JP2021533907A - 分子化学イメージングによる結石と組織の識別 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、2018年8月17日出願の、「DISCRIMINATION OF CALCULI AND TISSUES WITH MOLECULAR CHEMICAL IMAGING」と題する米国仮特許出願第62/719,462号の優先権を主張する。
ヒトまたは動物の体内に結石または石が存在することは、不快感、場合によっては著しい疼痛を引き起こす一般的な医学的状態である。結石は、尿路系、胆嚢および関連する胆道系、唾液腺、胃腸管、涙道を含む、体液が輸送または排泄される身体の様々な部位で形成される。これらの中で、胆嚢および関連する胆道系における結石は一般的であり、治療に関する難題を提起する。米国では、成人人口の約10〜15%が胆道系に結石を有し、毎年約100万例が発症する。胆石症は米国で最も費用のかかる消化器疾患であり、推定年間費用は50億ドルである。米国では約2000万人に胆石がみられ、毎年、100万人超が入院し、70万件の手術が行われている。胆石は男性の約6.5%、女性の約10.5%にみられ、胆石の有病率は年齢とともに上昇する。
本開示は、医療用イメージングシステムについて説明する。医療用イメージングシステムは、内視鏡と共に使用することができる。一般に、医療用イメージングシステムは、照射光子を生成するように構成された照射源を含む。照射光子は、第1の複数の照射光子をフィルタリングし、第1の通過帯域波長を含む第1の複数のフィルタリングされた光子と、第2の通過帯域波長を含む第2の複数のフィルタリングされた光子と、を生成するように構成された、1つ以上のフィルタに伝送される。次いで、サンプルは、第1の複数のフィルタリングされた光子および第2の複数のフィルタリングされた光子を照射され、第1の複数の相互作用光子および第2の複数の相互作用光子をそれぞれ生成する。1つ以上の検出器は、第1の複数の相互作用光子および第2の複数の相互作用光子を検出し、1つ以上の画像データセットを生成するように構成される。
本開示は、様々な医療処置において外科医を補助することができる手術中医療用イメージングシステムを特徴とする。本明細書に開示されるシステムは、スタンドアロン装置としての使用に適しているか、またはロボットプラットフォームなどの他の医療用イメージング装置に組み込むことができる。一実施形態では、本明細書に開示されるシステムは、内視鏡と共に使用することができる。本明細書に開示される医療用イメージングシステムは、外科的、内視鏡的、診断的処置の間に、結石(石)または胆管および/または他の重要な解剖学的構造もしくは他の近傍組織のリアルタイムおよび/またはほぼリアルタイムの検出を提供することができる。一般に、本明細書に開示されるシステムは、生物学的サンプルを照射し、サンプルと相互作用した光子を収集し、相互作用光子を検出してサンプルの画像データセットを生成し、画像データセットを分析する。相互作用光子は、サンプルによって吸収された光子、サンプルによって反射された光子、サンプルによって散乱された光子、およびサンプルによって放出された光子のうちの1つ以上を含み得る。一実施形態では、医療用イメージングシステムは、多変量イメージングを提供する。多変量イメージングは、第1の画像データセット(T1)および第2の画像データセット(T2)に対応する2つ以上の波長を生成することを特徴とする。これらの第1および第2の画像データセットは、光学的計算を用いて分析することができる。多変量イメージングは、画像コントラストを高め、標的と背景との識別を高める。特定の実施形態では、第1の画像データセットおよび第2の画像データセットは、ハイパースペクトル画像データを特徴とする。別の実施形態では、医療用イメージングシステムは、>10Hz(フレーム/秒)のイメージングフレームレートを特徴とする。
以下の実施形態は、サンプルと相互作用した光子の収集後に光信号を変調することを特徴とする。
