(57)【要約】本発明は、カテーテル（４）と、前記カテーテルの先端（４０）に設けられる超音波センサ（５）と、レーザー光源に接続するのに適し、前記カテーテル内に前記先端（４０）まで延在する少なくとも１つの光ファイバ（５０）と、を備え、前記カテーテルは、傾斜した先端部（４２）および／または傾斜した先端（４０）を有することを特徴とする、光音響超音波プローブ（１００）に関する。【選択図】    図１
2021525603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カテーテル（４）と、
前記カテーテルの先端（４０）に設けられる超音波センサ（５）と、
レーザー光源に接続するのに適し、前記カテーテル内に前記先端（４０）まで延在する少なくとも１つの光ファイバ（５０）と
を備え、
前記カテーテルは、傾斜した先端部（４２）および／または傾斜した先端（４０）を有することを特徴とする、光音響超音波プローブ（１００）。
【請求項２】
前記カテーテル（４）は、前記カテーテルの基端部（４１）に対して１０〜３０°の角度で傾斜した先端部（４２）を有する、請求項１に記載の光音響超音波プローブ。
【請求項３】
前記先端（４０）は、前記カテーテルの先端部（４２）の回転軸に対して１０〜３０°の角度で傾斜する、請求項１または２に記載の光音響超音波プローブ。
【請求項４】
前記カテーテルの先端（４０）は、前記カテーテルの基端部（４１）に対して３０°傾斜した面内に延在する、請求項２および３の組み合わせの光音響超音波プローブ。
【請求項５】
前記超音波センサ（５）の一方側に設けられる複数の光ファイバ（５０）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の光音響超音波プローブ。
【請求項６】
前記カテーテルの基端部（４１）に取り付けられる制御ハンドル（２）と、
超音波ステーションに接続するのに適したコネクタ（１）と、
前記コネクタ（１）および前記制御ハンドル（２）の間に延在する電気接続ケーブル（３）と、
前記カテーテル（４）を覆い、超音波およびレーザービームを通過させるのに適した材料からなる第１の部分（１０ａ）と、前記制御ハンドル（２）および前記電気接続ケーブル（３）を前記コネクタ（１）まで覆う第２の部分（１０ｂ）と、前記第１の部分および前記第２の部分の間に配置され、前記制御ハンドル（２）に着脱可能に取り付けられる取り付け具（１１）とを含むシース（１０）と
をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の光音響超音波プローブ。
【請求項７】
前記第１の部分（１０ａ）は、ポリアミド−ポリエーテルブロック共重合体からなる、請求項６に記載の光音響超音波プローブ。
【請求項８】
前記第１の部分（１０ａ）の厚さは一定である、請求項６または７に記載の光音響超音波プローブ。
【請求項９】
前記第１の部分（１０ａ）の厚さは、０．４〜０．６ｍｍである、請求項６から８のいずれか一項に記載の光音響超音波プローブ。
【請求項１０】
前記第２の部分（１０ｂ）の直径は、前記第１の部分（１０ａ）より大きい、請求項６から９のいずれか一項に記載の光音響超音波プローブ。
【請求項１１】
前記取り付け具は、前記カテーテルを通すための中央開口部を有し、前記第１の部分は、前記取り付け具の前記中央開口部の周りに取り付けられ、前記第２の部分は、前記取り付け具の外周部に取り付けられる、請求項６から１０のいずれか一項に記載の光音響超音波プローブ。
【請求項１２】
レーザー源を含む超音波ステーションと、
前記超音波ステーションに接続された請求項１から１１のいずれか一項に記載の光音響超音波プローブと
を備え、
前記超音波ステーションは、前記光音響超音波プローブによって取得された対象の関節内領域の血管新生の画像を表示するように構成されたプロセッサを含む、イメージングシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサは、半月板の超音波画像と、前記半月板の血管新生の光音響画像とを重ね合わせるように構成される、請求項１２に記載のイメージングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡用光音響プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
