(57)【要約】  １つまたは複数の光干渉断層撮影（ＯＣＴ）プローブを使用して、器官または他の体組織の広範な容積を走査するためのシステムおよび方法が提供される。いくつかの実施形態では、組織または器官への複数のＯＣＴ浸透を管理するための装置を提供し、かつ次のいくつか、または全てを提供する：体組織の位置の変化の検出するＯＣＴプローブの位置および方向の検出および／または制御（および任意で他のイメージングモダリティの検出および／または制御）；ＯＣＴ走査の結果、および任意で他のイメージングモダリティからの入力の登録およびマッピング；ＯＣＴ走査情報および／または他のモダリティからの情報、および／または登録された過去の情報の統合、これは、任意で、共通の座標系に対する上述の全て、または一部の統合。いくつかの実施形態では、この情報のうちのいくつか、またはすべてを表示するためのディスプレイを含む。いくつかの実施形態では、観察した器官の一部分に基づいて、観察していない器官の一部分に関する推定が表示される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともある臓器の一部分の３次元マップを生成するためのシステムであって、
ａ）前記器官に挿入されている間画像データを伝達するよう作動する、少なくとも１つの光干渉断層撮影（ＯＣＴ）プローブ；および
ｂ）前記少なくとも１つのプローブが複数回、組織へ挿入されている間に前記画像データを受信し、前記データを３次元座標系に関連して登録するようにプログラムされたプロセッサーを含む、システム。
【請求項２】
前記データが１回の挿入で１つのプローブにより画像化可能な容積よりも大きな３次元容積に拡張する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
さらに、前記プローブが画像データを伝達している間、前記少なくとも１つのＯＣＴプローブの位置を伝達するよう作動するプローブ位置モジュール含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記プローブが、前記プローブの位置を伝達するよう作動するセンサーを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
さらに、選択された位置を指定する受信コマンドに従って、前記選択された位置に前記プローブを配置するよう作動するプローブ位置決めモジュールを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
さらに、プローブ同士が所定の角度および距離で位置するように、複数のプローブの挿入を誘導するよう作動する位置決めモジュールを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記位置決めモジュールが、前記器官内への複数回の連続挿入のために前記プローブを配置するよう作動する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記位置決めモジュールが複数のＯＣＴプローブを前記器官に同時に挿入するよう作動する、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
さらに、ユーザーが配置したプローブの位置と、前記プローブに対してあらかじめ決定した所望の位置との間の差異を前記ユーザーに知らせるよう作動する、位置伝達モジュールを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
さらに、前記器官への前記プローブの挿入中に前記プローブを誘導するための複数の誘導チャンネルを含むテンプレートを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
さらに、前記ＯＣＴプローブに加えての第２のイメージングモダリティを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２のイメージングモダリティが、
ａ）プロセッサー；および
ｂ）ユーザーが見ることが出来るディスプレイ
の少なくとも１つへ前記器官の前記少なくとも一部分の位置を伝達する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
さらに、前記第２のイメージングモダリティの画像化操作中に、前記第２のイメージングモダリティの位置を伝達できる位置報告モジュールを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
位置報告モジュールが、前記イメージングモダリティに、または前記イメージングモダリティ内に取り付けられる位置センサーを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記イメージングモダリティが、前記器官内への前記ＯＣＴプローブ挿入の誘導に使用できるガイドを含む超音波プローブである、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記プロセッサーが、前記プローブにより伝達された画像データを分析し、前記データに基づいて、前記器官の画像化された輪郭を検出するようプログラムされる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記システムがさらに、前記プローブを動かすよう作動する自動制御装置を含み、前記プロセッサーが、前記器官の前記輪郭像を検出した後、前記自動制御装置のためのコマンドを計算するようにプログラムされる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記プロセッサーが前記自動制御装置を制御することによりプローブ挿入を制御するよう作動し、さらに前記プローブからの画像データを分析して前記器官の輪郭を検出した後に挿入の中止を命令するよう作動する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記プロセッサーは前記自動制御装置を制御することによりプローブ挿入を制御するよう作動し、さらに前記プローブからの画像データを分析して走査した組織で疑わしい病変を検出した後に前記プローブの動きを変更するようプログラムされている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
身体からの生検試料を取得するようにも作動するＯＣＴプローブをさらに含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
さらに、前記システムが作成した３次元マッピングの少なくとも一部分に基づいた画像を表示するためのディスプレイを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
さらに立体表示を含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
さらに、前記３次元マッピングの情報に基づいて視野を計算するよう作動するディスプレイ計算モジュール含み、この情報は、いくつかの前記画像データに基づいて少なくとも部分的に計算されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
さらに、前記３次元モデルからの情報、ＯＣＴ走査からの情報、ならびに、
ａ）履歴データソース；および
ｂ）ＯＣＴ走査以外の追加のイメージングモダリティ
の少なくとも１つからの情報に基づいて視野を計算するよう作動するディスプレイ計算モジュール含む、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記計算された視野がプローブが組織へ複数回挿入される間に前記プロセッサーによって受信された情報に基づく、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
前記計算された視野が前記臓器の一部分のスライス画像である、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２７】
前記ディスプレイ計算モジュールがさらに、 ＯＣＴ走査、ならびに、
ａ）履歴ソースからの情報；および
ｂ）ＯＣＴプローブシステム以外のイメージングモダリティからの情報
からなる群の少なくとも１つに基づいて計算するよう作動する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２８】
前記計算された視野には、病変の非観察位置について計算した推定を含み、前記推定は、複数回のＯＣＴプローブ浸透中に収集したデータにおいて観察した、同一のものと推定される病変の観察部分に基づく、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２９】
前記視野が前記モデルの一部分の立体視野である、請求項２３に記載のシステム。
【請求項３０】
さらに、ＯＣＴ走査データにおいて臓器の輪郭のデータパターン特性を検出するよう作動する画像解析モジュール含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３１】
さらに、ＯＣＴ走査データ上で病変のデータパターン特性を検出するよう作動する画像解析モジュールを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３２】
前記画像解析モジュールが、
ａ）臓器の輪郭；および
ｂ）疑わしい病変
の１つを検知してユーザーに伝える、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
少なくともある臓器の一部分の３次元マップを作成するための方法であって、
ａ）前記器官の異なる位置にある複数の部位の組織へ、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）プローブを少なくとも１つ、複数回挿入すること；
ｂ）前記複数回の挿入中に前記少なくとも１つのプローブから伝達された画像データに基づいて、前記器官の前記少なくとも一部分の３次元マッピングを作成するためにプロセッサーを使用することを含む、方法。
【請求項３４】
さらに前記複数回の挿入での前記画像化中に、前記少なくとも１つのプローブの位置を前記プロセッサーに伝達するためにプローブ位置モジュールを使用すること含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記画像データと前記画像化中の前記少なくとも１つのプローブの位置に関する情報に応じて、三次元空間で画像化された特徴の位置を計算することを含む、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３６】
さらに同一のプローブを連続挿入に使用することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
さらに複数のプローブを同時に挿入することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記プロセッサーを使用して、前記プローブからの画像データを分析し、
ａ）前記器官の輪郭の画像化すること；および
ｂ）前記器官における病変の画像化の少なくとも１つを検出することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
さらに、前記挿入を実施中に少なくとも一部で、自動制御装置を使用して前記プローブを移動させることを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
ａ）少なくともに何回かの前記挿入において、自動制御装置を使用して前記プローブを移動させること；および
ｂ）前記プロセッサーを使用して、
ｉ）臓器の輪郭；および
ｉｉ）組織病変
の１つを検出した後、前記自動制御装置へのコマンドを計算することをさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
身体内の関心領域の３Ｄマッピングのための方法であって、
ａ）プローブ位置決めモジュールを使用して、身体の関心領域内の複数のプローブ挿入部位に、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）プローブを挿入すること；
および
ｂ）前記関心領域の３Ｄモデルを計算するために３Ｄマッピングモジュールを使用することを含み、前記計算が、