ここで図1を参照すると、生物学的サンプル100は、照射源103によって照射および/または励起され得る。一実施形態では、照射源103は、石英タングステンハロゲン光源を含むことができる。他の実施形態では、照射源103は、金属ハロゲン化物光源、発光ダイオード(LED)、一定の波長範囲にわたって発光するエミッターの均一な選択物または多様な波長範囲にわたって発光する複数のエミッターを有するLEDアレイ、パルスLED、パルスLEDアレイ、レーザー、パルスレーザー、広帯域照射源、ガス放電光源、蛍光光源、アーク光源、キセノンアークランプ光源、蛍光体および/または量子ドットと組み合わせたLED光源など、ならびにそれらの組み合わせを含むことができる。照射源103は、とりわけ、分析の対象となる波長、および光源に利用可能な物理的フットプリントに応じて選択される。上記のうち、レーザーおよび/またはLED光源は、対象となる波長に応じて選択することができる。レーザーは、ガス放電またはソリッドステートまたは半導体レーザーであってよく、ヘリウム−ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンイオン、窒素、一酸化炭素、エキサイマ、スチルベン、クマリンおよびローダミンなどの色素レーザー、ルビー、Nd:YAG、NdCrYAG、Nd:YLF、Nd:YVO4、Nd:YCa4O4、Nd:YCa4O(BO3)3、Nd:ガラス、Ti:サファイア、Tm:YAG、Tb:YAG、Ybドープガラス、Ho:YAG、Cr:ZnSe、Ce:LiSAF、Ce:LiCAF、GaN、InGaN、AlGaInP、AlGaAs、InGaAsP、および鉛塩などの、ソリッドステートまたは半導体レーザー、垂直共振器面発光レーザー、量子カスケードレーザー、およびハイブリッドシリコンレーザーを含み得る。照射源は、固定スペクトル放射を有してもよく、または光源を組み合わせ、フィルタリングし、かつ/または光源および/もしくはフィルタを変調することによって調整可能であってもよい。サイズ、熱出力、電力要件などに応じて、照射源は、内視鏡もしくはシステム内で直接使用されてもよく、または所望の波長を透過させる光ファイバを介して遠隔的に使用されてもよい。照射源103は、照射源103から内視鏡102の遠位端部まで光ファイバ束104を介して導かれる照射光子を生成する。内視鏡102は、生物学的サンプル100と相互作用した相互作用光子101を偏光ビームスプリッタ107に向けるように構成される。2つの独立に調整可能なコンフォーマルフィルタ105a、105bは、偏光ビームスプリッタ107から生じる直交偏光成分をフィルタリングするために、別個の直交ビーム経路に沿って配置される。本開示で使用される適切なコンフォーマルフィルタとしては、2013年1月4日に出願され、ChemImage Corporationに譲渡された、「CONFORMAL FILTER AND METHOD OF USE OF THEOF」と題する、Prioreらの米国特許出願公開第2013/0176568号に開示されたものが挙げられ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
図2は、収集された光信号を変調することを特徴とする別の実施形態を示す。図2において、照射源103は、光ファイバ束104に沿って内視鏡102を通って横断し、(図2Aに示す)内視鏡102の遠位端部上の一連のファイバ端部121で終了する照射光子を生成する。ファイバ端部121は、照射光子を放出してサンプル100を照射し、複数の相互作用光子101を生成する。相互作用光子101は、第1の収集光学機械231および第2の収集光学機械233によって収集される。第1の収集光学機械231は、相互作用光子101の第1の部分を収集し、これらの光子を第1の多変量光学素子(MOE)フィルタ237(図2Bに示す)に送り、このフィルタは、相互作用光子101の第1の部分をフィルタリングして、フィルタリングされた光子の第1の部分を生成する。フィルタリングされた光子の第1の部分は、第1の検出器241によって検出される。さらに、第2の収集光学機械233は、相互作用光子101の第2の部分を収集し、これらの光子を第2のMOEフィルタ238に送り、フィルタリングされた光子の第2の部分を生成する。フィルタリングされた光子の第2の部分は、第2の検出器239によって検出される。一実施形態では、第1の検出器241および第2の検出器239は、Siまたは他の材料から構成される電荷結合素子(CCD)検出器である。他の実施形態では、検出器239および241は、例えば、相補型金属酸化物半導体(CMOS)検出器、Siまたは他の材料の検出器、Si量子ドット検出器、ヒ化ガリウムインジウム(InGaAs)検出器、ケイ化白金(PtSi)検出器、アンチモン化インジウム(InSb)検出器、テルル化カドミウム水銀(「HgCdTe」)検出器、シリコンゲルマニウム検出器(SiGe)、またはこれらの組み合わせを含む、他の適切な検出器を含んでもよい。
