JP2023536751A - コヒーレント光を内視鏡システムへとカップリングする為のデバイス - Google Patents

Abstract

コヒーレント光及びインコヒーレント光を内視鏡システムの光送達システムの第１の光ガイドにカップリングする為のデバイス、システム及び方法が記載されている。該内視鏡システムは、該インコヒーレント光、例えば白色光、を生成する為のインコヒーレント光源を備えている。該カップリングデバイスは、第１の波長のコヒーレント光を発生させる為の第１の光源、又は該第１の波長のコヒーレント光を受け取る為のコヒーレント光入射部を備えている。該カップリングデバイスはまた、該カップリングデバイスを第２の光ガイドを介して該インコヒーレント光源に解放可能に接続する為の光入力コネクタを備えている光入力部、及び該第１の光ガイドを介して該カップリングデバイスを内視鏡に解放可能に接続する為の光出力コネクタを備えている光出力部を備えている。該光入力部は、該インコヒーレント光を該内視鏡システムから受信するように構成されている。該光出力部は、該第１の光ガイドに該第１の波長のインコヒーレント光及び該コヒーレント光を供給するように構成されている。１つの実施態様において、該カップリングデバイスは、第１の状態及び第２の状態において構成されてもよく、その第１の状態において、該カップリングデバイスは、該光入力部から該光出力部へ該インコヒーレント光を伝播させる為の遮蔽されていないインコヒーレント光ビーム路を備えていてもよく；並びにその第２の状態において、該カップリングデバイスは、該コヒーレント光を、該コヒーレント光源から又は該コヒーレント光入射部から該光出力部に伝播させる為の遮蔽されていないコヒーレント光ビーム路を備えていている。該カップリングデバイスは更に、該第１の光ガイドへと、該第１の波長の該インコヒーレント光と該コヒーレント光とを同時に及び／又は交互に入射させる為の光カプラを備えていてもよい。【選択図】図１

Description

本開示は、コヒーレント光を内視鏡システムの光送達システムへとカップリングすることに関し、特に、限定的ではないが、コヒーレント光を内視鏡システムの光送達システムへとカップリングする為のデバイス、システム及び方法、並びにそのような方法を用いるコンピュータプログラム製品に関する。

内視鏡システムは、典型的には、医療処置、例えば手術又は診断、の間に、ヒト又は動物の体内の部位を見る又は画像化する為に使用される。本開示の範囲の場合、内視鏡システムが、自然にアクセス可能な身体部分と人工的に作られた開口部を有する空洞の両方を内部検査する為のシステム、例えば、腹腔ミラーシステム、関節ミラーシステム、気管支ミラーシステム、神経内視鏡システム等、を包含しうる。内視鏡システムは典型的には、光送達システム及びイメージガイドを備えている内視鏡、白色光源、並びにイメージングデバイス、例えばカメラヘッド、を備えている。典型的には、内視鏡は、剛性又は可撓性の細長い挿入チューブを備えており、該細長い挿入チューブは、ターゲットを光照射する為の第１の光ガイド、例えばファイバーバンドル（fibre bundle）、及び該ターゲットの画像をイメージングシステムに転送する為の第２の光ガイド、例えばロッドレンズ、を備えている。他の内視鏡は、先端部又はその近傍にイメージングセンサを有していてもよく、所謂、チップオンチップシステム（chip-on-the-tip systems）である。該内視鏡は、ケーブルを使って（外部の）光源とスクリーンとに接続可能である。白色光照射により、外科医又は内視鏡医に解釈しやすい画像を提供する。

現代の医療用イメージング技術の多くは、コヒーレント光、例えばレーザー光、を必要とする。例えば、レーザースペックルコントラストイメージング（LSCI：laser speckle contrast imaging）は、レーザースペックルコントラスト解析（LASCA：laser speckle contrast analysis）と呼ばれることもあり、コヒーレント光を用いて、生きている生体組織の二次元灌流マップを決定する為の高速、フルフィールド、安価、且つ相対的に単純なイン・ビボ（in vivo）イメージング法を提供する。灌流は組織の生存率を示す指標となり得る為、診断や手術の際に貴重な情報を提供できる可能性がある。更なる例として、蛍光イメージング、例えばインドシアニングリーン（ICG：indocyanine green）ベースの灌流イメージング、により、蛍光マーカーを励起する為にコヒーレント光が必要になる場合がある。

それ故に、単一の内視鏡を使用して白色光イメージング及びコヒーレント光イメージングの利点を組み合わせることが望まれている。

国際公開公報WO2015/176294A1号パンフレットは、レーザースペックルコントラストイメージングに基づいて組織の表面下血流をイメージングする為の腹腔ミラーシステムを記載する。該システムは、白色光源と、白色光を視野に伝達する為の光ガイドを有する腹腔ミラーと、レーザー光源と、該レーザー光を視野に伝達する為の光ファイバーとを備えている。該光ファイバーは、別途切開して患者の体内に挿入されてもよく、又は該光ファイバーが別個のチャンネルとして腹腔ミラーのシャフト内に又はその上に組み込まれてもよいが、それは、腹腔ミラーを交換するか又は少なくとも実質的に変更する必要がある。

米国特許出願公開US2016/0022126A1号明細書は、蛍光マーカーを励起する為の白色光と赤外レーザー光とを供給することができる単一の光源を備えた内視鏡システムを記載する。しかしながら、このシステムを使用することにより、内視鏡システム全体、又は少なくとも光源全体を交換することを結果として生じるであろう。これは相対的に効果である。

従って、上記から、コヒーレント光イメージングの利点を既存の内視鏡システムに組み合わせるシステムに対する当技術分野のニーズが存在することが分かる。

先行技術において知られている欠点の少なくとも1つを低減又は解消することが、本開示における実施態様の目的である。

第１の観点において、本発明は、コヒーレント光（coherent light）とインコヒーレント光（incoherent light）とを内視鏡システムの光送達システムの第１の光ガイドへとカップリングする為のカップリングデバイスに関する。該内視鏡システムは、該インコヒーレント光、例えば白色光、を生成する為のインコヒーレント光源を備えている。該カップリングデバイスは、該カップリングデバイスを第２の光ガイドを介して該インコヒーレント光源に好ましくは解放可能に接続する為の光入力コネクタを備えている光入力部、ここで、該光入力部は、該インコヒーレント光を該内視鏡システムから受信するように構成されている；第１の波長のコヒーレント光を発生させる為の第１の光源、又は該第１の波長のコヒーレント光を受け取る為のコヒーレント光入射部；該第１の光ガイドを介して該カップリングデバイスを内視鏡に解放可能に接続する為の光出力コネクタを備えている光出力部を備えていてもよく、ここで、該光出力部は、該第１の光ガイドに該第１の波長のインコヒーレント光及び該コヒーレント光を供給するように構成されている。１つの実施態様において、該カップリングデバイスは、第１の状態及び第２の状態において構成されてもよく、その第１の状態において、該カップリングデバイスは、該光入力部から該光出力部へ該インコヒーレント光を伝播させる為の遮蔽されていないインコヒーレント光ビーム路を備えていてもよく；並びに該少なくとも第２の状態において、該カップリングデバイスは、該コヒーレント光を、該コヒーレント光源から又は該コヒーレント光入射部から該光出力部に伝播させる為の遮蔽されていないコヒーレント光ビーム路を備えていてもよい。該カップリングデバイスは更に、該第１の光ガイドへと、該第１の波長の該インコヒーレント光と該コヒーレント光とを同時に及び／又は交互に入射させる為の光カプラ（optical coupler）を備えていてもよく、ここで、該コヒーレント光及び該インコヒーレント光は該光出力部で共有光路（shared optical path）を有する。

該光出力部は、該インコヒーレント光及び／又は該コヒーレント光を該内視鏡システムの該光送達システムの該第１の光ガイドに供給する為の単一の出力チャネル、場合によっては複数のファイバー、を備えている。従って、該コヒーレント光及び該インコヒーレント光は、該カップリングデバイスの該光出力部で、その結果、該第１の光ガイドの入口で、共有光路を有する。該第１の状態と該第２の状態は、完全に又は部分的に重なってもよく、その結果、該インコヒーレント光と該コヒーレント光の両方が同時の様式で光路を共有する状態となる。また、該第１の状態と該第２の状態はまた別個の状態であってもよく、その結果、該光路を時分割の様式で共有することになる。

場合によっては、第１の光ガイドを備えているケーブルは、追加のチャネルを備えていてもよい。該カップリングデバイスは、そのような追加のチャネルに入力を提供する為の追加の出力（すなわち、該光出力部に加えて）を備えていてもよい。

本明細書において使用される場合、光が光ガイドに供給されるとは、該光が該光ガイドの光入口へと入射されることを意味する。光が光出力部に供給される場合、該光出力部に接続された光ガイドが存在する場合には、光がその光ガイドにまた供給されることが理解される。

該インコヒーレント光は、白色光又は有色光、例えば青色光、であってもよい。該インコヒーレント光源はまた、コヒーレント光を同時又は交互に、例えば時分割の態様で、提供する複数のコヒーレント光源を備えていてもよい。該内視鏡システムは、対象、好ましくはヒト又は動物の身体、好ましくは生体、の内部視覚検査の為の任意のシステムであってもよい。内部視覚検査は、自然にアクセス可能な身体部分、例えば、膀胱、腸若しくは気管支、に、並びに人工的に作られた開口部、例えば腹腔、を有する空洞、に又は脳神経外科で虫歯に関連しうる。従って、該内視鏡システムは例えば、腹腔ミラーシステム、関節ミラーシステム、気管支ミラーシステム、神経内視鏡システム等、であってもよい。該内視鏡システムは、外科器具、例えばロボット手術システム、を更に備えていてもよい。

該内視鏡システムの該インコヒーレント光源と内視鏡本体との間に該カップリングデバイスを接続することにより、コヒーレント光は、該内視鏡の該光送達システムの第１の光ガイドへとガイドされてもよく、従って、追加のイメージング能力、例えばLSCI及び／又は蛍光イメージング、例えば灌流イメージング又は血管造影検査の為のインドシアニングリーン（ICG：indocyanine green）イメージング、を可能にする。他の蛍光マーカーは、他の用途の為に使用されてもよい。例えば、蛍光画像はまた腫瘍組織を検出する為に使用されうる。一般的に、異なるマーカーは異なる波長の光によって活性化される。

別個の装置を使用することによって、光源又は内視鏡システム全体を交換したり、ユーザがインコヒーレント光源とコヒーレント光源との間の切り替えを希望するたびに該光伝送システムの該第１の光ガイドの接続を解除して且つ再接続する必要はない。従って、相対的に経済的で、柔軟性があり、及び操作が簡単なオプションである。

該カップリングデバイスは、該内視鏡本体の光入力部に直接的に接続するのではなく、光送達システムの該第１の光ガイドに接続可能である。このように、該カップリングデバイスは、例えば、手術室の無菌区域の外に配置されることができる。このように、該デバイスは使用するたびに滅菌される必要がない為、使い勝手がよく、製造コスト及び運用コストの両方を削減することができる。対照的に、内視鏡に直接的に取り付けられる装置は、慣用的な滅菌方法と互換性がある必要がある。これにより、例えば熱及び消毒剤に敏感でありうるコヒーレント光源を備えている実施態様の場合に特に問題であろう。

しかしながら、該カップリングデバイスは、該第１の光ガイドを介して該内視鏡に接続可能である為に、光が、該第１の光ガイドに十分な強度で結合される必要がある。これは、特に、該インコヒーレント光に関連する。それ故に、該カップリングデバイスは、該光入力部と該光出力部との間の光損失、特にインコヒーレント光損失、を最小化するように構成されうる。

該コヒーレント光は、該カップリングデバイスそれ自体で発生されてもよく、又は別のデバイスによって発生されてもよく、並びに例えば光ファイバーを該カップリングデバイスに供給されてもよい。コヒーレント光入射部を使用することにより、内視鏡システムにおいてほとんど制限のない方法で配置されうるより小さなデバイスを結果として生じうる。加えて、異なるコヒーレント光源が、例えば異なる蛍光マーカーの異なるニーズに基づいて取り付けられうる。

一方、該カップリングデバイス内部に第１のコヒーレント光源を使用することにより、該コヒーレント光の品質に悪影響を及ぼしうる光学部品、例えば光ファイバー、を使用すること無しに、該コヒーレント光が自由空間を通じて該光出力部に又は少なくとも該光カプラに伝播しうるので、より高品質のコヒーレント光（例えば、高出力、小さいスペクトル帯域幅及び／又はより長いコヒーレンス長）を結果として生じうる。より詳細に後述されているように、該光カプラは、第２の波長のコヒーレント光を受け取る為の第２のコヒーレント光源及び／又はコヒーレント光入射部を追加的に備えていてもよい。

該光カプラは、相対的に広いインコヒーレント光束と相対的に狭いコヒーレント光束とを単一の光路上で一緒にし、そして、該インコヒーレント光及び該コヒーレント光の両方を光出力部を介して内視鏡システムの光送達システムの第１の光ガイドへと入射させる為の静的光カプラであってもよい。代替的には、該光カプラは、該コヒーレント光束若しくはは該インコヒーレント光束のいずれか又はそれらの両方を該第１の光ガイドへと（選択的に）入射させる為の光スイッチであってもよい。

１つの実施態様において、該光カプラは、該コヒーレント光が該第１の光ガイドへと入射しない第１の状態と、該コヒーレント光が該第１の光ガイドへと入射する第２の状態とを切り替えるように構成されている光スイッチであってもよい。このように、オペレータは、該カップリングデバイスを取り外すこと無しに、該レーザー光を使用するか又は使用しないかを選択しうる。

１つの実施態様において、該第１の状態において、該光スイッチは、該光出力部で該インコヒーレント光を提供するように構成されていてもよい。該第２の状態において、該光スイッチは、該光出力部で該インコヒーレント光を提供しないように構成されていてもよい。多くの用途において、ユーザは、インコヒーレント光のみとコヒーレント光のみとを切り替えたいと思うかもしれない。

１つの実施態様において、該光スイッチは、第３の状態に切り替えるように構成されてもよく、その第３の状態において、該光スイッチは、該光出力部で該コヒーレント光及び該インコヒーレント光の両方を提供するように構成されてもよい。コヒーレント光とインコヒーレント光の両方を同時に用いてターゲット領域をイメージングすることにより、該コヒーレント光が可視スペクトル外、例えば赤外線又は紫外線、である場合に特に有利でありうる。

１つの実施態様において、該光スイッチは、第１の可動部、例えば、回転可能なミラーを備えていてもよく、ここで、該ミラーは、該第１のミラーの反射面が該インコヒーレント光ビーム路を超えて伝播するインコヒーレント光を反射するように配置されている第１の位置と、該第１のミラーの該反射面が該インコヒーレント光ビーム路から離れる方向に該インコヒーレント光を反射するように配置されている第２の位置との間で移動可能である。追加的又は代替的に、該光スイッチは、該第２のミラーの反射面がコヒーレント光ビーム路を超えて伝播するコヒーレント光を反射するように配置されている第１の位置と、該第１のミラーの反射面が該コヒーレント光ビーム路から離れる方向に該コヒーレント光を反射するように配置されている第２の位置との間で移動可能な第２のミラーを備えていてもよい。

該第２のミラーは、該第１のミラーと同じミラー、該同じミラーの異なる部分、又は別のミラーであってもよい。移動ミラーは、安価で且つ製造が容易なものであってもよい。

１つの実施態様において、該光スイッチは、透明状態と反射状態との間で切り替え可能であり、反射状態において、インコヒーレント光ビーム路を超えて伝播するインコヒーレント光を反射するように配置された、第１の切り替え可能なミラーを備えていてもよい。追加的又は代替的に、光スイッチは、透明状態と反射状態との間で切り替え可能な第２の切り替え可能なミラーを備えており、反射状態において、コヒーレント光ビーム路を超えて伝搬するコヒーレント光を反射するように配置されうる。

