【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年9月21日(2011.9.21)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又はそれ以上の光源と、
前記光源からの光を試験基質へ照射し、前記試験基質による反射光を伝送するように形成された光移動体と、
前記光移動体と光学的に通信可能な状態にあり、反射回避画像処理モジュール及び反射分光光度法画像処理モジュール及び蛍光画像処理モジュールの少なくとも１つを有する分析セクションと、
を備えており、
前記光移動体は、前記光源からの光を案内するために形成された１つ又はそれ以上の照明経路と、反射光を移動するために形成された画像経路とを有し、前記画像経路は１つ又はそれ以上の照明経路から光学的に分離されており、
更に、前記１つ又はそれ以上の光源は、表面反射を減少または除去するために、前記試験基質の近傍の前記光移動体の末端部に設置された照射光源を備えていることを特徴とする基質の反射を画像処理するシステム。
【請求項２】
前記光移動体の前記試験基質の近傍の前記末端部に取り外し自在に取着された使い捨ての光学的に透明な蓋部材を有しており、
前記蓋部材は、照明領域と、画像を得るために利用される起伏部と、を有しており、
前記照明領域は前記光源の近傍に設置され、前記画像を得るために利用される起伏部が前記画像経路の近傍に設置されており、
前記画像を得るために利用される起伏部から光学的に前記照明領域を分割させる少なくとも１つの分離面を備えており、
前記少なくとも１つの分離面は、前記光源からの光が、最初に基質に関与することなく、照明経路に直接侵入することを防止するよう形成された反射箔を有することを特徴とする請求項１記載の基質の反射を画像処理するシステム。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】基質の反射の画像処理のためのシステム及び方法
【技術分野】
【０００１】
本出願は、試験基質の反射を分析する様々な画像処理のためのシステムに関する。
（関連出願の相互参照）
【０００２】
本発明は、発明者としてキャンインス（Can Ince)の名前が記載されている２００３年１０月３日に出願された米国仮出願番号６０／５０８３４７号の内容全体の言及に対して優先権を主張し、及びこれに記載されている。本発明は、さらに発明者としてキャンインス（Can Ince)の名前が記載されている２００４年３月２９日に出願されている米国仮出願番号６０／５５７７９２号の内容全体の言及に対して優先権を主張し、及びこれに記載されている。
【背景技術】
【０００３】
現在、内科医は、患者の血行動態（hemodynamic)の状態を評価しモニターするとき、一般的に多くの組織（例えば、微小循環）の血行動態パラメーターをモニターする。例えば、血流と血圧は常にモニターされる。加えて、血液サンプルが、循環する血液の酸素運搬量だけでなく赤血球の酸素化も判断するために、患者から採血されるかもしれない。更に、生検が器官系の組織細胞(例えば、組織細胞の酸素化及び生存)の機能状態を判定するのに要求されるかもしれない。
【０００４】
こうしたマクロの血行動態（macrohemodynamic）パラメーターのモニタリングは、いくつかの健康状態の診断及びモニタリングで成功が証明されたが、一方でいくつかの欠点が確認された。例えば、マクロ循環パラメーターの検査は、患者の微小循環(microcirculation)（すなわち、２５０ミクロン未満の血管の血行動態及び組織）の特性に関する情報をほとんど又は全く提供しない。現在の研究は、大多数の疾病状態に内在する微小循環レベルでの障害が、マクロ循環をモニターすることでは発見できないことを明らかにした。微小循環のモニタリングを通して明らかな疾病又は他の合併症は、発見されず、治療されていないかもしれない。
【０００５】
例えば、人間の器官の微小循環に対する進歩した観察は、患者の敗血症性、血液量減少性、心臓性及び血管閉塞性のショック等のショック状態を評価し、及びショック状態を治すことを目的とする蘇生治療の指標として非常に有用であると考えられる。特に、微小循環の自発的な回復は、重要な蘇生方法の要素である可能性が見出されてきた。加えて、微小循環の進歩した臨床観察は、腫瘍及び心血管系疾患といった病理の著しい循環異常の観察に有用である。
【０００６】
微小循環機能を完全にモニターすること、これは２５０マイクロメーターより細い血管の組織及び血流である。血流の測定に加えて、血球が微小循環に酸素を運搬することに成功しているかどうか、及び周囲の組織細胞に酸素を運搬するのに成功しているかどうかを測定し、診断することは重要である。特に重要なのは、およそ５〜１０マイクロメーターの間にある毛細血管の血流の評価である。なぜなら、酸素が呼吸と生存のために赤血球によって器官の組織細胞に運搬されるのはこのレベルであるからである。従って、微小循環の機能状態をモニタリングすることは、適切な酸素量を組織細胞に運搬する心臓血管のシステムに対する究極の効果及び機能をモニターすることとみなすことができる。
【０００７】
例えば、微小循環特性の進歩した総合的な画像化は、ショック患者の蘇生中の治療の有効性を観察し及び評価するのに有用であると考えられる。従って、微小循環レベルでの血流と酸素利用度（oxygen availability)の両方の正確な評価は、蘇生の指標となる臨床ツールを提供することになるだろう。微小循環をモニターする総合的な方法は、一般的に治療の周術期の微小循環の機能状態を評価しモニタリングする進歩した臨床診断ツールを提供することができる。
【０００８】
今日まで、上記した利点を提供するために、微小循環の総合的なモニタリングに限界があった。具体的には、いくつかの要因が総合的に微小循環の酸素運搬変数（oxygen transport variables）を評価する可能性を制限していた。例えば、微小循環の表面に接触する装置は、加えられた圧力で血流を妨げることによって、微小循環内の様々な種類の微小血管の血流に関する定量的な情報を獲得する能力を妨げる。更に、微小循環を画像化する現在の装置及び技術は、微小循環での酸素利用度又は組織細胞の酸素化の適性に関する必要な付加情報を提供しない。この情報は、微小循環の機能状態、特に組織細胞へ適性な酸素を運搬する機能を評価するのにとても有用となりうる。従って、こうしたパラメーターを含む微小循環のより効果的でより総合的な臨床観察のための進歩したシステム及び方法が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここに開示したシステム及び方法は、光学的分光法の複数の方法の提供及び微小循環に影響を及ぼさない方法を使用した画像処理によって、微小循環に関する総合的な情報を提供する。１つの特徴は、本システムは様々な画像処理方式で組織からの光の反射を回避する。この反射回避は、明視野又は暗視野画像化法（light or dark field imaging)の直交偏波又は交差偏波のような反射フィルタリングによって、又は例えば入射光と反射光が同じ経路を辿らなくてもよい、サイドストリーム暗視野画像化法（sidestream dark field imaging)によって提供することができる。
【００１０】
微小循環で流動細胞（flowing cells)を画像化するために、光を基質である器官の表面へ向けて照射しなければならない、そのとき拡大鏡を使用してもよい。赤血球内のヘモグロビン（以下「Ｈｂ」という。）の吸光特性のため、光の特定の波長（例えば、グリーンの光）が、対比させる赤血球のより優れた観察のために使用されうる。しかしながら、基質からの表面反射は、内側の微小循環組織及びそこにある流動血球の視覚化を妨げる可能性がある。様々な方法によるこうした表面反射を除去するフィルタリングによって、流動細胞の画像の測定による器官表面内側にある微小循環の血流の視覚化を可能にする。反射フィルタリングは、当業者に既知である多くの技術によって実現できる。ここに開示されたシステム及び方法はいくつかのこうした既知の技術を利用してもよいが、いくつかの新しいシステム及び方法もまた開示されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
いくつかの実施例では、本システム及び方法は、反射フィルタリングの既知の技術を反射回避に利用する。例えば、１）ＯＰＳ画像処理、これは照射光及び反射光が同じ光ガイドを通る。又は、２）メインストリーム暗視野画像化法（Mainstream Dark Field imaging)、これは照射光と反射光が同じ光ガイドを通るが、周囲の光は直射光を通じて得られる。例えば、中央を通過する光の移動を妨害する照明経路内の４５°傾けられた鏡に設けられた孔又は設計されたレンズ、及び／又は中央を通過する光の移動をほとんど許容しないレンズが同様の効果を得るため、光の経路に設置される。
【００１２】
他の実施例では、反射フィルタリングに代わる新規の反射回避の方法が開示されている。ここにサイドストリーム暗視野画像化法（以下「ＳＤＦ」という）として言及されている新規のアプローチは、入射光と反射光が同じ光の経路を辿らないことによって反射回避を実現するため、光ガイドの先端にある外部の直射光を利用する。この画像化の方式は、手持ち式の顕微鏡と組み合わせて提供してもよい。ＳＤＦ画像化の特徴は、照射光と反射光が２つの独立した経路を経由して移動することである。この方式では、光を組織上に直接照射することができ、２つの経路間を越えて交差する光がなく、観察はその近傍でなされる。照射光源は一般的に組織上に置かれるか又は組織の近くに置かれる。従って、反射光の散乱は、交差した光のほとんどが組織表面の下側にあるので、画像の外側に存在する。今日まで、メインストリーム暗視野画像化法は、コントラストを改善し、表面の反射率を低下させる方法として記述されてきたが、それは、一般的に同じ経路に入射し反射する照射光と反射光の経路を利用している。過去においては、ＳＤＦ照射は、落射照明（epi-illumination）を改善するため、リングイルミネーション（ring illumination)によって実施されてきた。しかしながら、基質の一部分を照射し、微小循環及びその流動細胞の他の部分画像を観察して真の暗視野照射を得ることは、利用されていなかったと考えられる。ＳＤＦ画像化は、その他の画像化の方式より優れる特徴を有していると考えられる。