以下の実施形態は、サンプルとの相互作用の前に照射源信号を変調することを特徴とする。上述のように、照射源103は、石英タングステンハロゲン光源を含むことができる。他の実施形態では、照射源103は、金属ハロゲン化物光源、発光ダイオード(LED)、一定の波長範囲にわたって発光するエミッターの均一な選択物または多様な波長範囲にわたって発光する複数のエミッターを有するLEDアレイ、パルスLED、パルスLEDアレイ、レーザー、パルスレーザー、広帯域照射源、ガス放電光源、蛍光光源、アーク光源、キセノンアークランプ光源、蛍光体および/または量子ドットと組み合わせたLED光源など、ならびにそれらの組み合わせを含むことができる。照射源103は、とりわけ、分析の対象となる波長、および光源に利用可能な物理的フットプリントに応じて選択される。上記のうち、レーザーおよび/またはLED光源は、対象となる波長に応じて選択することができる。レーザーは、ガス放電またはソリッドステートまたは半導体レーザーであってよく、ヘリウム−ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンイオン、窒素、一酸化炭素、エキサイマ、スチルベン、クマリンおよびローダミンのような色素レーザー、ルビー、Nd:YAG、NdCrYAG、Nd:YLF、Nd:YVO4、Nd:YCa4O4、Nd:YCa4O(BO3)3、Nd:ガラス、Ti:サファイア、Tm:YAG、Tb:YAG、Ybドープガラス、Ho:YAG、Cr:ZnSe、Ce:LiSAF、Ce:LiCAF、GaN、InGaN、AlGaInP、AlGaAs、InGaAsP、および鉛塩などの、ソリッドステートまたは半導体レーザー、垂直共振器面発光レーザー、量子カスケードレーザー、およびハイブリッドシリコンレーザーを含み得る。照射源は、固定スペクトル放射を有してもよく、または光源を組み合わせ、フィルタリングし、かつ/または光源および/もしくはフィルタを変調することによって調整可能であってもよい。サイズ、熱出力、電力要件などに応じて、照射源は、内視鏡もしくはシステム内で直接使用されてもよく、または所望の波長を透過させる光ファイバを介して遠隔的に使用されてもよい。
図3は、フィルタ305を通って透過される照射光子を生成するように構成された照射源103を示す。一実施形態では、フィルタ305は、本明細書に開示されるようなコンフォーマルフィルタを含む。別の実施形態では、フィルタ305は、液晶チューナブルフィルタ(LCTF)などの他のフィルタ、または本開示を考慮すると当業者に明らかとなるであろうフィルタを含んでもよい。一実施形態では、フィルタ305は、多重共役フィルタを含むことができる。フィルタ305は、コントローラ(不図示)によって制御され、このコントローラは、第1の多通過帯域波長(Σλ1)を通すようにフィルタ構成を切り替えるように構成され、次に、第2の多通過帯域波長(Σλ2)を通すようフィルタを構成するように切り替えられる。一実施形態では、コントローラが2つの状態を切り替える速度は、ミリ秒の規模である。フィルタ305は、それぞれの多通過帯域波長Σλ1およびΣλ2を、光ファイバ束309を通して、内視鏡102の遠位端部まで伝送し、ここで、各多通過帯域波長は、図3Aに示すように、ファイバ端部321を介して内視鏡102の遠位端部を出て、サンプル100を照射し、相互作用光子329を生成する。相互作用光子329は、内視鏡102の遠位端部に位置する第1の検出器331および第2の検出器335によって収集される。図示された実施形態の検出器331および335は、CCD検出器を含む。しかし、本明細書に開示されているような他の検出器を使用してもよい。第1の検出器331は、実質的に第1の多通過帯域波長のみを検出するように構成され得る。一実施形態では、第1の検出器331は、第1の多通過帯域波長を伝送するフィルタ305と同時に第1の多通過帯域波長を検出するように、タイミングを合わせられる、すなわち、オフおよびオンにすることができる。同様に、第2の検出器335は、実質的に第2の多通過帯域波長のみを検出するように構成することができる。一実施形態では、第2の検出器335は、第2の多通過帯域波長を伝送するフィルタ305と同時に第2の多通過帯域波長を検出するように、タイミングを合わせられる、すなわち、オフおよびオンにすることができる。別の実施形態では、第1の多通過帯域波長と第2の多通過帯域波長との間の変調のタイミングシーケンス、および対応する検出器による第1の多通過帯域波長と第2の多通過帯域波長との検出を、コントローラ(不図示)によって制御することができる。第1の検出器331は、第1の多通過帯域波長を検出して第1の画像データセット(T1)を生成し、第2の検出器335は、第2の多通過帯域波長を検出して第2の画像データセット(T2)を生成する。一実施形態では、第1の画像データセットおよび第2の画像データセットは、以下に示すようにさらに分析されてもよい。
