(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の組織を撮像するＯＣＴプローブであって、
使用者によって把持されかつ操作されるように構成されたハンドルを形成するプローブハウジングと、
前記プローブハウジングから延在しかつ患者の組織に貫入するように配置されたカニューレであって、本体セグメントおよび先端セグメントを有し、前記本体セグメントが、第１中心軸を画定する内腔を有し、前記先端セグメントが、前記第１中心軸から角度が付けられている第２中心軸を画定する内腔を有する、カニューレと、
前記先端セグメント内に配置されたレンズであって、基端側および先端側ならびに光軸を有し、前記光軸が、前記第２中心軸に対して実質的に平行であり、かつ前記第１中心軸に対して角度が付けられている、レンズと、
先端部を有し該先端部から光を放出するように配置される光搬送ファイバであって、該光搬送ファイバの先端部が前記カニューレの本体セグメント内に配置された光搬送ファイバと、
を備え、
前記光搬送ファイバの先端部の軸が、前記カニューレの先端セグメントが画定する前記第２中心軸に対して角度づけられている、ＯＣＴプローブ。
【請求項２】
前記レンズの前記先端側が、第１平面に周縁部を含み、前記基端側が、第２平面において周縁部を含み、前記第１平面および前記第２平面が互いに対して実質的に平行である、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項３】
前記レンズが外周部を備え、前記基端側および前記先端側が、前記第１平面および前記第２平面が前記外周部と実質的に直角を形成するように配置されている、請求項２に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項４】
前記基端側および前記先端側のうちの少なくとも一方が平面である、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項５】
前記先端セグメントがカニューレにおける曲げ部から形成されている、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項６】
前記カニューレが、前記眼の組織を撮像するために眼球に貫入するようなサイズである、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項７】
前記カニューレが１〜３ｍｍの範囲の外径を有する、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項８】
前記本体セグメントの前記内腔内で、前記第１中心軸および前記第２中心軸を通る平面に対して横切る方向に前記光搬送ファイバを変位させるように構成された作動システムをさらに備える、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項９】
前記第１中心軸および前記第２中心軸が、７度〜９度の角度を形成する、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１０】
前記第２中心軸に沿って測定された前記先端セグメントの長さが、０．５および３ｍｍの範囲内である、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１１】
患者の組織を撮像するＯＣＴプローブであって、
プローブハウジングから延在しかつ患者の組織に貫入するように配置されたカニューレであって、前記カニューレを本体セグメントおよび先端セグメントに分割する前記カニューレ内部に形成された肘部を有し、前記本体セグメントが、第１中心軸を画定する内腔を有し、前記先端セグメントが、前記第１中心軸から角度が付けられている第２中心軸を画定する内腔を有する、カニューレと、
先端部を有し該先端部から光を放出するように配置される選択的に変位可能な光搬送ファイバであって、該選択的に変位可能な光搬送ファイバの先端部が前記カニューレの本体セグメント内に配置された選択的に変位可能な光搬送ファイバと、
前記カニューレの前記先端セグメント内に配置されたレンズであって、基端側および先端側を備えるレンズと、
を備え、
前記光搬送ファイバの先端部の軸が、前記カニューレの先端セグメントが画定する前記第２中心軸に対して角度づけられて、前記光搬送ファイバを通って放出されかつ前記基端側から反射される光が前記光搬送ファイバとずれた角度で反射するように、前記基端側が前記光搬送ファイバに対して配置されている、ＯＣＴプローブ。
【請求項１２】
前記レンズの前記先端側が、第１平面に周縁部を含み、前記レンズの前記基端側が、第２平面において周縁部を含み、前記第１平面および前記第２平面が互いに対して実質的に平行である、請求項１１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１３】