ｉ）前記複数の挿入部位における挿入の間、前記プローブの位置を伝達する第１のデータストリーム；および
ｉｉ）前記複数の挿入部位における前記挿入の間、前記プローブにより生成された画像データを含む第２のデータストリーム；
に少なくとも一部基づいてなされる、方法。
【請求項４２】
前記プローブのハンドセットのハウジング内に封入した干渉計を含むＯＣＴプローブ。
【請求項４３】
前記プローブの窓を拭くよう作動するワイパーを含むＯＣＴプローブ。
【請求項４４】
前記プローブの窓を洗浄するための流体を前記プローブに注入するための注入チャンネルを含むＯＣＴプローブ。
【請求項４５】
前記プローブが患者の体内に挿入されている間、回転部分が除去可能であるＯＣＴプローブ。
【請求項４６】
ＯＣＴプローブの器官への挿入を制御するための方法であって、
ａ）器官に前記ＯＣＴプローブを挿入すること；
ｂ）前記挿入の間、前記プローブから画像データを受信すること；
ｃ）前記プローブにより画像化された組織の特徴を検出するために前記画像データを分析すること；および
ｄ）あらかじめ定められた組織特性を有しているとして、ある組織を検出する際に前記挿入されたプローブの移動を修正すること、を含む方法。
【請求項４７】
生検試料を取得するためのスロットおよび組織切断機構を含む、ＯＣＴプローブ。
【請求項４８】
前記プローブのレバーを移動させることにより傾けられる、傾斜光線誘導機を有するＯＣＴプローブ。
【請求項４９】
器官のＯＣＴ走査のための方法であって、
ａ）大きさにより臨床的に重要と定義される病変の最小径を指定すること；
ｂ）少なくとも１つのＯＣＴプローブを使用して、複数回のプローブ挿入の間に前記器官の組織を走査すること、および前記複数回の挿入の間に走査された組織容積間の最大距離が前記指定した最小径より小さくなるよう、前記挿入の間隔を空けることを含む、方法。
【請求項５０】
ある期間にわたり臓器を検査するための方法であって、
ａ）前記器官の組織に対して第１のＯＣＴ走査を実行すること、および
少なくとも１つのＯＣＴプローブの複数回の挿入の間に収集された画像データに基づいた前記器官の３Ｄマッピングを作成すること；
ｂ）前記走査の結果を分析して潜在的に危険な病変の位置を検出すること；
ｃ）待機期間後、前記少なくとも検出された位置での第２のＯＣＴ走査を実行すること；および
ｄ）前記第１の走査中に収集された画像データに基づいた情報と、 前記第２の走査中に収集された画像データとを比較することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連案件の相互参照
米国特許法第１１９条（ｅ）にしたがって、本出願は、２０１２年４月１７日に出願された米国仮特許出願第６１／６２５，２２１号、２０１２年４月１７日に米国仮特許出願第６１／６２５，１５１号の優先権及び利益を主張するものであり、これら出願の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、いくつかの実施例において、組織マッピングおよび３Ｄモデリングシステムならびに方法に関し、限定するものではないが、特に、光干渉断層撮影（「ＯＣＴ」）を使用して、臓器をマッピングしモデリングするための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
光干渉断層撮影は新規の非侵襲性光学的イメージング技術であり、物質および生物学的組織のミクロ構造の高解像度断層像を生成する、生体内およびｉｎ  ｓｉｔｕイメージングに使用できる。
【０００４】
ＯＣＴはＨｕａｎｇらによって、１９９１年に初めて実演された。Ｐｉｔｒｉｓらの米国特許第６，５６４，０８７号は、Ｘｉｎｇｄｅ  Ｌｉらの米国特許第７９５２７１８号と同様、ＯＣＴイメージングのための針状光ファイバープローブを開示する。
【０００５】
ＯＣＴの最初の臨床応用分野は眼科であった。その後、ＯＣＴイメージングは様々な臨床分野において使用され、光を散乱しやすい組織の病変の画像化も担ってきた。カテーテル、内視鏡、腹腔鏡、およびニードルにより走査組織の傍まで配置可能であるため、ＯＣＴは、新生物のスクリーニングから診断に及ぶ様々な医療用途に強力な影響を及ぼし、低侵襲の新規の外科的処置を可能にすると期待されている。Ｗｅｉ−Ｃｈｅｎｇ  Ｋｕｏ，Ｊｏｎｇｓｉｋ  Ｋｉｍ，Ｎａｔｈａｎ  Ｄ．Ｓｈｅｍｏｎｓｋｉ，Ｅｒｉｃ  Ｊ．Ｃｈａｎｅｙ，Ｄａｒｏｌｄ  Ｒ．Ｓｐｉｌｌｍａｎ，Ｊｒ．およびＳｔｅｐｈｅｎ  Ａ．Ｂｏｐｐａｒｔによる、記事「Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  ｉｍａｇｅ−ｇｕｉｄｅｄ  ｃｏｒｅ−ｎｅｅｄｌｅ  ｂｉｏｐｓｙ  ｓｙｓｔｅｍ」、ＢＩＯＭＥＤＩＣＡＬ  ＯＰＴＩＣＳ  ＥＸＰＲＥＳＳ，Ａｐｒｉｌ−Ｊｕｎｅ  ２０１２，ｖｏｌ．  ３，Ｎｏ．６，ｐａｇｅｓ  １１４９−１１６１では、ＯＣＴイメージング技術の用途についていくつかの議論がある。
【０００６】
生物学的／臨床的文脈において、現行の一般的なＯＣＴプローブは組織に対して電磁波、一般的には可視、ＩＲ、近ＩＲの波長を照射する。この後、一般的には、プローブシステムがこの組織から後方散乱した電磁波の強度および「エコー時間」（電磁パルスの送信とエコー検出との間の時間間隔）を測定する。
【０００７】
超音波プローブシステムで画像データの生成に使用される音波に対して、光に関するエコー時間の遅延は非常に速く、実際、現在知られている方法を使用して直接電子を検出できない。したがってＯＣＴプローブは受信データ分析において干渉法等の方法を使用する。組織へ光を照射し、干渉法を使用して光の反射を分離し、測定された反射遅延によって示された物体距離を計算するＯＣＴプローブシステムでは、１−１５マイクロメートルの画像分解能が達成され得、サブマイクロメートルの分解能も報告されている。このような分解能は超音波、ＭＲＩおよびＣＴ等の臨床で使用されている従来のイメージングモダリティが到達している分解能よりも１桁または２桁優れている。このような高分解能は、生体内で利用されれば、様々な研究および臨床応用を可能とし得る。
【０００８】
光に関するエコー時間の遅延は非常に短い。ＯＣＴイメージングにおいて一般的である１０マイクロメートルまでの分解能での距離の測定には、約３０フェムト秒（３０×１０−１５秒）の時間分解能を必要とする。この時間スケールでは直接的に電子を検出することは不可能であるが、干渉法を用いればこのスケールの時間的差異を検出できる。最も一般的な検出法では、走査参照遅延アームを備えたマイケルソン干渉計を使用する。干渉法のいわゆる「時間領域」法においては、一般的には広帯域のスーパールミネセントダイオードまたは狭線幅レーザー等の光源から、基準アームに沿って組織に向かって光が照射される。組織からの反射／後方散乱した光は、基準アームの末端から反射して戻ってきた光と組み合わせられ、干渉縞および／または生じた結合振幅が検出され、基準アームの長さと比較して、反射／散乱した物体の距離が計算出来る。ＯＣＴを使用する別の「周波数領域」法では、レーザー光線源は、広帯域波長にわたって急速に調整され、フーリエ解析を使用して、様々な距離で画像化された構造を推定する。
【０００９】
医療分野では、ＯＣＴにより、組織の微構造をリアルタイムでｉｎ  ｓｉｔｕにて可視化でき、検体の除去や処理が不要となる。ＯＣＴのプロセスにより、ある場面において、医療関係者は組織形態をｉｎ  ｓｉｔｕでリアルタイムで視覚化でき、そのため、画像診断および外科的処置をリアルタイムで誘導するために使用される。
【００１０】
干渉法計と共に光ファイバー技術が実装されたＯＣＴシステムは現在、低侵襲的な方法で体器官に到達できるカテーテルおよび内視鏡で使用するよう構成され、身体の関心領域の近くへ配置したＯＣＴプローブにより、組織へ浸透せずに組織を走査できる場合がある。
【００１１】
あるいは、前掲のＰｉｔｒｉｓにより教示されるようなＯＣＴプローブシステムは、組織へ浸透し、かつ組織内部の小さな組織容積を走査するために使用され得る場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
現在、ＯＣＴ走査の範囲は光の散乱が多い組織ではわずか２−３ｍｍであり、これによりＯＣＴ走査の用途は大幅に限定されている。
【００１３】
従来技術の方法によれば、ＯＣＴ技術は容積の大きい器官、または器官全体を診断するための走査には使用されていない。本発明の実施形態のいくつかは、器官または器官の一部分に対する、比較的広範囲の診断用走査のための手段および方法、および３次元で再構築されたモデルへの走査容積のマッピングのための手段および方法を含み、モデルは任意でディスプレイ上に、任意でリアルタイムで表示し、過去および将来の診断情報との比較が可能となり治療手技の指針として利用し得る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、少なくともある臓器の一部分の３次元マップを生成するためのシステムが供給されるが、これは
ａ）臓器に挿入されている間、画像データを伝達するよう作動する、少なくとも１つの光干渉断層撮影（ＯＣＴ）プローブ；および
ｂ）少なくとも１つのプローブが複数回、組織へ挿入されている間に画像データを受信し、３次元座標系に関連したデータを登録するようにプログラムされたプロセッサーを含む。
本発明のいくつかの実施形態によれば、データは１回の挿入で１つのプローブにより画像化可能な容積よりも大きな３次元容積へ拡張する。
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、プローブが画像データを伝達している間、少なくとも１つのＯＣＴプローブの位置を伝達するよう作動するプローブ位置モジュール含む。
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、プローブは、プローブの位置を伝達するよう作動するセンサーを含む。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、選択した位置を指定する受信コマンドに従って、選択した位置にプローブを配置するよう作動するプローブ位置決めモジュールを含む。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、  システムはさらに、プローブ同士が所定の角度および距離で位置するように、複数のプローブの挿入を誘導するよう作動する位置決めモジュールを含む。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、位置決めモジュールは、器官内への複数の連続挿入の際にプローブを配置するよう作動する。
【００２０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、位置決めモジュールは複数のＯＣＴプローブを器官に同時に挿入するよう作動する。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、ユーザが配置したプローブの位置とあらかじめ決定した所望のプローブの位置との間の差異をユーザーに知らせるよう作動する、位置報告モジュールを含む。
【００２２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、器官へのプローブ挿入中にプローブを誘導するための複数の誘導チャンネルを含むテンプレートを含む。
【００２３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、ＯＣＴプローブに加えて第２のイメージングモダリティを含む。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、第２のイメージングモダリティは、臓器の少なくとも一部分の位置を、
ａ）プロセッサー；および
ｂ）ユーザーが見ることが出来るディスプレイ
の少なくとも１つに伝達する。
【００２５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、第２のイメージングモダリティの画像化操作中に、第２のイメージングモダリティの位置を伝達できる位置報告モジュールを含む。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、位置報告モジュールは、イメージングモダリティに対して、またはそのイメージングモダリティ内に取り付ける位置センサーを含む。
