【手続補正書】
【提出日】令和3年6月18日(2021.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照ビームを伝送する参照アームと、サンプルビームを伝送するサンプルアームとを含む干渉計と、
前記サンプルアームに光ファイバを介して光学的に接続され、かつ、体腔に挿入されて、前記体腔及び前記体腔内に含まれる流体に前記サンプルビームの光を照射するように構成されるプローブと、
前記参照アーム及び前記プローブと光学的に通信する第１の検出器であり、前記体腔から反射された前記サンプルビームの光と前記参照ビームの光とを検出して、干渉信号を生成するように構成される第１の検出器と、
前記プローブと光学的に通信し、かつ、前記体腔及び前記体腔内に含まれる前記流体によって後方散乱された光を検出して、後方散乱強度信号を生成するように構成される第２の検出器と、
前記第１の検出器及び前記第２の検出器に動作可能に接続されたプロセッサと、
を備える光干渉断層撮影（ＯＣＴ）イメージングシステムであって、
前記プロセッサは、前記後方散乱強度信号に基づいてトリガ信号を生成し、前記干渉信号に基づいて前記体腔のＯＣＴ画像を生成するように構成され、
前記プロセッサは、前記後方散乱強度信号と閾値との比較に基づいて、前記体腔を通る前記プローブのプルバックを自動的に開始し、前記体腔の前記ＯＣＴ画像の記録を自動的に開始する、
ＯＣＴイメージングシステム。
【請求項２】
前記閾値は、前記後方散乱強度信号の強度レベルに対応し、前記後方散乱強度信号は、前記プローブの遠位端と前記体腔の内壁との間の作動距離の、前記作動距離が増大するほど、前記体腔に含まれる前記流体に存在する光散乱体の濃度に従って前記強度レベルが減少するような関数として計算され、
前記プロセッサは、更に、
前記プローブの前記遠位端の周りの前記光散乱体の除去を示す除去状態を決定し、
前記後方散乱強度信号を前記閾値と比較し、
前記後方散乱強度信号の強度レベルが最大強度レベルの少なくとも７５％まで低下した時点を決定するように構成される、
請求項１に記載のＯＣＴイメージングシステム。
【請求項３】
前記プローブに動作可能に接続された患者インタフェースユニット（ＰＩＵ）を更に備え、
前記ＰＩＵは、カテーテルコネクタと、回転モータ及び並進ステージを有する光ファイバロータリジョイント（ＦＯＲＪ）とを含み、
前記プローブは、保護シースに配置されたダブルクラッドファイバ及びコイルを有するカテーテルを含み、
前記ＰＩＵの前記カテーテルコネクタは前記カテーテルに接続され、
前記ＦＯＲＪは、前記カテーテル内で前記ダブルクラッドファイバを回転させながら、前記サンプルアームと前記カテーテルとの間で光信号の不断伝送を提供するように構成される、
請求項１又は請求項２に記載のＯＣＴイメージングシステム。
【請求項４】
前記ＦＯＲＪは、前記サンプルアームと前記カテーテルとの間の光信号の不断伝送を提供するように構成された自由空間光ビームカプラを含み、
前記プローブを前記サンプルアームに接続する前記光ファイバは、前記サンプルアームを前記ＰＩＵに接続するダブルクラッドファイバであり、
前記ＦＯＲＪは、前記サンプルアームを前記ＰＩＵに接続する前記ダブルクラッドファイバを回転させずに、前記カテーテル内の前記ダブルクラッドファイバを回転させながら、前記サンプルアームと前記カテーテルとの間で光信号の不断伝送を提供するように構成される、
請求項３に記載のＯＣＴイメージングシステム。
【請求項５】
前記プローブは、前記体腔及び前記体腔内に含まれる前記流体に、前記ダブルクラッドファイバのコアを通して伝送された前記サンプルビームの光を照射し、
前記プローブは、前記ダブルクラッドファイバのクラッディングを通して、前記体腔及び前記体腔に含まれる前記流体によって後方散乱された光を集光し、
前記第２の検出器は、前記ダブルクラッドファイバの前記クラッディングを通して伝送された前記後方散乱された光を検出する、
請求項３又は請求項４に記載のＯＣＴイメージングシステム。
【請求項６】
前記プローブは、前記ＦＯＲＪが前記カテーテル内の前記ダブルクラッドファイバを回転及び並進させる間に、前記体腔の内壁をヘリカル経路でスキャンし、前記ダブルクラッドファイバを通して、前記体腔の前記内壁から後方散乱された光を集光する、
請求項３、請求項４又は請求項５のいずれか一項に記載のＯＣＴイメージングシステム。
【請求項７】
前記サンプルアーム及び前記参照アームと光学的に通信する第１の光源であり、前記体腔に照射するのに適した波長の光を発するように構成される第１の光源を更に備え、
前記プローブは、前記体腔及び前記体腔内に含まれる前記流体に、前記第１の光源から発せられた前記光を照射する、
請求項１、請求項２、請求項４又は請求項６のいずれか一項に記載のＯＣＴイメージングシステム。
【請求項８】
前記体腔及び前記体腔内に含まれる前記流体に、前記体腔内に含まれる前記流体に添加された蛍光バイオマーカから自家蛍光を発生させるのに適した波長をもつ励起光を照射するように構成される第２の光源と、