該第１及び／又は第２の切り替え可能なミラーが例えば、電気的に切り替え可能なミラーであってもよい。透明状態と反射状態との間でミラーを切り替えることにより、該ミラーを動かすよりも高速である可能性があり、並びに可動部品がないことにより、該光スイッチにおける光学素子の汚染を低減する可能性がある。該第１及び第２の切り替え可能なミラーは、同じミラーであってもよく、又は異なるミラーであってもよい。

１つの実施態様において、該光スイッチは、該１の状態において該コヒーレント光を遮るように構成されている第１の光ビームブロッカーを備えていてもよく、好ましくは、該第１のビームブロッカーは、機械的シャッター、好ましくは回転シャッター、より好ましくは電動回転シャッター、又は光ビームブロッカー、好ましくは下記のうちの１つ、液晶光バルブ（liquid crystal light valve）、音響光学変調器（acousto-optical modulator）、電気光学変調器（electro-optical modulator）又は光弾性変調器（photo-elastic modulator）、を備えている。

任意的に、該光スイッチは、該第２の状態において該インコヒーレント光を遮るように構成されている第２の光ビームブロッカーを備えていてもよく、好ましくは、該第２のビームブロッカーは、機械的シャッター、好ましくは回転シャッター、より好ましくは電動回転シャッター、又は光学ビームブロッカー、好ましくは液晶光バルブ、を備えている。

機械的シャッターは、製造及び操作が容易且つ安価である。幾つかの実施態様において、該コヒーレント光と該インコヒーレント光の両方が、シャッターを使用して切り替えられてもよい。逆位相における回転シャッターを使用することによって、インコヒーレント光とコヒーレント光による交互の光照射が、相対的に高いフレームレートで得られてもよい。これにより、例えば、コヒーレント光画像とインコヒーレント光画像とが多重化しうる。

光ビームブロッカーは、可動部を備えていない為、埃の心配がない。光ビームブロッカーはまた典型的に、電子的に操作する為に、高速で且つ相対的に簡単である。

１つの実施態様において、該光カプラは、該光入力部からの該インコヒーレント光の発散を低減する為の第１の収束レンズ、及び該インコヒーレント光を該第１の光ガイドへと（又は、該光出力部上に）集める為の第２の収束レンズ、並びに、該第１のレンズと該第２のレンズとの間に配置されたミラーであって、該レーザービームを該第１の光ガイドへと（又は、該光出力部上に）操縦するように構成されている該ミラーを備えていてもよい。

レンズを使用して該インコヒーレント光を該第１の光ガイドへと集めることにより、光損失が非常に少ないという結果を生じる。１つの実施態様において、１以上のレンズは、ミラーに置き換えられてもよく、例えば、収束レンズは、凹面ミラーによって置き換えられてもよく、任意的に、凹面ミラーを通じて、遮蔽されていないコヒーレント光ビーム路を可能にする穴又は窓を備えている。

１つの実施態様において、該光カプラは、該インコヒーレント光を該光入力部から受け取る為の広端と、該インコヒーレント光を該光出力部に供給する為の狭端を有するテーパード光パイプ（tapered light pipe）を備えていてもよい。該テーパード光パイプは、該広端と該狭端との間で該テーパード光パイプに交差する平面によって第１の部分及び第２の部分へと分割されてもよく、該平面の法線は、該テーパード光パイプの長手方向軸とゼロでない角度を定義する。好ましくは、該テーパード光パイプは、該コヒーレント光を受け取る為に該コヒーレント光路に垂直な表面を有する突出部を更に備えていてもよい。該光カプラは、該テーパード光パイプの該長手軸上の、該テーパード光パイプの該第１の部分と該第２の部分との間の該平面上に配置されており、該レーザービームを該第１の光ガイドへと（又は、光出力部上に）操縦するように構成されているミラーを更に備えていてもよい。

テーパード光パイプを使用することにより、少ない色収差を結果として生じる。該突出部により、該光ガイドに入るコヒーレント光の量が増えうる。

テーパード光パイプを用いた実施態様とレンズを用いた実施態様により、夫々のビーム路において機械的又は光学的シャッターを用いて、該コヒーレント光と該インコヒーレント光を独立して切り替えることを可能にする。従って、インコヒーレント光及びコヒーレント光は、別々に又は組み合わせて使用されてもよい。

１つの実施態様において、該光スイッチは、該インコヒーレント光を該内部光ガイドの第１の端から該内部光ガイドの第２の端にガイドする為の内部光ガイドを備えててもよい。該光スイッチは、該内部光ガイドの少なくとも該第２の端を備えているスイッチ体を更に備えてもよく、ここで、該スイッチ体は、第１の状態に対応する第１の位置と該第２の状態に対応する第２の位置との間で移動可能である。該第１の位置において、該スイッチ体は、該コヒーレント光ビーム路を遮るように構成されており、該光入力部からインコヒーレント光を受け取る為に該内部光ガイドの第１の端に位置付けられるように、及び該インコヒーレント光を該第１の光ガイドへと入射させる為に該第２の端に位置付けられるように構成されうる。該第２の位置において、該スイッチ体は、該コヒーレント光ビーム路を遮らないように構成されており、該インコヒーレント光が該第１の光ガイドへと入射しないように、該内部光ガイドの少なくとも第２の端に位置付けられるように構成されている。

例えば、該第１のコヒーレント光源から該光出力部までの該ビーム路は、自由空間を通じる経路であってもよい。該第１の位置において、該光ガイドは、該インコヒーレント光を光出力部にガイドするように構成されていてもよく、同時に、該コヒーレント光の該ビーム路を遮断しうる。該光ガイドを別の位置に移動させることにより、該光出力部への該コヒーレント光ビーム路が、遮蔽されていなくてもよい。このように、該コヒーレント光を該光出力部で、従って該第１の光ガイドへと提供する為に使用される光学部品は非常に少なく、それは、該コヒーレント光のスペクトル及びコヒーレンス長の為に有益である。

該インコヒーレント光を輸送する為に内部光ガイドを使用することにより、光損失及び色収差を最小限にすることができる。幾つかのインコヒーレント光源は、インコヒーレント光強度の低下を自動的に補償しうるが、この補償は典型的には限界がある。従って、そのようなシステムでさえも、光損失を最小限にすることが望ましい。

１つの実施態様において、該内部光ガイドは、可撓性の光ガイド、好ましくは溶融ファイバーバンドル又は液体光ガイド、であってもよく、並びに該内部光ガイドの該第１の端は、該光入力部に接続されてもよい。該光ガイドを該光入力部に接続することにより、光ガイドセグメント間のインタフェースの数が減少され、それにより、該インコヒーレント光の光強度及び光品質の為に有益でありうる。

１つの実施態様において、該光スイッチは、モータと任意的に、サーボモータとを備えている電気的に操作されるスイッチであってもよく、ここで、該光スイッチは、第１の状態に対応する第１の位置と第２の状態に対応する第２の位置との間で移動されうる。該スイッチ体は、カム又はクランクを介して移動されてもよい。別の実施態様において、該光スイッチは手動で操作されてもよい。

手動で操作されるスイッチは、電気的に操作されるスイッチよりも製造が簡単で且つ安価でありうる。電気的に操作されるスイッチは、手動で操作されるスイッチよりも実質的に高速であり、遠隔操作が容易でありうる。電気的に操作されるスイッチは、該光スイッチの可動部分、例えば可動ミラー又は該スイッチ体、を第１の位置と第２の位置との間で移動させる為のモータを備えていてもよい。サーボモータが、該光スイッチを迅速且つ正確に移動させる為に使用されうる。

１つの実施態様において、該光スイッチは、該第１の状態に対応する第１の位置でスイッチを停止させるように構成されている第１の端部停止部、該第２の状態に対応する第２の位置でスイッチを停止させるように構成されている第２の端部停止部を備えていてもよい。該光スイッチは、該スイッチが操作されていない場合に、該スイッチを第１の位置又は第２の位置に維持するように構成されているバネを更に備えていてもよい。この構成は、信頼性が高く且つ正確であり、並びにサーボモータを使用するよりも安価でありうる。

１つの実施態様において、該光スイッチは、該第１の状態と該第２の状態との間で、好ましくは少なくとも10Hzの周波数で、より好ましくは少なくとも30Hzの周波数で、更により好ましくは少なくとも100Hzの周波数で、前後に自動的に切り替わるように構成されている。

２つの光照射状態を交互に繰り返すことによって、交互の画像が取得されうる。これにより、更なる処理の為に有益であり、ここで、例えば、コヒーレント光イメージングに基づく画像が、先行又は後続のインコヒーレント光画像上に重ねられ、従って、２つのイメージング様式からの情報を一緒にされる。

１つの実施態様において、該光入力コネクタは、光パイプを介して該内視鏡システムのインコヒーレント光出力部に接続するように、好ましくは解放可能に接続するように、構成されている；すなわち、該第２の光ガイドは、光パイプであってもよい。別の実施態様において、該光入力コネクタは、可撓性の光ガイド、好ましくは、ファイバーバンドル、溶融ファイバーバンドル、又は液体光ガイド、を介して内視鏡システムのインコヒーレント光出力部に接続するように、好ましくは解放可能に接続するように、構成されている；すなわち、該第２の光ガイドは、可撓性の光ガイドであることができる。光パイプを用いた剛性の高い接続により、光損失が非常に少なく、一方、光ファイバーを用いた可撓性の接続により、該内視鏡システムの該インコヒーレント光源に対する該カップリングデバイスの配置をより柔軟に配置することが可能である。

１つの実施態様において、該第１の光源は、狭帯域幅レーザーであり、好ましくは1nm未満、より好ましくは0.2nm未満、更に好ましくは0.1nm未満、のスペクトル帯域幅を有する。

１つの実施態様において、該第１の光源は、少なくとも0.35mm、好ましくは少なくとも1.5mm、より好ましくは少なくとも3.5mm、のコヒーレンス長を有しうる。

１つの実施態様において、該第１の光源は、少なくとも20mW、好ましくは少なくとも100mW、更に好ましくはより少なくとも150mW、の出力を有するレーザーでありうる。

高品質のレーザースペックルコントラスト画像が、小さい分光帯域幅及び長いコヒーレンス長を有するコヒーレント光源を用いて得られうる。少なくとも20mWの電力出力を持つコヒーレント光源は、イメージングされるべき部位に依存して、イメージングの間の露光不足を防ぎうる。

１つの実施態様において、該第１の波長は、電磁スペクトルの赤色部分、好ましくは600～700nm、より好ましくは630～660nm、で選択されてもよい。別の実施態様において、該第１の波長は、電磁スペクトルの赤外線部分、好ましくは700～1200nm、より好ましくは700～900nm、更に好ましくは770～790nm又は820～840nm、で選択されてもよい。

レーザースペックルコントラスト画像、例えば灌流画像、の場合、相対的に大きな浸透深度を有し並びに赤血球によって十分に反射されるので、赤色光が好まれる。該内視鏡システムのRGBカメラ又は同等のコンポーネントが使用される場合、該第１の波長は、RGBカメラの赤色チャネルによってイメージングされるように選択されうる。赤外光はまた、レーザースペックルコントラストイメージングに使用されることがあり、並びに赤色光よりも大きな透過深度を有する。赤外光はまた、ICGベースの蛍光イメージングに使用されうる。赤外光イメージングは、同時に白色光イメージングと組み合わされうる。赤外光を使用することの更なる利点は、レーザースペックルコントラストイメージングとICGベースの蛍光イメージングが同時に実行されうる。

幾つかの内視鏡は、赤外光を遮断するフィルタを備えていてもよく及び／又は赤外光を検出するように構成されていなくてもよい。従って、可視スペクトル中のコヒーレント光を使用することにより、該カップリングデバイス又はイメージングシステムをより幅広い内視鏡で使用することを可能にしうる。

１つの実施態様において、該カップリングデバイスは更に、第２の波長の光を生成する為の第２の光源；及び第１の波長の光と第２の波長の光と一緒にする為の光カプラを更に備えていてもよく、ここで、該光カプラは好ましくは、該第１の波長の光又は該第２の波長の光を選択的に反射する為のダイクロイックミラー（dichroic mirror）を備えている。

第２のコヒーレント光源は、該第２の波長を用いて得られた画像が該第１の波長を用いて得られた画像を補正する為に用いられうる故に、レーザースペックルコントラスト画像の為に有利でありうる。

１つの実施態様において、該第２の波長は、電磁スペクトルの青色又は緑色部分において選択されてもよく、好ましくは380～590nm、より好ましくは470～570nm、更により好ましくは520～560nm、である。

レーザースペックルイメージングの場合、該第２の波長が小さな浸透深度を有し、並びにイメージングされる組織によって大部分が反射される場合に有利である。内視鏡システムのRGBカメラ又は同等のコンポーネントが使用される場合、該第２の波長は、該RGBカメラの緑又は青チャネルによってイメージングされるように選択されうる。好ましくは、該第１波長と該第２波長は、RGBチャンネル間のクロストークを制限する為に、電磁スペクトル上において十分に離れている。

該内視鏡システムは、カメラ、好ましくはRGBカメラ、を更に備えていてもよく、ここで、該カメラは、ビデオ信号を提供するように構成されている。１つの実施態様において、該カップリングデバイスは、該ビデオ信号を受信する為のビデオ信号入力コネクタと、ビデオ出力を提供する為のビデオ信号出力コネクタと、該光カプラがコヒーレント光を該第１の光ガイドしたときのビデオ信号に基づいてコヒーレント光画像、好ましくは蛍光画像及び／又はレーザースペックルコントラスト画像、を生成する為の画像処理モジュールとを更に備えていてもよい。

一般的に、RGBカメラの代わりに、例えば、異なるカラーフィルタ、例えば、赤色及び緑色フィルタ、又は波長選択ビームスプリッタ、例えば、プリズム、を有するデュアル又はトリプルモノクロカメラ、例えばCCDカメラ、が使用されうる。代替的には、機械的、光学的又は電気的に切り替え可能なカラーフィルタ又は他の波長ベースの選択デバイスを備えた単一のモノクロカメラが使用されうる。そのような場合、RGBカメラの赤チャンネルは、例えば、電磁スペクトルの赤色部分における光を測定するように構成されているモノクロカメラとして読み取られてもよく、必要な変更を加えて、緑チャンネル及び青チャンネルへの参照についても、事情次第で同様である。これは、内視鏡システムにおけるカメラと、本発明の実施態様に従うイメージングシステムにおけるカメラとの両方に関する。

１つの実施態様において、該第１の状態において、該ビデオ信号は、該ビデオ出力にループされることがある。該第２の状態において、該ビデオ信号は、該画像処理モジュールに提供されてもよい。該画像処理モジュールは、該ビデオ信号に基づいて、１以上の出力画像、好ましくはレーザースペックルコントラスト画像又は蛍光画像を決定するように構成されてもよい。１以上の出力画像が、該ビデオ信号出力コネクタに提供されてもよい。

画像処理モジュールを備えていることにより、コヒーレント光の画像を処理する為に別の画像処理モジュールを使用する為の必要性が防止される。

１つの実施態様において、該カップリングデバイスは、ビデオ処理モジュールによる処理の為に連続ビデオ入力信号を離散的なフレームに変換する為のフレームグラバを更に備えうる。

１つの実施態様において、該カップリングデバイスは、第１のセンサ、好ましくは光学センサ、及び該第１のセンサに接続されたコントローラを更に備えていてもよい。該第１のセンサは、該第１の光ガイドが該光出力コネクタに接続されている場合にのみ、該第１の信号を該コントローラに送信するように構成されてもよく、並びに該コントローラは、該コントローラが該第１の信号を受信しない場合、第２のコヒーレント光源該第１のコヒーレント光源及び任意的に第２のコヒーレント光源のスイッチを切る又は遮断するように構成されている。

１つの実施態様において、該カップリングデバイスは、第２のセンサ、好ましくは光学センサ（optical sensor）、及び該第２のセンサに接続されたコントローラを更に備えていてもよい。該第２センサが、該光スイッチが該第２の状態にある場合に第２信号を送信するように構成されていてもよく、及び、該コントローラが該第２の信号を受信しない場合、該第１のコヒーレント光源及び任意的に該第２のコヒーレント光源のスイッチを切る又は遮断するように構成されている。

