JP2017504019A5 - - Google Patents
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Description
図は、本明細書では、限定のためではなく例証目的のみで提示される。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
対象内の領域の光学的撮像のための方法であって、
（ａ）それぞれ蛍光レポータを含む、２つまたはそれを上回る異なるプローブ種を前記対象に投与するステップと、
（ｂ）前記対象の中へ励起光を指向するステップであって、それによって、前記蛍光レポータを励起させるステップと、
（ｃ）異なる波長の蛍光を同時に検出するステップであって、前記検出された蛍光は、各プローブ種から受信される信号間を判別するように、前記励起光による励起の結果として、前記対象において前記プローブ種の前記蛍光レポータによって発せられている、ステップと、
（ｄ）前記対象内の前記領域の１つまたはそれを上回る画像（例えば、リアルタイムビデオストリーム）を提供するように、前記検出された蛍光に対応する信号を処理するステップと、
を含む、方法。
（項目２）
ステップ（ｃ）は、光学的時分割多重化を伴わずに行われる、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記プローブ種のうちの少なくとも１つは、ナノ粒子を含む、項目１または２に記載の方法。
（項目４）
前記ナノ粒子は、シリカ（および、例えば、他の物質）を含む（例えば、前記ナノ粒子は、シリカアーキテクチャと、染料が豊富なコアとを有する）、項目３に記載のプローブ。
（項目５）
前記染料が豊富なコアは、蛍光レポータを含む、項目４に記載のプローブ。
（項目６）
前記蛍光レポータは、近赤外または遠赤外染料である、項目５に記載のプローブ。
（項目７）
前記蛍光レポータは、フルオロフォア、蛍光色素、染料、色素、蛍光遷移金属、および蛍光タンパク質から成る群から選択される、項目５に記載のプローブ。
（項目８）
前記蛍光レポータは、Ｃｙ５、Ｃｙ５．５、Ｃｙ２、ＦＩＴＣ、ＴＲＩＴＣ、Ｃｙ７、ＦＡＭ、Ｃｙ３、Ｃｙ３．５、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、ＲＯＸ、ＨＥＸ、ＪＡ１３３、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ４８８、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ５４６、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ６３３、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ５５５、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ６４７、ＤＡＰＩ、ＴＭＲ、Ｒ６Ｇ、ＧＦＰ、高感度ＧＦＰ、ＣＦＰ、ＥＣＦＰ、ＹＦＰ、Ｃｉｔｒｉｎｅ、Ｖｅｎｕｓ、ＹＰｅｔ、ＣｙＰｅｔ、ＡＭＣＡ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｇｒｅｅｎ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｏｒａｎｇｅ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ａｑｕａ、Ｌｉｓｓａｍｉｎｅ、ユーロピウム、Ｄｙ８００染料、およびＬｉＣｏｒ ８００染料から成る群から選択される、項目５に記載のプローブ。
（項目９）
ステップ（ｃ）に続いて、蛍光レポータはまた、別の蛍光レポータと実質的に同一場所に位置しない、１つまたはそれを上回る場所において前記対象内に存在する、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１０）
目的物が、動物（例えば、ヒト、哺乳動物、または他の動物）である、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１１）
（ｉ）前記対象からの前記１つまたはそれを上回る画像を使用して、細胞異常または疾患を検出もしくは監視するステップと、
（ｉｉ）正常組織構造を検出または監視するステップ（例えば、手術台内に存在するか、またはそれに隣接して位置する（例えば、疾患または腫瘍組織の近傍の、もしくはそれと混入する）、腺組織（例えば、副甲状腺）、神経組織、および／または血管構造等の正常組織構造をマークして判別するステップ）と、
のいずれか一方または両方をさらに含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１２）
前記細胞異常または疾患は、炎症、癌、心臓血管疾患、呼吸器疾患、皮膚疾患、眼疾患、感染性疾患、免疫疾患、中枢神経系疾患、遺伝性疾患、代謝性疾患、環境的疾患、骨関連疾患、神経変性疾患、および手術関連合併症から成る群から選択される、少なくとも１つのメンバーを含む、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記細胞異常または疾患は、転移性黒色腫におけるセンチネルリンパ節である、項目１１に記載の方法。
（項目１４）
前記細胞異常または疾患は、末梢神経の異常または（例えば、前立腺癌におけるか、もしくは耳下腺、甲状腺、および喉頭癌等の他の癌における）結節性疾患である、項目１１に記載の方法。
（項目１５）
前記細胞異常または疾患は、前立腺癌における残存疾患である、項目１１に記載の方法。
（項目１６）
光の複数の励起波長を送達して、２つまたはそれを上回る区別可能な波長における蛍光を生成する複数の異なる蛍光レポータを励起させるように構成される、光源と、
