色
性鏡(dichromatic mirror)又はプリズム等のスプリッターを使用して分割され、
二つの同一の光線B1及びB2を生ずる。
【0023】 光線B1は、従来型のビデオディテクター214へ伝達され、このビデオディ
テクター214は、組織Tから得られる標準的な視像を表すビデオ信号S1を生
ずる。光線B2は、約290nmの波長が通過することを可能にする、約125
nmの帯域幅を有する光学フィルター216へ伝達される。一つの実施形態では
、光学フィルター216は、約200nmから約329nmまでの範囲の波長が
通過することを可能とする。他の実施形態では、光学フィルター216の帯域幅
は約35nmであって、約280から315nmの範囲の波長が通過することを
可能とする。光線B2は次いでイメージインテンシファイアー218に突き当た
り、更に第2ビデオ信号S2を生ずる電荷結合素子、即ちCCD220に突き当
たる。ビデオ信号S2は組織Tから放射される細胞の自己蛍光の強度を表す。
【0024】 信号S1及びS2は、ディスプレイ224へ結合されたコンピュータイメージ
コントローラー222へ供給される。信号S2からの自己蛍光イメージは色(即
ち、蛍光の異なるグレードを表し、従って悪性疾患の段階を表す異なる色)で分
類され、信号S1からの標準的な内視鏡画像に重ね合わせられ得る。例えば、細
胞の蛍光の強度は、同じ器官の正常組織においてよりも悪性組織(malignant tis
sues)においてより強い。又、悪性領域の強度は、形成異常の領域の強度よりも
大きく、形成異常の領域の強度は正常領域の強度より強い。もし光源202とし
てレーザー源が使用されるならば、サンプルを(常用のビデオ内視鏡検査のため
の)白色光で、及び(蛍光イメージングのための)レーザーで、迅速に及び交替
に照明するために、ゲート機構(gating mechanism)が利用され得る。
【0025】 上記の方法及び装置を使用して、内視鏡検査の間に、胃腸器官、肺、膀胱、尿
管、子宮頚(cervix)、皮膚、胆管、及び膵管から、蛍光イメージを得ることが出
来る。細い口径の内視鏡は、例えば、尿管、胆管及び膵管等の器官からの細胞蛍
光イメージングを得るために、より大きな内視鏡の生検用チャネルを通されるこ
とが可能であり、又は、例えば、肝臓、膵臓、乳房、前立腺、又は他の塊部分(m
asses)等の実質器官を検査するために大口径の針又はトロカールを通され得る。
【0026】 約330nmの放射波長における光サンプルの強度を測定することにより、前
癌細胞及び癌細胞の検出が可能である。特に、330nmにおける光サンプルの
強度は、正常組織から癌組織への経過に伴って規則正しく増加する。更に、上で
識別された波長においては、癌に対して非特異性である細胞外変化が除外され、
それ故に細胞の変化だけが検出される。この細胞の特異的な蛍光は、アミノ酸の
トリプトファンを含む細胞の膜状構造から生ずると考えられる。
【0027】 本発明の種々の実施形態についての上記の記載から、本発明の目的が達成され
ることは明らかである。本発明が詳細に記述され示されたが、これは例証及び例
示としてのみ意図されたものであり、限定として解釈されるべきではないことが
明白に理解されるべきである。従って、本発明の精神と範囲は、添付の特許請求
の範囲の各項によってのみ限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の一実施形態に従った細胞の自己蛍光を利用する癌の検出のた
めの装置の略示図である。
【図2】 図2は、本発明の他の実施形態に従った細胞の自己蛍光を利用する癌の検出の
ための装置の略示図である。
【図3】 図3は、本発明の実施形態に従った細胞の自己蛍光を利用する癌の検出のため
の方法を示すフローチャートである。
【図4】 図4は、本発明の更に他の実施形態に従った細胞の自己蛍光を利用する癌の検
出のための装置の略示図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZW Fターム(参考) 2G043 AA03 BA16 CA05 EA01 FA01 FA05 GA08 GB21 HA01 HA05 HA12 JA03 JA05 KA03 KA05 KA09 LA01 LA03 NA01 NA06 4C061 AA15 AA26 BB08 CC06 DD00 LL03 NN01 QQ04 RR14 SS11 SS21 WW17