【００１３】
前記の反射回避画像処理システム、ＯＰＳ、メインストリーム暗視野照射法又はＳＤＦ照射のいずれかの利用は、微小循環の機能状態の総合評価を可能とするために使用されうる。これは微小循環の大きな血管だけでなく毛細血管の赤血球の流動の定量測定を可能にする画像内の流動細胞を分析することで実現される。この測定は心血管系疾患及び機能障害の指標となる本当に検知可能な測定法を意味すると考えられている。例えば、レーザードップラー（Laser Doppler)測定は、循環の未確認の部分における流動粒子全体の流れを提供するが、こうした最も細い毛細血管の細胞の血流を測定するための特殊性を有していない。
【００１４】
光学的に拡大する手段と共に反射回避する中で、ここで開示されたシステム及び方法は、微小循環の機能状態（例えば、血流／酸素化）の優れた測定方法を提供する。血流の測定と並んで機能的な毛細血管の密度、微小血管の形態といった微小循環の形態的特性が反射回避画像処理法を使用して測定できる。毛細血管の均質な血流は、微小循環の通常の機能の前提条件であり、異常な血流又は毛細血管の減退した血流は、心血管系疾患及び心不全の早期に感知可能な指標となると考えられる。
【００１５】
そこで、本出願は、試験基質の反射を分析する様々な画像システムに関する。ここに開示された画像処理システムは様々な基質の反射特性の分析に使用することが可能であり、組織サンプルの微小循環を非侵襲的に画像化するために特に適したものである。
【００１６】
１つの実施例では、本発明は、基質の反射を画像処理するシステムを開示しており、光源、光源からの光を試験基質に照射し、試験基質によって反射され、散乱された光を移動するように形成された光移動体、直交偏波スペクトル画像処理モジュール（orthogonal polarization spectral imaging module）又は反射回避画像処理システムを有する光移動体と光学的な通信内にある分析セクション、及び少なくとも１つの反射分光光度法画像処理モジュール(reflectance spectrophotometry module)及び蛍光画像処理モジュール(fluorescence imaging module) を含む。
【００１７】
別の実施例では、本発明は直交偏波画像処理システムを開示しており、白色光を発光するよう形成された光源、白色光を偏光する第１偏光子、偏光された光を試験基質へ移動して試験基質からの光を反射する光移動体、試験基質によって反射され、散乱した光を濾波する第２偏光子、反射光を濾波するための少なくとも１つの波長フィルターを含むフィルターバンク、及び光移動体と光学的な通信内で、かつ反射光を画像化するよう形成された画像キャプチャー装置を含む。
【００１８】
さらに別の実施例では、本発明は基質の反射を画像処理する方法を開示しており、基質に光を照射し、試験基質による反射光の１部を反射分光光度計へ移動させ、反射分光光度計を用いて試験基質のスペクトル特性に基づき試験基質内のヘモグロビンの濃度を測定し、試験基質による反射光の一部を直交偏波スペクトル画像処理モジュールに移動させ、直交偏波スペクトル画像処理モジュールを用いて試験基質内の血管を通る血流を測定すること、を含む。
【００１９】
１つの実施例では、本発明は人間の器官表面の微小循環の明瞭な画像を提供するため、光ガイドの先端に暗視野画像化を適用する新規な方法を開示する。これは、セパレーターと組み合わせて光ガイドの先端周囲の発光ダイオード（ＬＥＤ）を設置することによって実現される。これによって照射光が表面反射によって直接反射光ガイドに侵入することなく、基質内部の内部組織を通る。この反射回避の方式は、我々がサイドストリーム暗視野法又はＳＤＦ画像化法と呼んでいる暗視野画像化法の方式であり、非常に明瞭な微小循環の画像を提供する。
【００２０】
いくつかの実施例では、反射回避画像処理は、血流パターンに影響を与えない装置内で、不均質な血流の指針だけでなく、微小循環の血流の指針を得るのに使用される。これは、例えば、長焦点距離の使用、先端部で吸引による装置と基質の固定又は組織と発光チップの間のスペーサーの使用といった、非接触方法によって実現することができる。
【００２１】
１つの同様な実施例では、新規でキャッスルタイプのスペーサーが試験基質からの間隔を設け、基質に先端の圧力を与えるのを避けるために利用される。他の実施例では、ニードルカメラが暗視野照明装置を提供するスペーサーとともに使用される。さらに別の実施例では、吸引装置が反射回避画像処理技術に使用される。
【００２２】
他の実施例では、間隙スペーサーが信頼性の高い毛細血管の血流測定の実現のため使用される。これによって、画像ガイドの先端の圧力で微小循環の流動を妨げるのを防止する。さらに他の実施例では、反射回避画像処理は、液体、薬、気体が灌流される空間と組み合わせて使用される。
【００２３】
１つの実施例では、使い捨てのチップが装置の末端に取着され、解放機構で除去することによって、使い捨てチップに触れることなく廃棄できる。
【００２４】
本発明の反射回避の利用は、微小循環の血行動態及び機能形態を観察する進歩した方法を提供する。画像分析は様々な臨床状況に有用な複数の臨床パラメーターを提供できる。本方法及び装置は、観察されている視野ごとに示される流動する微小血管の数量である機能的な毛細血管の測定としての血流指標の提供に役立つであろう。他のパラメーターは、微小血管の流動、ねじれ及び血管の機能的な形態、血管の直径の分布、白血球の動態、異常な赤血球の動態（微小血管の現在の血液凝固、血泥又は凝着）の分布及び不均質さを含む。
【００２５】
微小循環の機能状態の総合的な評価のために、単なる血流情報以上の情報を有することが望まれる。反射分光分析法によって提供可能なＨｂに結合した酸素量についての情報、例えば使い捨てのＣＯ２感知螢光消光色素を使用し、その内部のＣＯ２を感知して組織ＣＯ２を測定することで得られる、組織細胞が十分な酸素量を得ているか否かに関する情報を有することがまた有用であろう。このとき光ガイドが、光のパルスを用いて色素を活性化させるために使用することができ、ＣＯ２依存の蛍光寿命の消光を測定する測定装置が、測定結果を提供するであろう。また、蛍光画像処理を経たＮＡＤＨによってミトコンドリアのエネルギー状態を知ることができる。情報は、微小循環内の赤血球の動きがあるかどうか、赤血球が酸素を運搬しているかどうか（すなわち、Ｈｂ飽和度）、及び組織細胞が十分な酸素を得ているかどうか（組織ＣＯ２測定及び／又はＮＡＤＨ螢光画像処理）について知ることができる。
【００２６】
いくつかの実施例では、反射回避と組み合わされた反射分光光度法は、酸素利用度の適性評価に使用される。これは微小循環での酸素移動の評価を提供しうる。いくつかの実施例では、これは完全に反射された光のスペクトラム（例えば、４００〜７００ｎｍ）の分析によって得られる。他の実施例では、色彩を検知可能な画像処理装置の個別の波長出力を分析することによって実現される。微小循環のＨｂ飽和度、微小循環のＨｂ濃度及び微小循環のヘマトクリットは全て測定できる。
【００２７】
いくつかの実施例では、ＳＤＦ画像化技術は、画像が標準化されランベルト・ベールの式が適用される異なる波長のＬＥＤの使用と組み合わされる。
【００２８】
いくつかの実施例では、ＮＡＤＨによって蛍光画像処理は必要なミトコンドリアの酸素に適性量の測定に使用される。これは組織細胞の代謝失調を評価に使用される。
【００２９】
いくつかの実施例においては、蛍光分光法が内因性分子、レポーター遺伝子、外部の指示薬色素を使用して組織細胞診断のために使用される。適切なフィルターを用いて、アポトーシスは（例えばアネキシン蛍光を経由して）発見されうる。遺伝子治療に使用されるグリーンの蛍光標識細胞は、標的内のホーミングの有効性の点から使用されるであろう。
【００３０】
１つの実施例では、表面反射回避による微小循環の画像化の方法は、反射分光分析法、ラマン分光法、蛍光分光法及び／又は光分散測定又はオプティカル・コヒーレンス・トモグラフィーその他の種類の分光分析方法を組み合わされる。
【００３１】
いくつかの実施例では、装置は、発光及び励起光が光ガイドを経て移動する光ガイドに基づくシステムである。いくつかの実施例においては、画像は、先端カメラを備えた端部で検知される。装置は、ＮＡＤＨ蛍光画像処理を可能とするために３６０ｎｍを通過させるシリコン融合レンズを有してもよい。装置は、手持ち式でもフレキシブルな内視鏡検査用のタイプのいずれであってもよい。
さらに直接接触型の画像処理のために、ここに開示された反射回避画像処理システムは、血流を妨げる可能性を有する組織表面への加圧を避けるためにスペーサーを利用して非接触方式でも操作することができる。様々なスペーサーのオプションが存在する。
【００３２】
ａ．使い捨てとして付属するプラスチックの上下逆さまのカップ
ｂ．上下逆さの状態／カップを有する（膨張可能な）ドーナッツ型のスペーサー
ｃ．周囲を固定するが視野内の微小循環に圧力を加えない、スコープの周囲に小さな穴を通して吸引する吸引口を有する同心円状のリングの様な器具（例えば、スコープの末端周囲のプラグ）、又は
ｄ.固体状の、エア膨張可能な又は液体充填何れかの透明なクッション
【００３３】
開示されたものは、内視鏡検査の使用のため非接触型の先端を有する。１つの実施例では、長焦点距離画像化が網膜の微小循環を観察するために使用できる。この方式は目の疾患をモニターするのに使用され、非侵襲的に脳の機能をモニターするために手術中のモニタリングツールとして使用することができる。網膜へ適用する画像化では、光はパルス化でき、動く画像の小さなチップがモニタリングに使用される。こうして網膜への露出光を最小限にする。
【００３４】
１つの実施例では、システムは、スペーサーを使用することなく非接触方式で操作するように形成される。したがって、システムを脳手術又は心臓手術中に使用してもよい。目的物の表面のいかなる動きがあっても、オンライン又は遅れの後に画像処理によって治療することができる。
【００３５】
１つの実施例では、光ガイドシステムは末端にＬ型を有する。ここでは、４５度の鏡で屈曲を形成し、ＳＤＦを使用した画像化におけるＬＥＤ照明が、スペーサー及び／又は吸引モジュールと共にまたはなしで、先端に存在する。この実施例は、消化器官に存在するような空洞の側面を測定するのに使用される。
