(57)【要約】  本開示の例示的実施形態によれば、組織について、又は組織での若しくは組織内の対象物についての情報を決定するために、装置及び方法を提供できる。例えば、身体の特定器官内に存在させる少なくとも１つの第１アレンジメントを用いて、組織内で少なくとも１つの電磁放射を発生でき、その際、該組織は、特定器官とは異なり、特定器官の外側に存在する。該少なくとも１つの電磁放射に応じた特定の信号を検出でき（例えば、場合によっては少なくとも１つの第２アレンジメントで）、組織の少なくとも１特性及び／又は組織の若しくは組織内の対象物に関する情報を決定できる（例えば、第２アレンジメントで）。或いは又は更に、組織は、特定器官とは異なり、特定器官の外側に存在することができ、第１アレンジメントを、身体の特定器官内部に存在させることができる。そのために、組織は、（ｉ）心臓、（ｉｉ）心臓に繋がる主要血管、（ｉｉｉ）冠動脈、及び／又は（ｉｖ）それらの中の血液を含むことができる。
2013530741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織に関する、又は組織の又は組織内の対象物に関する情報を決定するための装置であって、
身体の特定器官内に存在させ、かつ該組織内で少なくとも１つの電磁放射を発生するように構成されている少なくとも１つの第１アレンジメント、ここで、該組織は、該特定器官とは異なりかつ特定器官の外側に存在する、及び
少なくとも一つの第２アレンジメント、ここで、該第２アレンジメントは、
（ａ）該少なくとも一つの電磁放射に応じて特定信号を検出し、かつ
（ｂ）（ｉ）該組織の少なくとも一つの特性、又は（ｉｉ）該組織の又は該組織内の対象物に関する情報の少なくとも一つを測定又は決定できる、ように構成されている、
を含む装置。
【請求項２】
前記少なくとも一つの特性が、（ｉ）血液、（ｉｉ）心臓に連結する１本又は複数本の大血管、又は（ｉｉｉ）心臓の一部分又は複数部分の少なくとも一つのである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記特定器官が食道である請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも一つの第２アレンジメントが、少なくとも１つの冠動脈疾患の少なくとも可能性を識別するための更なる情報を決定するように更に構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
（ｉ）前記少なくとも一つの第１アレンジメント、又は（ｉｉ）前記少なくとも一つの第２アレンジメントの少なくとも一つが、食道内に少なくとも部分的に存在させるように構築されかつ寸法取りされている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも一つの第１アレンジメント又は前記少なくとも一つの第２アレンジメントが、（ｉ）光音響アレンジメント、（ｉｉ）蛍光アレンジメント、（ｉｉｉ）光分光法アレンジメント、（ｉｖ）レーザスペックル撮像アレンジメント、（ｖ）光トモグラフィアレンジメント、又は（ｖｉ）超音波アレンジメントの少なくとも一つのである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも一つの第１アレンジメント又は前記少なくとも一つの第２アレンジメントの少なくとも一つが、経鼻装置と共に又は経鼻装置内に含まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記情報に応じて前記組織の少なくとも１画像を生成するように構成された少なくとも一つの第３アレンジメントをさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも一つの第３アレンジメントが、（ｉ）前記組織の構造、及び（ｉｉ）前記少なくとも一つの特性に関するデータを、略同時に得るように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記データが、（ｉ）前記組織の前記構造、又は（ｉｉ）前記少なくとも一つの特性の少なくとも一つを互いに重ね合わせた少なくとも一つの画像である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２アレンジメントが、前記少なくとも１本又は複数本の大血管又は心臓の一部に加え、１つ又は複数の他の組織を含む少なくとも１つの更なる組織に関する少なくとも一つの特性を更に測定する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記組織及び前記組織に近接する更なる組織の少なくとも１画像を生成するように構成された少なくとも一つの第４アレンジメントをさらに含む請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの第4アレンジメントが超音波アレンジメントを含む請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも一つの第１アレンジメント又は前記少なくとも一つの第２アレンジメントを少なくとも一つを、前記特定器官内の特定位置に固定できるように構成された少なくとも一つのバルーンアレンジメントをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
組織に関する、又は組織の又は組織内の対象物に関する情報を決定するための方法であって、
該組織内で少なくとも１つの電磁放射を発生させること、ここで、該組織は、該特定器官とは異なりかつ特定器官の外側に存在し、かつ、該発生は、身体の特定器官内に存在する少なくとも一つの第１アレンジメントにより生じる、
該少なくとも一つの電磁放射に応じて特定信号を検出すること、及び
（ｉ）該組織の少なくとも一つの特性、又は（ｉｉ）該組織の又は該組織内の対象物に関する情報の少なくとも一つを測定又は決定すること、
を含む方法。
【請求項１６】
組織の少なくとも一つの特性を決定するための装置であって、
身体の外側に存在させ、かつ該組織内で少なくとも１つの電磁放射を発生させるように構成されている少なくとも１つの第１アレンジメント、ここで、該組織は、該身体内に提供され、かつ、該身体内の（ｉ）心臓、（ｉｉ）心臓に繋がる主要血管、（ｉｉｉ）冠動脈、又は（ｉｖ）それらの中の血液の少なくとも一つを含む、及び
少なくとも一つの第２アレンジメント、ここで、該第２アレンジメントは、
（ａ）該少なくとも一つの電磁放射に応じて特定信号を検出し、かつ
（ｂ）（ｉ）該組織の少なくとも一つの特性、又は（ｉｉ）該組織の又は該組織内の対象物に関する情報の少なくとも一つを測定又は決定できる、ように構成されている、
を含む装置。
【請求項１７】
前記少なくとも一つの特性が、（ｉ）血液、（ｉｉ）心臓に連結する１本又は複数本の大血管、又は（ｉｉｉ）心臓の一部分又は複数部分の少なくとも一つのである、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも一つの第２アレンジメントが、少なくとも１つの冠動脈疾患の少なくとも可能性を識別するための更なる情報を決定するように更に構成されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも一つの第１アレンジメント又は前記少なくとも一つの第２アレンジメントが、（ｉ）光音響アレンジメント、（ｉｉ）蛍光アレンジメント、（ｉｉｉ）光分光法アレンジメント、（ｉｖ）レーザスペックル撮像アレンジメント、（ｖ）光トモグラフィアレンジメント、又は（ｖｉ）超音波アレンジメントの少なくとも一つのである、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記情報に応じて前記組織の少なくとも１画像を生成するように構成された少なくとも一つの第３アレンジメントをさらに含む請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