前記検出器がリアルタイムで異なる発せられた信号を同時に測定することができるように、レンズを通して受容される光を複数の空間的に分離された検出器上に指向するように構成される、プリズムと、
前記２つまたはそれを上回る区別可能な波長における前記検出された蛍光に対応する信号を処理して、対象内の前記２つまたはそれを上回る異なる蛍光レポータの蛍光の画像を提供するように構成される、プロセッサと、
を備える、携帯用撮像装置。
（項目１７）
前記光源は、２つまたはそれを上回るレーザおよび／または光エンジンを備える、項目１６に記載の撮像装置。
（項目１８）
前記レンズは、単軸光学レンズである、項目１６または１７に記載の撮像装置。
（項目１９）
前記装置はさらに、前記レンズの前に位置付けられるマルチバンドフィルタを備え、前記マルチバンドフィルタは、前記光源に由来する任意の高出力励起光を遮断するように構成される（したがって、前記フィルタは、前記光エンジンレーザ光に同調される）が、全ての他の光（すなわち、可視光および全ての着目発光波長）に対して透過性であり得る、項目１６〜１８のいずれか１項に記載の撮像装置。
（項目２０）
前記装置は、プリズムとそれぞれの検出器との間にそれぞれ位置付けられる、狭帯域フィルタを備える、項目１６〜１９のいずれか１項に記載の撮像装置。
（項目２１）
前記プリズムは、ダイクロイックプリズムである、項目１６〜２０のいずれか１項に記載の撮像装置。
（項目２２）
前記プリズムは、それぞれ異なるコーティングを備える、少なくとも２つの表面を備える、項目１６〜２１のいずれか１項に記載の撮像装置。
（項目２３）
ステップ（ｄ）において信号を処理するステップは、コンピュータデバイスのプロセッサによって、前記信号に１つまたはそれを上回る動作を行うステップを含み、前記１つまたはそれを上回る動作は、スケーリング、インターレーシング、彩度再サンプリング、アルファブレンド混合、色平面シークエンシング、フレームバッファリング、試験パターン生成、２Ｄメディアフィルタリング、色空間変換、制御同期化、およびフレーム読取から成る群から選択される、項目１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
（項目２４）
コンピュータデバイスのプロセッサによって、医療画像データレポジトリ（例えば、Ｎａｎｏｍｅｄ）から読み出される情報に基づいて、処理された信号を分析するステップをさらに含む、項目１〜１５または２３のいずれか１項に記載の方法。
（項目２５）
コンピュータデバイスのプロセッサによって、前記医療画像データレポジトリから読み出される（付加的）データを使用して、前記１つまたはそれを上回る画像（例えば、ビデオストリーム）を図形的に増強するステップであって、図形的に増強するステップは、前記付加的データを用いて前記画像を図形的にレンダリングするステップ（例えば、前記医療画像データレポジトリからのテキストまたは他の情報を前記ビデオストリーム上に重ね合わせるステップ）を含む、ステップと、
コンピュータデバイスのディスプレイ上に、前記１つまたはそれを上回る図形的に増強された画像（例えば、図形的に増強されたビデオストリーム）を表示するステップと、
をさらに含む、項目１〜１５または２３〜２４のいずれか１項に記載の方法。
（項目２６）
前記付加的データは、テキスト（すなわち、粒子型／組成、リガンド、動物モデル、注入物の用量／体積）、光学／ＰＥＴ撮像パラメータ（すなわち、最大ピクセル強度、％ＩＤ／ｇ）、カメラ性能パラメータ（すなわち、利得、露出時間）、節点蛍光スペクトルシグネチャ（例えば、信号分布）、および組織学（例えば、腫瘍量）から成る群から選択される、１つまたはそれを上回るデータを含む、項目２５に記載の方法。
（項目２６）
コンピュータデバイスのプロセッサによって、前記１つまたはそれを上回る画像（例えば、ビデオストリーム）を視覚的に増進するステップと、
コンピュータデバイスのディスプレイ上に、前記１つまたはそれを上回る視覚的に増進された画像を表示するステップと、
をさらに含む、項目１〜１５または２３〜２６のいずれか１項に記載の方法。
（項目２７）
前記１つまたはそれを上回る画像を視覚的に増進するステップは、２つまたはそれを上回る異なる蛍光レポータの間のグラフィカルコントラストを増進するステップを含む、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
ステップ（ｄ）において信号を処理するステップはさらに、前記画像のスペクトルデコンボリューションを行うステップを含む、項目１〜１５または２３〜２７のいずれか１項に記載の方法。
（項目２９）
前記プロセッサによって、前記画像のテクスチャベースの分類を行うステップをさらに含む、項目１〜１５または２３〜２８のいずれか１項に記載の方法。
（項目３０）
各信号が対象（例えば、患者）内の一意の蛍光レポータに対応する、複数の信号を同時に受信するための光学部および複数の検出器と、
前記複数の信号のうちの第１の信号に画像処理動作の第１のセットを行うための第１の信号事前調整モジュールであって、前記第１の信号は、前記対象内の第１の一意のレポータ（例えば、蛍光レポータ）に対応する、第１の信号事前調整モジュールと、
前記複数の信号のうちの第２の信号に前記画像処理動作の第１のセットを行うための第２の信号事前調整モジュールであって、前記第２の信号は、前記対象内の第２の一意のレポータ（例えば、蛍光レポータ）に対応し、前記第１の信号調節モジュールおよび第２の信号調節モジュールは、それらそれぞれの信号に画像処理を同期的に（例えば、同時に）行うように構成される（例えば、同時に前記動作を行うように構成され、例えば、各信号は、ビデオストリームを含み、前記ビデオストリームの各フレームは、相互と同時に前記第１の信号事前調節デバイスおよび第２の信号事前調節デバイスの両方によって処理され、その後に、それぞれの次のビデオフレームが相互と同時に処理される）、第２の信号事前調整モジュールと、