そのようなセンサは、第１の光ガイドが該コヒーレント光を供給する為に接続されていない場合、コヒーレント光が該カップリングデバイスから出るのを防止することによって、該カップリングデバイスの安全性を高めうる。

１つの実施態様において、該カップリングデバイスが、トリガー信号を生成する為の制御スイッチ又はトリガー信号を受信する為のトリガー入力を更に備えていてもよく、該光スイッチは、トリガー信号の受信に応答して、該第１の状態から該第２の状態に切り替えるように構成されている。

１つの実施態様において、該カップリングデバイスは、データ記憶媒体又はデータ出力部を更に備えていてもよい。

本開示に記載された内視鏡システムは、医療用内視鏡システムに限定されず、他の分野、例えば、製造業、銃器製造業（gunsmithing）、又は航空業（aviation）、からのインコヒーレント光源及び光送達システムを備えている同様のシステムを包含しうる。非医療分野における内視鏡システムは、ボアスコープ（borescopes）又はファイバースコープ（fiberscopes）と呼ばれることがある。それらは、例えば、エンジンや銃器の内径の目視検査に使用されうる。

更なる観点において本発明は、コヒーレント光画像を内視鏡システムで生成する為の画像処理システムに関しうる。該内視鏡システムは、インコヒーレント光源と、ビデオ処理ユニットと、内視鏡とを備えていてもよく、ここで、該内視鏡はカメラに接続されてもよい。１つの実施態様において、該画像処理システムは、上述されている実施態様の１つに従うカップリングデバイスと、ビデオ処理デバイスとを備えていてもよい。該ビデオ処理ユニットは、ビデオ信号を該カメラから受信する為のビデオ信号入力コネクタを備えていてもよい。該ビデオ処理ユニットは、ビデオ出力を提供する為の第１のビデオ信号出力コネクタを更に備えていてもよく、ここで、該第１のビデオ信号出力コネクタが、該内視鏡システムの該ビデオ処理ユニットのビデオ信号入力部に接続されるように構成されている。また、該ビデオ処理ユニットは、該光スイッチが第１の状態にあるときに該ビデオ信号に基づいてコヒーレント光画像を生成する為の画像処理モジュールを備えていてもよい。

１つの実施態様において、該画像処理システムは、第２のディスプレイに接続されるように構成されている第２のビデオ信号出力コネクタを更に備えていてもよく、ここで、該画像処理システムは、該光スイッチが第１の状態にあるときにインコヒーレント光画像を該第１のビデオ出力に提供し、並びに該光スイッチが第２の状態にあるときにコヒーレント光画像を第２のビデオ信号出力部に提供するように構成されている。

１つの観点において、本発明は、赤外コヒーレント光画像を内視鏡システムで生成する為のイメージングシステムであって、該内視鏡システムが、インコヒーレント光源、内視鏡、及び該内視鏡に光を送達する為の光送達システムを備えている該イメージングシステムに関しうる。１つの実施態様において、該イメージングシステムは、上述されているカップリングデバイスを備えていてもよく、ここで、該第１の波長が、電磁気系の赤外線部分、好ましくは700～1200nm、より好ましくは700～900nm、更に好ましくは770～790nm又は820～840nm、において選択されうる。該イメージングシステムは、該内視鏡によって集められた光を受信するように構成されている赤外線イメージングセンサ、及び該赤外線イメージングセンサからビデオ信号を受信し、該受信したビデオ信号に基づいてコヒーレント光画像を決定するように構成されている画像処理モジュールを更に備えていてもよい。

該赤外線イメージングセンサは、は、RGB／IRカメラ又は同等のデバイス、すなわち、単一のセンサアレイを使用して電磁スペクトルの可視光及び赤外線部分の両方で画像をイメージングするように構成されているカメラ内に含められていてもよい。代替的には、該イメージングセンサは、ターゲットによって反射された光を、赤外線イメージングセンサによってイメージングされる赤外線部分と、上述されている内視鏡システム又はイメージングシステムのいずれか内に含まれているRGBカメラによってイメージングされる可視光部分とに分割する為のビームスプリッタを更に備えていてもよい。

１つの観点において、本発明は、上述されている該カップリングデバイスを備えている内視鏡システム、好ましくは腹腔ミラーシステム、に関しうる。

１つの観点において、本発明は、内視鏡システムを用いて、患者の身体におけるターゲット領域のコヒーレント光ベースの画像を生成する方法に関しうる。該内視鏡システムは、インコヒーレント光、例えば白色光、を発生させる為のインコヒーレント光源；及び、内視鏡を備えていてもよく、ここで、該内視鏡は、該患者の体内中に挿入する為の挿入チューブ、該ターゲット領域に光照射する為の光送達システム、及び該ターゲット領域の画像を取得する為のイメージセンサを備えている。該内視鏡は、第１の光ガイドを介してコヒーレント光カップリングシステムに接続され、好ましくは解放可能に接続されていてもよく、ここで、該コヒーレント光カップリングシステムが、インコヒーレント光を該インコヒーレント光源から、第２の光ガイドを介して受け取り；第１の波長のコヒーレント光を受信又は生成し；並びに、該コヒーレント光及び／又は該インコヒーレント光を該第１の光ガイドに選択的に供給する、ここで、該コヒーレント光及び該インコヒーレント光は好ましくは、該第１の光ガイドにおいて共有光路を有する、ように構成されている。１つの実施態様において、該方法は、第１のトリガー信号を受信すること；該第１のトリガー信号を受信することに応答して、コヒーレント光を該光送達システムに提供することを含みうる。該方法は、該ビデオストリームを該イメージセンサから受信すること、ここで、該ビデオストリームは、該ターゲット領域によって反射又は分散されたコヒーレント光の光強度を表す信号を含む、を更に含みうる。該方法は、該ビデオストリームに基づいて、コヒーレント光画像、例えば、レーザースペックルコントラスト画像又は蛍光画像、を決定することを更に含みうる。

１つの実施態様において、該方法は、該決定されたコヒーレント光画像を表示及び／又は記憶することを更に含みうる。

１つの実施態様において、該方法は、第２のトリガー信号を受信することに応答して、又は該第１のトリガー信号を受信してから所定時間後に、該インコヒーレント光を該光送達システムに提供し、好ましくは、該コヒーレント光が該光送達システムに入ることを遮断することを更に含みうる。

本発明はまた、ソフトウェアコード部分が、コンピュータシステム上で実行されるときに、上述されている方法工程のうちの１以上を実行するように構成されている、該少なくとも１つのソフトウェアコード部分を含む１つのコンピュータプログラム又は複数のコンピュータプログラムのスイート又は該少なくとも１つのソフトウェアコード部分を記憶するコンピュータプログラム製品に関しうる。

本発明また、ソフトウェアコード部分がコンピュータによって実行又は処理されるときに、上述されている方法工程のうちの１以上を実行するように構成されている、少なくとも１つの該ソフトウェアコード部分を記憶する非一過性のコンピュータ可読記憶媒体に関しうる。

本発明は、本発明に従う実施態様を模式的に示す添付された図面を参照して更に説明されるであろう。本発明は、これらの特定の実施態様に何ら制限されないことが理解されるであろう。

本発明の特定の実施態様の図の以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本教示、その適用又は使用を制限することが意図されるものではない。

図1は、本発明の実施態様に従うコヒーレント光イメージングを提供する為にカップリングデバイスで強化された内視鏡システムを模式的に図示する。 図2Aは、本発明の実施態様に従うカップリングデバイスを模式的に図示する。 図2Bは、本発明の実施態様に従うカップリングデバイスを模式的に図示する。 図3は、本発明の１つの実施態様に従うカップリングデバイスを模式的に図示する。 図4Aは、本発明の実施態様に従うカップリングデバイスを模式的に図示する。 図4Bは、本発明の実施態様に従うカップリングデバイスを模式的に図示する。 図5Aは、本発明の実施態様に従う光スイッチを模式的に図示する。 図5Bは、本発明の実施態様に従う光スイッチを模式的に図示する。 図5Cは、本発明の実施態様に従う光スイッチを模式的に図示する。 図5Dは、本発明の実施態様に従う光スイッチを模式的に図示する。 図6Aは、本発明の実施態様に従う光スイッチを模式的に図示する。 図6Bは、本発明の実施態様に従う光スイッチを模式的に図示する。 図6Cは、本発明の実施態様に従う光スイッチを模式的に図示する。 図7Aは、本発明の実施態様に従う、内視鏡システムの光源ユニットとカップリングデバイスとの間の接続を模式的に図示する。 図7Bは、本発明の実施態様に従う、内視鏡システムの光源ユニットとカップリングデバイスとの間の接続を模式的に図示する。 図8は、本発明の実施態様に従う、コヒーレント光イメージング能力を内視鏡システムに付加する為のシステムを模式的に図示する。 図9は、本発明の実施態様に従うコヒーレント光画像の生成方法を図示する。

図1は、本発明の実施態様に従うコヒーレント光イメージングを提供するデバイスで強化された内視鏡システムを模式的に図示する。内視鏡システム100₁及び100₂は、光源ユニット102、ディスプレイユニット104、及び内視鏡106、例えば腹腔ミラーで構成されうる。内視鏡システム100₁，100₂は、光源ユニット102、ディスプレイユニット104及び内視鏡106、例えば腹腔ミラー、を備えていてもよい。

光源ユニット102は、インコヒーレントな光を生成する為の光源108、例えば白色光源、を備えていてもよい。該光源ユニットは、光源を制御する為のコントローラ110、例えば、光源の光強度又は分光品質を制御する為のコントローラ110を更に備えていてもよい。コントローラは、ユーザからの入力及び／又は他のシステムコンポーネントからの入力を受け取るように構成されていてもよい。光源ユニットは、内視鏡106の光入力部、例えば、光ガイド124を接続する為の光出力コネクタ112を更に備えていてもよい。

内視鏡106は、該内視鏡を操作する為のハンドル114及び挿入チューブ116を備えていてもよい。該挿入チューブは、該ハンドルに接続された近位端、及び患者内に挿入される為の先端118を有する遠位端を有していてもよい。該挿入チューブは、硬質のチューブ若しくはシャフトであってもよく、又は可撓性のチューブであってもよい。

該内視鏡は、入力光ガイド124、例えば光ファイバーバンドルを介して、光を受け取る為の光入力部を更に備えていてもよい。該光入力部は、ハンドルに又は挿入チューブに接続可能であってもよい。

該挿入チューブは、ターゲット領域130を光照射する為に、光入力部から先端部118に光をガイドする為の光ガイド120を備えていてもよい。該光源ユニットの光出力部112と該内視鏡の該先端との間の光学部品は、総称して該内視鏡システムの光送達系として云われうる。

該内視鏡は、該ターゲット領域をイメージングする為のイメージセンサ116、例えばRGBカメラ、を更に備えていてもよい。幾つかの内視鏡において、該イメージセンサは該内視鏡の該先端に配置されていてもよく、そのようなシステムはまた、チップオンザチップシステムとして云われる。他の内視鏡において、該イメージセンサは該ハンドルにおいて配置されていてもよく、並びに、該挿入チューブは、該ターゲット領域によって反射又は放射された光を該光学センサにガイドする為の光学ガイド、例えばロッドレンズ、を備えていてもよい。

幾つかの内視鏡において、ハンドル114及び挿入チューブ116は着脱可能でありうる。従って、同じ挿入チューブ116を保持したまま、イメージセンサ122を異なるタイプのイメージセンサに交換することが可能でありうる。

該内視鏡は、ビデオ信号ケーブル126を用いてディスプレイユニット104のビデオ入力コネクタ132に接続可能であってもよい。該内視鏡は、例えば、光源ユニット102及び／又はディスプレイユニット104を遠隔操作する為の有線接続又は無線接続を更に備えていてもよい。例えば、該ビデオ信号ケーブルはまた、双方向のデータ転送を可能にするデータケーブルであってもよい。該内視鏡は、イメージセンサを動作させる為の電力を受け取る為の電源又は電源コネクタを更に備えていてもよい。

ディスプレイユニット104は、内視鏡106からビデオ入力を受信する為のビデオ入力コネクタ132を備えていてもよい。該ディスプレイユニットは、該ビデオ入力信号を処理する為のビデオプロセッサ134、及び該内視鏡から受信したビデオ又は画像を表示する為のディスプレイ136を更に備えていてもよい。該ディスプレイは、該ビデオプロセッサのビデオ出力コネクタ133とディスプレイ入力コネクタ135とを接続する（外部）ビデオケーブル138を介して、ビデオ入力を該ビデオプロセッサから受信してもよい。他の実施態様において、該ディスプレイは、内部接続を介して、入力を該ビデオプロセッサから受け取りうる。

ディスプレイユニット104は、ユーザから及び／又は他のシステムコンポーネントから、例えば、ビデオを一時停止する為の又はスナップショットを撮る為の入力を受け取るように構成されているコントローラを更に備えていてもよい。該ディスプレイユニットはまた、出力を他のシステムコンポーネントに提供してもよい；例えば、該ディスプレイユニットは、該ビデオ入力信号における画像が露出過多又は露出不足に見える場合、光源ユニット102と通信して該光強度を調整しうる。該ディスプレイユニットは、例えば画像データを記憶する為のストレージデバイスを更に備えていてもよく又はそれに接続可能であってもよい。他の内視鏡システムにおいて、該ディスプレイは、該ビデオプロセッサを備えているカップリングデバイスとは別のデバイスであってもよい。幾つかの内視鏡システムにおいて、該ビデオプロセッサと光源が単一のデバイスに含まれていてもよい。

従って、これまで記載されている内視鏡システム100₁、100₂は、インコヒーレント光、例えば白色光、を用いて患者体内におけるターゲット領域130をイメージングする為の（市販の）内視鏡システムでありうる。本開示における或る実施態様は、コヒーレント光、例えばレーザー光、を用いて該ターゲット領域をイメージングする為の内視鏡システムを、インコヒーレント光イメージングと一緒に、又はインコヒーレント光イメージングと交互に、同じ又は本質的に同じものを使用することを可能にするデバイスに関する。従って、該光源又は少なくとも該内視鏡の該挿入チューブを交換する必要無しに、特にイメージング能力、例えば、蛍光イメージング及び／又はレーザースペックルコントラストイメージングは、既存の内視鏡システムに追加されうる。

それ故に、コヒーレント光を該内視鏡システムの該光送達システムへとカップリングする為のカップリングデバイス140は、該光源ユニットの光出力部112と該内視鏡の該光入力部との間に挿入されうる。該カップリングデバイスは、該インコヒーレント光を該内視鏡システムから受け取る為の光入力部142、及び該インコヒーレント光を該光送達システムに提供する為の光出力部144を備えていてもよい。該光入力部は、光ガイド158を解放可能に接続する為の光入力コネクタを備えていてもよい。同様に、該光出力部は、光ガイド124を解放可能に接続する為の光出力コネクタを備えていてもよい。

図示された実施形態において、該カップリングデバイスの光入力部142は、光ガイド158、例えばファイバーバンドル、を介して該内視鏡システムの光源ユニット102の光出力部112に接続可能であってもよい。カップリングデバイスの光出力部144は、光ガイド124を介して該内視鏡の光入力部に接続可能であってもよい。該カップリングデバイス無しにセットアップにおいて、光ガイド124は、光源ユニットの光出力部112に直接的に接続されてもよい。光ガイドを光源に接続する為に及び切り離す為に解放可能な接続は、内視鏡システムの標準的な機能である。

カップリングデバイス140は、第１の波長のコヒーレント光を生成する為の第１の光源146、例えばレーザー、を更に備えていてもよい。異なる実施態様において、該レーザー源は別個のデバイスであってもよく、並びに、該カップリングデバイスは、別個のレーザー源から第１の波長のコヒーレント光を受信する為のコヒーレント光入射部を備えていてもよい。該カップリングデバイスは、該第１の波長のコヒーレント光を光出力部144に、従って、光ガイド124が接続されたときに、光ガイド124に選択的にカップリングさせる為の光スイッチ148を更に備えていてもよい。該カップリングデバイスはまた、該光スイッチを制御する為のコントローラを備えていてもよい。

