JP2003532467A - 光ファイバープローブ配置用ガイド - Google Patents

光ファイバープローブ配置用ガイド

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JP2003532467A JP2001579676A JP2001579676A JP2003532467A JP 2003532467 A JP2003532467 A JP 2003532467A JP 2001579676 A JP2001579676 A JP 2001579676A JP 2001579676 A JP2001579676 A JP 2001579676A JP 2003532467 A JP2003532467 A JP 2003532467A
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fiber probe
optical
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ビー ブランク トーマス
アコスタ ジョージ
マットゥ ムートゥア
エル マンフレ ステファン
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センシス メディカル インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 対象とする生体組織の測定箇所において光ファイバープローブ(33)の繰り返し配置を可能とすることにより、生体組織の測定箇所での光学的サンプリング中のサンプリング誤差を最小化する光ファイバープローブ配置用ガイドである。生体組織の測定箇所、典型的には人間の腕の形状に合わせた形状とした取付部(11)は、光ファイバープローブを収容するための開口部(14)を含む。本ガイドの接触面上の温度プローブ(15)は、生体組織の測定箇所近傍内の表面温度を監視することを可能とする。取付部内の十字形の溝(22)は生体組織の測定箇所に設けた、これと対応する十字形と位置合わせする。本光ファイバープローブ配置用ガイドは接着テープ(38)または固定可能なストラップによって生体組織の測定箇所に固定する。取付部外面上の案内ポストは、光ファイバープローブ(33)と開口部(14)との位置合わせを確実なものとするように、光ファイバープローブが露出した測定用インターフェイスに設けた、案内ポストに対応するレセプタクル(32)に収容される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の背景 発明の技術分野 本発明は生体内での(in vivo)生体組織の光学的サンプリングに関するもので
ある。より詳細には、本発明は生体内の組織測定箇所でのサンプリングを繰り返
し行うことが可能な光ファイバープローブ配置用ガイドおよび光カプラーに関す
るものである。
【０００２】 従来技術の説明 血中グルコース濃度のような血液検体の非侵襲的予測には、NIRスペクトル分
析法を用いることができる。S. MalinおよびT. Ruchtiの発明で、本願と同一の
出願人が1999年7月22日付で出願した米国特許出願第09/359,191号"An Inteligen
t System For Noninvasive Blood Analyte Prediction"（特許文献1）には、NIR
スペクトル分析を用いて血中グルコース濃度を非侵襲的に予測するためのシステ
ムが記載されている。こうしたNIRスペクトル分析に基づく方法は、生体組織の
同一体積で生体内での光学標本を繰り返し用いて形成した校正を用いる。こうし
た連続的な測定は、利用可能な校正を形成するために、実質的に再現可能なスペ
クトルに従わなければならない。生きている人間の皮膚の不均質性および動的性
質は生体内測定においてサンプリングの不確実性をもたらす。サンプリングの偏
差は生体組織内で変化する化学成分および光散乱特性によって発生し得るもので
ある。例えば、グルコースは生体組織内では均一に分布しておらず、生体組織内
または血中のグルコース濃度が一定に保たれている場合でも、標本抽出した生体
組織の体積の変化は、グルコース信号の強度を変化をもたらすおそれがある。測
定表面での光学的サンプリングに用いる光ファイバープローブの配置の変化およ
び交換は、二つの個別の方法で誤差のあるサンプリングをもたらすものとなり得
る。すなわち、プローブの位置の変化が標本抽出すべき生体組織の体積を異なる
ものとし得ること、および、プローブに加える圧力が変位する生体組織の量を変
化させることとなり得、これが標本抽出すべき生体組織の体積をより増加、ある
いは減少させる原因となることである。光学的サンプリングにおける変化は、血
液中または生体組織中で検体の濃度が不変を保っている場合であっても、対象と
なる検体のスペクトル信号に変動をもたらす可能性がある。さらに、光ファイバ
ープローブ表面と標本抽出を行う生体組織表面との間の空気ギャップがサンプリ
ング誤差のもう一つの原因となる。
【０００３】 光ファイバープローブの案内および結合を行うための種々のシステムが公知と
