JP2010508973A - 光−音響イメージングデバイスおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学イメージングの分野に関し、より具体的には、光学コヒーレンス断層撮影(OCT;optical coherence tomography)と、超音波などの他の光学イメージングとのための光ファイバプローブの設計に関する。
近年、突然の心臓発作(急性心筋梗塞またはAMI)の潜在的な原因は、多くの注目の対象であった。冠動脈のゆるやかな閉塞のより古くからの支配的な説は、AMIが冠動脈壁の破裂、特に「易損性プラーク(vulnerable plaque)」の破裂の結果であるという広範囲にわたる組織病理学的な証拠に基づいた新しい理論によって取って代られている。易損性プラークはまた、薄いキャップを被せられた繊維性組織アルセローマ(TCFA;Thin−Capped Fibro−Artheroma)として知られており、動脈壁の下に位置する脂質プールを覆っている薄い繊維状のキャップによって特徴付けられる。従来のエックス線検査ベースの血管造影撮影法の技術は、動脈が狭くなることを検出するために用いられ得る。しかしながら、TCFAを検出するために、動脈壁の表面を直接的に観察することは必須である。従って、表面下の生物学的組織および脂質プールを検出し、そして視覚化することを可能にするプローブ設計に対するニーズが存在している。
本発明は、光および音響イメージング技術を用いて、生物学的組織および他の材料を画像化するための方法および装置に関する。光学コヒーレンス断層撮影(OCT)と、干渉測定イメージング技術と、血管内超音波法(IVUS;Intravascular Ultrasound)との組み合わせは、理想的に、小口径のプローブを介する動脈壁などの生物学的組織の表面下の視覚化に適している。開示される方法は、各個々の技術の弱点を有利に克服するIVUS(血管内超音波法)技術とOCT(光学コヒーレンス断層撮影)技術との組み合わせに基づく。特に、IVUSとOCTとの両方の組み合わせは、多くの利点を有するロバストなプローブを可能にする。
以下の説明は、本発明の特定の実施形態を例示する添付の図面を参照する。他の実施形態が可能であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく実施形態に修正がなされ得る。従って、以下の詳細な説明は、本発明を制限することを意図されない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
Claims (21)
- シースと、
該シース内に位置決めされた柔軟で、かつ双方向に回転可能な光学サブシステムであって、該光学サブシステムは、伝送性ファイバを備え、該光学サブシステムは、所定のビームサイズを有する第一のビームに沿って所定の範囲の波長の光を伝送し、かつ収集することが可能である、光学サブシステムと、
超音波サブシステムであって、該超音波サブシステムは、該シース内に位置決めされ、第二の所定のビームサイズを有する第二のビームに沿って所定の範囲の周波数のエネルギーを伝播するように適合される、超音波サブシステムと
を備える、プローブ。 - 前記第一のビームと前記第二のビームとは、実質的に平行で反対の方向である、請求項1に記載のプローブ。
- 前記プローブは、連結要素をさらに備え、該連結要素は、前記伝送性ファイバを回転させ、前記超音波サブシステムから受信された信号を伝送するように適合される、請求項1に記載のプローブ。
- 前記光学サブシステムの中心と、前記超音波サブシステムの中心との間の縦方向の変位は、該超音波サブシステムのビーム幅未満である、請求項1に記載のプローブ。
- 前記光学サブシステムの中心と、前記超音波サブシステムの中心との間の縦方向の変位は、該光学サブシステムのビーム幅未満である、請求項1に記載のプローブ。
- 前記超音波サブシステムと前記光学サブシステムとの相対的な向きは、前記シースから生じる寄生的な音響および光の反射を低減するように選ばれる、請求項1に記載のプローブ。
- 前記超音波サブシステムは、トランスデューサを備える、請求項1に記載のプローブ。
- 前記第一のビームと前記第二のビームとは、実質的に平行である、請求項1に記載のプローブ。
- 回転可能な電気コイルと回転しない電気コイルとは、前記プローブの近位端に位置決めされる、請求項1に記載のプローブ。
- 前記連結要素は、前記伝送性ファイバに適用された金属被覆、ならびにトルクワイヤと、金属チューブと、金属コイルとの一部からなるグループから選択される、請求項3に記載のプローブ。
- 前記プローブは、内側コイルと外側コイルとを有する絶縁された金属性チューブをさらに備え、該絶縁された金属性チューブは、金属被覆された連結要素を縦方向に囲み、それによって、電気エネルギーは、該連結要素を介して前記超音波サブシステムに送達される、請求項8に記載のプローブ。
- 前記プローブは、イメージングチップの近傍に光学的および/または超音波的にきれいなフラッシュ溶液を吐出するように統合された管腔をさらに備える、請求項1に記載のプローブ。
- 医療検査のためのシステムであって、該システムは、
第一の画像処理デバイスと、
第二の画像処理デバイスと、
該第一の画像処理デバイスおよび該第二の画像処理デバイスとの電気的通信を行うプローブと、
該第一の画像処理デバイスおよび該第二の画像処理デバイスによって処理された画像を出力するための表示デバイスと
を備え、
該プローブは、
検査エリアへと導入されるカテーテルチップに隣接するエリアへと光を指向および放射し、該照明された検査エリアからの反射光を該第一の画像処理デバイスに指向するための光ファイバを有する光学コヒーレンス断層撮影のためのイメージングシステムの第一のセンサと、
音響信号を電気信号として該第二の画像処理デバイスに伝送および受信するための血管内超音波イメージングシステムの第二のセンサと
を備える、システム。 - 前記表示デバイスは、前記第一の画像処理デバイスおよび前記第二の画像処理デバイスによって処理された前記画像を一緒に表示するように適合される、請求項13に記載のシステム。
- 前記表示デバイスは、該表示デバイスのスクリーン上の中心エリアに前記光学画像処理デバイスによって生成された画像を表示し、該表示デバイスのスクリーン上の外側のエリアに前記音響画像処理デバイスによって生成された画像を表示するように適合される、請求項14に記載のシステム。
- 管腔への挿入に適合されたイメージングプローブであって、
コアと端面とを有するシースと、
光学的焦点を有する光学サブシステムであって、該コア内に位置決めされる、光学サブシステムと、
音響的焦点を有する超音波トランスデューサの配列であって、該端面の一部分に配置される、配列と
を備える、プローブ。 - 前記超音波トランスデューサの配列は、前記光学サブシステムのまわりに同心円状に位置決めされる、請求項16に記載のプローブ。
- 前記音響的焦点と前記光学的焦点とは一致する、請求項16に記載のカテーテル。
- 少なくとも1つのトランスデューサは、容量性のマイクロマシン型超音波トランスデューサである、請求項16に記載のプローブ。
- シースと、
第一の超音波サブシステムであって、該第一の超音波サブシステムは、該シース内に位置決めされ、第一のベクトルに沿ってエネルギーを伝播するように適合される、第一の超音波サブシステムと、
第二の超音波サブシステムであって、該第二の超音波サブシステムは、該シース内に位置決めされ、第二のベクトルに沿ってエネルギーを伝播するように適合され、該第一のベクトルと該第二のベクトルとは、実質的に平行で反対の方向である、第二の超音波サブシステムと
を備える、プローブ。 - 組織領域を画像化する方法であって、該方法は、
超音波とOCTとを組み合わせるイメージングプローブを管腔に挿入するステップと、
超音波イメージングを実行するステップと、
光学コヒーレンス断層撮影イメージングを実行するステップと
を包含する、方法。
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