【００３６】
他の実施例では、大きく目的物を拡大したものを使用してもよい。例えば、画像処理用ソフトウェアは画像を固定し、安定させるのに使用可能で、これによってムーブメントの優れた画像処理をすることができる。
【００３７】
さらに別の実施例では、基質画像を拡大したものは、いくつかの方法で影響を受けうる。例えば、異なるレンズが（先端にある異なるスペーサー）、又は光学上の機械的なシステムによる出口レンズのムーブメントが使用されてもよく、又は当業者に既知の電子的な方法である多数ピクセルＣＣＤ又はＣＭＯＳチップを使用してもよい。又はチップ内の高密度のピクセルを利用することもできる。ＣＣＤ又はＣＭＯＳのムーブメントはまた拡大を操作するのに使用される。
【００３８】
さらに別の実施例では、いくつもの特定のカラーカメラを本システムで使用してもよい。例えば、色の選択、色の組み合わせは、微小循環の赤血球のＨｂ飽和度の画像を生成することを可能にするであろう。さらなる実施例は、カラーカメラの赤の出力のみを取込み、残りの画像を濾波することを含む。これは、白色の背景に赤血球の流動を生じさせる。
【００３９】
高い速度レートの使用（言い換えれば、ビデオレートより高い）は、赤血球がビデオレートよりも早く移動している状態で適切な速度測定結果を得るために使用されうる。
【００４０】
いくつかの実施例では、視野内の組織のＣＯ２測定では、組織の健康状態の測定として、分光光度法を用いるような反射回避流量測定、酸素利用度が同時に測定される。
【００４１】
１つの実施例では、使い捨てのスペーサー（例えば、逆さまのカップ）を用いてもよい。この実施例では、ＣＯ２検知色素は、カップ環境内でＣＯ２を検知可能に含ませることができる。色素は、光ガイドを通して測定可能な使い捨てのチップ内で、蛍光減衰測定及び色素内の発光及び励起光を提供するよう働く。ＣＯ２測定は、血流測定を基にしたＯＰＳ又はＳＤＦ画像化のような反射回避流量測定と組み合わされる。それ故、ＣＯ２プローブは、組織ｐＣＯ２の評価のため患者の鼻へ挿入され、同時に測定された血流（例えば、ＯＰＳ又はＳＤＦ画像化によって）及び舌下で測定された酸素利用度（分光光度法）と、この情報が組み合わされるかもしれない。他の実施例では、ＣＯ２プローブは直腸で使用されるかも知れない。こうした測定方法は、連続的になされてもよい。センサーは、クッション状の物質の柔軟な場所に埋め込んでもよい。例えば、センサーは、ＣＯ２を閉じこめて十分に検知できるようにスポンジ内に設置してもよい。
【００４２】
ＣＯ２センサーは、分割されたセンサーでその後測定のため統合されるものとして、鼻及び／又は直腸内で使用することができる。これは、単一又は複数の方式が存在する。ＣＯ２センサーを１つ以上使用する最近の技術は、局部の不均質性に関する情報を与えるであろう。複数の部位で使用することはＣＯ２測定の新規な使用であると考えられる。
【００４３】
いくつかの実施例では、治療手段としてレーザーを含むことができる。これは、例えば、レーザーが傾斜した鏡の孔を通過する暗視野照明の使用によって実現できる。この実施例では、反射回避画像処理は光力学療法（例えば癌）又は単純性血管腫内の微小血管を凝固させるためのレーザーの使用、又は他の美容矯正手術法と組み合わされる。
【００４４】
他の実施例では、反射回避画像処理は、傷の微小組織を観察するのに使用される。そして、温度は、水分率を測定する光学的分光法によるだけではなく、固体の状態又は温度検知可能な色素センサーによっても検知される。傷血流（例えばＯＰＳ又はＳＤＦ画像化を経て）、傷温度、浮腫（水分率）は、傷の治癒の状態の総合的な測定結果を提供し、治療に対する反応を評価できるであろう。
【００４５】
光力学的な実施例では（ここでは、患者は感光性の薬を受け入れる）、（腫瘍に蓄積する）薬の検出又はプロトポルフィリン蛍光が誘発されたＡＬＡ内の高められた蛍光に、反射回避と組み合わせた蛍光を適用することができる。装置の治療用レーザーを組み合わせることは、光力学治療を直接高い蛍光領域に適用することを可能にするであろう。
【００４６】
別の照明方式は、高血圧の血流速度の測定のためにカメラと同調させて組み合わせたパルス型のＬＥＤ照明を含んでもよい。他の選択肢としては、光ガイドとして作用する光学的な箔、又は目的物を照射し及び反射回避を実現する代替手段として先端の側面から光を提供するプローブの先端周囲を覆う他の手段の使用を含む。これは、スコープの側面の外側周囲に配置された光ファイバーの使用によって実現される方法と類似する。
【００４７】
レーザー治療を含む他の実施例は、効果を確認し、レーザー線量の正確な適正量を与える反射回避画像処理の使用を含む。第２の例は、感光性を与えられた腫瘍のオンライン処理のための光力学治療の使用である。
【００４８】
他の実施例では、カスタムスペーサーは、薬やガスを観察領域に注入し、血管の活性度（即ち、低機能の指標である減退）の測定を可能とするものが開示されている。このスペーサーは、先端に接触しないことを確保するという観点から間隙を形成し、また（微小循環の反応性のため）薬を注入する間隙を形成し、プローブ内に設置されたＣＯ2センサーを利用する実施例に必要とされる口径測定のための吸引スペーサーとなる。微小循環へ試される薬は、例えば、微小循環の特定の部位で作用するアセチルコリン、リドカイン又は硝酸塩の血管拡張剤である。他にはノルアドレナリン、ドブタミンのような血管収縮薬を含む。この方法は、また化学療法用薬剤の局所的な投与の適用によって腫瘍の局部的な治療で使用することができる。
【００４９】
例えば、傾向測定を経た（体系的に与えられた）血液循環の反応性の測定への試みは、スナップ写真の分析以上の追加情報を与えるパラメーターを提供する。微小循環の治療の反応は、病気中の微小循環の機能状態についてオンラインで情報を連続的に提供し、モニターすることができる。
【００５０】
さらなる挑戦は、瞬間的な吸引パルスを提供し、微小循環のリフィルの時間を測定する特定のスペーサーを通じて誘発されうる。
いくつかの実施例では、多数波長の画像化は、Ｈｂ飽和度画像の測定及び分析に使用できる。目的物は、複合画像で組み合わされているとき、それらが微小循環の細胞のＨｂ飽和度（又は、Ｈｂ濃度又はヘマトクリット）の分布状態の画像を提供するように、ＳＤＦ方式に設置され、Ｈｂの吸収スペクトルによって特定の波長で選択された特定の色のＬＥＤによって連続して又は同時に照射される。同じ目標を実現できる２つめの実施例は、白色光を利用する。反射光は、再構成された飽和度画像が作成される画像処理装置上の異なる波長でそれぞれ２つ又はそれ以上の画像を照射する鏡とフィルターで構成される多数波長光学部材によって分割される。
【００５１】
１つの実施例では、蛍光（内因性の白血球蛍光）ＳＤＦ画像化の使用、循環内を流動する細胞（白血球は赤血球より光を散乱する）間の相違を見るために光の散乱を観察すること、及び特定の波長を濾波し又はしないで、こうした光学的状態の画像処理を組み合わせることは、微小循環の白血球量の観察及び定量化を可能にする。こうした測定は、白血球量の測定及び／又は細胞の停滞、可動を観察によって、観察した視野の免疫状態の定量化を可能にする。
【００５２】
１つの実施例では、アネキシン蛍光は、アポトーシス細胞の検出に使用される。蛍光技術の組み合わせを含んでいるが、プログラム細胞死、壊死又は細胞死の前駆細胞に導かれるアポトーシス細胞の画像化を可能にするアネキシン−ラベル細胞に限定しない。これらの測定は、心血管系疾患、敗血症及び癌の重症度の識別及び病期、又は炎症性腸疾患のような疾患の他の病期での細胞減退の評価に重要かもしれない。この出願では、蛍光ラベルアネキシンを患者に投与するか、局所的に関係のある部位に適用してスコープの蛍光モードを利用する。スコープの蛍光モードでは、我々は、反射回避画像処理のため記述するが、蛍光方式が利用されるような手で持つ道具（蛍光ボロスコープ）を記述する。反射回避画像処理は、表面反射を濾波し、回避することによって蛍光画像処理を改善するために使用され、そして、今日まで、螢光および反射率回避画像処理の組み合わせが開示されていないボロスコープの適用又はさらに螢光内視鏡検査で応用することができる。
【００５３】
この実施例では、適切なフィルターの選択が蛍光の使用を通じてミトコンドリアのエネルギー状態（ＮＡＤＨレベル）を撮像するために使用することができる。生体内ＮＡＤＨの螢光画像処理は、 (結果として不均一な画像となる) 画像中の血管内の(吸収体である)Ｈｂ内で変動によって引き起こされる画像内の吸収の変動を修正する反射回避画像処理と組み合わせた二重波長蛍光を含む。加えて、蛍光分光光度法は、ベッドサイドで外科手術中に直接細胞診断を可能とするために反射率回避画像処理と組み合わせてもよい。組織細胞診断は、組織の代謝失調の評価の判断基準として、ＮＡＤＨ蛍光によるミトコンドリアのエネルギーの測定によってミトコンドリアの機能状態を標的にするであろう。こうした蛍光画像処理は、遺伝子治療中にアポトーシスの識別のための診断用色素または、腫瘍細胞およびレポーター遺伝子と共に使用することができる。蛍光色素及び細胞レベル技術の組み合わせは、内皮細胞のグリコカリックスの被覆の分解の程度を観察し測定するために、この（適当なフィルターを用いた）方式によって使用される。この観察は、心血管系疾患の重症度の微小循環の指標を提供する。最終的に、蛍光色素のパルスの微小循環を通じた輸送の時間的経過の測定は、蛍光によって検知されたとき、毛細血管レベルでの微小循環の流動を測定することを可能にする。
【００５４】
いくつかの実施例では、反射回避画像処理は、ラマン分光学と組み合わされ、それによって組織の成分に関する情報とともに微小循環の反射回避画像処理と組み合わされる。
上記の実施例は、内視鏡検査法で使用することができる。例えば、暗視野内視鏡検査、ＯＰＳ画像処理、及び／又はサイド照射は、例えば、上で説明したＬ型-末端装置と共に、胃管内で観察するのに使用される。偏光は、柔軟な内視鏡の先端で実現することができる。暗視野照明法は同心状の照明によって同じ方法で使用することができる。光を案内する箔は、外側で使用される。４５°傾いた鏡は、胃の管状組織の側面の観察のための先端に含ませることができる。薄いスコープは小児科のために作製される。
【００５５】
