JP2020531104A - ブリルアン分光分析用及び組織のイメージング用のシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
無し。
同一個人の健康な両眼間の対称性は、人間の角膜の生体力学的特性の分布の対称性を含めて、文献にて十分に知られている。X線散乱技術を用いた調査により、角膜の厚さの約90%である基質ではコラーゲン線維が高度な異方性で配列しており、優先的にパターンで整列していることが分かっている。その構造は両眼間で対称的である。このことにより、同一個人の両眼の角膜では対称的な生体力学的特性分布となる。
単眼アプローチでは、患者の眼の組織を評価するための方法は、患者の前記眼に位置する第1の眼組織領域の第1の生体力学的値を求めることと、患者の前記眼に位置する第2の眼組織領域の第2の生体力学的値を求めることと、患者の前記眼の組織を評価するために第1の生体力学的値と第2の生体力学的値とを比較することと、を含むことができる。生体力学的値は弾性値とすることができる。第1の組織領域及び第2の組織領域はそれぞれ、角膜組織、強膜組織及び水晶体組織から成る群から選択されたものとすることができる。
以下の例は、本願開示の特定の実施形態及び側面を示してさらに詳述するために提供されるものであり、本願開示の範囲を制限すると解すべきものではない。
本願に記載のシステム及び方法の有効性と、これらの解決手段を必要とする混乱を招く要因とを評価するため、調査を行った。
本願に記載されているシステム及び方法の有効性と、これらの解決手段を必要とする疾患の効果とを評価するため、調査を行った。
f≒f0+Δfsinθ
によって表すことができる。
Claims (55)
- 患者の眼組織領域の組織を評価するためのブリルアン分光分析システムであって、
電磁スペクトルを有する第1の電磁放射を生成するように構成された波長可変のレーザ光源と、
前記第1の電磁放射の一部を取得し、目標電磁スペクトルからの前記電磁スペクトルの偏差に関する情報を含む誤差信号を生成するように構成されている蒸気セル方式の参照部と、
を備えたレーザ光源システムを備えており、
前記蒸気セル方式の参照部は,
前記第1の電磁放射の前記一部を受け取り、前記電磁スペクトルに基づいて前記第1の電磁放射の前記一部を選択的に透過するように構成された蒸気セルフィルタと、
前記第1の電磁放射の透過された前記一部を受け取って前記誤差信号を生成するように構成された検出器と、
を備えており、
前記ブリルアン分光分析システムはさらに、前記第1の電磁放射を前記患者の前記眼組織領域に送るように構成されたヒューマンインタフェースを備えており、
前記第1の電磁放射は前記眼組織領域による内因性の少なくとも1つの音波と相互作用して、前記少なくとも1つの音波に基づいて少なくとも1つの第2の電磁放射が生成され、
前記ブリルアン分光分析システムはさらに、前記第2の電磁放射の一部を受け取って前記眼組織領域の生体力学的特性に関連する情報を提供するように構成された分光計システムを備えている
ことを特徴とするブリルアン分光分析システム。 - 前記目標電磁スペクトルは、原子種の吸光線の波長である、
請求項1記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記目標電磁スペクトルは、ルビジウム吸光線の波長である、
請求項2記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記目標電磁スペクトルは、780nmの波長である、
請求項3記載のブリルアン分光分析システム。 - さらに、前記第1の電磁放射中のスペクトルノイズに関する情報を含む第2の誤差信号を生成するように構成されたスペクトルクリーンアップフィルタを備えている、
請求項1記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ヒューマンインタフェースはファイバ光学プローブを備えている、
請求項1記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ファイバ光学プローブはカテーテルである、
請求項6記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ファイバ光学プローブはペン型の内視鏡である、
請求項6記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ブリルアン分光分析システムはさらに、前記ヒューマンインタフェース及び前記分光計システムと通信するコンピュータシステムを備えており、