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 癌組織の検出のための装置であって、 光線を発する白色光光源と、 組織の細胞の自己蛍光の放射を最適化する光線の波長を最も良く通すように構
    成された第1光学フィルターと、 サンプリングエンドを有する二方向光ファイバーバンドルであって、前記光線
    を前記組織に伝達すると共に前記組織から光サンプルを戻して伝達するように構
    成された二方向光ファイバーバンドルと、 前記二方向光ファイバーバンドルの前記サンプリングエンドと前記組織との間
    に配置されたレンズ系と、 細胞の自己蛍光の放射を含む前記光サンプルの波長を最も良く通すように構成
    された第2光学フィルターと、 前記組織からの前記光サンプルを受容するように構成された光検出器と、 を備えた癌組織の検出のための装置。
  2. 【請求項2】 前記第1光学フィルターが、約290nmの光の波長を最も
    良く通すように構成されたフィルターを備えている、請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記第2光学フィルターが、約320から340nmの光の
    波長を最も良く通すように構成されたフィルターを備えている、請求項1に記載
    の装置。
  4. 【請求項4】 細胞の自己蛍光の前記放射の視覚的表示を提供するように構
    成された電荷結合素子を更に備えている、請求項1に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記二方向光ファイバーバンドルの挿入が可能であるように
    構成された生検用チャネルを有する内視鏡を更に備えている、請求項1に記載の
    装置。
  6. 【請求項6】 光線に対し第1組織を露出するステップと、 前記第1組織において放射される細胞の自己蛍光の強度を測定するステップと
    、 を有する方法。
  7. 【請求項7】 光線に対し第1組織を露出する前記ステップが、約200n
    mから約329nmの範囲の波長を有する光線に対し前記第1組織を露出するス
    テップを有する、請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 光線に対し第1組織を露出する前記ステップが、約280n
    mから約315nmの範囲の波長を有する光線に対し前記第1組織を露出するス
    テップを有する、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 細胞の自己蛍光の強度を測定することが、約330nmの放
    射波長における強度の測定値を得るステップを有する、請求項6に記載の方法。
  10. 【請求項10】 細胞の自己蛍光の強度を測定することが、電荷結合素子を
    使用して前記細胞の自己蛍光を視覚的に表示するステップを有する、請求項6に
    記載の方法。
  11. 【請求項11】 紫外線の光線に対し前記第1組織を露出することが、二方
    向光ファイバーバンドルを使用して前記第1組織に対し前記光線を伝えるステッ
    プを有する、請求項6に記載の方法。
  12. 【請求項12】 二方向光ファイバーバンドルを使用して前記組織に対し前
    記光線を伝えることが、前記二方向光ファイバーバンドルを内視鏡の生検用チャ
    ネルに通すステップを有する、請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 紫外線の光線に対し第1組織を露出するステップと、 前記第1組織において放射される細胞の自己蛍光の強度を測定するステップと
    、 紫外線の光線に対し、状態が既知である第2組織を露出するステップと、 前記第2組織において放射される細胞の自己蛍光の強度を測定するステップと
    、 前記第1組織が癌であるかどうかを決定するために、前記第1組織のサンプル
    の強度測定値を、状態が既知である前記第2組織のサンプルに対する強度測定値
    と比較するステップと、 を有する方法。
  14. 【請求項14】 前記第1組織の強度測定値を前記第2組織の強度測定値と
    比較することが、330nmの放射波長における強度測定値を比較するステップ
    を有する、請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記第1組織の強度測定値と前記第2組織の強度測定値と
    の間の差異を表す信号を発生するステップを更に有する、請求項13に記載の方
    法。
JP2000554277A 1998-06-16 1998-08-25 細胞の自己蛍光を利用する癌の検出 Pending JP2002518664A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/097,931 1998-06-16
US09/097,931 US6405074B1 (en) 1997-08-29 1998-06-16 Detection of cancer using cellular autofluorescence
PCT/US1998/017597 WO1999065394A1 (en) 1998-06-16 1998-08-25 Detection of cancer using cellular autofluorescence

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002518664A true JP2002518664A (ja) 2002-06-25

Family

ID=22265822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000554277A Pending JP2002518664A (ja) 1998-06-16 1998-08-25 細胞の自己蛍光を利用する癌の検出

