JP7357931B2 - 分子化学画像内視鏡撮像システム - Google Patents
分子化学画像内視鏡撮像システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7357931B2 JP7357931B2 JP2020545579A JP2020545579A JP7357931B2 JP 7357931 B2 JP7357931 B2 JP 7357931B2 JP 2020545579 A JP2020545579 A JP 2020545579A JP 2020545579 A JP2020545579 A JP 2020545579A JP 7357931 B2 JP7357931 B2 JP 7357931B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analysis
- detector
- image data
- data set
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
- A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
- A61B1/000094—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope extracting biological structures
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00163—Optical arrangements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0607—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements for annular illumination
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0646—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements with illumination filters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
- A61B1/0661—Endoscope light sources
- A61B1/0669—Endoscope light sources at proximal end of an endoscope
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0071—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
- A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
Description
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある(国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む)。
(先行技術文献)
(特許文献)
(特許文献1) 米国特許出願公開第2012/0083678号明細書
(特許文献2) 米国特許出願公開第2016/0213252号明細書
(特許文献3) 米国特許第8,167,794号明細書
(特許文献4) 米国特許第9,041,932号明細書
(特許文献5) 米国特許出願公開第2018/0116494号明細書
(特許文献6) 米国特許第10,779,713号明細書
(特許文献7) 米国特許出願公開第2002/0016533号明細書
(特許文献8) 米国特許出願公開第2013/0176568号明細書
(特許文献9) 米国特許出願公開第2015/0198793号明細書
(特許文献10) 米国特許出願公開第2018/0263475号明細書
(特許文献11) 国際公開第2001/050955号
(特許文献12) 国際公開第2014/074569号
(特許文献13) 国際公開第2019/212472号
(非特許文献)
(非特許文献1) WANG et al."Three-Dimensional Imaging of Ureter with Endoscopic Optical Coherence Tomography," Urology,22 January 2011 (22.01.2011), Vol.77,lss.5,Pgs.1254-1258.
(非特許文献2) International Search Report and Written Opinion for International Application No.PCT/US2018/030155,dated July 9,2018.
ページ(1)
以下の実施形態は試料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、生体試料100が照明源103によって照明および/または励起され得る。一実施形態において、照明源103は、石英タングステンハロゲン光源を有し得る。他の実施形態では、照明源は、メタルハライド光源、発光ダイオード(LED)、一定の波長範囲で放出する均一に選択されたエミッタを有するLEDアレイ、または多様な波長範囲にわたって放出する複数のエミッタを有する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、および/または広帯域照明光源などを有し得る。照明源103は照明光子を生成するものであり、当該照明光子は、照明源103から光ファイバ束104を介して内視鏡102の先端部へ方向付けられる。内視鏡102は、生体試料100と相互作用した光子101を偏光ビームスプリッタ107へ方向付けるよう構成されている。2つの独立して調整可能なコンフォーマルフィルター105a、105bは、偏光ビームスプリッタ107から出現する直交偏光成分をフィルターするために別個の直交ビーム経路に沿って配置される。