１つの実施態様において、カップリングデバイス140は、ビデオ入力信号を受信する為のビデオ信号入力コネクタ152を更に備えていてもよい。該ビデオ信号は、ビデオプロセッサ134によって予め処理されてもよく又は該内視鏡におけるイメージセンサ122から直接的に得られてもよい。該カップリングデバイスはまた、ビデオ出力信号を提供する為のビデオ信号出力コネクタ154を備えていてもよい。該カップリングデバイスは、該ビデオ信号を処理する為の画像処理モジュール156を更に備えていてもよい。専用の画像処理ソフトウェアは、例えば、レーザースペックルコントラストイメージングを実装することによって、コヒーレント光イメージングの可能性を利用しうる。別の実施態様において、該画像処理モジュール及びビデオ信号入出力コネクタは、別個のデバイスにおいて具現化されてもよい。

図示された実施形態において、該カップリングデバイスのビデオ信号入力コネクタ152は、信号ケーブル138を介してディスプレイユニット104のビデオ信号出力部に接続可能であってもよい。他の実施態様において、該カップリングデバイスのビデオ信号入力コネクタは、内視鏡106のビデオ信号出力部に直接的に接続可能であってもよい。幾つかのそのような実施態様において、該信号ケーブルにより、双方向のデータ転送が可能にされてもよく、並びに例えば、該内視鏡から該カップリングデバイスへ又はその逆に、トリガ又は制御信号を送信しうる。該カップリングデバイスのビデオ信号出力コネクタ154は、信号ケーブル160を介してディスプレイユニット104の表示入力コネクタ135に接続可能であってもよい。該カップリングデバイス無しのセットアップにおいて、信号ケーブル138がディスプレイ入力コネクタ135に直接的に接続されてもよい。

図2A及び図2Bは、本発明の実施態様に従うカップリングデバイスを模式的に図示する。特に、図2Aは、コヒーレント光を内視鏡システムの光送達システムへとカップリングする為のカップリングデバイス200の非常に基本的な実施態様を図示する。描かれているカップリングデバイスは、該内視鏡システムの光源からインコヒーレント光、例えば白色光、を受け取る為の光入力部202と、並びに該内視鏡システムの光送達システムに接続する為の光出力コネクタ204とを備えている。該カップリングデバイスは、第１の波長のコヒーレント光を受け取る為のコヒーレント光入射部206を更に備えている。該コヒーレント光入射部は任意的に、該コヒーレント光束の発散を防止又は低減する為のコリメータを備えている。該カップリングデバイスは、該インコヒーレント光及び該コヒーレント光を受信する為の及びカップリングされた光ビームを提供する為の光カプラ208を更に備えている。該カップリングされた光ビームは、該コヒーレント光と該インコヒーレント光とを同時に及び／又は交互に備えていてもよい。該カップリングデバイスは、該カップリングされた光ビームを該光出力部204へと入射させるように更に構成されている。

従って、該カップリングデバイスは、部分的に又は完全に重なりうる第１の状態及び第２の状態で構成可能であってもよい。該第１の状態において、該カップリングデバイスは、該光入力部から該光出力部に該インコヒーレント光を伝搬させる為の遮蔽されていないインコヒーレント光ビーム路を備えていてもよい。該第２の状態において、該カップリングデバイスは、該コヒーレント光源又は該コヒーレント光入射部から該光出力部に該コヒーレント光を伝搬させる為の遮蔽されていないコヒーレント光ビーム路を備えていてもよい。該光カプラは、該インコヒーレント光及び該コヒーレント光を該光出力部へと、従って、存在する場合には、該光出力コネクタに接続された光ガイドへと、同時に及び／又は交互に入射するように構成されている共有光路上に、該インコヒーレント光ビーム路と該コヒーレント光ビーム路とをカップリングしてもよく又は一緒にしてもよい。

光カプラ208は、該インコヒーレント光と該コヒーレント光とを単一の光路上に同時に一緒にする静的光カプラ、例えば、該インコヒーレント光入射部に接続されたファイバーと該コヒーレント光入射部に接続されたファイバーとを単一のファイバーバンドルへとジョイントするYケーブル、であってもよい。しかしながら、特に該インコヒーレント光に関して、Yケーブルに関連付けられた光損失の為に、そのような実施態様は好ましくない。従って、光出力部204は、インコヒーレント光及びコヒーレント光の両方を光送達システムに同時に提供してもよい。代替的には、光カプラ208は、コヒーレント光を光出力部204に選択的にカップリングさせる為の光スイッチであってもよい。従って、該光出力部は、該光スイッチに依存して、該インコヒーレント光のみ若しくは該コヒーレント光のみのいずれか、及び／又は該インコヒーレント光及び該コヒーレント光の両方を提供してもよい。光カプラの実施態様が、図5A～図5Dを参照してより詳細に議論される。

図2Bは、図2Aを参照して上述されている、光入力部212、光出力部214、及び光カプラ218を備えている同様のカップリングデバイス210を図示する。カップリングデバイス210は、第１の波長のコヒーレント光を生成する為の第１のコヒーレント光源216を更に備えている。

図2Aのように、コヒーレント光を外部のコヒーレント光源から受け取るように構成されているコヒーレント光入射部を使用することにより、内視鏡システム内にほとんど制限のない方法で配置されうる小さなカップリングデバイスを結果として生じうる。例えば、幾つかの実施態様において、該カップリングデバイスは、該内視鏡システムの光源ユニットの該光出力部へと直接的に挿入されてもよい。これにより、図7を参照して後述されるように、非常に低い白色光損失を結果として生じうる。

加えて、コヒーレント光入射部を使用することにより、異なるレーザー源が接続されることを可能にし、それは、異なるイメージングニーズに基づいて選択されうる。

一方、該カップリングデバイスが図2Bのように（内部の）第１コヒーレント光源を備えている場合、該コヒーレント光は自由空間を通じて該光出力部まで、又は少なくとも該光カプラまで伝播しうる。これにより、コヒーレント光の品質に悪影響を及ぼしうる光学コンポーネント、例えば光ファイバー、を使用する必要がないので、より高品質のコヒーレント光（例えば、より高い出力、より小さいスペクトル帯域幅及び／又はより長いコヒーレンス長）を結果として生じるうる。外部コヒーレント光源及び自由空間コヒーレント光伝播は、安全性の問題及び位置合わせ（alignment）の困難性から、典型的には不可能である。

図3は、本発明の実施態様に従うカップリングデバイスを模式的に図示する。特に、図3は、光入力部302と、光出力部304と、図2A及び図2Bを参照して上述されている第１の波長のコヒーレント光を生成する為の第１のコヒーレント光源306とを備えているカップリングデバイス300を図示する。該カップリングデバイスはまた、該コヒーレント光を光出力部304へと選択的にカップリングする為の光スイッチ308を備えている。

カップリングデバイス300は、光スイッチ308を操作する為のインタフェース310を更に備えていてもよい。該インタフェースは、該カップリングデバイス上の物理的トリガー、例えばボタン、又はソフトウェアベースのトリガー、例えばタッチスクリーン上の機能（仮想ボタン）、を備えていてもよい。他の実施態様において、該インタフェースは、外部デバイス、例えば、該内視鏡システムの一部から又は外部制御デバイスから、有線又は無線のトリガー信号を受信する為の入力を備えていてもよい。無線トリガー信号は、例えば、WiFi、Bluetooth、又は音響的若しくは光学的通信プロトコルを使用しうる。幾つかの内視鏡システムは、該内視鏡システムの或る機能、例えば写真撮影機能、が作動したときにトリガー信号を提供するように構成されうる。そのようなトリガー信号は、該光スイッチを作動させる為に使用されうる。外部制御デバイスは、該内視鏡システムのオペレータ、例えば、外科医又は内視鏡医、によって操作可能であってもよく、並びに、フットスイッチ又はリモートコントロール、好ましくは、例えば弾性バンドを使用して、内視鏡のハンドルに取り付け可能なフットスイッチ又はリモートコントロール、を備えていてもよい。該インタフェースはまた、例えば、該光スイッチの音声ベースの操作の為のマイク及び音声認識ソフトウェアを備えていてもよい。該インタフェースは、該光スイッチの状態に関するフィードバック、好ましくは視覚的フィードバック、を更に提供しうる。

光スイッチ308は、該コヒーレント光が光出力部304にカップリングされていない第１の状態と、該コヒーレント光が該光出力部にカップリングされている第２の状態とを切り替えるように構成されていてもよい。このように、オペレータは、該カップリングデバイスを取り外すこと無しに、該レーザー光を使用するか又は使用しないかを選択しうる。

１つの実施態様において、該第１の状態において、光スイッチ308は、光出力部304で該インコヒーレント光を提供するように構成されていてもよい。該第２の状態において、該光スイッチは、該光出力部で該インコヒーレント光を提供しないように構成されていてもよい。多くの用途において、ユーザは、インコヒーレント光のみとコヒーレント光のみとの間で切り替えたいと思うかもしれない。

幾つかの実施態様において、光スイッチ308は、第3の状態に切り替えるように構成されていてもよく、その第３の状態において、該光スイッチは、光出力部304で該コヒーレント光及び該インコヒーレント光の両方を提供するように構成されていてもよい。

インタフェース310は、機械的又は電気的トリガーを備えていてもよい。機械的トリガの場合、該スイッチは、該第１の状態に対応する第１の位置と、該第２の状態に対応する第２の位置との間をシフトすることによって手動で操作されうる。このような実施態様において、該カップリングデバイスは、コントローラを備えていなくてもよい。

別の実施態様において、カップリングデバイス300は、光スイッチを制御する為のコントローラ312を更に備えていてもよい。そのような実施態様において、該インタフェースは、トリガー信号を該コントローラに送信してもよく、並びに、該コントローラは、該光スイッチを操作する。典型的な実施態様において、該光スイッチは、該コントローラによって制御されるモータで作動する可動機械部を有する電気的に作動するスイッチである。

幾つかの実施態様において、該コントローラは、トリガー信号とは無関係に、例えば固定時間間隔で、該第１の状態と該第２の状態との間を切り替えるように該光スイッチを制御しうる。そのような実施態様において、該カップリングデバイスは、インタフェースを備えている必要はない。

図4A及び図4Bは、本発明の実施態様に従うカップリングデバイスを模式的に図示する。特に、図4Aは、図2A、図2B、及び図3を参照して上述されているように、光入力部402と、光出力部404と、光スイッチ408と、インタフェース410と、コントローラ412とを備えているカップリングデバイス400を図示する。

該カップリングデバイスは、第１の波長のコヒーレント光を生成する為の第１のコヒーレント光源406₁と、第２の波長のコヒーレント光を生成する為の第２のコヒーレント光源406₂と、該第１の波長の該コヒーレント光を該第２の波長の該コヒーレント光とカップリングする為のレーザーカプラ407、例えば、ダイクロイックミラー又は偏光ビームスプリッタ、とを更に備えている。代替的には、図4Bを参照して以下に説明されるようなファイバーベースのレーザーカップリングが使用されてもよい。典型的には、該第２の波長は、該第１の波長と異なる。レーザーカプラを使用することによって、該第１の波長の該コヒーレント光と該第２の波長の該コヒーレント光は、単一の光路上に一緒にされうる。

第２のコヒーレント光源は、該第２の波長を用いて得られた画像が該第１の波長を用いて得られた画像を補正する為に使用されてもよい故に、レーザースペックルコントラスト画像の為に有利でありうる。ダイクロイックミラーは、該第２の波長の光を該第１の波長の光とカップリング又は一緒にする為の効率的な方法である。幾つかの実施態様において、更に多くのコヒーレント光源が同様の方法で追加されてもよい。これにより、例えば、複数の異なる波長のコヒーレント光で得られたレーザースペックルコントラスト画像に基づく、3次元レーザースペックルコントラスト画像に有用でありうる。

カップリングデバイス400は、画像処理モジュール420を更に備えていてもよい。該画像処理モジュールは、ビデオ信号をビデオ入力コネクタ422から受信し、並びにビデオ信号をビデオ出力コネクタ424に提供してもよい。典型的には、内視鏡が、例えば内視鏡システムのビデオプロセッサを介して直接的に又は間接的にのいずれかで、該ビデオ信号入力コネクタに接続されてもよく、並びにディスプレイユニットが該ビデオ信号出力コネクタに接続されてもよい。

該ビデオ信号は、アナログ信号又はデジタル信号であってもよい。ビデオ処理モジュール420は、ビデオ信号を更なる処理の為に適した個別の画像へと変換する為のフレームグラバ（frame grabber）426を備えていてもよい。該ビデオ処理モジュールは、１以上の画像を一時的に記憶する為のバッファ428を備えていてもよい。次に、１以上の画像は、画像プロセッサ430によって処理されうる。該画像プロセッサは、それに具現化されたコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に接続されたプロセッサ、好ましくはマイクロプロセッサ、を備えていてもよい。

該画像プロセッサは、例えばレーザースペックルコントラスト画像又は蛍光画像を計算するように構成されていてもよい。例えば、該画像プロセッサは、W．Heeman等によるレビュー論文「Clinical applications of laser speckle contrast imaging: areview」、J．Biomed．Opt．24：8(2019)に記載されているようなLSCIベースの臨床灌流画像スキームを実行するように構成されていてもよく、それは参照により本明細書によって組み込まれる。追加的又は代替的に、該画像プロセッサは、A．V．Dsouza等「Review of fluorescence guided surgery systems：identification of key performance capabilities beyond indocyanine green imaging」J．Biomed．Opt．21：8(2016)に記載されているように、蛍光ベースの臨床潅流イメージング方式、好ましくはICGベースの蛍光イメージング、を実行するように構成されていてもよい。

ビデオ処理モジュール420は、該画像処理デバイスによって生成された出力を、該入力ビデオ信号と互換性のある出力ビデオ信号へと変換する為の信号コンバータ426を更に備えていてもよい。例えば、該ビデオ処理モジュールが該ビデオ入力からSDI信号を受信し、そして、該画像処理デバイスがHDMI（登録商標）信号を出力する場合に、該画像コンバータはHDMI（登録商標）からSDIへのコンバータであってもよい。従って、該ビデオ出力信号は、該ビデオ入力信号と互換性があり、それは、内視鏡からの信号と同じように該ディスプレイユニットによって処理されうることを保証する。

１つの実施態様において、該カップリングデバイスは、スクリーンを備えていてもよく、又は別のディスプレイに接続可能であってもよい。その場合、信号コンバータは必要ない場合がある。同様に、画像処理デバイスが内視鏡から受信されるのと同じタイプの出力を提供する場合、信号コンバータは必要でない場合がある。１つの実施態様において、該カップリングデバイスは、複数のビデオ出力コネクタ、例えば、未処理のビデオ信号を出力する為の第１の出力コネクタと、処理された信号を出力する為の第２の出力コネクタとを有しうる。

１つの実施態様において、ビデオ処理モジュール420は、コントローラ412と通信しうる。次に、該ビデオ処理モジュールは、例えば、該光スイッチが該第１の状態において未処理信号を提供し、該内視鏡にインコヒーレント光のみ、例えば白色光のみ、を提供し、該光スイッチが該第２の状態において処理信号を提供し、該内視鏡にコヒーレント光を提供してもよい。１つの実施態様において、該ビデオ処理モジュール及び該コントローラは、同じハードウェアモジュール上のソフトウェアモジュールとして実装されてもよい。

カップリングデバイス400は、画像を記憶する為のストレージ434、又は外部ストレージデバイスに接続する為のストレージ出力コネクタを更に備えていてもよい。該カップリングデバイスは、例えば、全ての画像データを記憶するように、該光スイッチが該第２の状態であるときに処理済み及び／又は未処理の画像データのみを記憶するように、コントローラ412からストレージ信号が受信されるときのみ記憶するように構成されうる。