随意に、各信号が一意のレポータに対応する、前記複数の信号のうちの第３および／または後続の信号に前記画像処理動作の第１のセットを行うための第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュールと、
前記処理された信号を表示（例えば、信号は、表示に先立ってさらに処理されてもよい）するためのモニタと、
を備える、撮像装置。
（項目３１）
前記第１の信号事前調整モジュールおよび第２の信号事前調整モジュールのそれぞれ（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、および中央処理装置から成る群から選択されるメンバーである、項目３０に記載の撮像装置。
（項目３２）
前記第１の信号事前調整モジュールおよび第２の信号事前調整モジュール（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、単一の物理的デバイス上に存在する、項目３０または３１に記載の撮像装置。
（項目３３）
前記画像処理動作の第１のセットは、高速フーリエ変換、離散フーリエ変換、有限インパルス応答フィルタリング、および無有限インパルス応答フィルタリングから成る群から選択される、１つまたはそれを上回るメンバーを含む、項目３０〜３２のいずれか１項に記載の装置。
（項目３４）
前記第１の信号に画像処理動作の第２のセットを行うための第１の信号事後調節モジュールと、
前記第２の信号に前記画像処理動作の第２のセットを行うための第２の信号事後調整モジュールであって、前記第１の信号事後調節モジュールおよび第２の信号事後調節モジュールは、それらそれぞれの信号に画像処理を同期的に（例えば、同時に）行うように構成される（例えば、同時に動作を行うように構成され、例えば、各信号は、ビデオストリームを含み、前記ビデオストリームの各フレームは、相互と同時に前記第１および第２の信号事後調節デバイスの両方によって処理され、その後に、それぞれの次のビデオフレームが相互と同時に処理される）、第２の信号事後調整モジュールと、
随意に、前記複数の信号のうちの第３および／または後続の信号に前記画像処理動作の第２のセットを行うための第３の信号事後調整モジュールおよび／または後続の信号事後調整モジュールであって、前記画像処理動作の第２のセットは、スケーリング、インターレーシング、彩度再サンプリング、アルファブレンド混合、色平面シークエンシング、フレームバッファリング、試験パターン生成、２Ｄメディアフィルタリング、色空間変換、制御同期化、およびフレーム読取から成る群から選択される、１つまたはそれを上回るメンバーを含む、第３および／または後続の信号事後調整モジュールと、
をさらに備える、項目３０〜３３のいずれか１項に記載の装置。
（項目３５）
前記第１の信号事後調整モジュールおよび第２の信号事後調整モジュールのそれぞれ（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、および中央処理装置から成る群から選択されるメンバーである、項目３４に記載の装置。
（項目３６）
前記第１の信号事前事後モジュールおよび第２の信号事前事後モジュール（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、単一の基板ユニット上に存在する、項目３４または３５に記載の装置。
（項目３７）
（例えば、受信されるような、事前調節されるような、または好ましくは事後調節されるような）前記第１の信号および前記第２の信号を多重化するように構成される、多重化モジュールをさらに備える、項目３０〜３６のいずれか１項に記載の装置。
（項目３８）
前記多重化モジュールは、加えて、前記第３の信号および／または後続の信号を多重化するように構成される、項目３７に記載の装置。
（項目３９）
医療画像データレポジトリから（付加的）データを読み出し、前記多重化された信号を用いて前記付加的データを図形的にレンダリングする（例えば、前記多重化された信号を用いて前記付加的データを重ね合わせる、および／または図形的に増強する）ように構成される、プロセッサを備える、項目３７または３８に記載の装置。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
対象内の領域の光学的撮像のための方法であって、
（ａ）それぞれ蛍光レポータを含む、２つまたはそれを上回る異なるプローブ種を前記対象に投与するステップと、
（ｂ）前記対象の中へ励起光を指向するステップであって、それによって、前記蛍光レポータを励起させるステップと、
（ｃ）異なる波長の蛍光を同時に検出するステップであって、前記検出された蛍光は、各プローブ種から受信される信号間を判別するように、前記励起光による励起の結果として、前記対象において前記プローブ種の前記蛍光レポータによって発せられている、ステップと、
（ｄ）前記対象内の前記領域の１つまたはそれを上回る画像（例えば、リアルタイムビデオストリーム）を提供するように、前記検出された蛍光に対応する信号を処理するステップと、
を含む、方法。
（項目２）
ステップ（ｃ）は、光学的時分割多重化を伴わずに行われる、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記プローブ種のうちの少なくとも１つは、ナノ粒子を含む、項目１または２に記載の方法。
（項目４）
前記ナノ粒子は、シリカ（および、例えば、他の物質）を含む（例えば、前記ナノ粒子は、シリカアーキテクチャと、染料が豊富なコアとを有する）、項目３に記載のプローブ。
（項目５）
前記染料が豊富なコアは、蛍光レポータを含む、項目４に記載のプローブ。
（項目６）
前記蛍光レポータは、近赤外または遠赤外染料である、項目５に記載のプローブ。
（項目７）