前記レンズが外周部を備え、前記基端側および前記先端側が、前記第１平面および前記第２平面が前記外周部と実質的に直角を形成するように配置されている、請求項１２に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１４】
前記基端側および前記先端側のうちの少なくとも一方が平面である、請求項１１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１５】
前記カニューレが、前記眼の組織を撮像するために眼球に貫入するようなサイズである、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１６】
前記レンズが、２ｍｍ未満の幅と２ｍｍ未満の長さとを有する、請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１７】
前記肘部が前記カニューレにおける曲げ部である、請求項１１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１８】
前記本体セグメントの前記内腔内で、前記第１中心軸および前記第２中心軸を通る平面に対して横切る方向に前記光搬送ファイバを変位させるように構成された作動システムをさらに備える、請求項１１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項１９】
患者の組織を撮像するＯＣＴプローブを製造する方法であって、
本体セグメントおよび先端セグメントを形成するようにカニューレを曲げるステップであって、前記本体セグメントが、第１中心軸を画定する内腔を有し、前記先端セグメントが、前記第１中心軸から角度が付けられた第２中心軸を画定する内腔を有し、前記カニューレが、患者の組織に貫入するようなサイズでありかつそのように配置される、ステップと、
使用者によって把持されかつ操作されるように構成されたハンドルを形成するプローブハウジング内に、前記カニューレを挿入するステップと、
前記先端セグメント内にレンズを挿入するステップであって、前記レンズが基端側および先端側を有し、前記先端側が、第１平面に周縁部を有し、前記基端側が、第２平面に周縁部を有し、前記第１平面および前記第２平面が互いに対して実質的に平行である、ステップと、
前記レンズを通して光を放出するように、光ファイバを前記カニューレの前記本体セグメント内に導入するステップであって、前記光ファイバは、光を放出するように配置された先端部を有し、該先端部を前記カニューレの前記本体セグメント内に配置し、前記光ファイバの先端部の軸が、前記カニューレの先端セグメントが画定する前記第２中心軸に対して角度づけられているように光ファイバの先端部を前記カニューレの前記本体セグメント内に導入するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＯＣＴプローブにおいて後方反射を最小化する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光コヒーレンストモグラフィ（光干渉断層撮影）（ＯＣＴ）システムは、患者の組織層の３次元画像を捕捉しかつ生成するために使用される。これらのシステムは、患者の体内の組織の可視化を達成するために組織に侵襲的に貫入することが多いＯＣＴプローブを含む。眼科において、ＯＣＴプローブは、眼の周囲のまたはさらには網膜等の眼の一部を形成する組織の詳細な画像を得るために使用される。
【０００３】
使用時、光ビームは、プローブを通して組織に向けられる。この光のわずかな部分が、組織の表面下の特徴から反射し、同じプローブを通して集光器によって収集される。大部分の光は、反射されず、むしろ、大きい角度で拡散的に散乱する。従来の撮像では、この拡散的に散乱した光は、画像を不明瞭にする背景の一因となる。しかしながら、ＯＣＴにおいて、干渉分光法と呼ばれる技法は、受け取った光子の光路長を記録し、検出される前に複数回散乱する大部分の光子を却下するデータを提供する。これにより、より明確でありかつ組織の深部に及ぶ画像がもたらされる。
【０００４】
場合によっては、光の幾分かは、レンズの第１（入力）面から戻り経路に沿って集光器に戻るように反射され、それにより、組織から反射され戻り経路に沿ってレンズを通って集光器に向かって戻る光信号を過飽和させる。この問題に対する従来の解決法は、レンズの第１面がレンズの垂直面から角度が付けられて作製されるようにすることである。これにより、レンズの第１面は、戻り経路から離れるように光を反射し、それにより、望ましくない後方反射が集光器において受け取られる可能性を低減させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第8712506号明細書
【特許文献２】米国特許第8285368号明細書
【特許文献３】米国特許第8214010号明細書
