JP2015517387A - カプセル顕微鏡検査のための装置、デバイスおよび方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの内腔または中空サンプル内の少なくとも一部分に対するデータを得るための例示的装置が提供されてもよい。たとえばこの装置は、その部分に対して少なくとも１つの電磁放射線を送受信するように構成された第１の光学機器を含んでもよい。この装置はさらに、電磁放射線を分散させるように構成され得る波長分散性の第２の機器を含んでもよい。ピルの形状を有し、かつ第１および第２の機器を封入するハウジングが提供されてもよい。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年５月２１日に提出された米国特許出願番号第６１／６４９，５４６号、２０１２年８月２０日に提出された米国特許出願番号第６１／６８４，９０８号、および２０１３年３月１４日に提出された米国特許出願番号第６１／７８５，０２６号に関連するものであり、その開示全体が本明細書において引用により援用される。

連邦政府の支援の報告
本開示は、少なくとも部分的に、米国立衛生研究所（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）による認可番号ＮＩＨＣＡ１０３７６９による米国政府の支援によってなされたものである。よって政府は、本明細書において記載および請求された開示に対する特定の権利を有する。

開示の分野
本開示の例示的実施形態は、１つまたはそれ以上の内腔器官の上または中に提供される、構造体の少なくとも一部分をイメージングするための装置、デバイスおよび方法に関し、より特定的にはカプセル顕微鏡検査の装置、デバイスおよび方法に関する。

当該技術分野において公知であるとおり、十二指腸までの消化管または胃腸（ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ：ＧＩ）管を視覚化するために内視鏡検査（食道胃十二指腸内視鏡検査 （ｅｓｏｐｈａｇｏｇａｓｔｒｏｄｕｏｄｅｎｏｓｃｏｐｙ）−「ＥＧＤ」）を導入することによって、長期にわたりヘルスケアの成果が顕著に改善されてきた。この技術は一般的に、自然開口部から内腔の消化器官に前進させることができる柔軟なビデオイメージングプローブを使用する。この手順は侵襲性が最低限であると考えられる。しかし、患者の不快感のために、それはしばしば鎮静状態で行われる。鎮静は、上部内視鏡検査のコスト高の最も重要な要因の１つであり、全手順コストの３０〜５０％を占めるものと推定される。鎮静に関する合併症に関連して死亡したり発症することがあるため、患者はおそらくは内視鏡検査手順の間継続的に心肺モニタリングおよび看護支援を受ける。手順後の回復も費用に寄与し得る。なぜなら、それは大きい専用の物理的空間における付加的な看護およびモニタリングを必要とするであろうからである。退院後の患者はしばしば帰宅に付添いを必要とし、おそらく少なくとも１日は仕事ができない。

コストに加えて、上部内視鏡検査の別の制約は、その精度が比較的低いことであり得る。内視鏡検査医が、特殊腸上皮化生（ｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｍｅｔａｐｌａｓｉａ：ＳＩＭ）と呼ばれる前癌性の食道状態を正しく同定するのは、症例の約４０〜５０％のみであることが研究で示されている。よって、胃腸科医は診断の目的のために、被疑領域のいくつかの範囲から組織生検材料を抽出する必要がある。その生検材料は次いで処理され、最終診断を行う病理医によって顕微鏡で調べられてもよい。米国では毎年２千万を超えるこうした生検材料が切除されて分析されると推定される。残念ながら生検材料は組織の断片的範囲のみを表すものであるため、局部の微視的変化を容易に逃し得る。

ＧＩ管を視覚化するためのより侵襲性の低い方法への要求に対処するために、カプセル内視鏡検査（ｃａｐｓｕｌｅ ｅｎｄｏｓｃｏｐｙ：ＣＥ）が実施されてきた。このときから、ＧＩ診療所において一般的に使用されるいくつかの商品が入手可能になった（例、Ｇｉｖｅｎ ＰｉｌｌＣａｍ（登録商標）およびＩｎｔｒｏＭｅｄｉｃ ＭｉｒｏＣａｍ（登録商標））。カプセル内視鏡検査は一般的に、小型化したカメラおよび無線送信機を組み込んでいる。鎮静されていない対象者がカプセル内視鏡を飲み込むと、カプセル内視鏡は消化器系を通過しながらＧＩ管の画像を捕捉し、それらを遠隔的に送信する。この技術は、たとえばＥＧＤまたは結腸内視鏡検査などの他のタイプの内視鏡検査では見ることのできない範囲である小腸の検査に高い効果を有した。従来のカプセル内視鏡検査は、バレット食道を評価するためにも用いられてきた。残念ながら、こうした従来のカプセル顕微鏡検査は通常、ＧＥＪにおけるカプセルの制御ができず、その結果としておそらくは食道の重要な領域において実行可能な画像がほとんど得られないという不利益を被る。診断精度が比較的低いこと、およびカプセルが再使用可能ではないという事実（例、１つのカプセルのコストは約４５０ドルであり得る）から、カプセル内視鏡検査のバレットスクリーニングに対する従来の内視鏡検査を上回る利益は限られていた。近年、ストリングカプセル内視鏡検査（ｓｔｒｉｎｇ ｃａｐｓｕｌｅ ｅｎｄｏｓｃｏｐｙ：ＳＣＥ）が記載されており、ここでは商業的に入手可能なカプセルをストリングで係留することによって、ピルカメラの位置の厳密な制御およびＧＥＪを繰り返し視覚化することが容易にされ得る。加えて、ＳＣＥカプセルは回収され、滅菌されて再使用されることによって、おそらくはカプセル内視鏡検査のコストを顕著に減少させてもよい。しかしながら、ＳＣＥは内視鏡検査と同じく診断精度の制約を受け得る。

診断精度を改善するために、いかなる組織も切除することなく生きた患者において「光学的生検」を提供するさらなる種類のイメージング技術が提供された。

こうした技術の１つは共焦点レーザ顕微内視鏡検査（ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌａｓｅｒ ｅｎｄｏｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）（「ＣＬＥ」）であり、これは低出力レーザによる組織の照明の後に、その組織から反射された蛍光をピンホールを通じて検出することに基づくものである。この技術は改善された空間分解能を有するが、それはおそらくは視野が非常に狭いという不利益を有し、さらに高品質のデータを保つために造影剤を必要とする。臨床研究では、ＣＬＥがＧＩ管における癌の早期発見のための有望なアプローチであり得ることが示されている。しかし、この手順は、標準的な内視鏡の付属チャネル（ａｃｃｅｓｓｏｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ）を通過できる専用の内視鏡またはプローブによって行われ得るものであり、これは通常患者の鎮静を必要とする。「光学的生検」が可能な別の技術は、光干渉断層法（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）（「ＯＣＴ」）、およびそのさらに修正された形である光周波数領域イメージング（ｏｐｔｉｃａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ ｉｍａｇｉｎｇ）（「ＯＦＤＩ」）と名付けられた技術である。

こうした技術のどちらにおいても、組織は近赤外光で照らされてもよく、それが細胞および細胞内構成要素の屈折率ミスマッチにて後方散乱された後に検出されて、インビボの組織微細構造の画像を提供してもよい。内腔器官の大きな部分の体積再構成は、イメージング光学のヘリカルプルバック走査（ｈｅｌｉｃａｌ ｐｕｌｌｂａｃｋ ｓｃａｎｎｉｎｇ）によって達成されてもよい。臨床研究に基づくと、この技術は下部食道全体の構造的断面を提供でき、ＢＥ診断を可能にする。残念ながらＣＬＥの場合と同様に、現在利用可能なＯＣＴ／ＯＦＤＩカテーテルは、通常鎮静を必要とする内視鏡検査手順の際に導入され得る。共焦点顕微鏡検査、スペクトル符号化共焦点顕微鏡検査、ならびに多光子および高次高調波（ｍｕｌｔｉ−ｈａｒｍｏｎｉｃ）顕微鏡検査を含む、光学的生検のためのその他の技術が用いられてもよい。ＯＦＤＩと同様、これらの技術も現在のところ実施のために鎮静内視鏡検査を必要とする。

したがって、上述の欠点のうち少なくともいくつかに対処することが求められ得る。

上部ＧＩ管のイメージングの開発領域の１つは、診断精度の改善および手順のコスト減少を含み得る。

本開示の目的の１つは、安全であり、患者の認容性が高く、かつ安価であり得る、ＧＩ管から顕微鏡画像データを得るための装置、デバイスおよび方法を提供することである。こうしたデバイスは、たとえばＧＩ管疾患に対してさらに大きな母集団をスクリーニングするためなどに用いられ得る。

本発明に従う本開示の例示的実施形態に従うと、光学的技術を用いたインビボでのたとえば内腔器官などの生物組織のイメージングを容易にし得る装置、デバイスおよび方法が提供され得る。例示的な装置、デバイスおよび方法は、調査中のサンプルを照らす光（例、およびその他の電磁放射線）の送出および回収を容易にし得る、係留（ｔｅｔｈｅｒｅｄ）カプセルカテーテルを使用してもよい。

