(57)【要約】  中にマルチルーメン挿入物を持つカニューレ又は中空シャフトを含む針が提案される。前記挿入物は、少なくとも２つのルーメンを有する。前記挿入物及び前記カニューレの両方が、斜角をつけられた端部を持つ。前記挿入物において、近位端においてコンソールに接続されることができる実質的に真っ直ぐ切断されたファイバが存在する。前記挿入物内の遠位ファイバ端部の少なくとも１つは、前記挿入物の外にファイバ口径の半分以上突き出すことができる。更に、前記挿入物のベベル角度は、前記カニューレのベベル角度とは異なり、カニューレ及び挿入物の組み合わせは、前記ファイバ端部が前記カニューレのベベル面を突き出さないようになっている。
2014518118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空シャフトであって、長手軸と、前記中空シャフトの遠位端部に形成され、前記長手軸に対して鋭角の第１の角度を持つ第１のベベルとを持つ前記中空シャフトと、
細長い挿入物であって、前記細長い挿入物の遠位端部に形成され、前記長手軸に対して鋭角の第２の角度を持つ第２のベベルを持ち、前記第１の角度が前記第２の角度より小さい前記細長い挿入物と、
前記細長い挿入物内に構成された光ファイバと、
を有する針において、
前記細長い挿入物が、前記中空シャフト内に構成及び固定され、前記第２のベベル及び前記ファイバの前面が、前記中空シャフト内に配置される、
針。
【請求項２】
前記光ファイバの前面が、前記長手軸に対して第３の角度で形成され、前記第３の角度が、前記第２の角度より大きい、請求項１に記載の針。
【請求項３】
前記細長い挿入物が、前記中空シャフト内に着脱可能に固定される、請求項１に記載の針。
【請求項４】
前記細長い挿入物が、両方とも前記細長い挿入物の前記第２のベベルにおいて開口端を持つ２つのチャネルを有し、一方の開口端が、他方の開口端より近位に配置され、前記針が、前記チャネルの一方の中に各々配置された２つの光ファイバを有する、請求項１に記載の針。
【請求項５】
前記より近位に配置された開口端を持つチャネル内に配置された前記光ファイバが、前記開口端の外に突き出す、請求項４に記載の針。
【請求項６】
前記２つのチャネルの開口端が、前記細長い挿入物の口径より大きい互いからの距離で配置される、請求項４に記載の針。
【請求項７】
前記細長い挿入物が、金属コーティング又は低い自己蛍光を持つコーティングでコーティングされる、請求項１に記載の針。
【請求項８】
前記細長い挿入物が、前記第２のベベルにおいて開口端を各々持つ３つのチャネルを有し、第１の開口端が、遠位に配置され、第２の開口端が、前記第１の開口端の近くに配置され、第３の開口端が、近位に配置され、前記針が、それぞれ、前記細長い挿入物の前記３つのチャネル内に配置された３つの光ファイバを有する、請求項１に記載の針。
【請求項９】
組織検査に対するシステムにおいて、
請求項１ないし８の何れか一項に記載の針と、
光源、光検出器及び前記光検出器により提供される信号を処理する処理ユニットを含むコンソールと、
を有するシステム。
【請求項１０】
前記光源及び光検出器の一方が、波長選択性を提供する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記光源が、レーザ、発光ダイオード又はフィルタ光源の１つである、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コンソールが、ファイバスイッチ、ビームスプリッタ又は二色性ビーム結合器の１つを有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記システムが、拡散反射分光、拡散光学断層撮影、差分経路長分光、及びラマン分光からなるグループの少なくとも１つを実行する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の針を製造する方法において、
中空シャフトを製造するステップであって、前記中空シャフトの長手軸に対して鋭角の第１の角度を持つ第１のベベルを形成することを含むステップと、
細長い挿入物を製造するステップであって、前記長手軸に対して鋭角の第２の角度を持つ第２のベベルを形成すること及び前記第２のベベルにおいて開口端を持つ少なくとも１つのチャネルを形成することを含み、前記第２の角度が前記第１の角度より大きいステップと、
それぞれのチャネルにおいて少なくとも１つの光ファイバを配置及び固定するステップと、