いくつかの実施例では、オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィーは、定量測定としてランベルト・ベールの法則を使用する光路長の測定に使用することができる。
【００５６】
舌下近赤外分光法（Sublingual Near Infra-red Spectroscopy）は、舌の総酸素化度を測定するために、移動モード又は反射モードで使用される。
【００５７】
微小循環の総合的な画像化の前記の方法は、患者の敗血症、血液量減少性、心臓性及び血管閉塞性のショック等のショック状態の評価及び蘇生治療を指標の有益な臨床用ツールを提供する。
【００５８】
他の目的、特徴及び画像処理システム及びここで開示した方法の利点は、以下の詳細な説明の考察から明白となるであろう。
発明の詳細な説明
【００５９】
図１は、反射画像処理システムの実施例のブロック図を示す。画像処理システム１０は、分析セクション１２と、光を照射し及び／又は試験基質１６からの反射光を受光するように形成された光移動セクション１４とを含む。１実施例では、光移動セクション１４は、少なくとも１つの選択された波長の光及び／又は偏光を試験基質１６に照射するように形成された内部光源１８を含む。任意に内部光源１８は、試験基質１６による反射光のスペクトル解析を可能にする白色光源又はフルスペクトル光源を使用するか、これを含むものとしてよい。別実施例としては、外部光源２０は光移動セクション１４と光学的な通信内に設置し、試験基質１６に照射するよう形成してもよい。任意に、画像処理システム１０は、内部光源１８と外部光源２０の両方を含んでもよい。内部及び外部光源自体は、同じ又は異なる波長であっても、及び／又は偏光してもよい。他の実施例では、補助光源２２が試験基質１６を照射するのに使用されてもよい。図のように、補助光源２２は前記の光移動セクション１４によって試験基質に直接照射してもよい。分析セクション１２及び光移動セクション１４の様々な構成は、以下により詳細に記述される。
【００６０】
図１を再び参照すると、１実施例では、分析セクション１２は、試験基質１６からの反射光を分析し、光移動セクション１４によって分析セクション１２に移動させるように設定された複数のモジュールを含んでいる。図示された実施例では、分析セクション１２は、直交偏波スペクトラム（ＯＰＳ）画像処理モジュール３０、 反射分光光度法（ＲＦＳ）画像処理モジュール３２及び蛍光画像処理(ＦＬＳ)モジュール３４を含む。いくつかの追加モジュール３６が分析セクション１２に含まれてもよい。典型的な追加モジュールは、限定するものではないが、ラマン分光法モジュール、オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィーモジュール、サイドストリームを含む暗視野画像化法（下記を参照）及び様々な光散乱測定モジュールを含む。
【００６１】
図１及び２に示されるように、ＯＰＳ画像処理モジュール３０はビーム導波器９８から光サンプル４０を受光する。光サンプルは、光移動セクション１４によって、試験基質１６からの反射光及びビーム導波器９８に伝送した光を含む。ＯＰＳ画像処理モジュール３０自体は、消滅する暗視野又は非暗視野照明を使用して試験基質１６を画像化するよう設定されている。その後、光サンプル４０は、１つ又はそれ以上の偏光子（polarizer)を有する偏光セクション４２に送られる。偏光セクション４２は、選択又は所望の偏光された光のみそこを通過させ、それにより、試験基質１６による反射光を濾波し、画像の品質を向上させる。別の実施例としては、ＯＰＳ画像処理モジュール３０は、画像品質を最適化するさまざまな他の光学機器又は方法を取り入れてもよい。偏光された光４４（polarized light）は、１つ又はそれ以上の光学フィルターを有する濾波セクション４６に入射する。例えば、１つの実施例では、濾波セクション４６は、所望の波長範囲内の光が通過できるように形成した少なくとも１つの狭帯域フィルターを含む。典型的に狭帯域フィルターは、限定するものではないが、約３８０ｎｍから約４５０ｎｍ（バイオレットフィルター）、約４４５ｎｍから約５１０ｎｍ（ブルーフィルター）、約４９５ｎｍから約５８０ｎｍ（グリーンフィルター）、約５７５ｎｍから約５９５ｎｍ（イエローフィルター）、約５９０ｎｍから約６２５ｎｍ（オレンジフィルター）、約６１５ｎｍから約７１０ｎｍ（レッドフィルター）、及び約６９０ｎｍから約９１０ｎｍ（カラー又はフォト赤外フィルター）を含む。任意に、ＯＰＳ画像処理セクション３０は、紫外線がそこを通過できるようにしたフィルターを含むものとしてよい。別の実施例としては、濾波セクション４６は、偏光されている光サンプル４０の前に光移動セクション１４からの光を受光する。
【００６２】
図２を再び参照すると、濾波された光４８は、その後濾波セクション４６から画像キャプチャー装置へ移動される。典型的な画像キャプチャー装置５０は、限定するものではないが、電荷結合素子（ＣＣＤ）及び光電子増倍管装置(photomultiplier device）を含む。例えば、１つの実施例では、約１０００×１０００ピクセル若しくはそれ以上の解像度を有するＣＣＤチップを使用できる。様々な波長で取り込んだ画像は、任意に画像を規準化するよう取り込まれ、比較されてもよい。別の実施例としては、画像キャプチャー装置５０は、動きの影響及び収差を修正するために使用されてもよい。画像キャプチャー装置５０は、試験基質１６から反射され、光移動セクション１４によってＯＰＳ画像処理セクションに移動された光の画像を形成する（図１参照）。図示された実施例では、画像キャプチャー装置５０はプロセッサ及び表示装置５２と通信関係にある。プロセッサ及び表示装置５２は、画像キャプチャー装置５０からの情報を処理し、複数の方法で情報を表示するため使用されうる。典型的なプロセッサ及び表示装置は、限定するものではないが、コンピュータ及びディスプレイ端末を含む。
【００６３】
図２に示されるように、ＯＰＳセクション３０は、光モジュレータ５４及び／又はＯＰＳ光学部品一式（optics suite）５６を含む。光モジュレータ５４は光サンプル４０を分光するのに使用してもよく、それによってストロボ効果を提供する。典型的な光モジュレータ５４は、限定するものではないが、光チョッパー、シャッター及び液晶光バルブを含んだ光バルブを含む。ＯＰＳ光学部品一式５６は、焦点を合わし、焦点をぼかし、平行化し、又は別の方法でＯＰＳ画像処理セクション３０を通過した光サンプル４０を改良するために使用されてよい。典型的なＯＰＳ光学部品一式５６内に使用される構成としては、限定するものではないが、鏡、正レンズ、負レンズ、アクロマット（acromat)、複合レンズ、乱視鏡、ウィンドウ（window）、フラット(flat)、補償光学(adaptive optics)、ホログラフィーの光学的要素、空間周波数フィルター、ピンホール、コリメーター、試料台、ビーム分光器を含む。光モジュレータ５４及びＯＰＳ光学部品一式５６は、ＯＰＳ画像処理セクション３０内のどの位置に設置されてもよい。
【００６４】
図２を再び参照すると、反射分光光度法画像処理モジュール３２は、試験基質１６からの反射光のスペクトル特性を計算し、表示するＲＦＳ画像処理プロセッサ７２に接続された分光光度計７０を含む。例えば、フルスペクトラム（例えば白色）光を試験基質に照射するのに使用される。その後、試験基質１６からの反射光１６は取り込まれ、その反射光のスペクトル特性が、限定するものではないが、ヘモグロビン飽和度、ヘマトクリット濃度を含む試験基質の様々な特性を測定するために試験される。典型的には、ＲＦＳ画像処理プロセッサ７２は、限定するものではないが、ＣＣＤ、ＣＭＯＳチップ及びプロセッサやプロセッサに接続された光電子倍増管装置及び表示モニターを含む。分光光度計７０自体は、光移動セクション１４内の光学的な通信内にある。１つの実施例においては、ＲＦＳ光学部品一式７４は、光移動セクション１４からの受光を処理し、改良するのに使用されうる。ＲＦＳ光学部品一式７４内に使用される典型的な構成は、限定するものではないが、鏡、正レンズ、負レンズ、アクロマット（acromat)、複合レンズ、乱視鏡、ウィンドウ、フラット、補償光学、ホログラフィーの光学的要素、空間周波数フィルター、ピンホール、コリメーター、試料台、波長フィルター、エミッションフィルター、ビーム分光器を含む。
【００６５】
図２に示されるように、蛍光画像処理モジュール３４は、蛍光画像処理システム９０及び蛍光画像キャプチャー装置９２を含む。典型的な蛍光画像処理システム９０は、限定するものではないが、顕微鏡、回転フィルター、シャッター、及び光学フィルターを含む様々な光学部品を含む。例えば、グリーン、イエロー及び透明な光学フィルターを含んでもよい。１つの実施例では、蛍光画像処理システム９０は、紫外線（ＵＶ）から赤外線（ＩＲ）波長までの蛍光を検知するように構成される。蛍光画像キャプチャー装置９２は、限定するものではないが、ＣＣＤチップ、及び光電子倍増管装置を含む様々な装置を含む。任意に、蛍光画像処理モジュール３４は、蛍光モジュール３４に入射した光を改良するか、変更するための蛍光光学部品一式９４を含みうる。典型的な蛍光光学部品一式９４内に使用される構成は、限定するものではないが、鏡、正レンズ、負レンズ、アクロマット（acromat)、複合レンズ、乱視鏡、ウィンドウ、フラット、補償光学、ホログラフィーの光学的要素、空間周波数フィルター、ピンホール、コリメーター、試料台、波長フィルター、エミッションフィルター、ビーム分光器を含む。
【００６６】