本開示の例示的実施形態の１つにおいて、係留カプセルカテーテルは、長い小径保護テザーの遠位端部に接続された嚥下可能な剛性カプセルを含んでもよい。このカプセルは、たとえば生物医学グレードの材料などで作られてもよく、ならびに／または、たとえば約１２．８ｍｍの直径およびたとえば約２４．８ｍｍの長さを有してもよく、これによってＦＤＡに認可された商業的に入手可能なカプセル内視鏡（例、Ｇｉｖｅｎｓ Ｇ２、ＯＭＯＭカプセル内視鏡（ＯＭＯＭ Ｃａｐｓｕｌｅ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｅ））に匹敵する比率が提供され得る。イメージングの目的のために、たとえばカプセルは高い光学的透明度を特徴とするイメージングウィンドウを含んでもよい。内腔器官のイメージングのために、ウィンドウはカプセルの側部または先端にあってもよい。

本開示の例示的実施形態に従うと、カプセルが飲み込まれたとき、手順を行う人物は、上部胃腸管内のカプセルを操縦するためにテザーを用いてもよい。テザーは臨床グレードの材料で作られてもよく、かつ内側に光ファイバを含んでもよい。たとえば、光ファイバの回転が好ましいときには、ファイバが駆動軸の内側に置かれてもよい。ファイバの遠位端部には、カプセルの外表面を越えてファイバを通じて送信された電磁放射線（例、光）を焦点合わせする例示的光学装置（ｏｐｔｉｃｓ）がアセンブルされてもよい。本開示の例示的実施形態の１つにおいて、ファイバの開口数を増やすために、光ファイバは先細にされるか、またはレンズ化（ｌｅｎｓｅｄ）されてもよい。本開示のさらに別の例示的実施形態において、ダブルクラッドまたはマルチクラッドファイバが使用されてもよい。

カプセル顕微内視鏡検査を行うために、係留カプセルカテーテルは指定されたイメージングシステムに光学的に結合されてもよい。それは顕微鏡の２次元および３次元イメージングのための顕微鏡検査システムとともに用いられてもよい。その場合、カプセル内の体積イメージングは、たとえばカプセルおよびテザーの内側の光プローブの回転などによって得られてもよい。

本開示の別の例示的実施形態に従うと、ＯＦＤＩピルが使用されてもよい。こうした例示的ＯＦＤＩピル（カプセルを含む）が飲み込まれたとき、内腔器官は概して顕微鏡検査ピルの周囲で収縮し、蠕動の自然な推進力によってそれを徐々に胃腸管の下方に押していく。その通過中に、複数の断面顕微鏡画像が取得され、保存され、かつリアルタイムで表示されてもよい。カプセルが目的領域の最遠位に達した後に、カプセルはたとえばそのテザーなどを用いて食道から口へと上に引き戻されてもよい。この手順を行う胃腸科医は、手順の間カプセルの位置を制御できる。例示的カプセルは滅菌されて再使用されてもよい。６名の被験者の研究では、長さ２０ｃｍの食道の平均通過時間は５２＋／−２０秒であり、カプセルの挿入から抜き取りまでの全手順はおよそ６分以上であったことが分かった。

本開示の例示的実施形態の１つにおいて、係留カプセル顕微内視鏡検査システム／機器／装置が提供されてもよく、それは、消化管を通って移動する際に腸壁の断面のたとえば約３０μｍ（側方）×７μｍ（軸方向）解像度の顕微鏡画像を捕捉する、光学機械的に作製されたピルを飲み込むことによって使用されてもよい。この例示的技術は、簡単かつ無痛の手順において上部胃腸管の３次元の微細構造画像を迅速に提供して、内科疾患のスクリーニングに対する新たな機会を広げることができる。

したがって、本開示の例示的実施形態に従って、少なくとも１つの内腔または中空サンプル内の少なくとも一部分に対するデータを得るための例示的装置が提供されてもよい。たとえば、この例示的装置は、その部分に対して少なくとも１つの電磁放射線を送受信するように構成された第１の光学機器を含んでもよい。この装置はさらに、電磁放射線を分散させるように構成された波長分散性の第２の機器を含んでもよい。ピルの形状を有し、かつ第１および第２の機器を封入するハウジングが提供されてもよい。

外周部に接続されるテザー機器が提供されてもよい。この装置はさらに、テザーおよび／または装置の位置、加速度または速度のうち少なくとも１つを追跡するように構成されたさらなる機器を含んでもよい。加えて、ビデオカメラ機器が外周部に接続されてもよい。

本開示のさらなる例示的実施形態においては、少なくとも１つの内腔または中空サンプル内の少なくとも一部分に対するデータを得るための別の装置が提供されてもよい。こうした例示的装置は、その部分に対して少なくとも１つの電磁放射線を送受信するように構成された光学的な第１の機器を含んでもよい。内腔または中空サンプルから光学顕微鏡検査システムに少なくとも１つの戻り放射線を送るように構成された第２の機器が提供されてもよく、一方で装置の外周部の少なくとも一部分はピルの形状を有する。外周部にはテザー機器が接続されてもよい。

たとえば、テザーは光ファイバ駆動軸を含んでもよい。光ファイバ駆動軸が回転して内腔または中空サンプルの上に電磁放射線が特定のパターンを生じるようにさせるときに画像を生成できるイメージング機器が提供されてもよい。テザーおよびピルは、さらなるパターンを生成するように内腔または中空サンプルに沿って移動してもよく、内腔または中空サンプルは、その特定のパターンおよびさらなるパターンに基づいて画像を生成してもよい。テザーの位置、加速度および／または速度といった情報を追跡するように構成されたさらなる機器が提供されてもよい。その情報に基づいて、内腔または中空サンプルの画像を生成および補正し得るイメージング機器が提供されてもよい。テザーを圧縮することなくテザーをつかむことを容易にし得る別の機器がテザーに結合されてもよい。

本開示のさらなる例示的実施形態に従うと、内腔または中空サンプルにさらなる放射線を提供するように構成され、そこに変化をもたらし得るさらに別の機器が提供されてもよい。第１の機器の少なくとも一部を回転させるように構成されたモータ機器が提供されてもよい。テザーに接続されたビデオカメラ機器が提供されてもよく、さらにＯＣＴ、ＳＥＣＭ、ＯＦＤＩ、共焦点、２光子（ｐｈｏｔｏｏｎ）、３光子、蛍光（ｆｌｏｕｒｅｎｓｃｅｎｃｅ）、および／またはラマン・モダリティに基づいて少なくとも１つの内腔または中空サンプルのさらなる画像を生成し得るイメージングの第３の機器が提供されてもよい。第１の機器はボールレンズを含んでもよく、さらにテザーが衝撃を受けたときにその損傷を防ぐように構成されたさらなる機器がテザーの周りに提供されてもよい。電磁放射線を分散させるように構成された第３の機器が提供されてもよい。

本開示のさらに別の例示的実施形態に従って、少なくとも１つの内腔または中空サンプル内の少なくとも一部分からデータを得るためのさらなる例示的装置が提供されてもよい。こうしたさらなる装置は、その部分に対して少なくとも１つの電磁放射線を送受信するように構成された第１の光学機器を含んでもよい。この装置はさらに、内腔または中空サンプルから非干渉光学顕微鏡検査システムに少なくとも１つの戻り放射線を送るように構成された第２の機器を含んでもよく、一方で装置の外周部の少なくとも一部分はピルの形状を有してもよい。

本開示のさらなる例示的実施形態に従うと、（ｉ）光学顕微鏡検査システムにエネルギを提供するバッテリ機器、（ｉｉ）無線周波数送信機機器、（ｉｉ）光源機器、および／または（ｉｖ）データ記憶機器を含み得る第３の機器が提供されてもよい。少なくとも１つの内腔または中空サンプル内で装置を動かす推進機器がさらに提供されてもよい。

添付の図面および以下の請求項とともに提供されるとき、本開示の例示的実施形態の以下の詳細な説明を読むことで、本開示のこれらおよびその他の目的、特徴および利点が明らかになるであろう。