【特許文献４】米国特許第7177491号明細書
【特許文献５】米国特許第6191862号明細書
【特許文献６】米国特許第5921926号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、サイズが小さいため、この角度付き面を有するレンズを作製することは、難題でありかつ比較的費用がかかる可能性がある。寸法尺度が小さいことに加えて、レンズの長さはきつい公差を固守しなければならず、それは、そうした公差が光学性能に対して重要であるためである。これにより、製造上の難題がさらに悪化する。
【０００７】
本開示は、従来技術における１つまたは複数の欠点に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
例示的な態様では、本開示は、患者の組織を撮像するＯＣＴプローブに関する。プローブは、使用者によって把持されかつ操作されるように構成されたハンドルを形成するプローブハウジングを含み、プローブハウジングから延在しかつ患者の組織に貫入するように配置されたカニューレを含む。カニューレは、本体セグメントおよび先端セグメントを含むことができる。本体セグメントは、第１中心軸を画定する内腔を有することができ、先端セグメントは、第１中心軸から角度が付けられている第２中心軸を画定する内腔を有することができる。先端セグメント内にレンズが配置される。レンズは、基端側および先端側ならびに光軸を有することができる。光軸を、第２中心軸に対して実質的に平行とすることができ、かつ第１中心軸に対して角度を付けることができる。
【０００９】
一態様では、レンズの先端側は、第１平面に周縁部を含み、基端側は、第２平面において周縁部を含み、第１平面および第２平面は、互いに対して実質的に平行である。一態様では、レンズが外周部を備え、基端側および先端側は、第１平面および第２平面が外周部と実質的に直角を形成するように配置されている。一態様では、基端側および先端側のうちの少なくとも一方は平面である。一態様では、先端セグメントは、カニューレにおける曲げ部から形成されている。一態様では、カニューレは、眼の組織を撮像するために眼球に貫入するようなサイズである。一態様では、ＯＣＴプローブは、本体セグメントの内腔内で、第１中心軸および第２中心軸を通る平面に対して横切る方向にファイバを変位させるように構成された作動システムを含む。
【００１０】
別の例示的な態様では、本開示は、患者の組織を撮像するＯＣＴプローブに関する。プローブは、プローブハウジングから延在しかつ患者の組織に貫入するように配置されたカニューレを含み、カニューレは、カニューレを本体セグメントおよび先端セグメントに分割するカニューレ内部に形成された肘部を有する。本体セグメントは、第１中心軸を画定する内腔を有することができる。先端セグメントは、第１中心軸から角度が付けられている第２中心軸を画定する内腔を有することができる。カニューレの本体セグメント内に、選択的に変位可能な光搬送ファイバが配置される。ファイバは、先端部を有し、先端部から光を放出するように配置される。プローブはまた、カニューレの先端セグメント内に配置されたレンズも含む。レンズは、基端側および先端側を含み、ファイバを通って放出されかつ基端側から反射される光がファイバとずれた角度で反射するように、基端側がファイバに対して配置されている。
【００１１】
一態様では、レンズの先端側は、第１平面に周縁部を含み、レンズの基端側は、第２平面において周縁部を含み、第１平面および第２平面は、互いに対して実質的に平行である。一態様では、レンズは外周部を備え、基端側および先端側は、第１平面および第２平面が外周部と実質的に直角を形成するように配置されている。一態様では、基端側および先端側のうちの少なくとも一方は平面である。一態様では、カニューレは、眼の組織を撮像するために眼球に貫入するようなサイズである。一態様では、レンズは、約２ｍｍ未満の幅と約２ｍｍ未満の長さとを有する。一態様では、肘部は、カニューレにおける曲げ部である。一態様では、本開示は、本体セグメントの内腔内で、第１中心軸および第２中心軸を通る平面に対して横切る方向にファイバを変位させるように構成された作動システムを含む。
【００１２】
さらに別の例示的な態様では、本開示は、患者の組織を撮像するＯＣＴプローブを製造する方法に関する。本方法は、本体セグメントおよび先端セグメントを形成するようにカニューレを曲げるステップであって、本体セグメントが、第１中心軸を画定する内腔を有し、先端セグメントが、第１中心軸から角度が付けられた第２中心軸を画定し、カニューレが、患者の組織に貫入するようなサイズでありかつそのように配置される、ステップと、使用者によって把持されかつ操作されるように構成されたハンドルを形成するプローブハウジング内に、前記カニューレを挿入するステップと、先端セグメント内にレンズを挿入するステップであって、レンズが基端側および先端側を有し、先端側が、第１平面に周縁部を有し、基端側が、第２平面に周縁部を有し、第１平面および第２平面が互いに対して実質的に平行である、ステップとを含むことができる。一態様では、本方法は、レンズを通して光を放出するように、カニューレの本体セグメント内に光ファイバを導入するステップを含む。