前記少なくとも一つの第３アレンジメントが、（ｉ）前記組織の構造、及び（ｉｉ）前記少なくとも一つの特性に関するデータを、略同時に得るように構成されている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記データが、（ｉ）前記組織の前記構造、又は（ｉｉ）前記少なくとも一つの特性の少なくとも一つを互いに重ね合わせた少なくとも一つの画像である、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記少なくとも一つの第２アレンジメントが、前記少なくとも１本又は複数本の大血管又は前記心臓の一部に加え、１つ又は複数の他の組織を含む少なくとも１つの更なる組織に関する少なくとも一つの特性を更に測定する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
前記組織及び前記組織に近接する更なる組織の少なくとも１画像を生成するように構成された少なくとも一つの第４アレンジメントをさらに含む請求項１６に記載の装置。
【請求項２５】
前記少なくとも一つの第4アレンジメントが超音波アレンジメントを含む請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
組織の少なくとも一つの特性を決定するための方法であって、
該組織内で少なくとも１つの電磁放射を発生させること、ここで、該組織は、該身体内に提供され、かつ、該身体内の（ｉ）心臓、（ｉｉ）心臓に繋がる主要血管、（ｉｉｉ）冠動脈、又は（ｉｖ）それらの中の血液の少なくとも一つを含み、そして、該発生は、該身体の外側に存在する少なくとも一つの第１アレンジメントにより引き起こされる、
該少なくとも一つの電磁放射に応じて特定信号を検出すること、及び
（ｉ）該組織の少なくとも一つの特性、又は（ｉｉ）該組織の又は該組織内の対象物に関する情報の少なくとも一つを測定又は決定すること、
を含む方法。
【請求項２７】
組織の少なくとも一つの特性を決定するための装置であって、
該組織内で音波の生成を生じさせるように構成された少なくとも一つの第１光音響アレンジメント、及び
音波を検出し、血液の少なくとも一つの特性を、（ｉ）１本又は複数本の心臓と結合する大血管、又は（ｉｉ）心臓の一部又は複数部分の少なくとも一つのである該組織内で測定するように構成された少なくとも１つの第２アレンジメント、ここで、該少なくとも一つの第２アレンジメントは、該組織の外側で測定を実行するように構成されている、
を含む装置。
【請求項２８】
前記少なくとも一つの第１アレンジメント又は前記少なくとも一つの第２アレンジメントの少なくとも一つのが、少なくとも部分的に食道内に存在させるように構築及び寸法取りされている、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記少なくとも一つの特性が、酸素飽和度、心拍出量、血流、総血液含有量、又は、血液の血球容量の少なくとも一つのである、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記酸素飽和が、静脈の酸素飽和度、又は動脈の酸素飽和度の少なくとも一つを含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記少なくとも一つの第１アレンジメント又は前記少なくとも一つの第２アレンジメントの少なくとも一つが、経鼻装置と共に含まれている、請求項２７に記載の装置。
【請求項３２】
前記音波に応じて、前記解剖学的構造の少なくとも１画像を生成するように構成された少なくとも一つの第３アレンジメントをさらに含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項３３】
前記少なくとも一つの第３アレンジメントが、（ｉ）前記解剖学的構造の構造、及び（ｉｉ）前記少なくとも一つの特性に関するデータを略同時に得るように構成されている、請求項２７に記載の装置。
【請求項３４】
前記データが、（ｉ）前記解剖学的構造の前記構造、又は（ｉｉ）前記少なくとも一つの特性の少なくとも一つを互いに重ねた少なくとも１画像である、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
組織の少なくとも一つの特性を決定するための方法であって、
少なくとも一つの第１光音響アレンジメントを用いて、該組織内で音波の生成を生じさせること、
該音波を検出すること、及び、
少なくとも一つの第２アレンジメントを用いて、（ｉ）１本又は複数本の心臓と結合する大血管、又は（ｉｉ）心臓の一部又は複数部分の少なくとも一つのである該解剖学的構造内の血液の少なくとも一つの特性を測定すること、ここで、測定は、該組織の外側で実行される、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の例示的実施形態は、概して、心血管疾患及び心機能に関する情報を分析する装置、システム、方法、及びコンピュータアクセス可能媒体に関し、特には、解剖学的構造の少なくとも１つの特性に関して分析する装置、システム、方法、及びコンピュータアクセス可能媒体に関し、更に特には、少なくとも１つの電磁波又は音波を利用して、心血管疾患を診断する、及び／又は心機能を測定することに関する。
【０００２】
（関連出願の表示）
本願は、２０１０年５月２８日付で出願した米国特許出願第６１／３４９，５７９号に基づいており、該出願から優先権を主張するものであり、該出願の全開示内容を、参照により本明細書中に組込むこととする。
【背景技術】
【０００３】
例えば、主にアテローム性動脈硬化症によって引き起こされる冠動脈疾患は、世界中で主な死亡原因となっている。かかる疾患は、脂肪、脂質、カルシウム、コラーゲン、マクロファージ、及び他の物質が動脈の壁にプラークを形成すると、発生する。解剖学的形態や組成によって特徴付けられる「不安定プラーク」群が存在することもある。これらの不安定プラークは破綻し易く、心筋梗塞や脳梗塞のどちらかを引き起こす場合があり、最終的に、死に繋がる場合もある。なるべくなら、そうした不安定プラークを持つ人々を発見し、そうすることで治療し、心臓発作を防止できるようにする方が良い。
【０００４】
冠動脈疾患に対する現在の診断方法及び／又は手段（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）には、一定の限界があり、そうした限界が、冠動脈疾患や不安定プラークの検査を困難にする場合がある。侵襲的な心臓カテーテルを使用する従来好適とされる手段である冠動脈造影は、高価で、重篤な合併症のリスクがないわけではない。というのも、同手段では、血管壁ではなく、内腔を可視化するため、アテローム性動脈硬化症の量や程度を過小評価し易い。最終的に、同手段では、プラークの組成ついての情報を提供しない。血管内超音波法（ＩＶＵＳ）及び血管内光コヒーレンストモグラフィ（「ＯＣＴ」−「ＩＶＯＣＴ」）といった手段は、おそらく、動脈壁構造をよく撮影でき、プラークを描写できるが、これらもまた侵襲的なため、検査としては理想的ではない。コンピュータ断層撮影法（「ＣＴ」）と磁気共鳴映像法（「ＭＲＩ」）については、冠動脈疾患を診断する非侵襲的な別の方法として説明されてきた。これらの技術では、冠動脈壁のバルク構造を撮影できるが、比較的高価であり、造影剤の投与を用いており、冠動脈疾患及び不安定プラークについて多数の人々を検査するには、理想的とは言えない特徴となっている。