なっている。例えば、M. Rondeauによる1996年8月20日付登録の米国特許第5,548
,674号"High Precision Fiberoptic Alignment Spring Receptacle and Fiberop
tic Probe"（特許文献2）および、R. RickenbachおよびR. Boyerによる1997年8
月26日付登録の米国特許第5,661,843号"Fiber Optic Probe"（特許文献3）は共
に、光ファイバーケーブルまたは長手方向にねじを形成したねじを通過するフェ
ルールを用いた光ファイバープローブガイドを開示する。これらの器具は、光フ
ァイバーケーブルまたはねじを、種々の形式の医療機器のレセプタクルまたは他
の光ファイバーケーブルと結合するためのコネクタである。これらの器具は、光
ファイバープローブを生体組織の測定箇所と繰り返し可能に結合するための手段
を提供するものではない。
【０００４】 T. Kordis，J. JacksonおよびJ. Lasersohnによる1997年6月10日付登録の米国
特許第5,636,634号"Systems Using Guide Sheaths for Introduching, Deployin
g and Stabilizing Cardiac Mapping and Ablation Probes"（特許文献4）は、
手術中または診断中の心臓の心室内へ、心臓マッピングおよび切除用のプローブ
を案内するためのカテーテルおよびガイドシースを用いたシステムを記載してい
る。Kordis特許の教示するものは、これは心臓手術方法向けのものであり、生体
内での生体組織の光学的サンプリングとは無関係のものである。さらに、このKo
rdisらの装置は、光ファイバープローブの生体組織の測定箇所との繰り返し可能
な結合に適したものではない。
【０００５】 M. Kanneによる1999年9月21日付登録の米国特許第5,956,150号"Laser Mount P
ositioning Device and Method of Using the Same"（特許文献5）は、組み立て
工程における二つの部品を位置合わせするためにレーザのような発光素子を用い
る方法を記載している。Kanne特許の教示するものは、これは生体組織の光学的
サンプリングよりも、むしろ製造工程向けのものであることである。このKanne
の器具は、生体組織の測定箇所でプローブガイドを繰り返し可能に配置するため
の手段を何ら提供するものではない。また、生体組織の測定箇所での表面温度の
監視、あるいは生体組織の測定箇所での表面温度のばらつきや水分の蓄積を最小
化するものでもない。
【０００６】 D. Kittell，G. HayesおよびP. DeGrootによる1995年9月5日付登録の米国特許
第5,448,662号"Apparatus for Coupling an Optical Fiber to a Structure at
a Desired Angle"（特許文献6）は、光ファイバーを所望の角度位置に位置決め
するためのフレームと結合する光ファイバー支持具を開示している。前述した従
来技術と同様に、このKittelらの発明も、生体内組織の光学的サンプリングとは
無関係のものである。さらに、この発明で開示された器具は光ファイバーを固定
した位置に維持するために使用者が光ファイバーを固定することを許容するもの
であるが、生体内組織の測定箇所において光ファイバープローブと繰り返し可能
に結合する手段を提示するものではない。しかも、生体組織の測定箇所での表面
温度の監視、あるいは生体組織の測定箇所での表面温度のばらつきや水分の蓄積
を最小化するものでもない。
【０００７】 R. Messerschmidtによる1997年8月12日付登録の米国特許第5,655,530号"Metho
d for Non-Invasive Blood Analyte Measurement with Improved Optical Inter
face"（特許文献7）は、スペクトル解析時におけるセンサープローブと皮膚表面
との間の境界を改善するための屈折率整合用媒体を開示している。Messerschmid
tは、この媒体がパーフルオロカーボンおよびクロロフルオロカーボンを含むこ
とを教示している。これらが発ガン性物質であることは公知であり、クロロフル
オロカーボン(CFC's)は生体組織への使用のための調製に用いることは不適切で
ある。さらに、CFC'sの使用は環境汚染の危険性があることが良く知られている
。加えて、Messerschmidtの境界用媒体は、スペクトル測定において人為的な結
果を残すおそれのあるような物質から形成されるものである。
【０００８】
【特許文献１】 米国特許第6,280,381号（米国特許出願第09/359,191号）明細書
【特許文献２】 米国特許第5,548,674号明細書
【特許文献３】 米国特許第5,661,843号明細書
【特許文献４】 米国特許第5,636,634号明細書
【特許文献５】 米国特許第5,956,150号明細書
【特許文献６】 米国特許第5,448,662号明細書
【特許文献７】 米国特許第5,655,530号明細書