本開示での使用に好適なコンフォーマルフィルターとしては、2013年1月4日にPriore等により出願され、ケムイメージ社に譲渡された、「コンフォーマルフィルターおよびその使用方法」と題する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他の一実施形態を示す。図2において、照明源103は、光ファイバ束104に沿って内視鏡102を通り、(図2Aに示す)内視鏡102の先端部の一連のファイバ端121で終わる照明光子を生成する。ファイバ端121は照明光子を放出して試料100を照明し、複数の相互作用した光子101を生成する。相互作用した光子は、第1の収集光学系231および第2の収集光学系233によって集光される。第1の収集光学系231は、相互作用した光子101のうち第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「(Multivariate Optical Element:MOE」フィルター237に渡す。この「MOE」フィルターは、相互作用した光子101の前記第1の部分をフィルターして、フィルターされた光子の第1の部分を生成する。当該フィルターされた光子の第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の収集光学系233は、相互作用した光子101のうち第2の部分を収集し、これらの光子を、フィルターされた光子の第2の部分を生成するため第2のMOEフィルター238に渡す。フィルターされた光子の第2の部分は第2の検出器239によって検出される。一実施形態において、第1の検出器239および第2の検出器241はCCD検出器である。他の実施形態では、検出器239および検出器241は、例えば、相補型金属酸化膜半導体、(CMOS)検出器、ヒ化インジウムガリウム(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、テルル化水銀カドミウム(「HgCdTe」)検出器、またはこれらの組み合わせを含むその他の適切な検出器を有し得る。
以下の実施形態は、試料との相互作用の前に照明源信号を変調することを特徴とする。
図3は、フィルター305を透過する照明光子を生成するように構成された照明源103を示す。一実施形態において、フィルター305は本明細書に開示されるようにコンフォーマルフィルターを有する。他の一実施形態では、フィルター305は、液晶チューナブルフィルター("Lquid Crystal Tunable Filter:LCTF」)、または本開示を考慮すれば当業者には明らかなフィルターなどのその他のフィルターを有してもよい。一実施形態において、フィルター305は多重共役フィルターを含み得る。フィルター305は、第1の複数の通過帯域波長(Σλ1)を通過させるようにフィルター構成を切り替え、次に第2の複数の通過帯域波長(Σλ2)を通過させるように当該フィルターを構成するように切り替えられるよう構成された(不図示の)コントローラによって制御される。一実施形態において、コントローラが2つの状態間で切り替わる速度はミリ秒のオーダーである。フィルター305は、各複数の通過帯域波長Σλ1およびΣλ2を光ファイバ束309を介して内視鏡102の先端部に伝送し、そこで、図3Aに示すように、各複数の通過帯域波長はファイバ端321を介して内視鏡102の先端部を出て、試料100を照明し相互作用した光子329を生成する。相互作用した光子329は、内視鏡102の先端部に配置された第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。図示の実施形態の検出器331および335はCCD検出器を有する。しかしながら、本明細書に開示されるようなその他の検出器が用いられてもよい。第1の検出器331は実質的に第1の複数の通過帯域波長のみを検出するように構成され得る。一実施形態において、第1の検出器331は、フィルター305が第1の複数の通過帯域波長を伝送するのと同時に当該第1の複数の通過帯域波長を検出するようにタイミングを合わせる、すなわちオフオンすることができる。同様に、第2の検出器335は実質的に第2の複数の通過帯域波長のみを検出するように構成され得る。一実施形態において、第2の検出器335は、フィルター305が第2の複数の通過帯域波長を伝送するのと同時に第2の複数の通過帯域波長を検出するようにタイミングを合わせる、すなわちオフオンすることができる。他の一実施形態では、第1の複数の通過帯域波長と第2の複数の通過帯域波長間の変調のタイミングシーケンスと、対応する検出器による第1の複数の通過帯域波長と第2の複数の通過帯域波長の検出は、(不図示の)コントローラによって制御することができる。第1の検出器231は第1の複数の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の検出器は第2の複数の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。一実施形態において、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述べるようにさらに分析されてもよい。
図4は照明源変調の他の一実施形態を示す。この実施形態において、照明源103は偏光ビームスプリッタ405へ伝送される光信号を生成し、偏光ビームスプリッタ405は当該光信号を第1の偏光信号および第2の偏光信号に分割する。第1の偏光信号は第1のフィルター409に伝送され、第2の偏光信号は第2のフィルター411に伝送される。一実施形態において、第1のフィルター409および第2のフィルター411はそれぞれ、本明細書で説明するコンフォーマルフィルターを有する。他の一実施形態では、第1のフィルター409および第2のフィルター411はLCTFを有する。一実施形態において、第1のフィルター409および第2のフィルター411はそれぞれ、多共役フィルターを有してもよい。第1のフィルター409は、第1の偏光信号をフィルターし第1の複数の通過帯域波長(multi-passband wavelengths)(Σλ1)を透過するように構成され、第2のフィルター411は第2の偏光信号をフィルターし第2の複数の通過帯域波長(Σλ2)を透過するように構成されている。第1の複数の通過帯域波長および第2の複数の通過帯域波長は、それぞれのフィルター409、411から、第1の光ファイバ束417および第2の光ファイバ束419を介して内視鏡102の先端部に伝送される。一実施形態において、第1の光ファイバ束417および第2の光ファイバ束419は偏光保持型光ファイバ束を有する。