前記第２のベベル及び前記少なくとも１つの光ファイバの前面が前記中空シャフト内に配置されるように前記中空シャフト内に前記細長い挿入物を配置及び固定するステップと、
を有する方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの光ファイバが、前記チャネル内に配置され、前記チャネルの前記開口端が、前記第２のベベルにおいてより近位に配置され、前記光ファイバが、前記開口端の外に前記光ファイバの口径の半分以上突き出す、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、一体化されたファイバを持つ針に関する。特に、本発明は、組織が癌性であるか否かを診断するように拡散反射及び自己蛍光測定に基づく組織検査用の小口径針を含むシステムに関する。更に、本発明は、このような針を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
腫瘍学の分野において、正常組織から腫瘍組織を区別することができることは重要である。判断基準は、生検後又は外科的切除後に病理部において組織を検査することである。この現在のやり方の欠点は、生検をとる又は外科的切除を実行する処置中のリアルタイムフィードバックが失われることである。例えば生検針の場合にフィードバックを提供する方法は、前記針の先端において光学的測定を実行するようにファイバを組み込むことである。様々な光学的方法が、通常調査される技術として拡散反射分光（ＤＲＳ）及び自己蛍光測定で使用されうる。複数のプローブが、これらの測定を実行するのに使用されるが、一般に、これらのプローブは、平滑断端面を持ち、したがって、前記針の直接的な一体化部分ではない。
【０００３】
米国特許ＵＳ４５６６４３８において、針の先端においてＤＲＳ及び自己蛍光測定を実行することができる２つのファイバが組み込まれた鋭いファイバ光学探り針が、記載されている。しかしながら、前記探り針内のファイバは、斜角をつけられ、結果として、前記ファイバ内の光の大部分は、前記針の先端において全内部反射を受け、前記ファイバのクラッド材に到達し、前記ファイバを出る。バッファを通るこの移動は、前記クラッド材の大量の不所望な自己蛍光を引き起こし、組織自己蛍光の測定を妨げる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の欠点を少なくとも軽減することを試みて、以下の要件が、本発明の一実施例による針により満たされる。
‐針は鋭くなければならない。
‐前記針内にファイバを一体化することは、前記組織内への侵入特性を変更する必要はない。
‐蛍光に対する励起ファイバ端部と蛍光検出ファイバとの間の距離は、小さくなくてはならない。
‐プローブの自己蛍光は、前記組織において生成されたものと比較して小さくなくてはならない。
‐マルチルーメンの遮蔽効果は小さくなくてはならない。
‐前記ファイバ自体による自己蛍光は、測定された組織信号と比較して小さくなくてはならない。
‐前記針内のファイバは、カニューレのベベルを越えて延在してはならない。
‐前記針は、大量生産に適合すべきである。
‐前記針のコストは、ディスポーザブルにするために十分に低くなくてはならない。
‐吸収及び散乱に対して蛍光信号を補正するために、ＤＲＳ測定は、１より多いファイバで行われなくてはならない。
【０００５】
本発明の目的は、上記の要件が満たされるように針内に光ファイバを埋め込むことでありうる。本発明の他の目的は、前記針を使用するシステムを提供することでありうる。本発明の更に他の目的は、このような針を製造する方法を提供することでありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これら及び他の目的は、独立請求項に記載の対象により達成されうる。本発明の他の実施例は、それぞれの従属請求項に記載される。
【０００７】
この問題を解決するために、中にマルチルーメン挿入物を持つカニューレ又は中空シャフトを含む針が、提案される。前記挿入物は、少なくとも２つのルーメンを有する。前記挿入物及び前記カニューレは、斜角をつけられた端部を持つ。前記挿入物において、近位端においてコンソールに接続されうる実質的に真っ直ぐ切断されたファイバ（すなわち、角度端面は、界面における全内部反射が起こりえないように小さい）が、存在する。前記挿入物における遠位ファイバ端の少なくとも１つは、前記挿入物の外にファイバ口径の半分以上突き出しうる。更に、前記挿入物のベベル角度は、前記カニューレのベベル角度とは異なり、カニューレ及び挿入物の組み合わせは、前記ファイバ端部が前記カニューレのベベル面を突き出さないようになっている。