【０００９】 生体組織の生体内での光学的サンプリングのために、プローブを生体組織測定
箇所と結合させる光ファイバープローブの配置用ガイドを提供することが望まれ
ている。また、等しい生体組織標本の体積で繰り返し可能にサンプル収集するこ
とができ、それによってプローブの変位によるサンプリング誤差を排除すること
を保証する手段を提供することもまた望まれている。さらに、生体組織の測定箇
所における温度のばらつきや、蓄積した水分の分散を最小化し、それによってさ
らなるサンプリング誤差の発生源を排除する方法が望まれている。加えて、生体
組織の測定箇所での表面温度を監視し、それによって繰り返し行う光学標本収集
に亘って温度を一定に維持する手段を提供することが有利である。最後に、生体
組織の測定箇所における光ファイバープローブと皮膚との間に一定の境界を提供
し、無毒かつ非刺激性でスペクトル測定に誤差を導入しない光結合用流体を提供
することは非常に有利である。
【００１０】本発明の概要 本発明は、生体組織の測定箇所の皮膚表面で再現可能なミリメートル以下の位
置精度を提供し、生体組織の変位の度合いを再現可能となるように設計した光フ
ァイバープローブ配置用ガイドを提供するものである。本光ファイバープローブ
配置用ガイドの主要な構造部品はプローブ用開口部を有する取付部であり、プロ
ーブ用開口部には使用時に光ファイバープローブ挿入する。取付部の接触面は生
体組織の測定箇所、典型的には生きている測定対象の手足の形状に近似した湾曲
形状となっている。取付部は、生体組織の測定箇所およびプローブでの温度のば
らつきと水分の蓄積を減少させ、また生体組織の測定箇所近傍での少量の生体組
織の変位を再現するために、測定箇所周りの皮膚と接触面との間での直接的な接
触を最小化する構造的な特徴を組み込んでいる。本光ファイバープローブ配置用
ガイドは十字形の溝を有し、この溝は、位置誤差による光学的サンプリング誤差
を最小化するために、光ファイバープローブ配置用ガイドの変位を繰り返し行っ
ている間、生体組織の測定箇所に描いた十字形と位置合わせするものである。光
ファイバープローブ配置用ガイドの外面の案内ポストは、プローブとプローブ用
開口部との位置合わせを確実なものとするために光ファイバープローブを露出さ
せた測定用インターフェイスに設けた、案内ポストに対応する案内ポスト用窪み
と嵌合する。
【００１１】 使用中は、本光ファイバープローブ配置用ガイドは、接着剤または接着用スト
ラップを用いて生体組織の測定箇所へ固定する。光ファイバープローブが露出す
る測定用インターフェイスは測定箇所へ向けられ、案内ポストはインターフェイ
スのハウジングに設けた案内ポスト用窪みへ収容し、プローブはプローブ用開口
部へ収容する。生体組織の測定箇所での皮膚表面に配置した光結合用流体は、皮
膚表面と光ファイバープローブとの間の空気ギャップによりサンプリング誤差を
排除する。
【００１２】 本光ファイバープローブ配置用ガイドにはまた温度プローブを取り付け、その
ため生体組織の測定箇所に直接隣接する領域での皮膚温度を監視することが可能
である。
【００１３】詳細な説明 生きている組織のスペクトル観察において、同じ組織を光ファイバープローブ
を用いて光学的なサンプリングを繰り返し行う必要がしばしば生じる。これらの
測定には、前の測定に用いた正確な位置での光ファイバープローブの配置を繰り
返すことの困難さと、組織の変位量が同じだけ繰り返し発生することによるサン
プリング誤差が入り込むことがあり得る。プローブの位置における微小な変位、
またはプローブ上に働く圧力の量により、わずかに異なる体積の組織が標本抽出
され、これが測定にサンプリング誤差をもたらすこととなる。本発明は、対象と
なる生体組織測定箇所における光ファイバープローブの配置の高い繰り返し性と
いう目標を達成する光ファイバープローブ配置用ガイドを提供することにある。
【００１４】 図1を参照すると、光ファイバープローブ配置用ガイド10の接触面12の側が示
されている。本光ファイバープローブ配置用ガイドの主な構造要素は湾曲した取
付部11である。図示のように、接触面12の形状は、ほぼ生体組織測定箇所におけ
る生体の形状、典型的には生体の手足の形状となっている。使用時に取付部11の
凹状の接触面12と生体組織測定箇所との間での多少の接触が不可避である間は、
取付部の構造的な特徴が、接触面12と生体組織測定箇所との間の直接的な接触を
最小限にする。生体組織測定箇所近傍における皮膚と接触面との接触を最小限に
することが望ましいのは、二つの理由による。 ・接触面の下側にある組織層の構造的および化学的特性は、生体組織測定箇所
における表面温度および相対湿度の影響を受ける。それゆえ、生体組織測定箇所
を一定の表面温度に維持し、サンプリング誤差を生じさせる水分の蓄積を防がな
ければならない。 ・最小限にした接触は、取付部からの組織への圧力による組織の変位量を減少
させ、それゆえ組織の変位が変化することによるサンプリング誤差を最小限にす
る。
【００１５】 取付部11は切り欠き状の開口部13を設けるためにかなりスケルトン化されてい
る。生体組織測定箇所と直接接触する表面領域は、接触面12に沿った逃げ領域17
を設けることにより、さらに肉薄となっている。