図5は、音響光学チューナブルフィルター(Acousto-Optic Tunable Filter:AOTF)を用いる本開示の実施形態を示す。この実施形態は試料100を照明するための照明光子を生成する照明源103を特徴とする。フィルター507は照明源103から放出された光子をフィルターするように構成されている。一実施形態において、フィルター507はAOTFを有し、この場合、AOTFは単一の通過帯域波長を透過させる。10fpsを超えるサンプリングレートを実現するために、AOTFは標的の通過帯域波長と背景の通過帯域波長間ですばやく切り替えられる。他の一実施形態では、フィルターはAOTF技術に基づくコンフォーマルフィルターを有するものであり、その場合、AOTFが複数の通過帯域波長を同時に伝送する。T1状態とT2状態を切り替えるには、コンフォーマルフィルターAOTFをマイクロ秒の切り替え速度で直列に切り替える。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を用いてもよい。複数の音響光学フィルターを用いる実施形態では、各フィルターは様々な波長に調整することができ、各フィルターは異なる複数の通過帯域波長を同時に伝送する。
図6は、本開示による他の一実施形態を示す。照明源103は照明光子を生成するものであり、当該照明光子は、フィルターホイール605に伝送され、そこでフィルターされてフィルターされた光子を生成する。フィルターホイール605は複数のフィルター要素609を有する。一実施形態において、各フィルター要素605はMOEを有する。本開示の使用に適したMOEは当業者に知られており、また本明細書に記載されている。各フィルター要素609は、異なっていてもよく、異なる通過帯域波長をフィルターし透過するように構成されていてもよい。例えば、フィルター要素609aは特定の種類の組織または解剖学的構造など背景に対応する波長を透過するように構成することができ、また、フィルター要素609bは組織の癌性腫瘍など組織試料の異常に対応する通過帯域波長を透過するように構成することができる。この種の実施形態では、外科医が正常組織を癌性組織から区別するのを支援するために外科処置中にフィルターホイール605を回転させることができる。他の一実施形態では、フィルター要素609は複数の異なる試料を検出するように構成されている。一実施形態において、フィルター要素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ている。
図7は本開示の他の一実施形態を示す。照明源103は照明光子を生成し、当該照明光子は光ファイバ束104を介して内視鏡102の先端部へ、ファイバ端121へ伝達される。照明光子は、ファイバ端121を出て試料100を照明し、試料100から相互作用した光子101を生成する。相互作用した光子101は内視鏡102の先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。一実施形態において、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有する。一実施形態において、検出器705および検出器707は、検出器の各ピクセル上に配置されたファブリーペロー干渉(パターン化されたエタロン)フィルター構成を備える。パターン化されたエタロンフィルター配置および関連する検出器の好適な例は、Ximea Corporationから入手可能である。各ピクセルのフィルターは各ピクセルに対して1若しくはそれ以上の通過帯域波長を透過させるように構成されている。一実施形態において、第1の検出器705は、モザイクスナップショット配置においてパターン化されたエタロンフィルター配置を有する。モザイクスナップショットは1088×2048ピクセルにわたり取得することができる。一実施形態において、モザイクスナップショットは16個の波長帯域を有する4×4モザイクを有する。他の一実施形態では、モザイクスナップショットは11nm間隔で465nm~630nmの試料のスナップショットを有する。他の一実施形態では、モザイクスナップショットは約600nm~1,000nmの波長範囲にわたり25個の帯域を有する5×5モザイクを有してもよい。モザイクスナップショットには、約512×272の帯域あたりの空間解像度と最大2メガピクセルの補間が含まれてもよく、最大170データキューブ/秒を収集し得る。
Claims (37)
- 術中デバイスであって、
撮像システムであって、
複数の照明光子を生成して、生体試料を照明し複数の相互作用した光子を生成するように構成された照明源と、
前記複数の照明光子および前記複数の相互作用した光子の1若しくはそれ以上を受け取り、複数の通過帯域波長の第1のセットを有する第1の光学成分と複数の通過帯域波長の第2のセットを有する第2の光学成分を生成するように構成された光信号変調器であって、前記光信号変調器は、コンフォーマルフィルター、多変量光学素子、パターン化されたエタロンフィルター、音響光学チューナブルフィルター、液晶チューナブルフィルター、多重共役フィルター、および前記第1の光学成分と前記第2の光学成分を生成するためのそれらの組み合わせ、のうちの2若しくはそれ以上を有する、前記光信号変調器と、
前記第1の光学成分および前記第2の光学成分を検出し、前記第1の光学成分に対応する第1の画像データセット(T1)と前記第2の光学成分に対応する第2の画像データセット(T2)を生成するように構成された単体の検出器と、
前記第1の画像データセット(T1)と前記第2の画像データセット(T2)とを分析するように構成されたプロセッサと