医用イメージングは、磁気共鳴、超音波の反射、放射線、Ｘ線の吸収など、さまざまな物理現象から画像を取得およびレンダリングする手段を含んでいる。これらの技術により、人体の生理機能や代謝を観察し、正確な診断を確立し、治療法の選択を導くことができる。しかしながら、一部の情報にアクセスできない、ユーザーフレンドリーでない（特にリアルタイムではない）、照射が患者や医療スタッフにとって大きな問題として認識されているなど、これらのイメージング法は不十分である。
【０００３】
手術の種類に応じて、特定の技術のみが手術室で利用できる。整形外科では骨の構造を特定する必要があるため、主にＸ線が使用される。
【０００４】
術中画像の使用は、損傷した組織に関する追加情報を提供すること、手術法の精度を高めること、低侵襲手術における処置時間を短縮することを目的としており、これにより臨床的利益を高めることができる。
【０００５】
関節鏡検査は、点状切開を介して関節に小型カメラを導入し、第２の点状開口を介して小型器具を導入する低侵襲の外科的処置である。これにより、外科医は、関節腔の解剖学的構造を評価しながら診断を行い、適切な器具により適切な治療を行うことができる。外来で行われるこの外科的アプローチは、非切開手術を可能にし、術後の罹患率を低下させる（入院時間と機能回復期間の短縮）ことにより、外科診療に革命をもたらした。
【０００６】
膝と肩の関節は、この外科的革新の恩恵をすぐに受けた。これらの関節を構成する解剖学的構造の全部または一部は、外傷または変形性関節症で変化する可能性がある。したがって、膝の関節鏡検査は、半月板（例えば、切除）、軟骨（例えば、安定化）、滑膜（例えば、癒着切除）、小さな軟骨片または骨片（異物）の切除、または膝のより大きな手術（靭帯形成術など）に関連し得る。同様に、非網羅的であるが、肩の関節鏡検査の適応は、回転子カフの石灰性腱障害や、関節鏡検査下で滑液包切除や肩甲骨形成術を実施することによって治療される肩峰下衝突のケア、あるいは、術中に回転子カフの断裂を認定するために提起される。
【０００７】
関節鏡検査時、関節腔の内側の視覚的探索は、関節を構成する構造の表面に限定されるため、潜在的な診断または治療に制限が生じる。さらに、アクセスできない領域があるため、解剖学的構造の血管新生を示すための造影剤または蛍光剤の注入には適していない。
【０００８】
内視鏡用光音響プローブは、解剖学的構造を詳細にイメージングするだけでなく、この構造の血管新生をイメージングすることも可能であり、外科医に追加情報を提供する。
【０００９】
しかしながら、関節の構成やこのようなプローブの挿入に利用可能なスペースのため、関節鏡検査における光音響の使用は困難である。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の目的は、関節鏡検査に適した内視鏡用光音響プローブを考案することである。
【００１１】
この目的のため、本発明は、
カテーテルと、
カテーテルの先端に設けられる超音波センサと、
レーザー光源に接続するのに適し、カテーテル内に先端まで延在する少なくとも１つの光ファイバと、を備え、
カテーテルは、傾斜した先端部および／または傾斜した先端を有することを特徴とする光音響超音波プローブを提供する。
【００１２】
本明細書では、「基端」はプローブを取り扱う操作者の側のプローブの部分であり、「先端」はプローブが挿入される患者の体側のプローブの部分であると理解される。
【００１３】
一実施形態では、カテーテルは、カテーテルの基端部に対して１０〜３０°の角度で傾斜した先端部を有する。
【００１４】
一実施形態では、上記先端は、カテーテルの先端部の回転軸に対して１０〜３０°の角度で傾斜する。
【００１５】
特に有利には、カテーテルの先端は、カテーテルの基端部に対して３０°傾斜した面内に延在する。
【００１６】
好ましい実施形態では、プローブは、超音波センサの一方側に設けられる複数の光ファイバを備える。
【００１７】
一実施形態では、プローブは、
カテーテルの基端部に取り付けられる制御ハンドルと、
超音波ステーションに接続するのに適したコネクタと、
コネクタおよび制御ハンドルの間に延在する電気接続ケーブルと、
カテーテルを覆い、超音波およびレーザービームを通過させるのに適した材料からなる第１の部分と、制御ハンドルおよび電気接続ケーブルをコネクタまで覆う第２の部分と、第１の部分および第２の部分の間に配置され、制御ハンドルに着脱可能に取り付けられる取り付け具とを含むシースと、をさらに備える。
【００１８】
好ましい実施形態では、第１の部分は、ポリアミド−ポリエーテルブロック共重合体からなる。
【００１９】
有利には、第１の部分の厚さは一定である。
【００２０】
一実施形態では、第１の部分の厚さは、０．４〜０．６ｍｍである。
【００２１】
好ましくは、第２の部分の直径は、第１の部分より大きい。
【００２２】
有利には、取り付け具は、カテーテルを通すための中央開口部を有し、第１の部分は、取り付け具の中央開口部の周りに取り付けられ、第２の部分は、取り付け具の外周部に取り付けられる。
【００２３】
本発明の他の目的は、レーザー源を含む超音波ステーションと、超音波ステーションに接続された上述の光音響超音波プローブとを備え、超音波ステーションは、光音響超音波プローブによって取得された対象の関節内領域の血管新生の画像を表示するように構成されたプロセッサを含む、イメージングシステムに関する。
【００２４】
特に有利には、プロセッサは、半月板の超音波画像と、半月板の血管新生の光音響画像とを重ね合わせるように構成される。
【００２５】
本発明の他の特徴および利点は、以下の添付の図面を参照して、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のプローブのカテーテルの斜視図である。
【図２】カテーテルの側面図である。
【図３】カテーテルの正面図である。
【図４】プローブの概略図である。
【図５】シースが設けられた図４のプローブを示す図である。
【図６】シースのみの斜視図である。
【図７】光音響プローブを試験するための構成の概略図である。
【図８】光音響プローブで取得したヒツジの半月板の血管新生の画像である。
【図９】さまざまな領域に応じたヒトの半月板の血管新生の概略図である。
【図１０】シースを定性的に試験するための第１の構成の概略図である。
【図１１Ａ】シースなしで、図１０の構成により得られた超音波画像である。
【図１１Ｂ】ＰＥＢＤからなるシースを用いて、図１０の構成により得られた超音波画像である。
【図１１Ｃ】ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３からなるシースを用いて、図１０の構成により得られた超音波画像である。
【図１１Ｄ】ＰＥＢＡＸＴＭ３５３３からなるシースを用いて、図１０の構成により得られた超音波画像である。
【図１２】シースを定性的に試験するための第２の構成の概略図である。
【図１３】試験された異なる材料のすべての周波数で図１２の減衰を積分することによって計算された全体的な減衰（ｄＢ）を表すグラフである。
【図１４Ａ】シースのないプローブによって得られた厚い動物の軟骨の超音波画像である。
【図１４Ｂ】ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３からなるシースで保護されたプローブによって得られた厚い動物の軟骨の超音波画像である。
【図１５Ａ】シースのないプローブによって得られた薄い軟骨の超音波画像である。
【図１５Ｂ】ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３からなるシースで保護されたプローブによって得られた薄い軟骨の超音波画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図面中、同一の参照記号は、同一の要素または同一の機能を有する要素を示す。
【００２８】
内視鏡用光音響プローブは、プローブが接続される超音波ステーションを含むイメージングシステムの一部を形成する。
【００２９】
ステーションは、超音波制御電子機器、レーザー光源、プローブによって取得された画像を処理するのに適したプロセッサ、表示画面、およびデータの入力と画像への注釈付けを可能にするキーボードで構成される。
【００３０】
肩または膝の関節鏡検査下での手術中、内視鏡用光音響プローブは、器具経路から関節に挿入される。プローブは、他の経路を用いる関節鏡と共に使用される。外科医は、関節鏡を利用してプローブの先端部を対象の領域に移動させ、プローブをその領域の解剖学的構造に向けることで検査を行う。
【００３１】
光音響プローブは、関節での超音波画像の撮影を可能にする超音波センサと、超音波画像と組み合わせられる光音響画像を取得するためのレーザー光源に接続された１つまたは複数の光ファイバの両方を備える。実際、ヘモグロビンを含む解剖学的構造のレーザービームによる励起によって超音波が生じ、この超音波が超音波センサによって記録され、光音響画像が得られる。さらに、超音波センサは超音波を放出し、解剖学的構造によって反射された超音波を収集することで超音波画像が得られる。光音響画像は、超音波画像に重ね合わせることができる。
【００３２】
超音波の周波数は、有利には、５〜６０Ｍｈｚの範囲である。
【００３３】
レーザービームの波長は、有利には、５００〜１２００ｎｍである。
【００３４】
図１〜図３は、本発明のプローブのカテーテルを示す図である。
【００３５】
カテーテル４は、超音波センサ５と、カテーテルに沿って先端４０まで延在する少なくとも１つの光ファイバ５０とを備える。カテーテルの先端は、光ファイバに面するレンズを備える。
【００３６】
好ましくは、カテーテルは、励起光信号を増加させるために、複数の光ファイバ、例えば、６〜１２本の光ファイバを含む。
【００３７】
超音波センサは、有利には、線形アレイ状に配置された、例えば１５〜２５個の素子を含む多素子トランスデューサを含む。
【００３８】
有利には、超音波センサ５は、カテーテルの先端４０に配置される。光ファイバ５０は、好ましくは、超音波センサの一方側に配置される。
【００３９】
カテーテルは、一般に、１０〜２０ｃｍの長さと、数ミリメートル、例えば４ｍｍの直径を有する。カテーテルは、例えばステンレス鋼やチタンで構成される。
【００４０】
カテーテルは、傾斜した先端部４２および／または傾斜した先端４０を有する。「傾斜した先端部」とは、カテーテルの先端部４２がカテーテルの基端部４１に対して傾斜していることを意味すると解釈される（図２の角度α）。直線状の先端部および基端部は、湾曲部４３によって接続される。「傾斜した先端」とは、先端４０の平面が、カテーテルの先端部４２の回転軸に対して傾斜していることを意味すると解釈される（図２の角度β）。傾斜角α、βは、通常、約１０度〜約３０度のオーダーであり、組み合わせることができる。
【００４１】
したがって、基端部に対してカテーテルの先端の傾斜が３０°であるカテーテルであれば、検査する関節の形状により良好に適応することができ、関節鏡検査において特に有利である。例えば、カテーテルは、カテーテルの基端部に対して１０°傾斜した先端部と、カテーテルの回転軸に対して２０°の角度で傾斜した先端を有し得る。
【００４２】
図４はプローブの概略図である。
【００４３】
プローブ１００は、超音波ステーション（不図示）に接続されるコネクタ１を備える。
【００４４】
コネクタ１は、電気接続ケーブル３を介して制御ハンドル２に接続される。制御ハンドルは、処置中にユーザが手に持つ部材である。ハンドルは、例えば、静画または動画の取得を閲覧または検証するためにユーザが押すことができる１つまたは複数のボタン２０を備える。
【００４５】
カテーテル４の基端部４１は、ハンドル２に取り付けられる。
【００４６】
有利な実施形態では、プローブは、カテーテルの先端から超音波ステーションに接続するコネクタまでプローブを完全に覆う滅菌シースによって保護される。シースは一体型であり、コネクタの位置にのみ開口を有する。
【００４７】
図５はこのようなシースを備えた内視鏡用光音響プローブを示す図であり、図６はシースのみを示す。
【００４８】
シース１０は、カテーテルを覆うのに適した第１の部分１０ａと、ハンドルおよび接続ケーブルを覆う、幅の広い第２の部分１０ｂとを有する。シースの寸法は、プローブの形状や寸法に適合するように選択される。通常、第１および第２の部分はそれぞれ、円形断面の円筒形を有する。
【００４９】
第１の部分１０ａは、カテーテルの嵩を過度に増加させないようにカテーテル４の形状を可能な限り密接に包み、シースがカテーテル上を滑りやすいようにわずかな間隙が設けられる。例えば、厚さ０．５ｍｍのシースと直径４ｍｍのカテーテルの場合、第１の部分の外径は５．４ｍｍのオーダーである。シースの第１の部分１０ａは、レンズに面することを含め、その先端で閉じられる。第１の部分１０ａは、必要に応じてカテーテルの形状および曲率に適合するために、その材料および厚さにより十分な柔軟性を有する。
【００５０】
シースの第１および第２の部分は、取り付け具１１によって接続され、これにより、シースがプローブのハンドルに着脱可能に取り付けられる。
【００５１】
取り付け具は、通常、熱可塑性材料からなる。
【００５２】
シースの第１の部分１０ａは、十分な解像度でイメージングを実行できるように、レーザービームおよび超音波信号を十分に低い減衰で通過させるのに適した材料で構成される。以下でこの機能に適した材料の選択について詳細に説明する。好ましくは、シースの第１の部分は、ＰＥＢＡＸＴＭという名称で販売されているポリアミド−ポリエーテルブロック共重合体で構成される。特に、ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３が好ましく、これには劣るがＰＥＢＡＸＴＭ３５３３も十分使用できる。シースの第１の部分の厚さは、超音波の大きな減衰を引き起こさないよう、十分に薄く選択される。第１の部分の厚さは、例えば０．４〜０．６ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍである。この厚さは、有利には、第１の部分の全長にわたって一定である。
【００５３】
シースの第２の部分１０ｂは、第１の部分と同じ材料から構成されてもよく、別の材料で構成されてもよい。第２の部分は、超音波を通過させることを意図していない。第２の部分は、必ずしもコネクタへの取り付け手段を含まなくてもよい。実際には、接続ケーブルの周りに配置するだけで、手術部位の非滅菌領域までプローブを覆うのに十分な長さである。
【００５４】
取り付け具１１は、カテーテル４を通すための中央開口部を有し、その周りに半径方向に延在する。シースの第１の部分１０ａは、この開口部１１０の周りの、取り付け具の中央部分に取り付けられ、取り付け具の先端側から延びる。シースの第２の部分１０ｂは、取り付け具の外周部に取り付けられ、取り付け具の基端側から延びる。第１および第２の部分１０ａ、１０ｂは、任意の適切な手段によって、例えば、取り付け具に接着することによって、または取り付け具のオーバーモールドによって、密封して取り付け具１１に取り付けられる。
【００５５】
取り付け具１１およびハンドル２は、有利には、相互に可逆な締結手段を有する。一実施形態では、これらの締結は、クォーターターン機構によって行われる。別の方法では、これらの締結は、スナップ取り付け具によって行われる。
【００５６】
シースと取り付け具の２つの部分を形成する材料は、放射線によって劣化することなく滅菌することができる。好ましくは、滅菌は、エチレンオキシドへの曝露とそれに続くγ線への曝露によって実施される。
【００５７】
シース１０は、プローブの残りの部分から取り外し可能であり、手術野に位置するプローブの部分を完全に覆うので、単独で滅菌することができ、プローブの機能要素に損傷を与えるリスクを冒さずに、滅菌された内視鏡用光音響装置を提供することを可能にする。通常、シースは、無菌性を維持するのに適したパッケージに封入される前に滅菌され、このパッケージから取り出されてプローブに配置される。
【００５８】
次に、シースの第１の部分の材料を選択するためのモダリティについて説明する。
【００５９】
本発明者らは、超音波を透過する様々な材料を試験し、それらを定性的および定量的に評価して、超音波信号を十分に低い減衰で通過させる能力について検証した。シースの材料の問題が主に超音波信号に対して提起される限り、レーザー励起は実施せずに超音波プローブについてシースを試験した。
【００６０】
図１０は、定性試験のための第１の構成の概略図である。
【００６１】
プローブの超音波センサ５は、ＰＶＣ製の壁６に面して配置し、アセンブリは水に浸した。
【００６２】
シースなしで第１の超音波画像を取得し、試験する各材料から構成されるシース１０ａをカテーテル４上に配置し、それぞれの超音波画像を取得した。
【００６３】
図１１Ａ〜図１１Ｄに示される結果は、それぞれ、シースなし、ＰＥＢＤからなるシース、ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３（好ましい材料）からなるシース、およびＰＥＢＡＸＴＭ３５３３からなるシースを用いて得られた。Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４で示される白い線は、それぞれレンズとシースの界面、シースと水の界面、水とＰＶＣ（プローブに面する壁の表面）の界面、およびＰＶＣ（プローブと反対側の壁の表面）と水の界面に対応する。シースがない図１１Ａでは、レンズと水の界面はＩ’１で示される。
【００６４】
シースに想定される材料としての第１の基準は、これらの境界の視認性である。シースなしで得られる視認性に可能な限り近い視認性を得ることが求められる。ＰＶＣ壁の界面６１、６２の視認性の喪失は、シースでの超音波の吸収やシースの内面１０１および外面１０２によって反射されるエネルギーによって生じる。
【００６５】
さらに、Ｅで示される線は、シースの厚さの空洞現象によるノイズ界面に対応する。この現象は、シースと水の間の音響インピーダンスの差によって引き起こされる。これにより、超音波はシースの外面とプローブの間を複数回往復し、往復するたびにエコーが生成され、画像上で水平線にとして変換される。このようなノイズ界面は、画像の品質に悪影響を及ぼす。これらのノイズエコーは、対象となる関節内の適用では、プローブが超音波診断される組織に非常に近いか、あるいは接触している必要があることを考えると、さらに問題となる。これは、潜在的なノイズエコーが解剖学的構造に重ね合わされて観察されることを示唆する。
【００６６】
したがって、ノイズエコーの存在と数が、材料についての第２の基準となる。このようなエコーは回避するか、少なくとも最小限に抑える必要がある。
【００６７】
これらの画像では、予想される界面の視認性が良好であっても、ＰＥＢＤからなるシースはノイズエコーを生成することが観察される。最も高性能な材料であるＰＥＢＡＸＴＭ２５３からなるシースは、良好な視認性を確保しつつ、ノイズエコーを生成しない。ＰＥＢＡＸＴＭ３５３３も比較的適切な材料である。
【００６８】
以下の表は、ノイズエコーの数と界面の視認性の観点から、試験された材料とその分類を要約したものである。
【００６９】
【表１】
2021525603.tif 000003
【００７０】
また、シースに想定されるさまざまな材料によって引き起こされる減衰を定量的に評価するため、別の調査を実施した。
【００７１】
図１２は、定性試験のための第２の構成の概略図である。
【００７２】
プローブの超音波センサ５は、超音波を良好に反射する金属製の壁７に面して配置し、アセンブリは、プローブと金属壁との間に一定の距離を維持するため、ベンチによって取り付けた。
【００７３】
シースなしで第１の超音波画像を取得し、試験する各材料から構成されるシース１０ａをカテーテル４上に配置し、それぞれの超音波画像を取得した。その後、減衰計算を行った。
【００７４】
図１３は、試験されたさまざまな材料の全体的な減衰（すなわち、１０〜１５ＭＨｚの対象の周波数範囲全体に関する積分値）（ｄＢ）を表すグラフである。
【００７５】
シリコーンとＰＥＢＡＸＴＭ４５３３は強い吸収を示すため、ノイズエコーを生成しないが好ましくないことが観察される。吸収率が約１３ｄＢであるＰＥＢＡＸＴＭ２５３３が最適な候補であり、次にＰＥＢＡＸＴＭ３５３３（１５ｄＢ）とＰＥＢＤ（１５．５ｄＢ）が続く。しかしながら、ＰＥＢＤは、ノイズエコーを生成するため、保持されない。
【００７６】
結論として、ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３は、試験された中で減衰が最小の材料である。なお、試験されたＰＥＢＡＸＴＭからなるシースは、他のシース（約０．８ｍｍ）よりも厚い（約２ｍｍの厚さ）ことに留意されたい。したがって、同じ厚さの条件では、ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３からなるシースの減衰は、他のシースよりさらに小さくなる。
【００７７】
ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３が実際に期待に沿うことを検証するため、動物の解剖学的部分にプローブを固定して軟骨画像を撮影した。すべての画像は、パラメータを同じに調整して撮影された。厚い（約２．６ｍｍ）軟骨（図１４Ａ、１４Ｂを参照）と薄い（約１．６ｍｍ）軟骨（図１５Ａ、１５Ｂを参照）の画像を記録した（図の下部に表示）。ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３で作られたシースでは、軟骨を区切る界面が依然として視認できる。
【００７８】
プローブが水中で裸の場合、界面は非常に眩しく、画像が飽和する。正確に観察するには、ゲインを下げる必要がある。ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３からなるシースを使用すると、ゲインが許容レベルまで減少したように、飽和がなくなる。
【００７９】
このように、音響的観点から、ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３は最良の材料である。その音響インピーダンスは水のインピーダンスに近く（空洞現象によるノイズエコーがない）、超音波をほとんど吸収しない。したがって、このシースを通して得られた画像は、プローブの無菌性を確保しながら、対象となる解剖学的構造を観察するのに十分な品質を持つ。
【００８０】
さらに、ＰＥＢＡＸＴＭ２５３３は半透明の材料であり、関節鏡画像上の超音波センサの位置など、プローブの内部を確認できるため、外科医によるプローブの使用が容易となる。この材料はレーザービームを透過するため、レーザービームの放出と超音波の放出／受信を可能にする。
【００８１】
図７は、光音響プローブを試験するための構成を示す図である。まだヘモグロビンが残る新鮮な羊の半月板（マークＭで示される）を試料ホルダ８に置き、アガロース８０で固定した。光音響プローブ（カテーテル４のみが図示される）を試料の上に配置し、半月板の光音響画像を取得した。レーザー光源の波長は５３２ｎｍ、超音波周波数は１５ＭＨｚとした。
【００８２】
図８は、光音響プローブで取得したヒツジの半月板の血管新生の画像を示す。超音波画像は、半月板の写真の枠内の領域に対応する、半月板の厚さ全体にわたって平均化された画像である。
【００８３】
画像Ａは、超音波画像に転写された半月板の厚さ全体にわたる光音響信号の値の最大値である。
【００８４】
画像Ｂは、超音波画像に転写された半月板の厚さ全体にわたる光音響信号の値の平均である。
【００８５】
画像Ｃは、ボリュームの外側の光音響信号（ノイズに対応）を排除するために、超音波画像に転写された、閾値を超える半月板の厚さにわたる光音響信号の値である。
【００８６】
これらの画像は、おそらく半月板の血管に含まれるヘモグロビンに由来する、半月板の外側領域に光音響信号が存在することを示している。図９に示すように、最も血管新生が見込まれるのはこの外側の領域である。
【００８７】
半月板は、大腿骨顆と脛骨プラトーの間に位置する半月状線維軟骨である。これらは、脛骨の前面および後面での前角および後角による固定、ならびにそれらの周辺縁による周方向の被膜靭帯固定を有する。これらは、さまざまな病変につながる可能性のある圧縮力、せん断力、ねじり力を受ける可動的かつ可変的な構造である。その機能としては、荷重分散、前方移動時の膝の安定化、関節の栄養と潤滑、固有受容などが知られる。
【００８８】
半月板の病変は頻度が高く、人口全体に影響を及ぼす。これらは、例えば外傷性および／または退行性であり、痛み、障害、関節浸出を引き起こす。その治療は単純であり、半月板の切除または修復からなる。
【００８９】
半月板の切除（続発性変形性関節症の発症の可能性を伴う）を行う中長期の半月板切除術や前十字靭帯の再建を行った場合、医師は半月板を保存することが奨励される。実際、半月板が取り除かれると、その欠如は関節の劣化を加速させ、特に、若者を含むスポーツ愛好家（スキー、フットレース、サッカーなど）に対する早期の変形性関節症の発症に寄与する。半月板の保存は、膝の劣化を防ぎ、膝全体での人口膝関節の移植を可能な限り遅らせることができる。現時点では、半月板の病変で提案されている唯一の技術は縫合だが、文献では最大４３％の失敗率が示されている（Ｐｕｊｏｌ  ｅｔ  ａｌ，“Ａｍｏｕｎｔ  Ｏｆ  ｍｅｎｉｓｃａｌ  ｒｅｓｅｃｔｉｏｎ  ａｆｔｅｒ  ｆａｉｌｅｄ  ｍｅｎｉｓｃａｌ  ｒｅｐａｉｒ”，Ａｍ．Ｊ．Ｓｐｏｒｔｓ  Ｍｅｄ，２０１１）。予後を良好にするための主要な基準の１つは、損傷領域での（微小血管新生を構成する）毛細血管の視覚化である。この微小血管新生は、現時点では、手術条件下または術前画像では検出できない。病変は症例の５０％以上が不確実性領域に位置しており、ほとんどの症例では、外科医の決定は、不確実な結果を伴う修復ではなく切除が優勢である。さらに、バットレス縫合はコストが高いため、手術室に備蓄されている量およびその使用は、管理された使用の対象となる。
【００９０】
図９は、半月板の異なる微小血管新生領域を概略的に示す断面図である。半月板の血管新生は、半月板の周辺（半月板壁）から起こるが、半月板の自由端では血管新生は起こらない。最も血管新生が促進される領域Ｉ（レッドゾーンとも呼ばれる）と、適度に血管新生される領域ＩＩ（レッド−ホワイトゾーンとも呼ばれる）と、血管新生が起こらない領域ＩＩＩ（ホワイトゾーンとも呼ばれる）の３つの領域を区別することができる。実際、領域Ｉで行われる縫合は、完全に治癒する可能性が高く、領域ＩＩで行われる縫合は、ランダムに治癒する可能性がある。領域ＩＩＩで行われる縫合は、血管新生がないため失敗に終わる。
【００９１】
半月板損傷が半月板の末梢挿入部の近くにあり、長手方向の垂直面にある場合、半月板の修復が可能である。この縫合は、半月板の安定化と同じ一般的なモダリティに従って実行される。技術的には、吸収性アンカーを配置することで、縫合糸を固定することができる。半月板の修復は、特に若い被験者や前十字靭帯の断裂後に半月板病変を示した患者に見られる。安定した膝の半月板縫合により、十字靭帯だけでなく半月板の最良の状態での発展と治癒が可能となる。
【００９２】
内視鏡用光音響プローブは、外科医のために術中の意思決定支援ツールを提供し、微小血管新生に応じて、縫合が成功裏に実行され得るかどうかを高い確実性をもって決定することを可能にする。
【００９３】
実際、光音響は、ヘモグロビン（標的の毛細血管の特徴）を特異的に励起する可能性と、対象となる解剖学的構造（例えば、線維軟骨の半月板）の深部でその励起を検出するのに十分な感度を有する可能性との両方の利点を有する。プローブの使用は、半月板の修復または切除の決定を方向付けるための追加情報を提供するため、外科的行為の過程の一部である現在の慣行を補完する診断行為である。
【００９４】
同様の理由から、内視鏡用光音響プローブは、肩の回旋腱板の病変の治療にも関連する。実際、回旋腱板の血管新生は、病変の修復後の腱治癒における重要な要素の１つである。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【国際調査報告】
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