図4は、照射源変調の別の実施形態を示す。この実施形態では、照射源103は、偏光ビームスプリッタ405を通じて伝送される光信号を生成し、偏光ビームスプリッタは、光信号を第1の偏光信号と第2の偏光信号とに分割する。第1の偏光信号は第1のフィルタ409に伝送され、第2の偏光信号は第2のフィルタ411に伝送される。一実施形態では、第1のフィルタ409および第2のフィルタ411はそれぞれ、本明細書に記載されるような、コンフォーマルフィルタを含む。別の実施形態では、第1のフィルタ409および第2のフィルタ411はそれぞれ、LCTFを含む。一実施形態では、第1のフィルタ409および第2のフィルタ411はそれぞれ、多重共役フィルタを含むことができる。第1のフィルタ409は、第1の偏光信号をフィルタリングして第1の多通過帯域波長(Σλ1)を伝送するように構成され、第2のフィルタ411は、第2の偏光信号をフィルタリングして第2の多通過帯域波長(Σλ2)を伝送するように構成される。第1の多通過帯域波長および第2の多通過帯域波長は、それぞれのフィルタ409、411から内視鏡102の遠位端部に、それぞれ第1の光ファイバ束417および第2の光ファイバ束419を介して伝送される。一実施形態では、第1の光ファイバ束417および第2の光ファイバ束419は、偏光保持光ファイバ束を含む。
図5は、音響光学チューナブルフィルタ(AOTF)を使用する本開示の実施形態を示す。この実施形態は、サンプル100を照射するための照射光子を生成する照射源103を特徴とする。フィルタ507は、照射源103から放出される光子をフィルタリングするように構成される。一実施形態では、フィルタ507は、AOTFが単一の通過帯域波長を伝送する、AOTFを含む。>10fpsのサンプリング・レートを達成するために、AOTFは、標的および背景の通過帯域波長間で迅速に切り換えられる。別の実施形態では、フィルタは、AOTFが多通過帯域波長を同時に伝送する、AOTFテクノロジーに基づくコンフォーマルフィルタを含む。T1状態とT2状態とを切り替えるために、コンフォーマルフィルタAOTFをマイクロ秒の切り替え速度で連続して切り替える。他の実施形態では、T1状態およびT2状態が同時に選択される、複数のコンフォーマルAOTFを使用することができる。複数の音響光学フィルタを使用する実施形態では、各フィルタは、各フィルタが異なる多通過帯域波長を同時に伝送する、様々な波長に調整され得る。
図6は、本開示による別の実施形態を示す。照射源103は、フィルタホイール605に伝送される照射光子を生成し、ここで、照射光子はフィルタリングされ、フィルタリングされた光子を生成する。フィルタホイール605は、複数のフィルタ要素609を含む。一実施形態では、各フィルタ要素609はMOEを含む。本開示で使用するための適切なMOEは、当技術分野で既知であり、本明細書に記載される。各フィルタ要素609は、異なるものであってもよく、各フィルタ要素は、異なる通過帯域波長をフィルタリングして伝送するように構成されてもよい。例えば、フィルタ要素609aは、特定のタイプの組織または解剖学的構造などの背景に対応する波長を伝送するように構成されてもよく、フィルタ要素609bは、組織上の癌性腫瘍などの組織サンプルにおける異常に対応する通過帯域波長を伝送するように構成されてもよい。このタイプの実施形態では、フィルタホイール605は、外科医が正常組織を癌組織から区別するのを補助するために、外科的処置の間に回転させることができる。別の実施形態では、フィルタ要素609は、複数の異なるサンプルを検出するように構成される。一実施形態では、フィルタ要素609は、尿管などの解剖学的構造から背景組織を識別するように構成される。
図7は、本開示の別の実施形態を示す。照射源103は、光ファイバ束104を通って内視鏡102の遠位端部へとファイバ端部121に伝送される照射光子を生成する。照射光子は、ファイバ端部121から出て、サンプル100を照射し、サンプル100からの相互作用光子101を生成する。相互作用光子101は、内視鏡102の遠位端部に配置された第1の検出器705および第2の検出器707によって検出される。一実施形態では、第1の検出器705および第2の検出器707は、ハイパースペクトルカメラを含む。一実施形態では、検出器705および707は、検出器の各ピクセル上に配置されたファブリ・ペロー干渉計(パターン化エタロン)フィルタ構成を含む。パターン化エタロンフィルタ構造および関連する検出器の適切な例は、Ximea Corporationから入手可能である。