【０００５】
また、全ての主要な生理学的状態中に心機能を測定する信頼できる手段を提供することが、重要である。例えば、肺動脈から測定される血液酸素化である、混合静脈血酸素飽和度は、心拍出量、動脈酸素飽和度、及び全体的な酸素抽出に関する連続的なリアルタイムの測定を提供できるので、潅流を評価するための有益な選択肢であるかもしれない。６５％未満の混合静脈血酸素飽和度は、手術結果の不良に関連しており（例えば、ジャンジ．エス（Ｊｈａｎｊｉ．Ｓ氏他。「腹部大手術後の微小血管血流及び組織酸素化：術後合併症との関係（Ｍｉｃｒｏｖａｓｃｕｌａｒ  ｆｌｏｗ  ａｎｄ  ｔｉｓｓｕｅ  ｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ  ａｆｔｅｒ  ｍａｊｏｒ  ａｂｄｏｍｉｎａｌ  ｓｕｒｇｅｒｙ：  ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｐｏｓｔ−ｏｐｅｒａｔｉｖｅ  ｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」、集中治療医学（Ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ  Ｃａｒｅ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）第３５号、６７１〜６７７頁、２００９年を参照）、そうした合併症の殆どは、パルスオキシメトリがきかない、心呼吸蓄積量が低い間に発生する。混合静脈血酸素飽和度の連続的な表示は、経皮的に頸静脈を通して、肺動脈に挿入する、酸素濃度計測可能な（ｏｘｉｍｅｔｒｉｃ）スワンガンツカテーテルで可能である。一般的に、そうしたカテーテルは侵襲的であり、重症患者に対して疾病率や死亡率を大幅に高める原因になる虞がある。その結果、急性患者の心臓に繋がる大血管における血液酸素化といった心機能を、連続的にモニタリングすることは、特に、外傷（例えば、交通事故や戦闘状況）、ショック（例えば、敗血症、血液量不足症、又は心原性）及び火傷を受けて血液量が減少した者に対しては、極めて問題となる場合がある。
【０００６】
パルスオキシメトリ手段は、指や耳たぶ等の末梢動脈から酸素飽和度を測定でき、器官に供給された酸素のおおよその量を提供できる。同手段は、低酸素状態になりがちな患者の発見を助けるので、救急治療室、医療現場、手術現場、手術室、集中治療室で患者の臨床ケアに有益に用いられている。（例えば、Ｓｈｅｌｌｅｙ，Ｋ．Ｈ．）氏の「光電式容積脈波記録法：動脈の酸素飽和度及び心拍の計算に勝る（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ：  Ｂｅｙｏｎｄ  ｔｈｅ  Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｒｔｅｒｉａｌ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｈｅａｒｔ  Ｒａｔｅ）」、麻酔及び鎮痛（Ａｎｅｓｔｈｅｓｉａ  ａｎｄ  Ａｎａｌｇｅｓｉａ）第１０５号、Ｓ３１〜Ｓ３６、２００７年を参照）。しかしながら、この技術は、全末梢動脈の一貫した潅流に依存しており、酸素飽和度が低下するに伴い精度が落ちる可能性がある。
【０００７】
よって、以上本明細書で述べた従来のアプローチ、手段、及び／又はシステムの欠陥の少なくとも幾つかを、解決及び／又は解消することは、有益である可能性がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｎａｄｋａｒｎｉ，Ｓ．Ｋ．他、Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｔｉｃ  Ｐｌａｑｕｅｓ  ｂｙ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｐｅｃｋｌｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ、Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ、第１１２号、８８５〜８９２頁、２００５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本開示の目的の１つは、そうした先行技術のアプローチ、手段、方法、システム、装置、及びコンピュータアクセス可能媒体の欠陥及び／又は限界を、軽減又は解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
例えば、本開示の例示的実施形態の一目的によると、心血管疾患と不安定プラークを診断するための装置、システム、方法、及びコンピュータアクセス可能媒体を提供することである。本開示の別の例示的実施形態の別の目的は、殆ど又は全ての主要な生理的状態中に、心機能を測定するための装置、システム、方法、及びコンピュータアクセス可能媒体を提供することとできる。
【００１１】
従って、本開示の例示的実施形態によると、第１（例えば、励起）放射を使用して、組織を照明でき、第２（例えば、放出）放射を、組織と第１放射との相互作用の結果として、発生できる方法及び装置を提供することができる。例えば、第２放射を測定でき、データセットとして測定値を得ることができ、データセットを分析して、組織の少なくとも一つの特性を決定できる。
【００１２】
本開示の一例示的実施形態によると、励起放射を提供するソース、及び／又は放出放射を測定する検出器を、組織の外側に置くことができる。放射を、電磁波及び／又は音波とすることができる。組織を、例えば、左心室若しくは右心室、左心房若しくは右心房、心筋、僧帽弁、三尖弁、大動脈弁、肺動脈弁、心嚢、又は心嚢液等を含む、心臓の一部とすることができる。また、組織を、例えば、大動脈、肺動脈、肺静脈、下大静脈、上大静脈、冠動脈、及び／又は冠状静脈等を含む、心臓に繋がる血管とすることもできる。組織を、更に血管中の血液、及び／又は血管若しくは心臓中のアテローム斑とすることもできる。組織の測定可能な特性としては、アテローム斑の生体構造若しくは組成、又は血中の酸素飽和度等が挙げられるが、これらに限定するものではない。
【００１３】
本開示の一例示的実施形態では、装置及び方法を、組織について、又は組織での若しくは組織内の対象物についての情報を決定するために、提供できる。例えば、身体の特定器官内に存在させる少なくとも１つの第１アレンジメントを用いて、組織内で少なくとも１つの電磁放射を発生できるが、その際、該組織は、特定器官とは異なり、特定器官の外側に存在する。該少なくとも１つの電磁放射に応じた特定の信号を検出でき（例えば、場合によっては少なくとも１つの第２アレンジメントで）、組織の少なくとも１特性及び／又は組織の若しくは組織内の対象物に関する情報を決定できる（例えば、第２アレンジメントで）。或いは又は更に、組織は、特定器官とは異なり、特定器官の外側に存在することができ、第１アレンジメントを、身体の特定器官内部に存在させることができる。そのために、組織は、（ｉ）心臓、（ｉｉ）心臓に繋がる主要血管、（ｉｉｉ）冠動脈、及び／又は（ｉｖ）それらの中の血液を含むことができる。或いは又は更に、組織は、特定器官とは異なり、特定器官の外側に存在することができ、第１アレンジメントを、身体の特定器官内部に存在させることができる。そのために、組織は、（ｉ）心臓、（ｉｉ）心臓に繋がる主要血管、（ｉｉｉ）冠動脈、及び／又は（ｉｖ）それらの中の血液を含むことができる。
【００１４】
