JP2017502300A5 - - Google Patents

Description

本開示の複数のシステム及び方法が、本明細書に明記される複数の実施形態例及び複数の図を参照して詳細に示され説明されたが、その趣旨及び範囲から逸脱することなく、形状及び詳細における様々な変更がその中で行われ得ることが、当業者によって理解されるであろう。したがって、本開示の複数のシステム及び方法は複数の実施形態例及び図に限定されない。
（項目１）
多焦点多光子イメージングシステムであって、
励起ビームから複数の焦点を生成する焦点生成素子及び試料を横切って上記複数の焦点を走査する走査素子を含む光励起経路であって、上記焦点生成素子は上記励起経路に沿って上記走査素子から光を受信する、光励起経路と、
上記試料からの蛍光放射を検出する検出器を含み、走査素子を含まない光収集経路と、
を備える、
システム。
（項目２）
上記検出器は、マルチアノード光電子増倍管（ＭＡ−ＰＭＴ）である、
項目１に記載のシステム。
（項目３）
１又は複数のファイバを含む光ファイバデバイスが、放射された上記光を上記ＭＡ−ＰＭＴに連結するのに用いられる、
項目２に記載のシステム。
（項目４）
上記１又は複数のファイバは、１又は複数の液体ライトガイドを含む、
項目３に記載のシステム。
（項目５）
上記１又は複数のファイバのそれぞれは、複数のスペクトルチャネルを検出すべく、上記ＭＡ−ＰＭＴの複数のチャネルに連結される、
項目３に記載のシステム。
（項目６）
上記１又は複数のファイバのそれぞれは、上記試料のインタレーススキャンを形成すべく、複数の隣接する領域を走査する、
項目３に記載のシステム。
（項目７）
上記試料の上記インタレーススキャンは、複数のＭＡ−ＰＭＴチャネル間のクロストークを減少させる、
項目６に記載のシステム。
（項目８）
多光子光源をさらに備える、
項目１に記載のシステム。
（項目９）
上記多光子光源はレーザを有する、
項目８に記載のシステム。
（項目１０）
光を上記試料から上記検出器に連結する複数の光ファイバをさらに備える、
項目１に記載のシステム。
（項目１１）
組織断面切断デバイスをさらに備える、
項目１に記載のシステム。
（項目１２）
上記検出器からスペクトルデータを受信するデータプロセッサをさらに備える、
項目１に記載のシステム。
（項目１３）
上記検出器は、複数の異なる波長を検出する複数の検出素子を含む検出システムを有する、
項目１に記載のシステム。
（項目１４）
上記走査素子に結合され、上記走査素子の位置及び上記走査素子の方向のうち少なくとも１つを検出するための配置検出システムをさらに備える、
項目１に記載のシステム。
（項目１５）
上記光励起経路に配置され、上記焦点生成素子から光を受信する光学素子をさらに備え、
上記光学素子は、上記焦点生成素子の色分散とは反対の色分散を導入する、
項目１に記載のシステム。
（項目１６）
上記光収集経路は小型レンズアレイをさらに含み、上記検出器は上記小型レンズアレイから蛍光放射を受信する、
項目１に記載のシステム。
（項目１７）
上記走査素子は、回転ミラー又は共振ミラーを有する、
項目１に記載のシステム。
（項目１８）
各検出素子は、上記複数の焦点の位置のそれぞれに関して散乱分布に対応する収集エリアを有する、
項目１に記載のシステム。
（項目１９）
上記検出器のアレイは、上記試料の各焦点から蛍光信号を検出する、
項目１に記載のシステム。
（項目２０）
上記検出器は、複数の光電子増倍管素子のアレイを有する、
項目１に記載のシステム。
（項目２１）
光源をさらに備える、
項目１に記載のシステム。
（項目２２）
上記光源はレーザを有する、
項目２１に記載のシステム。
（項目２３）
多焦点多光子イメージングシステムであって、
励起ビームから複数の焦点を生成する焦点生成素子及び試料を横切って上記複数の焦点を走査する走査素子を含む光励起経路であって、上記焦点生成素子は上記励起経路に沿って上記走査素子から光を受信する、光励起経路と、
上記試料からの蛍光放射を検出する検出器を含む光収集経路と、
を備える、
システム。
（項目２４）
上記光収集経路は、非デスキャン収集経路である、
項目２３に記載のシステム。
（項目２５）
上記検出器は、マルチアノード光電子増倍管（ＭＡ−ＰＭＴ）である、
項目２３に記載のシステム。
（項目２６）
１又は複数のファイバを含む光ファイバデバイスが、放射された上記光を上記ＭＡ−ＰＭＴに連結するのに用いられる、
項目２５に記載のシステム。
（項目２７）
上記１又は複数のファイバは、１又は複数の液体ライトガイドを含む、
項目２６に記載のシステム。
（項目２８）
上記１又は複数のファイバのそれぞれは、複数のスペクトルチャネルを検出すべく、上記ＭＡ−ＰＭＴの複数のチャネルに連結される、
項目２７に記載のシステム。
（項目２９）
上記１又は複数のファイバのそれぞれは、上記試料のインタレーススキャンを形成すべく、複数の隣接する領域を走査する、
項目２７に記載のシステム。