【００１６】 取付部は光ファイバープローブを収容するためのプローブ用開口部14を含む。
プローブ用開口部14は垂直方向および水平方向に中心位置決めされ、また取付部
11の本体を、外面20から接触面12へと貫通している。図1に示す実施形態におい
て、プローブ用開口部は矩形の光ファイバープローブを収容するために矩形とな
っている。しかしながら、プローブ用開口部は、これと一致する形状のプローブ
を収容するために、円形、六角形または三角形としても良い。開口部の形状は使
用する光ファイバープローブの形状を模したものとし、従来のオス−メス形状で
嵌合することを許容する。生体組織測定箇所近傍内で皮膚温度を監視するために
、サーミスタのような温度プローブ15を設ける。温度プローブは、正確な温度の
読み取りを提供するために、生体組織測定箇所表面と直接かつ密着して接触しな
ければならない。そのため、取付部11の薄肉化した接触面12から突出する温度プ
ローブ取付部16を設けている。これにより、温度プローブと生体組織測定箇所と
の間の接触が維持される一方で、生体組織測定箇所と光ファイバープローブ配置
用ガイドの接触面12と間の直接的な接触を最小限に維持する。さらに、温度プロ
ーブ15は、生体組織測定箇所の直近の範囲内からの正確な温度読み取りを実現す
るために、プローブ用開口部14の縁部から2mm程度の位置に配置することが望ま
しい。
【００１７】 図2は光ファイバープローブ配置用ガイド10の外面を示すものである。この実
施形態において、外面20は凹状の接触面12に対応する凸状をなす。この外面には
二本の外向きに突出する案内ポストを取り付け、これら案内ポストは略円筒状の
本体および円錐形の終端部を有する。これら二本の案内ポストは互いに対向する
ように位置し、それによって、各案内ポストは取付部11の一端とプローブ用開口
部14の一端との間のほぼ中間に位置することとなる。取付部11の四つの側部それ
ぞれの中間に十字形の溝22を配置する。
【００１８】 図3は使用中の光ファイバープローブ配置用ガイドを示すものである。光ファ
イバープローブ配置用ガイド10は生体組織測定箇所の上に配置している。生体組
織測定は、通常、生きている対象物の手足で行う。しかしながら、適切な測定箇
所を提供する身体の他の領域でも良い。また、本願発明は、切除した組織標本ま
たは死体の生体組織測定箇所の光学的サンプリングへの適用も考えられる。接着
層38は光ファイバープローブ配置用ガイドを所定位置に固定するために使用可能
である。接着層は皮膚と光ファイバープローブ配置用ガイドとの間に配置した両
面式感圧型接着剤の形を取ることができ、あるいは使い捨て型のプローブ配置用
ガイドにおいては、接着層をプローブ配置用ガイドの接触面に直接塗布しても良
い。接着層はプローブ配置用ガイドの固定手段であることが好適である。なぜな
らばプローブ配置用ガイドによる皮膚への下向き圧力のために生じる組織の変位
を最小化するからである。この他、本願発明による光ファイバープローブ配置用
ガイドを固定するために、接着用テープ、あるいは剥離可能なファスナーを有す
る一つまたはそれ以上のストラップを使用することも可能である。
【００１９】 十字形の溝22をテンプレートとして使用することにより、マーキング用ペンま
たは他の適切な道具を用いて対象物の皮膚に十字形を描く。その後、対象物の皮
膚に描いた十字形に十字形の溝22を位置合わせすることにより、光ファイバープ
ローブ配置用ガイドの位置をミリメートル以下の精度で再現することができる。
対象物測定用インターフェイスユニット30は光ファイバープローブ33が露出した
ハウジング31を含む。光ファイバープローブ33は、矢印35で示すように、プロー
ブ用開口部14に収容することができるようにハウジング31のインターフェイス側
37から突出している。ハウジング31にはまた、破線で示す円筒形の案内ポスト用
窪み32を設けている。使用者は、対象物測定用インターフェイスユニット30を図
の矢印36で示すように生体組織測定箇所へ向けて下ろす。インターフェイスユニ
ット31を光ファイバープローブ配置用ガイドへ近づけると、矢印34で示すように
案内ポスト21が案内ポスト用窪み32へ収容され、それによってプローブ33とプロ
ーブ用開口部14との位置合わせが非常に容易なものとなる。プローブをプローブ
用開口部内に完全に収容した後、案内ポストは安定した配置を提供し、それゆえ
光学的サンプリング中のインターフェイスユニット30の移動によるサンプリング
誤差を最小化することが可能となり、また使用中のプローブ用開口部14内での不
所望の回転によるプローブ33の破損をも防ぐことが可能となる。案内ポストはイ
ンターフェイスユニットの下方への移動を制限するためにも働き、そのため使用
者がユニットに対して過剰な下方への圧力を加え、不定の組織の変位によるサン
プリング誤差が入り込むことを防ぐこととなる。
【００２０】 光ファイバープローブの重要な追加的機能は、プローブ配置用ガイドによる組
織の変位を修正することである。光ファイバープローブをプローブ用開口部内へ
収容する前は、生体組織測定箇所の皮膚は光ファイバープローブ用開口部内で上
向きに隆起しており、そのためプローブ配置用ガイドにより組織の変位が生じる