前記コンピュータシステムは、患者の第1の眼組織領域の第1の生体力学的値を取得し、当該患者の第2の眼組織領域の第2の生体力学的値を取得し、前記第1の生体力学的値と前記第2の生体力学的値とを比較することにより前記患者の眼の前記組織の医学的状態を特定するように構成されている、
請求項1記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記コンピュータシステムはさらに、前記医学的状態を特定するために前記第1の眼組織領域と前記第2の眼組織領域との軸非対称性をアセスメントするように構成されている、
請求項9記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記コンピュータシステムはさらに、前記第1の眼組織領域及び前記第2の眼組織領域における各法線を基準とする角度θに依存して測定されるブリルアン周波数fを求めるようにプログラミングされている、
請求項10記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ブリルアン周波数は、
f≒f0+Δfsinθ
によって与えられ、式中、f0は前記第1の眼組織領域又は前記第2の眼組織領域に対して垂直に測定される値であり、Δfは前記第1の眼組織領域と前記第2の眼組織領域との軸非対称性である、
請求項11記載のブリルアン分光分析システム。 - ピーク周波数が安定化され自然放出ノイズがフィルタリングされるレーザを生成するためのレーザ光源システムであって、
電磁スペクトルを有する第1の電磁放射を生成するように構成された波長可変のレーザ光源と、
前記第1の電磁放射の偏光された形態の一部を取得し、目標電磁スペクトルからの前記電磁スペクトルの偏差に関する情報を含む誤差信号を生成するように構成されている蒸気セル方式の参照部と、
を備えており、
前記蒸気セル方式の参照部は、
前記第1の電磁放射の前記一部を受け取って当該一部の極性を変化させるように構成された第1の偏光子と、
前記第1の電磁放射の偏光された形態の前記一部を前記第1の偏光子から受け取るように構成された蒸気セルと、
前記蒸気セルから前記第1の電磁放射の偏光された形態の前記一部を受け取って前記第1の電磁放射の前記一部の極性を変化させるように構成された第2の偏光子と、
前記第2の偏光子から前記第1の電磁放射の偏光された形態の前記一部を受け取って誤差信号を生成するように構成された検出器と、を備えている
ことを特徴とするレーザ光源システム。 - 前記目標電磁スペクトルは、ルビジウム吸光線の波長である、
請求項13記載のレーザ光源システム。 - 前記目標電磁スペクトルは、780nmの波長である、
請求項13記載のレーザ光源システム。 - さらに、前記第1の電磁放射中のスペクトルノイズに関する情報を含む第2の誤差信号を生成するように構成されたスペクトルクリーンアップフィルタを備えている、
請求項13記載のレーザ光源システム。 - 前記スペクトルクリーンアップフィルタは、前記スペクトルノイズの少なくとも一部をフィルタリングするように構成されている、
請求項16記載のレーザ光源システム。 - 前記スペクトルクリーンアップフィルタは、
それぞれ一対の凹面ミラーから構成される2つのタンデム型のファブリペロー(FP)空洞を備えている、
請求項16記載のレーザ光源システム。 - 前記スペクトルクリーンアップフィルタは、780nmの波長にロックされるように構成されている、
請求項16記載のレーザ光源システム。 - 前記レーザ光源システムは、
前記第1の電磁放射を前記患者の前記眼組織領域に送るように構成されたヒューマンインタフェースであって、前記第1の電磁放射は前記眼組織領域による内因性の少なくとも1つの音波と相互作用して、前記少なくとも1つの音波に基づいて少なくとも1つの第2の電磁放射が生成されるヒューマンインタフェースと、
前記第2の電磁放射の一部を受け取って前記眼組織領域の生体力学的特性に関連する情報を提供するように構成された分光計システムと、
に結合されるように構成されている、
請求項13記載のレーザ光源システム。 - 前記ヒューマンインタフェースは、
ファイバ光学プローブと、
カテーテルと、
ペン型の内視鏡と
のうち少なくとも1つを備えている、