図２を再び参照すると、ビーム導波器９８は、分析セクション１２内に含まれるか、近傍にあり、光移動セクション１４からＯＰＳ画像処理モジュール３０、反射分光光度法画像処理モジュール３２及び／又は蛍光画像処理モジュール３４に光を導くために設置される。典型的なビーム導波器９８は、限定するものではないが、ダイクロイックミラー（dichroic mirror)又はその要素、及び暗視野ミラー、ビーム分光器、光スイッチ、可動又は回転幾何学的ミラー、コーナーキューブ、プリズム及び光学格子を含む。例えば、１つ実施例では、ビーム導波器９８は、入射光の５０パーセントをＯＰＳ画像処理モジュール３０に、入射光の５０パーセントを反射分光光度法画像処理モジュール３２に案内するビーム分光器で構成される。他の実施例では、ビーム導波器９８は、そこに形成された非反射領域を有する鏡で構成し、それによって光の一部を分光光度計へ反射し、暗視野照明をＯＰＳ画像処理モジュール３０及び／又は蛍光画像処理モジュール３４へ移動するのを可能にする。任意にビーム導波器９８は、光移動セクション１４からＯＰＳ画像処理モジュール３０、反射分光光度法画像処理モジュール３２及び／又は蛍光画像処理モジュール３４へ光を反射させるよう形成された回転又は可動可能な鏡状のポリゴンで構成しうる。他の実施例では、ビーム導波器９８は、分析セクション１２と光学的な通信で接続された又はその内部の少なくとも１つのＯＰＳ画像処理モジュール３０、反射分光光度法画像処理モジュール３２、蛍光画像処理モジュール３４及び／又はいくつかの追加モジュール３４に光を案内するため、使用者によって選択的に起動できるようにしてもよい。
【００６７】
画像処理システム１０の１つの実施例においては、ＯＰＳ画像処理モジュール３０は光移動セクション１４に接続されると同時に、反射分光光度法画像処理モジュール３２及び／又は蛍光画像処理モジュール３４は、光学的に通信内の画像処理システム１０の外部に設置される。ビーム導波器９８は、ＯＰＳモジュール３０内に設置され、光学的経路に沿って、分析セクション１２による受光の一部（例えば５０パーセント）を反射分光光度法画像処理モジュール３２及び／又は蛍光画像処理モジュール３４へ案内するように形成され、一方、残りの光は、ＯＰＳ画像処理モジュール３０へ案内される。外部のビーム導波器（図示せず。）が、さらに反射分光光度法画像処理モジュール３２及び蛍光画像処理モジュール３４に案内された光を分割するために使用されてもよい。
【００６８】
図１及び３は、画像処理システム１０の光移動セクション１４の実施例を示す。図示された実施例では、光源２０は、第１レンズ１００の近傍に設置される。限定するものではないが、白熱電球、放電灯、色素レーザー、発光ダイオードのような固体素子器具、レーザーダイオード、ガスレーザー、エキシマレーザー、固体素子レーザー、及び化学レーザーを含む様々な光源は、試験基質１６を照射するのに使用できる。例えば、１つの実施例では、外部光源２０は白色光で試験表面１６を照射するよう形成された白熱電球で構成する。他の実施例では、外部光源２０は水銀ランプで構成され、それによって試験基質１６の組織の蛍光を活性化させる。さらに別の実施例では、光源２０はディスクリート波長の光で試験基質１６に照射するよう形成された１つ又はそれ以上のＬＥＤで構成されている。さらに、他の実施例では、光移動セクション１４は、複数の光源を含んでもよい。例えば、白色光源及びＵＶ光源を同時に使用することもできる。複数の光源を使用するとき、シャッターやビーム分光器によって所望の光源でシステムを操作できるように使用してもよい。例えば、白色光源を使用するシステムを操作するため、シャッターを光移動セクション１４から入射するＵＶ光を妨げるため設置してもよい。その後、使用者は、白色光よりＵＶ光が試験基質１６を照射するようにシャッターを動かしてもよい。他の実施例では、レーザー光源を試験基質１６を処理するため、画像化システム１０と光学的な通信で接続するか、内部に設置してもよい。例えば、限定するものではないが、レーザー光源を癌組織、皮膚変色及び／又は組織病変を含む微小循環の疾患を治療するために使用してもよい。任意に、第１レンズ１００を使用することなく画像化システム１０が操作されてもよい。
【００６９】
図１及び３を再び参照すると、外部光源２０による発光が、光を所望の配向に偏光するよう形成された偏光子１０２に入射される。その後、偏光光線１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃは、光線１０４Ａ’１０４Ｂ’を試験基質１６に導くように形成された光導波器に入射する。図示した実施例によれば、光導波器１０６はそこに形成された非反射又は暗視野スポット１０８を含み、それによって、光線１０４Ｃはそこを通過してビーム・ダンプ又は、吸光器１１０によって吸光される。典型的な光導波器は、限定するものではないが、ビーム分光器、ダイクロイックジャンクション(dichroic junction)及び鏡を含む。
【００７０】
光源２０と光学的な通信内の光ガイド１１２は、光線１０４Ａ’１０４Ｂ’を受け取り、試験基質１６に移動させる。図３に図示された実施例においては、光ガイド１１２は、照明セグメント１１４及び反射セグメント１１６を含む。照明セグメント１１４は、試験基質１６に照射する光を通過させる一方で、反射セグメント１１６は、試験基質１６からの反射光を分析セクション１２のビーム導波器９８に移動させる。典型的な光ガイドは、例えば、ボロスコープ、エンドスコープ、液状の光ガイド、ポリマーの光ガイド、ガラスの光ガイド、管状体、単一の又は束状の光ファイバーを含む。例えば、図４Ａ〜４Ｄは、光移動セクション１４に使用され可能な光ガイド１１２のいくつかの実施例を示す。図４Ａに示されるように、光ガイド１１２は、ポリマーからなる照明及び反射セグメント１１４，１１６をそれぞれ含んでいる。反射セグメント１１６は、例えば、内部被覆１１５によって、照明セグメント１１４からは光学的に分離されている。同様に、照明セグメント１１４は外面に被覆１１７を含んでもよい。図４Ｂに示されるように、反射セグメント１１６は光ファイバーの束で構成されるとともに、照明セグメント１１４はポリマーの光ガイドで構成される。他に、図４Ｃは、光ファイバーの束で構成された照明セグメント１１４とポリマーの反射セグメント１１６とを有する光ガイド１１２を示す。図４Ｄは、照明セグメント１１４と反射セグメント１１６が光ファイバーで構成された他の実施例を示す。
【００７１】
図３に示すように、レンズ又はレンズシステム１１８は、光線１０４Ａ’１０４Ｂ’を集束させるため、光移動セクション内に含んでもよい。レンズシステム１１８の焦点１２０は試験基質１６の表面の上、表面上、表面下に調整されてよい。任意にレンズシステム１１８は、光移動体１４の進行方向の軸に対して、あらゆる角度で光を照射できる反射体又は他の装置を含みうる。例えばレンズシステム１１８は、使用者によって光移動体１４の進行方向の軸に対して約９０度の角度で光を投影させることができる。図示によれば、光移動体１４の末端部１３７は、試験基質１６から距離Ｄに設置される。結果として、光移動体１４は、試験基質１６と接触することはなく、それによって、試験基質１６を通る物質はスムーズな流れとなる。そのため、画像処理システム１０は、使用者がリアルタイムで試験基質１６を通る物質の流動を測定できる。試験基質１６からの反射光１２２は、レンズ１１２によって取り込まれ、反射セグメント１１６及び光導波器１０６の暗視野スポット１０８を通過し、分析セクション１２のビーム導波器９８に移動させられる。任意に、偏光子（図示せず）は光移動体１４の末端部１３７の近傍に設置してもよく、試験基質１６への照射前に光を偏光するように形成してもよい。
【００７２】
図５は光移動セクション１４の他の実施例を示す。示されたように、内部光源１８は、試験基質１６を照射するのに使用してもよい。例えば、１つ又はそれ以上のＬＥＤを、光のディスクリートした波長で試験基質１６を照射するのに使用してもよい。他の実施例によれば、内部光源１８を異なる色のＬＥＤで構成してもよい、これによって、追加的な処理（例えばレーザー焼灼）のため複数のディスクリートした波長の光又はフルスペクトル光で試験基質を照射できる。複数の波長を有するＬＥＤは、またＳＤＦ画像化モダリティでヘモグロビン飽和度の分布状態の画像を作製するのに使用可能である。本分野の当業者は、光源としてのＬＥＤの使用が以前のシステムに対して、画像処理システム１０を低出力の電池、電力供給によって可動できるという価値に感謝するであろう。例えば、画像処理システム１０は、画像処理システム１０をパーソナルコンピュータのユニバーサルシリアルポートに接続することでも、動力が供給されうる。必要ないかもしれないが、１つ又はそれ以上の内部レンズ１３０が、光移動セクション１４内で、内部光源１８の近傍に設置されうる。同様に、１つ又はそれ以上の光学偏光子又はフィルター１３２が内部レンズ１３０の近傍に設置されてもよい。内部光源１８は、光ガイド１３８の照明セグメント１３６を介して試験基質１６へ移動させる光線１３４Ａ、１３４Ｂを照射してもよい。試験レンズシステム１４０は、光線１３４Ａ、１３４Ｂを試験基質１６に集束するために使用されうる。レンズシステム１４０の焦点１４２は、試験基質１６の上方、表面上、表面の下方に位置してもよい。その後、試験基質１６によって反射された光線１４４は、レンズシステム１４０によって集束し、光ガイド１３８内に形成された反射セグメント１４６によって分析セクション１２のビーム導波器９８に送られる。
【００７３】
図６は光ガイド１５０の他の実施例を示している。示されているように、光ガイド１５０は、集束させるか又はカーブした末端部１５４を有する照明セグメント１５２を含む。これにより光線を試験基質（図示せず。）内の焦点へ案内する。反射セグメント１５６は、試験基質１６から分析セクション１２（図１参照）へ光を移動するよう形成されている。
【００７４】
図７及び８は、光ガイドの末端又は端部に取り付けられうるスペーサー器具の実施例を示す。図７は、そこに取着されたスペーサー１６２を有する光ガイド１６０を示す。図示された実施例では、光ガイド１６０の末端部は、スペーサー１６２を光ガイド１６に安定して取り付けるため、１つ又はそれ以上のロック部１６４を含みうる。スペーサー１６０自体はロック部１６４と適合するロック凹部１６６を含みうる。スペーサー１６２は、光ガイド１６０が少なくとも試験基質１６から間隙ｄを設けることを確保する。図８は光ガイド１７０に取着されるスペーサー１７２の別実施例を示す。スペーサー１６２、１７２は、限定するものではないが、プラスチック、ゴム、エラストマー、シリコン、又はその他の生物適合材料を含む様々な材料で製造されうる。１つの実施例では、スペーサー１６２、１７２は、使い捨てである。
【００７５】