（項目３０）
上記試料の上記インタレーススキャンは、複数のＭＡ−ＰＭＴチャネル間のクロストークを減少させる、
項目２９に記載のシステム。
（項目３１）
多光子光源をさらに備える、
項目２３に記載のシステム。
（項目３２）
上記多光子光源はレーザを有する、
項目３１に記載のシステム。
（項目３３）
光を上記試料から上記検出器に連結する複数の光ファイバをさらに備える、
項目２３に記載のシステム。
（項目３４）
組織断面切断デバイスをさらに備える、
項目２３に記載のシステム。
（項目３５）
上記検出器からスペクトルデータを受信するデータプロセッサをさらに備える、
項目２３に記載のシステム。
（項目３６）
上記検出器は、複数の異なる波長を検出する複数の検出素子を含む検出システムを有する、
項目２３に記載のシステム。
（項目３７）
上記走査素子に結合され、上記走査素子の位置及び上記走査素子の方向のうち少なくとも１つを検出するための配置検出システムをさらに備える、
項目２３に記載のシステム。
（項目３８）
上記光励起経路に配置され、上記焦点生成素子から光を受信する光学素子をさらに備え、
上記光学素子は、上記焦点生成素子の色分散とは反対の色分散を導入する、
項目２３に記載のシステム。
（項目３９）
上記光収集経路は小型レンズアレイをさらに含み、上記検出器は上記小型レンズアレイから蛍光放射を受信する、
項目２３に記載のシステム。
（項目４０）
多焦点多光子イメージングシステムであって、
励起ビームから複数の焦点を生成する焦点生成素子及び試料を横切って上記複数の焦点を走査する走査素子を含む光励起経路であって、上記焦点生成素子は上記励起経路に沿って上記走査素子から光を受信する、光励起経路と、
上記試料からの蛍光放射を検出する複数の検出素子及び複数の収集光学素子を含む光収集経路であって、上記複数の収集光学素子の各収集光学素子は、上記蛍光放射の光を上記複数の検出素子の各検出素子に連結する、光収集経路と、
を備える、
システム。
（項目４１）
上記複数の収集光学素子の各収集光学素子は、上記複数の焦点のそれぞれの焦点により生成された蛍光放射を受信する、
項目４０に記載のシステム。
（項目４２）
１又は複数のファイバを含む光ファイバデバイスが、上記蛍光放射の光を上記複数の収集光学素子から上記複数の検出素子に連結するのに用いられる、
項目４０に記載のシステム。
（項目４３）
上記１又は複数のファイバのそれぞれは、上記複数の検出素子のそれぞれの検出素子と連結される、
項目４２に記載のシステム。
（項目４４）
複数のライトガイドをさらに備え、
上記複数のライトガイドの各ライトガイドは、蛍光放射の光を上記複数の収集光学素子のそれぞれの収集光学素子から上記複数の検出素子のそれぞれの検出素子に連結する、
項目４３に記載のシステム。
（項目４５）
多光子光源をさらに備える、
項目４０に記載のシステム。
（項目４６）
上記多光子光源はレーザを有する、
項目４５に記載のシステム。
（項目４７）
組織断面切断デバイスをさらに備える、
項目４０に記載のシステム。
（項目４８）
検出器からスペクトルデータを受信するデータプロセッサをさらに備える、
項目４０に記載のシステム。
（項目４９）
上記走査素子に結合され、上記走査素子の位置及び上記走査素子の方向のうち少なくとも１つを検出するための配置検出システムをさらに備える、
項目４０に記載のシステム。
（項目５０）
上記光励起経路に配置され、上記焦点生成素子から光を受信する光学素子をさらに備え、
上記光学素子は、上記焦点生成素子の色分散とは反対の色分散を導入する、
項目４０に記載のシステム。
（項目５１）
多焦点多光子イメージングのための方法であって、
試料の関心領域を横切って複数の焦点を走査すべく走査素子を用いる段階であって、上記複数の焦点は、上記走査素子により光励起経路に沿って焦点生成素子に方向付けられた光から生成される、走査素子を用いる段階と、
複数の焦点の位置と上記関心領域との間を相対移動することなく画像データを生成すべく、上記関心領域の上記複数の焦点の位置からの光を検出する段階と、
を備える、
方法。
（項目５２）
蛍光放射の光を複数の収集光学素子から複数の検出素子に連結すべく、１又は複数のファイバを含む光ファイバデバイスを用いる段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目５３）
上記１又は複数のファイバのそれぞれは、上記複数の検出素子のそれぞれの検出素子と連結される、
項目５２に記載の方法。
（項目５４）
複数のライトガイドをさらに備え、
上記複数のライトガイドの各ライトガイドは、蛍光放射の光を上記複数の収集光学素子のそれぞれの収集光学素子から上記複数の検出素子のそれぞれの検出素子に連結する、
項目５３に記載の方法。
（項目５５）
上記試料の一部を断面に切るべく組織断面切断デバイスを用いる段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目５６）