本発明の例示的実施形態を示す添付の図面とともに提供される以下の詳細な説明から、本開示のさらなる目的、特徴および利点が明らかになるであろう。

カプセルカテーテルを含み得る、本開示の例示的実施形態に従うイメージングシステムのブロック図である。 回転する光学コア機器を有する、本開示に従うカプセルカテーテルの例示的実施形態の概略的断面図である。 モータ回転する遠位光学機器を有する、本開示のカプセルカテーテルの例示的実施形態の概略的断面図である。 本開示の例示的実施形態に従うカプセルカテーテルを用いたイメージング手順の例示的な臨床的実施を示す図である。 本開示の例示的実施形態に従う、短い自動引き戻しを有するカプセルカテーテルの概略的断面図である。 本開示の例示的実施形態に従う、内腔器官イメージングシステムにおいて組織に光ビームを焦点合わせするための例示的光学システムの概略的断面図である。 カプセルと完全に接触しているヒト食道の断面を表す例示的な円周（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ）ＯＦＤＩフレームの図である。 カプセルと部分的に接触しているヒト食道の断面を表す例示的な円周ＯＦＤＩフレームの図である。 本開示の例示的実施形態に従うワイヤレスＳＥＣＭカプセルの例示的実施形態を示す図である。 回転する光学コア機器を有する、本開示に従うカプセルカテーテルの別の例示的実施形態の概略的断面図である。 本開示の例示的実施形態に従う、光プローブとともに装着された基準アーム反射面を有する共通経路ＯＣＴカプセルの斜視図である。 本開示のさらなる例示的実施形態に従う、カプセル壁に装着された基準アーム反射面を有する別の共通経路ＯＣＴカプセルの斜視図である。 本開示の例示的実施形態に従う、例示的係留カプセル顕微内視鏡検査デバイスの写真であって、縮尺を示すためのペニー硬貨に隣接するカプセル部分を示す図である。 内部光学装置が回転する際に赤色光を伝送する、図１１Ａの例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスの時間積分された（ｔｉｍｅ−ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）拡大写真である。 例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスの別の写真であって、ここではテザー（矢印）が非常に柔軟であり、テザーに取付けられたプラスチックボール（矢じり）がデバイスの操作を容易にする。 図１１Ａに示される例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスを用いた、正常なボランティアからインビボで得られた正常な食道の例示的係留カプセル顕微内視鏡検査画像である。 図１１Ｄに示される画像の拡大図であって、扁平上皮（ｓｑｕａｍｏｕｓ ｅｐｉｔｈｅｌｉｕｍ）（Ｅ）、粘膜筋板（ｍｕｓｃｕｌａｒｉｓ ｍｕｃｏｓａ）（ＭＭ）、固有層（ｌａｍｉｎａ ｐｒｏｐｒｉａ）（Ｌ）、血管（矢じり）を含む粘膜下層（ｓｕｂｍｕｃｏｓａ）（Ｓ）、内側および外側の筋層（ｉｎｎｅｒ ａｎｄ ｏｕｔｅｒ ｍｕｓｃｕｌａｒｉｓ）（ＩＭ）および（ＯＭ）、ならびに筋層間神経叢（ｍｙｅｎｔｅｒｉｃ ｐｌｅｘｕｓ）（ＭＰ）を含む正常な食道壁の構築的形態が示されている。 図１１Ａに示される例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスを用いた、正常なボランティアからインビボで得られた胃の例示的係留カプセル顕微内視鏡検査の断面画像である。 図１１Ｆの例示的画像の拡大図であって、特徴的な腺性の「ピット」（矢じり）を示す図である。 図１１Ａに示される例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスを用いた、組織病理学的に確認されたバレット食道を有する患者からインビボで得られた例示的画像である。 図１１Ｈの例示的画像の拡大図であって、異常な内腔表面、不均一な後方散乱および粘膜内の腺（矢じり）を示す図である。 図１１Ａに示される例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスを用いた、バレット食道および食道の遠位端にみられる高度の異形成／粘膜内癌の診断を受けた患者の胃の断面係留カプセル顕微鏡検査画像の一部を示す図である。 図１１Ａに示される例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスを用いた、食道の中間部にみられる高度の異形成を示唆する構築的非定型性を伴うバレット食道の診断を受けた患者からの断面係留カプセル顕微鏡検査画像の一部を示す図である。 図１１Ａに示される例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスを用いた、食道の近位端にみられる扁平上皮粘膜を示す、断面係留カプセル顕微鏡検査画像の一部を示す図である。 複数の隆起したプラーク／小結節を有するバレット食道の例示的な４ｃｍ部分を提供する係留カプセル顕微内視鏡検査データセットの３次元表示であり、複数の隆起したプラーク／小結節のうちの１つは図１２Ｂに示される特徴に対応する、図である。 図１１Ａに示される例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスを用いた、胃の例示的な３次元フライスルー（ｆｌｙｔｈｒｏｕｇｈ）図であって、胃のひだの折り重なりの表面外観と、バレット食道の陰窩パターンと、扁平上皮粘膜の平滑な表面との相違を示す図である。 図１１Ａに示される例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスを用いた、バレット部分の例示的な３次元フライスルー図であって、胃のひだの折り重なりの表面外観と、バレット食道の陰窩パターンと、扁平上皮粘膜の平滑な表面との相違を示す図である。 図１１Ａに示される例示的係留カプセル顕微内視鏡デバイスを用いた、扁平上皮粘膜の例示的な３次元フライスルー図であって、胃のひだの折り重なりの表面外観と、バレット食道の陰窩パターンと、扁平上皮粘膜の平滑な表面との相違を示す図である。 図１３（ａ）は本開示の例示的実施形態に従う係留カプセル顕微内視鏡検査デバイスの概要図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示される係留カプセル顕微内視鏡検査デバイス内に提供されるカプセルの拡大概略図である。

図面全体にわたり、図示される実施形態の類似の特徴、素子、構成要素、または部分があれば、別様に述べられていない限り、それらを示すために同じ参照番号および符号が用いられる。さらに、図面を参照しながら主題の開示が詳細に説明されるが、それは例示的実施形態に関連して行われる。主題の開示の真の範囲および趣旨から逸脱することなく、記載される例示的実施形態に変更および修正が行われ得ることが意図される。

図１は、本開示の例示的実施形態に従う光学イメージングカプセルカテーテルシステム／装置のブロック図を示す。この例示的装置は、微細構造イメージングシステム１１０、光ファイバ１１５、ガイド下生検、レーザマーク付け、または組織処置のための高出力レーザ光源１２０、光学接合部１３０、光学イメージングカテーテル１４０、データ取得、処理および記憶機器１６０、ならびにデータ表示機器１７０を含んでもよい。微細構造イメージングシステム１１０は、光周波数領域イメージング、光干渉断層法、スペクトル領域ＯＣＴ、共焦点顕微鏡検査、スペクトル符号化共焦点顕微鏡検査、２光子顕微鏡、第２高調波顕微鏡検査、第３高調波顕微鏡、ＣＡＲＳ、誘導ラマン顕微鏡検査などのうちの少なくとも１つを使用してもよい。たとえば、こうしたイメージングシステム１１０は、組織１８０の上または中の微細構造に関する情報を取得および／または決定するために、組織１８０からの電磁放射線（例、送られた光）を検出してもよい。

微細構造イメージングモダリティおよびマーク付け／処置レーザプラットフォームの両方からの光学信号を、光学接合部１３０に接続され得るファイバ１１５（例、単一モードまたはマルチモード）の中に結合してもよい。光学接合部１３０は、静止するイメージングシステムと、カプセルカテーテル１４０内の静止または回転する光学コア１９０との間の境界面の役割をしてもよい。カプセルカテーテル１４０は、小径で曲げやすく（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）軟質（ｓｏｆｔ）で平滑（ｓｍｏｏｔｈ）で滑らか（ｓｌｅｅｋ）なテザー１４５を含んでもよく、例示的実施形態の１つにおいて、このテザー１４５は伸びを最小限にするように構成されてもよく、遠位端においてカプセル１５０によって終止する。カプセル１５０のサイズは、それを飲み込むことを容易にしてもよい。例示的実施形態の１つにおいて、カプセル１５０は約２ｃｍ未満の直径と、約４ｃｍ未満の長さとを有してもよい。さらに別の例示的実施形態において、カプセル１５０の直径は約１ｃｍ未満であってもよい。

カプセルカテーテル１４０は、イメージングされる組織１８０へ光１５５を送出および／または組織１８０から光１５５を回収できる光学コア１９０を封入してもよい。組織１８０から戻る放射線（例、光）を、微細構造イメージングシステム１１０が検出してもよい。検出した信号をデータ取得システム１６０が取得してもよく、データ取得システム１６０はさらにデータ処理および記憶を請け負ってもよい。たとえば適切な動作のためにリアルタイムで、ならびにその後さらなる可視化および分析のために、データを処理するか、および／または表示機器１７０を用いて表示してもよい。例示的実施形態の１つにおいては、３次元レンダリングを用いてデータを表示してもよい。別の例示的実施形態においては、体外の係留シースの位置を追跡するか、またはテザーもしくはカプセル自体に含まれる位置センサ機器によって得られる位置情報を用いることによって、３次元レンダリングが解剖学的構造をより正確に表すようにしてもよい。

図２は、本開示の例示的実施形態に従う、回転する内部光学コアを有するカプセルカテーテルの概略的断面図である。たとえば、カプセルを用いて、光学コアの遠位イメージング部分を内腔器官内の中央に置いてもよい。カプセル部分に電磁放射線（例、光）を送出するファイバを、静止テザー１４５によって保護してもよい。この例示的実施形態において、カプセルは、イメージングウィンドウ部分２２５を有する近位ベース２２０と、遠位キャップ２３０とを含んでもよい。カテーテルアセンブリプロセスの際に、少なくとも２つの部分に分割されるカプセルを提供することが有益であり得る。アセンブリ後に、カプセルを密封するように遠位キャップ２３０を近位ベース２２０に取付けてもよい。必要または有益であるときには、たとえば永続的なエポキシ接着（ｅｐｏｘｙｉｎｇ）、または非永続的密封を容易にするためのＯリングによるキャップのスナップ接続を用いることなどによって、こうした密封を容易にしてもよい。