【００２７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、イメージングモダリティは、器官内へのＯＣＴプローブ挿入の誘導に使用できるガイドを含む超音波プローブである。
【００２８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサーは、プローブにより伝達された画像データを分析し、データに基づいて、器官の画像化された輪郭を検出するようプログラムされる。
【００２９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、プローブを移動するよう作動する自動制御装置を含み、プロセッサーは、器官の輪郭像を検出した後、自動制御装置へのコマンドを計算するようにプログラムされている。
【００３０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサーは自動制御装置を制御することによりプローブ挿入を制御するよう作動し、また、プローブからの画像データを分析して器官の輪郭を検出した後に挿入の中止を指示するよう作動する。
【００３１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、プロセッサーは自動制御装置を制御することによりプローブ挿入を制御するよう作動し、また、プローブからの画像データを分析し、走査した組織で疑わしい病変を検出した後にプローブの動きを変更するようプログラムされている。
【００３２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、身体からの生検試料を取得するようにも作動するＯＣＴプローブを含む。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、システムが作成した３次元マッピングの少なくとも一部分に基づいた画像を表示するためのディスプレイを含む。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、立体表示を含む。
【００３５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、３次元マッピングの情報に基づいて視野を計算するよう作動するディスプレイ計算モジュール含み、この情報は、いくつかの画像データに基づいて少なくとも部分的に計算されている。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、３次元モデルからの情報、ＯＣＴ走査からの情報、ならびに
ａ）履歴データソース；および
ｂ）ＯＣＴ走査以外の追加のイメージングモダリティ
の少なくとも１つからの情報に基づき視野を計算するよう作動するディスプレイ計算モジュールを含む。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、計算された視野は、複数のプローブ組織挿入の間にプロセッサーによって受信された情報に基づく。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、計算された視野は器官の一部分のスライス画像である。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、ディスプレイ計算モジュールはさらに、
ＯＣＴ走査データに基づいて、ならびに、
ａ）履歴からの情報；および
ｂ）ＯＣＴプローブシステム以外のイメージングモダリティからの情報
からなる群の少なくとも１つに基づいて計算するよう作動する。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、計算された視野には、病変の非観察位置について計算した推定を含み、この推定は、複数のＯＣＴプローブ浸透中に収集したデータにおいて観察した、同一のものと思われる病変の観察部分に基づく。
【００４１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、視野はモデルの一部分の立体視野である。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、ＯＣＴ走査データにおいて臓器の輪郭のデータパターン特性を検出するよう作動する画像解析モジュール含む。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システムはさらに、ＯＣＴ走査データ上で病変のデータパターン特性を検出するよう作動する画像解析モジュール含む。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、画像解析モジュールは、
ａ）臓器の輪郭；および
ｂ）疑わしい病変
の１つを検知してユーザーに伝える。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、少なくともある臓器の一部分の３次元マップの作成のための方法が提供されるが、本方法は、
ａ）臓器においてそれぞれ異なる位置にある複数の部位の組織へ、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）プローブを少なくとも１つ、複数回挿入すること；
ｂ）複数回の挿入中に少なくとも１つのプローブから伝達された画像データに基づいて、少なくともこの臓器の一部分の３次元マッピングを作成するためにプロセッサーを使用することを含む。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに複数の挿入での画像化中に、少なくとも１つのプローブの位置をプロセッサーに伝達するためにプローブ位置モジュールを使用すること含む。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、プロセッサーを使用して、画像データと画像化中の少なくとも１つのプローブの位置に関する情報とに応じて、三次元空間で画像化された特徴の位置を計算することを含む。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、同一のプローブを連続挿入に使用することを含む。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、複数のプローブを同時に挿入することを含む。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、各挿入中に組織のほぼ円筒状の容積を画像化することを含む。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、円筒の少なくとも一部分は重複した部分を有する。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、最も離れたポイントにある２本の隣接した円筒間の最大距離は、あらかじめ選択された距離未満であるというような方法で挿入することを含む。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、あらかじめ選択された距離は臨床上重大であると考えるに十分大きな腫瘍の直径である。
【００５４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、ＯＣＴプローブに加えて第２のイメージングモダリティを利用し、器官にＯＣＴプローブを挿入している間に器官を画像化することを含む。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、他のイメージングモダリティは超音波である。
【００５６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、組織中への穿刺を誘導するためのガイドを含む超音波プローブを、器官へのプローブの挿入を誘導するために使用することを含む。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、器官にプローブを挿入する場合にイメージング装置としてＯＣＴプローブだけを使用することを含む。
【００５８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、プロセッサーを使用して、プローブからの画像データを分析し、
ａ）器官の輪郭の画像化すること；および
ｂ）器官における病変の画像化の少なくとも１つを検出することを含む。
【００５９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、少なくともに何回かの挿入において、自動制御装置を使用してプローブを移動させることを含む。
【００６０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、
ａ）少なくともに何回かの挿入において、自動制御装置を使用してプローブを移動させること；および
ｂ）プロセッサーを使用して、
ｉ）臓器の輪郭；および
ｉｉ）組織病変
の１つを検出した後、自動制御装置へのコマンドを計算することを含む。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、身体内の関心領域の３Ｄマッピングのための方法が提供されるが、本方法は、
ａ）プローブ位置決めモジュールを使用して、身体の関心領域内の複数のプローブ挿入部位に、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）プローブを少なくとも１つ挿入すること；および
ｂ）関心領域の３Ｄモデルを計算するために３Ｄマッピングモジュールを使用することを含み、この計算は、
ｉ）関心領域へプローブを少なくとも１つ、複数回挿入する間、複数の位置にある少なくとも１つのプローブの位置を伝達する第１のデータストリーム；および
ｉｉ）挿入の間に、伝達された位置で少なくとも１プローブにより生成された第２のデータストリームに少なくとも一部基づいてなされる。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、プローブにより走査した組織で検出した特徴に応じて、プローブ位置決めモジュールによりプローブの位置決めを制御することを含む。
【００６３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、検出された組織特性は検出された臓器の輪郭である。
【００６４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、検出された組織特性は、疑わしい組織病変である。
【００６５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、少なくとも１つのプローブからのデータ分析に基づいた特性評価に応じてＯＣＴプローブの挿入を制御することを含む。
【００６６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、全体的なＯＣＴ走査中に検出された病変の集中的なＯＣＴ走査を含む。
【００６７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、ＯＣＴプローブが病変を通過しないような方法で関心領域の組織をＯＣＴプローブが浸透するよう誘導することを含み、このプローブの誘導は、別のＯＣＴプローブの挿入から得られた病変の位置に関する情報に基づいた計算に基づいた誘導である。
【００６８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、ＯＣＴプローブ走査を使用して、ＯＣＴ走査により検出された病変に対して治療プローブを配置することを含む。
【００６９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、治療プローブはクライオプローブである。
【００７０】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、臓器内へのＯＣＴプローブの挿入を制御するための方法が提供されるが、この方法は
ａ）臓器内にＯＣＴプローブを挿入すること；
ｂ）挿入中にプローブから画像データを受信すること；
ｃ）プローブが画像化した組織の特徴を検出するために画像データを分析すること；および
ｄ）あらかじめ定められた組織特性を有するある組織を検出する際に挿入されたプローブの移動を修正することを含む。
【００７１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、