各ピクセル上のフィルタは、各ピクセルについて1つ以上の通過帯域波長を伝送するように構成される。一実施形態では、第1の検出器705は、モザイクスナップショット構造におけるパターン化エタロンフィルタ構造を含む。モザイクスナップショットは、1088×2048ピクセル超で取得できる。一実施形態では、モザイクスナップショットは、16の波長域を有する4×4のモザイクを含む。別の実施形態では、モザイクスナップショットは、11nm間隔で465〜630nmのサンプルのスナップショットを含む。別の実施形態では、モザイクスナップショットは、約600〜1,000nmの波長範囲にわたって25の帯域を有する5×5のモザイクを含むことができる。モザイクスナップショットは、補間によって最大2メガピクセルで帯域当たり約512×272の空間分解能を含み、1秒当たり最大で170のデータキューブを収集し得る。
さらに別の実施形態では、照射源は、特定の波長で照射光子を生成するように構成することができる。例えば、照射源は、複数のLEDを含むことができ、LEDの第1の部分は、第1の波長を生成するように構成され、LEDの第2の部分は、サンプルを照射するための第2の波長を生成するように構成される。このような実施形態では、第1の検出器は、第1の波長から相互作用光子を検出し、第1の画像データセット(T1)を生成するように構成されてもよく、第2の検出器は、第2の波長から相互作用光子を検出し、第2の画像データセット(T2)を生成するように構成されてもよい。複数の波長で照射光子を生成することができる他の照射源または構造を使用することができる。一実施形態では、照射源は、複数の波長を生成することができる変調レーザーを含む。
ヒト患者から摘出した胆管結石を、飼育ブタ(豚)の胆道系内の種々の位置に置いた。胆管結石は2種類あり、典型的には黄色または緑色である、コレステロールから形成されたものと、黒色または茶色である、「色素」から形成されたものであった。胆道系の主要な解剖学的位置に、胆道系で撮影した赤緑青(RGB)画像内で注釈をつけた。胆管結石の位置にもRGB画像内で注釈をつけて、基礎的な事実(ground truth)を示した。主要な解剖学的位置には、肝臓、胆嚢、胆嚢管、脂肪、総胆管、膵臓、および大静脈が含まれる。
(1) 結石と周囲組織とを識別するためのイメージングシステムにおいて、
照射光子を生成するように構成された照射源と、
第1の複数の照射光子をフィルタリングし、第1の多通過帯域波長を含む第1の複数のフィルタリングされた光子と、第2の多通過帯域波長を含む第2の複数のフィルタリングされた光子と、を生成するように構成された、1つ以上のフィルタであって、サンプルが前記第1の複数のフィルタリングされた光子を照射されて、第1の複数の相互作用光子および第2の複数の相互作用光子を生成する、1つ以上のフィルタと、
第1の複数の相互作用光子および前記第2の複数の相互作用光子を検出し、1つ以上の画像データセットを生成するように構成された1つ以上の検出器と、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成するプロセッサと、
を含む、イメージングシステム。
(2) 周囲組織に対する結石の位置に関する前記情報が視覚画像である、実施態様1に記載のイメージングシステム。
(3) 前記プロセッサが、前記視覚画像内の前記結石に対応する領域をカラー化し、それによって、前記結石と前記周囲組織との視覚コントラストを増大させる、実施態様2に記載のイメージングシステム。
(4) 前記イメージングシステムが内視鏡である、実施態様1に記載のイメージングシステム。
(5) 結石と周囲組織とを識別するためのイメージングシステムにおいて、
結石および周囲組織を照射し、それによって相互作用光子を生成するように構成された照射源と、
第1の複数の前記相互作用光子のうちの1つ以上をフィルタリングし、第1の多通過帯域波長を伝送し、第2の複数の相互作用光子をフィルタリングし、第2の多通過帯域波長を伝送するように構成された、1つ以上のフィルタと、
前記第1の多通過帯域波長および前記第2の多通過帯域波長を検出し、前記第1の通過帯域波長および前記第2の通過帯域波長の1つ以上の画像データセットを生成するように構成された1つ以上の検出器と、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成するプロセッサと、
を含む、イメージングシステム。
(7) 前記プロセッサが、前記視覚画像内の前記結石に対応する領域をカラー化し、それによって、前記結石と前記周囲組織との視覚コントラストを増大させる、実施態様6に記載のイメージングシステム。