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1087698A4 (ja)
JP (1) JP2002518664A (ja)
CN (1) CN1301137A (ja)
AU (1) AU9119498A (ja)
CA (1) CA2335246A1 (ja)
WO (1) WO1999065394A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004504072A (ja) * 1999-12-22 2004-02-12 ジリックス・テクノロジイズ・コーポレーション 皮膚異常検出用可搬型システム
JP2004177408A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Siemens Ag 光を放出する領域の位置測定方法および装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000042910A1 (en) 1999-01-26 2000-07-27 Newton Laboratories, Inc. Autofluorescence imaging system for endoscopy
US6364829B1 (en) 1999-01-26 2002-04-02 Newton Laboratories, Inc. Autofluorescence imaging system for endoscopy
GB0030310D0 (en) * 2000-12-13 2001-01-24 Medical Res Council Apparatus and method for imaging a histological sample
US6636623B2 (en) * 2001-08-10 2003-10-21 Visiongate, Inc. Optical projection imaging system and method for automatically detecting cells with molecular marker compartmentalization associated with malignancy and disease
CN100405976C (zh) * 2002-04-14 2008-07-30 王念勇 利用固有荧光诊断早期肿瘤的诊断仪
CA2581400C (en) 2004-09-24 2017-10-31 Art, Advanced Research Technologies Inc. Optical imaging method for tissue characterization
JP5698483B2 (ja) * 2010-09-22 2015-04-08 オリンパス株式会社 蛍光観察装置
WO2014014956A1 (en) 2012-07-17 2014-01-23 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Formulaic imaging for tissue diagnosis
CN105748149B (zh) * 2016-04-20 2019-02-01 叶莹 一种用于癌症手术荧光导航和残癌示踪与清除的设备
CN106226275A (zh) * 2016-07-15 2016-12-14 上海交通大学 一种基于指甲自荧光作为检测脑卒中发病的生物标志物的检测方法及其应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5131398A (en) * 1990-01-22 1992-07-21 Mediscience Technology Corp. Method and apparatus for distinguishing cancerous tissue from benign tumor tissue, benign tissue or normal tissue using native fluorescence
CA2042075C (en) * 1991-05-08 2001-01-23 Branko Palcic Endoscopic imaging system
US5612540A (en) * 1995-03-31 1997-03-18 Board Of Regents, The University Of Texas Systems Optical method for the detection of cervical neoplasias using fluorescence spectroscopy

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004504072A (ja) * 1999-12-22 2004-02-12 ジリックス・テクノロジイズ・コーポレーション 皮膚異常検出用可搬型システム
JP4727886B2 (ja) * 1999-12-22 2011-07-20 ノバダック テクノロジーズ インコーポレイテッド 皮膚異常検出用可搬型システム
JP2004177408A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Siemens Ag 光を放出する領域の位置測定方法および装置
JP4567318B2 (ja) * 2002-11-25 2010-10-20 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 生体組織部分内の領域の位置測定方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2335246A1 (en) 1999-12-23
EP1087698A4 (en) 2003-09-03
CN1301137A (zh) 2001-06-27
EP1087698A1 (en) 2001-04-04
AU9119498A (en) 2000-01-05
WO1999065394A1 (en) 1999-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6405070B1 (en) Detection of cancer using cellular autofluorescence
US10314490B2 (en) Method and device for multi-spectral photonic imaging
JP4217403B2 (ja) 組織病巣の特徴付けおよびマッピングのためのシステム
JP3683271B2 (ja) 積分された内部蛍光を使用して病気の組織の画像を映すための装置および方法
Cothren et al. Gastrointestinal tissue diagnosis by laser-induced fluorescence spectroscopy at endoscopy
US5769792A (en) Endoscopic imaging system for diseased tissue
JP3236085B2 (ja) 内視鏡装置
JP2006526767A (ja) 多重の励起−発光対と、同時多チャンネル画像検出器とを用いる、蛍光結像方法と装置
CN106901679B (zh) 荧光显微内窥成像系统及荧光显微内窥成像方法
EP0792618A1 (en) Imaging system for detecting diseased tissue using native fluorescence in the gastrointestinal and respiratory tract
JPH0654792A (ja) 撮像装置
JP2003204924A (ja) 蛍光内視鏡装置及びその装置を利用した診断部位彫像方法
WO2013032839A2 (en) Raman imaging devices and methods of moleclar imaging
US20080004495A1 (en) Endoscope
US20090326359A1 (en) Method of in vivo detection and/or diagnosis of cancer using fluorescence based dna image cytometry
US6405074B1 (en) Detection of cancer using cellular autofluorescence
JP2002518664A (ja) 細胞の自己蛍光を利用する癌の検出
JP2005312979A (ja) 撮像装置
RU2152162C1 (ru) Способ повышения точности обнаружения злокачественных новообразований и определения границ их локализации
KR20180066645A (ko) 형광 내시경 시스템
Themelis et al. Advancing the technology and applications of surgical fluorescence imaging with targeted fluorochromes
Zeylikovich et al. Fluorescence-based microendoscopes for breast cancer ductoscopy
Wang Clinical Molecular Imaging in the Gastrointestinal Tract
PL207002B1 (pl) Sposób pomiaru stopnia zaawansowania choroby nowotworowej oraz urządzenie do pomiaru stopnia zaawansowania choroby nowotworowej