ｅ）ある身体器官へ向けて、およびその器官内へ第１のＯＣＴプローブを向けること、および挿入したプローブが縦方向へ移動する間に器官の一部分を走査すること；および
ｆ）器官の遠位の輪郭が、挿入されたプローブからのデータ分析により検出された時に、挿入されたプローブの前進運動を止めることを含む。
【００７２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、器官の側面の輪郭が現在の挿入の間に検出されない場合、現在のプローブ挿入から横方向に既定の距離で追加でプローブ挿入を開始することを含む。
【００７３】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、器官のＯＣＴ走査のための方法が提供されるが、この方法は、
ａ）大きさにより臨床的に重要と定義された病変の最小径を指定すること；
ｂ）少なくとも１つのＯＣＴプローブを使用して、複数回のプローブ挿入の間に器官の組織を走査すること、および複数回の挿入の間に走査された組織容積間の最大の距離が指定した最小径より小さくなるよう、挿入の間隔を空けることを含む。
【００７４】
本発明のいくつかの実施形態の態様によれば、ある期間にわたって器官を検査するための方法が提供されるが、この方法は、
ａ）器官の組織に対して第１のＯＣＴ走査を実行すること、および少なくとも１つのＯＣＴプローブの複数回の挿入の間に収集された画像データに基づいた器官の３Ｄマッピングを作成すること；
ｂ）走査の結果を分析して潜在的に危険な病変の位置を検出すること；
ｃ）待機期間後、少なくとも検出された位置での第２のＯＣＴ走査を実行すること；および
ｄ）第１の走査中に収集された画像データに基づいた情報と、第２の走査中に収集された画像データとを比較することを含む。
【００７５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、検出された位置に関係する第１の走査からのデータと第２の走査からのデータとの間の違いを表示することを含む。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、本方法はさらに、第１および第２走査からのデータを表示し、前記ディスプレイ上で検出された相違点を強調することを含む。
【００７７】
別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語および／または科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載される方法および材料と類似または同等の方法および材料を本発明の実施または試験において使用できるが、例示的な方法および／または材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法および例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。
【００７８】
本発明の実施形態の方法および／またはシステムの実施は、選択されたタスクを手動で、自動で、またはそれらの組合せで実行または完了することを含む。更に、本発明の方法および／またはシステムの実施形態の実際の計装および装備によれば、幾つかの選択されたタスクは、オペレーティングシステムを使用するハードウェア、ソフトウェア、もしくはファームウエア、またはそれらの組合せにより実施できる。
【００７９】
例えば、本発明の実施形態により選択されたタスクを実行するためのハードウェアは、チップまたは回路として実装され得る。ソフトウェアとしては、本発明の実施形態により選択されたタスクは、何らかの適切なオペレーティングシステムを使用するコンピューターによって実行される複数のソフトウェア命令として実現され得る。本発明の説明的な実施形態において、本明細書で記述したような方法および／またはシステムを説明する実施形態による１つまたは複数のタスクは、複数の命令を実行する計算プラットホーム等のデータプロセッサーにより実行される。任意でデータプロセッサーは、命令および／またはデータを保存するための揮発性メモリ、および／または、不揮発性記憶装置、例えば、磁気ハードディスクおよび／またはリムーバブルメディア、を含む。任意でネットワーク接続が同様に提供される。ディスプレイおよび／またはキーボードまたはマウス等のユーザーが使用する入力装置も、任意で提供される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
本発明のいくつかの実施形態を添付の図面を参照して、例示の目的で本明細書に記述する。これから図面を詳細に参照するが、個々の詳細は、例として、本発明の実施形態の説明的議論のためのものであることを強調する。この点で、図面による説明により、当業者には本発明の実施形態がどのように実行され得るか、明らかとなる。
【図１Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、ＯＣＴ走査システムを使用する典型的な方法のフローチャートである。
【図１Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、器官または他の関心領域を走査するＯＣＴプローブの動作を示す簡略図である。
【図２Ａ】それぞれ器官の側面図および端面図であるが、本発明のいくつかの実施形態による、局所の画像セットから器官の容積をカバーする走査を実現するための説明的な模式図である。
【図２Ｂ】それぞれ器官の側面図および端面図であるが、本発明のいくつかの実施形態による、局所の画像セットから器官の容積をカバーする走査を実現するための説明的な模式図である。
【図３】本発明のいくつかの実施形態による、超音波プローブを使用したＯＣＴ走査システムの一般的な図である。
【図４】本発明のいくつかの実施形態による、ＯＣＴ走査システムの全体図とより詳細な図である。
【図５】本発明のいくつかの実施形態による、ＯＣＴ走査システムの全体図とより詳細な図である。
【図６】本発明のいくつかの実施形態による、ＯＣＴ走査システムの簡略図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態による、直腸的超音波振動子を含むＯＣＴ走査システムの簡略図である。
【図８】本発明のいくつかの実施形態による、カテーテルベースのＯＣＴプローブを含む、ＯＣＴ走査システムの簡略図である。
【図９】本発明のいくつかの実施形態による、テンプレートを含むＯＣＴ走査システムの簡略図である。
【図１０】本発明のいくつかの実施形態による、回転ＯＣＴプローブの簡略図を示す。
【図１１Ａ】本発明のいくつかの実施形態による、回転アセンブリーに直接取り付ける尖った先端を含む、ＯＣＴプローブの図である。
【図１１Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による、回転アセンブリーに直接取り付ける尖った先端を含む、ＯＣＴプローブの図である。
【図１１Ｃ】本発明のいくつかの実施形態による、回転アセンブリーに直接取り付ける尖った先端を含む、ＯＣＴプローブの図である。
【図１１Ｄ】本発明の実施形態によるＯＣＴプローブの追加使用法を示す簡略図である。
【図１１Ｅ】本発明の実施形態による、生検針ともなるＯＣＴプローブの別の実施形態の、それぞれ上面図と側面図である。
【図１１Ｆ】本発明の実施形態による、生検針ともなるＯＣＴプローブの別の実施形態の、それぞれ上面図と側面図である。
【図１２】本発明の実施形態による、ＯＣＴプローブに直接組み込んだ小型の干渉計の簡略図である。
【図１３】本発明の実施形態による、傾斜ビーム誘導機を含むＯＣＴプローブの簡略図である。
【発明を実施するための形態】
【００８１】
本発明は、いくつかの実施例において、組織のマッピングおよびモデリングのシステムおよび方法に関し、限定するものではないが、特に、光干渉断層撮影を使用した、リアルタイムで行い得る、臓器のマッピングおよび３Ｄモデルの再構成のための方法およびシステムに関する。
【００８２】
説明を簡素化するため、本明細書では、ＯＣＴプローブで使用される電磁波を「光」と呼ぶ場合があるが、可視光線、近赤外線波長および他の赤外線波も、本明細書ではＯＣＴプローブで使用される「光」と呼ぶことを理解されたい。
【００８３】
ＯＣＴプローブモジュールは、任意で身体に挿入できるプローブ、および様々な光源、センサー、モーター、および任意で、ＯＣＴプローブを操作し、かつプローブから画像データを得るために使用する他の典型的な装置を含む。本明細書中において使用され、文脈上適切な場合、用語「ＯＣＴプローブ」は、プローブをそれ自身と、プローブを操作するのに必要なＯＣＴプローブモジュールに必要な全部分とを含むと理解されるべきである。
【００８４】
従来技術の方法によれば、比較的小さな容積の組織しか走査できないのが一般的であるが、ＯＣＴは、既知の病変または既知の問題がある解剖学的構造を詳細に検査するのに有益である。ＯＣＴ技術は、大容積を、または全臓器を診断目的で走査するためには使用されてこなかった。本発明のいくつかの実施形態は、臓器または臓器の一部分に対する、比較的広範囲の診断用走査のための手段および方法、および、走査した容積を３次元マップに、および任意で再構成モデルにマッピングし、これを任意でスクリーン上に表示するための手段および方法を含むが、これにより過去および将来のＯＣＴ走査との比較、および他の形式の空間的に特有な診断情報との比較が可能となり、治療手技の指針を提示することも可能となる。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態は、ＯＣＴ走査の適用範囲の限界を打ち破る。光散乱組織においてＯＣＴ走査の有効距離は、この数字は技術の発展につれて増加するかもしれないが、現在ではわずか２−３ｍｍである。
【００８６】
現行のＯＣＴプローブには「正面視」と「側視」がある。従来技術の観察方法では、ＯＣＴスキャナーの走査ヘッド（またはその一部分）を動かして複数の方向に光線を送る。
【００８７】
例えば、走査プローブの一部分を回転させて、複数の方向からの走査情報を収集し、または例えば、挿入プローブを組織への挿入経路に沿って長手方向に移動させることにより、その組織挿入の経路に沿った複数の位置からの走査情報を収集する。本発明のいくつかの実施形態では、ＯＣＴプローブシステムの走査能力を拡張するが、これは複数のＯＣＴプローブからの走査情報、および／または同一のＯＣＴプローブを複数回組織挿入して得た走査情報を収集し、共通の統一３次元座標系にこの情報を登録することで、単一のプローブによる一回の組織挿入で走査できる容積よりも大きな組織容積の情報を走査し登録できる手段と方法が提供されることにより為される。本発明のいくつかの実施形態を利用するＯＣＴシステムは、複数の”組織挿入”（走査目的で組織内へＯＣＴプローブを挿入する）中に実施したＯＣＴ走査で収集した情報を組み合せ、調整し、全体として分析するために使用されてもよい。複数の組織挿入は、１つのプローブを複数回連続挿入することで、および／または、複数のプローブを組織へ（任意で同時に）挿入することにより実行され得る。いずれの方法も、容積の大きな組織を走査するために使用するＯＣＴプローブを適用し得る。いくつかの実施形態でこの方法を用いると、臓器全体、例えば前立腺を、臨床的に重要な腫瘍または他の病変の検出に十分な精細さで走査できる。
【００８８】
本発明の実施形態による臓器の走査は、臓器へのプローブの挿入を含み得、またさらに身体、および臓器周辺へのプローブの挿入を含み得ることに注目されたい。例えば、ある実施形態では、臓器の傍の組織へ挿入、および／または臓器を通過させて体腔（例えば尿道）へ挿入（例えばカテーテル内で）、および／または臓器の傍の体腔への挿入を含み得る。
【００８９】
いくつかの実施形態では、これまでに検出された病変または疑わしい病変、例えば胸部の腫瘍、の近辺へ複数のＯＣＴプローブ挿入をしてもよく、詳細で正確なマッピングおよび任意で３Ｄモデリング、および任意で疑わしい病変の病理学的診断も可能となり得る。
【００９０】
病変の詳細な３次元マッピングおよび／またはモデリングは、病変および／または病変の周囲の組織への複数のＯＣＴプローブ挿入から任意で得られ、外科的処置のための詳細な指針を提供し得る。あるいは、このようなマップおよびモデルは、問題の部位に関する観察を解剖学的に詳細に、連続して、経時的に、比較するための手段を提供し得る。
【００９１】