例えば、特性は、（ｉ）血液、（ｉｉ）心臓に連結する１本若しくは複数本の大血管、及び／又は（ｉｉｉ）心臓の一部分若しくは複数部分を含むことができる。特定器官を、食道とすることができる。第２アレンジメントを、少なくとも１つの冠動脈疾患の少なくとも可能性を識別するために、更なる情報を決定するように更に構成できる。第１及び／又は第２アレンジメントを、食道内に少なくとも部分的に存在させるように構築でき、寸法取りできる。第１及び／又は第２アレンジメントを、（ｉ）光音響アレンジメント、（ｉｉ）蛍光アレンジメント、（ｉｉｉ）光分光法アレンジメント、（ｉｖ）レーザスペックル撮像アレンジメント、（ｖ）光トモグラフィアレンジメント、及び／又は（ｖｉ）超音波アレンジメントとすることができる。第１及び／又は第２アレンジメントを、経鼻装置と共に、又は経鼻装置内に含むことができる。
【００１５】
本開示の更に別の例示的実施形態によると、少なくとも１つの第３アレンジメントを提供するが、該第３アレンジメントを、情報に応じて組織の少なくとも１画像を生成するように構成することができる。第３アレンジメントを、（ｉ）組織の構造、及び（ｉｉ）特性に関するデータを、略同時に得るような構成にすることができる。データは、（ｉ）組織の構造、及び／又は（ｉｉ）特性を互いに重ね合わせた少なくとも１画像を含むことができる。第２アレンジメントにより、１本又は複数本の大血管又は心臓の一部に加え、１つ又は複数の他の組織を含む少なくとも１つの更なる組織に関する少なくとも１特性を、更に測定できる。また、少なくとも１つの第４アレンジメントを提供できるが、該第４アレンジメントを、組織及び該組織に近接する更なる組織の少なくとも１画像を生成するように構成することができる。かかる第４アレンジメントは、超音波アレンジメントを含むことができる。
【００１６】
本開示の更なる例示的実施形態によると、解剖学的構造の少なくとも１特性を決定するために、装置及び方法を提供できる。例えば、少なくとも１つの第１光音響アレンジメントで、音波の生成を、解剖学的構造で生じさせられる。音波を検出でき、（場合によっては、少なくとも１つの第２アレンジメントで）、血液の少なくとも１特性を、（ｉ）１本若しくは複数本の心臓と結合する大血管、及び／又は（ｉｉ）心臓の一部若しくは複数部分である解剖学的構造内で、測定できる。測定を、解剖学的構造の外側で行うことができる。
【００１７】
例えば、第１アレンジメント及び／又は第２アレンジメントを、少なくとも部分的に食道内に存在させるように構築及び寸法取りできる。解剖学的構造の特性としては、酸素飽和度、心拍出量、血流、総血液含有量、及び／又は、血液の血球容量を挙げることができる。酸素飽和特性としては、静脈の酸素飽和度、及び／又は動脈の酸素飽和度を挙げることができる。更に、第１アレンジメント及び／又は第２アレンジメントを、経鼻装置と共に含むことができる。また、音波に応じて、例えば少なくとも一つの第３アレンジメントを用いて、解剖学的構造の少なくとも１画像を生成可能である。例えば、第３アレンジメントで、（ｉ）解剖学的構造の構造、及び（ｉｉ）該少なくとも１特性に関するデータを略同時に得ることも可能である。そうした例示的なデータは、（ｉ）解剖学的構造の構造、及び／又は（ｉｉ）解剖学的構造の特性を互いに重ねた少なくとも１画像を含むことができる。
【００１８】
本開示の例示的実施形態に関する以上の及び他の目的、特徴及び利点については、本開示の例示的実施形態に関する以下の詳細な説明を、添付の請求の範囲と併せて読むと、明白になるであろう。
【００１９】
本開示の更なる目的、特徴及び利点は、本開示の具体例を示す添付図と併せて理解すると、以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、心血管疾患及び心機能に接近できる、本開示の例示的実施形態による、無線の経食道カプセル内視鏡アレンジメント／装置に関する図である。
【図２】図２（ａ）は、心血管疾患及び心機能に接近できる、本開示の別の例示的実施形態による、紐に付けた経食道カプセル内視鏡に関する図である。図２（ｂ）は、本開示の更に別の例示的実施形態による、誘導紐に付けた経食道カプセル内視鏡に関する図である。
【図３】図３（ａ）は、膨張可能なバルーンを含む、本開示の例示的実施形態による装置の図である。図３（ｂ）は、ガイドワイヤを含む、本開示の例示的実施形態による装置の図である。
【図４−１】図４（ａ）は、本開示の例示的実施形態による装置（カプセルを含む）を被験者に導入する例示的方法の図解である。図４（ｂ）は、本開示の別の例示的実施形態による装置（経鼻カプセルを含む）を被験者に導入する例示的方法の図解である。
【図４−２】図４（ｃ）は、本開示の更に別の例示的実施形態による装置（経鼻チューブを含む）を被験者に導入する例示的方法の図解である。
【図５−１】図５（ａ）は、本開示の更なる例示的実施形態による装置の例示的構成に関する図解であり、該構成では、例示的経食道カプセル内視鏡により、励起放射を提供でき、放出放射を被験者の外側に置いた検出器によって検出できる。図５（ｂ）は、本開示の更に別の例示的実施形態による装置の例示的構成に関する図解であり、該構成では、被験者の外側にあるソースにより、励起放射を提供し、放出放射を例示的な経食道カプセル内視鏡によって検出できる。図５（ｃ）は、本開示のまた更なる例示的実施形態による装置の例示的構成に関する図解であり、該構成では、被験者の外側にあるソースにより、励起放射を提供し、放出放射を、被験者の外側に置いた例示的な検出器によって検出できる。
【図５−２】図５（ｄ）は、本開示の例示的実施形態による別の装置の構成に関する図解であり、該構成では、経食道カプセル内視鏡により、励起放射を提供し、放出放射を、心臓及び／又は血管中に配置した例示的な検出器によって検出できる。図５（ｅ）は、本開示の例示的実施形態による更なる装置の構成に関する図解であり、該構成では、心臓及び／又は血管中に配置したソースにより、励起放射を提供し、放出放射を、経食道カプセル内視鏡によって検出できる。
【図６】図６（ａ）〜（ｇ）は、光音響設定構成を有するよう構成された本開示の更なる例示的実施形態による更に別の装置の例示的構成に関する例示的図解である。
【図７】図７は、蛍光撮像設定構成を有するよう構成された本開示の別の更なる例示的実施形態による更なる装置の例示的構成に関する図解である。
【図８】図８は、光学分光法設定構成を有するよう構成された本開示の更に別の例示的実施形態による更なる装置の例示的構成であり、図解に関連するプロットも提供している。
【図９】図９は、レーザスペックル撮像設定構成を有するよう構成された本開示の更に別の例示的実施形態による別の装置の例示的構成であり、図解に関連するプロットも提供している。
【図１０】図１０は、光トモグラフィ設定構成を有するよう構成された本開示の更に別の例示的実施形態による更なる装置の例示的構成である。
【図１１】図１１は、超音波撮像設定構成を有するよう構成された本開示の更なる例示的実施形態による別の更なる装置の例示的構成である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
全図面を通して、特に記載しない限り、同じ参照番号及び文字を、図示した実施形態の同様な特徴、要素、構成要素又は部分を指すのに使用する。また、次に、主題の開示について、図面を参照して詳細に説明するが、具体例と関連してこれを行う。添付の請求の範囲で規定するように、主題の開示の正確な範囲及び精神から逸脱することなく、記載した具体例に変更及び修正を加えることができるものとする。
【００２２】