前記蛍光レポータは、フルオロフォア、蛍光色素、染料、色素、蛍光遷移金属、および蛍光タンパク質から成る群から選択される、項目５に記載のプローブ。
（項目８）
前記蛍光レポータは、Ｃｙ５、Ｃｙ５．５、Ｃｙ２、ＦＩＴＣ、ＴＲＩＴＣ、Ｃｙ７、ＦＡＭ、Ｃｙ３、Ｃｙ３．５、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、ＲＯＸ、ＨＥＸ、ＪＡ１３３、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ４８８、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ５４６、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ６３３、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ５５５、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ６４７、ＤＡＰＩ、ＴＭＲ、Ｒ６Ｇ、ＧＦＰ、高感度ＧＦＰ、ＣＦＰ、ＥＣＦＰ、ＹＦＰ、Ｃｉｔｒｉｎｅ、Ｖｅｎｕｓ、ＹＰｅｔ、ＣｙＰｅｔ、ＡＭＣＡ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｇｒｅｅｎ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｏｒａｎｇｅ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ａｑｕａ、Ｌｉｓｓａｍｉｎｅ、ユーロピウム、Ｄｙ８００染料、およびＬｉＣｏｒ ８００染料から成る群から選択される、項目５に記載のプローブ。
（項目９）
ステップ（ｃ）に続いて、蛍光レポータはまた、別の蛍光レポータと実質的に同一場所に位置しない、１つまたはそれを上回る場所において前記対象内に存在する、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１０）
目的物が、動物（例えば、ヒト、哺乳動物、または他の動物）である、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１１）
（ｉ）前記対象からの前記１つまたはそれを上回る画像を使用して、細胞異常または疾患を検出もしくは監視するステップと、
（ｉｉ）正常組織構造を検出または監視するステップ（例えば、手術台内に存在するか、またはそれに隣接して位置する（例えば、疾患または腫瘍組織の近傍の、もしくはそれと混入する）、腺組織（例えば、副甲状腺）、神経組織、および／または血管構造等の正常組織構造をマークして判別するステップ）と、
のいずれか一方または両方をさらに含む、前記項目のいずれか１項に記載の方法。
（項目１２）
前記細胞異常または疾患は、炎症、癌、心臓血管疾患、呼吸器疾患、皮膚疾患、眼疾患、感染性疾患、免疫疾患、中枢神経系疾患、遺伝性疾患、代謝性疾患、環境的疾患、骨関連疾患、神経変性疾患、および手術関連合併症から成る群から選択される、少なくとも１つのメンバーを含む、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記細胞異常または疾患は、転移性黒色腫におけるセンチネルリンパ節である、項目１１に記載の方法。
（項目１４）
前記細胞異常または疾患は、末梢神経の異常または（例えば、前立腺癌におけるか、もしくは耳下腺、甲状腺、および喉頭癌等の他の癌における）結節性疾患である、項目１１に記載の方法。
（項目１５）
前記細胞異常または疾患は、前立腺癌における残存疾患である、項目１１に記載の方法。
（項目１６）
光の複数の励起波長を送達して、２つまたはそれを上回る区別可能な波長における蛍光を生成する複数の異なる蛍光レポータを励起させるように構成される、光源と、
前記検出器がリアルタイムで異なる発せられた信号を同時に測定することができるように、レンズを通して受容される光を複数の空間的に分離された検出器上に指向するように構成される、プリズムと、
前記２つまたはそれを上回る区別可能な波長における前記検出された蛍光に対応する信号を処理して、対象内の前記２つまたはそれを上回る異なる蛍光レポータの蛍光の画像を提供するように構成される、プロセッサと、
を備える、携帯用撮像装置。
（項目１７）
前記光源は、２つまたはそれを上回るレーザおよび／または光エンジンを備える、項目１６に記載の撮像装置。
（項目１８）
前記レンズは、単軸光学レンズである、項目１６または１７に記載の撮像装置。
（項目１９）
前記装置はさらに、前記レンズの前に位置付けられるマルチバンドフィルタを備え、前記マルチバンドフィルタは、前記光源に由来する任意の高出力励起光を遮断するように構成される（したがって、前記フィルタは、前記光エンジンレーザ光に同調される）が、全ての他の光（すなわち、可視光および全ての着目発光波長）に対して透過性であり得る、項目１６〜１８のいずれか１項に記載の撮像装置。
（項目２０）
前記装置は、プリズムとそれぞれの検出器との間にそれぞれ位置付けられる、狭帯域フィルタを備える、項目１６〜１９のいずれか１項に記載の撮像装置。
（項目２１）
前記プリズムは、ダイクロイックプリズムである、項目１６〜２０のいずれか１項に記載の撮像装置。
（項目２２）
前記プリズムは、それぞれ異なるコーティングを備える、少なくとも２つの表面を備える、項目１６〜２１のいずれか１項に記載の撮像装置。
（項目２３）
ステップ（ｄ）において信号を処理するステップは、コンピュータデバイスのプロセッサによって、前記信号に１つまたはそれを上回る動作を行うステップを含み、前記１つまたはそれを上回る動作は、スケーリング、インターレーシング、彩度再サンプリング、アルファブレンド混合、色平面シークエンシング、フレームバッファリング、試験パターン生成、２Ｄメディアフィルタリング、色空間変換、制御同期化、およびフレーム読取から成る群から選択される、項目１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