(8) 前記イメージングシステムが内視鏡である、実施態様5に記載のイメージングシステム。
(9) 結石と周囲組織とを識別するためのイメージングシステムであって、
第1の複数の相互作用光子を生成するための第1の波長を有する第1の複数の照射光子および第2の複数の相互作用光子を生成するための第2の波長を有する第2の複数の照射光子のうちの1つ以上を、結石および周囲組織に照射するように構成された照射源と、
前記第1の複数の相互作用光子および前記第2の複数の相互作用光子を検出し、1つ以上の画像データセットを生成するように構成された1つ以上の検出器と、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成するプロセッサと、
を含む、イメージングシステム。
(10) 周囲組織に対する結石の位置に関する前記情報が視覚画像である、実施態様9に記載のイメージングシステム。
(12) 前記イメージングシステムが内視鏡である、実施態様9に記載のイメージングシステム。
(13) 結石と周囲組織とを識別する方法において、
照射光子を生成することと、
第1の複数の照射光子をフィルタリングして、第1の多通過帯域波長を含む第1の複数のフィルタリングされた光子と、第2の多通過帯域波長を含む第2の複数のフィルタリングされた光子と、を生成することであって、サンプルが、前記第1の複数のフィルタリングされた光子を照射されて、第1の複数の相互作用光子および第2の複数の相互作用光子を生成する、ことと、
第1の複数の相互作用光子および前記第2の複数の相互作用光子を検出し、1つ以上の画像データセットを生成することと、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成することと、
を含む、方法。
(14) 前記方法が、手術中に行われる、実施態様13に記載の方法。
(15) 結石と周囲組織とを識別する方法において、
結石および周囲組織を照射し、それによって相互作用光子を生成することと、
第1の複数の前記相互作用光子のうちの1つ以上をフィルタリングし、第1の多通過帯域波長を伝送し、第2の複数の相互作用光子をフィルタリングし、第2の多通過帯域波長を伝送することと、
前記第1の多通過帯域波長および前記第2の多通過帯域波長を検出し、前記第1の通過帯域波長および前記第2の通過帯域波長の1つ以上の画像データセットを生成することと、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成することと、
を含む、方法。
(17) 結石と周囲組織とを識別する方法において、
第1の複数の相互作用光子を生成するための第1の波長を有する第1の複数の照射光子および第2の複数の相互作用光子を生成するための第2の波長を有する第2の複数の照射光子のうちの1つ以上を、結石および周囲組織に照射することと、
前記第1の複数の相互作用光子および前記第2の複数の相互作用光子を検出して、1つ以上の画像データセットを生成することと、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成することと、
を含む、方法。
(18) 前記方法が、手術中に行われる、実施態様17に記載の方法。
Claims (18)
- 結石と周囲組織とを識別するためのイメージングシステムにおいて、
照射光子を生成するように構成された照射源と、
第1の複数の照射光子をフィルタリングし、第1の多通過帯域波長を含む第1の複数のフィルタリングされた光子と、第2の多通過帯域波長を含む第2の複数のフィルタリングされた光子と、を生成するように構成された、1つ以上のフィルタであって、サンプルが前記第1の複数のフィルタリングされた光子を照射されて、第1の複数の相互作用光子および第2の複数の相互作用光子を生成する、1つ以上のフィルタと、
第1の複数の相互作用光子および前記第2の複数の相互作用光子を検出し、1つ以上の画像データセットを生成するように構成された1つ以上の検出器と、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成するプロセッサと、
を含む、イメージングシステム。 - 周囲組織に対する結石の位置に関する前記情報が視覚画像である、請求項1に記載のイメージングシステム。
- 前記プロセッサが、前記視覚画像内の前記結石に対応する領域をカラー化し、それによって、前記結石と前記周囲組織との視覚コントラストを増大させる、請求項2に記載のイメージングシステム。
- 前記イメージングシステムが内視鏡である、請求項1に記載のイメージングシステム。
- 結石と周囲組織とを識別するためのイメージングシステムにおいて、