検出器からスペクトルデータを受信するデータプロセッサを用いる段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目５７）
複数の検出素子を有する検出器のアレイを用いて検出する段階をさらに備え、
各検出素子は、複数の焦点の位置のそれぞれに関して蛍光放射の散乱分布に対応する収集エリアを有する、
項目５１に記載の方法。
（項目５８）
上記走査素子は、回転ミラー又は共振ミラーである、
項目５１に記載の方法。
（項目５９）
複数の光電子増倍管素子のアレイを用いて検出する段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目６０）
上記焦点生成素子はマイクロレンズアレイ、回折光学素子、又は複数の光ファイバである、
項目５１に記載の方法。
（項目６１）
第１検出器のアレイ及び第２検出器のアレイを有する検出器のアレイを提供する段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目６２）
上記関心領域と上記検出器のアレイとの間の光学経路に沿って光を伝送する光ファイバデバイスを提供する段階をさらに備える、
項目６１に記載の方法。
（項目６３）
光源を上記走査素子に連結する光ファイバデバイスを提供する段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目６４）
イメージングシーケンスをシステムコントローラによって制御する段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目６５）
検出器に接続されたデータ処理システムによってスペクトルデータを処理する段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目６６）
コヒーレント・アンチストークス・ラマン散乱プロセスによってスペクトルデータを検出する段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目６７）
誘導ラマン散乱プロセスによってスペクトルデータを検出する段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目６８）
第２高調波生成プロセスによってスペクトルデータを検出する段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目６９）
共焦点反射顕微鏡法システムによってスペクトルデータを検出する段階をさらに備える、
項目５１に記載の方法。
（項目７０）
項目１から５０の何れか一項に記載のシステムによって試料をイメージングする段階をさらに備える、
項目５１から６９の何れか一項に記載の方法。

Claims (28)

1. 多焦点多光子イメージングシステムであって、
   励起ビームから複数の焦点を生成する焦点生成素子及び試料を横切って前記複数の焦点を走査する走査素子を含む光励起経路であって、前記焦点生成素子は前記光励起経路に沿って前記走査素子から光を受信する、光励起経路と、
   前記試料からの蛍光放射を検出する検出器を含み、走査素子を含まない光収集経路と、
   を備える、
   システム。
2. 前記検出器は、マルチアノード光電子増倍管（ＭＡ−ＰＭＴ）である、
   請求項１に記載のシステム。
3. １又は複数のファイバを含む光ファイバデバイスが、放射された前記光を前記ＭＡ−ＰＭＴに連結するのに用いられ、前記１又は複数のファイバは、複数のスペクトルチャネルを検出すべく、前記ＭＡ−ＰＭＴの複数のチャネルに連結される、
   請求項２に記載のシステム。
4. 前記１又は複数のファイバは、１又は複数の液体ライトガイドを含む、
   請求項３に記載のシステム。
5. 前記１又は複数のファイバのそれぞれは、前記試料のインタレーススキャンを形成すべく、複数の隣接する領域を走査し、これにより、前記試料の前記インタレーススキャンが、複数のＭＡ−ＰＭＴチャネル間のクロストークを減少させる、
   請求項３に記載のシステム。
6. 多光子光源をさらに備え、前記多光子光源はレーザを有する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 光を前記試料から前記検出器に連結する複数の光ファイバをさらに備える、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 組織断面切断デバイスをさらに備える、
   請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 複数の異なる波長を検出する複数の検出素子から、スペクトルデータを受信するデータプロセッサをさらに備える、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記光励起経路に配置され、前記焦点生成素子から光を受信する光学素子をさらに備え、