本開示の例示的実施形態による方法及び装置の一例示的実施形態を、図１に示す。図１に示されているように、食道内部に合う大きさにしたカプセル内視鏡１０１を提供できるが、該カプセル内視鏡１０１は、生体適合性ハウジング１０２、電源装置１０３（例えば、バッテリ）と、組織を励起させるために第１放射１０５を提供できるソース１０４（例えば、電磁放射源）と、組織から放出される第２放射１０７を第１信号（例えば、電圧）に転換できる検出器１０６と、第１信号を第２信号１０９（例えば、無線周波数電磁波）に変換できる送信機１０８（例えば、無線周波数送信機）とを含むことができる。第２信号１０９を、受信機１１０（例えば、アンテナ）によって取得し、メモリ１１１又は他の記憶装置（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等）にデータセットとして保存し、１台又は複数のコンピュータ１１２によって分析して、組織の少なくとも１特性を提供できる。
【００２３】
カプセル内視鏡１０１は、食道組織の動き、温度、ＰＨ値、及び／又は圧力等を測定するために、センサを更に含むことができる。これらの例示的測定値を使用して、オペレータが介入して、及び／又はオペレータが介入せずに、カプセル内視鏡１０１の現在位置を決定できる。カプセル内視鏡１０１は、消化管を通り蠕動によって搬送されることもできるし、蠕動とは無関係に、磁気による誘導、能動的な推進、及び／又はロボット運動のための例示的な構成要素を通しても移動できる。受信機１１０及びメモリ／記憶装置１１１を、可搬型装置にすることもでき、データ取得中に被験者に担持させることもできる。或いは、又は更に、カプセル内視鏡１０１は、データセットを保存するために、オンボードメモリ／記憶装置を有し、その結果、送信機１０８を不要にできる。また、カプセル内視鏡１０１は、生検、治療等の介入を容易にする構成要素を含むこともできる。組織の測定特性を更に使用して、定位情報を提供することによって、及び／又はカスタマイズした治療を選択する際に支援することによって、介入をガイドできる。
【００２４】
本開示の更なる例示的実施形態による方法及び装置の別の例示的実施形態を、図２（ａ）に示す。例えば、この例示的実施形態の経食道カプセル内視鏡２０１は、紐２０２を含むことができる。紐２０２は、電力及び／又は第１放射を、励起源２０３に供給できるワイヤ２０４、及び／又は放出検出器２０５が生成する信号を外部の受信機に提供できる第２ワイヤ２０６を含むことができる。図２（ｂ）は、経食道カプセル内視鏡２０１の詳細図を示しており、経食道カプセル内視鏡２０１では、例えば近位端に配設した制御部を用いて、経食道カプセル内視鏡２０１を、平行移動２２１、回転２２２、及び／又は屈曲２２３させて誘導するために、紐２０２を更に使用できる。また、データ取得後に、経食道カプセル内視鏡２０１を、紐２０２を引いて取出すことができる。
【００２５】
また、図３（ａ）に示すように、本開示の別の例示的実施形態による経食道カプセル内視鏡３１０は、膨張可能なバルーン３１１を含むことができる。例えば、対象となる組織を測定するために、例示的なカプセル内視鏡３１０が特定の位置に到達すると、バルーン３１１を膨張させて（例えば、膨張アレンジメントを介して膨張媒質を提供して）、当該位置にカプセル内視鏡３１０を固定でき、その結果容易に長期間に亘り組織を連続的に測定できる。膨張媒質としては、空気、水、重水、生理食塩水等を挙げることができる。音響励起及び／又は放出を伴う特定の例示的実施形態では、膨張媒質（例えば、水）により、信号損失を抑制するために、検知器と食道壁との間に適切な音響結合を更に提供できる。
【００２６】
図３（ｂ）は、ガイドワイヤ３２１で操作できる本開示の更なる例示的実施形態による、別の経食道カプセル内視鏡３２０を示している。例えば、ガイドワイヤ３２１が小径のために、初めに該ワイヤを比較的容易に食道に挿入できる。カプセル内視鏡３２０は、カプセル自体をガイドワイヤ３２１に掛けられる取付具３２２を有することができる。ガイドワイヤ３２１を使用してカプセル内視鏡３２０を導入することで、所望しない回転を避けられる。ガイドワイヤ３２１は、止め具３２３を更に含み、止め具３２３により、カプセル内視鏡３２０を、１箇所又は複数の特定位置で停止させて、対象組織を測定できる。
【００２７】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、カプセル内視鏡を食道に導入するための２つの可能な方法を其々説明している。例えば、図４（ａ）では、経口で導入して、食道に飲み込める本開示の更に別の例示的実施形態による経食道カプセル内視鏡４０１を、示している。図４（ｂ）では、代わりに、鼻孔から鼻咽頭を介して食道に導入できる、本開示の更に別の例示的実施形態による別の経食道カプセル内視鏡４１１を、説明している。経鼻導入は、紐付カプセル内視鏡４１１を配置するのに有用な場合がある。カプセル内視鏡４１１のそうした導入を、比較的小径のものによって実行するが、被験者が覚醒又は鎮静状態であると、一層よく耐えられ、集中治療室にいる被験者の心機能を継続的に評価するのに適している場合がある。
【００２８】
或いは、又は更に、図４（ｃ）に示した本開示の更に別の例示的実施形態によると、経鼻装置は、同様に鼻から、電磁放射変換アレンジメント／装置４２２を食道に、例えば心臓に隣接して、配置するまで、挿入できるカテーテル又は管４２１を含むことができる。管は、該装置のそうした部分を囲むバルーンを含むことができる。本明細書に記載した１つ又は複数の例示的実施形態では、圧力変換器４２３を、該装置の遠心端付近に配置して、対象となる心内構造物付近に位置するように、食道内に該装置の能動部分を自動的に配置する際に助けとなる圧力測定値を提供する。
【００２９】
被験者において、食道は心臓に近接して位置するので、例示的な経食道アレンジメントは、心血管疾患及び心機能のクローズアップ写真も提供できる。更に、本開示の更なる例示的実施形態に応じて、様々な代替アレンジメントを提供できる。例えば、図５（ａ）は、本開示の更に別の例示的実施形態による別のアレンジメントを示しており、食道内のソース５０１は、組織を照明するために励起放射５０２を生成でき、組織からの放出放射５０４を、被験者の外側に（例えば、胸郭上に）置いた検出器５０３によって検出できる。図５（ｂ）は、本開示の更なる例示的実施形態による更に別のアレンジメントを示しており、被験者の外側に配置したソース５１１は、励起放射５１２を放射でき、食道内の検出器５１３は、放出放射５１４を検出できる。図５（ｃ）は、本開示の別の更なる例示的実施形態による別のアレンジメントを示しており、ソース５２１と検出器５２３の両方を被験者の外側に配置している。
【００３０】
また、例示的なアレンジメントの１つ又は複数の部品若しくは部分を、カテーテルに組込むことができ、該カテーテルを心臓又は血管に挿入できる。この例示的カテーテルにより、生検又は治療等の介入を容易にすることができる。その結果、本開示の例示的実施形態による例示的装置は、介入を、１箇所又は複数箇所の特定位置で、及び／又は好適な程度まで実行するのをガイドできる。図５（ｄ）は、本開示の更に別の例示的実施形態による別のアレンジメントを説明しており、食道内のソース５３１は、励起放射５３２を提供でき、血管内又は心臓の一部分内の検出器５３３は、放出放射５３４を測定できる。図５（ｅ）は、本開示の更なる例示的実施形態による更なるアレンジメントを示しており、心臓又は血管内に配置したソース５４１は、励起放射５４２を提供でき、食道内の検出器５４３は、放出放射５４４を測定できる。
【００３１】
本発明の更なる例示的実施形態によると、例示的なアレンジメント／装置は、光音響アレンジメントを含むことができる。かかる例示的光音響アレンジメントを使用して、時間に応じて強度を変化させられる電磁波及び／又は放射を用いて、組織を照明でき、該アレンジメントでは、電磁エネルギの一部分又は複数部分を吸収した後の熱弾性結合過程／進行を通して組織から提供される音波（例えば、光音響波）を検出できる。その結果得られた音波は、組織を通り、光より弱い減衰及び散乱で伝播されることができる。従って、例示的光音響装置／アレンジメントを使用して、かなりの深さ（約数ｃｍ）で、高解像度（例えば、１ｍｍ未満）で組織を調べられる。