を含む撮像システムを有する
術中デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記照明源は、ハロゲン光源、メタルハライド光源、発光ダイオード(LED)、LEDアレイ、パルスLED、パルスLEDアレイ、レーザー、およびパルスレーザーのうちの1若しくはそれ以上を含むものである、デバイス。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記検出器は、CCD検出器、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)検出器、ヒ化インジウムガリウム(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、およびテルル化水銀カドミウム(HgCdTe)検出器の1若しくはそれ以上を有するものである、デバイス。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記プロセッサは、前記第1の画像データセット(T1)および前記第2の画像データセット(T2)の1若しくはそれ以上に光学計算を適用するように構成されている、デバイス。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記プロセッサはさらに、前記第1の画像データセット(T1)または前記第2の画像データセット(T2)のうちの少なくとも1つにデジタル染色を適用するように構成されている、デバイス。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記プロセッサは前記第1の画像データセット(T1)および前記第2の画像データセット(T2)を分析して前記生体試料の構造を区別するように構成されている、デバイス。
- 請求項6に記載のデバイスにおいて、前記構造は尿管と周囲組織とを含むものである、デバイス。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記プロセッサは、多変量曲線分解分析、主成分分析(PCA)、部分的最小二乗判別分析(PLSDA)、k平均クラスタリング分析、バンド標的エントロピー分析、適応部分空間検出器分析、コサイン相関分析、ユークリッド距離分析、部分最小二乗回帰分析、スペクトル混合解像度分析、スペクトル角マッパーメトリック分析、スペクトル情報発散メトリック分析、マハラノビス距離メトリック分析、およびスペクトル非混合分析からなる群から選択される1若しくはそれ以上のケモメトリックス技術を適用することにより、前記第1の画像データセット(T1)および前記第2の画像データセット(T2)を分析するように構成されている、デバイス。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記第1の画像データセット(T1)または前記第2の画像データセット(T2)のうちの少なくとも1つはハイパースペクトル画像を含むものである、デバイス。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記光信号変調器は前記複数の相互作用した光子を受け取るように構成された、パターン化されたエタロンフィルター配置を有するものである、デバイス。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記光信号変調器は前記複数の照明光子を変調するように構成されている、デバイス。
- 請求項11に記載のデバイスにおいて、前記光信号変調器は、二重偏光配置の複数のコンフォーマルフィルターおよび複数の多変量光学素子のうちの1若しくはそれ以上を有するものである、デバイス。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記光信号変調器は複数の相互作用した光子を変調するように構成されている、デバイス。
- 内視鏡装置であって、
管状本体であって、当該管状本体を通るルーメンを有し、基端部と操作可能端部とを有するものである、前記管状本体と、
前記操作可能端部に光学的に結合され生体試料を照明して複数の相互作用した光子を生成するように構成された照明源と、
前記操作可能端部に配置された収集光学系と、
前記収集光学系に光学的に結合され、前記複数の相互作用した光子を受け取り当該複数の相互作用した光子を複数の通過帯域波長の第1のセットを有する第1の光学成分と複数の通過帯域波長の第2のセットを有する第2の光学成分を生成するように構成された光信号変調器であって、前記光信号変調器は、コンフォーマルフィルター、多変量光学素子、パターン化されたエタロンフィルター、音響光学チューナブルフィルター、液晶チューナブルフィルター、多重共役フィルター、および前記複数の相互作用した光子を前記第1の光学成分と前記第2の光学成分に分離するためのそれらの組み合わせのうちの2若しくはそれ以上を有する、前記光信号変調器と、
前記第1の光学成分および前記第2の光学成分をそれぞれ検出し、前記第1の光学成分に対応する第1の画像データセット(T1)と前記第2の光学成分に対応する第2の画像データセット(T2)を生成するように構成された第1の検出器と第2の検出器と、
前記第1の画像データセット(T1)と前記第2の画像データセット(T2)とを分析するように構成されたプロセッサと