【０００８】
一般に、本発明の一実施例による針は、中空シャフト、細長い挿入物及び光ファイバを有する。前記中空シャフトは、長手軸と、前記中空シャフトの遠位端部に形成され、前記長手軸に対して鋭角の第１の角度で形成された第１のベベルとを持つ。前記細長い挿入物は、前記細長い挿入物の遠位端部に形成され、前記長手軸に対して鋭角の第２の角度で形成された第２のベベルを持ち、前記第１の角度は、前記第２の角度より小さい。前記光ファイバは、前記細長い挿入物内に構成され、前記細長い挿入物は、前記中空シャフト内に構成及び固定され、前記第２のベベル及び前記ファイバの前面は、前記中空シャフト内に配置される。
【０００９】
前記針の先端、すなわち前記針のベベルは、一般に、前記組織内への容易な挿入を可能にするために傾斜されている。したがって、'ベベル'で、組織内への前記針の導入を可能にする幾何学的構造を意味される。通常、前記針のシャフトは、円形断面を含む。針シャフト、特に中空針のシャフトの遠位端は、前記シャフトの長手軸に対して傾いた楕円面が形成されるように切断される。更に、前記シャフトの長手軸と前記傾いた面、すなわち前記ベベルとの間の角度が規定される。前記ベベルは、前記針の最も遠位の端部において鋭い先端を形成する。更に、前記シャフトの外面と前記ベベルの傾いた面との間のエッジは、とがらせられうる。
【００１０】
以下、幾何学的側面が、より良好な理解に対して規定される。まず、前記針は、長手主軸、通常は回転対象シャフトの中心軸を含む。更に、前記シャフトの先端部は、前記主軸に対して角度をなして切断される。前記ベベルの表面及び前記シャフトを見ることは、'上'から見ることを意味する。したがって、前記針の'下'は、'上'の反対である。前記ベベルの鋭い先端は、前記針の'前'に向けられる。結果として、'横'から見ることは、前記ベベルと前記主軸との間の角度を認識することが可能である。
【００１１】
単語'ベベル'は、前記針の先端において同様の構造を含むこともでき、前記構造は、組織内に前記針を導入するのに有用である。例えば、前記ベベルは、凸面又は凹面であることができ、又は前記ベベルは、複数の小さな面の組み合わせであることができ、これらの面は、ステップ又はエッジにより互いに接続される。前記シャフトの断面が前記ベベルにより完全には切断されず、とがっていない、すなわち前記シャフトの長手軸に対して垂直に向けられた領域が残ることも可能でありうる。このような'とがっていない'端部は、丸みを帯びたエッジを含むことができ、又は丸みを帯びた最先端を形成することもできる。他の例として、鋭いエッジは、前記針の先端を形成するように対称的に又は非対称に構成された２以上の傾斜した面により形成されることができる。
【００１２】
前記ベベルは、前記針が鋭い先端を含むように、前記シャフトに対して鋭角を形成することができることに注意すべきである。
【００１３】
他の実施例によると、いわゆる第２のベベル及び前記ファイバの前面は、前記中空シャフト内のいわゆる第１のベベルに隣接して配置される。
【００１４】
前記ファイバの前面は、前記長手軸に対して第３の角度で形成されることができ、前記第３の角度は、前記第２の角度より大きく、前記第３の角度は、前記長手軸に対しておおよそ直角であることができ、好ましくは、９０度より数度小さく、すなわち８０度ないし９０度であることができる。
【００１５】
前記第１のベベル及び前記第２のベベルは、本発明の一実施例によると、同じ方向に向けられる。
【００１６】
前記針の前記細長い挿入物は、前記中空シャフト内に着脱可能に固定されることができる。すなわち、前記挿入物は、前記組織内への前記針の挿入中に、前記中空シャフトの前記ベベルに対する適切な関係で前記ベベルと固定されることができ、前記挿入の後に、前記挿入物は、解放され、前記シャフトの外に引き戻されることができ、前記針は、物質の注入又は例えば液体の体外への吸引に対して使用されることができる。
【００１７】
本発明の他の実施例によると、前記細長い挿入物は、両方とも前記細長い挿入物の前記第２のベベルにおける開口端を持つ２つのチャネルを有し、１つの開口端は、他方の開口端より近位に配置され、前記針は、前記チャネルの一方の中に各々配置された２つの光ファイバを有し、より近位に配置された開口端を持つチャネル内に配置された前記光ファイバは、前記開口端の外に突き出しうる。前記光ファイバは、前記光ファイバの口径の半分以上、前記チャネルの前記開口端の外に突き出しうる。接近したファイバの端面を持つファイバのこのような構成で、特に、蛍光測定は、増大された信号で可能である。