（項目２４）
コンピュータデバイスのプロセッサによって、医療画像データレポジトリ（例えば、Ｎａｎｏｍｅｄ）から読み出される情報に基づいて、処理された信号を分析するステップをさらに含む、項目１〜１５または２３のいずれか１項に記載の方法。
（項目２５）
コンピュータデバイスのプロセッサによって、前記医療画像データレポジトリから読み出される（付加的）データを使用して、前記１つまたはそれを上回る画像（例えば、ビデオストリーム）を図形的に増強するステップであって、図形的に増強するステップは、前記付加的データを用いて前記画像を図形的にレンダリングするステップ（例えば、前記医療画像データレポジトリからのテキストまたは他の情報を前記ビデオストリーム上に重ね合わせるステップ）を含む、ステップと、
コンピュータデバイスのディスプレイ上に、前記１つまたはそれを上回る図形的に増強された画像（例えば、図形的に増強されたビデオストリーム）を表示するステップと、
をさらに含む、項目１〜１５または２３〜２４のいずれか１項に記載の方法。
（項目２６）
前記付加的データは、テキスト（すなわち、粒子型／組成、リガンド、動物モデル、注入物の用量／体積）、光学／ＰＥＴ撮像パラメータ（すなわち、最大ピクセル強度、％ＩＤ／ｇ）、カメラ性能パラメータ（すなわち、利得、露出時間）、節点蛍光スペクトルシグネチャ（例えば、信号分布）、および組織学（例えば、腫瘍量）から成る群から選択される、１つまたはそれを上回るデータを含む、項目２５に記載の方法。
（項目２６）
コンピュータデバイスのプロセッサによって、前記１つまたはそれを上回る画像（例えば、ビデオストリーム）を視覚的に増進するステップと、
コンピュータデバイスのディスプレイ上に、前記１つまたはそれを上回る視覚的に増進された画像を表示するステップと、
をさらに含む、項目１〜１５または２３〜２６のいずれか１項に記載の方法。
（項目２７）
前記１つまたはそれを上回る画像を視覚的に増進するステップは、２つまたはそれを上回る異なる蛍光レポータの間のグラフィカルコントラストを増進するステップを含む、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
ステップ（ｄ）において信号を処理するステップはさらに、前記画像のスペクトルデコンボリューションを行うステップを含む、項目１〜１５または２３〜２７のいずれか１項に記載の方法。
（項目２９）
前記プロセッサによって、前記画像のテクスチャベースの分類を行うステップをさらに含む、項目１〜１５または２３〜２８のいずれか１項に記載の方法。
（項目３０）
各信号が対象（例えば、患者）内の一意の蛍光レポータに対応する、複数の信号を同時に受信するための光学部および複数の検出器と、
前記複数の信号のうちの第１の信号に画像処理動作の第１のセットを行うための第１の信号事前調整モジュールであって、前記第１の信号は、前記対象内の第１の一意のレポータ（例えば、蛍光レポータ）に対応する、第１の信号事前調整モジュールと、
前記複数の信号のうちの第２の信号に前記画像処理動作の第１のセットを行うための第２の信号事前調整モジュールであって、前記第２の信号は、前記対象内の第２の一意のレポータ（例えば、蛍光レポータ）に対応し、前記第１の信号調節モジュールおよび第２の信号調節モジュールは、それらそれぞれの信号に画像処理を同期的に（例えば、同時に）行うように構成される（例えば、同時に前記動作を行うように構成され、例えば、各信号は、ビデオストリームを含み、前記ビデオストリームの各フレームは、相互と同時に前記第１の信号事前調節デバイスおよび第２の信号事前調節デバイスの両方によって処理され、その後に、それぞれの次のビデオフレームが相互と同時に処理される）、第２の信号事前調整モジュールと、
随意に、各信号が一意のレポータに対応する、前記複数の信号のうちの第３および／または後続の信号に前記画像処理動作の第１のセットを行うための第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュールと、
前記処理された信号を表示（例えば、信号は、表示に先立ってさらに処理されてもよい）するためのモニタと、
を備える、撮像装置。
（項目３１）
前記第１の信号事前調整モジュールおよび第２の信号事前調整モジュールのそれぞれ（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、および中央処理装置から成る群から選択されるメンバーである、項目３０に記載の撮像装置。
（項目３２）
前記第１の信号事前調整モジュールおよび第２の信号事前調整モジュール（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、単一の物理的デバイス上に存在する、項目３０または３１に記載の撮像装置。
（項目３３）
前記画像処理動作の第１のセットは、高速フーリエ変換、離散フーリエ変換、有限インパルス応答フィルタリング、および無有限インパルス応答フィルタリングから成る群から選択される、１つまたはそれを上回るメンバーを含む、項目３０〜３２のいずれか１項に記載の装置。
（項目３４）
前記第１の信号に画像処理動作の第２のセットを行うための第１の信号事後調節モジュールと、
前記第２の信号に前記画像処理動作の第２のセットを行うための第２の信号事後調整モジュールであって、前記第１の信号事後調節モジュールおよび第２の信号事後調節モジュールは、それらそれぞれの信号に画像処理を同期的に（例えば、同時に）行うように構成される（例えば、同時に動作を行うように構成され、例えば、各信号は、ビデオストリームを含み、前記ビデオストリームの各フレームは、相互と同時に前記第１および第２の信号事後調節デバイスの両方によって処理され、その後に、それぞれの次のビデオフレームが相互と同時に処理される）、第２の信号事後調整モジュールと、