を有する内視鏡装置。 - 請求項14に記載の装置において、前記照明源は、ハロゲン光源、メタルハライド光源、発光ダイオード(LED)、LEDアレイ、パルスLED、パルスLEDアレイ、レーザー、およびパルスレーザーのうちの1若しくはそれ以上を含むものである、装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記光信号変調器は、二重偏光配置の複数のコンフォーマルフィルターおよび複数の多変量光学素子のうちの1若しくはそれ以上を有するものである、装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記少なくとも1つの検出器は、CCD検出器、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)検出器、ヒ化インジウムガリウム(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、テルル化水銀カドミウム(HgCdTe)検出器のうちの1若しくはそれ以上を有するものである、装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記プロセッサは、前記第1の画像データセット(T1)および前記第2の画像データセット(T2)のうちの1若しくはそれ以上に光学計算を適用するように構成されている、装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記プロセッサはさらに、前記第1の画像データセット(T1)または前記第2の画像データセット(T2)のうちの少なくとも1つにデジタル染色を適用するように構成されている、装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記プロセッサは、前記第1の画像データセット(T1)および前記第2の画像データセット(T2)を分析して前記生体試料の構造を区別するように構成されている、装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記構造は尿管と周囲組織とを含むものである、装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記プロセッサは、多変量曲線分解分析、主成分分析(PCA)、部分的最小二乗判別分析(PLSDA)、k平均クラスタリング分析、バンド標的エントロピー分析、適応部分空間検出器分析、コサイン相関分析、ユークリッド距離分析、部分最小二乗回帰分析、スペクトル混合解像度分析、スペクトル角マッパーメトリック分析、スペクトル情報発散メトリック分析、マハラノビス距離メトリック分析、およびスペクトル非混合分析からなる群から選択される1若しくはそれ以上のケモメトリックス技術を適用することにより前記第1の画像データセット(T1)および前記第2の画像データセット(T2)を分析するように構成されている、装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記第1の画像データセット(T1)または前記第2の画像データセット(T2)のうちの少なくとも1つはハイパースペクトル画像を含むものである、装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記光信号変調器はパターン化されたエタロンフィルター配置を有するものである、装置。
- 内視鏡装置であって、
管状本体であって、当該管状本体を通るルーメンを有し、基端部と操作可能端部とを有するものである、前記管状本体と、
複数の照明光子を生成するように構成された照明源と、
前記複数の照明光子を受け取り、当該複数の照明光子を複数の通過帯域波長の第1のセットを有する第1の光学成分と複数の通過帯域波長の第2のセットを有する第2の光学成分に分離するように構成された光信号変調器であって、前記光信号変調器は、コンフォーマルフィルター、多変量光学素子、パターン化されたエタロンフィルター、音響光学チューナブルフィルター、液晶チューナブルフィルター、多重共役フィルター、および前記第1の光学成分と前記第2の光学成分を生成するためのそれらの組み合わせ、のうちの2若しくはそれ以上を有する、前記光信号変調器と、
前記ルーメンを通じて前記第1の光学成分および前記第2の光学成分を前記操作可能端部に伝送して生体試料を照明するように構成された光ファイバと、
前記操作可能端部に配置された収集光学系と、
前記第1の光学成分および前記第2の光学成分をそれぞれ検出し、前記第1の光学成分に対応する第1の画像データセット(T1)と前記第2の光学成分に対応する第2の画像データセット(T2)を生成するように構成された第1の検出器と前記管状本体の前記操作可能端部に配置された第2の検出器と、
前記第1の画像データセット(T1)と前記第2の画像データセット(T2)とを分析するように構成されたプロセッサと
を有する内視鏡装置。 - 請求項25に記載の装置において、前記照明源は、ハロゲン光源、メタルハライド光源、発光ダイオード(LED)、LEDアレイ、パルスLED、パルスLEDアレイ、レーザー、およびパルスレーザーのうちの1若しくはそれ以上を含むものである、装置。
- 請求項25に記載の装置において、前記光信号変調器は、二重偏光配置の複数のコンフォーマルフィルターおよび複数の多変量光学素子のうちの1若しくはそれ以上を有するものである、装置。
- 請求項25に記載の装置において、前記少なくとも1つの検出器は、CCD検出器、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)検出器、ヒ化インジウムガリウム(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、およびテルル化水銀カドミウム(HgCdTe)検出器の1若しくはそれ以上を有するものである、装置。
- 請求項25に記載の装置において、前記プロセッサは、前記第1の画像データセット(T1)および前記第2の画像データセット(T2)のうちの1若しくはそれ以上に光学計算を適用するように構成されている、装置。
- 請求項25に記載の装置において、前記プロセッサはさらに、前記第1の画像データセット(T1)または前記第2の画像データセット(T2)のうちの少なくとも1つにデジタル染色を適用するように構成されている、装置。
- 請求項25に記載の装置において、前記プロセッサは前記第1の画像データセット(T1)および前記第2の画像データセット(T2)を分析して前記生体試料の構造を区別するように構成されている、装置。
- 請求項31に記載の装置において、前記構造は尿管と周囲組織とを含むものである、装置。