【００１８】
本発明の他の実施例によると、前記挿入物内の前記２つのチャネルの前記開口端は、前記細長い挿入物の口径より大きい互いからの距離に配置される。前記ファイバのこのような構成で、特に、拡散反射分光が、良好な結果で可能である。
【００１９】
例えば、前記距離は、前記口径より１．１倍以上大きい。特に、前記距離は、前記口径より１．２５倍以上大きい。好ましくは、前記距離は、前記口径より１．５倍以上大きい。換言すると、前記針の先端部における前記ファイバ端の間の距離は、可能な限り大きくなくてはならない。前記距離は、前記ファイバの一方の中心軸から前記ファイバの他方の中心軸まで測定されることに注意する。
【００２０】
他の態様によると、前記シャフト及び前記針の先端は、金属で作成されることができ、前記金属は、チタンのようにＭＲＩ適合であることができる。前記針先端は、セラミック材料で作成されることもできる。これは、依然として鋭い頑丈な針先端を可能にしながら様々な形状に成形可能であるという利点を持つ。他方で、ホルダ部分は、プラスチック射出成形により作成されることができる。前記細長い挿入物は、プラスチック材料で作成されることができ、金属コーティング又は低い自己蛍光を持つコーティングでコーティングされることができる。
【００２１】
本発明の他の実施例によると、前記針の前記中空シャフトは、前記ベベルの両側に形成されたファセットを更に含む。
【００２２】
'ファセット'は、小さく平らな面であることができる。通常、'ファセット'は、体の小さな領域を切り取り、これにより前記体の他の面に対するエッジを持つ面を達成することにより実現されることができる。ファセットの輪郭は、切断の角度により影響を受けうる。更に、ファセットの表面は、凸状又は凹状でありうる、すなわち、前記ファセットは、湾曲され、部分円筒形状を形成しうる。前記ファセットのエッジは、好ましくはとがらされてもよく、又は丸められ、とがっていなくてもよい。
【００２３】
原理的に、組織を切断する又は組織を移動させることにより前記組織内に針又は器具を導入することが可能である。これに応じて、針又は器具のエッジは、鋭い又は鈍い。前記組織の切断及び移動又は圧迫の組み合わせも可能である。応用に従属して、前記針又は器具は、多かれ少なかれ切断及び／又は移動する。
【００２４】
本発明の一実施例によると、前記細長い挿入物は、前記第２のベベルにおいて開口端を各々持つ３つのチャネルを有し、第１の開口端は、遠位に配置され、第２の開口端は、前記第１の開口端の近くに配置され、第３の開口端は、近位に配置され、前記針は、それぞれ、前記細長い挿入物の３つのチャネル内に構成された３つの光ファイバを有する。前記ファイバのこのような構成は、拡散反射分光及び蛍光測定の組み合わせを可能にする。
【００２５】
前記針の機能を更に強化するために、前記第１の開口端を持つ前記チャネルは、前記細長い挿入物の前記第２のベベルにおいて遠位に隣り合って配置されたチャネルの対として形成され、ファイバを持つ４つのチャネルは、前記針内に一体化される。最も遠位に構成されたチャネルの代わりに、前記第２の開口端を持つチャネルも、隣り合って配置されたチャネルの対でありうる。
【００２６】
本発明の他の態様によると、組織検査に対するシステムは、光源と、光検出器と、前記検出器により提供された信号を処理する処理ユニットとを含むコンソールと一緒に上に記載された針を有し、前記光源及び光検出器の一方は、波長選択性を提供しうる。前記光源は、レーザ、発光ダイオード又はフィルタ光源の１つであることができ、前記コンソールは、ファイバスイッチ、ビームスプリッタ又は二色性ビーム結合器の１つを有しうる。
【００２７】
本発明の一実施例によると、前記システムは、拡散反射分光、蛍光分光、拡散光断層撮影、差分経路長分光、及びラマン分光からなるグループの少なくとも１つを実行するように構成される。
【００２８】
本発明の他の態様によると、上記の針を製造する方法は、中空シャフトを製造するステップであって、前記中空シャフトの長手軸に対して鋭角の第１の角度で第１のベベルを形成することを含むステップと、細長い挿入物を製造するステップであって、前記長手軸に対して鋭角の第２の角度を持つ第２のベベルを形成すること、及び光ファイバを収容する少なくとも１つのチャネルを形成することを含み、前記第２の角度が前記第１の角度より大きいステップと、それぞれのチャネルにおいて少なくとも１つのファイバを配置及び固定するステップと、前記第２のベベル及び前記少なくとも１つのファイバの前面が前記中空シャフト内に配置されるように、前記中空シャフト内に前記細長い挿入物を配置及び固定するステップとを有する。前記少なくとも１つのファイバは、ポケットが前記細長い挿入物の前記第２のベベルにおいて前記チャネルの開口端に形成されるように、前記少なくとも１つのチャネル内に配置されることができる。