    前記光学素子は、前記焦点生成素子の色分散とは反対の色分散を導入し、
    各検出素子は、前記複数の焦点の位置のそれぞれに関して散乱分布に対応する収集エリアを有し、前記試料の各焦点から蛍光信号を検出する、
    請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記走査素子は、回転ミラー又は共振ミラーを有する、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記検出器は、複数の光電子増倍管素子のアレイを有し、
    前記システムは、レーザを有する光源をさらに備える、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記光収集経路は、非デスキャン収集経路である、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 多焦点多光子イメージングのための方法であって、
    試料の関心領域を横切って複数の焦点を走査すべく走査素子を用いる段階であって、前記複数の焦点は、前記走査素子により光励起経路に沿って焦点生成素子に方向付けられた光から生成される、走査素子を用いる段階と、
    複数の焦点の位置と前記関心領域との間を相対移動することなく画像データを生成すべく、前記関心領域の前記複数の焦点の位置からの光を検出する段階と、
    を備える、
    方法。
15. 蛍光放射の光を複数の収集光学素子から複数の検出素子に連結すべく、１又は複数のファイバを含む光ファイバデバイスを用いる段階をさらに備える、
    請求項１４に記載の方法。
16. 前記１又は複数のファイバのそれぞれは、前記複数の検出素子のそれぞれの検出素子と連結される、
    請求項１５に記載の方法。
17. 複数のライトガイドをさらに備え、
    前記複数のライトガイドの各ライトガイドは、蛍光放射の光を前記複数の収集光学素子のそれぞれの収集光学素子から前記複数の検出素子のそれぞれの検出素子に連結する、
    請求項１５に記載の方法。
18. 前記試料の一部を断面に切るべく組織断面切断デバイスを用いる段階をさらに備える、
    請求項１４から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 検出器からスペクトルデータを受信するデータプロセッサを用いる段階をさらに備える、
    請求項１４から１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 複数の検出素子を有する検出器のアレイを用いて検出する段階をさらに備え、
    各検出素子は、複数の焦点の位置のそれぞれに関して蛍光放射の散乱分布に対応する収集エリアを有する、
    請求項１４から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記走査素子は、回転ミラー又は共振ミラーである、
    請求項１４から２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 複数の光電子増倍管素子のアレイを用いて検出する段階をさらに備える、
    請求項１４から２１のいずれか一項に記載の方法。
23. 前記焦点生成素子はマイクロレンズアレイ、回折光学素子、又は複数の光ファイバである、
    請求項１４から２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 第１検出器のアレイ及び第２検出器のアレイを有する検出器のアレイを提供する段階をさらに備える、
    請求項１４から２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 前記関心領域と前記検出器のアレイとの間の光学経路に沿って光を伝送する光ファイバデバイスを提供する段階をさらに備える、
    請求項２４に記載の方法。
26. 光源を前記走査素子に連結する光ファイバデバイスを提供する段階をさらに備える、
    請求項１４から２５のいずれか一項に記載の方法。
27. イメージングシーケンスをシステムコントローラによって制御する段階と、
    検出器に接続されたデータ処理システムによってスペクトルデータを処理する段階と
    をさらに備える、
    請求項１４から２６のいずれか一項に記載の方法。
28. コヒーレント・アンチストークス・ラマン散乱プロセスによってスペクトルデータを検出する段階をさらに備える、又は、
    誘導ラマン散乱プロセスによってスペクトルデータを検出する段階をさらに備える、又は、
    第２高調波生成プロセスによってスペクトルデータを検出する段階をさらに備える、又は、
    共焦点反射顕微鏡法システムによってスペクトルデータを検出する段階をさらに備える、
    請求項１４から２７のいずれか一項に記載の方法。