- 請求項25に記載の装置において、前記プロセッサは、多変量曲線分解分析、主成分分析(PCA)、部分的最小二乗判別分析(PLSDA)、k平均クラスタリング分析、バンド標的エントロピー分析、適応部分空間検出器分析、コサイン相関分析、ユークリッド距離分析、部分最小二乗回帰分析、スペクトル混合解像度分析、スペクトル角マッパーメトリック分析、スペクトル情報発散メトリック分析、マハラノビス距離メトリック分析、およびスペクトル非混合分析からなる群から選択される1若しくはそれ以上のケモメトリックス技術を適用することにより前記第1の画像データセット(T1)および前記第2の画像データセット(T2)を分析するように構成されている、装置。
- 請求項25に記載の装置において、前記第1の画像データセット(T1)または前記第2の画像データセット(T2)のうちの少なくとも1つはハイパースペクトル画像を含むものである、装置。
- 請求項1に記載のデバイスにおいて、前記光信号変調器は、さらに、
組織試料の異常に対応する通過帯域波長を送信するように構成され、前記異常は癌であるものである、デバイス。 - 請求項14に記載の内視鏡装置において、前記光信号変調器は、さらに、
前記生体試料の異常に対応する通過帯域波長を送信するように構成され、前記異常は癌であるものである、内視鏡装置。 - 請求項25に記載の内視鏡装置において、前記光信号変調器は、さらに、
前記生体試料の異常に対応する通過帯域波長を送信するように構成され、前記異常は癌であるものである、内視鏡装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2018/030155 WO2019212472A1 (en) | 2018-04-30 | 2018-04-30 | Molecular chemical imaging endoscopic imaging systems |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021526035A JP2021526035A (ja) | 2021-09-30 |
JP7357931B2 true JP7357931B2 (ja) | 2023-10-10 |
Family
ID=68386485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020545579A Active JP7357931B2 (ja) | 2018-04-30 | 2018-04-30 | 分子化学画像内視鏡撮像システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3787469A4 (ja) |
JP (1) | JP7357931B2 (ja) |
CN (1) | CN112105283A (ja) |
WO (1) | WO2019212472A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210353225A1 (en) * | 2020-05-18 | 2021-11-18 | Chemimage Corporation | Systems and methods for detecting oral cancer using molecular chemical imaging |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003527916A (ja) | 2000-03-28 | 2003-09-24 | ボード・オブ・リージェンツ,ザ・ユニヴァーシティ・オヴ・テキサス・システム | 診断用マルチスペクトルデジタル画像化のための方法および装置 |
US20060139780A1 (en) | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Olympus Corporation | Variable transmittance optical element and imaging optical system including the same arranged at distal end of an endoscope |
JP2006192058A (ja) | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Pentax Corp | 画像処理装置 |
US20120083678A1 (en) | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Chemimage Corporation | System and method for raman chemical analysis of lung cancer with digital staining |
JP2014136116A (ja) | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Terumo Corp | 尿管カテーテル |
JP2014225839A (ja) | 2013-05-17 | 2014-12-04 | 岩崎電気株式会社 | 撮像システム |
JP2016511015A (ja) | 2013-01-30 | 2016-04-14 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | ハイパースペクトルカメラガイドプローブを持つイメージングシステム |
WO2018009670A1 (en) | 2016-07-06 | 2018-01-11 | Chemimage Corporation | Systems and methods for detecting edema |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2643941B2 (ja) * | 1987-06-11 | 1997-08-25 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡用画像処理装置 |
IL115291A0 (en) * | 1994-09-15 | 1995-12-31 | Gabriel Med Inc | Method and apparatus for transillumination of body members |