カプセルは剛性または軟質の材料で作製してもよい。例示的実施形態の１つにおいては、透明で研磨が容易であり、剛性で強く、医学グレードであり、かつ接着（ｂｏｎｄｉｎｇ）の容易なＰＭＭＡ、ポリカーボネートまたはその他の材料を用いてもよい。図２に示されるとおり、直径約１２．８ｍｍ、長さ約２４．８ｍｍの例示的サイズを有する例示的な球面円柱形状のカプセルを示す。カプセルの形状は、たとえばしずく形など、蠕動に関与し、かつ容易な嚥下および後退を促進するようなやり方で提供してもよい。加えて、患者の身長およびＢＭＩによって、その形状に対して異なるサイズを用いてもよい。嚥下手順を容易にするために、例示的カプセルをたとえば水もしくは食塩水などの流体に浸漬するか、または摩擦係数を低くする特殊なコーティングでコートしてもよい。さらに、イメージング特性を改善するために、例示的カプセルに水などの液体または気体を充填してもよい。本開示の別の例示的実施形態に従うと、カプセルの外表面は、嚥下の際に溶解するように設計されて、イメージングのための付加的なコントラストを提供するような組織特性の変化を与えることのできる無毒性コーティングを含んでもよい。こうした例示的実施形態の１つにおいて、コーティングは酢酸、酢酸誘導体、および／または細胞の核のコントラストを増加させる酸性化合物を含んでもよい。

図２に示される例示的実施形態に従うと、イメージングに用いられるカプセルの部分であるイメージングウィンドウ２２５は、側方を向いてカプセルの中央に位置してもよい。前向き（ｆｏｒｗａｒｄ ｆａｃｉｎｇ）を使用するときには、イメージングウィンドウ２２５がカプセルの遠位キャップ２３０に位置してもよい。イメージングウィンドウ２２５は、イメージングに用いられる光に対して透過性であってもよく、イメージング特性に対する影響を減らすようにその厚さを設計してもよい。こうした例示的イメージングウィンドウ２２５は、背面反射を低減させるために反射防止膜でコートするか、傾斜またはドラフト（ｄｒａｆｔｅｄ）またはくさび留め（ｗｅｄｇｅｄ）してもよい。手順中のデータ処理および／または食道内の方向付けのために、イメージングウィンドウ２２５の領域に付加的なマークまたは凹凸を加えてもよい。

図２に示される近位カプセルベース２２０は、テザー１４５とのアセンブリを容易にし、かつ内部の光学コアを回転させるための開放内腔を保つための開口部を有してもよい。ベース２２０の材料は、容易なアセンブリおよび適切なエポキシ接着を確実にするための品質保証を促進するために、部分的に透過性であってもよい。カプセルへのテザー１４５の固定は、テザー１４５の材料によって決まってもよい。最大限の接着を促進するために、テザー１４５の構造材料の近似材料弾性率をカプセルの構成要素に適合させるための特定の装備を使用してもよい。例示的実施形態の１つにおいて、テザー１４５が金属シールディングを含むときは、接着の改善のために黄銅またはその他の材料で作られたカラー２５０を用いてもよい。テザー１４５がカプセルとの接続部の近くで捻れることを防ぐために、ストレインリリーフテイル（ｓｔｒａｉｎ ｒｅｌｉｅｆ ｔａｉｌ）２４０を加えてもよい。テイル２４０の形状は、平滑な移行を促進するためにカプセルまたはその他の構成要素の曲線に適合させてもよい。テイル（ｔａｌｅ）２４０は、ウレタン、ナイロン、および／または別の医学グレードの柔軟だが比較的硬いポリマーで作製してもよく、カプセルベース２２０に設けてもよい。加えて、エポキシおよび／またはその他の材料からテイル（ｔａｌｅ）２４０を成形してもよい。テイル２４０をカプセルベース２２０およびテザー１４５にエポキシ接着してもよい。柔軟なエポキシをストレインリリーフ接合部に用いてもよく、剛性エポキシをアクリルコンタクトに用いてもよい。

図２に示される例示的実施形態において、テザー１４５は、たとえばテザー１４５の伸びを防ぐ材料、たとえばステンレス鋼の平坦なワイヤコイルまたはワイヤ織布などで構成された長い小径チューブであってもよく、平滑性および引き裂き抵抗性を確実にするためにその外側をポリエチレン、ポリイミドまたはペバックス（登録商標）でコートしてもよく、かつ低摩擦係数を確実にするためにその内側をポリイミドテフロン（登録商標）コポリマーまたはテフロン（登録商標）の内側ライニングでコートしてもよい。テザー１４５は水封されてもよく、かつカプセルに対する液体、気体または空気の充填／排出／通気を容易にするための単一の内腔または複数の内腔を有してもよい。例示的実施形態の１つにおいて、テザー１４５は、テザー１４５の端部におけるカプセルの操作性を促進する操縦可能なカテーテルに類似していてもよい。光学コアの均一な回転を可能にするために、テザー１４５の内表面をテフロン（登録商標）または摩擦係数を減少させるための特殊なコーティングでライニングしてもよいし、または内腔に潤滑剤を充填してもよい。

光学コアは長い小径の駆動軸２００を含んでもよく、駆動軸２００は、たとえば回転中の摩擦を最小化するためにテフロン（登録商標）でコートしてもよい。駆動軸２００は、カテーテルの長さに沿って封入された光ファイバのトルクを送出してもよい。近位保護チューブ２１０（例、金属、プラスチック）によって駆動軸２００を近位光学コネクタ２７０に取付けてもよい。光プローブの遠位部分は、遠位チューブ２１５（例、金属、ガラス、プラスチック）内に封入してもよい。例示的実施形態の１つに従うと、遠位チューブ２１５は光学構成要素と、ファイバと、駆動軸との線形性を促進してもよい。こうした遠位チューブ２１５は光プローブ１９０を越えて延在することによって、光プローブ１９０をカプセルとの接触から保護してもよい。遠位チューブ２１５は、光ビーム１５５を遮断することを避けるために側部または頂部に開口部を有してもよい。光プローブの均一な回転を促進するために、遠位チューブ２１５のベース（例、近位部分）はおそらくは、たとえばあらゆる材料と接触すべきではないか、または図２に示される例示的実施形態に提供されるとおり、テフロン（登録商標）ワッシャ２６０が用いられてもよい。テフロン（登録商標）ワッシャ２６０は駆動軸の上に通されて（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｏｖｅｒ）、静止するカラー２５０から回転する遠位チューブ２１５を分離してもよい。

図３は、モータ回転する遠位光学機器を有する、本開示に従うカプセルカテーテルの例示的実施形態の概略的断面図を示す。この例示的実施形態において、光プローブはテザー１４５およびカプセルベース２２０に沿って静止していてもよい。小型モータ３２０に装着された反射光学素子３３０を回転させることで、イメージングビーム１５５の回転を促進してもよい。モータ３２０は中心を外して装着されてもよく、遠位カプセルキャップ２３０または近位カプセルベース２２０内のベルトまたはギアアセンブリに対する装備を伴ってもよい。モータ３２０は遠位カプセルキャップ２３０の中心に装着してもよいし、中空コアモータが用いられ得るときには近位カプセルベース２２０に装着してもよい。こうした例示的実施形態、またはあらゆるその他の例示的実施形態に従うカラー３５０は、カプセル内に付加的な空間を得るために、図２に示されるカラー２５０の位置に対して反転していてもよい。たとえば、テザー１４５の１つまたはそれ以上の内腔に埋め込んだワイヤ３００を介して、モータ３２０およびエンコーダに電流を送ってもよい。この例示的実施形態において、テザー１４５は光コア中のファイバを保護する強化内腔を有してもよい。別の例示的実施形態においては、バッテリを用いてモータ３２０に電力供給してもよい。

さらなる例示的実施形態に従うと、光学機器は、組織表面に対して実質的に平行な次元に沿って空間位置が異なるときに、サンプル内の異なる空間位置に沿って異なる波長をスペクトル分散させるための、高開口数対物レンズ、非球面レンズ、ボールレンズ、ＧＲＩＮレンズ、回折性光学素子、および／または回折格子を含んでもよい。これらの光学素子のうちの少なくともいくつかは、駆動軸またはモータの少なくとも１つを含む回転機構に取付けてもよい。代替的に、こうした例示的光学機器を、カプセル内に存在するたとえば平行移動（ｔｒａｎｓｌａｔｉｎｇ）駆動軸またはリニアモータなどの平行移動手段を用いて平行移動させてもよい。

図４は、本開示の例示的実施形態に従う例示的カプセルカテーテルを用いたイメージング手順の例示的な臨床的実施の図を示す。カプセルカテーテルを予め滅菌して、手順の直前に光学接合部１３０に接続してもよい。この手順を行う熟練した人物は、ボールハンドル４００およびテザー１４５を用いてカプセル１５０の位置を制御できる。手順の際に被験者４８０を鎮静させる必要はない。被験者／患者４８０は、カプセル１５０の嚥下を容易にするためにストローまたはコップ（ｃａｐ）から水を少し飲んでもよい。水を飲むことで、カプセル１５０の蠕動を助けてもよい。患者４８０がさまざまな位置にあるときに画像を得ることができる。嚥下の後にテザー１４５を噛まないようにするために、被験者４８０に小児用バイトブロック（ｂｉｔｅ ｂｌｏｃｋ）またはマウスガードを着けてもらってもよいし、特定的に設計されたチューブ４１０を口の中に摺動させてもよい。口の入口から嚥下カプセル１５０までの距離は、たとえばテザー１４５の外側シース上の距離マークなどによって推定してもよい。