【００２９】
本発明は、本発明によるシステムの前記処理ユニットに対するコンピュータプログラムにも関することができる。前記コンピュータプログラムは、好ましくは、データプロセッサのワーキングメモリ内にロードされる。しかしながら、前記コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブのようなネットワーク上で与えられることができ、このようなネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされることができる。前記コンピュータプログラムは、光の放射を制御することができ、前記検出器のファイバの近位端において前記光検出器から来る信号を処理することができる。これらのデータは、モニタ上で視覚化されることができる。
【００３０】
本発明の実施例は、異なる対象に関して記載されることに注意されたい。特に、いくつかの実施例は、方法ステップに関して記載されるのに対し、他の実施例は、装置又はシステムに関して記載される。しかしながら、当業者は、他に通知されない限り、１つのタイプの対象に属するフィーチャの組み合わせに加えて、異なる対象に属するフィーチャの間の如何なる組み合わせも本明細書で開示されると見なされると、上記の及び以下の記載から推測するだろう。
【００３１】
本発明の上で規定された態様及び他の態様、フィーチャ及び利点は、以下に記載される実施例から得られることもでき、実施例を参照して説明される。本発明は、本発明が限定されない実施例に関して以下により詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による針の第１の実施例の遠位先端部を示す。
【図２】本発明による針の第２の実施例の遠位先端部を示す。
【図３】異なる位置おける放射及び受け取りファイバを用いる蛍光測定の結果を示す。
【図４】チャネルの外に異なる量を突き出す１つ又は複数のファイバを用いる蛍光測定の結果を示す。
【図５】本発明によるシステムを示す。
【図６】異なる生体発色団の吸収を示す。
【図７】本発明による方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図面における図は、概略のみであり、正しい縮尺ではない。同様の要素が、適切であれば、異なる図において同じ参照符号を与えられることに注意する。
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施例による針の遠位先端部を示す。前記針は、シャフト１００及び細長い挿入物２００を有する。シャフト１００は、第１のベベル１１０を形成され、挿入物２００は、第２のベベル２１０を形成され、両方のベベルが、同じ方向に向けられる。図１から見られるように、第１のベベル１１０は、第２のベベル２１０の角度とは異なる角度で形成される。
【００３５】
更に、シャフト１００は、前記ベベルの側部に形成されたファセット１２０を持ち、前記ファセットは、前記先端の前及び横に向けられる。挿入物２００は、ベベル２１０の面において開口端を持つチャネル２２０を含む。角度を付けられたベベルにより、チャネル２２０の開口端は、ポケット２３０の遠位端２３２及び近位端２３４を持つポケット２３０を与える。チャネル２２０内に、前面３１０を持つ光ファイバ３００が、構成される。
【００３６】
図１の右図が、左図の中心線に沿った断面図であり、前記４つのチャネルの２つのみが前記断面図において可視であることに注意する。
【００３７】
図２は、本発明による針の第２の実施例を示し、右図は、細長い挿入物２００の遠位先端部のみを示し、左図は、前記挿入物の中心線に沿った断面図であるが、前記針のシャフト１００と一緒に示す。この実施例において、チャネル２２０の対は、最も遠位に構成されたチャネルと前記挿入物の断面の真ん中との間のベベル２１０において形成される。これに応じて、光ファイバ３００の先端は、第２のベベル２１０の面を越えて突き出している。光ファイバ３００は、前記シャフトの第１のベベル１１０を越えて突き出さない。