図９及び１０は、スペーサー１８２が取着された別の実施例の光ガイド１８０を示す。スペーサー１８２は、減圧源（図示せず）に取着可能な吸気口１８４を含む。スペーサー１８２は、試験基質（図示せず）を照射するスペーサー開口部１８６を含む。スペーサー１８２は、吸気口１８４と繋がる１つ又はそれ以上の付属孔１８８を含む。付属孔１８８はスペーサー体１９４の外部壁１９０と内部壁１９２の間に形成され、スペーサー開口部からは分離されている。そうして、減圧源が起動されたとき、試験表面の照射に悪影響を与えることなくスペーサー１８０自体が試験基質（図示せず）に取着されるように形成される。スペーサー１８０自体は硬いものであっても、別例では、柔軟な器官や組織の上又は内部に使用するために柔軟な材料で作製されてもよい。上記した実施例のように、スペーサー１８２を様々な材料で作製してもよく、また使い捨てであってもよい。１つ又はそれ以上の追加口が、薬剤又は治療薬の投与のため形成されてもよい。
【００７６】
図１１及び１２は、画像化システム２００の実施例を示す。図示されるように、画像化システム２００は、照明体２０２及び反射体２０４を含む。照明体２０２は、光学システム２０８を受容するよう形成された光学凹部２０６が画定される。光学システム２０８は、第１スペーサー２１０、第１暗視野鏡２１２、フィルタースペーサー２１３及びフィルターバンク２１４を含む。図示される実施例では、フィルターバンク２１４は、クリアフィルター２１６、イエローフィルター２１８、グリーンフィルター２２０及びホワイトフィルター２２２を含む。第２スペーサー２２４は、フィルターバンク２１４の近傍に設置される。第３スペーサー２２６は、第２スペーサー２２４とレンズ２２８との間に設置される。第４、第５及び第６スペーサー２３０、２３２、２３４はそれぞれ、それらの近傍に設置される。第２暗視野フィルター２３６は、第６スペーサー２３４と第７スペーサー２３８との間に設置される。
【００７７】
図１１を再度参照すると、反射体２０４は光導波器２４０を含む。光導波器２４０は、そこに形成された非反射領域２４２を含む。加えて、反射体２０４は、試験基質（図示せず）の近傍に位置するように形成された試験先端部２４４を含む。偏光子及び／又はフィルター２４６及び画像キャプチャー装置２４８は、反射体２０４の分析セクション２５０内に設置される。使用している間、光源２５２は、照明体２０２内に設置された光学システム２０８によって濾波され集束された光を投影する。光源２５２からの光は導波器２４０によって試験先端部２４４の近傍に設置された試験基質（図示せず）に案内される。試験基質（図示せず）による反射光は、光が偏光され分析される光ガイド２５６によって、分析セクション２５０に移動される。
【００７８】
図１３は、画像化システムの他の実施例を示す。図示されたように、画像化システム３００は、照明体３０２と反射体３０４を含む。照明体３０２は、光学システム３０８をそこに収容するために形成された光学凹部３０６で境界を画定する。光学システム３０８は、第１レンズ３１０と第２レンズ３０２を含む。第１レンズ３１０の近傍には内部光源３１８が配置される。図示された実施例によると、内部光源３１８は、光学システム３０８を通過する光を照射するよう形成された複数のＬＥＤで構成されている。１つ又はそれ以上の反射器３１６が、光が照射体３０２を通して移動するのを確保するために使用されうる。
【００７９】
図１３に示されるように、反射体３０４は光導波器３４０を含む。光反射体２４０は、そこに形成された非反射領域３４２を含む。加えて、反射体３０４は、試験基質（図示せず。）の近傍に設置された試験端部３４４を含む。ビーム導波器３９８及び画像キャプチャー装置３４８は、反射体３０４の分析セクション３５０内に設置してもよい。使用中、光源３１８は照射体３０２内に位置する光学システム３０８によって集束される光を照射する。光源３１８からの光は光導波器３４０によって試験端部３４４の近傍に位置する試験基質（図示せず。）に照射される。試験基質からの反射光（図示せず）は、光ガイド３５６によって分析セクション３５０へ移動され、そこで光は分析される。図示されるように、分析セクション３５０は、１又はそれ以上のフィルター及び偏光子３６０を含んでもよい。
【００８０】
図３−５に示されるように、少なくとも１つの光源が基質表面下方の組織に照射するために使用されうる。図１４及び図１５は表面反射の影響を回避又は減少させると同時に、サブの表面組織を画像化するのに有効な画像化システムの別実施例を示す。図１４は、そこに形成された１又はそれ以上の画像処理経路４０４を有する本体４０２で構成されている画像化システム４００を示す。１又は２以上の照明経路４０６は、本体４０２内に形成してもよく、画像処理経路４０４から分離されている。１つの実施例では、本体は硬質である。他の実施例では、本体４０２は柔軟である。例えば、本体４０２はカテーテル体で構成してもよい。任意に本体４０２は、そこに形成された追加のルーメンを含む。例えば、追加のルーメンを本体４０２内に設置してもよく、治療薬を治療部位に運ぶために使用してもよい。図示された実施例では、照明経路４０６は基本的に画像経路４０４の周りに設置される。他の実施例では、照明経路４０６は本体４０２内のいずれかの場所に設置されうる。図に示されるように、照明経路４０６は光学的に画像経路４０４から光学的に分離される。それゆえ、照明経路４０６を通過して移動した照明エネルギーは、画像経路４０４に入射するのを妨げられる。本システム自体は、サイドストリーム暗視野画像化（以下「ＳＤＦ」という。）を可能にする。図１４に示されるように、ＳＤＦ画像化の特徴は照明光４１２Ａ、４１２Ｂ及び反射光４１４は独立した経路を通って移動する。こうして、照明は組織に直接的に当てられ、２つの経路間を越えて光が交差することなく組織に密接させて観察することができる。
【００８１】
図１４を再度参照すると、少なくとも１つの光源は照明経路４０６内に設置させることができる。１つの実施例では、光源４１０は選択した波長を基質４２０に照射するよう形成された１又は２以上のＬＥＤで構成される。他の実施例では、照明源４１０は複数の波長を基質４２０に照射するよう形成された多数のＬＥＤで形成される。例えば、図１４に示されるように、光を基質４２０へ照射するように形成された第１の照明源４１０Ａは、本体４０２の末端部４１８に設置される。同様に第２の照明源４１０Ｂは、本体４０２の末端部４１８へ設置される。第１又は第２照明源４１０Ａ、４１０Ｂ自体は試験下の基質４２０の近傍へ設置される。任意に、いくつかの照明源は、本体４０２内に設置されてもよい。典型的な光源は限定するものではないが、ＬＥＤ、ＬＬＥＤ、白熱電球、レーザー光源、その他のものを含む。
【００８２】
図１５は、図１４に示された画像化装置４００の他の実施例の末端部の透視図を示す。示されるように、本体４０２は、画像経路４０４及び少なくとも１の画像経路４０４から光学的に分離された照明経路４０６を含む。１又はそれ以上の照明装置４１０は、照明経路４０６内に設置され、本体４０２の末端部４１８の近傍に設置される。使用中、光源自体は基質４２０の近傍に設置される。
【００８３】
図１６は、画像化装置の実施例の末端の断面図を示す。示されるように、本体４０２は画像処理経路４０４とそこにある照明経路４０６で境界が定められる。先の実施例のように、照明経路４０６は光学的に画像経路４０４から分離されている。図示された実施例では、照明経路４０６は本体４０２の末端部４１８の近傍で終わっている。任意に、照明経路４０６は、本体４０２の長さまで伸びている。照明経路４０６自体は照明エネルギーを遠隔の照明の位置から基質４２０へ移動させるように形成された１又はそれ以上の光ファイバーを含む。 図示された実施例によれば、１又はそれ以上の光源４１０は、照明経路４０６内に設置される。例えば、１又はそれ以上のＬＥＤが照明経路４０６内に設置される。図１４及び図１５に示された先の実施例のように、照明経路４０６は、光学的に画像経路４０４から光学的に分離される。任意に、光源４１０を動力源と接続することによって、少なくとも１つのルート４２４が本体４０２を通して縦走する。図示された実施例では、少なくとも１つのレンズ４２２は画像経路４０４内に設置され、それによって基質４２０から受け取った画像を画像キャプチャー装置４１６へ移動させる（図１４参照）。図１４〜１６に示される画像化システムは、レンズ４２２なしに使用してもよい。
【００８４】
図１４に関しては、使用中に、第１光源４１０Ａは照明エネルギー４１２Ａを基質４２０へ照射する。同様に、第２光源４１０Ｂは照明エネルギー４１２Ｂを基質４２０へ照射する。図１４に示されるように、照明エネルギー４１２Ａ、４１２Ｂは光学的に画像経路４０４から分離される。第１及び第２の照明エネルギー４１２Ａ、４１２Ｂは同じで波長あっても異なる波長であってもよい。さらに、第１及び第２光源４１０Ａ、４１０Ｂは基質４２０の近傍の本体４０２の末端に位置するため、そこからの表面反射は減少され、又は除去される。示されるように、サブ表面画像４１４は画像経路４０４によって基質４２０から画像キャプチャー装置４１６に移動される。典型的な画像キャプチャー装置は、限定するものではないが、ＣＣＤ装置、カメラ、分光光度計、光電子増倍管装置、分析計、コンピュータ、その他の装置を含む。任意に、１又はそれ以上のレンズ４２２は照明エネルギー４１２を基質４２０へ集束させるため、又は基質４２０から画像キャプチャー装置４１６への画像４１４の移動を補助するため、画像経路４０４又は本体４０２内に設置される。上記では、基質から受け取った画像の照明エネルギーの光学的な分離は、表面反射の影響を減少させ、又は除去すると同時に、領域の他の様々な画像処理診断や分光学的検査に加え、ＳＤＦ画像化を可能にする。
【００８５】
図１７は、ＳＤＦ画像化システムの他の実施例を示す。示されるように、ＳＤＦ画像化システム４５０は、画像経路４５４及び画像経路４５４から光学的に分離された照明経路４５６との境界を有する本体４５２で構成する。照明経路４５６は、１つ又はそれ以上の光源４６０をそこに含む。典型的な光源４６０は、限定するものではないが、ＬＥＤ、ＬＬＥＤ及び白熱電球を含む。示されるように、光源４６０は、本体４５２の末端４６２の近傍に設置される。任意に、光源４６０は、試験領域から同じ距離に設置してもよい。照明エネルギーは、本体４５２内に設置された光ファイバー管を通って試験領域に送られる。先の実施例のように、本体４０２は硬質でも柔軟質でもよい。図示された実施例では、蓋部材４６４は本体４５２を覆うように設置される。１つの実施例では、蓋部材４６４は、本体４５２に取り外し可能に取着された光学的に透明な使い捨ての蓋部材４６４で構成されうる。使用中に蓋部材４６４は生態物質及び汚染物質から本体４０２を保護するとよい。そのため、蓋部材自体は、消毒されているとよい。