光学コアを回転させるかまたはモータを回しながら、食道を通って胃の中までカプセル１５０を下降させて、内腔器官上に光ビームのヘリカル走査を提供する際に、食道の体積画像を得てもよい。ＧＩ管内のカプセルの位置を得るための付加的な機器を提供してもよく、それは付加的な照明を有するかまたは有さずにシースの位置を追跡するために口の外側に置かれたビデオカメラを含み、その照明は干渉性であることによってシースの上にスペックルパターンを形成してもよい。こうした実施形態においては、シースから送られる外部イメージングされたスペックルパターンを相互相関させることによって、シースの速度を定めてもよい。本開示の特定の例示的実施形態に従う付加的な位置検知手順は、テザーシース内に埋め込まれたカテーテルまたはファイバセンサの内部にある位置検知機構を包含および／または使用してもよい。

例示的画像は、イメージングコンソール４７０によってリアルタイムで処理および表示してもよく、これによって上部ＧＩ管内の現在位置の評価が容易になる。たとえば、カプセルの嚥下から、口から約５０ｃｍの距離までの時間を記録することによって、カプセル１５０の移動を助けるために蠕動が用いた時間を評価してもよい。次いでテザー１４５を用いて、軽い抵抗を感じる（例、下部食道括約筋）までカプセル１５０を引き戻してもよく、下部食道括約筋を開くために被験者に空嚥下または水の嚥下を求めてもよい。その間に下部食道括約筋からカプセル１５０をゆっくりと上に引き戻してもよく、この手動引き戻しの間にイメージングを行ってもよい。

係留カプセル設計の利点の１つは、適切な遠位食道画像を得るため、および／またはより正確な態様で対象領域を調査するために、イメージング手順を繰り返し得ることであってもよい。この係留カプセル設計はさらに、患部組織の処置のマーク付けのためにカプセルを特定の位置に保つために用いることもできる。例示的手順の後、患者の口からカプセル４５０を回収するまでテザー４４５を引き戻してもよい。さらに別の例示的実施形態においては、平行移動ステージを用いてテザー１４５のシースを自動的に引き戻してもよい。さらに別の例示的実施形態においては、シースを比較的静止させたままで、シースの内側で内部の駆動軸および光学コアを引き戻してもよい。

図４に示されるとおり、ボールハンドル４００またはテザー１４５は、カプセル位置を制御するためにオペレータに用いられてもよく、さらにカプセルが上部ＧＩ管の約６０ｃｍの距離を通過しないように保護してもよい。この例示的実施形態において、ボールハンドル４００のボールは、生体適合性材料から作られ得る１”ボールであってもよい。ボールハンドル４００の形状は、保持を容易にするために手に合わせた輪郭にしてもよい。例示的実施形態において、ハンドル４００は、テザー１４５の内部内腔をつぶさないようにしてテザー１４５に堅く結合していてもよい。別の例示的実施形態においては、カプセル１５０を進行させる際にボールハンドル４００を取外すか、またはテザー１４５に沿って平行移動させてもよい。ボールハンドル４００は、図２のテザー−カプセル境界面に提供されるテイル２４０と同様に、たとえばテザー１４５の捻れまたは剪断の危険性を低減させるためのストレインリリーフテイルを含んでもよい。ボールハンドル４００は、オペレータに対して特定的に設計された特注の交換可能なハンドアタッチメントを容易にしてもよい。ボールハンドル４００は、たとえば臨床医が後の再調査を容易にするために表示点を記録すること、または興味ある地点、ＧＥ接合点、２０ｃｍ、３０ｃｍなどを記録することを容易にするための、ワイヤードまたはワイヤレスのリモコン（ｃｌｉｃｋｅｒ）またはボタンを含んでもよい。

図２および図３に示される例示的実施形態は、カプセルの蠕動または手動牽引によって、異なる長さの食道から画像を得ることを容易にするものである。患者の外側のモータ引き戻し部分を用いることによって、一定の速度および連続する円周フレーム間の一定の距離を保つために、牽引のプロセスを自動にしてもよい。たとえば組織のマーク付けまたは処置などの特定の例示的適用においては、図５の例示的実施形態に示されるような短い高速の完全自動引き戻しが有用であり得る。この例示的な場合においては、近位および／または遠位キャップの中にベアリングまたは低摩擦カラー５００が存在してもよい。特別に設計されたプローブハウジング５１０と組み合わせることによって、カラー５００は光学コアの平滑で短い引き戻しを容易にしてもよい。プローブハウジング５１０は、より線形的な動きと、中心合わせされた揺れを最小限にした回転とを提供するためのベアリング表面として用いてもよい。走査プローブに対して特に有益である、遠位および近位キャップベアリング表面と一体化するための入れ子（ｔｅｌｅｓｃｏｐｉｃ）機能およびばねを用いてもよい。この例示的実施形態および／またはあらゆるその他の例示的実施形態に対して、カプセル内により多くの空間を得るために、光学コアのより自由な移動／伸長を可能にするための空洞によって遠位キャップ５２０を中空にしてもよい。

例示的実施形態の１つにおいては、食道の表面からの画像取得を容易にする白色光カメラを組み込むために、遠位キャップ５２０もしくはカプセルの他の部分の空間またはテザーの遠位端を用いてもよい。カプセルカテーテルにはさらに、たとえばばね駆動、機械的作動、または圧電駆動によって制御される生検針など、複数の生検材料を取るための付加的な構成要素を組み込んでもよい。さらに別の実施形態においては、カプセルのキャップが伸長してつぶれ、カプセルのキャップの中に組織を閉じ込めてもよい。さらに、食道内の異なるプロセスたとえば、一体化された圧力センサによる運動性、をモニタするために；粘膜層の深くにあるあらゆる食道の損傷をモニタしながら食道温度を検出するための温度センサのために；バレット食道における形成異常の範囲を標的にするため、またはたとえば好酸球性食道炎の患者における食道線維症の範囲など、組織学的意義のある範囲を同定するためのマーキング機能のために、カプセルを用いてもよい。

図６は、本開示の例示的実施形態に従う、内腔器官イメージングシステムにおいて組織に光ビームを焦点合わせするための例示的光学システムの概略的断面図を示す。この例示的実施形態は、本明細書に記載されるカプセルカテーテルのすべての例示的実施形態においておよび／または用いてもよい。図６に示される例示的実施形態において、カプセル直径によって定められる作動距離に光を焦点合わせするために、ＧＲＩＮレンズ６５０を用いてもよい。光ファイバ６００をフェルール６３０内に置くことによって、ファイバ６００の先端の中心合わせ（ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）および角度研磨を助けてもよい。研磨されたフェルール６３０をファイバ６００とともにスペーサ６４０によってアセンブルしてもよい。光ビーム１５５（またはその他の電磁放射線）はスペーサ６４０の長さを超えて伸長してもよく、次いでＧＲＩＮレンズ６５０または類似の光学素子もしくは機器によって焦点合わせされてもよい。直角プリズム６６０は、光ビーム（またはその他の電磁放射線）１５５を光プローブの側部に向けてもよい。プリズム６６０は、たとえば反射効率を改善するために斜辺をアルミニウムおよび／またはその他の材料でコートしてもよく、かつ光の背面反射を減少させるために外側に面するレッグを反射防止コーティングでコートしてもよい。スペーサ６４０およびＧＲＩＮレンズ６５０の長さを変えることによって、たとえば作動距離および焦点のスポットサイズなど、光ビーム１５５の異なる光学特性を達成してもよい。外側チューブ２１５によって光学機器を保護してもよく、かつ外側チューブ６１０によってファイバ６００を保護してもよく、外側チューブ６１０は光学アセンブリの回転を可能にする駆動軸であってもよい。図６の例示的光学システムは、図９に示されるような回転する内部光学コアを有するカプセルカテーテルに含まれてもよい。

図７Ａおよび図７Ｂは、本開示に従う装置、デバイスおよび方法の例示的実施形態を用いて得た、ヒト食道の例示的円周ＯＦＤＩフレームを示す。たとえば、図７Ａおよび図７Ｂに示される例示的画像は、同じ被験者の食道の異なる場所で取得したものである。たとえば、蠕動のためにカプセル壁７００は（図７Ａに示されるとおり）組織７１０と完全に接触するか、または（図７Ｂに示されるとおり）部分的接触７２０をし得る。部分的接触７２０の領域では、組織がＯＦＤＩシステムのイメージング範囲から外れ得る。よって、この適用に用いられる例示的イメージングシステムに対して好ましいものの１つは、イメージング範囲の延長であり得る。この例示的な場合におけるイメージング範囲は、空気中で約６．４ｍｍに等しい。この範囲を倍にするか、または測距深度（ｒａｇｉｎｇ ｄｅｐｔｈ）を調整するための自動測距機構の実施を用いてもよい。付加的な実施形態は、組織がカプセルと的確に接触していない場合にイメージングビームの軸方向の焦点を延長する能力を含む。これらの軸方向焦点合わせ延長機器は、２進（ｂｉｎａｒｙ）または位相（ｐｈａｓｅ）アポダイゼーション、アキシコンレンズ、およびベッセルビーム生成手段を含んでもよい。