随意に、前記複数の信号のうちの第３および／または後続の信号に前記画像処理動作の第２のセットを行うための第３の信号事後調整モジュールおよび／または後続の信号事後調整モジュールであって、前記画像処理動作の第２のセットは、スケーリング、インターレーシング、彩度再サンプリング、アルファブレンド混合、色平面シークエンシング、フレームバッファリング、試験パターン生成、２Ｄメディアフィルタリング、色空間変換、制御同期化、およびフレーム読取から成る群から選択される、１つまたはそれを上回るメンバーを含む、第３および／または後続の信号事後調整モジュールと、
をさらに備える、項目３０〜３３のいずれか１項に記載の装置。
（項目３５）
前記第１の信号事後調整モジュールおよび第２の信号事後調整モジュールのそれぞれ（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、および中央処理装置から成る群から選択されるメンバーである、項目３４に記載の装置。
（項目３６）
前記第１の信号事前事後モジュールおよび第２の信号事前事後モジュール（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、単一の基板ユニット上に存在する、項目３４または３５に記載の装置。
（項目３７）
（例えば、受信されるような、事前調節されるような、または好ましくは事後調節されるような）前記第１の信号および前記第２の信号を多重化するように構成される、多重化モジュールをさらに備える、項目３０〜３６のいずれか１項に記載の装置。
（項目３８）
前記多重化モジュールは、加えて、前記第３の信号および／または後続の信号を多重化するように構成される、項目３７に記載の装置。
（項目３９）
医療画像データレポジトリから（付加的）データを読み出し、前記多重化された信号を用いて前記付加的データを図形的にレンダリングする（例えば、前記多重化された信号を用いて前記付加的データを重ね合わせる、および／または図形的に増強する）ように構成される、プロセッサを備える、項目３７または３８に記載の装置。
Claims (40)
- 対象内の領域の光学的撮像のためのシステムであって、前記システムは、
（ａ）２つまたはそれを上回る異なるプローブ種であって、それぞれは、前記対象に投与可能な蛍光レポータを含む、２つまたはそれを上回る異なるプローブ種と、
（ｂ）前記対象の中へ励起光を指向するための手段であって、それによって、前記蛍光レポータを励起させる、手段と、
（ｃ）異なる波長の蛍光を同時に検出するための手段であって、前記検出された蛍光は、各プローブ種から受信される信号間を判別するように、前記励起光による励起の結果として、前記対象において前記プローブ種の前記蛍光レポータによって発せられている、手段と、
（ｄ）前記対象内の前記領域の１つまたはそれを上回る画像（例えば、リアルタイムビデオストリーム）を提供するように、前記検出された蛍光に対応する信号を処理するための手段と
を備える、システム。 - 異なる波長の蛍光を同時に検出するための前記手段は、光学的時分割多重化を行わない、請求項１に記載のシステム。
- 前記プローブ種のうちの少なくとも１つは、ナノ粒子を含む、請求項１または２に記載のシステム。
- 前記ナノ粒子は、シリカ（および、例えば、他の物質）を含む（例えば、前記ナノ粒子は、シリカアーキテクチャと、染料が豊富なコアとを有する）、請求項３に記載のシステム。
- 前記染料が豊富なコアは、蛍光レポータを含む、請求項４に記載のシステム。
- 前記蛍光レポータは、近赤外または遠赤外染料である、請求項５に記載のシステム。
- 前記蛍光レポータは、フルオロフォア、蛍光色素、染料、色素、蛍光遷移金属、および蛍光タンパク質から成る群から選択される、請求項５に記載のシステム。
- 前記蛍光レポータは、Ｃｙ５、Ｃｙ５．５、Ｃｙ２、ＦＩＴＣ、ＴＲＩＴＣ、Ｃｙ７、ＦＡＭ、Ｃｙ３、Ｃｙ３．５、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、ＲＯＸ、ＨＥＸ、ＪＡ１３３、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ４８８、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ５４６、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ６３３、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ５５５、ＡｌｅｘａＦｌｕｏｒ ６４７、ＤＡＰＩ、ＴＭＲ、Ｒ６Ｇ、ＧＦＰ、高感度ＧＦＰ、ＣＦＰ、ＥＣＦＰ、ＹＦＰ、Ｃｉｔｒｉｎｅ、Ｖｅｎｕｓ、ＹＰｅｔ、ＣｙＰｅｔ、ＡＭＣＡ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｇｒｅｅｎ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｏｒａｎｇｅ、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ａｑｕａ、Ｌｉｓｓａｍｉｎｅ、ユーロピウム、Ｄｙ８００染料、およびＬｉＣｏｒ ８００染料から成る群から選択される、請求項５に記載のシステム。
- 前記蛍光が検出された後、蛍光レポータはまた、別の蛍光レポータと実質的に同一場所に位置しない、１つまたはそれを上回る場所において前記対象内に存在する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
- 目的物は、動物（例えば、ヒト、哺乳動物、または他の動物）である、請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。