【００８６】
図１７を再度参照すると、少なくとも１つのレンズ４６６は画像経路４５４内に設置されうる。画像経路４５４は画像キャプチャー装置４６８内で、光学的な通信内にある。画像キャプチャー装置４６８は、基質から受け取った画像を取込み及び分析するのに有用な様々な装置で構成してもよい。例えば、画像キャプチャー装置４６８は、ＣＣＤ装置、光倍増管、コンピュータ、分光光度計、及びその他同種のもので構成してもよい。さらに、集束装置４７０は、本体４５２又は画像キャプチャー装置４６８内に含ませてもよい。典型的には、集束装置は、限定するものではないが、追加レンズ、機械式駆動装置又は位置調整装置及びこれらと同種のものを含む。任意に、ＳＤＦ画像化システム４５０は、使用者が装置の位置の調整を補助するハンドル４７２を含む。さらに、ＳＤＦ画像化システム４５０は、コンピュータ、電源に接続されるように形成してもよい。
【００８７】
図１８は画像化システムのその他の実施例を示す。示されるように、画像化システム５００は、画像経路５０４の境界を定める本体５０２を含み、少なくと１つの照明経路５０６は、光学的に画像経路５０４から分離される。照明経路５０６は、そこに１つ又はそれ以上の照明源５１０を含む。図示されるように、照明源５１０は本体５０２の末端部５１８の近傍に置かれる。しかしながら、照明源は、本体５０２内のいずれかに設置される。任意に、蓋部材（図示せず。）は、本体５０２を覆うように設置される。例えば、蓋部材（図示せず。）は、本体５０２に取り外し可能に取着された光学的に透明で、かつ使い捨てに構成してもよい。
【００８８】
図１８を再度参照すると、少なくとも１つのレンズ５２２は、画像経路５０４内に位置しうる。画像経路５０４は、少なくとも１つの画像キャプチャー装置５１６と光学的な通信内に置かれる。図示された実施例では、第１画像キャプチャー装置５１６Ａ及び第２画像キャプチャー５１６Ｂは、システムとともに使用されてもよい。さらに１つ又はそれ以上の光学モジュレータ５２６は画像経路５０４内に設置してもよく、基質５２０からの画像信号を変調するように形成されている。光学モジュレーター５２６は、限定するものではないが、鏡、バンドパスプレート、偏光子、格子及びこれらと同種のものを含む。画像キャプチャー装置５１６Ａ、５１６Ｂは、基質から受け取った画像を取込み、分析するのに有用な様々な装置で構成してもよい。例えば、画像キャプチャー装置５１６Ａ、５１６ＢはＣＣＤ装置、分光光度計、スペクトラム解析器及びこれらと同様のもので構成される。
【００８９】
図１８及び１９に示されるように、光源５１０は、単一波長のＬＥＤで構成してもよい。他には、光源５１０は複数の波長の光を照射するように構成してもよい。例えば、図１９は第１波長で照射する第１光源５１０Ａと第２波長で照射する第２光源５１０Ｂを有する装置を示す。図２０は、それぞれ異なる波長で照射する光源である第１照明源５１０Ａ、第２照明源５１０Ｂ及び第３照明源５１０Ｃを有する装置を示す。システム自身は、単一装置で複数の画像処理及び分析処理を行えるように形成することができる。例えば、第１波長は基質へ照射され、血管の下層にあるＳＤＦ微小循環画像化のために使用され、一方第２波長は、基質に照射し、血流内の酸素飽和度のために使用される。要するに、様々な照射エネルギーの波長が光源５１０から照射され、様々な分析処理のため使用される。例えば、画像処理システム５００は、単一の装置で、１つの領域で微小循環及び分光学的な検査の画像処理ができるように形成されてもよい。
【００９０】
図１８及び２１を参照すると、使用中に本体５０２の末端部５１８は、試験下で基質５２０と接触状態にあってもよい。光源５１０自体は、基質５２０の近傍に設置してもよい。任意に、末端部５１８は、１又はそれ以上の本体５０４又は蓋部材（図示せず）に連結された係合手段５２８を含んでもよい。例えば、図２２に示されるように、係合手段５２８は、本体５０２の末端部５１８によって基質５２０に適用される圧力を分散するように形成された可膨張式器具で構成してもよい。他の実施例では、図２３に示されたように、末端部５１８は基質５２０の近傍で、接触しないように設置される。光源５１０自体は、照明エネルギー５１２Ａ、５１２Ｂを基質５２０に照射するように形成されてもよい。任意に１つ又はそれ以上のレンズは、照明エネルギー５１２Ａ、５１２Ｂの基質５２０への照射を補助するための光源５１０と光学的な通信内にある。
【００９１】
図２４は、画像処理及び分析システムの実施例のブロック図を示す。図示されるように、画像処理システム６００は、分析セクション６０２、光移動セクション６０４、及び基質６０８へ光を移動させ、情報を受領する光搬送セクション６０６を含む。上記したように、分析セクション６０２は、基質６０８から受領した情報を処理するよう設定された複数の分析モジュールを含んでもよい。図示される実施例では、分析セクション６０２はＯＰＳモジュール６２０、暗視野照明モジュール６２２、反射分光光度法画像処理モジュール６２４、追加プロセッサモジュール６２６、蛍光モジュール６２８及び／又は蛍光寿命モジュール６３０を含む。追加プロセッサモジュール６２６は、限定するものではないが、ラマン分光学装置、蛍光減衰プロセッサ、ＰｐｌＸ分析装置、及び／又はＯＣＴ（Ｈｂ sat）分析装置、及び／又はＣＯ２分析装置を含む処理モジュールを１つ又はそれ以上含んでもよい。図１８及び２１を参照すると、分析セクション６０２は本体５０２内に形成された画像経路５０４を経由して基質５２０から画像処理情報を受領するように形成してもよい。当業者は、本システムが複数の分析機器に接続された単一の装置を使用して、使用者に選択的に複数の画像処理診断方法、分光光度測定及び類似の分析方法を使用して基質を分析できることを評価するであろう。
【００９２】
光移動セクション６０４は光を基質６０８へ移動させ、受光するように形成された本体６３４で構成してもよい。例えば、本体６３４は、図１８に示されるように画像経路５０４及び光学的に分離された照明経路５０６を含んでもよい。さらに光移動セクション６０４は、そこに設置されて基質６０８へ照射するように形成された１つ又はそれ以上の内部光源６３６を含む。任意に、１つ又はそれ以上の光学要素６３４が本体６３２内に設置されてもよい。さらに本体６３２は、外部光源６３８から基質６０８へ光を移動させ、受光するように形成されうる。
【００９３】
図２４を再び参照すると、光搬送セクション６０６は、基質６０８の近傍に位置し、直接照明をそこに照射するように形成された直接光源６４０で構成してもよい。直接光源６４０自体は、基質６０８から受け取った画像から光学的に分離されている。典型的な直接光源６４０は、ＬＬＥＤ、ＬＥＤ及びこれと同等のものを含む。さらに、１つ又はそれ以上の白色光源６４２は、基質６０８を照射するために使用される。１つの実施例では、光搬送セクション６０６は基質６０８に物質を送り、物質６４４を受けとるように形成してもよい。例えば、光搬送セクション６０６は、基質６０８へ治療薬を注入するように形成してもよい。任意に、光搬送セクション６０６は使用中のシステムの位置決めするのを補助するために設置された１つ又はそれ以上の係合手段６４６を含む。
【００９４】
上記のように、ここに開示された先の画像処理及び分析システムは本体４５２（図１７参照）と取付自在に連結されうる１つ又はそれ以上の蓋部材４６４を含んでもよい。一般的に、蓋部材４６４は、使用中に本体４５２を保護するように形成された光学的に透明な材料で構成してもよい。蓋部材４６４自体は、使い捨てでもよい。図２５は、蓋部材７１４の他の実施例を示す。図２５に示すように、画像化装置７００は、画像経路７０４を有する本体７０２とそこに形成された画像経路７０４から光学的に分離された照明経路７０６を含む。照明経路７０６はそこに設置された１つ又はそれ以上の光源７１０と連結した１つ又はそれ以上の管７０８を含んでもよい。図２５に示されるように、１つ又はそれ以上のレンズ７１２は画像経路７０４内に設置されてもよい。蓋部材７１４は本体７０２に連結されている。蓋部材７１４は画像を得るために利用される起伏部７１８から光学的に分離された照明領域を含む。図示された実施例では、照明領域７１６は本体７０２内に位置する光源７１０の近傍に位置される。同様に、画像を得るために利用される起伏部７１８は、画像経路７０４の近傍に設置される。少なくとも１つの分離面７２０は、画像を得るために利用される起伏部７１８から照明領域７１０から光学的に分離してある。例えば、図示された実施例では、分離面７２０は、試験下で基質に最初に関与することなく、照明源７１０からの光が直接画像経路７０４に入射するのを妨げるように形成された反射箔７２２を含む。他の分離用の物質は、限定するものではないが、着色、箔、含浸、その他のものが分離面７２２に使用されてもよい。任意に、蓋部材７１４は使い捨てでもよく、本体７０２に連結自在に形成するとよい。
【００９５】
図２６は反射回避画像処理システムのさらに別の実施例を示す。図示されるように、反射回避画像処理システム８１０は、スペーサーとそこに取着された組織取着用端部８１４を有する画像化装置８１２を含む。画像化装置８１２は、スペーサー８１４を受け取り、取着可能に形成された末端部８１８を有する本体８１６を含む。１つの実施例では、スペーサー８１４は本体８１６に取り外し可能に取り付けられる。任意にスペーサー８１４は本体８１６に取り外し不可能にしてもよい。
【００９６】
図２６を再び参照すると、画像化本体８１６は、そこに形成された１つ又はそれ以上の管を含む。図示された実施例では、本体８１６は光源（図示せず）から被検体表面に光を照射するように形成された画像化管８２０を含む。加えて、画像化管８２０は、被検体表面からの光を集め、その通信内で反射した光をセンサー一式（図示せず）に移動する。典型的なセンサー一式は、限定するものではないが、ＣＣＤ又他の種類の画像化又は検知装置、スペクトル光度計及びこれらと同種のものを含む。任意に第２の画像化管８２２は本体８１６内に設置してもよい。例えば、第２の画像化管８２２はＣＯ２検知色素の使用を通じて組織内のＣＯ２を測定するように形成しうる。ＣＯ２検知色素は、蛍光減衰の測定を可能にし、画像化管８２０からの受光を利用し、画像化管を通して移動される。任意に、１つ又はそれ以上の追加管８２４が本体８１６内に設置される。例えば、いくつかの流管は本体８１６内に形成されうる。