体積データセットを適切に再構築するために、カプセルの現在位置およびその引き戻しの際の速度に関する情報を用いてもよい。例示的実施形態の１つにおいては、カプセルを常に引っ張り、テザーの距離マークを読取ることによってカプセルの位置を記録することによってこうした情報を得てもよい。別の例示的実施形態においては、たとえば咬合保護などの基準点に装着されたエンコーダによってマークを記録してもよく、距離が自動的に取得されてもよい。他の実施形態においては、カプセル本体の中に送信機を実装してもよく、被験者の外側に置いた受信機がその位置を読取ってもよい。さらに別の例示的実施形態においては、カプセルが、自身の位置に関係する解剖学的構造内の圧力に関する情報を提供できる圧力センサを含む。

ここで図８を参照すると、本発明のさらに別の実施形態において、カプセル８００のテザーはすべて取り除かれ、カプセルは目的の組織構造からの顕微鏡画像を取得するように構成される。顕微鏡イメージングモダリティは、光周波数領域イメージング、光干渉断層法、ＳＤ−ＯＣＴ、共焦点顕微鏡検査、スペクトル符号化共焦点顕微鏡検査、２光子顕微鏡、第２高調波顕微鏡検査、第３高調波顕微鏡、ＣＡＲＳ、誘導ラマン顕微鏡検査などのうちの１つまたはそれ以上であってもよい。光源８０５は、レーザ、ＬＥＤ、ＳＬＤ、波長可変レーザ、パルスレーザ、もしくはその他のこうした光源であるか、またはそれを含んでいてもよい。検出器８１５は、単一検出器、リニアアレイ検出器、もしくはエリアアレイ検出器、たとえばＣＣＤもしくはＣＭＯＳチップなどであるか、またはそれを含んでいてもよい。さらに別の例示的実施形態においては、たとえばモータ８４０および／またはリニアアクチュエータなどの作動またはビーム走査機器によって、光学装置８３０を動かしてもよい。検出器８１５から画像データを得て、コンピュータ処理機器８２５によって処理してもよい。サンプルからの顕微鏡情報を組織の外に送信してもよく、一実施形態においては、ＲＦ電磁放射線を含むがそれに限定されない電磁放射線の一部をアンテナ８１０を介して送信する構成要素を用いて顕微鏡情報を体外に送信してもよく、加えて、特に光がＮＩＲウィンドウ（例、約６００〜２０００ｎｍ）にあるときには光送信機器を含んでもよく、ここでは体を通って送信された光信号において符号化された画像を外部検出器が受取ってもよい。

さらに別の例示的実施形態においては、画像情報をカプセル内側の固体記憶装置に保存して、カプセルを回収した後に読出してもよい。さらなる例示的実施形態においては、顕微鏡カプセルが内部および／または外部から制御可能な自己推進のための機器を有するように構成してもよく、その機器はプロペラ、カプセルから出たアーム、またはその他の推進機器を含むがそれに限定されない。本開示に従う例示的実施形態に従うと、電子装置、光源、検出装置、ならびに運動変換、移動、ＲＦおよび光送信機構成要素のうちの少なくとも１つに電力を提供し得るバッテリまたは一連のバッテリ８２０を含んでもよい。さらなる例示的実施形態においては、外部の磁界によって顕微鏡イメージングカプセルの位置を制御してもよく、および／または振動磁界によって電力を供給してもよい。さらに別の例示的実施形態において、顕微鏡カプセルは、顕微鏡画像データに加えてビデオ画像を取得するためのビデオカメラを含んでもよい。さらなる例示的実施形態において、カプセルは、解剖学的構造の予め定められた部分に達したときに膨らませ得るバルーンを含んでもよい。さらなる例示的実施形態において、カプセルは、情報を提供する位置検知機構を含んでもよく、その情報は体外に送信されるか、または内部の記憶機器を介して保存される。

本開示の例示的実施形態は、ＧＩ管器官の医学的スクリーニングおよび診断に対するさらなる使用を提供してもよい。本開示に従う例示的手順は簡潔かつ簡単に行うことができるため、一般診療医院を含む実質的にあらゆるヘルスケア設定における体内顕微鏡イメージングを容易にし得る。加えて、本開示に従うデバイスの例示的実施形態は回収して滅菌できるため、カプセル顕微内視鏡検査を安価にでき、上部消化器疾患に対して大きい母集団をスクリーニングすることを可能にする。さらに、バッテリ電力供給が可能なテザー無しのピルを実現し、たとえばＲＦ送信機などを含むワイヤレス技術を組み込み、たとえば共焦点顕微鏡検査などの他のインビボ顕微鏡検査技術を追加し、ならびに／または運動、生検および付随する治療の機能を組み込むことが可能である。例示的カプセルに他のイメージングモダリティを追加することによって、その有用性をさらに増すことができ、それは蛍光イメージングおよび顕微鏡、ラマン分光法、反射分光法、ならびに従来の白色光イメージングを含むがそれに限定されない。

本開示の例示的実施形態は、本明細書においてたとえば食道などの上部ＧＩ管におけるその使用を参照して記載されているが、本明細書に記載される例示的実施形態の各々は、ＧＩ管の他の領域ならびに小腸および大腸を含む被験者の他の部分にも用いられ得ることは明らかなはずである。一実施例においては、カプセルの通過を可能にするためにテザーを十分な長さにしてもよい。実際に、本開示の例示的実施形態は、膀胱、子宮、肺の気道、胆嚢、喉頭ならびにその他の管および内腔の解剖学的構造を含むがそれに限定されない体の他の内腔器官とともに、およびそれに対して用いてもよい。さらに、腹腔および腹膜腔を含むがそれに限定されない体内に存在し得る空間も用いてもよい。

本開示のさらに別の例示的実施形態に従うと、内腔器官に関する情報を得るためにインターフェロメトリを使用するときに用いられ得る共通経路カプセルの例示的構成が提供されてもよい。こうした例示的カプセルを図１０Ａおよび図１０Ｂに示す。図１０Ａおよび図１０Ｂに示したこうした例示的実施形態においては、基準アームとサンプルアームとがカプセルカテーテル内の１つの光学経路において組み合わされている。この例示的構成は、アーム間の分散および偏光の不均衡の問題を解決することによって、例示的イメージングシステムを単純化できる。組織（またはその部分）の前にある付加的な部分的反射面から光（またはその他の放射線）のごく一部を反射することによって、基準信号を生成してもよい。残りの光／放射線１５５（例、サンプルアーム光）は組織の中、たとえばカプセル外壁の外側にある場所において焦点合わせしてもよい。図１０Ａに示される例示的実施形態においては、光プローブハウジング１０１０に装着された半反射面１０２０から基準信号が背面反射されてもよく、光プローブハウジング１０１０は光１５５の光学経路内に表面１０２０を位置決めしてもよい。光プローブおよび反射面１０２０を含み得るマウント１０１０を回転させることによって、２次元イメージングを得てもよい。マウント１０１０は、付加的に回転中にカプセル内の光プローブを中心合わせしてもよく、さらに、ナイロンまたはカプセル壁との最小限の摩擦を提供するその他の材料で少なくとも部分的に作られていてもよい。図１０Ｂに示されるさらに別の実施形態においては、カプセル壁内に反射リング１０３０を置くことによって基準信号を得てもよい。こうしたリング１０３０は、カプセル壁のコーティングおよび／または構成要素の追加によって得てもよく、これを光／放射線１５５の光学経路内に位置決めする。

本開示のさらなる例示的実施形態に従うと、飲み込まれた後に消化器官の３次元顕微鏡画像を捕捉し得る、図１１Ａ〜１１Ｃ、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示されるとおりの係留光学機械カプセルデバイスを提供してもよい。この係留カプセルデバイスは、バレット食道および食道の高度の腫瘍性変化の診断を容易にすることが過去に示されている断面アーキテクチャ形態データを提供するために、光周波数領域（ＯＦＤＩ）イメージング技術（例、ユン（Ｙｕｎ），Ｓ．Ｈ．ら，ネイチャー・メディシン（Ｎａｔ Ｍｅｄ），Ｖｏｌ．１２，ｐｐ．１４２９−１４３３，２００６を参照）を用いてもよい。（エヴァンス（Ｅｖａｎｓ），Ｊ．Ａ．ら，ガストロインテスティナル・エンドスコーピー（Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ Ｅｎｄｏｓｃ），Ｖｏｌ．６５，ｐｐ．５０−５６，２００７；エヴァンス，Ｊ．Ａ．ら，クリニカル・ガストロエンテロロジー・アンド・ヘパトロジー（Ｃｌｉｎ Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ Ｈｅｐａｔｏｌ），Ｖｏｌ．４，ｐｐ．３８−４３，２００６；および８．ポネロス（Ｐｏｎｅｒｏｓ），Ｊ．Ｍ．ら，ガストロエンテロロジー（Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ），Ｖｏｌ．１２０，ｐｐ．７−１２，２００１を参照。）