。使用中に、光ファイバープローブによる穏やかな下方への圧力が皮膚の上向き
の隆起を修正する助けとなり、組織の変位における変化によるサンプリング誤差
の他の発生源をかなり減少させることとなる。この修正を達成するために、光フ
ァイバープローブの終端部を、この光ファイバープローブが完全に収容されたと
きに、生体組織測定箇所での接触面を多く持たせるようにすべきである。
【００２１】 光ファイバープローブと生体組織測定箇所の皮膚表面との間の境界は、サンプ
リング誤差の重大な発生源ともなり得る。プローブ下の組織は均質ではないため
、生体組織測定箇所の皮膚表面も平坦ではなく、しばしば不均一であり得る。光
ファイバープローブの相対的に滑らかな表面の、不均一な皮膚表面との結合は、
これら二つの表面の間に空気ギャップをもたらす。空気ギャップはこれら二つの
表面の間に境界を形成し、この境界は組織の光学的サンプリング中の測定に対し
て悪影響を及ぼすものとなる。図7に示すように、光ファイバープローブ33と生
体組織測定箇所の皮膚との間の所定量の光結合用流体71がこうしたギャップを排
除する。
【００２２】 好適な実施形態においては、光結合用流体は、例えば３Ｍ社製のFC-40およびF
C-70として知られているパーフルオロ化合物である。こうした化合物は近赤外領
域では不活性であり、特に近赤外スペクトルを利用する光学的サンプリング工程
には非常に適している。また、これらの化合物は無毒かつ非刺激性であるという
利点を有しており、それゆえ生きている組織と直接接触させることができ、長期
間接触していても生きている測定対象が顕著な健康的リスクに晒されることが無
い。さらに、こうした種類のパーフルオロ化合物は疎水性であり、かつ難溶性で
ある。そのため、光学的サンプリング中に悪影響を及ぼすこととなる水や他の汚
染物を吸収し難い。光学的サンプリング用流体は、アルコールまたは洗浄剤のよ
うな他の物質を添加せずに作製することが望ましい。これらの物質は光学的標本
い人為的な結果を導入することがあり得るからである。最後に、パーフルオロ化
合物の優れた安定性は、通常、クロロフルオロカーボンと結びついた環境への危
険性を排除するものとなる。
【００２３】 パーフルオロカーボンまたはクロロフルオロカーボンを含む他の流体化合物が
光結合用流体として適している。例えば、クロロトリフルオロエチレン重合体90
％と他のフルオロカーボン10％を混合物は所望の光学特性を有する。クロロトリ
フルオロエテンもまた使用可能である。これらの化合物は所望の光学特性を有す
る一方で、その毒性プロフィールや溶解特性により、前述したパーフルオロ化合
物よりも望ましくないものとなっている。
【００２４】 使用時には、所定量の光学的サンプリング用流体を生体組織測定箇所と光ファ
イバープローブとの間の境界に配置し、それによって生体組織測定箇所と光ファ
イバープローブは、これら二つの表面の間に何らの空気の隙間を残すこと無く強
固に光学的に結合することが可能となる。実際には、所定量の光学的サンプリン
グ用流体を生体組織測定箇所とプローブとの間の境界に配置する一つの簡便な方
法は、光ファイバープローブを配置するのに先立ち、皮膚表面に少量の流体を塗
布することであり、これは流体を光ファイバープローブに塗布するよりも簡単で
ある。
【００２５】 使用時には、温度プローブ15をピン−ソケット形電気接点によってインターフ
ェイスユニット30と電気的に接続する。図4に示すように、温度プローブ15を案
内ポスト21に埋設したピン形電気接点40と接続する。使用時には、このピン形接
点は案内ポスト用窪み32内のソケット形電気接点に収容され、それによって温度
プローブとインターフェイスユニットとの間の電気的接続を達成する。この方法
により、温度プローブからの電気信号はインターフェイスユニット内の、電気信
号を温度目盛に変換する処理部を通過する。
【００２６】 本願発明のこの実施形態は、ABSまたはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の
ような熱可塑性重合材料から、従来の射出成型工程を用いて製造することが望ま
しい。
【００２７】 本願発明においては、他の有利な実施形態が可能である。例えば、前述した実
施形態は非多孔性重合材料から製造しているが、これは短期間での使用に適した
ものであり、生体組織測定箇所における温度および湿気による衝撃はほとんど考
慮していない。これに代わる実施形態、特に長期間の使用に適したものとして、
W.L.Gore and Associates製のGORE-TEXのような可撓性および通気性を有する材
料から層状に形成したもの取付部に用いる。図5に示すように、この層はプロー
ブ用開口部に不可欠な構造上の安定性を与えるために、開口部の周りに補強用イ
ンサート50を組み込んでいる。図6A〜6Cに示すように、取付部は円形、楕円形ま
たは多角形形状としても良い。
【００２８】 前述した本願発明の実施形態は、生体組織測定箇所における温度および湿度の
制御を受動的に行う構造的な特徴を有しているが、別の実施形態では、小型ブロ
ワーのような、光ファイバープローブ、接触面および生体組織測定箇所から水分