【００３８】
更に、異なる角度が、図２に示される。前記針の長手軸とシャフト１００の第１のベベル１１０との間に、鋭角である第１の角度'ａ'が形成される。前記長手軸と挿入物２００の第２のベベル２１０との間に、第１の角度'ａ'より大きい鋭角である第２の角度'ｂ'が形成される。更に、前記光ファイバの前面３１０は、好ましくは９０度に近いが小さい第３の角度'ｃ'を形成されることができる。
【００３９】
マルチルーメン挿入物を持つこのような針を製造するために、カニューレが使用される。前記挿入物は、典型的には、これらのルーメンに挿入されることができる前記ファイバの間の距離を規定する位置における明確に定義されたルーメンとともにプラスチック材料で作成される。前記ルーメンにおいて使用される前記ファイバは、典型的には、前記ファイバの端部における（部分）全内部反射が防がれるように真っ直ぐ又は穏やかな角度でのみ切断される。全内部反射が生じる場合、前記ファイバ端部において反射される光は、前記ファイバのクラッディングに行きつく。何の材料が前記ファイバを囲むかに依存して、この光の一部は、前記ファイバのコアに戻るように反射され、前記ファイバを離れることができる。拡散反射に対して、これは、大した問題ではないが、蛍光に対して、これは、大量の背景蛍光を引き起こす。これは、前記組織により生成される蛍光の検査を妨げる。
【００４０】
前記遠位端における前記挿入物は、前記カニューレのベベルの角度より大きい角度で斜角をつけられる。このようにして、前記マルチルーメン内で前記ファイバをアセンブルする場合に、前記ファイバは、前記カニューレのベベルを越えて突き出すことなしに前記挿入物のベベルを越えていくらか突き出すことができる。これは、前記組織内の前記針の挿入特性に影響を与えないために重要である。
【００４１】
前記挿入物内で前記ファイバをアセンブルする最も単純な方法は、図１に描かれるように前記ポケットの始点に等しく前記ファイバ端部を配置することによる。拡散反射に対して、これは、可能なオプションであるが、蛍光に対して、これは好ましくない。蛍光検出に対して、光源と検出ファイバ端部との間の距離は、最適な信号を持つように小さくなくてはならない。これは、図３に示される測定から見られることができる。図３の真ん中に描かれるように、ファイバは、前記ベベル上にシフトして構成されたポケットＡ及びＢに配置される。前記測定に対して、前記ファイバ端部は、前記ポケットにおいて、したがって前記ベベル面に対して、異なる位置にある。
【００４２】
更なる観察は、前記２つのポケット、すなわちポケットＡ及びＤが図４の場合のように互いに隣接して並べて構成される場合に行われることができる。前記ファイバが、前記ポケットの始点に実質的に等しい場合、前記ポケットの壁の遮蔽効果は、重大であり、より小さな信号を生じる。これは、図４の真ん中においてポケットＡとＤとの間のバーにより概略的に視覚化される。したがって、この場合、前記ファイバの間の距離は、両方が前記ポケットの始点を越えて同じ量を突き出す場合に変化しないが、前記信号は、前記ファイバが前記ポケットの側壁の低減効果のために、より多く突き出す場合に、より高くなる。したがって、蛍光の場合、前記ファイバ端部の少なくとも１つは、前記ポケットの始点を越えて突き出すべきである。有利には、前記ファイバ端部は、前記ポケットの始点を越えて前記ファイバの口径の半分以上突き出す。他の実施例において、前記ファイバ端部は、前記ポケットの始点を越えて前記ファイバの口径以上突き出す。
【００４３】
前記挿入物は、大量生産で生産されることができる。真っ直ぐ切断されたファイバを生産することは、バッチにおいて行われることができる。前記マルチルーメン内にファイバをアセンブルすることは、良好に制御され、これらの針を大量生産に適合させることができる。更に、このアセンブル方法のため、幾分低いコストの針が保証されることができる。
【００４４】
図７は、本発明による針を製造する方法のステップを示すフローチャートである。前記方法に関して記されるステップは、主要なステップであり、これらの主要なステップは、複数のサブステップに分化又は分割されてもよいと理解されたい。更に、これらの主要なステップの間にサブステップが存在することもありうる。したがって、サブステップは、前記ステップが本発明による方法の原理の理解に対して重要である場合にのみ述べられる。
【００４５】
ステップＳ１において、中空シャフトが製造され、このステップは、前記中空シャフトの長手軸に対して鋭角の第１の角度を持つ第１のベベルの形成を含む。
【００４６】