たとえば、胃腸（ＧＩ）管内のカプセルの位置をオペレータが制御することを容易にし得る、細い糸状のテザーに例示的デバイスのカプセル部分を接続することによって、カプセル内の小型焦点合わせ光学装置の円周走査を実施し、かつカプセルへ、および／またはカプセルから光またはその他の電磁放射線を送受信してもよい。嚥下後に、内腔器官はカプセルの周囲で収縮し、蠕動の自然な推進力によってカプセルをＧＩ管の下方に徐々に押していってもよい。カプセルが目的領域の最遠位に達すると、再びイメージングを行いながらテザーを用いてカプセルを引き戻してもよい。

本開示の例示的実施形態の１つに従うと、例示的カプセルの通過の際に、たとえば内腔器官の複数の３０μｍ（側方）×７μｍ（軸方向）解像度のＯＦＤＩ断面（図１１Ｄ、図１１Ｆおよび図１１Ｈに示されるものなど）を取得してもよく、正常な扁平上皮粘膜（図１１Ｅおよび図１２Ｃを参照）、胃（図１１Ｇおよび図１２Ａを参照）、およびバレット上皮（図１１Ｉおよび図１２Ｂを参照）の視覚化を容易にしてもよい。加えて、連続的断面をコンパイルすることによって、内腔器官全体の３次元顕微鏡表示を再構築してもよい（図１２Ｄ〜１２Ｇを参照）。例示的手順の完了後、口から例示的カプセルを引き出して、再使用のために消毒してもよい。

１３名の被験者（正常なボランティア（ｎ＝７）、既知のバレット食道のボランティア（ｎ＝６））の例示的研究において、図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示される本開示の例示的実施形態に従う例示的デバイスを用いて、約１５ｃｍの長さの食道をイメージングするための平均通過時間はわずか約５８秒であることを定めた。たとえば４組の完全なデータセットをもたらす４回のイメージングパス（ｉｍａｇｉｎｇ ｐａｓｓｅｓ）（上方２回および下方２回）を実施するとき、カプセル挿入からその抜き取りまでの手順全体は平均約６分（６分１８秒）かかった。係留カプセル顕微内視鏡検査の目に見える合併症は検知されなかった。例示的手順の後、被験者のほとんど（１２／１３）が、従来の内視鏡検査よりも係留カプセル顕微内視鏡検査の方が好ましいと報告した。

係留カプセル顕微内視鏡検査の手順およびデバイスは、ＧＩ管器官の医学的スクリーニングおよび診断に対する有利な可能性を提供し得る。これらの画像は、内視鏡検査の多重散乱した色反射率ではなく単一散乱した光から得たものであるため、こうした画像は、対応する場所からの病理組織と空間的に相関し得るアーキテクチャ顕微鏡画像情報を提供できる。（エヴァンス，Ｊ．Ａ．ら，Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ Ｅｎｄｏｓｃ，Ｖｏｌ．６５，ｐｐ．５０−５６，２００７；エヴァンス，Ｊ．Ａ．ら，Ｃｌｉｎ Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ Ｈｅｐａｔｏｌ，Ｖｏｌ．４，ｐｐ．３８−４３，２００６；および８．ポネロス，Ｊ．Ｍ．ら，Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．１２０，ｐｐ．７−１２，２００１を参照。）本開示の例示的実施形態に従う例示的デバイスは、内腔組織の大きな部分からの３次元顕微鏡画像データを取得できるため、明瞭ではなく内視鏡検査では得られないおそれのある表面下の微細構造の包括的評価を容易にする。

本開示に従う係留顕微内視鏡検査カプセルデバイスの例示的実施形態は、視覚的誘導なしにＧＩ管を横断できるので、この手順を行うために必要な訓練は最小限である。こうした例示的利益、および例示的手順を簡潔かつ容易に行い得ることによって、一般診療医院を含む多くのヘルスケア設定における体内顕微鏡イメージングの実行を容易にし得る。加えて、本開示に従う係留顕微内視鏡検査カプセルデバイスの例示的実施形態は回収して消毒できるため、係留カプセル顕微内視鏡検査がおそらく安価なものとなり（ラミレス（Ｒａｍｉｒｅｚ），Ｆ．Ｃ．ら，Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ Ｅｎｄｏｓｃ，Ｖｏｌ．６１，ｐｐ．７４１−７４６，２００５を参照）、よって上部消化器疾患に対して大きい母集団をスクリーニングすることが可能になる。

加えて、本開示に従う例示的デバイスを用いて、高品質の画像が得られるような態様で食道がピルの外表面の近くにあり続ける程度を定めた（全フレームの９４．５％の平均）。こうした例示的結果は、たとえば共焦点顕微鏡検査などの他のインビボ顕微内視鏡検査技術（参照も、カプセルを用いて実施されたときに有効であり得ることを示してもよい。加えて、テザー無しのピルを実現すること、および誘導のためのビデオイメージングの追加を提供すること、ならびに外部制御される運動および付随する生検および治療の機能を組み込むことが可能である。（キリニ（Ｑｕｉｒｉｎｉ），Ｍ．ら，Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ Ｅｎｄｏｓｃ，Ｖｏｌ．６７，ｐｐ．１１５３−１１５８，２００８；キム（Ｋｉｍ），Ｂ．ら，センサズ・アンド・アクチュエータズＡ：フィジカル（Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ Ａ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ），Ｖｏｌ．１２５，ｐｐ．４２９−４３７，２００６；およびバコック（Ｖａｋｏｃ）ら，ジャーナル・オブ・バイオメディカル・オプティクス（Ｂｉｏｍｅｄ Ｏｐｔ，Ｖｏｌ．１２，０２０５０１，２００７を参照。）

例示的手順
ＯＦＤＩ技術の例示的使用
ＯＦＤＩとは断面の干渉顕微鏡イメージング技術であり、反射される光を組織内の深さの関数として記録し（ユン，Ｓ．ら，オプティックス・エクスプレス（Ｏｐｔ Ｅｘｐｒｅｓｓ），Ｖｏｌ．１１，ｐｐ．２９５３−２９６３，２００３を参照）、それはたとえば食道などの消化管組織における病理的診断を正確に行うために用いられ得る情報である（エヴァンス，Ｊ．Ａ．ら，Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ Ｅｎｄｏｓｃ，Ｖｏｌ．６５，ｐｐ．５０−５６，２００７を参照）。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示される、本開示の例示的実施形態に従う例示的ＯＦＤＩシステムは、たとえば約１２５０ｎｍから１３８０ｎｍまで掃引する近赤外（ｎｅａｒ−ｉｎｆｒａｒｅｄ：ＮＩＲ）波長などを用いて組織を照明してもよい。例示的な円周断面画像は、たとえば画像当り合計２０４８の軸方向（深度）走査などを用いて、たとえば２０フレーム秒^−１などにて取得してもよい。軸方向の解像度は、たとえば組織内で７μｍ（推定屈折率ｎ＝１．４）であってもよく、感度は約１１０ｄＢであってもよい。さまざまな波長、数の軸方向走査を用いてもよく、本開示の範囲内にある解像度および感度を達成および／または使用してもよいことが理解されるべきである。

一例として、例示的手順の間に、リアルタイムですべての生データを記録してもよく、さらに副標本バージョンの画像をリアルタイムで表示してもよい。イメージングセッションの直後に、たとえば画像をフル解像度（例、約２９００×２９００ピクセル）で再構築し、それらをたとえば逆グレースケールルックアップテーブルなどを用いて表示することが可能である。例示的実施形態の１つに従うと、フレームを自動的に整列させて、たとえばＩｍａｇｅＪの相互相関などを用いてそれらを回転的に登録することが可能である。３次元ボリュームレンダリング（Ｏｓｉｒｉｘ４．０）の前に、カプセルの内表面および外表面からの信号を除去することが可能である。たとえば円周の５０％より大きい範囲で食道壁を明瞭に見ることができたフレームの数を、フレームの総数で割ることによって、カプセルが食道に近接している可能性のあるフレームの例示的パーセンテージを測定できる。

例示的な係留カプセル顕微内視鏡デバイス
図１３（ａ）に示すとおり、例示的カプセルをテザーに取付けてもよい。テザーにポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ：ＰＰ）のボールハンドルを付けてもよく、このボールハンドルはたとえば例示的カプセルから約６０ｃｍであってもよい。テザーは回転接合部において終止してもよく、回転接合部はイメージングコンソールおよびディスプレイに接続してもよい。ボールおよびテザーはともにカプセルの位置の制御を容易にでき、かつ手順が完了したときに被験者から例示的カプセルを抜き取るための手段を提供する。

本開示の例示的実施形態に従う例示的カプセルはさらに、（図１３（ｂ）に示されるとおり）たとえば半球状の端部キャップと境を接する１２．８ｍｍ（直径）×２４．８ｍｍ（長さ）の透過性の円筒形シェルを含んでもよい。例示的実施形態の１つに従うと、シェルは、焦点合わせした（ＦＷＨＭ直径約３０μｍ）光またはその他の放射線を例示的カプセルの外側に向け直し得る小型光学装置を封入してもよい。テザーの役割をし得る柔軟な（例、直径０．９６ｍｍ）シースにカプセルを接続してもよい。シースは駆動軸および光ファイバを封入してもよく、そのファイバは光またはその他の放射線をカプセル内の小型光学装置に送信し、かつそこから光（またはその他の放射線）を受信してもよい。駆動軸は、システムの光学回転接合部からカプセルの光学装置に回転トルクを伝達してもよい。回転接合部、およびそれに伴いカプセル内の光学ビームが連続的に回転する際に、円周断面画像を取得できる。