カップリングデバイス400はまた、電気コンポーネント、例えば、１以上のレーザー源406_1～2、光スイッチ408、コントローラ412、ビデオ処理モジュール420、及び電力を必要とする他の任意のコンポーネント、に電力を供給する為の電源416を備えていてもよい。例えばヒートシンク及び／又はファンを備えていてもよい１以上の熱制御ユニット414は、１以上のコンポーネント、レーザー源及びビデオ処理モジュール、の温度を制御してもよい。１以上の状態LED 436は、様々なコンポーネントの状態、例えば、電源によって供給される電力、該光スイッチの状態、該光出力コネクタが係合されていること等を示しうる。ハウジングは、該コンポーネントを保護してもよい。

図4Bは、カップリングデバイス440及び処理デバイス450を備えているシステムを模式的に図示する。カップリングデバイス440は、図4Aを参照して記載されているように、光入力部442と、光出力部444と、光スイッチ448とを備えていてもよい。処理デバイス450は、図4Aを参照して記載されているように、インタフェース460と、コントローラ462と、熱制御464と、電源466と、ビデオ入力コネクタ472と、ビデオ出力コネクタ474と、ストレージ手段484と、１以上の状態LED 486と、ビデオ処理モジュール470とを備えていてもよく、ビデオ処理モジュール470は、フレームグラバ、バッファ、画像プロセッサ、及び信号コンバータを備えていてもよい。

処理デバイス450は、第１のコヒーレント光源456₁、第２のコヒーレント光源456₂、及びレーザーカプラ457を更に備えていてもよい。描かれた例において、該レーザーカプラはファイバーカプラを備えていてもよい。該コヒーレント光は、光ファイバー447を用いて処理デバイス450からカップリングデバイス440にガイドされるので、このことにより、複数のレーザー光源を一緒にする効率的な方法である。他の実施態様において、該第１のコヒーレント光及び該第２のコヒーレント光は、図4Aにおける特徴407を参照して記載されているように、レーザーカプラを用いて最初に一緒にされ、そして、カップリングされた又は一緒にされたコヒーレント光束は、引き続き、ファイバーへと入射されてもよい。

光ファイバー447は、カップリングデバイス440のコヒーレント光入射部446に接続可能であってもよい。任意的に、該コヒーレント光入射部は、コリメータを備えていてもよい。該カップリングデバイスは、光スイッチ448を動作させる為の電力及び制御信号を受信する為の１以上のケーブル449_1～2によって処理デバイス450に更に接続可能であってもよい。

図5A～図5Dは、本発明の実施態様に従う光スイッチを模式的に示す。図5A～図5Dを参照して以下に説明されている実施態様のうちの幾つかは、非スイッチング光カプラとして実装されうる。これらの実施態様は典型的には、例えば、図2Aを参照して上述されているYケーブルカプラよりも光効率がよい。

特に、図5Aは、インコヒーレント光入射部502と、コヒーレント光入射部520と、光出力部506とを備えている光スイッチ500を図示する。該インコヒーレント光入射部は、第１の光ガイド504、例えば光パイプ又はファイバーバンドル、を介してインコヒーレント光を受け取るように構成されていてもよい。該インコヒーレント光入射部は、カップリングデバイスの光入力部であってもよく、又は該光入力部に光学的に接続されてもよい。該光出力部は、該カップリングデバイスの光出力部であってもよく、又は該光出力部に光学的に接続されてもよい。従って、該光出力部は、内部光ガイド又は内視鏡システムの光ガイドであってもよい第２の光ガイド508に光を提供してもよい。

光スイッチ500は、コヒーレント光入射部502からのインコヒーレント光510の発散を低減する為の第１の収束レンズ512と、光出力部506上にインコヒーレント光を集める為の第２の収束レンズ514とを更に備えていてもよい。代替的な実施態様において、１以上の収束レンズは、１以上の凹面ミラーによって置換されていてもよい。凹面ミラーは、レンズよりも優れた光学的品質、例えば、少ない光吸収及び／又は少ない色収差を有していてもよく；しかしながら、レンズは、凹面ミラーよりも安価であってもよい。凹面ミラーが使用される場合、該インコヒーレント光入射部の位置、及び任意的に該コヒーレント光入射部の位置が、それに応じて調整されてもよいことは、当業者にとって明らかである。

光スイッチ500は、コヒーレント光源522から、又は第３の光ガイド、例えば光ファイバー、を介して、コヒーレント光を受け取るように更に構成されていてもよい。該コヒーレント光が自由空間を通じて伝播する場合、コヒーレント光入射部520は単に、該光スイッチのハウジングにおける穴又は窓であってもよい。幾つかの実施態様において、特に、該コヒーレント光入射部が第３の光ガイドを介して該コヒーレント光を受け取る場合、該光スイッチは、コヒーレント光束526の発散を低減する為に第３の収束レンズ524を備えていてもよい。

光スイッチ500は、第１の収束レンズ512と第２の収束レンズ514との間に配置されたミラー528を更に備えていてもよい。該ミラーは、コヒーレント光ビーム526を光出力部506上へと操縦するように構成されていてもよい。コヒーレント光束は、インコヒーレント光束510よりも直径がはるかに小さいので、該ミラーは、該インコヒーレント光束の直径に相対的に小さくてもよい。該ミラーは、小型の、任意的に透明な、ホルダを使用して取り付けられてもよい。従って、該インコヒーレント光の強度損失は小さくてもよい。インコヒーレント光510とコヒーレント光526の両方が、光入力部502及び520と光出力部506との間の自由空間を通じて移動するので、強度損失は更に最小化される。

光スイッチ500は、コヒーレント光入射部520とミラー528との間に配置された第１シャッター530、好ましくは回転シャッター、を更に備えていてもよい。該第１シャッターは、コヒーレント光束526を遮断する第１の状態と、該コヒーレント光束を遮断しない第２の状態との間を移動するように構成されていてもよい。該第１のシャッターを閉じたり及び開いたりすることによって、該光スイッチは、該コヒーレント光が該光出力部にカップリングされていない第１の状態と、該コヒーレント光が該光出力部にカップリングされている第２の状態との間で切り替えられてもよい。

代替的な実施態様において、第１のシャッター530は、非機械的な光遮断機構、例えば、液晶光バルブ、音響光学変調器、電気光学変調器、例えばポッケルスセル、又は光－エラスティック変調器、であってもよい。場合によっては、該コヒーレント光は、例えば、偏光レーザー源を使用することによって、又は該コヒーレント光源と該第１のシャッターとの間に偏光子を挿入することによって、偏光される必要がありうる。

他の実施態様において、コヒーレント光ビーム526は、ミラー528を動かすことによって、光出力部506上へと又は光出力部506から離れるように操縦されてもよい。そのような実施態様において、第１のシャッター530が取り外されてもよい。代替的には、該ミラーは、切り替え可能なミラー、例えば電気光学的に切り替え可能なミラー、であってもよい。該切り替え可能なミラーは、該光スイッチの第１の状態における透明状態と、該光スイッチの該第２の状態における反射状態との間で切り替えられてもよい。該ミラーのサイズに依存して、該可動ミラー又は切り替え可能なミラーはまた、該第２の状態において該インコヒーレント光を遮断する為に使用され、従って、第２のシャッター532の必要性を取り除きうる。

該インコヒーレント光入射部と該コヒーレント光入射部の為の適切な配置を選択することによって、単一のミラーが該インコヒーレント光又は該コヒーレント光のいずれかを該光出力部に反射する為に使用されてもよい。

更に別の実施態様において、該コヒーレント光は、コヒーレント光源をスイッチオン／オフすることによって、コヒーレント光がオン／オフを切り替えられてもよい。このように、可動部を含める必要がない。しかしながら、シャッターを使用することにより、該コヒーレント光源を切り替えるよりも高速であってもよい。

任意的に、光スイッチ500は、インコヒーレント光入射部502とミラー528との間に配置された第２のシャッター532、好ましくは回転シャッター、を備えていてもよい。該第２のシャッターは、インコヒーレント光束510を遮断しない第１の状態と、該インコヒーレント光束を遮断する第２の状態との間を移動するように構成されていてもよい。代替的には、該第２のシャッターは、液晶ライトバルブとして実装されていてもよい。

第１のシャッター530及び任意的に、第２のシャッター532は、１以上のアクチュエータ534によって移動されてもよい。

１つの実施態様において、第１のシャッター530及び第２のシャッター532は、該第１のシャッターがコヒーレント光束526を遮断するとき、該第２のシャッターがインコヒーレント光束510を遮断せず、その逆も同様であるように、共同で動作されてもよい。他の実施態様において、該第１のシャッター及び第２のシャッターは独立して操作されてもよく、該インコヒーレント光と該コヒーレント光とが別々に又は一緒にされて使用されることができる。

第１のシャッター530及び第２のシャッター532は、回転シャッターであってもよく、該第１の状態と該第２の状態との間で高速に切り替えることを可能にする。回転シャッターを逆相で用いることによって、インコヒーレント光とコヒーレント光による交互の光照射が相対的に高いフレームレートで得られてもよい。

従って、光スイッチ500は、該第１の状態と該第２の状態との間で、好ましくは少なくとも10Hzの周波数で、より好ましくは少なくとも30Hzの周波数で、更に好ましくは少なくとも100Hzの周波数で、前後に自動的に切り替わるように構成されていてもよい。２つの光照射状態を交互に繰り返すことによって、交互の画像が取得されうる。これにより、更なる処理の為に有益であり、例えば、コヒーレント光イメージングに基づく画像が、先行する又は後続のインコヒーレント光画像に重ね合わされ又は並べて示されてもよく、従って、2つのイメージング様式からの情報が一緒にされうる。

別の実施態様において、静的光カプラは、シャッター530及び532とアクチュエータ534を取り外すことによって得られることができる。

他の実施態様において、インコヒーレント光入射部502及びコヒーレント光入射部520の位置が交換されてもよく、並びに、ミラー528は、インコヒーレント光入射部から光出力部506にインコヒーレント光を反射するように構成されていてもよい。該ミラーは、該コヒーレント光束が該コヒーレント光入射部から該光出力部に伝搬することを可能にする為の穴又は窓を更に備えていてもよい。

更に別の実施態様において、インコヒーレント光入射部502とコヒーレント光入射部520の両方が、光出力部506に対して斜め下に配置されてもよく、並びにミラー528は、コヒーレント光及び／又はインコヒーレント光を該光出力部に反射する為の2以上の反射面を備えていてもよい。

更に別の実施態様において、該コヒーレント光入射部は、該インコヒーレント光入射部の近くに、例えば、両方とも該光出力部の反対側の壁に配置されてもよく、該コヒーレント光及び／又は該インコヒーレント光は、該光出力部へと小さな角度で光を入射するように配置されてもよい。そのような実施態様において、該ミラーが取り除かれてもよい。しかしながら、ミラーを備えている実施態様は、該コヒーレント光と該インコヒーレント光の両方が最適な角度で該光出力部へと入射されてもよいので、整列が容易であり、並びにより少ない光損失を有していてもよい。

図5Bは、図5Aを参照して記載されているように、インコヒーレント光入射部542と、コヒーレント光入射部550と、光出力部544とを備えている光スイッチ540を図示する。光スイッチ540は、図5Aを参照して記載されているように、第１のシャッター558、第２のシャッター560、及びアクチュエータ562を更に備えていてもよい。

しかしながら、図5Aに図示されているようなレンズ512及び514の代わりに、光スイッチ540は、インコヒーレント光546をインコヒーレント光入射部542から受け取る為の広端と、該インコヒーレント光及び／又は該コヒーレント光を光出力部544に与える為の狭端とを有するテーパード光パイプ548を備えていてもよい。該インコヒーレント光入射部を出た該インコヒーレント光束は典型的に、強く発散されている。それ故に、該広端の最適な幅は、該インコヒーレント光入射部と該広端との間の距離に依存する。

該テーパード光パイプ548は、該広端と該幅端との間でテーパード光パイプと交差する平面549によって第１の部分と第２の部分へと分割されてもよく、平面の法線はテーパード光パイプの長手方向軸とゼロでない角度を定義する。該光スイッチはミラー554を更に備えていてもよく、該ミラー554は、平面上に配置されており、及びコヒーレント光ビーム552を光出力部544上に操縦するように構成されている。該テーパード光パイプは、該テーパード光パイプの表面による光の反射を最小化する為に、該コヒーレント光路に垂直な表面を有する突出部556を備えていてもよい。

レンズの代わりにテーパード光パイプを使用することにより、特に該インコヒーレント光の色収差を最小化しうる。

図5Cは、図5Aを参照して記載されているように、インコヒーレント光入射部572と、コヒーレント光入射部578と、及び光出力部574とを備えている光スイッチ570を図示する。

光スイッチ570は、光スイッチ570の第１の状態に対応する第１の位置と該光スイッチの第２の状態に対応する第２の位置との間で移動されうるスイッチ体584を更に備えていてもよい。該第１の状態において、該光スイッチは、光出力部574でインコヒーレント光のみを提供するように構成されていてもよく、一方、該第２の状態において、該光スイッチは、該光出力部でコヒーレント光のみを提供するように構成されていてもよい。該図は、第２の状態における該光スイッチを図示する。

スイッチ体584は、該スイッチ体が該第１の位置にあるときに、インコヒーレント光入射部572から光出力部574に該インコヒーレント光をガイドするように構成されている光ガイド576、例えば光パイプ、を備えていてもよい。該第２の位置において、インコヒーレント光575は、シャッター586によって遮断されていてもよい。従って、該第２の位置において、該スイッチ体は、該インコヒーレント光を該光出力部にガイドしないように構成されている。

スイッチ体584は、該スイッチ体が該第２の位置にあるときにコヒーレント光ビーム580を光出力部574上へと操縦するように構成されているミラー582を更に備えていてもよい。該ミラーは更に、該スイッチ体が該第２の位置にあるときに、該コヒーレント光ビームを該光出力部上へと操縦しないように構成されていてもよい。

スイッチ体584は、アクチュエータ588によって該第１の位置と該第２の位置との間で移動させてもよい。

１つの実施態様において、光スイッチ570は、スイッチ体584を該第１の状態に対応する第１の位置に停止させるように構成されている第１の端部停止部と、該スイッチ体を該第２の状態に対応する該第２の位置に停止させるように構成されている第２の端部停止部とを備えていてもよい。該光スイッチは、該スイッチが操作されていない場合、該スイッチ体を該第１の位置又は該第２の位置に保つように構成されているバネを更に備えていてもよい。この構成は、信頼性が高く、正確であり、相対的に安価である。

代替的には、サーボモータが、スイッチ体584を該第１の位置と該第２の位置との間で移動させる為に使用されてもよい。その場合、端部停止部は必要ない場合がある。サーボモータを使用することにより、（通常の）モータと端部停止部を使用するよりも高速且つ静音であってもよい。

更に別の代替案において、スイッチ体584は、例えばレバー（lever）を使用して手動で移動させてもよい。これは、安価であるが、相対的に遅く、且つ潜在的に精度の低い切り替え様式である。

スイッチ体584は、例えば、並進運動又は回転運動によって、該第１の位置と該第２の位置との間で移動される。１つの実施態様において、移動は、カムを介して又はクランクを介して、スイッチ体に伝達されうる。このことは、図6A及び図6Bを参照して、以下においてより詳細に議論される。

光ガイド576の使用は、光損失をほとんど導入せず、並びに色収差を最小化する。代替的には、図5Aに描かれているようなレンズを有するシステムが使用されうる。

図5Dは、図5Aを参照して記載されているように、インコヒーレント光入射部591と、コヒーレント光入射部593と、光出力部592とを備えている光スイッチ590を図示する。