ステップＳ２において、細長い挿入物が製造され、このステップは、前記長手軸に対して鋭角の第２の角度を持つ第２のベベルの形成と、光ファイバを収容する少なくとも１つのチャネルの形成とを含み、前記第２の角度は、前記第１の角度より大きい。
【００４７】
ステップＳ３において、少なくとも１つのファイバが、チャネル内に配置及び固定される。前記少なくとも１つのファイバは、ポケットが前記細長い挿入物の前記第２のベベルにおいて前記チャネル開口端に形成されるように、前記少なくとも１つのチャネル内に配置されることができる。
【００４８】
ステップＳ４において、前記細長い挿入物は、前記第２のベベル及び前記少なくとも１つのファイバの前面が前記中空シャフト内に配置される、すなわち、前記ファイバの前面が前記シャフトの前記第１のベベルの面を越えて突き出さないように、前記中空シャフト内に配置される。
【００４９】
ステップＳ５において、前記細長い挿入物は、前記シャフトに対して着脱可能に固定される。好ましくは、これは、前記挿入物と前記針のホルダ部における前記シャフトとの間の解放可能接続により達成される。
【００５０】
図５に示されるように、ファイバ３００を含む挿入物及びシャフト１００を持つ前記針は、光学コンソールに接続されることができる。前記光学コンソールは、光がファイバ３００の１つ又は複数を介して前記針の遠位端におけるベベル１１０に提供されることを可能にする光源４１０を含む。散乱光は、１つ又は複数のファイバ３００により収集され、検出器４２０又は複数の検出器に向けてガイドされる。この"検出"ファイバにおいて測定される反射光の量は、探査される構造（例えば組織）の吸収及び散乱特性により決定される。データは、専用アルゴリズムを使用して処理ユニット４００により処理されることができる。拡散反射測定に対して、前記光源又は前記検出器のいずれか又は両方の組み合わせは、波長選択性を提供しなくてはならない。例えば、光は、光源として機能する少なくとも１つのファイバを通して遠位端の外に結合されることができ、波長は、例えば５００ないし１６００ｎｍでスイープされ、少なくとも１つの検出ファイバにより検出される光は、広帯域検出器に送られる。代わりに、広帯域光は、少なくとも１つの光源ファイバにより提供されることができ、少なくとも１つの検出ファイバにより検出される光は、波長選択検出器、例えば分光計に送られる。
【００５１】
拡散反射測定に関する詳細な議論に対して、R. Nachabe, B.H.W. Hendriks, A.E. Desjardins, M. van der Voort, M.B. van der Mark, and H.J.C.M. Sterenborg, "Estimation of lipid and water concentrations in scattering media with diffuse optical spectroscopy from 900 to 1600nm", J. Biomed. Opt. 15, 037015 (2010)を参照する。
【００５２】
蛍光測定に対して、前記コンソールは、１つ又は複数の検出ファイバを通して組織生成蛍光を検出しながら少なくとも１つの光源ファイバに励起光を提供することができなくてはならない。前記励起光源は、レーザ（例えば半導体レーザ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はフィルタ水銀灯のようなフィルタ光源でありうる。一般に、前記励起光源により放射される波長は、検出されるべきである蛍光の波長の範囲より短い。前記励起光による前記検出器の起こりうるオーバロードを避けるために検出フィルタを使用して前記励起光をフィルタ除去することが好ましい。波長選択検出器、例えば分光計は、互いから区別される必要のある複数の蛍光エンティティが存在する場合に必要とされる。
【００５３】
蛍光測定が拡散反射測定と結合されるべきである場合、蛍光を測定するための励起光は、拡散反射に対する光と同じ光源ファイバに提供されることができる。これは、例えば、ファイバスイッチ、又はビームスプリッタ又は集束光学素子を持つ二色性ビーム結合器を使用することにより達成されることができる。代わりに、別のファイバが、蛍光励起光及び拡散反射測定に対する光を提供するのに使用されることができる。
【００５４】
拡散反射分光が、組織特性を抽出するように上に記載されているが、複数の光ファイバを使用することにより拡散光学断層撮影、差分経路長分光、ラマン分光のような他の光学的方法も、想定されることができる。更に、前記システムは、自己蛍光を見るだけの代わりに、造影剤が使用される場合に使用されることもできる。