本発明のいくつかの実施形態によって実現した正確で詳細な走査により、外科医に対して治療の選択肢を提示できる場合があるが、これは従来技術の方法によれば実際的なものではなかった。例えば、前立腺手術の分野では、例えば、ＰＳＡ値が高く、前立腺多数箇所生検を行って前立腺癌が発見されると、有害な副作用、例えば、尿失禁、インポテンス、直腸の問題および他のタイプの付随的な損傷を伴うことが知られているという事実にもかかわらず、前立腺の切除術が決定されるのが一般的である。従来技術の方法よると、ある種の前立腺癌は急速に増殖し危険であるが、他は進行が遅く、それほど危険でないという事実にもかかわらず、外科医は大抵前立腺のアブレーションを選択する。というのも、従来技術では、個々の腫瘍の挙動を、腫瘍が危険であると判明した場合、適時に介入が可能となる分解能で観察する、信頼性が高く有効な手段がないからである。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態により、恐らくリスク対利点のバランスに優れた代替的な戦略が可能となるであろう。例えば「アクティブ監視」は、ある前立腺の増殖が検出された場合、治療の選択肢となり得る。なぜなら本発明のいくつかの実施形態を使用すると、従来技術の方法による性能と確実性が比較的低いプロセスと比較して、「アクティブ監視」が精密、高精細で非常に正確な観察プロセスとなり得る場合があるからである。本発明のいくつかの実施形態よれば、例えば前立腺等の体組織における腫瘍の観察により、ｉｎ  ｓｉｔｕでの組織構造についての詳細な観察が可能となるだけでなく、経時的な腫瘍またはこの組織構造の他の変化を詳細に観察することも可能となる。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態の重要な態様では、全臓器の、または臓器の大部分のマッピングの可能性、およびスクリーン上でのこの臓器の３Ｄモデルの表示の可能性、および生成したマッピングが十分に大きく詳細で、病変の位置、大きさおよび形状を身体中の既知の解剖学的なランドマークに関連づける、正確で再現可能な情報を提供でき、したがって、既知の解剖学的なランドマークの既知の、または走査した位置に関連して、３次元座標系に基づいた走査マップを「登録できる」可能性を外科医に提示する。このような走査マッピングの登録により、時間をかけて実施された複数の走査からの走査データの比較が可能となる。
【００９３】
本発明のいくつかの実施形態は、次の１つ、またはいくつかまたはすべてを含み得る：
−臓器内または他の関心領域内、またはそれらの傍の組織に対する複数の挿入を空間的に協調させるために、繰り返し使用する単一のＯＣＴプローブおよび／または複数のＯＣＴプローブの動き調整すること；
−走査手順において、３次元座標系に関してプローブ、および患者の解剖学的構造の位置を検出し、「位置」データストリームにこれを伝達すること。
位置データストリームは任意で、１つまたは複数の画像化プローブの位置に関する情報を含み、および／または任意で、走査中に患者の身体部位の動きに関する情報を含む；
−「画像化」データストリーム内のプローブに基づいたＯＣＴ画像化プロセスから収集したデータを受信すること。画像データストリームは任意で、画像化プローブからの画像化された組織特徴の距離および方向に関連する情報を含む；
−３次元座標系に対して、患者内の解剖学的ランドマークに関係づけられた、または関連し得る、画像化された組織の特徴の位置を計算すること。この計算は任意で、位置データストリーム、および画像データかストリームからの情報に基づく。（位置データストリームは、固定されたまたは予測可能なプローブの位置に関する情報、および／またはセンサー応答および／またはプローブ位置決めモジュールからのレポートに基づいた情報を含み得ることに注目されたい。）；
−計算された位置に関連させて前記特徴を記録するが、この位置は共通の３次元座標系に対して同定され、従って臓器または他の関心領域の３次元マッピングを構築すること（および任意で３Ｄモデル再構成の表示）；
−任意で、１つまたは複数のさらなるイメージングモダリティの位置を検出し、共通の３次元座標系における操作から収集されたデータを登録すること；
−収集され、３次元座標系にマッピングされたデータを分析して、走査した容積内の組織に関する結論を導き出し、および／または走査プロセスを監視すること；
−データ分析、および／または（例えば臓器または関心領域の過去のマッピングの）履歴データ、および／または臓器または関心領域に関する他の既知の情報を、臓器に関する走査データをマップするために使用するのと同じ３次元座標系において登録し、本明細書でいう（任意で表示可能な）臓器の３Ｄモデルを生成すること；
−走査プロセスで使用するプローブを動かす、自動制御装置を含むプローブ位置決めモジュールを使用すること；
−走査データの分析から導き出された結論に基づいて自動制御装置へのコマンドを計算すること；
−あらかじめ定義した走査基準によってプローブの配置を計画および／または推薦すること；
−計画した走査を実行する際、ユーザーがプローブを配置しやすいようにユーザーに指示および／またはフィードバックを与えること；
−自動制御装置へ指示を与えること、走査計画にしたがってプローブの配置および移動を命じること；
−ＯＣＴ走査の走査データ、および任意で他のイメージングモダリティの走査データを統一座標系において表示すること：
−統一座標系において履歴データ表示すること；
−今回走査したデータと履歴データとの比較を統一座標系において表示し、任意で違いを強調すること；および／または
−統一座標系においてデータ分析を表示すること。
【００９４】
説明を簡素化するため、本明細書では、ＯＣＴプローブで使用される電磁波を「光」と呼ぶが、可視光線、近赤外線波長および他の赤外線波も、本明細書ではＯＣＴプローブで使用される「光」と呼ぶことを理解されたい
【００９５】
本発明の少なくとも一実施形態について詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、以下に記載した、ならびに／または図および／もしくは例における説明で記載した構成要素および／または方法の構成および配置の細部に必ずしも限定されないことを理解しなければならない。本発明は他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実施または実行できる。
【００９６】
図１Ａを参照する。本発明のいくつかの実施形態によるＯＣＴ走査システム１００（図４に示す）を使用した、前立腺等の臓器内の疑わしい腫瘍を扱うための「アクティブ監視」手順の一般的方法のフローチャートである。本方法は：
−（７１０）組織中へ複数のＯＣＴプローブ挿入を行い（任意で臓器内へ、および／または臓器傍の組織へ、および／または臓器傍の体腔へ）、走査プローブを操作して、プローブを少なくとも部分的に回転させ、ならびに／または前進および後退させ、複数の位置から複数の方向の画像データを生成すること；
−（７２０）少なくともこの臓器の一部分の３Ｄマッピングおよびモデリングを構築し登録するが、このマッピングは複数のＯＣＴプローブ挿入の間に１つまたは複数のＯＣＴプローブの操作から収集した情報を含むこと。任意でマッピング手順は、ＯＣＴプローブモジュールによって収集された画像データ、ならびに／または位置センサーモジュールおよび／もしくはプローブ位置決めモジュールにより収集されたプローブの位置データ、ならびに／または走査した臓器の動き伝達するセンサー情報、ならびに／または追加の（非ＯＣＴ）イメージングモダリティからの画像情報を使用する。マッピングは、組織内の計算された基準点に受信画像データを関連づけることにより登録される。言いかえれば、任意で、（動的に生成された、またはシステムにとって既知である）ＯＣＴプローブの位置に関する情報、および任意で、走査した臓器または組織の位置に関する情報は、走査した画像データ内の観察可能な物体と特徴の３次元座標系に対する位置を計算するために使用される。いくつかの実施形態では、統一座標系が使用され、超音波、ＣＴ、Ｘ線透視装置およびＭＲＩ等の追加のイメージングモダリティによって視覚化された患者の、ＯＣＴプローブを含む手術道具の、周囲の解剖学的構造、および／またはＯＣＴで走査した特徴の位置が、すべて統一座標系において表現され、任意でその統一座標系において登録され、任意でモデル化され表示される。これに対して、複数の座標系を使用してもよく、プロセッサーは１つの座標系を別の座標系に関連づけるようプログラムされる。利便性のため、例えば、ＯＣＴプローブに取り付けた、または埋め込んだセンサーを使用するツール位置決めモジュールを使用し得るが、これは、それ自身の位置を伝達するよう作動する。いくつかの実施形態では、センサーは電場または無線信号の送信を感受するが、これを例えば、図４および図５で特に示した説明的な実施形態で示す。あるいは、センサーは光学的または電気機械的、または統合した技術を使用して、プローブによって生成された電磁気的または光学的または他の信号を受け取り解釈し得、または、プローブの位置を検出し伝達するための他の技術も使用してよい。いくつかの実施形態では、臓器のマッピングは、患者の解剖学上のランドマークと関連した座標系に関して定義され得るが、このランドマークはある走査セッションから別のセッションに移っても変化しない。簡素化するため、本明細書での議論では、次の仮定の下に統一座標系を参照する。つまり情報をある座標系から別の座標系に移す必要がある場合、例えば、部屋のプローブ位置決めシステムの座標を、患者の解剖学的なランドマークに関して定義した座標へ移す必要がある場合、プロセッサーを操作して、ある座標系から別の座標系へ移し得る。任意で、マッピングは、ディスプレイ上で、例えばスライス、透視法、立体的、または他のフォーマットで表示され得る。
−（７３０）任意で、マップした情報は疑わしい病変、例えば腫瘍を検出するため分析され得る。この分析は手動で、すなわち、外科医または他の医師により実行され得る。これに対して、またはこれに追加して、この分析は、画像解析アルゴリズムを実行するプロセッサーにより実行され得るが、このアルゴリズムは、問題のある組織との関連が知られる特徴を画像データ内で認識するようプログラムされる。任意で、これらの分析はリアルタイムで実行され得るため、結果は走査を実行する医師が利用できる。
任意で、分析の結果はディスプレイ上で、例えば強調されて、または仮定した病変を示す形式で表示され得る。仮定した病変の非走査組織における位置は、走査組織で観察した組織特性から推論される。
−（７４０）任意で、走査組織において病変が検出されたとき、および／または、非走査組織において病変の存在が推定されれば、問題が検出された領域をより良く観察するため、プローブ挿入を追加で始めてもよい（手動でまたは動画化したプロセスの結果として）。問題のある領域は走査中にリアルタイムで検出し得、または、この検出は履歴データ、例えば前の走査中に登録したデータおよび／または分析に登録され得る。
【００９７】
任意の実施形態では、図１１Ｅにおいて開示したようなプローブは、問題のある組織の生検試料を得るために使用され得る。
【００９８】
−（７５０）いくつかの実施形態では、上述のような走査は繰り返され得、また、ＯＣＴを使用していない過去の走査からの情報を使用してもよい。どちらの場合も、任意で、統一座標系に対して、過去の、およびリアルタイムのデータを組織化することにより、過去の走査データをリアルタイムの走査データと関連させてもよい。その後、ディスプレイを使用して新旧データを比較してもよく、自動的に生成された、および／または医師が付けた強調表示を、新旧データの比較、および観察可能な変化の同定、評価の支援に使用してもよい。
−医師による、および／またはアルゴリズム的解析による観察可能な変化を評価することで、危険であると考えられる変化を検出し得る。医師は任意で、走査システム１００からアルゴリズムで生成された推薦により誘導され、危険な腫瘍であると認識したものを摘出するというような治療行為（７７０）を実行することを決定する（７６０）。
−これに対して、危険な変化が検出されない場合、医師は待機期間（７８０）を決めて、後でフォローアップ走査を行ってもよい（７１０）。
【００９９】
図１Ｂに注目する。これは、本発明の実施形態による、臓器または他の関心領域を走査するＯＣＴプローブの動作を示す簡略図である。ＯＣＴプローブ５０２は、臓器５２０の一方から反対方向へ浸透していることが示される。プローブモジュール５０１も示されているが、これは任意で、コンソール、光源、電子機器、モータ、通信装置ならびに／またはプローブ５０２の機能に必要な他のツールおよび構成要素を含む。任意で、プローブモジュール５０１はプローブ５０２へ取り付けられ得る、またはプローブ５０２の本体内に含まれ得る。