を蒸発させる気流装置を組み込む。
【００２９】 本願発明のさらに別の実施形態では、三本および四本の案内ポストを、それぞ
れ対応する案内ポスト用窪みに沿って配置したものを用いる。
【００３０】 本願発明による光ファイバープローブ配置用ガイドは、対象となる生体組織測
定箇所における繰り返し度の高いプローブ配置を可能とし、本願発明はまた、連
続的な光学標本に亘る公知の区切りにおける光ファイバープローブの位置を移動
させることにより、制御された方法で小さなサンプリングの変動を形成するのに
用いることも可能である。
【００３１】 本願発明による光ファイバープローブ配置用ガイドは、ここでは組織の光学的
サンプリングに関連して説明した。当業者は、本願発明を光ファイバープローブ
の繰り返し配置が必要な他の設定にも適用し得ることを認識するであろう。
【００３２】 本願発明は、対象とする生体組織測定箇所における繰り返し度の高い光ファイ
バープローブの配置を提供することにより、組織標本の生体内でのスペクトル解
析におけるサンプリング誤差を抑える手段を提供するものである。本願発明の構
造的な特徴は、生体組織測定箇所および光ファイバープローブにおける温度のば
らつきと水分の過剰な蓄積、組織の変位の変化量、サンプリング誤差の全ての原
因を最小化するものである。生体組織測定箇所で皮膚表面と直接接触する温度プ
ローブは、連続的な測定に亘って皮膚温度を監視することを可能とする。光結合
用流体は生体組織測定箇所の皮膚表面と光ファイバープローブとの境界における
空気の隙間を排除する。
【００３３】 本願発明を、ここでは特定の好適な実施形態を参照して述べたが、当業者であ
れば、本願発明の精神および範囲を離れることなく、ここで述べた事柄の代わり
となり得る他の適用分野に容易に適用するであろう。したがって、本願発明は以
下の請求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】 本発明による光ファイバープローブ配置用ガイド接触面を示す図である。
【図２】 図1に示す本発明による光ファイバープローブ配置用ガイドの外面を示す図で
ある。
【図３】 図1に示す本発明による光ファイバープローブ配置用ガイドが、生体組織の測
定箇所かつ対象物との境界において使用中であることを示す図である。
【図４】 図1に示す本発明による光ファイバープローブ配置用ガイド中の、温度プロー
ブと対象物測定用インターフェイスユニットとの間での電気的接続を示す図であ
る。
【図５】 本発明による光ファイバープローブ配置用ガイドの他の実施形態を示すもので
あり、可撓性を有する層から作られ、プローブ用開口部を覆う補強用インサート
を組み込んだものである。
【図６】 図5に示す光ファイバープローブ配置用ガイドの他の形状を示すものである。
【図７】 光ファイバープローブと生体組織測定箇所とを光結合用の流体層で光学的に結
合した状態を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ジョージ アコスタ アメリカ合衆国 アリゾナ州 85045 フ ェニックス ウエスト ワイルドウッド ドライヴ 1639 (72)発明者 ムートゥア マットゥ アメリカ合衆国 アリゾナ州 85223 ギ ルバート ダブリュー ゲイル ドライヴ 119 (72)発明者 ステファン エル マンフレ アメリカ合衆国 アリゾナ州 85296 ギ ルバート イー パロ ブランコ ウェイ 1289 Ｆターム(参考） 4C017 AA16 AA20 AB01 AB02 AB10 AC12 AC26 4C038 KK10 KL05 KL07 KX04

Claims (47)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバープローブを測定対象とする測定箇所に繰り返し可能
    に結合するための光ファイバープローブ配置用ガイドであって、 外面、接触面および外縁部を有し、少なくとも前記接触面の一部が使用時に前
    記測定箇所と接触する取付部と、 前記取付部によって規定される、前記光ファイバープローブを収容するための
    開口部と、 前記外縁部周りに一定の間隔で配置した多数の十字形の溝と、 前記接触面上に取り付けた温度プローブとを具える光ファイバープローブ配置
    用ガイド。
  2. 【請求項２】 前記外面から突出する一つまたはそれ以上の案内ポストをさらに
    具え、これら案内ポストが、使用時に、対象物の測定用インターフェイスのこれ
    ら案内ポストに対応する案内ポスト用窪みと位置合わせかつ該窪みに収容され、
    前記測定用インターフェイスによって前記光ファイバープローブを形成する、請
    求項１記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  3. 【請求項３】 前記測定箇所が生体組織測定箇所を具え、前記測定箇所の表面が
    前記生体組織測定箇所において皮膚を具える、請求項１記載の光ファイバープロ
    ーブ配置用ガイド。
  4. 【請求項４】 前記接触面を、前記生体組織測定箇所の表面形状に近似した形状