請求項20記載のレーザ光源システム。 - 前記レーザ光源システムは、前記ヒューマンインタフェース及び前記分光計システムと通信するコンピュータシステムに結合されるように構成されていると共に、患者の第1の眼組織領域の第1の生体力学的値を取得し、前記患者の第2の眼組織領域の第2の生体力学的値を取得し、前記第1の生体力学的値と前記第2の生体力学的値とを比較することにより前記患者の眼の組織の医学的状態を特定するように構成されている、
請求項20記載のレーザ光源システム。 - 前記コンピュータシステムはさらに、前記医学的状態を特定するために前記第1の眼組織領域と前記第2の眼組織領域との軸非対称性をアセスメントするように構成されている、
請求項22記載のレーザ光源システム。 - 前記コンピュータシステムはさらに、前記第1の眼組織領域及び前記第2の眼組織領域における各法線を基準とする角度θに依存して測定されるブリルアン周波数fを求めるようにプログラミングされている、
請求項23記載のレーザ光源システム。 - 患者の眼の組織を評価する方法であって、
ブリルアン分光分析を用いて前記患者の第1の眼組織領域の第1の生体力学的値を取得することと、
前記患者の第2の眼組織領域の第2の生体力学的値を取得することと、
前記患者の前記眼の前記組織の医学的状態を特定するために前記第1の生体力学的値と前記第2の生体力学的値とを比較することと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記第1の生体力学的値と前記第2の生体力学的値とを比較することは、前記医学的状態を特定するために前記第1の眼組織領域と前記第2の眼組織領域との軸非対称性をアセスメントすることを含む、
請求項25記載の方法。 - 前記第1の生体力学的値を取得すること及び前記第2の生体力学的値を取得することは、前記第1の眼組織領域及び前記第2の眼組織領域における各法線を基準とする角度θに依存して測定されるブリルアン周波数fを求めることを含む、
請求項26記載の方法。 - 前記ブリルアン周波数は、
f≒f0+Δfsinθ
によって与えられ、式中、f0は前記第1の眼組織領域又は前記第2の眼組織領域に対して垂直に測定される値であり、Δfは前記第1の眼組織領域と前記第2の眼組織領域との軸非対称性である、
請求項27記載の方法。 - 前記比較することは、前記患者の角膜における弾性の差を求めることを含む、
請求項25記載の方法。 - 前記医学的状態は円錐角膜を含む、
請求項25記載の方法。 - 前記第1の眼組織領域及び前記第2の眼組織領域は、前記患者の前記眼に位置する、
請求項25記載の方法。 - 前記第1の生体力学的値は前記眼の前記第1の眼組織領域の弾性値であり、前記第2の生体力学的値は前記眼の前記第2の眼組織領域の弾性値である、
請求項25記載の方法。 - 前記第1の眼組織領域は前記患者の前記眼に位置し、前記第2の眼組織領域は前記患者の他方の眼に位置する、
請求項25記載の方法。 - 前記第1の生体力学的値は前記眼の前記第1の眼組織領域の弾性値であり、前記第2の生体力学的値は前記他方の眼の対応する組織領域の弾性値である、
請求項25記載の方法。 - 前記患者の前記眼の組織の前記第1の生体力学的値は、当該眼の角膜中央下部領域で得られる生体力学的値であり、前記患者の前記他方の眼の対応する組織の前記第2の生体力学的値は、当該他方の眼の中央下部領域で得られる生体力学的値である、
請求項25記載の方法。 - 前記患者の前記眼の組織の前記第1の生体力学的値は当該眼の角膜最薄領域で得られる生体力学的値であり、
前記患者の他方の眼の対応する組織の前記第2の生体力学的値は、当該他方の眼の角膜最薄領域で得られる生体力学的値である、
請求項25記載の方法。 - 前記第1の眼組織領域は、角膜組織、強膜組織及び水晶体組織から成る群から選択された部位を含む、
請求項25記載の方法。 - 前記第2の眼組織領域は、角膜組織、強膜組織及び水晶体組織から成る群から選択された部位を含む、
請求項25記載の方法。 - 前記第2の生体力学的値は、ブリルアン分光分析を用いて得られる生体力学的値である、
請求項25記載の方法。 - 前記第2の生体力学的値は、エアパフ式光学イメージング技術によって得られる生体力学的値である、
請求項25記載の方法。 - 前記エアパフ式光学イメージング技術は、シャインプルーフ式トポグラフィ及び光コヒーレンストモグラフィから成る群から選択される、
請求項40記載の方法。 - 患者の眼組織領域の組織を評価するためのブリルアン分光分析システムであって、
電磁スペクトルを有する第1の電磁放射を生成するように構成された波長可変のレーザ光源と、