図１３（ｂ）に示すとおり、カプセル内で、たとえばフェルール、スペーサ、ＧＲＩＮレンズ、および４５度の反射プリズムなどを含む小型イメージング光学装置を含む鋼チューブに駆動軸を接続してもよい。回転接合部における駆動軸およびファイバの近位の回転運動が、カプセル内の遠位の鋼チューブおよび光学装置に伝わることによって、焦点合わせされたビームがカプセルの外周の周りを回転する。テフロン（登録商標）ワッシャは、鋼チューブおよび近位端キャップの間の摩擦を低減するためのベアリングの働きをする。

係留カプセルが消化管を上下に移動する際に、断面画像を取得しながら３次元画像を得ることができる。

例示的イメージング手順
被験者に例示的カプセル顕微内視鏡を飲み込んでもらい、次いで少量の水を飲んでもらった。オペレータがテザーを保持しながら、カプセルを食道から胃へと穏やかに下降させた。テザー上の５ｃｍ間隔のマークを用いて、カプセルと切歯との間の距離を記録した。カプセルがいつ胃に達したかを定めるために、例示的画像をリアルタイムで視覚化した。胃に入ると、イメージングを行いながらピルアップを食道から口へと徐々に引き戻した。たとえば、各被験者において４回のイメージングパスを行った（上方２回および下方２回）。イメージングの後、係留カプセルを除去し、ＧＩ内視鏡の消毒のための標準的手順に従って再使用のために消毒した（例、Ｃｉｄｅｘ ＯＰＡ（登録商標）に１２分間沈める）。

前述は、本開示の原理を単に例示するものである。本明細書の教示に鑑みて、当業者には記載される実施形態に対するさまざまな修正および変更が明らかになるであろう。実際に、本開示の例示的実施形態に従う機器、システムおよび方法は、任意のＯＣＴシステム、ＯＦＤＩシステム、ＳＤ−ＯＣＴシステムもしくはその他のイメージングシステムとともに使用されるか、および／またはそれを実現してもよく、さらにたとえば本明細書においてその開示全体が引用により援用される、２００４年９月８日に提出された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２９１４８号（２００５年５月２６日に国際特許公開ＷＯ２００５／０４７８１３号として公開）、２００５年１１月２日に提出された米国特許出願第１１／２６６，７７９号（２００６年５月４日に米国特許公開第２００６／００９３２７６号として公開）、および２００４年７月９日に提出された米国特許出願第１０／５０１，２７６号（２００５年１月２７日に米国特許公開第２００５／００１８２０１号として公開）、および２００２年５月９日に公開された米国特許公開第２００２／０１２２２４６号に記載されるものとともに使用されてもよい。当然のことながら、当業者は、本明細書において明示的に図示または記載されていなくても、本開示の原理を具現化する、よって本開示の趣旨および範囲内にある多数のシステム、機器および方法を考案できるだろう。本明細書に記載される例示的手順は、ハードドライブ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリスティックなどを含む任意のコンピュータアクセス可能媒体に保存されてもよく、かつ、ハードウェアプロセッサ、マイクロプロセッサ、ミニ、マクロ、メインフレームなど、ならびにその複数個および／または組み合わせであるか、ならびに／またはそれを含んでもよい処理機器および／もしくは計算機器によって実行されてもよいことが理解されるべきである。加えて、本開示の明細書、図面および請求項を含む本開示において用いられる特定の用語は、特定の場合に同義的に用いられてもよく、それはたとえばデータおよび情報などを含むがそれに限定されない。これらの言葉、および／または互いに同義であり得るその他の言葉は、本明細書において同義的に用いられてもよいが、こうした言葉が同義的に用いられないことが意図され得る場合もあり得ることが理解されるべきである。さらに、先行技術の知識が本明細書の上記において明示的に引用により援用されていない範囲において、それが全体として本明細書に明示的に援用されてもよい。本明細書において参照されるすべての公報は、本明細書においてその全体が引用により援用されてもよい。

Claims (22)

1. 少なくとも１つの内腔または中空サンプル内の少なくとも一部分に対するデータを得るための装置であって、
   前記少なくとも一部分に対して少なくとも１つの電磁放射線を送受信するように構成された第１の光学機器と、
   前記少なくとも１つの電磁放射線を分散させるように構成された波長分散性の第２の機器と、
   ピルの形状を有し、かつ前記第１および第２の機器を封入するハウジングと
   を含む、装置。
2. 外周部に接続されるテザー機器をさらに含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記テザーの位置、加速度または速度のうち少なくとも１つを追跡するように構成されたさらなる機器をさらに含む、請求項２に記載の装置。
4. 前記装置の位置、加速度または速度のうち少なくとも１つを追跡するように構成されたさらなる機器をさらに含む、請求項１に記載の装置。
5. 外周部に接続されるビデオカメラ機器をさらに含む、請求項１に記載の装置。
6. 少なくとも１つの内腔または中空サンプル内の少なくとも一部分に関するデータを得るための装置であって、
   前記少なくとも一部分に対して少なくとも１つの電磁放射線を送受信するように構成された光学的な第１の機器と、
   前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルから光学顕微鏡検査システムに少なくとも１つの戻り放射線を送るように構成された第２の機器とを含み、前記装置の外周部の少なくとも一部分はピルの形状を有し、前記装置はさらに、
   前記外周部に接続されるテザー機器を含む、装置。
7. 前記テザーは光ファイバ駆動軸を含む、請求項６に記載の装置。
8. 前記光ファイバ駆動軸が回転して前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルの上に前記少なくとも１つの電磁放射線が特定のパターンを生じるようにさせるときに画像を生成するイメージング機器をさらに含む、請求項７に記載の装置。
9. 前記テザーおよび前記ピルは、さらなるパターンを生成するように前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルに沿って移動し、前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルは、前記特定のパターンおよび前記さらなるパターンに基づいて前記画像を生成する、請求項８に記載の装置。
10. 前記テザーの位置、加速度または速度のうち少なくとも１つである情報を追跡するように構成されたさらなる機器をさらに含む、請求項６に記載の装置。
11. 前記情報に基づいて、前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルの画像を生成および補正するイメージング機器をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
12. 前記テザーを圧縮することなく前記テザーをつかむことを容易にする、前記テザーに結合されるさらなる機器をさらに含む、請求項６に記載の装置。
13. 前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルにさらなる放射線を提供するように構成され、前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルに変化をもたらすさらなる機器をさらに含む、請求項６に記載の装置。
14. 前記第１の機器の少なくとも一部を回転させるように構成されたモータ機器をさらに含む、請求項６に記載の装置。
15. 前記テザーに接続されたビデオカメラ機器をさらに含む、請求項６に記載の装置。
16. ＯＣＴ、ＳＥＣＭ、ＯＦＤＩ、共焦点、２光子、３光子、蛍光、またはラマン・モダリティのうち少なくとも１つに基づいて、前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルのさらなる画像を生成するイメージングの第３の機器をさらに含む、請求項６に記載の装置。
17. 前記第１の機器はボールレンズを含む、請求項６に記載の装置。
18. 前記テザーの周りに提供され、かつ前記テザーが衝撃を受けたときにその損傷を防ぐように構成されたさらなる機器をさらに含む、請求項６に記載の装置。
19. 前記少なくとも１つの電磁放射線を分散させるように構成された第３の機器をさらに含む、請求項６に記載の装置。
20. 少なくとも１つの内腔または中空サンプル内の少なくとも一部分に対するデータを得るための装置であって、
    前記少なくとも一部分に対して少なくとも１つの電磁放射線を送受信するように構成された第１の光学機器と、
    前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルから非干渉光学顕微鏡検査システムに少なくとも１つの戻り放射線を送るように構成された第２の機器とを含み、前記装置の外周部の少なくとも一部分はピルの形状を有する、装置。
21. 少なくとも１つの内腔または中空サンプル内の少なくとも一部分に対するデータを得るための装置であって、
    前記少なくとも一部分に対して少なくとも１つの電磁放射線を送受信するように構成された光学的な第１の機器と、
    前記少なくとも１つの内腔または中空サンプルから光学顕微鏡検査システムに少なくとも１つの戻り放射線を送るように構成された第２の機器とを含み、前記装置の外周部の少なくとも一部分はピルの形状を有し、前記装置はさらに、
    （ｉ）前記光学顕微鏡検査システムにエネルギを提供するバッテリ機器、（ｉｉ）無線周波数送信機機器、（ｉｉ）光源機器、または（ｉｖ）データ記憶機器のうちの少なくとも１つを含む第３の機器を含む、装置。
22. 前記少なくとも１つの内腔または中空サンプル内で前記装置を動かす推進機器をさらに含む、請求項２１に記載の装置。