結石および周囲組織を照射し、それによって相互作用光子を生成するように構成された照射源と、
第1の複数の前記相互作用光子のうちの1つ以上をフィルタリングし、第1の多通過帯域波長を伝送し、第2の複数の相互作用光子をフィルタリングし、第2の多通過帯域波長を伝送するように構成された、1つ以上のフィルタと、
前記第1の多通過帯域波長および前記第2の多通過帯域波長を検出し、前記第1の通過帯域波長および前記第2の通過帯域波長の1つ以上の画像データセットを生成するように構成された1つ以上の検出器と、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成するプロセッサと、
を含む、イメージングシステム。 - 周囲組織に対する結石の位置に関する前記情報が視覚画像である、請求項5に記載のイメージングシステム。
- 前記プロセッサが、前記視覚画像内の前記結石に対応する領域をカラー化し、それによって、前記結石と前記周囲組織との視覚コントラストを増大させる、請求項6に記載のイメージングシステム。
- 前記イメージングシステムが内視鏡である、請求項5に記載のイメージングシステム。
- 結石と周囲組織とを識別するためのイメージングシステムであって、
第1の複数の相互作用光子を生成するための第1の波長を有する第1の複数の照射光子および第2の複数の相互作用光子を生成するための第2の波長を有する第2の複数の照射光子のうちの1つ以上を、結石および周囲組織に照射するように構成された照射源と、
前記第1の複数の相互作用光子および前記第2の複数の相互作用光子を検出し、1つ以上の画像データセットを生成するように構成された1つ以上の検出器と、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成するプロセッサと、
を含む、イメージングシステム。 - 周囲組織に対する結石の位置に関する前記情報が視覚画像である、請求項9に記載のイメージングシステム。
- 前記プロセッサが、前記視覚画像内の前記結石に対応する領域をカラー化し、それによって、前記結石と前記周囲組織との視覚コントラストを増大させる、請求項10に記載のイメージングシステム。
- 前記イメージングシステムが内視鏡である、請求項9に記載のイメージングシステム。
- 結石と周囲組織とを識別する方法において、
照射光子を生成することと、
第1の複数の照射光子をフィルタリングして、第1の多通過帯域波長を含む第1の複数のフィルタリングされた光子と、第2の多通過帯域波長を含む第2の複数のフィルタリングされた光子と、を生成することであって、サンプルが、前記第1の複数のフィルタリングされた光子を照射されて、第1の複数の相互作用光子および第2の複数の相互作用光子を生成する、ことと、
第1の複数の相互作用光子および前記第2の複数の相互作用光子を検出し、1つ以上の画像データセットを生成することと、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成することと、
を含む、方法。 - 前記方法が、手術中に行われる、請求項13に記載の方法。
- 結石と周囲組織とを識別する方法において、
結石および周囲組織を照射し、それによって相互作用光子を生成することと、
第1の複数の前記相互作用光子のうちの1つ以上をフィルタリングし、第1の多通過帯域波長を伝送し、第2の複数の相互作用光子をフィルタリングし、第2の多通過帯域波長を伝送することと、
前記第1の多通過帯域波長および前記第2の多通過帯域波長を検出し、前記第1の通過帯域波長および前記第2の通過帯域波長の1つ以上の画像データセットを生成することと、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成することと、
を含む、方法。 - 前記方法が、手術中に行われる、請求項15に記載の方法。
- 結石と周囲組織とを識別する方法において、
第1の複数の相互作用光子を生成するための第1の波長を有する第1の複数の照射光子および第2の複数の相互作用光子を生成するための第2の波長を有する第2の複数の照射光子のうちの1つ以上を、結石および周囲組織に照射することと、
前記第1の複数の相互作用光子および前記第2の複数の相互作用光子を検出して、1つ以上の画像データセットを生成することと、
前記1つ以上の画像データセットを処理し、周囲組織に対する結石の位置に関する情報を生成することと、
を含む、方法。 - 前記方法が、手術中に行われる、請求項17に記載の方法。
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