JP4472794B2 (ja) * | 1997-03-25 | 2010-06-02 | パナソニック電工株式会社 | グルコース濃度の定量装置 |
JP4133319B2 (ja) | 2000-07-14 | 2008-08-13 | ノバダック テクノロジーズ インコーポレイテッド | コンパクトな蛍光内視鏡映像システム |
US7257437B2 (en) * | 2002-07-05 | 2007-08-14 | The Regents Of The University Of California | Autofluorescence detection and imaging of bladder cancer realized through a cystoscope |
US7697975B2 (en) * | 2003-06-03 | 2010-04-13 | British Colombia Cancer Agency | Methods and apparatus for fluorescence imaging using multiple excitation-emission pairs and simultaneous multi-channel image detection |
US20050027166A1 (en) * | 2003-06-17 | 2005-02-03 | Shinya Matsumoto | Endoscope system for fluorescent observation |
WO2009005748A1 (en) | 2007-06-29 | 2009-01-08 | The Trustees Of Columbia University In The City Ofnew York | Optical imaging or spectroscopy systems and methods |
US9041932B2 (en) * | 2012-01-06 | 2015-05-26 | Chemimage Technologies Llc | Conformal filter and method for use thereof |
US8977331B2 (en) * | 2012-12-13 | 2015-03-10 | General Electric Company | Systems and methods for nerve imaging |
US10779713B2 (en) * | 2014-12-09 | 2020-09-22 | Chemimage Corporation | Molecular chemical imaging endoscopic imaging systems |
WO2016125207A1 (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-11 | オリンパス株式会社 | 光ファイバスキャナ及び走査型内視鏡装置 |
-
2018
- 2018-04-30 JP JP2020545579A patent/JP7357931B2/ja active Active
- 2018-04-30 CN CN201880092935.3A patent/CN112105283A/zh active Pending
- 2018-04-30 WO PCT/US2018/030155 patent/WO2019212472A1/en unknown
- 2018-04-30 EP EP18917268.7A patent/EP3787469A4/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003527916A (ja) | 2000-03-28 | 2003-09-24 | ボード・オブ・リージェンツ,ザ・ユニヴァーシティ・オヴ・テキサス・システム | 診断用マルチスペクトルデジタル画像化のための方法および装置 |
US20060139780A1 (en) | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Olympus Corporation | Variable transmittance optical element and imaging optical system including the same arranged at distal end of an endoscope |
JP2006178320A (ja) | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Olympus Corp | 分光透過率可変素子、及び分光透過率可変素子を備えた内視鏡装置 |
JP2006192058A (ja) | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Pentax Corp | 画像処理装置 |
US20120083678A1 (en) | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Chemimage Corporation | System and method for raman chemical analysis of lung cancer with digital staining |
JP2014136116A (ja) | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Terumo Corp | 尿管カテーテル |
JP2016511015A (ja) | 2013-01-30 | 2016-04-14 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | ハイパースペクトルカメラガイドプローブを持つイメージングシステム |
JP2014225839A (ja) | 2013-05-17 | 2014-12-04 | 岩崎電気株式会社 | 撮像システム |