前記第1の電磁放射の一部を取得し、目標電磁スペクトルからの前記電磁スペクトルの偏差に関する情報を含む誤差信号を生成するように構成されている蒸気セル方式の参照部であって、当該蒸気セル方式の参照部における原子による前記第1の電磁放射の吸収をモニタリングすることにより前記誤差信号を生成する蒸気セル方式の参照部と、
を備えたレーザ光源システムと、
前記第1の電磁放射を前記患者の前記眼組織領域に送るように構成されたヒューマンインタフェースであって、前記第1の電磁放射は前記眼組織領域による内因性の少なくとも1つの音波と相互作用して、前記少なくとも1つの音波に基づいて少なくとも1つの第2の電磁放射が生成されるヒューマンインタフェースと、
前記第2の電磁放射の一部を受け取って前記眼組織領域の生体力学的特性に関連する情報を提供するように構成された分光計システムと、
を備えていることを特徴とするブリルアン分光分析システム。 - 前記目標電磁スペクトルは、原子種の吸光線の波長である、
請求項42記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記目標電磁スペクトルは、ルビジウム吸光線の波長である、
請求項43記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記目標電磁スペクトルは、780nmの波長である、
請求項44記載のブリルアン分光分析システム。 - さらに、前記第1の電磁放射中のスペクトルノイズに関する情報を含む第2の誤差信号を生成するように構成されたスペクトルクリーンアップフィルタを備えている、
請求項42記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ヒューマンインタフェースはファイバ光学プローブを備えている、
請求項42記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ファイバ光学プローブはカテーテルである、
請求項47記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ファイバ光学プローブはペン型の内視鏡である、
請求項48記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ブリルアン分光分析システムはさらに、前記ヒューマンインタフェース及び前記分光計システムと通信するコンピュータシステムを備えており、
前記コンピュータシステムは、患者の第1の眼組織領域の第1の生体力学的値を取得し、当該患者の第2の眼組織領域の第2の生体力学的値を取得し、前記第1の生体力学的値と前記第2の生体力学的値とを比較することにより前記患者の眼の前記組織の医学的状態を特定するように構成されている、
請求項42記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記コンピュータシステムはさらに、前記医学的状態を特定するために前記第1の眼組織領域と前記第2の眼組織領域との軸非対称性をアセスメントするように構成されている、
請求項50記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記コンピュータシステムはさらに、前記第1の眼組織領域及び前記第2の眼組織領域における各法線を基準とする角度θに依存して測定されるブリルアン周波数fを求めるようにプログラミングされている、
請求項51記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ブリルアン周波数は、
f≒f0+Δfsinθ
によって与えられ、式中、f0は前記第1の眼組織領域又は前記第2の眼組織領域に対して垂直に測定される値であり、Δfは前記第1の眼組織領域と前記第2の眼組織領域との軸非対称性である、
請求項52記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記誤差信号は、前記第1の電磁放射に変調を施すことにより生成される、
請求項42記載のブリルアン分光分析システム。 - 前記ブリルアン分光分析システムはさらに、少なくとも1つの偏光子と、磁場の少なくとも1つの発生源とを備えており、
前記誤差信号は、前記磁場内における原子吸光の偏光依存性によって生成される、
請求項42記載のブリルアン分光分析システム。
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