前記体腔内に含まれる前記流体に添加された前記蛍光バイオマーカから集光された蛍光を検出するように構成された第３の検出器と、
を更に備え、
前記プロセッサは、前記後方散乱強度信号と前記閾値との前記比較の結果に基づいて、前記体腔の蛍光画像の記録を自動的に開始するように更に構成される、
請求項７に記載のＯＣＴイメージングシステム。
【請求項９】
前記第１の光源は、約１３００ｎｍの中心波長を有する光を発する低コヒーレンス光源であり、前記第２の光源は、約６３３ｎｍの波長を有する励起光を発し、
前記第３の検出器は、約６３３〜８００ｎｍの広帯域波長を有する蛍光を検出するように構成される、
請求項８に記載のＯＣＴイメージングシステム。
【請求項１０】
光干渉断層撮影（ＯＣＴ）システムの制御方法であって、
プローブにより、体腔及び前記体腔内に含まれる流体にサンプルビームの光を照射することであって、前記プローブは、前記ＯＣＴシステムの干渉計に光学的に接続されている、照射することと、
第１の検出器を用いて、前記体腔から反射された前記サンプルビームの光と参照ビームの光とを検出して、干渉信号を生成することと、
第２の検出器を用いて、前記体腔及び前記体腔に含まれる前記流体によって後方散乱された光を検出して、後方散乱強度信号を生成することと、
プロセッサを用いて、前記後方散乱強度信号を処理してトリガ信号を生成し、前記干渉信号を処理して前記体腔のＯＣＴ画像を生成することと、
を含み、
前記プロセッサは、前記後方散乱強度信号と閾値との比較に基づいて、前記体腔を通る前記プローブのプルバックを自動的に開始し、前記体腔の前記ＯＣＴ画像の記録を自動的に開始する、
制御方法。
【請求項１１】
前記閾値に達したかどうかを決定することであって、前記閾値は、前記後方散乱強度信号の強度レベルに対応し、前記後方散乱強度信号は、前記プローブの遠位端と前記体腔の内壁との間の作動距離の、前記作動距離が増大するほど、前記体腔に含まれる前記流体に存在する光散乱体の濃度に従って前記強度レベルが減少するような関数として計算される、決定することと、
前記プローブの前記遠位端の周りの前記光散乱体の除去を示す除去状態を決定することと、
前記後方散乱強度信号を前記閾値と比較することと、
前記後方散乱強度信号の前記強度レベルが最大強度レベルの少なくとも７５％まで低下した時点を決定することと、
を更に含む、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記体腔及び前記体腔内に含まれる前記流体に、前記体腔内に含まれる前記流体に添加された蛍光バイオマーカから自家蛍光を発生させるのに適した波長をもつ励起光を照射することと、
前記体腔内に含まれる前記流体に添加された前記蛍光バイオマーカから集光された蛍光を、第３の検出器によって検出することと、
検出された前記蛍光を処理して、前記閾値に達している前記後方散乱強度信号に基づいて、前記体腔の蛍光画像の記録を自動的に開始することと、
を更に含む、請求項１０又は請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
参照ビームを伝送する参照アームと、サンプルビームを伝送するサンプルアームとを含む干渉計と、
前記サンプルアームに配置されたカテーテルであって、前記カテーテルはダブルクラッドファイバ（ＤＣＦ）を有し、前記ＤＣＦは、前記ＤＣＦのコアを通して第１の波長の光と第２の波長の光を伝送するように構成され、前記カテーテルは、管状サンプルに挿入され、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光をその遠位端からサンプル表面に向けるように構成され、かつ、前記ＤＣＦの前記コアを通して、前記サンプルの異なる深さから反射された前記第１の波長の光を集光し、前記ＤＣＦのクラッディングを通して、前記サンプル表面から反射された前記第１の波長の後方散乱光と、前記第２の波長の光による照射に応えて前記サンプル表面から発せられた蛍光とを集光するように構成される、カテーテルと、
前記参照ビームの検出光と、前記サンプルの異なる深さから反射され前記ＤＣＦの前記コアを通して集光された第１の波長の検出光とに基づいて、干渉信号を生成するように構成される第１の検出器と、
前記カテーテルの近位端に接続され、かつ、前記ＤＣＦの前記クラッディングを通して集光された前記後方散乱光を検出し、前記カテーテルと前記サンプルの表面との間の距離の関数として後方散乱強度信号を出力するように構成される第２の検出器と、
前記ＤＣＦの前記クラッディングを介して前記サンプルから集光された前記蛍光を検出するように構成される第３の検出器と、
前記後方散乱強度信号を閾値と比較し、トリガ信号を生成するように構成され、かつ、前記干渉信号に基づいて体腔のＯＣＴ画像を生成し、集光された前記蛍光に基づいて蛍光画像を生成するように構成されるプロセッサと、
を備え、