光スイッチ590は、第１の位置と第２の位置との間で移動されるように構成されているスイッチ体596を更に備えていてもよい。該スイッチ体は、可撓性の光ガイド594、例えばファイバーバンドル、融着端を有するファイバーバンドル、又は液体光ガイド、の少なくとも一端を備えていてもよい。該第１の位置において、該スイッチ体は、該可撓性光ガイドを介して該インコヒーレント光入射部から該光出力部にインコヒーレント光をガイドするように構成されていてもよい。該可撓性光ガイドは、該インコヒーレント光入射部を超えて延在してもよく、並びに例えば、内視鏡システムの光源ユニットの光出力部に直接的に接続可能であってもよい。この構成の利点は、該カップリングデバイスが光入力部と光出力部を同じ側、例えば前面、に有していてもよく、それにより、該カップリングデバイスの操作を容易にすることである。

該第２の位置において、スイッチ体596は、コヒーレント光595を光出力部592に提供するように構成されていてもよい。描かれた例において、コヒーレント光入射部593から光出力部592までのビーム路は、自由空間を通じる経路であってもよい。該第２の位置において、該光出力部への該コヒーレント光ビーム路は、遮られていなくてもよい。該スイッチ体は、該コヒーレント光を通す為の穴を有していてもよい。代替的には、該スイッチ体は、該第２の位置において、その一部が該コヒーレント光入射部と該光出力部との間の経路を覆わないようなサイズ及び形状を有していてもよい。

このように、非常に少ない光学コンポーネントが該光出力部で該コヒーレント光を提供する為に使用され、それにより、該コヒーレント光の該スペクトル及びコヒーレンス長の為に有益である。

別の実施態様において、光ファイバーは、コヒーレント光を該コヒーレント光入射部593から光出力部592にガイドする為に使用されてもよい。これにより、セットアップの柔軟性を更に高めてもよく、並びに該カップリングデバイスをコンポーネントの位置ずれに対してより敏感でなくしうる。

光スイッチ590は、図5Cを参照して記載されているように、アクチュエータ597、端部停止部、バネ等を更に備えていてもよい。

図6A～図6Cは、本発明の実施態様に従う光スイッチを模式的に図示する。特に、図6Aは、光スイッチのスイッチ体602の為の駆動機構を図示する。該スイッチ体は、軸604の周りを回転するように構成されうる。図5C及び図5Dを参照してより詳細に議論されているように、該スイッチ体は、該スイッチ体が第１の位置にある（描かれている）ときにインコヒーレント光入射部から該光スイッチの光出力部にインコヒーレント光をガイドするように構成されている第１の光ガイド606、例えば、光パイプ、ファイバーバンドル、又は液体光ガイド、を備えていてもよい。該スイッチ体は、該スイッチ体が第２の位置にあるときに該コヒーレント光入射部から該光スイッチの該光出力部にコヒーレント光をガイドするように構成されている第２の光ガイド608、例えば、穴又は光ファイバー、を更に備えていてもよい（破線で示されている）。該コヒーレント光が自由空間を通じて伝播する場合、該スイッチ体は、該第２の位置において該コヒーレント光ビームを遮断しないような形状であってもよく、穴を備えている必要はない。

スイッチ体602は、クランク610を介してモータ612に接続されてもよい。該クランクの一端は、スイッチ体602に回転自在に接続されてもよい。該クランクの別の端は、該モータの軸外接続点に回転可能に接続されてもよい。該第１の位置において、該クランクは、この実施態様において該スイッチ体に取り付けられたバネ620によって、第１の端部停止部618₁に対して引かれうる。他の実施態様において、該バネは別の部品に取り付けられてもよい。該バネはまた、引っ張るのでなく、押してもよい。該端部停止部及びバネにより、該スイッチ体が該第１の位置に正確に位置決めされることが保証される。異なる実施態様において、該バネ及び任意的に、端部停止部は省かれてもよい。

該モータがスイッチング信号612を受信するときに、該モータは軸614の周りを第２の位置まで回転してもよい。該第２の位置において、スイッチング信号クランクの一部又は他の適切なコンポーネントが、バネ620によって第２の端部停止部618₂に対して引かれてもよい。

１つの実施態様において、サーボモータが該スイッチ体を駆動する為に使用されてもよい。サーボモータは非常に正確であってもよく、それ故に、エンド停止部618_1～2及びバネ620は除かれてもよい。

１つの実施態様において、スイッチ体602は、モータ、例えばサーボモータ、の軸604に直接的に取り付けられてもよい。

図6Bは、カムを用いて光スイッチのスイッチ体630を第１の位置と第２の位置との間で移動させる為の駆動機構を模式的に図示する。描かれているスイッチ体は、図5Cに描かれているような光スイッチに対応するが、同じ駆動機構は、任意の適切なスイッチ体、例えば、図5Dに描かれているようなもの、を動かす為に使用されてもよい。

スイッチ体630は、該スイッチ体が該第２の位置（描かれている）にあるとき、コヒーレント光入射部から光出力部636に光をガイドする為の第１の光路632を備えていてもよい。光路は、例えば、ミラー634を備えていてもよい。代替的には、該光路は例えば、光ファイバーを備えていてもよい。該第２の位置において、該スイッチ体の一部は、インコヒーレント光入射部638から来る光を遮断してもよい。該スイッチ体は、該スイッチ体が該第２の位置にあるときに、該インコヒーレント光入射部からのインコヒーレント光を光入力部へガイドする為の光ガイドを更に備えていてもよい（光ガイドに対するインコヒーレント光入射部及び光入力部の相対位置が、破線を用いて示されている）。

シャフト640は、スイッチ体630に接続されてもよい。アクチュエータ644は、カム642を動かす為に構成されていてもよい。該カムを第１の方向に、例えば該スイッチ体の長手方向軸に平行に、動かすことによって、該スイッチ体が第２の方向、例えば第１の方向に垂直な横方向に、移動されてもよい。該カムは、高い精度で成形されてもよく、従って、該スイッチ体の正確な位置決めが保証される。該位置決めは、特に該第１の状態において、バネ646によって更に改善されうる。

図6Cは、回転シャッターを備えている光スイッチの一部を模式的に示す。シャッター650は、回転可能な軸654に取り付けられた１以上のシャッターブレード652を備えていてもよい。該シャッターは、図5A及び図5Bを参照して上述されているように、該光スイッチに配置されていてもよい。該シャッターが該軸の周りを回転するときに、該シャッターブレードは、インコヒーレント光又はコヒーレント光の光ビーム路656を交互に妨害し、そして、妨害されないままにしてもよい。

該光スイッチは、シャッターの一方の側に配置された光センサ（light sensor）658と、シャッターの他方の側に配置された発光器とを更に備えていてもよく、回転軸と実質的に平行な光学センサ配置を一緒に形成する。図示された実施形態において、該光学センサ配置は、光ビーム路がシャッターブレードによって妨害されていないときに光学センサが発光体から光を受け取ることができ、並びに光ビーム路がシャッターブレードによって妨害されているときに光を受け取らないように構成されている。従って、該光センサ（light sensor）は、該ビーム路が遮蔽されているか又は遮蔽されていないかに関連付けられた信号を、該光スイッチのコントローラに及び／又は該インタフェースに提供してもよい。

代替的又は追加的に、光学センサ配置は、該光ビーム路が遮蔽されているときに光学センサが光を受け取り、並びに、光ビーム路が遮蔽されていないときに光を受け取らないように配置されうる。同様の光学センサ配置がまた、他の実施態様、例えば、図6A及び図6Bに描かれた実施態様において含まれていてもよい。

図7A及び図7Bは、本発明の実施態様に従う内視鏡システムの光源ユニットとカップリングデバイスとの間の接続を模式的に図示する。図7Aは、インコヒーレント光源704、例えば白色光源、と、光出力コネクタ708に光を提供する為の光出力部706とを備えている内視鏡システムの光源ユニット702を図示する。該光出力コネクタは、光送達システムからのコネクタを受け取るような形状をしている。異なるメーカー又はブランドは、異なる形状の光出力コネクタを有しうる。

図7Aは更に、コヒーレント光を該内視鏡システムの光送達システムへと入射させる為のカップリングデバイス710を図示する。該カップリングデバイスは、光源ユニット702の光出力コネクタ708に接続する為の光入力コネクタ712を備えている。図示された実施形態実施態様において、該光入力コネクタは、光源ユニットの光出力部706からの光を光カプラ720にガイドする為の剛性の光パイプ714を備えている。該光入力コネクタは、光ガイドを保護し並びに不要な光が該光パイプに入るのを防止する為にシャフト716、好ましくは不透明なシャフト、を更に備えていてもよい。該シャフトは、該光ガイドの全長又はその一部、例えば曝露された部分のみ、を覆ってもよい。該光入力コネクタはまた、該光パイプを該光源ユニットの光出力コネクタ708に固定する為のホルダ部718を備えていてもよい。該ホルダ部は、該光パイプの機械的支持及び保護を提供する為に、該光パイプの及び／又は該コネクタの長さ全体の一部にわたって延在してもよい。剛性の光パイプは、該インコヒーレント光に対する強度損失が少なく、且つスペクトルにおける制限された変化を有する接続を可能にする。

好ましくは、光入力コネクタ712の形状及び寸法は、光出力コネクタ708の所定のタイプと互換性があるように選択される。幾つかの実施態様において、該光入力コネクタは、カップリングデバイス710が複数の光出力コネクタのタイプと互換性があるように、交換可能又は調整可能であってもよい。

光カプラ720は、該光入力コネクタからインコヒーレント光を受け取る為のインコヒーレント光入射部722を備えていてもよい。該光カプラは、コヒーレント光入射部724及び光出力部726を更に備えていてもよい。該コヒーレント光入射部は、コヒーレント光源から直接的に又はコヒーレント光入射部コネクタ728を介して光を受け取ってもよい。コヒーレント光コネクタを介してコヒーレント光を受け取ることの利点は、該カップリングデバイスが相対的に小型且つ軽量であることができ、該光源ユニットが光タワーに取り付けられているときにまた、例えば専用の外部支持構造を必要とせずに、遠くまで延在することによってユーザにとって面倒になること無しに、該カップリングデバイスが光源ユニット702の前部に取り付けられることを可能にすることである。該光カプラは、例えば図5A～図5Dを参照して上述されている光スイッチであってもよく、好ましくは、図5A～図5Cに示されているような光スイッチであってもよい。

カップリングデバイス710は、内視鏡システムの光送達システムに接続し、そして光を提供する為の光出力コネクタ730を更に備えていてもよい。好ましくは、該光出力コネクタは、該カップリングデバイスの光入力コネクタ712と同じタイプの光コネクタと互換性があるような形状及び寸法にされる。このように、該カップリングデバイスは、光源ユニット702に直接的にまた接続可能な光送達システムに接続されてもよい。

カップリングデバイス710は、その光出力部726でコヒーレント光を提供するので、該カップリングデバイスの光出力コネクタ730は有利には、1以上のレーザー安全機能732～740を備えていてもよい。例えば、該光出力コネクタは、光出力コネクタ730に接続された光送達システムがない場合、光、特にコヒーレント光が光出力コネクタ730を出るのを遮断する為のシャッター732を備えていてもよい。該シャッターは、該出力コネクタが空のときに、例えばバネ734によって閉位置に押されてもよく、並びに入力コネクタが挿入されたときに開位置に押されてもよい。代替的に又は追加的に、該光出力コネクタは、光学センサ736及び738を備えていてもよい。該光学センサは、光源736及びセンサ738を備えていてもよい。該センサは、光源736からの光がセンサ738によって所定量以上検出された場合に第１の信号をカップリングデバイスのコントローラに提供し、該所定量未満が検出された場合に第２の信号を提供してもよい。該コントローラが第１の信号を受信するときに、該コントローラは、実施態様に依存して、例えば、第１及び／又は第２のレーザー源のスイッチを切り、及び／又は該コヒーレント光が該光出力コネクタへと入射しない状態に切り替えることによって、該コヒーレント光路を遮断してもよい。

図示された実施形態において、光入力コネクタ712からの光ガイド714は、光カプラ720に直接的に接続する。この構成の利点は、構造的に単純であり、且つ光強度における損失が少ないことである。しかしながら、他の実施態様において、該光入力コネクタと該光カプラとの間に中間構造が存在してもよい。同様に、該光カプラの光出力部726は、光出力コネクタ730に直接的に接続される。これは、該出力光の光強度及び品質の為に再び有利である。再び、他の実施態様において、光出力部726から光出力コネクタ730に光をガイドする為の中間構造が存在してもよい。

図7Bは、内視鏡システムの光源ユニット752とカップリングデバイス760との間の代替タイプの接続を図示する。光源ユニットは、図7Aを参照して上述されているように、インコヒーレント光源754、例えば白色光源、光出力部756及び光出力コネクタ758を備えていてもよい。

カップリングデバイス760は、図7Aを参照して上述されているように、シャフト766とホルダ768とを備えている光入力コネクタ762を備えていてもよい。該入力コネクタはまた、光ガイド764を備えているが、本実施態様において、光ガイドは、可撓性の光ガイド、例えば、ファイバーバンドル、融着端を有するファイバーバンドル、又は液体光ガイドである。これにより、例えば、光源ユニットを収容する光塔の異なるプラットフォームにおいて、該カップリングデバイスの柔軟な配置を可能にする。その結果、該カップリングデバイスが光源ユニットの前面に付加される状況と比較して、例えばサイズ及び重量に対する制約が少なくなり、該カップリングデバイス内に1以上のコヒーレント光源778を組み込むことを容易にする。このことにより、該コヒーレント光が安全性の懸念なしに自由空間を通じてほぼ完全に移動することができるので、該コヒーレント光の光品質に対して有利な効果を有する。

カップリングデバイス760は、インコヒーレント光入射部772と、コヒーレント光入射部774と、光出力部776とを備えている光カプラ770を更に備えていてもよい。該光カプラは、例えば図5A～図5Dを参照して上述されている光スイッチであってもよく、好ましくは、図5Dにおいて示されている光スイッチである。該光カプラが図5Dに示されているような光スイッチである場合、可撓性の光ガイド764は可撓性の光ガイド594と同じであってもよく、従って、遷移を最小限にし、且つ光品質を最大にすることができる。

カップリングデバイス760は、図7Aを参照して上述されているように、光出力コネクタ780と、安全機能、例えば、バネ784及び／又は光学センサ（描かれていない）によって作動するシャッター782、とを更に備えていてもよい。

図8は、本発明の実施態様に従う内視鏡システムにコヒーレント光イメージング能力を付加する為のコヒーレント光システムを模式的に図示する。コヒーレント光システム800は、該内視鏡システムの光源から光ガイド813を介してインコヒーレント光を受け取る為の光入力部812と、該内視鏡システムの光送達システムの光ガイド815に光を提供する為の光出力部814と、少なくとも第１の波長のコヒーレント光及び／又は少なくとも第１の波長の光を生成する為の1以上のコヒーレント光源816を受信するコヒーレント光入射部とを備えているカップリングデバイス810を備えていてもよい。該カップリングデバイスは、該インコヒーレント光及び該コヒーレント光を該光送達システムに同時に又は交互に提供する為の光カプラ818を更に備えていてもよい。

任意的に、コヒーレント光システム800は、光カプラ818に動作可能に接続可能な、該光カプラを制御する為のコントローラ820を備えていてもよい。該コントローラは、該光カプラと同じデバイスにおいて及び／又は１以上のレーザー源と同じデバイスにおいて備えられていてもよく、又は、別個のコントローラデバイスに具現化されてもよく、並びに有線接続又は無線接続を用いてカップリングデバイス810と通信するように構成されている。