    となるように形成した、請求項３記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  5. 【請求項５】 前記温度プローブを前記開口部の縁部から2mm未満の位置に取り
    付け、かつ、前記温度プローブが前記生体組織測定箇所の前記表面と直接接触す
    る、請求項２記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  6. 【請求項６】 前記温度プローブが前記案内ポストの内の一つに設けたピン形電
    気接点と電気的に接続し、前記ピン形電気接点が、使用時に、前記案内ポスト用
    窪みの内の一つの内部に配置したソケット形電気接点と直接接触する、請求項５
    記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  7. 【請求項７】 前記取付部を開放形かつスケルトン化し、それによって前記測定
    箇所と共にその周囲の環境との接触を最大化し、かつ、前記測定箇所と前記取付
    部との間の接触を最小化する、請求項１記載の光ファイバープローブ配置用ガイ
    ド。
  8. 【請求項８】 前記取付部が対向する端部を有し、前記一つまたはそれ以上の案
    内ポストが一対の案内ポスト組を具え、前記一対の案内ポスト組それぞれを前記
    取付部の前記対向する端部の一つに近接させて配置した、請求項２記載の光ファ
    イバープローブ配置用ガイド。
  9. 【請求項９】 前記開口部を前記一対の案内ポスト組の間で水平方向および垂直
    方向に中心位置決めした、請求項８記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  10. 【請求項１０】 前記開口部が矩形である、請求項８記載の光ファイバープロー
    ブ配置用ガイド。
  11. 【請求項１１】 前記開口部が円形、三角形、六角形のいずれかの形状である、
    請求項８記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  12. 【請求項１２】 前記取付部が略矩形である、請求項１記載の光ファイバープロ
    ーブ配置用ガイド。
  13. 【請求項１３】 前記多数の十字形の溝が４本の十字形の溝を具え、前記十字形
    の溝をそれぞれ前記取付部の側部の中央に配置し、使用時に、前記十字形の溝を
    前記測定箇所の対応する十字形の印と位置合わせする、請求項１２記載の光ファ
    イバープローブ配置用ガイド。
  14. 【請求項１４】 前記取付部が円形、楕円形、多角形のいずれかの形状である、
    請求項１記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  15. 【請求項１５】 前記測定箇所上に当該ガイドを取り外し可能に取り付けるため
    の取付手段をさらに具え、それによって当該ガイドを固定した位置に保持する、
    請求項１記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  16. 【請求項１６】 前記取付手段が前記接触面と前記測定箇所との間に設けた接着
    剤層または接着用テープのいずれかを具える、請求項１５記載の光ファイバープ
    ローブ配置用ガイド。
  17. 【請求項１７】 前記取付手段が一つまたはそれ以上のストラップを具える、請
    求項１５記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  18. 【請求項１８】 当該ガイドを熱可塑性重合材料から製造する、請求項１記載の
    光ファイバープローブ配置用ガイド。
  19. 【請求項１９】 当該ガイドを通気性を有する膜状の材料から製造する、請求項
    １記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  20. 【請求項２０】 前記取付部が前記開口部を取り囲む補強用インサートをさらに
    具える、請求項１９記載の光ファイバープローブ配置用ガイド。
  21. 【請求項２１】 生体組織測定箇所での光学的サンプリングを繰り返し可能に行
    うための装置であって、 ハウジングと、前記ハウジング内に収容した光ファイバープローブとを具える
    、対象物測定用インターフェイスと、 前記生体組織測定箇所へ前記光ファイバープローブを繰り返し可能に結合する
    ための光ファイバープローブ配置用ガイドと、 光結合用流体とを具え、 前記インターフェイスのハウジングが、インターフェイス側部を有し、かつ、
    当該インターフェイス側部に設けた一つまたはそれ以上の窪みを規定し、当該一
    つまたはそれ以上の窪みが内部にソケット形の電気接点を有し、 前記光ファイバープローブ配置用ガイドが、 外面、接触面および外縁部を有し、前記接触面の少なくとも一部が、使用時に
    前記生体組織測定箇所の皮膚表面と接触する取付部と、 前記光ファイバープローブを収容するために前記取付部によって規定される開