【００５５】
本発明によると、以下のアルゴリズムが、異なる組織発色団、例えばヘモグロビン、酸化ヘモグロビン、水、脂肪等の散乱係数及び吸収係数のような光学的組織特性を得るのに使用されることができる。これらの特性は、正常な健康組織と病変（癌性）組織との間で異なる。
【００５６】
可視及び近赤外範囲の吸収を支配する正常組織の主要な吸収成分は、血液（すなわちヘモグロビン）、水及び脂肪である。図６において、波長の関数としてこれらの発色団の吸収係数が、示されている。血液が可視範囲の吸収を支配し、水及び脂肪が近赤外範囲において支配することに注意する。
【００５７】
全吸収係数は、例えば血液、水及び脂肪の吸収係数（したがって各成分に対して体積分率で乗算された図６に示されたものの値）の線形結合である。散乱に対するべき法則を使用しながらこのモデルを測定結果にフィッティングすることにより（R. Nachabe, B.H.W. Hendriks, A.E. Desjardins, M. van der Voort, M.B. van der Mark, and H.J.C.M. Sterenborg, "Estimation of lipid and water concentrations in scattering media with diffuse optical spectroscopy from 900 to 1600nm", J. Biomed. Opt. 15, 037015 (2010)を参照）、我々は、血液、水及び脂肪の体積分率及び散乱係数を決定することができる。この方法を用いて、我々は、測定されたスペクトルを、異なる組織を区別するのに使用されることができる生理パラメータに変換することができる。
【００５８】
スペクトルにおける差異を区別する他の方法は、主成分分析を使用することによる。この方法は、スペクトルにおける差異の分類を可能にし、組織間の区別を可能にする。スペクトルからフィーチャを抽出することも可能である。
【００５９】
前記測定された蛍光から固有蛍光を抽出する方法は、例えばZhang et al., Optics Letters 25 (2000) p1451において見つけられることができる。
【００６０】
本発明による針は、低背部痛介入のような最小侵襲針介入又は癌診断の分野における生検又は前記針の周りの組織特性が必要とされる場合に使用されることができる。
【００６１】
本発明は、図面及び先行する記載において詳細に図示及び説明されているが、このような図示及び説明は、限定的ではなく説明用又は典型であると見なされるべきであり、本発明は、開示された実施例に限定されない。開示された実施例に対する他の変形例は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求された発明を実施する際に当業者により理解及び達成されることができる。
【００６２】
請求項において、単語"有する"は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞"ある"は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載された複数のアイテムの機能を満たしてもよい。特定の方策が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は一部として提供される光記憶媒体又は半導体媒体のような適切な媒体に記憶／分散されることができるか、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介する他の形式で分散されてもよい。請求項内の参照符号は、範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００６３】
１００：中空シャフト
１１０：第１のベベル
１２０：ホルダ部
１３０：コネクタ
２００：細長い挿入物
２１０：第２のベベル
２２０：チャネル
２３０：ポケット
２３２：ポケットの遠位端
２３４：ポケットの近位端
３００：光ファイバ
３１０：前面
４００：処理ユニット
４１０：光源
４２０：光検出器
４３０：モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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