任意的に、コヒーレント光システム800は、該システムを制御する為の入力を受け取る為に及び／又は該システムの状態に関する出力を提供する為に、コントローラ820に接続可能なユーザインタフェース822を備えていてもよい。該ユーザインタフェースは、1以上のボタン、例えば電源ボタン及びトリガー信号を生成する為のボタン、を備えていてもよい。該ユーザインタフェースはまた、１以上の状態ランプを備えていてもよい。該ユーザインタフェースは、該コントローラ及び／又は光カプラ818と同じデバイスに含まれていてもよい。代替的には、該ユーザインタフェースは、該コントローラ及び／又は該カップリングデバイス810と有線接続又は無線接続を介して通信するように構成されている異なるデバイス、例えばハンドヘルドデバイス、中に具現化されてもよい。該ユーザインタフェースはまた、該システムの幾つかのコンポーネント、例えば、該カップリングデバイスにトリガー信号を送るように構成されている内視鏡870のハンドルに取り付けられたボタン、及び光カプラ818の状態を示す該カップリングデバイス上の状態ライトに分散されてもよい。該光カプラの状態は、該光カプラが光スイッチである場合に特に関連する。

任意的に、コヒーレント光システム800は、該システムがビデオ処理モジュール830を備えている場合、該カップリングデバイスの状態に関連する情報を記憶する為に、及び／又は該内視鏡システムで取得した画像を記憶する為の内部又は外部のデータストレージ824を備えているか又は接続可能であってもよい。該データストレージは、有線接続又は無線接続を介してコントローラ820に動作的に接続可能であってもよい。

任意的に、コヒーレント光システム800は、ビデオ処理モジュール830を備えていてもよい。該ビデオ処理モジュールは、該内視鏡画像を撮像する為のカメラから第１のビデオストリームを受信する為の第１のビデオ入力コネクタ832を備えていてもよく、該カメラは好ましくは内視鏡870に含まれている又はそれに取り付けられている。該ビデオ処理モジュールは、ビデオ入力ストリーム又はその派生物を該内視鏡システムのビデオ処理モジュールに提供する為のビデオ出力コネクタ834を更に備えていてもよい。幾つかの実施態様において、該ビデオ処理モジュールは、該内視鏡画像を撮像する為のカメラから第２のビデオストリームを受信する為の第２のビデオ入力コネクタ836を備えていてもよい。該ビデオ処理モジュールは、第１のビデオストリーム及び任意的に、第２のビデオストリームを処理する為のビデオプロセッサ838を更に備えていてもよい。好ましくは、該ビデオプロセッサは、該ビデオストリームを処理する為の専用グラフィックプロセッサを備えている。該ビデオプロセッサは、一般処理ユニット、並びにソフトウェア、例えば、レーザースペックルコントラスト画像及び／又は蛍光画像を生成する為の画像処理ソフトウェア、を記憶する為のメモリを更に備えていてもよい。該ビデオ処理モジュールは、例えば、フレームグラバ、ビデオコンバータ、及びバッファを更に備えていてもよい。

該画像プロセッサは、その中に具現化されたコンピュータ可読プログラムコードを有するコンピュータ可読記憶媒体、及び該コンピュータ可読記憶媒体に接続されたプロセッサ、好ましくはマイクロプロセッサ、を備えていてもよい。該コンピュータ可読プログラムコードは、コヒーレント光画像、好ましくは蛍光画像、例えばICGベースの画像又はレーザースペックルコントラスト画像、を決定する為の方法工程を実行する為の命令を備えていてもよい。

該ビデオ処理モジュールは、クラウドベースモジュールとして実装されてもよい。そのような実施態様において、該ビデオ処理モジュールは、インターネットに接続する為のネットワーク接続を備えていてもよく、並びに、該画像プロセッサは、インターネットに接続されたコンピューティングデバイスであってもよい。

１つの実施態様において、該ビデオプロセッサは、該光カプラの状態に依存して、第１のビデオストリーム及び／又は第２のビデオストリームを処理してもよい。例えば、該光カプラが光スイッチである場合、該ビデオプロセッサは、該光スイッチが該コヒーレント光を該光送達システムに提供される状態にあるときにのみ、1以上のビデオストリームを処理するようにコントローラ820によって構成又は制御されてもよい。

ビデオ処理モジュール830は、コントローラ820と同じデバイスに含まれてもよく、代替的には、別の画像処理デバイスにおいて具現化されてもよく、有線接続又は無線接続を使用してコントローラと通信するように構成されてもよい。該ビデオプロセッサ及び該コントローラは、共有ハードウェア、例えば、中央処理デバイス（CPU：central processing unit）、メモリ、及び任意的に、グラフィック処理デバイス（GPU：graphics processing unit）を備えている組み込みコンピューティングモジュール上で動作するソフトウェアモジュールとして具現化されてもよい。

コヒーレント光システム800は、ビデオ処理モジュール830に接続可能なディスプレイ840を更に備えていてもよい。従って、該システムは、コヒーレント光イメージングに基づく画像又はビデオをディスプレイ840上に表示するように構成されており、一方、インコヒーレント光イメージングに基づく画像又はビデオを内視鏡システムが該内視鏡システム中に含まれているディスプレイ上に表示される。

該内視鏡システムは、内視鏡870を備えていてもよい。該内視鏡は、対象、好ましくは患者、例えば人間又は動物の体、好ましくは生体、に挿入する為の遠位先端862を有する可撓性又は剛性の挿入チューブ860を備えていてもよい。幾つかの内視鏡システム、典型的には可撓性挿入チューブを有するシステム、は、遠位先端部862に又はその近くに取り付けられたイメージセンサを有していてもよい。他の内視鏡システム、典型的には剛性の挿入チューブを有するシステム、は、該内視鏡のハンドル内又はその近くに配置されたイメージセンサ、例えばRGBカメラ、を備えているイメージングユニットを有しうる。幾つかのシステムにおいて、該イメージングユニットは該挿入チューブから着脱可能である。

任意的に、コヒーレント光システム800は、内視鏡の挿入チューブの近位端に取り付けられるように構成されているイメージングユニット850を備えていてもよい。該イメージングユニットは、カメラ、例えば、RGB又はRGB／IRカメラ852、を備えていてもよい。RGB／IRカメラの有利点は、赤外コヒーレント光がインコヒーレント光画像又は白色光画像と同時に取得されうることである。このようにして、コヒーレント光を用いて得られた画像と、該インコヒーレント光に基づく画像とが、例えばコヒーレント光に基づく画像とインコヒーレント光に基づく画像との位置合わせを必要とすること無しに、相対的に簡単な様式において一緒にされてもよい。該第１の波長が可視スペクトルである場合、コヒーレント光画像は、RGBカメラの夫々のチャンネルを読み取ることによって得られてもよく、例えば、該第１の波長が該電磁スペクトルの赤色部分である場合、赤色のコヒーレント光でターゲットを光照射する間に、好ましくはインコヒーレント光で同時に光照射すること無しに、コヒーレント光画像が、撮像されたRGB画像の赤色ピクセルだけを読み取ること又は使用することによって得られてもよい。

代替的には、コヒーレント光システム800は、第１の波長の光の画像を取得する為の専用のイメージングモジュール854を備えていてもよい。該専用のイメージングモジュールは、該内視鏡によって集められた光を、主に第１の波長の光又は蛍光マーカーによって放出される波長の光を含む第１の光束と、並びに残りの光を含む第２の光束とに分割する為のビームスプリッタ856、例えば、ダイクロイックミラー又は偏光ビームスプリッタ、を備えてもよい。該専用のイメージングモジュールは、該第１の光束をイメージングする為の専用イメージセンサ858を更に備えていてもよい。

専用のイメージングモジュール854は、内視鏡870の挿入チューブ860の近位端に取り付けられるように構成されていてもよい。専用イメージングモジュールは更に、該内視鏡の該挿入チューブの該近位端に取り付けられるように構成されているイメージングユニット850を受け取るように構成されていてもよい。このようにして、専用イメージング、例えば赤外線イメージング、が、着脱可能なカメラを有する内視鏡に追加されうる。該第１の波長が電磁波スペクトルの赤外線部分にある場合に、該挿入チューブ又は接続部に赤外線フィルタが設けられていない内視鏡が選択されるべきである。

コヒーレント光システム800の幾つかの実施態様において、光カプラ818は、高周波、例えば、60Hz、でスイッチング可能な光スイッチとして構成されてもよい。そのような実施態様において、イメージングユニット850は、高いフレームレート、例えば毎秒120フレーム、で画像又はビデオストリームを取得するように構成されているRGBカメラであってもよい。該カメラは、コントローラ820に動作可能に接続されてもよい。従って、該コヒーレント光システムは、コヒーレント光画像とインコヒーレント光画像、例えば白色光画像、とを交互に撮像することができる。ビデオ処理モジュール830は、例えば、ビデオ信号出力部834で60fpsのフレームレートでインコヒーレント光画像に基づくビデオストリームを出力してもよく、同じく60fpsのフレームレートでまた、該コヒーレント光画像に基づくビデオストリームをディスプレイ840に送信してもよい。幾つかの実施態様において、該光スイッチが第１の状態と第２の状態との間で切り替わっていたときに取得された画像は、より低い品質であってもよい。その場合、該カメラは、例えば、インコヒーレント光画像、スイッチング画像、コヒーレント光画像、及び別のスイッチング画像のシーケンスを含むビデオストリームを取得してもよい。該ビデオ処理モジュールは、切り替え画像を無視し、そして、コヒーレント光に基づくビデオストリームとインコヒーレント光に基づくビデオストリームとを各々30fpsで生成してもよい。

図9は、本発明の実施態様に従う、コヒーレント光カップリングシステムを用いてコヒーレント光画像を生成する方法を図示する。該コヒーレント光カップリングシステムは、内視鏡システムの光源からインコヒーレント光を受け取る為の光入力部、第１の波長のコヒーレント光を生成する為の第１のコヒーレント光源、及び該インコヒーレント光と該第１の波長の該コヒーレント光を該内視鏡システムの光送達システムに交互に供給する為の光出力部を備えていてもよい。該光出力部は、第１の光ガイドを介して該内視鏡に接続され、そして、該光入力部は、第２の光ガイドを介して該インコヒーレント光源に接続されてもよい。

該コヒーレント光カップリングシステムは、該インコヒーレント光が光出力部へと入射し、該コヒーレント光が光出力部へと入射せず、従って、該第１の光ガイドへと入射しない第１の状態と、該コヒーレント光が該光出力部へと入射し、且つ該インコヒーレント光が該光出力部に入射せず、従って、該第１の光ガイドへと入射しない第２の状態とを切り替えるように構成されている光スイッチを更に備えていてもよい。

第１の工程902において、該コヒーレント光カップリングシステム内のコントローラは、第１のトリガー信号を受信しうる。該第１のトリガー信号を受信することに応答して、該コントローラは、該光スイッチを該第２の状態に切り替える（工程904）ようにしてもよい。従って、コヒーレント光が、該内視鏡システムの該光送達システムに提供されうる。その結果、該内視鏡は、コヒーレント光でターゲット領域を光照射し、そして、光照射されたことに応答して該ターゲット領域内の組織によって反射又は放出される光を集めてもよい。該内視鏡システムのカメラは、該集められた光に基づくビデオストリームを捕捉することができる。

次の工程906において、該コヒーレント光カップリングシステム内のビデオ処理モジュールは、該内視鏡システムの該カメラから該ビデオストリームを受信してもよく、ここで、該ビデオストリームは、該第１の波長のコヒーレント光で該ターゲット領域を光照射することに基づく画像情報を含む。引き続き、該ビデオ処理モジュールは、該受信したビデオストリームに基づいて、１以上のコヒーレント光画像、例えば、レーザースペックルコントラスト画像又は蛍光画像、例えばICGベースの画像、を決定（工程908）してもよい。１つの実施態様において、該ビデオストリームはフレームを備えていてもよく、又は該ビデオ処理モジュールは、該受信したビデオストリームに基づいてフレームを決定するように構成されていてもよい。単一のコヒーレント光画像は、該受信したビデオストリームの複数のフレームに基づいてもよい。

次の工程910において、該コヒーレント光カップリングシステムは、該１以上の決定されたコヒーレント光画像を該コヒーレント光カップリングシステムのビデオ信号出力部に提供し、該１以上の決定されたコヒーレント光画像を該コヒーレント光カップリングシステムのディスプレイ上に表示し、及び／又は該１以上の決定されたコヒーレント光画像を該コヒーレント光カップリングシステム内に含まれるか又は接続されているデータベース内に格納しうる。

任意の工程912において、該コヒーレント光カップリングシステムは、所定数のコヒーレント光画像が決定された後、所定時間後、又は第２のトリガー信号を受信したときに、該光スイッチを第１の状態に切り替えさせうる。

本明細書において使用される語は、特定の実施態様を説明する目的のみのものであり、本発明を限定することを意図されるものでない。本明細書で使用される場合、単数形「１つ」（a）、「１つ」（an）、及び「該」（the）は、文脈が明確にそうでないことを示さない限り、複数形も包含することを意図している。本明細書において使用される場合、語「含む」（comprise）及び／又は「含んでいる」（comprising）は、記載された特徴、整数、工程、操作、要素、及び／又はコンポーネントの存在を特定するが、1以上の他の特徴、整数、工程、操作、要素、コンポーネント、及び／又はそれらの群の存在又は付加を排除しないことが更に理解されるであろう。

添付の請求項における全ての手段又は工程プラス機能要素の対応する構造、材料、行為、及び等価物は、具体的に請求された他の請求項要素との組み合わせで機能を実行する為の任意の構造、材料、又は行為を備えていることが意図されている。本発明の詳細な説明は、例示及び説明の目的で提示されたが、開示された形態の本発明を網羅的又は限定することが意図されていない。本発明及び精神から逸脱すること無しに、多くの修正及び変形が当業者に明らかであろう。該実施態様は、本発明の原理及び実用化を最もよく説明する為に、また、当業者であれば、企図される特定の用途に適するように様々な変更を加えた様々な実施態様について本発明を理解できるように選択され及び記載された。

Claims (38)