【０１００】
ＯＣＴプローブおよびその用途について詳細に議論する前に、ＯＣＴ走査システムおよび方法について本明細書での議論は、本発明のいくつかの実施形態による例示的なプローブに関連している場合を除き、限定を意図すると考えるべきでないことが理解されなくてはいけない。図１Ｂ、２Ａ、２Ｂおよび他の数多くの図に関連して、典型的で一般的な型のＯＣＴプローブを記述する。これらは例示的なプローブであり、また限定とは見なさない。光干渉断層撮影に使用可能で、本明細書に記述されているものとは異なる構造および方法を有するプローブに、「プローブ５０２」および本明細書で議論した他のプローブの役割を担わせてもよい。例えば図１Ｂに記載したような特定の構成要素の配置および走査方法は、例として説明のために記載したものであり、複数の挿入を行う走査システムに関する本発明の態様、および、特定のプローブの構造および／または使用方法に依存しない本明細書に記述された様々な実施形態を限定するものではないことが理解されるべきである。
【０１０１】
ＯＣＴプローブのある既知の構造および用途では、例えばプローブ５０２等のプローブは、矢印５１５で示すようにプローブ自身、またはその構成要素を回転させて、その周囲を横方向に走査しながら高速で軸方向の測定を連続的に実行する。このプロセスは、上述のようなプローブモジュール５０１による適切な支援動作を伴って、組織の断面の走査画像データを示す二次元のデータセットを生成し得る。収集した画像データは、プローブの挿入方向と直行する二次元の「スライス」として示すことができ、画像は体組織の微細構造を示す。このようなスライスを５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃおよび５１６ｄとして示す。最近のＯＣＴ技術を使用すれば、このようなスライスの直径は、４ｍｍから６ｍｍとなるのが一般的だが、これよりも大きい、または小さな直径も、所望の分解能や特定組織の混濁度および密度により可能である。
【０１０２】
異なるが類似のプロセスで、プローブを組織内で縦方向に進行、後退させる（つまりプローブの浸透方向、または反対方向に動かす）間、横方向に走査することで別の範囲の２Ｄデータセットを生成でき、これは幅の狭い平面の縦方向のスライスとなる。図では、方向５０４に走査して、平面の画像データ（および長方形の画像）５１８ａを生成する。プローブ５０２を進行／後退させる間、第２の方向に走査して平面５１８ｂから画像データを生成する。
【０１０３】
プローブの回転と進行／後退との両プロセスを合わせて、およそ円筒形となる体積内の組織を画像化でき、この画像化された平面の分解能は、プローブの応答速度、および動きのある構成要素の移動速度に依存する。したがってＯＣＴプローブのいくつかの使用法では、プローブの回転と進行／後退とを合わせて、光線を発し、干渉計を使用してそれらを調査することで、プローブの範囲内にある組織の全て、または一部を記述する３次元のデータセットを生成できる。円筒の幅は一般的に４から６ｍｍの範囲となるが、円筒の長さは、組織中のプローブ浸透の長さ、または画像化される臓器におけるプローブ浸透の長さと等しく、どちらでも望ましいと見なされる。
【０１０４】
ＯＣＴプローブは一般的には薄く、０．５から３ｍｍである。
【０１０５】
光学部分の内部構造は、は直径数ミクロンのコアが必要とされるが、外側の被覆は直径数百ミクロンである。これらの薄いプローブを使用して、損傷と痛みを最小限に抑えながら（患者によっては部分的に鎮静剤の使用が望まれるが）前立腺、胸部、肝臓および他の様々な組織へ浸透し走査できる。
【０１０６】
図１Ｂは、ＯＣＴプローブ５０２が前立腺５２０の一部分を走査するために使用されている、典型的な実施形態を示す。臓器５２０内のＯＣＴ走査した容積５１０は、プローブ５０２の挿入経路を取り囲み、含んでいる。前立腺の走査の際には、例えば、プローブ５０２は前立腺の尖部から膀胱に至るまで挿入され得る。典型的な使用法では、当技術分野において知られているように、ユーザーはリアルタイムで走査された容積の画像を参照し、特に臓器の「近位」および「遠位」の輪郭を観察し記録できる。図で示すように、前立腺の走査におけるプローブ浸透の長さは３０から５０ｍｍになるのが一般的である。
【０１０７】
ＯＣＴプローブ５０２が側視プローブ（この例は後で議論される）であると仮定すると、意味あるＯＣＴデータは、プローブから２−３ｍｍの深さで収集され、従って臓器５２０内へプローブ５０２が一度浸透する間に、意味ある画像データは直径４から６ｍｍ、長さ３０から５０ｍｍの円筒形に収集され得る。前立腺からの標準的なコア生検の容積は平均１２ｍｍ長、平均０．４ｍｍ径であり、したがって、一度の浸透から得られるＯＣＴ画像データは、標準的な生検試料により生成されるデータよりも５２０倍多くなり、前立腺組織の微細構造に関する詳細な情報が提供される。このことは注目に値すべきであろう。
【０１０８】
任意のＯＣＴプローブによる浸透およびイメージングの方が、生検針による類似の浸透よりも現にある病理学的な症状を発見する可能性がはるかに高いというだけでなく、１回の浸透の間に観察可能な臓器５２０の割合が、臓器全体の詳細な走査となるのが実用的であるという理由からこの違いは重大である。そのような走査の計画および構成が下で議論される。
【０１０９】
いくつかの実施形態において、浸透中のプローブの移動方法（縦方向の走査、回転走査、この両者の組み合わせ、螺旋形、その他）にかかわらず、プローブ５０２の瞬間位置がシステムに伝達されるのと同時に、またはほぼ同時に画像化データが伝達され得る。この目的のためのプローブ位置センサー３３を図４に示した。また、他の位置伝達オプションが下で議論される。
【０１１０】
上で議論し図１Ｂで示した走査技術は例として挙げたものであり、限定的な意図は無い。他の走査技術が使用されてもよく、例えば、側視ＯＣＴプローブおよび正面視ＯＣＴプローブまたは他のタイプのＯＣＴプローブを使用した、並進モードと回転モードを組み合わせる様々な方法も使用され得る。側視ＯＣＴプローブの詳細な例を図１０に示し、下で議論する。例えば、現在ｗｗｗ．ｉｍａｌｕｘ．ｃｏｍで確認できるＣｌｅｖｅｌａｎｄ  Ｏｈｉｏ，Ｕ．Ｓ．Ａ．のＩｍａｌｕｘ  Ｃｏｒｐ．により販売されているＮＩＲＩＳシステム等の正面視ＯＣＴプローブも使用できる。
【０１１１】
図２Ａと図２Ｂを参照する。それぞれ臓器５２０の側面図および端面図であるが、  本発明のいくつかの実施形態による、局所の画像セットから臓器５２０の容積をカバーする走査を実現するための説明的な模式図である。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、臓器への複数のＯＣＴプローブ浸透中に収集された画像データは３次元座標系５３０内の位置に関連付けられる。１つまたは複数のプローブモジュール５０１は、画像化プローブ５０２毎に画像化された組織特性の位置を伝達するが、このモジュールからのデータと、プローブ５０２に取り付けられた、または組み込まれた位置センサー３３（または下で議論される他のプローブの位置情報源から）からのデータを受信する電磁界発生機５２４と一緒に示される位置トラッキングシステム３２（図４も参照のこと）からのデータとに基づいた計算により、トラッキングシステム３３が、共通の３次元座標系５３０に基づいた３次元マッピング５２２および３Ｄモデリング５２１に対して、画像化された特性の位置を計算でき、それによって、手術環境におけるものの実際の位置、および／または患者の解剖学的のランドマークの位置に関連付けられる。
【０１１３】
図２Ａにおける円筒はそれぞれ、ＯＣＴプローブ５０２の１回の浸透により収集される画像データの容積を示す。任意で、単一のプローブで臓器５２０に対する浸透を繰り返し、１回の浸透当たり１本の「円筒」データを収集してもよい。これに対して、複数のプローブ５０２を連続かつまたは同時に操作して浸透させデータを収集してもよい。
【０１１４】
（走査する容積は必ずしも円筒形である必要はないことが理解されるべきである。図１Ｂで示すように、例えば、走査は、円筒の一部分、例えば円筒の扇形部分だけ、または一平面、さらに言えば任意の（あらかじめ決定した、または決定していない）形状をカバーしてもよい。実際、例えば湾曲したＯＣＴプローブの場合は、走査浸透経路は直線の構成要素が全く無い場合もあり得る。）
【０１１５】
各円筒状の局所容積５１０内では、画像化データは、１−１０ミクロンのオーダーの分解能という、高分解能で走査され登録される。伝達された各データポイントは、したがって、ＯＣＴで生成された情報を伝えてもよく、座標系５３０内の空間位置に対して同定されてもよい。走査容積５１０内での重複の程度によるが、座標系５３０に対して同定された位置に存在するとして登録された画像化データは、臓器５２０の、全体が埋まった、または部分的に埋まったデータ画像を構成し得る。
【０１１６】
現行のある医療行為によると、あらかじめ選択された大きさよりも大きな腫瘍だけが”臨床的に重大”なものであると考えられる。前立腺腫瘍に関しては現在、０．５立方センチメートルまたは直径約１０ｍｍより大きな腫瘍は、医師らにより臨床的に重大であると考えられる場合がある。したがって、いくつかの実施形態では、プローブ挿入は重複なしで部分的に埋められた臓器５２０に対して計画されるが、これは、挿入の回数を（苦痛または感染症の可能性を最小限にする、または時間を節約するために）最小限にしながらも、直径が臨床的に重大と考えられる腫瘍をすべて、または少なくとも一部分を確実に画像化する。さらに、画像化された「円筒」の間に挟まってしまった小さな腫瘍の輪郭は、周囲の円筒のうちの少なくともいくつか、および恐らくすべてにおいて現れるので、画像化されたのが腫瘍の一部分であっても、このような腫瘍の位置、大きさおよび形についての定量的なおよび部分的に定量的な理解には十分である場合がある。
【０１１７】
このような状況を図２Ｂに示す。ここでは、例として２つの小さな腫瘍、５２７ａおよび５２７ｂが示されているが、この腫瘍の中心は画像化されていない組織内に位置している。図によれば、図で示したような所与の走査範囲が与えられると、最も幅の狭い腫瘍だけが全く画像化されない場合もある。５２７ａおよび５２７ｂの場合、画像化された腫瘍の一部分は、腫瘍の検出だけでなく画像化されていない組織中の腫瘍の部分の大きさおよび位置をある程度正確に推量するための根拠として使用するのに十分である。
【０１１８】
この種の「推量」（つまり推定）は、いくつかの実施形態では、分析モジュールより計算され、分析の結果はディスプレイ上に表示され得ることに注目されたい。任意で、走査データの表示および／または３次元マッピングに保存したデータの表示では、検出した異常な組織が強調されたり、かつ／または画像化されていない組織内で腫瘍があるかどうかの推定があってもよい。
【０１１９】
図２Ａおよび図２Ｂに示した走査分布の模式図は説明のためであって限定を意図しないことにも注目されたい。一般に、本システムを使用する医師は、症状に対する医学的要請の評価に従って走査線密度を選んでもよい。
【０１２０】
また任意で、いくつかの実施形態においては、設計と推薦モジュール５２３により、その症例の既知の特性、およびその特性の症例に対する既知の推奨医療行為に基づいた密度が推薦され得る。任意でいくつかの実施形態においては、システム設計と推薦モジュール５２３は、要求密度で走査を行うためのプローブ挿入位置を任意に指定し得る。例えば、進行が遅く、低悪性度の癌、または良性腫瘍を有すると予想される組織では、定期的な走査に使用される、低密度の配置で十分であり（痛みが少なく、時間もかからないため好ましい）、一方、進行が速く、危険な悪性腫瘍を有することが疑われる組織では、「円筒」間にある非画像化組織を残さない高密度な走査を実行してもよい。
【０１２１】
いくつかの実施形態では、設計および推薦モジュール５２３は、プローブ挿入の推薦位置を、自動プローブ位置決めモジュール１４０（図５参照）に渡し、このモジュールが推薦位置にプローブを挿入する。いくつかの実施形態では、これらの推薦は実施医師へ伝達され得、任意で、ユーザーにフィードバックおよび／または指示を与えるプローブ配置支援モジュールからの支援も得て、ユーザーの要求、および／または設計と推薦モジュール５２３からの推薦による、望ましい位置および方向に、および望ましい距離に医師が手動でプローブを挿入するのを支援する。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、ユーザーは最初、第一の浸透を実行するために手動でプローブを挿入し、その後、推薦者および計画者５２３が任意で、手動走査で検出された位置に応じて、次の挿入に推薦される挿入経路を計算する（走査データは任意で３Ｄマップ５２１へ登録される）。例えば、図２Ｂでは、挿入６２が最初の（例えば手動による）挿入であり得、挿入６４が推薦５２３によって推薦された次の挿入であってもよい。