【００１３】
上述した概略的な説明および以下の詳細な説明はともに、本質的に例示的かつ説明的であり、本開示の範囲を限定することなく本開示が理解されるように意図されていることが理解されるべきである。それに関して、本開示のさらなる態様、特徴および利点は、以下の詳細な説明から当業者には明らかとなろう。
【００１４】
添付図面は、本明細書に開示する装置および方法の実施形態を例示し、説明とともに、本開示の原理を明白にする役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の態様による例示的なＯＣＴ撮像システムのブロック図である。
【図２】本開示の態様によるＯＣＴプローブの断面図の図案化した図である。
【図３】本開示の態様によるＯＣＴプローブの先端部分の詳細な図案化した図である。
【図４】本開示の態様による、図２のＯＣＴプローブで使用可能なレンズの図である。
【図５】本開示の態様による、図２のＯＣＴプローブで使用可能なレンズの図である。
【図６】本開示の態様による、図２のＯＣＴプローブで使用可能なレンズの図である。
【図７】本開示の態様によるＯＣＴプローブの断面図の図案化した図である。
【図８】本開示の態様によるＯＣＴプローブを製造する例示的な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】
【００１６】
本開示の原理の理解を促進する目的で、ここで、図面に示す例示的な実施形態を参照し、具体的な専門用語を用いてそれについて記載する。それにも関わらず、本開示の範囲のいかなる限定も意図されていないことが理解されよう。記載する装置、器具、方法、及び本開示の原理のさらなる任意の応用に対するいかなる改変およびさらなる変更も、本開示が関連する技術分野における当業者には通常想到するものとして十分に企図される。特に、１つの実施形態に関して記載される特徴、構成要素および／またはステップを、本開示の別の実施形態に関連して記載する特徴、構成要素および／またはステップと組み合わせることができることが十分に企図される。しかしながら、簡潔のために、これらの組合せの多数の反復については別個に記載しない。簡単のために、場合によっては、図面を通して同じ参照番号を用いて同じかまたは同様の部分を指す。
【００１７】
本開示は、概して、ＯＣＴプローブ、ＯＣＴシステムおよび関連する方法に関する。プローブは、レンズおよび光ファイバを含む照明システムを含み、光ファイバは、レンズを通るように光を向け、レンズを通って戻る反射光に対する戻り経路を提供する。ＯＣＴプローブ、ＯＣＴシステムおよび方法は、ある角度でレンズを位置付ける角度付きカニューレを用いることによって、後方反射光を低減させるかまたは最小化することができ、それにより、光信号対雑音比が改善される。すなわち、後述するように、カニューレは、先端セグメントが本体セグメントからずれているように角度が付けられる。レンズ自体は、その光軸がカニューレの本体に対して角度が付けられるように、先端セグメント内に配置される。カニューレの軸とレンズの光軸との間の相対角度により、レンズの第１面から反射する光は、組織反射光と同じ経路を進まないように、ある角度で反射される。
【００１８】
さらに、本明細書に開示するカニューレは、ＯＣＴプローブに対して使用されるレンズの表面に小さい角度を加工するという課題を緩和することができる。したがって、レンズの両側を、相対的な角度なしに実質的に平行であるように形成することができる。これは、上述したようにレンズの第１面に角度を付けることと同じ光学効果を達成することができる。その利点は、角度を付けてカニューレの短いセグメントを製作することが、製造が容易でありかつ費用がかからない可能性があるということである。
【００１９】
図１は、例示的なＯＣＴ撮像システム１００のブロック図を示す。システム１００は、コンソール１０２、ユーザインタフェース１０４およびＯＣＴプローブ１０６を含む。コンソール１０２は、他の要素もあるが特に、光源１０８、検出器１０９およびコントローラ１１０を含むＯＣＴエンジンを含む。光源１０８は、標的生物組織からＯＣＴプローブ１０６を通って反射され得る近赤外光を提供するように構成されている。いくつかの実施形態では、光源１０８は、スーパールミネッセントダイオード、超短パルスレーザ、又は比較的長い波長の光を提供する超連続レーザから構成されている。検出器１０９は、ＯＣＴプローブ１０６から反射光を受け取り、その反射光を、反射光によって表される画像を表す信号に変換するように構成されている。