1. コヒーレント光とインコヒーレント光とを、内視鏡システムの光送達システムの第１の光ガイドへとカップリングする為のカップリングデバイスであって、前記内視鏡システムは、前記インコヒーレント光、例えば白色光、を生成する為のインコヒーレント光源を備えており、前記カップリングデバイスは、
   該カップリングデバイスを第２の光ガイドを介して前記インコヒーレント光源に解放可能に接続する為の光入力コネクタを備えている光入力部、ここで、前記光入力部は、前記インコヒーレント光を前記内視鏡システムから受信するように構成されている；
   第１の波長のコヒーレント光を発生させる為の第１の光源、又は前記第１の波長のコヒーレント光を受け取る為のコヒーレント光入射部；
   前記第１の光ガイドを介して前記カップリングデバイスを内視鏡に解放可能に接続する為の光出力コネクタを備えている光出力部、ここで、前記光出力部は、前記第１の光ガイドに前記第１の波長のインコヒーレント光及び前記コヒーレント光を供給するように構成されている；
   前記カップリングデバイスの少なくとも第１の状態において、前記光入力部から前記光出力部へ前記インコヒーレント光を伝播させる為の遮蔽されていないインコヒーレント光ビーム路、
   前記カップリングデバイスの少なくとも第２の状態において、前記コヒーレント光を、前記コヒーレント光源から又は前記コヒーレント光入射部から前記光出力部に伝播させる為の遮蔽されていないコヒーレント光ビーム路；及び、
   前記第１の光ガイドへと、前記第１の波長の前記インコヒーレント光と前記コヒーレント光とを同時に及び／又は交互に入射させる為の光カプラ、ここで、前記コヒーレント光及び前記インコヒーレント光は前記光出力部で共有光路を有する、
   を備えている、前記カップリングデバイス。
2. 前記光カプラは、前記コヒーレント光が前記第１の光ガイドへと入射しない第１状態と、前記コヒーレント光が前記第１の光ガイドへと入射する第２状態とを切り替えるように構成されている光スイッチである、請求項１に記載のカップリングデバイス。
3. 前記第１の状態において、前記光スイッチは、前記インコヒーレント光を前記第１の光ガイドへと入射させるように構成されており、並びに、前記第２の状態において、前記光スイッチは、前記インコヒーレント光を前記第１の光ガイドへと入射させないように構成されている、請求項２に記載のカップリングデバイス。
4. 前記光スイッチが、
   前記第１のミラーの反射面が前記インコヒーレント光ビーム路を超えて伝搬するインコヒーレント光を反射するように配置されている第１の位置と、前記第１のミラーの前記反射面が前記インコヒーレント光ビーム路から離れる方向に前記インコヒーレント光を反射するように配置されている第２の位置との間で移動可能な第１のミラー；及び／又は、
   前記第２のミラーの反射面が前記コヒーレント光ビーム路を超えて伝搬するコヒーレント光を反射するように配置されている第１の位置と、前記第１のミラーの前記反射面が前記コヒーレント光ビーム路から離れる方向に前記コヒーレント光を反射するように配置されている第２の位置との間で移動可能な第２のミラー
   を備えている、請求項２又は３に記載のカップリングデバイス。
5. 前記光スイッチが、
   透明状態と反射状態との間で切り替え可能であり、前記反射状態において、前記インコヒーレント光ビーム路を超えて伝播するインコヒーレント光を反射するように配置された第１の切り替え可能なミラー、及び／又は、
   透明状態と反射状態との間で切り替え可能であり、前記反射状態において、前記コヒーレント光ビーム路を超えて伝播するコヒーレント光を反射するように配置された第２の切り替え可能なミラー
   を備えている、請求項２又は３に記載のカップリングデバイス。
6. 前記光スイッチが、
   前記第１の状態において前記コヒーレント光を遮るように構成されている第１の光ビームブロッカー、好ましくは、ここで、前記第１のビームブロッカーが、機械的シャッター、好ましくは回転シャッター、より好ましくは電動回転シャッター、又は光ビームブロッカー、好ましくは下記のうちの１つ、液晶光バルブ、音響光学変調器、電気光学変調器又は光弾性変調器、を備えている；及び
   任意的に、前記第２の状態において前記インコヒーレント光を遮るように構成されている第２の光ビームブロッカー、好ましくは、ここで、前記第２のビームブロッカーが、機械的シャッター、好ましくは回転シャッター、より好ましくは電動回転シャッター、又は光ビームブロッカー、好ましくは液晶光バルブ、を備えている、
   を備えている、請求項２又は３に記載のカップリングデバイス。
7. 前記光カプラが、
   前記光入力部からの前記インコヒーレント光の発散を低減する為の第１の収束レンズ、及び前記インコヒーレント光を前記第１の光ガイドへと集める為の第２の収束レンズ、並びに、
   前記第１のレンズと前記第２のレンズとの間に配置されたミラーであって、前記コヒーレント光ビーム及び／又は前記インコヒーレント光ビームを前記第１の光ガイドへと操縦するように構成されている前記ミラー
   を備えている、請求項１～６のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
8. 前記カップリングデバイスが、
   前記インコヒーレント光を前記光入力部から受け取る為の広端と、前記インコヒーレント光を前記光出力部に供給する為の狭端を有するテーパード光パイプ、ここで、前記テーパード光パイプは、前記広端と前記狭端との間で前記テーパード光パイプと交差する平面によって第１の部分及び第２の部分へと分割されており、前記平面の法線は、前記テーパード光パイプの長手方向軸とゼロでない角度を定義し、好ましくは、前記テーパード光パイプは、前記コヒーレント光を受け取る為に前記コヒーレント光路に垂直な表面を有する突出部を更に含む；及び、
   前記テーパード光パイプの前記長手軸上の、前記テーパード光パイプの前記第１の部分と前記第２の部分との間の前記平面上に配置されたミラーであって、前記レーザービームを前記第１の光ガイドへと操縦するように構成されているミラー
   を備えている、請求項１～７のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
9. 前記光スイッチが、
   前記インコヒーレント光を前記内部光ガイドの第１の端から前記内部光ガイドの第２の端にガイドする為の内部光ガイド；及び
   前記内部光ガイドの少なくとも前記第２端を備えているスイッチ体、ここで、該スイッチ体は、前記第１の状態に対応する第１の位置と前記第２の状態に対応する第２の位置との間で移動可能である、
   を備えており；並びに、
   その第１の位置において、前記スイッチ体は、前記コヒーレント光ビーム路を遮るように構成されており、前記光入力部からインコヒーレント光を受け取る為に前記内部光ガイドの第１の端に位置付けられるように、及び前記インコヒーレント光を前記第１の光ガイドへと入射させる為に前記第２の端に位置付けられるように構成されており；及び
   その第２の位置において、前記スイッチ体は、前記コヒーレント光ビーム路を遮らないように構成されており、前記インコヒーレント光が前記第１の光ガイドへと入射しないように、前記内部光ガイドの少なくとも前記第２の端に位置付けられるように構成されている、
   請求項２又は３に記載のカップリングデバイス。
10. 前記内部光ガイドは、可撓性の光ガイド、好ましくは溶融ファイバーバンドル又は液体光ガイド、であり、並びに前記内部光ガイドの前記第１の端は、前記光入力部に接続されている、請求項９に記載のカップリングデバイス。
11. 前記光スイッチは、モータと任意的に、サーボモータとを備えている電気的に操作されるスイッチであり、ここで、前記モータは、前記第１のミラー及び任意的に前記第２のミラーを、前記第１の位置と前記第２の位置との間で動くように構成されている、請求項４に記載のカップリングデバイス。
12. 前記光スイッチは、モータと任意的に、サーボモータとを備えている電気的に操作されるスイッチであり、ここで、前記モータは、カム又はクランクを介して前記スイッチ体を前記第１の位置と前記第２の位置との間で動くように構成されている、請求項９又は１０に記載のカップリングデバイス。
13. 前記光スイッチが、
    前記第１のミラー又はスイッチ体を前記第１の位置に停止させるように構成されている第１の端部停止部；
    前記第１のミラー又はスイッチ体を前記第２の位置で停止させるように構成されている第２の端部停止部；及び
    前記スイッチが操作されていない場合に、前記第１のミラー又は前記スイッチ体を前記第１の位置又は前記第２の位置に維持するように構成されているバネ
    を備えている、請求項１１又は１２に記載のカップリングデバイス。
14. 前記光スイッチが、前記第１の状態と前記第２の状態との間で、好ましくは少なくとも10Hzの周波数で、より好ましくは少なくとも30Hzの周波数で、更に好ましくは少なくとも100Hzの周波数で、前後に自動的に切り替わるように構成されている、請求項２～１３のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
15. 前記第２の光ガイドが光パイプである、請求項１～１４のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
16. 前記第２の光ガイドが、可撓性の光ガイド、好ましくは、ファイバーバンドル、溶融ファイバーバンドル、又は液体光ガイド、である、請求項１～１４のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
17. 前記第１の光源が、狭帯域幅レーザーであり、好ましくは1nm未満、より好ましくは0.2nm未満、更に好ましくは0.1nm未満、のスペクトル帯域幅を有する、請求項１～１６のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
18. 前記第１の光源が、少なくとも20mW、好ましくは少なくとも100mW、更に好ましくは少なくとも150mW、の出力を有するレーザーである、請求項１～１７のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
19. 前記第１の波長が、電磁スペクトルの赤色部分、好ましくは600～700nm、より好ましくは630～660nm、にあり、又は前記第１の波長は、電磁スペクトルの赤外線部分、好ましくは700～1200nm、より好ましくは700～900nm、更により好ましくは770～790nm、又は820～840nm、にある、請求項１～１８のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
20. 第２の波長、好ましくは第１の波長と異なる第２の波長、のコヒーレント光を生成する為の第２の光源；及び、
    前記第１の波長の前記コヒーレント光と前記第２の波長の前記コヒーレント光とを一緒にする為のレーザーカプラ、ここで、該レーザーカプラは好ましくは、前記第１の波長の光又は前記第２の波長の光を選択的に反射するダイクロイックミラー
    をさらに備えている、請求項１～１９のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
21. 前記第２の波長が、電磁スペクトルの青色又は緑色部分にあり、好ましくは380～590nm、より好ましくは470～570nm、更に好ましくは520～560nm、である、請求項２０に記載のカップリングデバイス。
22. 前記内視鏡システムがカメラ、好ましくはRGBカメラを備えており、該カメラは、ビデオ信号を提供するように構成されており、並びに、前記カップリングデバイスは、
    ビデオ信号を受信する為のビデオ信号入力コネクタ；
    ビデオ出力を提供する為のビデオ信号出力コネクタ；
    前記光カプラが前記第１の光ガイドへとコヒーレント光を入射したときのビデオ信号に基づいて、コヒーレント光画像、好ましくは蛍光画像及び／又はレーザースペックルコントラスト画像を生成する為の画像処理モジュール
    を更に備えている、請求項１～２１のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
23. 前記第１の状態において、前記ビデオ信号を前記ビデオ出力にループさせ、及び
    ここで、第２の状態において、前記ビデオ信号が画像処理モジュールに提供され、該画像処理モジュールは、前記ビデオ信号に基づいて、１以上の出力画像、好ましくはレーザースペックルコントラスト画像又は蛍光画像を決定するように構成されており、ここで、前記１以上の出力画像が前記ビデオ信号出力コネクタで提供される、
    請求項２～２２のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
24. 前記ビデオ処理モジュールによる処理の為に、連続ビデオ入力信号を離散フレームへと変換する為のフレームグラバを更に備えている、請求項２２又は２３に記載のカップリングデバイス。
25. 第１のセンサ、好ましくは光学センサ、及び前記第１のセンサに接続されたコントローラを更に備えており、ここで、
    前記第１のセンサが、前記第１の光ガイドが前記光出力コネクタに接続されている場合にのみ、第１の信号を前記コントローラに送信するように構成されており；及び、
    前記コントローラが前記第１の信号を受信しない場合、前記第１のコヒーレント光源及び任意的に前記第２のコヒーレント光源のスイッチを切る又は遮るように構成されている、
    請求項１～２４のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
26. 第２のセンサ、好ましくは光学センサ、及び前記第２のセンサに接続されたコントローラを更に備えており、ここで、
    前記第２センサが、前記光スイッチが前記第２の状態にある場合に第２信号を送信するように構成されており；及び、
    前記コントローラが前記第２の信号を受信しない場合、前記第１のコヒーレント光源及び任意的に前記第２のコヒーレント光源のスイッチを切る又は遮るように構成されている、
    請求項２～２５のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
27. トリガー信号を生成する為の制御スイッチ又はトリガー信号を受信する為のトリガー入力を更に備えており、ここで、前記光スイッチは、トリガー信号の受信に応答して、前記第１の状態から前記第２の状態に切り替えるように構成されている、請求項２～２６のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
28. データ記憶媒体又はデータ出力部を更に備えている、請求項１～２７のいずれか１項に記載のカップリングデバイス。
29. コヒーレント光画像を内視鏡システムで生成する為の画像処理システムであって、前記内視鏡システムが、インコヒーレント光源、ビデオ処理ユニット、及び内視鏡を備えており、ここで、前記内視鏡がカメラに接続されており、前記画像処理システムは、請求項２～２１のいずれか１項に記載のカップリングデバイス及びビデオ処理ユニットを備えており、前記ビデオ処理ユニットが、
    ビデオ信号を前記カメラから受信する為のビデオ信号入力コネクタ；
    ビデオ出力を提供する為の第１のビデオ信号出力コネクタ、ここで、前記第１のビデオ信号出力コネクタが、前記内視鏡システムの前記ビデオ処理ユニットのビデオ信号入力部に接続されるように構成されている；及び、
    前記光スイッチが第１の状態にあるときに前記ビデオ信号に基づいてコヒーレント光画像を生成する為の画像処理モジュール
    を備えている、前記画像処理システム。
30. 前記画像処理システムが、第２のディスプレイに接続されるように構成されている第２のビデオ信号出力コネクタを更に備えており、ここで、前記画像処理システムは、前記光スイッチが第１の状態にあるときにインコヒーレント光画像を前記第１のビデオ出力に提供し、並びに前記光スイッチが第２の状態にあるときにコヒーレント光画像を前記第２のビデオ信号出力部に提供するように構成されている、請求項２９に記載の画像処理システム。
31. コヒーレント光画像を表示する為のディスプレイを更に備えており、ここで、前記ディスプレイが、前記第２のビデオ信号出力コネクタに接続可能である、請求項３０に記載の画像処理システム。
32. 赤外コヒーレント光画像を内視鏡システムで生成する為のイメージングシステムであって、前記内視鏡システムが、インコヒーレント光源、内視鏡、及び前記内視鏡に光を送達する為の光送達システムを備えており、前記イメージングシステムが、
    請求項１～１４のいずれか１項に記載のカップリングデバイス、ここで、前記第１の波長が、電磁気系の赤外線部分、好ましくは700～1200nm、より好ましくは700～900nm、更に好ましくは770～790nm又は820～840nm、において選択される；
    前記内視鏡によって集められた光を受け取るように構成されている赤外線イメージングセンサ；及び、
    前記赤外線イメージングセンサからビデオ信号を受信し、該受信したビデオ信号に基づいてコヒーレント光画像を決定するように構成されている画像処理モジュール；
    好ましくは、RGB／IRカメラ、又は前記ターゲットによって反射された前記光をIRビームと白色光ビームに分割する為のビームスプリッタ、及びIRカメラ
    を備えている、前記イメージングシステム。
33. 請求項１～２８のいずれか１項に記載のカップリングデバイスを備えている、内視鏡システム、好ましくは腹腔ミラーシステム。
34. 内視鏡システムを用いて、対象、好ましくはヒト又は動物の身体、好ましくは生体、におけるターゲット領域のコヒーレント光ベースの画像を生成する方法であって、前記内視鏡システムが、
    インコヒーレント光、例えば白色光、を発生させる為のインコヒーレント光源；及び、
    内視鏡、ここで、該内視鏡は、患者の体内中に挿入する為の挿入チューブ、ターゲット領域に光照射する為の光送達システム、及び前記ターゲット領域の画像を取得する為のイメージセンサ
    を備えており、
    前記内視鏡は、第１の光ガイドを介してコヒーレント光カップリングシステムに解放可能に接続され、ここで、前記コヒーレント光カップリングシステムが、
    トリガー信号を生成又は受信し；
    インコヒーレント光を前記インコヒーレント光源から、第２の光ガイドを介して受け取り；
    第１の波長のコヒーレント光を受信又は生成し；及び
    前記コヒーレント光及び／又は前記インコヒーレント光を前記第１の光ガイドに選択的に供給する、ここで、前記コヒーレント光及び前記インコヒーレント光は、前記第１の光ガイドにおいて共有光路を有する、
    ように構成されており、
    前記方法が、
    第１のトリガー信号を受信すること；
    前記第１のトリガー信号を受信することに応答して、コヒーレント光を前記光送達システムに提供すること；
    ビデオストリームを受信すること、ここで、該ビデオストリームは、前記ターゲット領域によって反射又は分散されたコヒーレント光の光強度を表す信号を含む；及び、
    前記ビデオストリームに基づいて、コヒーレント光画像、例えば、レーザースペックルコントラスト画像又は蛍光画像、を決定すること
    を含む、前記方法。
35. 該決定されたコヒーレント光画像を表示及び／又は記憶すること
    を更に含む、請求項３４に記載の方法。
36. 第２のトリガー信号を受信することに応答して、又は前記第１のトリガー信号を受信してから所定時間後に、前記インコヒーレント光を前記光送達システムに提供し、好ましくは、コヒーレント光が前記光送達システムに入ることを遮断すること
    を更に含む、請求項３４又は３５に記載の方法。
37. ソフトウェアコード部分が、コンピュータシステム上で実行されるときに、請求項３４～３６のうちの少なくとも１項に記載の方法を実行するように構成されている、前記少なくとも１つのソフトウェアコード部分を含む１つのコンピュータプログラム又は複数のコンピュータプログラムのスイート又は前記少なくとも１つのソフトウェアコード部分を記憶するコンピュータプログラム製品。
38. ソフトウェアコード部分がコンピュータによって実行又は処理されるときに、請求項３４～３６のうちの少なくとも１つに従う方法を実行するように構成されている、少なくとも１つの前記ソフトウェアコード部分を記憶する非一過性のコンピュータ可読記憶媒体。