    口部と、 前記外縁部周りに一定の間隔で配置した多数の十字形の溝と、 前記接触面上に取り付けた温度プローブとを具え、 所定量の前記光結合用流体を前記生体組織測定箇所と前記光ファイバープロー
    ブとの間に配置し、それによって前記皮膚表面と前記光ファイバープローブとを
    強固に光学的に結合する装置。
  22. 【請求項２２】 前記接触面を、前記生体組織測定箇所の表面形状に近似するよ
    うな形状とする、請求項２１記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記外面から突出する少なくとも一つの案内ポストをさらに具
    え、 当該少なくとも一つの案内ポストを、前記光ファイバープローブを組み込んだ
    対象物測定用インターフェイスに設けた窪みと位置合わせし、かつ当該窪みに収
    容するように適合させた、請求項２１記載の装置。
  24. 【請求項２４】 前記温度プローブを前記開口部の縁部から2mm未満の距離に取
    り付け、当該温度プローブを前記皮膚表面に直接接触させる、請求項２３記載の
    装置。
  25. 【請求項２５】 前記温度プローブが前記案内ポストの内の一つに設けたピン形
    の電気接点と電気的に接触し、前記ピン形の接点が、使用時に、前記インターフ
    ェイスの窪みの内の一つの内部に配置したソケット形の電気接点と直接接触する
    、請求項２４記載の装置。
  26. 【請求項２６】 前記取付部を開放形かつスケルトン化し、それによって前記測
    定箇所と共にその周囲の環境との接触を最大化し、かつ、前記測定箇所と前記取
    付部との間の接触を最小化する、請求項２２記載の装置。
  27. 【請求項２７】 前記取付部が対向する端部を有し、前記一つまたはそれ以上の
    案内ポストが一対の案内ポスト組を具え、前記一対の案内ポスト組それぞれを前
    記対向する端部の一つに近接させて配置した、請求項２３記載の装置。
  28. 【請求項２８】 前記開口部を前記一対の案内ポスト組の間で水平方向および垂
    直方向に中心位置決めした、請求項２７記載の装置。
  29. 【請求項２９】 前記開口部が矩形である、請求項２８記載の装置。
  30. 【請求項３０】 前記取付部が略矩形である、請求項２１記載の装置。
  31. 【請求項３１】 前記多数の十字形の溝が４本の十字形の溝を具え、前記十字形
    の溝をそれぞれ前記取付部の側部の中央に配置し、使用時に、前記十字形の溝を
    前記測定箇所の対応する十字形の印と位置合わせする、請求項３０記載の装置。
  32. 【請求項３２】 前記測定箇所上に当該ガイドを取り外し可能に取り付けるため
    の取付手段をさらに具え、それによって使用時に当該ガイドを固定した位置に保
    持する、請求項２１記載の装置。
  33. 【請求項３３】 前記取付手段が前記接触面と前記測定箇所との間に設けた接着
    剤層または接着用テープのいずれかを具える、請求項３２記載の装置。
  34. 【請求項３４】 前記取付手段が一つまたはそれ以上のストラップを具える、請
    求項３２記載の装置。
  35. 【請求項３５】 前記光ファイバープローブ配置用ガイドを熱可塑性重合材料か
    ら製造する、請求項２１記載の装置。
  36. 【請求項３６】 前記光ファイバープローブ配置用ガイドを通気性を有する膜状
    の材料から製造する、請求項２１記載の装置。
  37. 【請求項３７】 前記光結合用流体が一種類またはそれ以上のパーフルオロ化合
    物を具える、請求項２１記載の装置。
  38. 【請求項３８】 前記光結合用流体が一種類またはそれ以上のパーフルオロ化合
    物からなる、請求項２１記載の装置。
  39. 【請求項３９】 前記光結合用流体が実質的に一種類またはそれ以上のパーフル
    オロ化合物からなる、請求項２１記載の装置。
  40. 【請求項４０】 前記光結合用流体が一種類またはそれ以上のクロロフルオロカ
    ーボン化合物を具える、請求項２１記載の装置。
  41. 【請求項４１】 前記光結合用流体が重合体のクロロトリフルオロエチレンを具
    える、請求項３９記載の装置。
  42. 【請求項４２】 前記光結合用流体がクロロフルオロエテンを具える、請求項３
    ９記載の装置。
  43. 【請求項４３】 一種類またはそれ以上のパーフルオロ化合物を具え、光プロー
    ブと測定箇所との境界に配置し、それによって前記プローブと前記測定箇所とを
    強固に光学的に結合する光結合用流体。
  44. 【請求項４４】 前記測定箇所が生体組織測定箇所である、請求項４１記載の光
    結合用流体。
  45. 【請求項４５】 一種類またはそれ以上のパーフルオロ化合物からなる、請求項
    ４１記載の光結合用流体。
  46. 【請求項４６】 実質的に一種類またはそれ以上のパーフルオロ化合物からなる
    、請求項４１記載の光結合用流体。
  47. 【請求項４７】 一種類またはそれ以上のクロロフルオロカーボン化合物をさら
    に具える、請求項４１記載の光結合用流体。
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