コントローラ１１０は、プロセッサおよびメモリを含むことができ、メモリは、光源１０８、ユーザインタフェース１０４およびＯＣＴプローブ１０６を作動させ、検出器１０９において検出される光を処理し、ＯＣＴ撮像手順を実施するための機能およびプロセスを実行および実施するための実行可能プログラムを含むことができる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、ユーザインタフェース１０４は、コンソール１０２に支持されているかまたはコンソール１０２の一部を形成している。ユーザインタフェース１０４は、ＯＣＴ撮像手順の間にプローブ１０６によって走査される組織の画像等の画像を、使用者または患者に提示するように構成されたディスプレイであり得る。ユーザインタフェース１０４はまた、非限定的な例として、他の入力デバイスもあるが特にキーボード、マウス、ジョイスティック、ダイヤルおよびボタンを含む入力デバイスまたはシステムを含むこともできる。
【００２１】
ＯＣＴプローブ１０６は、外科医によって操作されるような、かつ患者の体内に突出するようなサイズおよび形状である。図示する実施形態では、ＯＣＴプローブ１０６は、コンソール１０２と電気的かつ光学的に通信し、患者の組織の上に、組織を撮像する目的で光源１０８からの光を提示するように構成されている。いくつかのＯＣＴプローブ実施形態は、網膜組織等、眼の組織の画像を捕捉するように、眼球に侵襲的に貫入するように構成されている。
【００２２】
図２は、例示的なＯＣＴプローブ１０６の図案化した断面図を示し、図３は、ＯＣＴプローブ１０６の先端部領域をより詳細に示す。より詳細に後述するように、ＯＣＴプローブ１０６は、レンズを収容する先端セグメントを含み、それは、比較的製造が容易なものとすることができ、レンズから集光器１０９に向かって戻る光の反射を低減させるかまたは最小化することができる。
【００２３】
ＯＣＴプローブ１０６は、プローブハウジング２００、カニューレ２０２、照明システム２０４および作動システム２０６を含む。プローブハウジング２００は、ＯＣＴ手順の間に外科医によって把持され操作されるように構成されている。それは、ハンドルまたはグリップとして成形することができ、ＯＣＴプローブ１０６の他の要素を収容することができる。プローブハウジング２００は、先端部２０５および基端部２０７を含む。プローブ１０６は、プローブ基端部２０７から延在するファイバまたは他のコネクタ等の光搬送体を介してコンソール（図１における１０２）に接続することができる。
【００２４】
カニューレ２０２は、プローブハウジング２００の先端部２０５から突出し、ＯＣＴ画像を得るために患者の組織に貫入するように構成されかつ配置される。図２および図３をともに参照すると、カニューレ２０２は、カニューレ２０２を本体セグメント２５０と先端セグメント２５２とに分割する肘部を含む。本体セグメント２５０は、プローブハウジング２００内に配置されかつプローブハウジング２００によって支持される基端部２５４を含み、先端部分２５６を含む。
【００２５】
本体セグメント２５０は、内腔２６４を形成し、その内腔２６４の長さによって画定され、いくつかの実施形態では、カニューレの全長の９０％を超える等、カニューレ２０２の略完全な長さにわたって延在する。他の実施形態では、本体セグメントは、カニューレ２０２の８０％を超えて延在する。他の長さが企図される。内腔２６４は、内腔２６４の内面によって形成された中心軸２０３を含む。内腔２６４は、光ファイバ２１４を収容するかまたは支持し、光ファイバ２１４は、光をプローブ１０６から放出するために先端部に向かって搬送するとともに、画像処理のために組織反射光を基端部に向かって搬送することができる。光ファイバについてはさらに後述する。
【００２６】
図２および図３に示すように、先端セグメント２５２は、基端部分２５８、先端部２６９および内腔２６１を含む。基端部分２５８は、本体セグメント２５０の先端部分２５６に隣接するように配置されかつそこから延在している。先端部２６０は、内腔２６１に対する開口部２６２を形成し、光は、ＯＣＴ走査中、そこを通過することができる。本体セグメント２５０に先端セグメント２５２を任意の方法で接続することができ、先端セグメント２５２は、いくつかの実施形態では、単にカニューレ２０２の先端部を曲げて角度付き部分を形成することによって形成される。
【００２７】
先端セグメント２５２は、内腔２６１によって画定される先端セグメント中心軸２７０を含む。図示するように、先端セグメント２５２の内腔２６１は、本体セグメント２５０の中心軸２０３が先端セグメント２５２の中心軸２７０に対して角度が付けられるように、本体セグメント２５０の内腔２６４に対して形成されている。軸２７０に対する中心軸２０３の角度は、ＯＣＴプローブの有用性に応じて変更することができる。いくつかの実施形態では、角度は、４度および２０度の範囲内である。いくつかの実施形態では、角度は、約７度および９度の範囲内であり、いくつかの実施形態では、角度は約８度である。したがって、中心軸２０３および中心軸２７０は同軸ではない。先端セグメント２５２の長さは、変化する可能性があり、いくつかの実施形態では、中心軸に沿って測定される長さが約０．５ｍｍ〜約３ｍｍである。いくつかの実施形態では、長さは約１ｍｍである。他の長さが企図される。