WO2018009670A1 (en) | 2016-07-06 | 2018-01-11 | Chemimage Corporation | Systems and methods for detecting edema |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3787469A4 (en) | 2021-11-10 |
JP2021526035A (ja) | 2021-09-30 |
CN112105283A (zh) | 2020-12-18 |
EP3787469A1 (en) | 2021-03-10 |
WO2019212472A1 (en) | 2019-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210068639A1 (en) | Molecular chemical imaging endoscopic imaging systems | |
US11229400B2 (en) | Discrimination of calculi and tissues with molecular chemical imaging | |
US6937885B1 (en) | Multispectral/hyperspectral medical instrument | |
US7697975B2 (en) | Methods and apparatus for fluorescence imaging using multiple excitation-emission pairs and simultaneous multi-channel image detection | |
JP4749805B2 (ja) | ラマン散乱光観測装置 | |
JP2011036695A (ja) | マルチスペクトル/ハイパースペクトルの医療用計器 | |
US20230239583A1 (en) | Method and system for joint demosaicking and spectral signature estimation | |
JP7357931B2 (ja) | 分子化学画像内視鏡撮像システム | |
RU2526929C2 (ru) | Оптическое исследовательское устройство, выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичного помещения в мутную среду | |
AU2017346249B2 (en) | Multi-wavelength endoscopic system and image processing method using same | |
US20210353225A1 (en) | Systems and methods for detecting oral cancer using molecular chemical imaging | |
WO2017215031A1 (zh) | 一种高分子医学内窥镜 | |
US20190090726A1 (en) | Optical device using liquid crystal tunable wavelength filter | |
RU2716680C1 (ru) | Многоволновая эндоскопическая система и способ обработки изображений с её использованием | |
Fawzy et al. | Spectral imaging technology-A review on skin and endoscopy applications | |
JP6752116B2 (ja) | 内視鏡装置及び生体内部器官観察方法 | |
Smith et al. | Molecular Chemical Imaging of Critical Anatomical Structures in vivo | |
JP2022527642A (ja) | 狭帯域光観察を利用する医療機器 | |
Luthman et al. | A Multispectral Endoscope Based on SRDAs | |
JP2021010404A (ja) | 観察装置、観察方法及び内視鏡装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210402 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210402 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220308 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220607 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220805 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220908 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221220 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230320 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230522 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230822 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230920 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7357931 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |