【手続補正書】
【提出日】平成25年9月20日(2013.9.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光源と、
前記励起光源からの光を複数の位置における被験体の中に方向づけるように構成された光学的画像装置と、
前記被験体内の部位から発する蛍光を複数の位置で検出するように構成された検出部と、
前記被験体の前記部位の断層表示を生成するために前記被験体の前記部位から発する前記検出された蛍光に対応するデータを処理するように構成されたプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
（ａ）前記検出された蛍光に対応する前記データを用いて、前記励起光源から前記被験体の部位への励起光伝搬、および前記部位から前記検出部への蛍光伝搬の前進モデルを確立する命令であって、前記被験体の前記表面での屈折率の不連続性を考慮するために、１つ以上の仮想整合変換が前記検出された蛍光に対応する前記データに適用され、前記前進モデルは、前記被験体が無限・均質媒体によって囲まれており、かつ前記被験体の表面での屈折率に不連続性がないかのように、前記光伝搬がモデル化されるように、１つ以上の無限同次関数を用いて、成分の重み行列として確立される命令と、
（ｂ）前記被験体の前記部位の前記断層表示を取得するために前記重み行列を反転する命令と
を実行するように構成されることを特徴とする蛍光分子トモグラフィー画像処理システム。
【請求項２】
前記前進モデルにおいて、前記励起光源は、現実空間において表わされ、前記検出された蛍光は、周波数空間において表わされ、前記被験体の部位の前記断層表示は、現実空間における表示であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記前進モデルにおいて、前記仮想検出部は、実際の検出部の配置とは異なる押し付けられた形状に一致させるように確立され、前記前進モデルは、前記被験体の前記部位から前記仮想検出部に光伝搬をシミュレートすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記押し付けられた形状は、平面アレイであることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記検出部は、さらに、前記被験体から発する励起光を複数の位置で検出するように構成され、前記プロセッサは、前記検出された励起光および前記検出された蛍光に対応する前記データを用いて前記前進モデルを確立するための命令を実行するように構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記前進モデルにおいて、１つ以上の仮想整合変換が、前記検出された励起光に対応する前記データに適用されることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記前進モデルにおいて、前記励起光源は、現実空間において表わされ、前記検出された励起光は、周波数空間において表わされ、前記検出された蛍光は、周波数空間において表わされ、前記被験体の前記部位の前記断層表示は、現実空間における表示であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
表面配光の実験的測定値は、前記前進モデルにおいて用いられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記検出された蛍光は、前記被験体の前記部位内のプローブから発せられ、（ａ）における前記前進モデルは、前記励起光源から前記プローブへの励起光伝搬および前記プローブから前記検出部に発せられた蛍光伝搬をモデル化することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記前進モデルにおいて、前記部位内の空間的に変化する濃度を有する前記プローブから発せられた前記検出された蛍光の強度を表現するために、ボルン近似が用いられることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記検出された蛍光の前記強度は、空間的に対応する検出された励起光の強度を用いて正規化されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記前進モデルは、正規化された成分の重み行列として確立されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
（ａ）における前記前進モデルは、対応する仮想整合表現における前記検出された励起光および前記検出された蛍光を表わすことを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項１４】
前記励起光源または前記光学的画像装置は、複数の位置で前記被験体に光を方向づけるように構成されたスキャナを備え、それによって、複数の源位置を規定することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記複数の源位置は、非均一に間を置いて配置されることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記検出部は、一連の検出部位置を備え、（ａ）における前記前進モデルは、前記一連の検出部位置から得られたデータを用いて確立されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１７】
源位置よりも多くの検出部位置が存在することを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記光学的画像装置は、チャンバを備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記チャンバは、動物のチャンバであることを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記被験体はヒトであることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記励起光は、近赤外線であることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記励起光は、５００ナノメートルから１０００ナノメートルまでの範囲の波長を有することを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２３】
前記励起光は、６３５ナノメートルから８５０ナノメートルまでの範囲の波長を有することを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２４】
前記励起光は、連続波（ＣＷ）光であることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２５】
前記励起光は、連続波光、時間分解光、および強度変調光から構成されるグループから選択された少なくとも１つの要素を備えることを特徴とする請求項１〜２４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２６】
前記被験体の前記表面と前記検出部との間に自由空間がある場合に、（ａ）における前記前進モデルは、前記励起光源から前記被験体の前記部位への励起光伝搬と、前記部位から前記検出部への蛍光伝搬とをモデル化することを特徴とする請求項１〜２５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２７】
被験体の部位内のプローブの断層表示を復元するための装置であって、
１組の命令を規定するコードを記憶するメモリと、
（ａ）前記プローブから検出された蛍光に対応するデータを用いて、かつ前記被験体の前記部位を介して伝搬されたまたは前記部位から反射された検出された励起光に対応するデータを用いて、前記被験体の前記部位内の励起光源から前記プローブへの励起光伝搬と前記プローブから検出部へのエミッション光伝搬との前進モデルを確立する命令であって、前記被験体の前記表面での屈折率の不連続性を考慮するために、１つ以上の仮想整合変換が、前記検出された蛍光に対応する前記データと前記検出された励起光に対応する前記データとに適用され、前記検出された蛍光の強度は、空間的に対応する検出された励起光の強度を用いて正規化され、前記前進モデルは、前記被験体が無限・均質媒体によって囲まれており、かつ前記被験体の前記表面での屈折率に不連続性がないかのように、前記光伝搬がモデル化されるように、１つ以上の無限同次関数を用いて、正規化された成分の重み行列として確立される命令と、
（ｂ）前記被験体の前記部位の前記断層表示を取得するために前記重み行列を反転する命令と
を実行するプロセッサと
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２８】
前記プロセッサは、前記前進モデルを確立するための前記命令を実行し、前記励起光源は、現実空間において表わされ、前記検出された蛍光および前記検出された励起光は、周波数空間において表わされ、前記被験体の前記部位の前記断層表示は、現実空間における表示であることを特徴とする請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
拡散光トモグラフィー画像処理システムであって、
１つ以上の照射源と、
前記少なくとも１つの照射源からの光を複数の位置での被験体に方向づけるように構成された光学的画像装置と、
第１の測定結果および第２の測定結果を取得するために前記被験体から発する光を複数の位置で検出するように構成された検出部であって、前記第１の測定結果は、基準測定結果であり、前記第２の測定結果は、前記照射光が前記被験体内の光を吸収する部位を介して通過するとともに前記照射光の少なくとも一部の吸収に対応し、前記基準測定結果は、前記吸収のすべてを反射するとは限らない前記検出部と、
前記被験体から発する検出光の前記第１の測定結果および前記第２の測定結果に対応するデータを処理するように構成されたプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
（ａ）前記第１の測定結果および前記第２の測定結果に対応する前記データを用いて、前記１つ以上の照射源の少なくとも１つから前記被験体内の前記光を吸収する部位への光伝搬と、前記部位から前記検出部への光伝搬との前進モデルを確立する命令であって、
前記被験体の前記表面で屈折率の不連続性を考慮するために、１つ以上の仮想整合変換が前記検出された光に対応する前記データに適用され、
前記前進モデルは、前記被験体が無限・均質媒体によって囲まれており、かつ前記被験体の表面での屈折率に不連続性がないかのように、前記光伝搬がモデル化されるように、１つ以上の無限同次関数を用いて、成分の重み行列として確立される命令と、
（ｂ）前記被験体の前記部位の前記断層表示を取得するために前記重み行列を反転する命令と
を実行するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項３０】
異なる波長を有する少なくとも２つの照射源を備えることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記少なくとも２つの照射源は、近赤外線源であることを特徴とする請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記異なる波長は、酸素ヘモグロビン（ＨｂＯ）およびデオキシヘモグロビン（Ｈｂ）の等吸収点を下回る波長と前記等吸収点を上回る波長とを備えることを特徴とする請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記被験体の前記部位の前記断層表示は、前記被験体内の蛍光団の定量的濃度を表示することを特徴とする請求項１ないし請求項２６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項３４】
前記検出された励起光は、前記被験体の少なくとも一部を介して通過した後に検出されることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項３５】
前記被験体は、励起光を通過させられることを特徴とする請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
前記仮想整合変換は、自由空間により囲まれた拡散物体から得られた蛍光データを、同一の物体が光学的に一致する拡散媒体により囲まれた場合に取得されるであろうデータに転換する変換である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３７】
前記仮想整合変換は、自由空間により囲まれた拡散物体から得られた蛍光データを、同一の物体が光学的に一致する拡散媒体により囲まれた場合に取得されるであろうデータに転換する変換である、請求項２７に記載の装置。
【請求項３８】
前記仮想整合変換は、自由空間により囲まれた拡散物体から得られた蛍光データを、同一の物体が光学的に一致する拡散媒体により囲まれた場合に取得されるであろうデータに転換する変換である、請求項２９に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は、例えば、以下を提供する：
（項目１）
励起光源と、
前記励起光源からの光を複数の位置における被験体の中に方向づけるように構成された光学的画像装置と、
前記被験体内の部位から発する蛍光を複数の位置で検出するように構成された検出部と、
前記被験体の前記部位の断層表示を生成するために前記被験体の前記部位から発する前記検出された蛍光に対応するデータを処理するように構成されたプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
（ａ）前記検出された蛍光に対応する前記データを用いて、前記励起光源から前記被験体の部位への励起光伝搬、および前記部位から前記検出部への蛍光伝搬の前進モデルを確立する命令であって、前記被験体の前記表面での屈折率の不連続性を考慮するために、１つ以上の仮想整合変換が前記検出された蛍光に対応する前記データに適用され、前記前進モデルは、前記被験体の表面での屈折率に不連続性がないかのように、前記光伝搬がモデル化されるように、１つ以上の無限同次関数を用いて、成分の重み行列として確立される命令と、
（ｂ）前記被験体の前記部位の前記断層表示を取得するために前記重み行列を反転する命令と
を実行するように構成されることを特徴とする蛍光分子トモグラフィー画像処理システム。
（項目２）
前記前進モデルにおいて、前記励起光源は、現実空間において表わされ、前記検出された蛍光は、周波数空間において表わされ、前記被験体の部位の前記断層表示は、現実空間における表示であることを特徴とする項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記前進モデルにおいて、前記仮想検出部は、実際の検出部の配置とは異なる押し付けられた形状に一致させるように確立され、前記前進モデルは、前記被験体の前記部位から前記仮想検出部に光伝搬をシミュレートすることを特徴とする項目１または項目２に記載のシステム。
（項目４）
前記押し付けられた形状は、平面アレイであることを特徴とする項目３に記載のシステム。
（項目５）
前記検出部は、さらに、前記被験体から発する励起光を複数の位置で検出するように構成され、前記プロセッサは、前記検出された励起光および前記検出された蛍光に対応する前記データを用いて前記前進モデルを確立するための命令を実行するように構成されることを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目６）
前記前進モデルにおいて、１つ以上の仮想整合変換が、前記検出された励起光に対応する前記データに適用されることを特徴とする項目５に記載のシステム。
（項目７）
前記前進モデルにおいて、前記励起光源は、現実空間において表わされ、前記検出された励起光は、周波数空間において表わされ、前記検出された蛍光は、周波数空間において表わされ、前記被験体の前記部位の前記断層表示は、現実空間における表示であることを特徴とする項目５または項目６に記載のシステム。
（項目８）
表面配光の実験的測定値は、前記前進モデルにおいて用いられることを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目９）
前記検出された蛍光は、前記被験体の前記部位内のプローブから発せられ、（ａ）における前記前進モデルは、前記励起光源から前記プローブへの励起光伝搬および前記プローブから前記検出部に発せられた蛍光伝搬をモデル化することを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１０）
前記前進モデルにおいて、前記部位内の空間的に変化する濃度を有する前記プローブから発せられた前記検出された蛍光の強度を表現するために、ボルン近似が用いられることを特徴とする項目９に記載のシステム。
（項目１１）
前記検出された蛍光の前記強度は、空間的に対応する検出された励起光の強度を用いて正規化されることを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１２）
前記前進モデルは、正規化された成分の重み行列として確立されることを特徴とする項目１１に記載のシステム。
（項目１３）
（ａ）における前記前進モデルは、対応する仮想整合表現における前記検出された励起光および前記検出された蛍光を表わすことを特徴とする項目５に記載のシステム。
（項目１４）
前記励起光源または前記光学的画像装置は、複数の位置で前記被験体に光を方向づけるように構成されたスキャナを備え、それによって、複数の源位置を規定することを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１５）
前記複数の源位置は、非均一に間を置いて配置されることを特徴とする項目１４に記載のシステム。
（項目１６）
前記検出部は、一連の検出部位置を備え、（ａ）における前記前進モデルは、前記一連の検出部位置から得られたデータを用いて確立されることを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１７）
源位置よりも実質的に多くの検出部位置が存在することを特徴とする項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
前記光学的画像装置は、チャンバを備えることを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目１９）
前記チャンバは、動物のチャンバであることを特徴とする項目１８に記載のシステム。
（項目２０）
前記被験体はヒトであることを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目２１）
前記励起光は、近赤外線であることを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目２２）
前記励起光は、約５００ナノメートルから約１０００ナノメートルまでの範囲の波長を有することを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目２３）
前記励起光は、約６３５ナノメートルから約８５０ナノメートルまでの範囲の波長を有することを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目２４）
前記励起光は、連続波（ＣＷ）光であることを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目２５）
前記励起光は、連続波光、時間分解光、および強度変調光から構成されるグループから選択された少なくとも１つの要素を備えることを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目２６）
前記被験体の前記表面と前記検出部との間に自由空間がある場合に、（ａ）における前記前進モデルは、前記励起光源から前記被験体の前記部位への励起光伝搬と、前記部位から前記検出部への蛍光伝搬とをモデル化することを特徴とする先行する項目のいずれか１項に記載のシステム。
（項目２７）
被験体の部位内の蛍光プローブの分布を画像化する方法であって、
（ａ）近赤外線蛍光団を備えるプローブを前記被験体に投与するステップと、
（ｂ）前記蛍光プローブを含む前記被験体の前記部位の少なくとも一部を通過させるまたは少なくとも一部から反射させるように、複数の位置で前記被験体に近赤外線励起光を方向づけるステップと、
（ｃ）前記被験体の前記部位を介して伝搬された、または前記部位から反射された励起光を検出するステップと、
（ｄ）前記被験体内の前記プローブから発せられた蛍光を検出するステップと、
（ｅ）前記被験体の前記部位の断層表現を提供するために、前記検出された蛍光および前記検出された励起光に対応するデータを処理するステップとを備え、
前記データを処理するステップは、
（ｉ）前記検出された励起光および前記検出された蛍光に対応する前記データを用いて、励起光源から前記被験体内の前記プローブへの励起光伝搬と、前記プローブから検出部へのエミッション光伝搬との前進モデルを確立するステップであって、前記被験体の前記表面での屈折率の不連続性を考慮するために、１つ以上の仮想整合変換が、前記検出された蛍光に対応する前記データと前記検出された励起光に対応する前記データとに適用され、前記検出された蛍光の強度は、空間的に対応する検出された励起光の強度を用いて正規化され、前記前進モデルは、前記被験体の表面での屈折率に不連続性がないかのように、前記光伝搬がモデル化されるように、１つ以上の無限同次関数を用いて、正規化された成分の重み行列として確立されるステップと、
（ｉｉ）前記被験体の前記部位の前記断層表示を取得するために前記重み行列を反転するステップと
を備えることを特徴とする方法。
（項目２８）
前記前進モデルにおいて、前記励起光源は、現実空間において表わされ、前記検出された励起光は、周波数空間において表わされ、前記検出された蛍光は、周波数空間において表わされ、前記被験体の前記部位の前記断層表示は、現実空間における表示であることを特徴とする項目２７に記載の方法。
（項目２９）
前記前進モデルにおいて、仮想検出部は、実際の検出部の配置とは異なる押し付けられた形状に一致させるように確立され、前記前進モデルは、前記被験体の前記部位から前記仮想検出部への光伝搬をシミュレートすることを特徴とする項目２７または項目２８に記載の方法。
（項目３０）
前記押し付けられた形状は、平面アレイであることを特徴とする項目２９に記載の方法。
（項目３１）
前記被験体の前記表面に対する表面配光の実験的測定値を取得するステップをさらに備え、前記表面配光の実験的測定値は、前記前進モデルにおいて用いられることを特徴とする項目２７ないし項目３０のいずれか１項に記載の方法。
（項目３２）
前記前進モデルにおいて、前記部位内の空間的に変化する濃度を有する前記プローブから発せられた前記検出された蛍光の強度を表現するために、ボルン近似が用いられることを特徴とする項目２７ないし項目３１のいずれか１項に記載の方法。
（項目３３）
ステップ（ｅ）における前記前進モデルは、対応する仮想整合表現における前記検出された蛍光および前記検出された励起光を表わすことを特徴とする項目２７ないし項目３２のいずれか１項に記載の方法。
（項目３４）
前記断層表示は、前記被験体の前記部位内の前記プローブの濃度のマップを備えることを特徴とする項目２７ないし項目３３のいずれか１項に記載の方法。
（項目３５）
前記断層表示は、前記被験体の前記部位内の疾病の部位を示すことを特徴とする項目２７ないし項目３４のいずれか１項に記載の方法。
（項目３６）
前記断層表示は、前記被験体の前記部位内の、関節炎、癌、転移、プラーク、または前述のものの２つ以上の組み合わせの部位を示すことを特徴とする項目２７ないし項目３５のいずれか１項に記載の方法。
（項目３７）
前記断層表示は、前記被験体の前記部位内の腫瘍の境界を示すことを特徴とする項目２７ないし項目３６のいずれか１項に記載の方法。
（項目３８）
前記プローブは、内因性のプローブであることを特徴とする項目２７ないし項目３７のいずれか１項に記載の方法。
（項目３９）
前記プローブは、前記被験体に投与されることを特徴とする項目２７ないし項目３８のいずれか１項に記載の方法。
（項目４０）
前記プローブは、分子プローブ、蛍光分子プローブ、活性化可能な蛍光プローブ、酵素活性化可能な蛍光プローブ、標的とされた蛍光プローブ、近赤外線蛍光分子プローブ、蛍光タンパク質、蛍光性の生体分子、非特異性の蛍光プローブ、量子ドット、レセプタに標的とされた近赤外線蛍光色素、抗体または抗体のようなものに標的とされた近赤外線蛍光色素、波長シフトビーコン、多色蛍光プローブ、ランタニド金属リガンドプローブから構成されるグループから選択された要素を備えることを特徴とする項目２７ないし項目３９のいずれか１項に記載の方法。
（項目４１）
前記プローブは、ポリマー、デンドリマー、タンパク質、炭水化物、脂質球体およびナノ粒子のいずれか１つ以上を備える伝達手段に取り付けられた蛍光色素を備えることを特徴とする項目２７ないし項目４０のいずれか１項に記載の方法。
（項目４２）
ステップ（ａ）は、光学的に識別可能な蛍光発光波長を有する複数のプローブを前記被験体に投与するステップを備え、ステップ（ｄ）は、前記プローブの各々から発せられた蛍光を検出するステップを備え、ステップ（ｅ）は、１つ以上の断層表現を提供するために前記検出光に対応するデータを処理するステップ備えることを特徴とする項目２７ないし項目４１のいずれか１項に記載の方法。
（項目４３）
前記断層表示を用いて、前記物体内の前記部位上の前記プローブの影響を究明するステップをさらに備えることを特徴とする項目２７ないし項目４２のいずれか１項に記載の方法。
（項目４４）
少なくともステップ（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、および（ｅ）は、時間関数として断層表示を取得するために繰り返されることを特徴とする項目２７ないし項目４３のいずれか１項に記載の方法。
（項目４５）
前記断層表示を用いて、前記部位内の前記プローブの分布の動力学を監視するステップをさらに備えることを特徴とする項目４４に記載の方法。
（項目４６）
前記断層表示を用いて、前記プローブの活性化の動力学を監視するステップをさらに備えることを特徴とする項目４４に記載の方法。
（項目４７）
自然組織発色団の励起および発光波長にて画像化するステップをさらに備えることを特徴とする項目２７ないし項目４６のいずれか１項に記載の方法。
（項目４８）
前記断層表示は、３次元で前記プローブの量を示すマップを備えることを特徴とする項目２７ないし項目４７のいずれか１項に記載の方法。
（項目４９）
前記断層表現は１つ以上の画像を備え、前記方法は、前記１つ以上の画像を記憶するステップと、前記１つ以上の画像を表示するステップと、または前記１つ以上の画像を記憶し表示するステップとをさらに備えることを特徴とする項目２７ないし項目４８のいずれか１項に記載の方法。
（項目５０）
前記断層表現は、３次元の断層画像を備え、前記方法は、磁気共鳴、Ｘ線コンピュータ断層撮影、生物発光トモグラフィー、分光法、超音波、単一光子放射トモグラフィーまたは陽電子放射断層撮影の画像化データに３次元の断層画像を組み合わせるステップをさらに備えることを特徴とする項目２７ないし項目４９のいずれか１項に記載の方法。
（項目５１）
前記断層表示を用いて、細胞の異常または疾病を検出または監視するステップをさらに備えることを特徴とする項目２７ないし項目５０のいずれか１項に記載の方法。
（項目５２）
前記細胞の異常または疾病は、炎症、癌、循環器疾患、呼吸器疾患、皮膚病、目の疾病、感染症、免疫疾患、中枢神経系疾患、遺伝病、代謝病、環境的疾病、骨関連の疾病、神経変性疾患、および外科関連の合併症から構成されるグループから選択された少なくとも１つの要素を備えることを特徴とする項目５１に記載の方法。
（項目５３）
前記被験体は、哺乳動物であることを特徴とする項目２７−５２のいずれか１項に記載の方法。
（項目５４）
前記被験体は、ヒトであることを特徴とする項目２７−５３のいずれか１項に記載の方法。
（項目５５）
前記プローブは、前記被験体内の遺伝子によってコード化される内因性の蛍光団を備えることを特徴とする項目２７−５４のいずれか１項に記載の方法。
（項目５６）
前記断層表示を用いて、前記蛍光団をコード化する前記遺伝子の発現を究明するステップをさらに備えることを特徴とする項目５５に記載の方法。
（項目５７）
前記内因性の蛍光団は、蛍光タンパク質または生体分子であることを特徴とする項目５５に記載の方法。
（項目５８）
被験体の部位内のプローブの断層表示を復元するための装置であって、
１組の命令を規定するコードを記憶するメモリと、
（ａ）前記プローブから検出された蛍光に対応するデータを用いて、かつ前記被験体の前記部位を介して伝搬されたまたは前記部位から反射された検出された励起光に対応するデータを用いて、前記被験体の前記部位内の励起光源から前記プローブへの励起光伝搬と前記プローブから検出部へのエミッション光伝搬との前進モデルを確立する命令であって、前記被験体の前記表面での屈折率の不連続性を考慮するために、１つ以上の仮想整合変換が、前記検出された蛍光に対応する前記データと前記検出された励起光に対応する前記データとに適用され、前記検出された蛍光の強度は、空間的に対応する検出された励起光の強度を用いて正規化され、前記前進モデルは、前記被験体の前記表面での屈折率に不連続性がないかのように、前記光伝搬がモデル化されるように、１つ以上の無限同次関数を用いて、正規化された成分の重み行列として確立される命令と、
（ｂ）前記被験体の前記部位の前記断層表示を取得するために前記重み行列を反転する命令と
を実行するプロセッサと
を備えることを特徴とする装置。
（項目５９）
前記プロセッサは、前記前進モデルを確立するための前記命令を実行し、前記励起光源は、現実空間において表わされ、前記検出された蛍光および前記検出された励起光は、周波数空間において表わされ、前記被験体の前記部位の前記断層表示は、現実空間における表示であることを特徴とする項目５８に記載の装置。
（項目６０）
拡散光トモグラフィー画像処理システムであって、
１つ以上の照射源と、
前記少なくとも１つの照射源からの光を複数の位置での被験体に方向づけるように構成された光学的画像装置と、
第１の測定結果および第２の測定結果を取得するために前記被験体から発する光を複数の位置で検出するように構成された検出部であって、前記第１の測定結果は、基準測定結果であり、前記第２の測定結果は、前記照射光が前記被験体内の光を吸収する部位を介して通過するとともに前記照射光の少なくとも一部の吸収に対応し、前記基準測定結果は、前記吸収のすべてを反射するとは限らない前記検出部と、
前記被験体から発する検出光の前記第１の測定結果および前記第２の測定結果に対応するデータを処理するように構成されたプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