【０１２３】
また次のことにも注目されたい。いくつかの実施形態において、腫瘍、または、疑わしい腫瘍、または他の病変、または異常を検出する場合には、設計および推薦モジュール５２３は追加の走査を推薦し得、または、医師は自ら追加の走査を依頼し得るが、この追加の走査では、検出された問題の組織部位を確認できる箇所へ向けて追加で浸透を行う。このような追加の走査は自動システムか、あるいは手動で実施され得る。問題領域に関するより多くの詳細情報を得るために問題領域へ、またはその問題領域の傍へ、任意で、元の走査とは異なる方向から、任意で、「円筒」を重複させる、追加の組織挿入を、ユーザーは要望してもよく、または、推薦者は推薦し得る。任意で、この時点で３Ｄマッピングにある既に利用可能な腫瘍位置情報を使用して、追加でプローブを注意深く問題領域へ向けて挿入し接近させられるが、しかし接触はさせず、転移性事象を誘発する相互作用は回避する。
【０１２４】
超音波を使用したプローブシステム
図３を参照する。本発明のいくつかの実施形態による、超音波プローブを使用したＯＣＴ走査システムの全体図である。
【０１２５】
図３は、複数の挿入を誘導する超音波プローブを使用した、前立腺へＯＣＴプローブを挿入するための任意の方法を示す。図では、患者１２０は経直腸超音波によって支援されたＯＣＴ挿入を使用した複数の挿入を行うＯＣＴ走査を受けている。前立腺７０、尿道７１、膀胱７２および直腸７３を図に示す。
【０１２６】
いくつかの実施例によると、ＯＣＴプローブは、超音波プローブ（トランデューサー）１３４内に含まれる、または取り付けられるニードルガイド７６よって前立腺に挿入されるが、これは前立腺における典型的な超音波誘導下の「コア」針生検によりよく知られているようになった方法で実施される。ＯＣＴプローブ５０２は、針の形状で、外部ニードルガイド７６、またはカニューレニードルガイド７７（トランデューサーのモデルに依存する、図７を参照）を通って挿入される。針がどこにあるか、および／または、何に向かっているかを超音波映像でユーザーに示す間、挿入された針はガイドにより物理的に誘導（方向を制限）される。図で示すように、超音波スキャナー１３０（図６に示す）によって画像化された前立腺７０へＯＣＴプローブ５０２を誘導する。この典型的な実施形態において、前立腺の長さにプローブ５０２を浸透させ、膀胱７２の近傍の前立腺の輪郭まで到達させる。プローブ５０２の挿入毎に、浸透経路周囲のおよそ円筒形の容積５１０を走査する。
【０１２７】
超音波スキャナー１３０により、ユーザーは、超音波表示スクリーン１３２に表示される臓器の画像の表示に望ましいと考える方法で、このプローブ５０２を挿入でき、例えばユーザーは、超音波表示を使用して、臓器内への、および／または臓器傍への複数の挿入経路へプローブを均等に分布させる。
【０１２８】
図４と図５を参照する。それぞれ、本発明のいくつかの実施形態による、ＯＣＴ走査システム１００の全体図とより詳細な図である。位置検索モジュール３２は位置データストリーム１６４（図５に示す）を生成し、ＯＣＴモジュールは画像データストリーム１６８を生成し、両方とも中央プロセッサー１６０へ伝達される。任意でプロセッサー１６０は、５０２に関して画像化された特徴が存在する位置についての情報と、画像化時のプローブ５０２の位置に関する情報とを組み合わせることにより、画像化された組織の特徴がある位置を計算する
【０１２９】
システム１００は、次の構成要素のうちのいくつか、またはすべてを含み得る：光干渉断層撮影コンソール３８、および１つまたは複数のＯＣＴプローブ５０２。
【０１３０】
ＯＣＴプローブ５０２は任意で直径０．２５から５ｍｍ、任意で長さ約１０ｃｍから４０ｃｍ、任意で１から５ｍｍの組織浸透深さを有し、任意で遠位に尖ったヘッド部がある針形状である。プローブ５０２は任意で、光信号をプローブに出入りさせる透明な窓を含む。このようなプローブは通常全体が密閉されており、身体に挿入された際にプローブ内へ身体から物質が浸入するのを防いでいる。プローブ５０２として使用できるＯＣＴプローブの例は、Ｐｉｔｒｉｓらの米国特許第６５６４０８５番およびＸｉｎｇｄｅ  Ｌｉらの米国特許第７９５２７１８に教示されている。プローブ５０２の別の例として、本発明のいくつかの実施形態によるプローブを下で議論する。
【０１３１】
ＯＣＴコンソール３８は画像データストリーム１６８を構造化し、通信するためのハードウェアおよびソフトウェアを任意で含み、すなわち、プロセッサー１６０にＯＣＴが生成した診断情報を転送し、プロセッサー１６０ではこの情報を任意でリアルタイム表示に使用したり、メモリに保管したり、解釈および分析したり、履歴データと比較したり、かつ／または３Ｄマッピングに使用する。
【０１３２】
任意の画像解析器１６９（図５に示す）は、任意で、画像データストリーム１６８に含まれる情報を、例えば、既知のパターン認識技術を使用して解析し、画像化された組織の特徴を認識し得る。特に解析器１６９は、臓器の輪郭を認識し、例えば、図２Ｂに示した「入り口」ポイント５２８ａおよび「出口」ポイント５２８ｂを伝達し得る。解析器１６９はさらに、病理学的な解析を行い、例えば癌の疑いがある組織について伝達し得る。（そのような解析を実行するためのデータ解析モジュールは当技術分野において既知である。）
【０１３３】
空間的位置決め追跡（局在）システム３００：
第２のデータストリームである、位置データストリーム１６４（図５に示す）は、位置追跡モジュール３００により任意で生成され得る。図４の説明的な実施形態では、位置追跡モジュール３００は、容積５２９の全体にわたって電磁界を生成する電磁界発生機５２４を含み、この容積は、患者の身体の少なくとも一部分、および全電磁気位置センサーを含むのに十分な大きさである。位置追跡モジュール３００はさらに任意で、プローブ位置センサー３３を含み、これは任意でプローブ５０２上に取り付けた５自由度、または６自由度のセンサーであってもよく、さらに任意で、患者１２０の身体に取り付けた身体位置センサー３５を含み、任意で、これは例えばＬ５脊椎上に取り付けてもよい。Ｌ５脊椎の動きは、前立腺の動きと関連することが分かっている。センサー３３および３５は、検出した電磁界または電磁界発生機５２４により生成された他の信号に応じて、自身の位置および方向を検出し伝達できる。センサー３３および３５は任意の位置コンソール３２に対して有線または無線で接続でき、位置コンソール３２は、任意で、センサー３３および３５からデータを収集し、解釈し、ディジタル化し、かつ／または中央プロセッサー１６０へ通信する。
【０１３４】
前節において記述された例示的な実施形態は説明のために掲載したものであり、限定を意図しない。位置追跡モジュール３００の他の実施形態も想定される。例えば、いくつかの実施形態では、所望の位置と方向にプローブ５０２を配置するために使用できるプローブ位置決めモジュール１４０（図５に示す）を使用する。位置決めモジュール１４０は、例えばプローブ５０２の動きに合わせて、センサー無しでその位置を伝達するよう作動し得る（例えば、ステッピングモーターに送信されたコマンドに基づく位置伝達によって）。いくつかの実施形態では、テンプレートまたは他の形式のプローブガイドをプローブの動作を抑制するために使用してもよい。このような場合、プローブの位置情報が前もって知られており、プロセッサー１６０での計算に利用可能であろうから、プローブの位置追跡は非常に単純化されるか、または必要なくなる場合がある。
【０１３５】
位置追跡モジュール３００として使用され得る市販のシステムの例には、電磁追跡（例えばＡｓｃｅｎｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｃｏｒｐ．Ｂｕｒｌｉｎｇｔｏｎ，ＶＴ，ＵＳＡ、およびＮＤＩ’ｓ  Ａｕｒｏｒａ  ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ，Ｗａｔｅｒｌｏｏ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）、電気機械的追跡（Ｅｉｇｅｎ  ＬＬＣ，ＣＡ，ＵＳＡ，Ｂｉｏｂｏｔ  Ｐｔｅ  Ｌｔｄ．，Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ参照）、光学的追跡（例えばＮＤＩ，Ｐｏｌａｒｉｓ  ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ，Ｗａｔｅｒｌｏｏ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ）、ＩＲ追跡、４Ｄ超音波追跡（例えばＧＥ  Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ，ＵＳＡ，Ｋｏｅｌｉｓ，  Ｌａ  Ｔｒａｎｃｈｅ，Ｆｒａｎｃｅ）、ジャイロスコープ追跡（米国特許第６３１５７２４号）および、加速度センサー追跡（例えばＳＥＮＳＲ，Ｅｌｋａｄｅｒ，ＩＡ，ＵＳＡ，ＧＰ１  ３軸加速度センサーおよびＧｅｃｋｏ加速度センサー）がある。
【０１３６】
プロセッサー１６０はプローブ位置データストリーム１６４（実空間のプローブの位置、および実空間での患者１２０の身体の位置に関するリアルタイム情報を任意に含む）を受信し、さらに、画像データストリーム１６８を受信し、任意でプローブ５０２および／またはプローブモジュール５０１からの実画像データを構成する。言いかえれば、プロセッサー１６０は、プローブ５０２が画像化したもの、およびプローブ５０２がどこからそれを画像化したかに関する情報を得る。これらの２つのソースからの情報を（任意でリアルタイムで）組み合わせ、画像化されたオブジェクト（例えば組織特徴）についての位置に関する情報を３次元座標系に関して生成する。このデータの収集は３Ｄマッピング５２２として本明細書で参照される。他の空間的に分散した情報、例えば同一の組織の前の走査の履歴情報とマッピング５２２との組み合わせを３Ｄモデル５２１と名付ける。モデル５２１は様々な視野によって任意に表示できる。
【０１３７】
いくつかの実施形態では、ＯＣＴ装置３８および位置追跡モジュール３００を同時に使用して、ＯＣＴデータポイントはそれぞれ、トラッキングシステム、コンソール３２および送信機５２４、およびＯＣＴプローブ上に取り付けたセンサー３３により空間的にさらに登録される。センサー３５は患者の身体に取り付けられ、患者の瞬間的な動きを監視し、かつこのような動きを補償し、送信機の座標系内の患者のある位置に全データセットを関連づける。センサー３３および３５からの任意の６自由度データを使用して、標準ベクトル解析を使用して、各データポイントの計算の際に患者の動きを補償するための計算を行ってもよい。
【０１３８】
ホストコンピューター制御および表示：
例示的な実施形態を図４に示す。コンピューターおよびディスプレイ３６はプロセッサー１６０、任意のディスプレイ１６２、任意のユーザーインタフェース１７０および任意のデータ記憶装置（図示せず）を提供する。任意のＯＣＴコンソール３８（図５に示す）および任意の位置モジュール３００は、データを送信および任意で受信するためプロセッサー１６０に任意で接続されている。
【０１３９】
プローブ位置決めモジュール１４０
いくつかの実施形態は、プローブ位置決めモジュール１４０を含む。位置決めモジュール１４０は任意で、プロセッサー１６０から送信されたコマンドにより命令でき、所望の位置にプローブ５０２を物理的に配置する自動制御装置である。図２Ａおよび２Ｂに特に関連させて議論したように、具体的には、モジュール１４０を使用して、臓器５２０内のあらかじめ計画した位置に１つまたは複数のプローブ５０２を挿入してもよい。
【０１４０】
ディスプレイ１６２は任意で、３Ｄマッピング５２２および３Ｄモデル５２１の視野、プローブ５０２の時間的および空間的位置（位置および方向）、モデル５２１の履歴データをプローブ５０２のリアルタイムデータと一緒に、および／またはマッピング５２２からのマップされたデータ、および／または任意で超音波プローブ等の別のイメージングモダリティからの統合データを表示する。ユーザーインタフェース１７０は任意で、ディスプレイ、システムの様々な部分の反応、操作上のパラメーターおよび、システムへの他の様々な指示を操作するスクリーンツールを含む。インターフェース１７０はさらに任意で、ユーザーが手動でプローブを配置する際にシステムによる誘導を使用する場合、配置に関する指示および／またはフィードバックをユーザーに提示する。