前記後方散乱強度信号と前記閾値との比較の結果に基づいて、前記プロセッサは、前記カテーテルのプルバック動作をトリガし、前記ＯＣＴ画像の記録を自動的に開始し、前記カテーテルを、ＯＣＴイメージング中にのみ蛍光画像が生成されるように前記第２の波長の光を前記サンプルに照射するように制御する、
装置。
【請求項１４】
前記カテーテルの近位端に動作可能に接続された患者インタフェースユニット（ＰＩＵ）を更に備え、
前記ＰＩＵは、光ファイバロータリジョイント（ＦＯＲＪ）、回転モータ及び並進ステージを含み、
前記ＦＯＲＪは、前記プルバック動作中に前記カテーテル内の前記ＤＣＦを回転させながら、１つ以上の光源から前記カテーテルへの前記サンプルビームの光の不断伝送と、前記第１の検出器、前記第２の検出器及び前記第３の検出器への集光された光の伝送とを提供するように構成される、
請求項１３に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
具体的には、光源１１０からの光は、スプリッタ１０２によってサンプルビームと参照ビームとに分割され、それらは、それぞれの光ファイバを介してそれぞれサンプルアームと参照アームに送られる。サンプルアームでは、サンプルビームはサーキュレータ１０５に入り、シングルモード（ＳＭ）ファイバ１０６を介してダブルクラッドファイバカプラ（ＤＣＦＣ）１０８に進み、ダブルクラッドファイバ１０７を介してＯＣＴプローブ１６０に送られる。ＯＣＴプローブ１６０では、ＰＩＵ１５０は、サンプル１７０を走査方式で照射するようにサンプルビームを制御する。サンプル１７０によって反射及び／又は散乱されたサンプルビームの光は、カテーテル１６０の遠位端に配置された光学系によって集光され、集光された光は、ＰＩＵ１５０を通してＤＣＦＣ１０８に送り返される。ＤＣＦＣ１０８は、ＳＭファイバ１０６を介してサーキュレータ１０５に向かってサンプルビームの一部を結合し、サーキュレータ１０５は、当該サンプルビームの一部をコンバイナ１０４に誘導する。更に、ＤＣＦＣ１０８は、マルチモードファイバ１０９を介して、サンプルビームの別の部分を検出器１２２（第２の検出器）に結合する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
＜クラッディングモードを用いたトリガ＞
本開示によれば、血管内イメージングにおいて、血液がカテーテルの周囲を囲んでいるとき、血液細胞からの後方散乱は、第２の検出器１２２によって高強度信号として検出される。次に、造影剤、生理食塩水及び／又はデキストラン等のフラッシング媒体によって血液細胞が除去されたとき、第２の検出器１２２によって受信される信号は徐々に低下する。これは、フラッシング媒体が比較的透明であることが理由であり、また、カテーテルの遠位端を囲む散乱媒体（赤血球）の欠乏が原因で後方散乱が少ないことが理由である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
システムインタフェース６０４はまた、光源１１０、検出器１２１〜１２２、データ取得電子機器ＤＡＱ１（１３１）及びＤＡＱ（１３２）、並びに患者インタフェースユニット（ＰＩＵ）１５０のうちの１つ以上のための通信インタフェース（電子接続部）を提供する。ユーザインタフェース６０３及びシステムインタフェース６０４の機能は、記憶装置９０２に記録されたコンピュータ実行可能命令（例えば１つ以上のプログラム）によって、少なくとも部分的に実現されてよい。更に、コンピュータ１９０は、１つ以上の追加のデバイス、例えば、通信インタフェース又はネットワークインタフェースや、光源１１０、検出器１２１〜１２２、ミラー１４０及びＰＩＵ１５０のうちの１つ以上を制御するための回路インタフェース（例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ：ＦＰＧＡ）等のコンポーネントを備えてよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
コンピュータ１９０が検出器１２２（ＤＥＴ２）によってトリガ信号を検出すると、第２の光源８１０がＯＮになり、プルバック及びＯＣＴ記録の動作が自動的に開始する。このように、ＯＣＴイメージングシステム８００と蛍光サブシステムを含むマルチモダリティシステムは、ＯＣＴ記録中にのみ励起光でサンプルを照明することができる。蛍光は一般に、光退色効果が原因で、照明時間とともに減衰する。したがって、実際のＯＣＴ測定及びＯＣＴ画像の記録の間にのみ、サンプル１７０を励起光で照明することが望ましい。その目的で、トリガ信号に基づいて、光源８１０のドライバ及び／又はコントローラ、並びに／又は、光源８１０とカテーテルの間のどこかにあるシャッターとともに、第２の光源８１０の制御が用いられる。図８のシステムは、３Ｄ  ＯＣＴと近赤外蛍光イメージング（ＮＩＲＦ）血管内イメージングを同時に実行して、生物学的マーカの蛍光色素反応を分析しながら、血管壁の物理的状態を同時に視覚化するために、有利に使用することができる。このように、トリガ信号を用いて、より簡単にＯＣＴ画像と蛍光画像を互いに相互登録することもできる。