（ａ）前記第１の測定結果および前記第２の測定結果に対応する前記データを用いて、前記１つ以上の照射源の少なくとも１つから前記被験体内の前記光を吸収する部位への光伝搬と、前記部位から前記検出部への光伝搬との前進モデルを確立する命令であって、
前記被験体の前記表面で屈折率の不連続性を考慮するために、１つ以上の仮想整合変換が前記検出された光に対応する前記データに適用され、
前記前進モデルは、前記被験体の表面での屈折率に不連続性がないかのように、前記光伝搬がモデル化されるように、１つ以上の無限同次関数を用いて、成分の重み行列として確立される命令と、
（ｂ）前記被験体の前記部位の前記断層表示を取得するために前記重み行列を反転する命令と
を実行するように構成されることを特徴とするシステム。
（項目６１）
異なる波長を有する少なくとも２つの照射源を備えることを特徴とする項目６０に記載のシステム。
（項目６２）
前記少なくとも２つの照射源は、近赤外線源であることを特徴とする項目６１に記載のシステム。
（項目６３）
前記異なる波長は、酸素ヘモグロビン（ＨｂＯ）およびデオキシヘモグロビン（Ｈｂ）の等吸収点を下回る波長と前記等吸収点を上回る波長とを備えることを特徴とする項目６１に記載のシステム。
（項目６４）
前記被験体の前記部位の前記断層表示は、前記被験体内の蛍光団の定量的濃度を表示することを特徴とする項目１ないし項目２６のいずれか１項に記載のシステム。
（項目６５）
前記検出された励起光は、前記被験体の少なくとも一部を介して通過した後に検出されることを特徴とする項目１１に記載のシステム。
（項目６６）
前記被験体は、励起光を通過させられることを特徴とする項目６５に記載のシステム。
好適な実施形態において、本発明のシステムおよび方法は、周囲の非拡散媒体が、物体と同一の光学的性質をもつ拡散媒体で満たされた場合に取得されるものに蛍光測定結果を変換する。この状態は、その後、オリジナルの拡散容積が無限・均質である場合に対応するだろう。この技術には２つの大切な重要性がある。第１に、無限同次関数（例えばグリーンの関数）の利用が逆問題のための分析的前進解法を生成することを可能にし、それによって恣意的な形状に対して解く複雑な数値方法の利用を回避する。これは、断層画像のための計算を著しく加速することにおける直接的な影響を有している。第２に、この技術は、容積の外のいかなる場所に配置された仮想検出部にデータを伝播することを可能にし、それによって、特に検出部の平面アレイへの、任意の一般的形状に対する検出器領域の構成を容易にする。これは、Ｍａｒｋｅｌ、Ｓｃｈｏｔｌａｎｄ（２００１年）「一般的な境界条件による拡散方程式のための逆散乱（Ｉｎｖｅｒｓｅ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｅｑｕａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｇｅｎｅｒａｌ  ｂｏｕｎｄａｒｙ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）」Ｐｈｙｓ．  Ｒｅｖ．  Ｅ．  ６４（３  Ｐｔ  ２）：０３５６０１、およびＭａｒｋｅｌ、Ｓｃｈｏｔｌａｎｄ（２００４年）「光学的断層撮影法のためのシンメトリー、反転公式および画像再生（Ｓｙｍｍｅｔｒｉｅｓ，  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｆｏｒｍｕｌａｓ，  ａｎｄ  ｉｍａｇｅ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）」Ｐｈｙｓ．  Ｒｅｖ．  Ｅ  Ｓｔａｔ  Ｎｏｎｌｉｎ  Ｓｏｆｔ  Ｍａｔｔｅｒ  Ｐｈｙｓ．  ７０（５  Ｐｔ  ２）：０５６６１６）で提案されたような正確な反転方法の利用、およびハイブリッド手法のような高速の再構築方法の適用を可能にする（例えば、Ｒｉｐｏｌｌ  Ｌｏｒｅｎｚｏらによる米国特許出願第１２／８７０，４５４号「ハイブリッド反転技術を用いる拡散媒質内の断層画像化のためのシステムおよび方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ｉｎ  Ｄｉｆｆｕｓｅ  Ｍｅｄｉａ  ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）」を参照）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
蛍光剤濃度または吸収体濃度の３Ｄ再構成を取得するために、我々は、次式を解く必要がある。
【数３２】
2013505468.tif 000001
ここで、ｍは合計がＭボクセルのボクセル指数であり、ｓは合計がＮｓの外部源の源指数であり、ｉは合計がＮｄの検出部の検出部指数である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
式（３０）を解くために用いることができるいくつかのアプローチがある。蛍光剤または吸収体の濃度（Ｆ）を解くために用いることができるアプローチの例は、反復アプローチ（代数的再構成法など）、特異値アプローチ（特異値分解、チホノフ正則化など）、傾斜法、などである。重み行列は、より高速の反転を可能にして、無限同次関数の利用により簡易化された表現を有している。