- （ｉ）前記対象からの前記１つまたはそれを上回る画像を使用して、細胞異常または疾患を検出もしくは監視するための手段と、
（ｉｉ）正常組織構造を検出または監視する（例えば、手術台内に存在するか、またはそれに隣接して位置する（例えば、疾患または腫瘍組織の近傍の、もしくはそれと混入する）、腺組織（例えば、副甲状腺）、神経組織、および／または血管構造等の正常組織構造をマークして判別する）ための手段と
のいずれか一方または両方をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステム。 - 前記細胞異常または疾患は、炎症、癌、心臓血管疾患、呼吸器疾患、皮膚疾患、眼疾患、感染性疾患、免疫疾患、中枢神経系疾患、遺伝性疾患、代謝性疾患、環境的疾患、骨関連疾患、神経変性疾患、および手術関連合併症から成る群から選択される、少なくとも１つのメンバーを含む、請求項１１に記載のシステム。
- 前記細胞異常または疾患は、転移性黒色腫におけるセンチネルリンパ節である、請求項１１に記載のシステム。
- 前記細胞異常または疾患は、末梢神経の異常または（例えば、前立腺癌におけるか、もしくは耳下腺、甲状腺、および喉頭癌等の他の癌における）結節性疾患である、請求項１１に記載のシステム。
- 前記細胞異常または疾患は、前立腺癌における残存疾患である、請求項１１に記載のシステム。
- 光の複数の励起波長を送達して、２つまたはそれを上回る区別可能な波長における蛍光を生成する複数の異なる蛍光レポータを励起させるように構成される、光源と、
前記検出器がリアルタイムで異なる発せられた信号を同時に測定することができるように、レンズを通して受容される光を複数の空間的に分離された検出器上に指向するように構成される、プリズムと、
前記２つまたはそれを上回る区別可能な波長における前記検出された蛍光に対応する信号を処理して、対象内の前記２つまたはそれを上回る異なる蛍光レポータの蛍光の画像を提供するように構成される、プロセッサと
を備える、携帯用撮像装置。 - 前記光源は、２つまたはそれを上回るレーザおよび／または光エンジンを備える、請求項１６に記載の撮像装置。
- 前記レンズは、単軸光学レンズである、請求項１６または１７に記載の撮像装置。
- 前記装置はさらに、前記レンズの前に位置付けられるマルチバンドフィルタを備え、前記マルチバンドフィルタは、前記光源に由来する任意の高出力励起光を遮断するように構成される（したがって、前記フィルタは、前記光エンジンレーザ光に同調される）が、全ての他の光（すなわち、可視光および全ての着目発光波長）に対して透過性であり得る、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の撮像装置。
- 前記装置は、プリズムとそれぞれの検出器との間にそれぞれ位置付けられる、狭帯域フィルタを備える、請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の撮像装置。
- 前記プリズムは、ダイクロイックプリズムである、請求項１６〜２０のいずれか１項に記載の撮像装置。
- 前記プリズムは、それぞれ異なるコーティングを備える、少なくとも２つの表面を備える、請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の撮像装置。
- 信号を処理するための前記手段は、前記信号に１つまたはそれを上回る動作を行うためのコンピュータデバイスのプロセッサを備え、前記１つまたはそれを上回る動作は、スケーリング、インターレーシング、彩度再サンプリング、アルファブレンド混合、色平面シークエンシング、フレームバッファリング、試験パターン生成、２Ｄメディアフィルタリング、色空間変換、制御同期化、およびフレーム読取から成る群から選択される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
- 医療画像データレポジトリ（例えば、Ｎａｎｏｍｅｄ）から読み出される情報に基づいて、処理された信号を分析するためのコンピュータデバイスのプロセッサをさらに備える、請求項１〜１５または２３のいずれか１項に記載のシステム。
- 前記医療画像データレポジトリから読み出される（付加的）データを使用して、前記１つまたはそれを上回る画像（例えば、ビデオストリーム）を図形的に増強するためのコンピュータデバイスのプロセッサであって、図形的に増強することは、前記付加的データを用いて前記画像を図形的にレンダリングすること（例えば、前記医療画像データレポジトリからのテキストまたは他の情報を前記ビデオストリーム上に重ね合わせること）を含む、コンピュータデバイスのプロセッサと、
前記１つまたはそれを上回る図形的に増強された画像（例えば、図形的に増強されたビデオストリーム）を表示するためのコンピュータデバイスのディスプレイと
をさらに備える、請求項１〜１５または２３〜２４のいずれか１項に記載のシステム。 - 前記付加的データは、テキスト（すなわち、粒子型／組成、リガンド、動物モデル、注入物の用量／体積）、光学／ＰＥＴ撮像パラメータ（すなわち、最大ピクセル強度、％ＩＤ／ｇ）、カメラ性能パラメータ（すなわち、利得、露出時間）、節点蛍光スペクトルシグネチャ（例えば、信号分布）、および組織学（例えば、腫瘍量）から成る群から選択される、１つまたはそれを上回るデータを含む、請求項２５に記載のシステム。
- 前記１つまたはそれを上回る画像（例えば、ビデオストリーム）を視覚的に増進するためのコンピュータデバイスのプロセッサと、
前記１つまたはそれを上回る視覚的に増進された画像を表示するためのコンピュータデバイスのディスプレイと
をさらに備える、請求項１〜１５または２３〜２６のいずれか１項に記載のシステム。 - 前記１つまたはそれを上回る画像を視覚的に増進するための前記プロセッサは、２つまたはそれを上回る異なる蛍光レポータの間のグラフィカルコントラストを増進するように構成される、請求項２７に記載のシステム。
- 信号を処理するための前記手段はさらに、前記画像のスペクトルデコンボリューションを行うように構成される、請求項１〜１５または２３〜２８のいずれか１項に記載のシステム。
- 前記画像のテクスチャベースの分類を行うためプロセッサをさらに備える、請求項１〜１５または２３〜２９のいずれか１項に記載のシステム。
- 各信号が対象（例えば、患者）内の一意の蛍光レポータに対応する、複数の信号を同時に受信するための光学部および複数の検出器と、
前記複数の信号のうちの第１の信号に画像処理動作の第１のセットを行うための第１の信号事前調整モジュールであって、前記第１の信号は、前記対象内の第１の一意のレポータ（例えば、蛍光レポータ）に対応する、第１の信号事前調整モジュールと、
前記複数の信号のうちの第２の信号に前記画像処理動作の第１のセットを行うための第２の信号事前調整モジュールであって、前記第２の信号は、前記対象内の第２の一意のレポータ（例えば、蛍光レポータ）に対応し、前記第１の信号調節モジュールおよび第２の信号調節モジュールは、それらそれぞれの信号に画像処理を同期的に（例えば、同時に）行うように構成される（例えば、同時に前記動作を行うように構成され、例えば、各信号は、ビデオストリームを含み、前記ビデオストリームの各フレームは、相互と同時に第１の信号事前調節デバイスおよび第２の信号事前調節デバイスの両方によって処理され、その後に、それぞれの次のビデオフレームが相互と同時に処理される）、第２の信号事前調整モジュールと、
随意に、各信号が一意のレポータに対応する、前記複数の信号のうちの第３および／または後続の信号に前記画像処理動作の第１のセットを行うための第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュールと、
前記処理された信号を表示（例えば、信号は、表示に先立ってさらに処理されてもよい）するためのモニタと
を備える、撮像装置。 - 前記第１の信号事前調整モジュールおよび第２の信号事前調整モジュールのそれぞれ（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、および中央処理装置から成る群から選択されるメンバーである、請求項３１に記載の装置。
- 前記第１の信号事前調整モジュールおよび第２の信号事前調整モジュール（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、単一の物理的デバイス上に存在する、請求項３１または３２に記載の装置。
- 前記画像処理動作の第１のセットは、高速フーリエ変換、離散フーリエ変換、有限インパルス応答フィルタリング、および無有限インパルス応答フィルタリングから成る群から選択される、１つまたはそれを上回るメンバーを含む、請求項３１〜３３のいずれか１項に記載の装置。
- 前記第１の信号に画像処理動作の第２のセットを行うための第１の信号事後調節モジュールと、
前記第２の信号に前記画像処理動作の第２のセットを行うための第２の信号事後調整モジュールであって、前記第１の信号事後調節モジュールおよび第２の信号事後調節モジュールは、それらそれぞれの信号に画像処理を同期的に（例えば、同時に）行うように構成される（例えば、同時に動作を行うように構成され、例えば、各信号は、ビデオストリームを含み、前記ビデオストリームの各フレームは、相互と同時に前記第１および第２の信号事後調節デバイスの両方によって処理され、その後に、それぞれの次のビデオフレームが相互と同時に処理される）、第２の信号事後調整モジュールと、
随意に、前記複数の信号のうちの第３および／または後続の信号に前記画像処理動作の第２のセットを行うための第３の信号事後調整モジュールおよび／または後続の信号事後調整モジュールであって、前記画像処理動作の第２のセットは、スケーリング、インターレーシング、彩度再サンプリング、アルファブレンド混合、色平面シークエンシング、フレームバッファリング、試験パターン生成、２Ｄメディアフィルタリング、色空間変換、制御同期化、およびフレーム読取から成る群から選択される、１つまたはそれを上回るメンバーを含む、第３および／または後続の信号事後調整モジュールと
をさらに備える、請求項３１〜３４のいずれか１項に記載の装置。 - 前記第１の信号事後調整モジュールおよび第２の信号事後調整モジュールのそれぞれ（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、フィールドプログラマブルゲートアレイ、特定用途向け集積回路、および中央処理装置から成る群から選択されるメンバーである、請求項３５に記載の装置。
- 前記第１の信号事前事後モジュールおよび第２の信号事前事後モジュール（ならびに随意に、前記第３の信号事前調整モジュールおよび／または後続の信号事前調整モジュール）は、単一の基板ユニット上に存在する、請求項３５または３６に記載の装置。
- （例えば、受信されるような、事前調節されるような、または好ましくは事後調節されるような）前記第１の信号および前記第２の信号を多重化するように構成される、多重化モジュールをさらに備える、請求項３１〜３７のいずれか１項に記載の装置。
- 前記多重化モジュールは、加えて、前記第３の信号および／または後続の信号を多重化するように構成される、請求項３８に記載の装置。
- 医療画像データレポジトリから（付加的）データを読み出し、前記多重化された信号を用いて前記付加的データを図形的にレンダリングする（例えば、前記多重化された信号を用いて前記付加的データを重ね合わせる、および／または図形的に増強する）ように構成される、プロセッサを備える、請求項３８または３９に記載の装置。
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