【００９７】
スペーサー８１４は、本体８１６の末端部８１８に取付け又は結合するように形成された結合部位８３２を有するスペーサー体８３０を含む。スペーサー体８３０は、さらに結合部位８３２と連絡可能な開口８３４を画定する。図示された実施例では、スペーサー体８３０は、スレッド部材８３６及びスペーサー体８３０を本体８１６に連結可能にそこに形成されるか、そうでなければ配置された付属手段８３８を含む。複数の又は複数種のスレッド部材８３６及び付属手段８３８は、スペーサー体８３０画像化装置８１２に連結するのに使用されうる。スペーサー体８３０の末端は開口８３４で画定されるフランジ８４０を含む。図示された実施例では、フランジ８４０は、そこに配置された１つ又はそれ以上の吸引口８４２を含み、それによって、フランジ８４０を被検体表面に取付け又は結合できるようにする。
【００９８】
図示された実施例では、スペーサー１８４を被検体表面スペーサー８１４は１つ又はそれ以上の吸引口８４２を含む。任意に、スペーサー体８１４は被検体表面に接触するのを避けるように形成してもよい。例えば、スペーサー８１４は被検体表面に接触することなしに離れたところから被検体表面光を照射し、受け取ることができる画像化装置８１２とするための１つ又はそれ以上のレンズで構成されている光学システムを含みうる。例えば、光学システムはズームレンズシステムを含んでもよい。
さらに、スペーサー８１４は様々な形状及び大きさで形成されうる。例えば、スペーサーはドーナッツ状の空間を含んでもよい。さらに、スペーサー８１４は、様々な液体で満たされた袋状のもの又はクッションを含んでもよい。任意に液体は、光学的に透明なものであってもよい。
【００９９】
図２７は、反射回避画像処理システムの実施例の断面図を示す。図示されるように、本体８１６は、そこに形成された画像処理管８２０、第２画像処理管８２２、及び追加管８２４を含む。加えて、吸引管８５６、８５８は本体８１６内に形成され、吸引源（図示せず。）に接続される。スペーサー８１４は、本体８１６の吸引管８５６，８５８及びスペーサー８１４上に形成された吸引口８４２と連絡できるようにされた吸引管８７０、８７２を含む。任意に、１つ又はそれ以上の付属部材８６２はさらにスペーサー８１４を本体８１６に連結可能にするために本体８１６上に設置されうる。
【０１００】
上記で記述した新規の画像処理装置に加えて、本発明は、非侵襲的に様々な生物学的指標を画像化し、および決定し、必要であれば冒された領域を治療する方法について記述する。例えば、ＯＰＳ画像処理モードで上記システムを操作するとき、毛細血管及び関連する循環組織を通る流れはそこを通る赤い血流を見ることで検査してもよい。ＯＰＳ画像処理モードでシステムを操作するため、使用者は白色光で試験基質を照射する。白色光は、試験基質の照射する前に、偏光子によって偏光される。反射光は、光ガイドによって取り込まれ、画像処理モジュール３０（図２参照）の偏光セクション４２に送られる。システム光学機器及び患者の組織表面による反射光は、散乱の機能として偏光シフトを受ける。従って、偏光セクション４２によって取り消される。偏光シフトを受けることに失敗したサブ表面に反射した光自体は、画像キャプチャー装置５０によって取り込まれる。これによって、サブ表面画像処置が可能になる。任意に、ＯＰＳ画像処理は暗視野照明との組み合わせて達成させてもよい。
【０１０１】
同様に、ここに記述された画像処理システムは、反射分光光度法画像処理モジュールを使用して反射分光光度法を行うために使用してもよい。分光光度計は、組織表面のスペクトル反射を検査するために本画像処理システムとともに使用しても構わない。光源からの光は試験基質に照射する。光は、内部光源１８、外部光源２０及び／又は補助光源２２（図１参照）で構成してもよい。試験基質１６による反射光は光移動セクション１４によって取り込まれ、反射分光光度法画像処理モジュールへと移動される。反射された光のスペクトル特性は検討され、検査中の期間表面内のヘモグロビン飽和度及び／又はヘマトクリット濃度を決定するために使用されてもよい。
【０１０２】
結局、ここで記述された画像処理システムは、蛍光画像処理モジュールを使用して組織細胞の酸素化及び／又は機能状態を決定するために使用されてもよい。例えば、ミトコンドリアのエネルギー状態を目的として、試験領域はＵＶ光で照射されてもよい。例えば、約３６０ｎｍの波長を有する光が試験基質を照射するために使用されてもよい。その後、基質からの反射光は光移動セクション１４によって取り込まれ、分析セクション１２に移動されてもよい（図１参照）。取り込まれた光は３６０ｎｍから約４６０ｎｍにラムダ変換されうる。その後、蛍光画像処理モジュール３４は細胞内のＮＡＤＨの存在を決定するため反射された光が分析されてもよい。これによって、細胞内の酸素の有効度を示す。
【０１０３】
それぞれＯＰＳ画像処理プロセッサ５２、ＲＦＳプロセッサ７２及び蛍光画像処理プロセッサ９２は、反射率の測定結果を計算し表示するために複数の論理式、演算方式、モデル、データベース、参照テーブルあるいは関連情報を含んでいてもよい。例えば、ビアーズ−ランベルトの法則が、試験基質による光の吸光度に基づいて試験基質内の物質濃度を決定するために、使用されてもよい。
【０１０４】
さらにここで開示されたものは、患者の微小循環を総合的にモニタリングする方法である。本方法は、いくつかのここに開示された前記の画像処置システムを使用する方法を含んでもよい。１つの実施例では、方法は、組織基質に照射すること、組織基質の表面からの光の反射を回避すること、組織基質内の微小循環の流れを画像化するために受光した光の一部を利用すること、微小循環内の酸素利用度を決定するために受光した光の一部を利用すること、組織細胞の酸素化適性を決定するために受光した光の一部を利用することを含んでもよい。
【０１０５】
１つの実施例では、前記方法は微小循環の流動、酸素利用度情報、及び組織細胞内の酸素化適性の情報を利用すること、患者の敗血症、血液量減少性、心臓性及び血管閉塞性のショック等のショック状態に関する初期で感知可能な決定をなすこと、そして、この状態の治療を目的とする蘇生治療を指標とすることを含んでもよい。
他の実施例では、前記方法は、また、微小循環の流動、酸素利用度情報、及び組織細胞内の酸素化適性の情報を利用すること、及び患者の心臓血管疾患および衰えに関する初期で感知可能な決定をなすことを含む。
【０１０６】
最後にここで開示された発明の実施例は発明の主たるものの実例である。他の改変は、本発明の範囲内で使用されてもよい。従って、本発明は、この開示で示され、記述されたもののように、全くそのとおりに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
本発明の画像処理システムは、添付した図面に沿ってより詳細に説明される。
【図１】図１は、試験基質からの反射光を分析する画像処理システムの実施例のブロック図を示す。
【図２】図２は、画像処理システムの分析セクションの実施例のブロック図を示す。
【図３】図３は、光を照射し、試験基質からの反射光を受光するために形成された光移動セクションの実施例の概略図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、光移動セクションの光移動体の実施例の透視図を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、光移動セクションの光移動体の他の実施例の透視図を示す。
【図４Ｃ】図４Ｃは、光移動セクションの光移動体の他の実施例の透視図を示す。
【図４Ｄ】図４Ｄは、光移動セクションの光移動体のさらになる別実施例の透視図を示す。
【図５】図５は、光を照射し、試験基質からの反射光を受光するように形成された光移動セクションの別実施例の概要図を示す。
【図６】図６は、光移動セクションの光移動体の他の実施例の側面図を示す。
【図７】図７は、光移動体の実施例に取着されたスペーサー手段の実施例の側面図を示す。
【図８】図８は、光移動体の実施例に取着されたスペーサー手段の他の実施例の側面図を示す。
【図９】図９は、光移動体の実施例に取着され、試験基質を取着するように形成されたスペーサー手段の実施例の側面図を示す。
【図１０】図１０は、図９に示されたスペーサー手段の実施例の底面図を示す。
【図１１】図１１は、反射光を分析する画像処理システムの実施例の断面図を示す。
【図１２】図１２は、図１０に示された反射光を分析する画像処理システムに使用する光学システムの側面図を示す。
【図１３】図１３は、画像処理システム内に設置された内部光源を有する、反射光を分析する画像処理システムの実施例の断面図を示す。
【図１４】図１４は、視野のサイドストリーム暗視野画像化法を形成した画像処理システムの実施例の側面の断面図を示す。
【図１５】図１５は、図１４に示された画像処理システムの実施例の末端部の透視図を示す。
【図１６】図１６は、本体に形成された照明経路内に設置された１又はそれ以上の光源を有する画像処理システムの実施例の断面図を示す。
【図１７】図１７は、ハンドル部と連結された本体を有する画像処理システムの実施例の断面図を示す。
【図１８】図１８は、基質に光を照射し、分析のためそこから光を収集する画像処理システムの実施例の断面図を示す。
【図１９】図１９は、図１８に示された画像処理システムの末端部の透視図を示す。
【図２０】図２０は、図１８に示された画像処理システムの他の実施例の末端部の透視図を示す。
【図２１】図２１は、末端部が試験基質に接触している画像処理システムの実施例の側面断面図を示す。
【図２２】図２２は、末端部が係合装置を含む画像処理システムの実施例の側方断面図を示す。
【図２３】図２３は、末端部が試験基質に接触していない画像処理システムの実施例の側方断面図を示す。
【図２４】図２４は、組織内の微小循環及び試験基質からの反射を分析する画像処理システムの実施例のダイアグラムのブロック図を示す。
【図２５】図２５は、画像処理システム本体に添付可能な蓋部材の実施例の断面図を示す。
【図２６】図２６は、領域のサブ表面画像処理のために形成された画像処理システムの実施例の透視図を示す。
【図２７】図２７は、図２６に示された画像処理システムの側方断面図を示す。