【００３２】
また、例えば、対象物が強力に吸収するスペクトル域をカバーする電磁励起を活用して、組織の特定成分からアコースティックエミッションを選択的に発生させることも可能である。検出した超音波の振幅及び／又は時間的プロファイルにより、吸収している組織の位置、形状、及び／又は量を提供できる。例えば、アテローム斑の主要な成分である脂質を、近赤外線による光励起（例えば、９００〜１８００ｎｍ）で例示的な光音響装置によってマッピングして、プラークを検出できる一方、血中ヘモグロビンを、近赤外線波長（例えば、５００〜１１００ｎｍ）に可視化した光を使用して検出して、心臓又は血管の内腔を描写できる。本開示の一例示的実施形態では、冠動脈壁中の脂質、特にコレステロール又はコレステロールエステルを検出すると、好適な場合がある。
【００３３】
例えば、９５０ｎｍ、１２０５ｎｍ、１７５０ｎｍ付近を含む、例えば、コレステロール吸収ピークを、入射する光放射のターゲットにして、本開示の特定の例示的実施形態による例示的なアレンジメントによって検出できる吸収又は光音響効果を発生させることができる。そうすることで、（例えば、かかる例示的なアレンジメントを用いて）不安定プラークの有無のスクリーニング診断を提供可能である。また、注射可能な外因性の発色造影剤（例えば、インドシアニングリーン）を使用して、対象となる組織を標識できる、或いは取込み及び／又は保持力を強化して、優先的に場所を突き止めてもよく、それにより、不安定プラークの脂質コアに共通して知られる漏出性血管等、標識された組織の特性を、造影剤の吸収ピークに近い励起波長（例えば、インドシアニングリーンについては、約８００ｎｍ）を用いて、得ることができる。
【００３４】
例示的な光音響法を、組織の光学的、熱的、及び力学的特性を定量化するのに使用できる。１つ又は複数の測定可能な特性の相違により、異なる組織成分の空間的及び／又は時間的分布を得ることができる。例えば、オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンとでは、光吸収スペクトルが異なるため、血液からの複数の光音響信号を、複数の励起波長での光励起を使用して、獲得できる。次に、オキシヘモグロビン（ＣＨｂＯ）とデオキシヘモグロビン（ＣＨｂＲ）の局所的濃度を、これらの光音響測定値から計算できる。その結果、更に血中酸素飽和度（ＣＨｂＯ／（ＣＨｂＯ＋ＣＨｂＲ））、総ヘモグロビン濃度（ＣＨｂＯ＋ＣＨｂＲ）、血液の血球容量等の重要な生理パラメータを得られる。伝統的なパルスオキシメトリとは対照的に、血液酸素化の光音響測定は、脈拍あり／脈拍なしでも患者に有効であり、脱酸素化された及び酸素化された血液を測定する際に、一貫した精度を維持する。
【００３５】
同様な例示的過程の後、複数の可視近赤外線スペクトル帯で励起させて得た例示的光音響測定値を使用して、血管壁の脂質、カルシウム及びコラーゲンの分布を定量化して、アテローム斑を検出又は特徴付けられる。温度が上昇するにつれて光音響信号の振幅が大きくなるので、光音響装置は、組織の温度を更に感知して、アテローム斑におけるマクロファージ活性を評価できる。また、ドップラー原理を用いる光音響設定によって、血流速度も測定できる。従って、光音響法は、血管の様々な場所での血流や酸化を測定することで、狹窄症がどの程度心臓への酸素運搬を妨害しているかに関して容易に評価可能にできる。血管径、酸化、血流を、光音響法を用いて測定できるため、本開示の光音響による実施形態では、心拍出量、心係数、肺の酸素摂取量、身体の様々な部分への酸素運搬等を、更に測定できる。
【００３６】
図６（ａ）は、紐に付けた経食道カプセル内視鏡の形で提供する、本開示の別の例示的実施形態による一例示的光音響アレンジメントを示している。例えば、パルス状レーザで発生させた光（他の波長も考えられ、本開示の範囲内とするが、例えば、６５０〜２５００ｎｍで波長可変な、ナノ秒Ｎｄ：ＹＡＧ励起ＯＰＯレーザ）を、溶融石英の多モード光ファイバ６０２を通して、カプセルアレンジメント６０１に供給し、マイクロプリズム６０３によって指向させて、組織を照明できる。発生した音波を、超音波振動子６０４によって電気信号に変換でき、該電気信号を、電線６０５によって外部装置まで伝達できる。該信号を、超音波振動子６０４を用いて、増幅し、デジタル化し、組織の少なくとも１特性を提供するために、更に該信号を分析できるコンピュータに取得させてもよい。例示的なカプセルアレンジメント６０１を、取付けた紐６０６によって誘導して、食道壁と近接させて、適切な音響結合を提供して、所望する組織のビューを獲得できる。
【００３７】
図６（ｂ）では、本開示の更なる例示的実施形態による、無線式経食道カプセル内視鏡の形をした別の例示的な光音響アレンジメントを説明している。例えば、例示的なカプセルアレンジメント６１１内部には、電池又は遠隔電源装置によって動力を供給する小型の光源６１２（例えば、マイクロチップレーザ、パルスレーザダイオード、変調連続波レーザダイオード、又はファイバレーザ）を備え、該光源により、光を生成して組織を励起でき、超音波振動子６１３を備えて、該超音波振動子６１３により、結果として得られた音波を検出し、該音波を外部の受信機に送信できる。次に、組織に関する情報を提供するために、該信号をコンピュータに取得させ、分析できる。
【００３８】
カプセルアレンジメント６１１は、バルーン６１４を含み、該バルーン６１４を、音響結合媒質（例えば、水）で膨張させて、１箇所又は複数箇所の特定位置で停止させて、対象となる組織を検出、検査、又は観察できる。超音波振動子は、音波を感知できる装置である。この装置を、圧電振動子、ポリフッ化ビニリデン膜変換器、容量型微小変換器、及び／又は、光学干渉計に基づく任意の音センサとすることができる。また、変換器は、単一要素の音響ハイドロホン若しくはマイクロホン、又は一連の音響変換器を含むことができる。超音波検出アレイは様々な構成をしており、該構成としては、カプセル６２１の短軸又は長軸に平行な直線アレイ（図６（ｃ）で示すような、単一面）、十字型アレイ６３１（図６（ｄ）で示すような、二面）、アレンジメント内で回転できる直線アレイ６４１（図６（ｅ）で示すような、多面）、マトリクスアレイ６５１（図６（ｆ）に示すような、二次元）、又はカプセルアレンジメントを囲むリングに沿う構成６６１（図６（ｇ）に示すような）が挙げられるが、これらに限定するものではない。超音波アレイを、任意の方向に更に湾曲させて、幾何学的に焦点を合わせることができる。例示的な経食道アレンジメントでは、超音波振動子の中心周波数を、例えば約１〜３０ＭＨｚとすることができる。
【００３９】
本開示の他の実施形態の例示的なアレンジメントは、蛍光撮像設定構成を含むことができる。例えば、組織における外因性又は内因性のフルオロフォアを、波長λ１の光で励起でき、赤方偏移した波長λ２で第２光を放出できる。例示的なフルオロフォアを、励起スペクトル帯と放出スペクトル帯の適切な組合せを選択することで、選択的に検出できる。一例示的実施形態では、蛍光シグナルを、不安定プラークから放出させられるが、該蛍光シグナルは、脂質酸化副産物からの放出に対応する電磁スペクトルのＮＩＲ領域を含む。また、放出強度を、フルオロフォア濃度の定量的尺度にもできる。
【００４０】