【００２８】
いくつかの実施形態では、本体セグメント２５０の内腔２６４および先端セグメント２５２の内腔２６１は、後述する方法で照明システム２０４の一部を受け入れる。この実施形態では、カニューレ２０２は、眼球に貫入し眼球内で使用されるようなサイズであり、網膜組織等、患者の眼の組織を含む患者の組織を走査するために使用することができる。
【００２９】
照明システム２０４は、図示する実施形態ではコンソール１０２（図１）に支持される光源１０８と、レンズ２１０と、ファイバ２１４とを備えている。
【００３０】
レンズ２１０は、カニューレ２０２の先端セグメント２５２内に支持され、図３および図４により詳細に示されている。図３は、カニューレ２０２の先端セグメント２５２とカニューレ２０２の本体セグメント２５０の先端部分２５６とを示す。図４は、カニューレ２０２から独立したレンズ２１０の側面図を示す。
【００３１】
レンズ２１０は、基端側２２０、先端側２２２および外周部２２４を含む。基端側２２０は、カニューレ２０２内に配置され、ファイバ２１４に面し、典型的には、ファイバ２１４からわずかに間隔をあけて配置される。先端側２２２は、カニューレ２０２の外側に、またはカニューレ２０２の開口部２６２の方向に面して配置され、使用されるとき、撮像される組織に面する。外周部２２４は、基端側２２０と先端側２２２との間に延在している。いくつかの実施形態では、外周部２２４は円筒形状であるが、他の実施形態では、矩形、楕円形または他の形状である。外周部２２４を、カニューレ２０２の内面とインタフェースするように配置することができる。レンズ２１０はまた、図４に示すように、光軸２２６も含む。図３において、光軸２２６は、先端セグメント２５２の中心軸２７０と同軸である。
【００３２】
図４を参照すると、レンズ２１０の基端側２２０および先端側２２２は協働して、光源からの光をファイバから出るように通過させ、かつ組織から戻るように反射される光を通過させることができる。いくつかの実施形態では、基端側２２０および先端側２２２は、平面であり、実質的に平行な面を形成している。レンズ２１０は、ＯＣＴプローブ１０６で使用されるのに好適な任意のサイズとすることができ、たとえば、いくつかの実施形態では、長さは約２ｍｍ未満であり、いくつかの実施形態では、長さは約１ｍｍである。レンズ２１０の幅すなわち直径は、たとえば、０．２ｍｍ〜２ｍｍであり得る。いくつかのよりゲージの小さいプローブでは、レンズ２１０は、幅すなわち直径が約０．６ｍｍ以下、いくつかのプローブでは約０．３ｍｍ以下である。いくつかの実施形態では、レンズ２１０は、ファイバ２１４からの光が通過することができる面を有する屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズである。実施形態に応じて、屈折率分布型は、スフェリカル型、アキシャル型またはラジアル型であり得る。別の実施形態では、レンズ２１０は球面レンズである。他のレンズ形状を使用することができる。
【００３３】
図示する例では、レンズ２１０の上に角度を研削するかまたは研磨する困難なプロセスを受ける必要がなくなるため、レンズ２１０の基端側２２０および先端側２２２は、外周部２２４に対して実質的に直角を形成する。本明細書で用いる実質的に直角とは、製造公差からもたらされる角度を含むように意図され、約８８度〜約９２度の角度を含むことができる。
【００３４】
図５は、凸状面として形成された先端側３０２および基端側３０４を有する代替的なレンズ３００を示す。外周部３０６が、レンズ２１０に関して考察したように、先端側３０２と基端側３０４との間に延在し、光軸３０８が、レンズを通して、レンズ３００の外周部３０６に対して実質的に平行に延在する。図６は、凹状面として形成された先端側３２２および基端側３２４を有する代替的なレンズ３２０を示し、それは、先端側３２２と基端側３２４との間に延在する外周部３２６を有している。光軸３２８が、レンズを通して、レンズ３２０の外周部３２６に対して実質的に平行に延在する。凸状の先端側３０２および基端側３０４ならびに周縁部３０６を示すために、図５のレンズは断面で示されている。図６のレンズ３２０は、先端側３２２および基端側３２４を見ることができるため、側面図として示されている。
【００３５】
これらのレンズ３００、３２０を、図２のプローブ１０６を含む、本明細書に記載する例示的なプローブ内にレンズ２１０の代わりに配置することができる。しかしながら、これらの例の各場合において、レンズ３００、３２０は、それぞれ、外周部３０６、３２６がそれぞれの先端側３０２、３２２と交差する先端周縁部３１０、３３０を含む。同様に、レンズ３００、３２０は、それぞれ、外周部３０６、３２６がそれぞれの基端側３０４、３２４と交差する基端周縁部３１２、３３２を含む。両側が実質的に平面であるレンズ２１０もまた、先端周縁部および基端周縁部を含む。
