JP7228276B2 - 皮膚テストにおけるアレルギー反応のマルチモーダル分析のための装置、皮膚テストにおけるアレルギー反応のマルチスペクトル・イメージングのためのハイブリッド方法、および、これらのテストの結果の自動的な評価のためのその使用 - Google Patents
皮膚テストにおけるアレルギー反応のマルチモーダル分析のための装置、皮膚テストにおけるアレルギー反応のマルチスペクトル・イメージングのためのハイブリッド方法、および、これらのテストの結果の自動的な評価のためのその使用 Download PDFInfo
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Description
- 患者の皮膚の表面的な穿刺、および、テストされるアレルゲン物質(アレルゲン)の適用を含む、さまざまなバリアントでのプリック・テスト。これらのテストは、主に吸入アレルゲンおよび食物アレルゲンに対するI型アレルギー反応(即時型過敏症)を検査するために使用される。
- 少なくとも48時間にわたって患者によって着用される特別のパッチを使用して、テストされる物質(ハプテン)を損傷していない皮膚の上に直接的に適用することを含むパッチ・テスト。これらのテストは、さまざまなタイプの職業性アレルギーを含むアレルギー性接触皮膚炎の間に起こるIV型アレルギー反応(遅延型過敏症)を決定するために使用される。
- 考慮される異なる皮膚層の間の接触表面において(e=1,2):
- ハウジングの底部において、回転リングによって形成されたチューブの中心(垂直方向の)軸線の中に据え付けられているサーマル・イメージング・カメラ2。このカメラは、7.5x103nm(7.5μm)から1.4x104nm(14μm)の範囲にある赤外線帯域内で動作し、マルチ・レンズ対物レンズの形態の専用の光学システムを具備している。
- 380nmから780nmの電磁波長範囲を有する可視光スペクトルの中で動作し、マルチ・レンズ対物レンズを具備している静止デジタル・カメラ1。
- 皮膚の乳頭下層の血管の微小血管叢のエリアの中の経皮的なレーザー・ドップラー・フローメトリー(LDF)のために、2つの光ファイバー帯域および光ファイバー・チャネルの少なくとも46mmの分離を備え、10Hzから19kHzのサンプリング周波数によって、560nm以上の帯域内で、最適には780nmで動作するレーザーを備えたドップラー・センサー4。
- LEDダイオードの形態の単色コヒーレント光源を備えたパターン・プロジェクター5aと、テストされる皮膚の上にパターン化された画像を表示するために使用される垂直方向の投影グリッド5bと、300nmから1000nmの(とりわけ、380nmから780nmの可視光スペクトルをカバーする)電磁波の幅広いスペクトルの中で動作し、マルチ・レンズ対物レンズを具備しているフルスペクトルRGBカメラの形態のレコーダー5cとから構成されている3D皮膚スキャナー5。
R660rmは、660nm光ビームに関する反射率を示す。
R640rmは、640nm光ビームに関する反射率を示す。
R670rmは、670nm光ビームに関する反射率を示す。
Claims (12)
- 皮膚アレルギー・プリック・テストおよびパッチ・テストにおけるアレルギー性皮膚反応の生物物理学的パラメーターのマルチモーダル・イメージングおよび分析のための装置であって、
底部から開いているハウジングの中において、760nmから100μmの電磁波長範囲で動作する赤外線サーマル・イメージング・カメラを含んでいる記録システムを組み合わせているハイブリッド構造体を有し、
一体化されている登録システムが、CCDまたはCMOS感光性マトリックスを備えた静止カメラ(1)を含んでおり、
前記静止カメラ(1)は、380nmから780nmの電磁波長範囲内の可視光スペクトルで動作し、
加えて、前記装置は、3次元の光学スキャナー(3D)(5)を含む回転式チューブと、経皮的なレーザー・ドップラー・フローメトリーのためのドップラー・センサー(4)と、加熱および冷却システム(18)と、安定化された黒色熱電対の形態のキャリブレーション・システムと、スペーサー(15)とを有し、それによって、上側ベースおよび下側ベースを備えないリングまたはプリズムの形態の前記スペーサー(15)は、前記ハウジング(19)の下側縁部に解放可能に接続されており、前記ハウジング(19)とテストされる皮膚エリア(17)との間に囲まれたスペースを画定しており、
そして、前記テストされる皮膚エリア(17)は、前記スペーサー(15)の下側部分の孔部によって画定されており、
一方、前記静止カメラ(1)、前記サーマル・イメージング・カメラ(2)、および垂直方向に後退可能な前記ドップラー・センサー(4)は、前記ハウジング(19)内の中央位置に装着されており、
前記中央位置は、組み立てられた状態において、前記テストされる皮膚エリア(17)の真上に位置し、前記サーマル・イメージング・カメラ(2)、前記静止カメラ(1)、および前記ドップラー・センサー(4)を含んでいる前記ハウジング(19)の下側部分の中に、回転式チューブが設けられており、
前記回転式チューブは、ステッパー・モーターによって駆動され、上部および底部の両方から開いており、内蔵型3D光学スキャナー・システム(5)を備えており、
前記内蔵型3D光学スキャナー・システム(5)は、LED光源を備えたパターン・プロジェクター(5a)と、垂直方向のパターン投影グリッド(5b)と、300nmから1000nmの波長範囲で動作するフルスペクトル・デジタル・カメラを装備しているレコーダー(5c)とを含んでおり、それによって、前記パターン・プロジェクター(5a)および前記レコーダー(5c)の両方が、前記回転式チューブの下側開口部に対して傾けられた1つの平面内に装着されており、