本開示の例示的実施形態による例示的な蛍光撮像手段及びアレンジメントを、図７で説明する。例えば、経食道カプセル内視鏡アレンジメント７０１に、光源７０２（例えば、レーザダイオード）を設け、該光源により、波長λ１で励起光を放出でき、検出器７０３（例えば、光ダイオード）で、波長λ２で放出された光を測定できる。スペクトルフィルタ７０４を使用して、不所望な光が検出器７０３に到達するのを遮断できる。バルーン７０５を、カプセル内視鏡アレンジメント７０１に取着でき、対象となる組織を測定するために、膨張させて、１箇所又は複数箇所の特定位置に該アレンジメント７０１を固定できる。更にまた、蛍光シグナルを、複数のソース−検出器対を介して測定して、光−組織相互作用モデルに基づく再構築手段（当業者に既知の）を用いて、対象となるフルオロフォアの深度毎に分解した分布を提供できる。当然ながら、当業者に既知の他の手段及び／又はモデルを、この例示的実施形態だけでなく、本明細書に記載する他の例示的実施形態でも、使用できるものとする。
【００４１】
本開示の更に別の例示的実施形態によると、例示的なアレンジメントを、光学分光法設定構成を有するように構成できる。例えば、組織の特定成分は、異なる光学スペクトルを有することがある。組織の組成を、例えば、各成分からの寄与分に分解することによって、該組成の光学スペクトルを測定して、特徴付けできる。本開示の例示的実施形態による例示的な光学分光法アレンジメントについて、図８で説明している。図８で示した経食道カプセル内視鏡８０１では、光源８０２（例えば、スーパールミネッセントダイオード）により、広帯域光で組織を照明でき、組織からの再放出光を、回折格子８０３とカメラ８０４（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳカメラ）を含む分光計で、測定できる。バルーン８０５を、カプセル内視鏡８０１に取着でき、対象となる組織を測定するために、膨張させて、かかる例示的なカプセル内視鏡アレンジメント８０１を、一箇所又は複数箇所の特定位置に固定できる。図８で示すように、組織の光学スペクトルを、励起光のスペクトルと放出光のスペクトルとの間の比率を求めることで求められる。分解手段を使用して、組織成分の濃度を推定できる。当然ながら、当業者に既知の他の手段及び／又はモデルを、この例示的実施形態だけでなく、本明細書に記載する他の例示的実施形態に対しても、使用できるものとする。
【００４２】
本開示の更に別の例示的実施形態では、例示的なアレンジメント／装置／内視鏡を、レーザスペックル撮像設定構成で提供できる。かかる例示的実施形態では、例えば、組織をコヒーレント光で照明し、組織から散乱した光を、カメラにより干渉によるスペックルパターンを示すことによって取得できる。スペックルの空間的及び／又は時間的変動で、組織内潅流、及び／又は組織の力学特性を示すことができる。スペックル強度の非相関時定数を、アテローム斑の構造及び組成を評価するのに使用できる組織に関する粘弾性の指標とすることができる。（Ｎａｄｋａｒｎｉ，Ｓ．Ｋ．他、「レーザスペックル撮像によるアテローム斑の特徴付け（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｔｉｃ  Ｐｌａｑｕｅｓ  ｂｙ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｐｅｃｋｌｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）」、循環器（Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）第１１２号、８８５〜８９２頁、２００５年参照）。
【００４３】
本開示の例示的実施形態による例示的なレーザスペックル撮像アレンジメントは、図９で示すように、経食道カプセルアレンジメント／内視鏡を含むことができる。例示的なカプセルアレンジメント９０１は、コヒーレント光波で組織を照明できる小型光源９０２（例えば、マイクロチップレーザ、又はレーザダイオード）を含むことができ、組織によって散乱された光波を、カメラ９０３（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳカメラ）で撮像できる。カプセル内の電源装置／アレンジメントにより、光源９０２とカメラ９０３の両方に通電できる。バルーン９０４をカプセルアレンジメント９０１に取着でき、膨張させて、１箇所又は複数箇所の特定位置に固定でき、その結果特定期間に亘り、カメラ９０３によって対象となる組織からスペックル画像を得られる能力を向上させられる。食道壁を通して心臓組織又は血管に接近するのに、赤色励起光、及び／又は近赤外線スペクトル域（例えば、６００〜１１００ｎｍ）を使用できる。更に、空間フィルタを使用して、深部組織から散乱した光を選択的に検出できる。
【００４４】
本開示の更なる例示的実施形態によると、例示的なアレンジメント／内視鏡を、光トモグラフィ設定構成を有するように構成できる。そうした例示的実施形態では、複数の光源と検出器を備えることができ、例えば複数の光源−検出器対を介して光照射を行った後に、組織から再放出された散光の測定を実行できる。光−組織相互作用モデル（当業者には既知の）に基づく再構築手段を採用して、組織の光学的特性（例えば、吸音率、換算散乱係数等）又は組織の動的特性（例えば、血流）を得るために、測定値を逆解析できる。当然ながら、当業者に既知の他の手段及び／又はモデルを、この例示的実施形態だけでなく、本明細書に記載する他の例示的実施形態に対しても、使用できるものとする。
【００４５】
本開示の更なる例示的実施形態による経食道カプセルアレンジメント構成で提供する例示的な光トモグラフィ撮像アレンジメントを、図１０で説明している。例えば、カプセル内視鏡／アレンジメント１００１は、複数のソース１００２（例えば、レーザダイオード）と複数の検出器１００３（例えば、光ダイオード）を含むことができる。バルーン１００４を、カプセル１００１に取着でき、バルーン１００４を膨張させて、対象となる組織について測定又は分析する際に、１箇所又は複数箇所の特定位置に該カプセルを固定できる。拡散光トモグラフィ装置で膨張バルーン１００４を使用することに関する別の例示的な利点は、該バルーン１００４により明確な境界状態にして、再構築を簡素化できる点であるかもしれない。ソース１００２は、順に光を放出（例えば、一度に１ソースが発射）でき、検出器１００３は、その結果拡散された再放出を測定できる。例示的な測定値を、外部コンピュータに転送し、再構築して、組織の特性を求めることができる。
【００４６】
本開示の別の例示的実施形態によると、図１１に示すように、超音波撮像アレンジメントを提供できる。例えば、この例示的実施形態では、食道に合う大きさにした無線式カプセル内視鏡１１０１を提供でき、カプセル内視鏡１１０１は、超音波振動子１１０２を含むことができ、該超音波振動子により、高周波数の音波を放出して、心臓や血管の組織に当て、その結果組織から散乱した音響エコーを検出できる。食道壁を貫通することが好ましいため、超音波振動子１１０２の中心周波数を、例えば、約１〜３０ＭＨｚにすることができる。次に、組織の情報を提供するために、検出した音響信号を、外部の受信機に転送し、コンピュータに提供して、分析できる。カプセル内視鏡１１０１は、バルーン１１０３を含むことができ、該バルーンを音響結合媒質（例えば、水）で膨張させて、１箇所又は複数箇所の特定位置で停止させ、対象となる組織を測定できる。例示的な内視鏡／装置１１０１の例示的な超音波振動子１１０２を、（例えば、それに対してコメントされたコンピュータと共に）使用して、それらの音圧反射率に基づいて、組織の解剖学的構造をマッピングでき、且つ血管壁の厚さを検出することによって、アテローム斑の場所を特定できる。更に、プラークの様々なサブタイプを、音響信号を分析することによって、識別できる。線維性プラークは、鈍い均質な音響エコーとなる傾向がある。離散的な脂質領域を有するプラークは、低エコー性である。石灰化プラークは、高エコー性領域の背後で陰影になる。更に、例えば、図１１に示した例示的な超音波設定構成では、ドップラー原理に基づいて血流を測定できる。例えば、心臓又は血管の大きさ、心臓又は血管での血流速度を測定することによって、例示的な装置は、心拍出量又は心係数を更に定量化できる。また、組織に既知の圧力を加えた後に組織の変形を検出することによって、組織の力学特性を求められる。