【００３６】
最初に図５を参照すると、先端周縁部３１０は、光軸３０８に対して実質的に垂直な平面３１４に沿って位置する。同様に、基端周縁部３１２は、光軸３０８に対して実質的に垂直な平面３１６に沿って位置する。したがって、平面３１４および３１６は、実質的に平行である。さらに、平面３１４、３１６は、レンズ３００の外周部３０６に対して実質的に直角に配置される。平行な先端側および基端側があることにより、製造を簡略化しレンズのコストを低減させることができる。
【００３７】
同様に、図６のレンズ３２０の先端周縁部３３０は、光軸３２８に対して実質的に垂直な平面３３４に沿って位置し、基端周縁部３３２は、光軸３２８に対して実質的に垂直な平面３３６に沿って位置する。したがって、平面３３４および３３６は、実質的に平行である。さらに、平面３３４、３３６は、レンズ３２０の外周部３２６に対して実質的に直角に配置される。
【００３８】
さらに他の企図される実施形態は、たとえば、凸状端部および凹状端部を有するレンズ、凹状端部および平面端部を有するレンズ、または凸状端部および平面端部を有するレンズ等、レンズ形状の組合せを含む。
【００３９】
ここで図２に戻ると、ファイバ２１４は、光源１０８からの光をレンズ２１０に、最終的に観察されている組織に送信するように構成されている。ファイバ２１４は、この実施形態では単一ファイバであるが、他の実施形態では、ファイバ２１４はファイババンドルである。ファイバ２１４の基端部（図示せず）は光源１０８に隣接して配置され、先端部２１８は、レンズ２１０を通して光を向けるようにレンズ２１０に隣接して配置される。図示する実施形態では、ファイバ２１４は、レンズ２１０に直接接続されておらず、レンズ２１０は、カニューレ２０２に対して適所に固定されている。したがって、ファイバ２１４は、カニューレ２０２およびレンズ２１０に対して移動することができる。ファイバ２１４の先端部２１８は、処方された光学性能を達成するようにレンズ２１０の面から所定距離に位置決めされる。
【００４０】
図示する実施形態では、作動システム２０６は、主にプローブハウジング２００内に配置されている。作動システム２０６は、ＯＣＴ撮像システム１００によって２Ｄ画像または３Ｄ画像を作成するように１次元方向走査または２次元方向走査を提供するために、カニューレ２０２に対して照明システム２０４のファイバ２１４を移動させる。作動システム２０６は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）マイクロモータ、リニアモータ、圧電モータ、電磁モータ、空気圧ピストン、ダイアフラム、電気ソレノイドまたは他のこうした要素を含むことができる。作動システム２０６は、ファイバ２１４の端部を物理的に変位させるようにファイバ２１４に対して力を与えるように構成されている。
【００４１】
作動システム２０６は、ファイバ２１４の端部がカニューレ２０２に対して変位するようにファイバ２１４を枢動させ、それにより、走査を行うようにファイバ２１４を少なくとも単一平面において移動させるように構成されている。走査により、組織の所定のスポットまたは箇所ではなく、評価されている組織の領域にわたって光を届けることができる。そして、操作画像は、ＯＣＴシステム１００（図１）によって、医療提供者が評価することができる２Ｄ画像または３Ｄ画像に変換される。
【００４２】
使用時、ファイバ２１４がレンズ２１０に対して枢動または変位する際でも、ファイバ２１４とレンズ２１０との間で連続的な距離を維持することが望ましい場合がある。図３に示すように、本体セグメント軸２０３および先端セグメント軸１７０の両方を含む平面においてファイバを移動させることにより、レンズ２１０の向きに角度が付けられているため、ファイバ２１４とレンズ２１０との間の距離が変化することになる。これに対処するために、作動システム２０６が、カニューレ２０２内で、本体セグメント軸２０３および先端セグメント軸１７０の両方を含む平面と位置合わせされない方向に、ファイバ２１４を枢動または変位させるように、いくつかの実施形態が構成される。いくつかの実施形態では、作動システム２０６は、本体セグメント軸２０３および先端セグメント軸１７０の両方を含む平面に対して直接横切る方向に、ファイバを枢動させる。そうする際、レンズ表面の角度付きの向きは、枢動するファイバ２１４と先端レンズ面２２０との間の距離に対してほとんどまたは全く影響を与えない。すなわち、枢動中であっても、ファイバ先端２１８およびレンズ２１０は、実質的に同じ距離で離れて維持される。したがって、患者の組織の正確な走査画像を捕捉することができる。
【００４３】