前記チューブ自身は、前記サーマル・イメージング・カメラ(2)の光軸に対して垂直の平面内での円形運動を可能にする円形フレームの上に配置されていることを特徴とする、装置。 - 前記サーマル・イメージング・カメラ・システム(2)は、少なくとも1つのまたは複数の相互接続されたセンサーを含んでおり、合計で偶数個の熱検出器を与えることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記サーマル・イメージング・カメラ・システム(2)は、光学システムと一体化されており、
前記光学システムは、少なくとも60°x45°の視野角を備えたシングルまたはマルチ・レンズ対物レンズから構成されており、0.15x0.15mm(IFOV)以上のカメラ・マトリックスの上に投射される皮膚の上のピクセル・サイズ、および、0.5mm(MFOV)以下の3x3ピクセルから構成される分析フィールドのサイズを提供することを特徴とする、請求項1に記載の装置。 - 前記サーマル・イメージング・カメラ・システム(2)は、100mmを超えない距離において、60x150mm以上のエリア上のテストされる皮膚の温度を測定するように適合されていることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記サーマル・イメージング・カメラ・システム(2)は、人工皮膚マスター・サンプルを具備しており、
前記人工皮膚マスター・サンプルは、人工皮膚の放射率εを0.98以上のレベルに設定し、前記サーマル・イメージング・カメラによって記録された温度範囲に関して任意の値に、しかし、0℃以上100℃までの範囲内に、温度参照ポイントを設定することを可能にすることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の装置。 - 前記ドップラー・センサー(4)はレーザーを有し、
前記レーザーは、少なくとも560nmから780nmまでの波長範囲で動作し、2つの帯域にあり、かつ少なくとも46mmの光ファイバー・チャネルの分離を伴う、10Hzから19kHzのサンプリング周波数を有していることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の装置。 - 前記静止カメラ(1)は、CMOSマトリックスまたはCCDマトリックスから選択される、少なくとも640x480ピクセルのネイティブ解像度を有する少なくとも1つの光検出マトリックスを含んでいることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記3Dスキャナー(5)の前記パターン・プロジェクター(5a)の前記LED光源は、380nmから780nmの波長範囲内の、一貫した単色放射線を放出することを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記スペーサー(15)は、プラスチック製であることを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記加熱および冷却システム(18)は、前記テストされる皮膚エリア(17)の中の空気の流れを制御するためのブロー・ノズルを具備していることを特徴とする、請求項1~9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記スペーサー(15)は、前記テストされる皮膚表面への大気流入を閉鎖することによって、および、前記加熱および冷却システム(18)からの空気を前記テストされる皮膚表面へ直接方向付けることによって、前記サーマル・イメージング・カメラ(2)によって実施される測定の熱的条件を安定化させるためのチャンバーでもあることを特徴とする、請求項1~10のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項1~11のいずれか一項において特定されているマルチモーダル・デバイスによって実行される、皮膚アレルギー・プリック・テストおよびパッチ・テストにおけるアレルギー性皮膚反応のハイブリッド・マルチスペクトル・イメージングのための方法であって、
患者の皮膚のテストされるエリアが、少なくとも1つのテスト物質に露出され、
前記少なくとも1つのテスト物質は、前記プリック・テストにおいてはアレルゲンであり、前記パッチ・テストにおいてはハプテンであり、
赤外線サーマル・イメージング・カメラを同時に使用して、
前記赤外線サーマル・イメージング・カメラは、前記アレルゲンまたはハプテンに応答して発症するアレルギー反応の結果として生じる皮膚組織の中のサーマル・シグネチャの存在によって現れるアレルギー反応の体温上昇の成分を記録するために使用され、
前記プリック・テストのケースでは、前記サーマル・イメージング・カメラによって前記体温上昇のアレルギー反応を記録した直後に、追加的に経皮的なレーザー・ドップラー・フローメトリーを使用して、内皮上に位置するH1受容体に対するI型アレルギー反応効果の間に放出されるヒスタミンの結果としての、乳頭下血管叢の拡張した皮膚血管の中の局所的な増加した血管流のイメージングを実施し、
一方、パッチ・テストのケースでは、前記サーマル・イメージング・カメラによって前記体温上昇のアレルギー反応を記録した直後に、IV型アレルギー反応によって引き起こされる表面皮膚病変の識別とともに、前記テストされる皮膚エリア表面のトポグラフィーを示す光学的成分が、3Dスキャナーを使用する可視光範囲内の光学リフレクトメトリーによって、サーマル・イメージング・カメラで記録され、
さらに、サーマル・イメージングのデジタル的に集約された結果と、経皮的なレーザー・ドップラー・フローメトリーまたは前記3Dスキャナーを使用した光学リフレクトメトリーのいずれかによって取得される結果とに基づいて、前記テストされる皮膚エリアの前記アレルギー反応の全体像が展開され、前記サーマル・イメージング・カメラ(2)からの、前記テストされる皮膚の表面の上の等温線分布の画像は、静止カメラ(1)によって登録される前記テストされる皮膚の同じエリアの可視光画像にデジタル的に適用されることを特徴とする、方法。
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