【００４７】
本開示による２つ以上の例示的実施形態の組合せにより、心血管疾患又は心血管機能についての補足的な情報を提供でき、そうした組合せも本開示の範囲内にあるものとする。例えば、図６（ａ）乃至図６（ｇ）で説明した例示的な光音響アレンジメントで、超音波振動子６０４を、音波を出して、その結果得られた音響エコーを検出し、更なる超音波撮像を行うように構成できる。例示的な光音響法／手段は、組織の分子組成、血液酸素化、及び温度等といった組織についての機能情報及び分子情報を得る際に効果的な場合があり、超音波アレンジメントは、組織の構造をマッピングして、血流を測定するのに優れている。単一プローブでそうした例示的手段を実行することによって、例示的な超音波構造撮像手段を使用して、光音響プローブ／内視鏡／アレンジメントの、一箇所又は複数箇所の特定位置での位置決めをガイドして、対象となる組織の生理的機能を測定し、アテローム斑の包括的情報を得、肺の酸素摂取量、及び身体の様々な部位への酸素運搬量や消費量等といった更なる心機能の指標を得、及び／又は狹窄症がどの程度心臓等への酸素運搬を妨害しているかを評価できる。
【００４８】
本明細書で述べた本開示による方法及び手段の例示的実施形態を行うことで、ＯＣＴ及びＯＦＤＩ  冠動脈内画像のコントラストを増大させることができ、その結果、場合によっては時間を短縮し、解釈される画像の精度を高められる。脂質を伴う領域のコントラストを強調し、識別を向上させることで、容易に迅速且つ包括的に可視化できると共に、容易に局所的な治療方法を指導できる、及び／又は容易に適切な治療オプションを評価できる。開示した方法で得られる組織成分、化合物又は化学物質に関するそうした更なる例示的な情報を、処理装置（例えば、１台又は複数のコンピュータ）を使用して、計算又は決定でき、リアルタイムで二次元若しくは三次元で表示して、例示的な診断及び／又は治療手段を導出できる。
【００４９】
当然ながら、本明細書に記載した全ての例示的実施形態に関して、光学分光法に対するいかなる言及でも、拡散光トモグラフィ、光コヒーレンストモグラフィ、光周波数領域画像(optical frequency domain imaging)、及び／又は、分光光音響モダリティ(spectroscopic photoacoustics modalities)を含むことができる。更に、本明細書で上述した１つ又は複数の例示的実施形態では、例示的なカテーテル及び／又は内視鏡を、多様な他の血管若しくは開口部に提供して、例示的なアレンジメント及び／又は構造付近で様々な解剖学的構造を測定できる。例えば、例示的なカテーテル／アレンジメント／内視鏡を、食道に配置し、心臓を含む近くにある解剖学的構造を測定するように備えられる。
【００５０】
以上、単に本開示の原理を説明した。記載した実施形態に対する様々な修正及び変更については、本明細書の教示により、当業者には明らかであろう。実際には、本開示の例示的実施形態によるアレンジメント、システム及び方法は、任意のＯＣＴシステム、ＯＦＤＩシステム、ＳＤ−ＯＣＴシステム若しくは他の撮像システムと共に使用する、及び／又は、それらに実装することができ、例えば、２００４年９月８日付で出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２９１４８号（２００５年５月２６日付で、国際特許公開第ＷＯ２００５／０４７８１３号として公開）、２００５年１１月２日付で出願された米国特許出願第１１／２６６，７７９号（２００６年５月４日付で、米国特許出願公開第２００６／００９３２７６号として公開）、２００４年７月９日付で出願された米国特許出願第１０／５０１，２７６号（２００５年１月２７日付で、米国特許出願公開第２００５／００１８２０１号として公開）、及び２００２年５月９日付で公開された米国特許出願公開第２００２／０１２２２４６号で記載されたものと共に使用する及び／又はそれらに実装することができ、これら文献の開示全体を、参照として本明細書に組み込む。従って、当然ながら、当業者は、本明細書で明示的にしめされていなくても、本開示の原理を具現化する、多数のシステム、アレンジメント、及び方法を考案できるであろうし、それらは本開示の精神と範囲の中にある。更に、本明細書に記載された例示的実施形態は、お互いに一緒に或いは、お互いに交換して機能することができる。従来技術知識は、上記で本明細書に参照として明らかに組み込んでいない限りにおいても、ここで、明らかに従来技術知識全体を参照として本明細書に組み込むものとする。本明細書の上記で参照した全参照文献全体を、本明細書に参照として組み込むものとする。
【符号の説明】
【００５１】
１０１、１１０１      カプセル内視鏡
１０２                ハウジング
１０３                電源装置
１０４、５０１        ソース
１０５                第１放射線
１０６、２０５、５０３、５１３、５２３、５３３、５４３、７０３、１００３  検出器
１０７                第２放射線
１０８                送信機
１０９                第２信号
１１０                受信機
１１１                メモリ
１１２                コンピュータ
２０１、３１０、３２０、４０１、４１１、８０１  経食道カプセル内視鏡
２０２                紐
２０３                励振源
２０４                ワイヤ
２０６                第２ワイヤ
３１１、６１４、７０５、８０５、９０４、１００４、１１０３  バルーン
３２１                ガイドワイヤ
３２２                取付具
３２３                止め具
４２１                カテーテル又は管
４２３                圧力変換器
５０２、５１２、５３２、５４２    励起放射線
５０４、５１４、５３４、５４４    放出放射線
５１１、５２１、５３１、５４１    ソース
６０１、６１１、７０１、９０１、１００１、カプセル内視鏡アレンジメント
６０２                多モード光ファイバ
６０３                マイクロプリズム
６０４、６１３、１１０２          超音波振動子
６０５                電線
６０６                紐
６１２、７０２、８０２、９０２、１００２  光源
６２１                カプセル
６３１                十字型アレイ
６４１                直線アレイ
６５１                マトリクスアレイ
７０４                スペクトルフィルタ
８０３                回折格子
８０４、９０３        カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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