図７は、ここでは数字４００によって参照するカニューレの代替実施形態を開示する。カニューレ２０２の代わりにカニューレ４００を使用することができる。ここでは、カニューレ４００は、本体軸４０６を画定する内腔４０４を有する本体セグメント４０２を含み、先端セグメント軸４１２を画定する内腔４１０を有する先端セグメント４０８を含む。内腔４０４、４１０は、上述したように角度が付けられており、したがって、軸４０６、４１２は同軸ではない。カニューレ４００において、本明細書に記載するレンズのうちの任意のものを使用することができる。この実施形態では、カニューレ４００は、本体セグメント４０２および先端セグメント４０８の両方に沿って延在する円筒状外面を含む。
【００４４】
図８のフローチャートは、角度付き内腔と組立が相対的に容易なレンズとを有するようにプローブ１０６を製造する例示的な方法を示す。この例では、方法はステップ５０２で開始する。
【００４５】
ステップ５０２において、ＯＣＴプローブで使用可能でありかつ光軸を含むレンズが提供される。実施形態に応じて、レンズは、互いに対して実質的に平行である先端面および基端面を有するように構成される。いくつかの実施形態では、レンズは、先端面および基端面に対して実質的に垂直な方向に延在する外周面を含む。レンズは、凹状もしくは凸状または他の方法で非平面形態であるとき、外周面は、先端面および基端面の周縁部を含む平面に対して垂直であり得る。
【００４６】
ステップ５０４において、製造業者は、カニューレの本体セグメントおよび先端セグメントを生成する。いくつかの実施形態では、これは、カニューレに、本体セグメントおよび先端セグメントを分離する曲げ部を形成することを含む。これは、先端セグメントを形成するようにカニューレの先端部を曲げることを含むことができる。いくつかの実施形態では、先端セグメントは、約４度から２０度、７度から９度の範囲内、または約８度の角度を形成するように曲げられる。他の実施形態では、角度付き先端セグメントは、機械加工、押出成形または他のプロセスを通して形成される。
【００４７】
ステップ５０６において、カニューレの本体部分内にファイバが導入される。これは、カニューレの本体部分の基端部に光ファイバを導入することによって行うことができる。
【００４８】
ステップ５０８において、カニューレ２０２の先端セグメント内にレンズが導入される。レンズを、本体セグメントに当接するまで、カニューレの先端開口部を通して挿入することができる。導入されると、先端セグメント内にレンズを固定することができる。これは、接着剤、締り嵌めまたは他の固定方法を用いて達成することができる。ＯＴＣ走査画像を生成するためにレンズに対してファイバを横方向に変位させることができるように、ファイバの先端部から所定距離間隔があけられるようにレンズを向けることができる。
【００４９】
動作時、医療提供者は、コンソール１０２においてＯＣＴプローブ１０６を制御し、当該技術分野において既知である方法で、評価されるべき組織に隣接する位置にＯＣＴプローブ１０６を向ける。ＯＣＴプローブ１０６は、その所望の位置にある状態で、走査手順を開始するように起動される。これを行うために、作動システム２０６は、カニューレ２０２の本体部分に対しかつレンズに対してファイバ２１４を前後運動で物理的に変位させるように動作する。いくつかの実施形態では、ファイバは、本体セグメントおよび先端セグメントの軸を通過する平面に対して横方向に移動する。
【００５０】
角度付きカニューレであるために、先端面に対してある角度でレンズの基端面を形成する必要を低減させることにより、より容易にかつより安価である可能性があるように、レンズを製造することができる。いくつかの場合では、レンズのこの基端面は、レンズの外周部に対して直角に形成される。レンズがカニューレによって角度を付けて維持されるため、より安価なプロセスを用いてレンズを製造することができ、それでもなお、レンズは、角度付きレンズによって得られる利点を提供し、それは、レンズの基端面によって反射される光がファイバから離れる方向に角度が付けられているためである。これにより、光フィードバックによる雑音がより少なくなるようにＯＣＴ画像を生成することができるが、プローブのコストも低減させることができ、結果として、より安価であり得る製品になり、可用性および需要が増大する。
【００５１】
当業者は、本開示によって包含される実施形態が、上述した特定の例示的な実施形態に限定されないことを理解するであろう。それに関して、例示的な実施形態について示し記載したが、上述した開示において広範囲の変更、変形および置換が企図される。上述したことに対して、本開示の範囲から逸脱することなくこうした変形を行うことができることが理解される。したがって、添付の特許請求の範囲は、広義にかつ本開示と一貫するように解釈されるべきであることが理解される。
【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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