【０１４１】
プローブアクチュエーター１４８はプローブモジュール５０１の構成要素で、プローブ５０２の構成要素に、走査に必要な縦方向の（５１４）および回転の（５１５）動作を与える役割を担う。
【０１４２】
図６を参照する。これは本発明のいくつかの実施形態によるＯＣＴ走査システム１０１を示す。システム１０１は、振動子１３４を含む超音波スキャナー、ＵＳコンソール１３０およびＵＳディスプレイ１３２を含む点でシステム１００と異なる。振動子１３４は任意で、位置追跡モジュール３００に振動子１３４の位置と方向を伝達するよう作動するセンサー５５を含む。任意の超音波インタープリター１３６（任意でフレームグラバー）は超音波システムからプロセッサー１６０までデータストリームを転送するよう作動し、この超音波に基づく画像化（あるいは他の超音波に基づくデータ）を、ＯＣＴによる画像化および／またはマッピング５２２の表示および／またはモデル５２１の表示と統合し得る。超音波振動子１３４はこの実施形態において腹部用の振動子である。
【０１４３】
図７を参照する。これは本発明のいくつかの実施形態によるＯＣＴ走査システム１０２を示す。システム１０２はシステム１０１に類似しているが、この場合には超音波振動子１３４は直腸用の超音波プローブであり、振動子１３４の本体を通過するニードルガイド７７を含む点において異なる。（振動子の外にあるニードルガイド７６を利用する、図３に示す超音波システムとの比較）
【０１４４】
図８を参照する。これは本発明のいくつかの実施形態によるＯＣＴ走査システム１０３を示す。システム１０３はシステム１０２に類似しているが、システム１０３は、カテーテル１４１により患者の尿道へ導入可能なカテーテルベースのＯＣＴプローブを含む点で異なる。カテーテル１４１のＯＣＴプローブからの情報もプロセッサー１６０によりマッピング５２２およびモデル５２１へ統合され得るが、これは肛門に挿入された振動子１３４を通して前立腺へ導入されたプローブ５０２の情報も一緒に統合され得る。
【０１４５】
図８はまた、プローブ位置システム３００に伝達する追加のセンサー、カテーテルベースのＯＣＴプローブ１４１の位置を伝達するセンサー５５および超音波振動子１３４の位置を伝達するセンサー１１３を示すが、これらにより、上で議論したように、ＯＣＴで走査した情報と超音波映像との統合が支援される。
【０１４６】
図８はさらにプローブアクチュエーター１４９を示す。これは、プローブアクチュエーター１４８に類似しているが、カテーテルを装着したプローブ１４１と一緒に動作するよう設計され、走査に必要な縦方向の（５１４）および回転の（５１５）動きを与える役割を担う。
【０１４７】
図９を参照する。これは本発明のいくつかの実施形態によるＯＣＴ走査システム１０４を示す。システム１０４はシステム１０３に類似しているが、システム１０４は、臓器５２０内の複数の位置への複数のＯＣＴプローブの挿入を誘導するための複数の誘導スロットを含むテンプレート１３９を含む。テンプレート１３９は、例えば、会陰から前立腺へＯＣＴプローブを連続して挿入する際の誘導のために使用し得る。
【０１４８】
図１０を参照する。本発明のいくつかの実施例よる回転ＯＣＴプローブの簡略図である。図１０はプローブ５０２を示す。図に示した実施形態には８０２のラベルも付いているが、２つの同心チューブ装置を含み、走査中、内部チューブ２１２が回転している間、外部チューブ２１０は動かずそのままである。プローブ８０２は任意で、外部チューブ２１２へ取り付けた円筒状の窓２１４を含む。窓２１４により３６０°のラジアル走査が可能となる。なぜなら光線がプローブ８０２から送信され、光、つまり組織から反射された、または散乱された光は、窓２１４を通してプローブ８０２に戻り、その後、光干渉断層撮影分析および画像検出に使用され得るからである。プローブ８０２はさらに、その遠位端に先の尖った形状２１１（例えば、図では円錐形の形状で示す）を任意で含み、これにより組織へのプローブ８０２の浸透が容易になる。任意で、先の尖った形状２１１は透明窓として形成され、そこを通して走査を可能としてもよく、また任意で窓２１４と連続させてもよく、または任意で窓２１４の代わりとなってもよい。
【０１４９】
任意で金属または同様の硬質材料から造られた外部チューブ２１０は、内部回転チューブ２１２を運び防御する。
【０１５０】
使用に際しては、プローブ８０２を、先の尖った遠位部分２１１を任意で前にして、組織内の所望の深さへ任意に挿入させる。任意で、超音波、または透視検査、ＣＴもしくはＭＲＩ等の別のイメージングモダリティによって挿入が誘導されてもよい。オプションの操作モードで、オペレーターまたはプローブ位置決め自動制御装置は、回転チューブ２１２が円形走査モータ４０６（図１２に示す）を使用する間、プローブ８０２を徐々に後退させる。チューブ２１２の回転が完了するごとに、任意で「スライス」画像が生成され、画像データストリーム１６８の一部としてプロセッサー１６０に伝達される。
【０１５１】
プローブ８０２は特に、プローブ８０２が位置追跡センサー３３を含むという点において、例えば、前掲のＰｉｔｒｉｓによって開示されたプローブとは異なる。センサー３３は任意でプローブ８０２に取り付けられ、または任意でプローブ８０２の構造体内に埋め込まれ得る。上で説明したように、位置追跡モジュール３００の一部であるセンサー３３により、プローブによって画像化された物体の空間的な位置の計算が可能となる。
【０１５２】
いくつかの実形形態においてプローブ８０２の外径は０．５ｍｍから３ｍｍである。いくつかの実形形態においてプローブ８０２の長さは２０ｍｍから１５０ｍｍである。回転部分２１２は、図で示したように任意でチューブ内に含まれる光ファイバー束２００、レンズ２１７、および任意でレンズ２１７へ取り付けられた光線誘導機２１８を含む。回転部分２１２は、遠位に、および近位へ任意に動かすことができ（つまり、プローブ８０２内で前進および後退する）、外部静止部分２１０の内部で回転できる。組織の走査におけるこれらの動作および役割については、特に図１Ｂにおいて説明している。
【０１５３】
プローブ８０２の近位の一部分において、機械的並進および回転要素１４８がＯＣＴコンソール３８により任意で制御される（図４に示す）。光ファイバーケーブル１４６は、光線誘導機２１８を通って体組織に出入りする光信号を通信するために提供される。プローブ８０２に隣接している組織の走査は、光線方向２１６に沿った奥行き情報を取得することにより、および並進および回転要素１４８を使用して内部アセンブリー２１２を回転および前進／後退させることによって実行される。さらに、プローブ８０２はその全体を、段階的におよび／または連続的に前進および／または後退させて、プローブ８０２を、プローブ８０２の挿入経路に沿った組織の別の部分に向ける。
【０１５４】
任意で、異なる形状を有する複数の窓２１４は、プローブ８０２に沿った、またはプローブ８０２の周囲の異なる位置に取り付けられてもよく、これにより、プローブ８０２全体を前進または後退させることなく、移動可能部分２１２が複数の異なる位置から組織と相互作用できる。任意で、先の尖った頭部２１１は透明な材料から形成されてもよく、ヘッド２１１、および窓２１４としても機能し得る。
【０１５５】
図１１Ａから図１１Ｃを参照する。本発明のいくつかの実施形態による、回転アセンブリー３１２に直接取り付けた尖った先端部３１１を含むＯＣＴプローブ８０３の図である。
【０１５６】
図に示すように、回転可能な内部チューブ３１２は光ファイバーケーブル３１６（コア）および３０２（被覆）を有する。プローブ８０３の遠位端の近くの、集束レンズ３１７（ＧＲＩＮ等）および反射鏡（光線誘導）３１８で光ファイバーケーブル３１６は終わっている。光線誘導３１８は、光ファイバーの３１６から光線を横方向に誘導し、放射状に光線を出す。
【０１５７】
プローブ８０３の構成は、挿入中のプローブ８０３の光学的窓３０６の保護に役立つ場合がある。回転可能なアセンブリー３１２のベース４２２は、外部チューブ３００内のアセンブリー３１２の回転、および／または縦方向の動作を誘導するモータに接続する。（図内でモータは示さず。）図１１Ｂおよび図１１Ｃで示すように、アセンブリー３１２は、金属製の外部シース３００内で前進または後退できる。任意の使用方法において、挿入プローブ８０３は図１１Ｂに示したに構成内に位置し、透明窓３０６を摩耗および光を遮る物質との接触から保護する。走査の間、アセンブリー３１２を図１１Ｃに示した位置へ前進させ、周囲の組織と透明窓３０６とを接触させてもよい。
【０１５８】
図１１Ａはさらに、窓３０６が透明なまま保たれるよう支援するオプションである、２つのサブアセンブリーを開示する。これは注入チャンネル３１８とワイパー３１２である。
【０１５９】
任意で窓３０６を清掃する、または他の目的のため、注入チャンネル３１８を、プローブ８０３に流体３１９を注入するために使用してもよい。これに関連して、流体３１９として透明なフルオロカーボン代用血液を使用してもよく、窓３０６から血液または他の光を遮る物質を文字通り流し取る。密閉要素（例えばＯリング）３０７は、注入された流体３１９を外側シース３００および内部アセンブリー３１２の間を前方へ向かって流して窓３０６の近くに出し、窓が洗浄される。
【０１６０】
図１１Ａの右上角で挿入した図に示したワイパー３１２は、アセンブリー３１２が近位または遠位へ移動する（保護シェル３００を出入りする）時に窓３０６に接触し、ウィンドシールドワイパーのように働いて、窓３０６を洗浄する。
【０１６１】
プローブの先端３１１には任意で、プローブ８０３が遠位に移動して、組織に浸透できるよう、先の尖った遠位端がある。先端３１１は任意で、金属またはセラミックまたは他の硬質で適切な材料で作られる。
【０１６２】
任意で、代わりの先端３２０は透明で、窓３０６および尖った先端部３１１の両方の機能を果たす。
【０１６３】
図１１Ｄを参照する。本発明の実施形態によるプローブ８０３の別の使用法を示す簡略図である。図３０３において、内部アセンブリー３１２はプローブ８０３の本体外部３００から完全に後退させている。一旦後退させれば、外部部分３００は組織へ追加で作動針を誘導するためのカニューレとして使用してもよい。任意の使用法において、プローブ８０３を最初に使用して、プローブ周囲で画像化された組織の異常または疾病を同定し分析してもよい。一旦疑わしい組織が同定されれば、アセンブリー３１２を取り除き、その場所に代替の作動装置３５０を挿入して、任意でプローブ８０３で走査した組織内に到達させ、その構造を、病変の位置も含め詳しく調査する。その後、適切に形成された任意の作動装置３５０は、さらなる診断操作、または治療手段のために外部部分３００を経由して挿入できる。例えば、装置３５０は血液採取、流体運搬、放射性シードの留置、組織凝固、または冷凍アブレーション温度への組織冷却に使用し得る。
【０１６４】
図１１Ｅと図１１Ｆを参照する。それぞれ、プローブ８０３の追加の実施形態の上面図および側面図である。図１１Ａの頭部３２０に類似した任意のプローブ頭部には、７２０とラベルが付いているが、生検試料を得るためのスロット７０１が含まれる。内側の部分（例えばアセンブリー３１２）を前進させ、頭部７２０を組織へ向って動かすと、ある組織がスロット７０１へ入る。頭部７２０をその後プローブの外部部分３００へ後退させ（任意で外部部分３００を同時に前進させる）、スロット７０１内に挿入された組織７０２を残すようにする。その後、外部部分３００の前進した部分により、組織７０２の一部分が切断され、プローブ８０３を身体から任意で後退させる間、スロット７０１中に組織を封入し変化しないよう保護して、生検試料７０２を取得してもよい。図１１Ｅと図１１Ｆに示した実施形態はしたがって、生検針でもあるＯＣＴプローブを示す。図１１Ｅと図１１Ｆによる実施形態は、上で議論したように、組織内の病変を検出するよう作動するシステムの実施形態と一緒に使用され得ることに注目されたい。病変を検出するためにＯＣＴプローブを使用し、続いて、このＯＣＴプローブを前記病変の組織の生検試料を得るために使用する方法のいくつかの実施例。
【０１６５】
図１２を参照する。本発明の実施形態による、ＯＣＴプローブに直接組み込まれ（例えば任意で、上で議論したプローブ８０３に組み込む）、ＯＣＴプローブのハンドセットハウジング４０２へ封入した小型の干渉計を開示する。Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ干渉計またはファイバー干渉計は両方とも当技術分野において既知であるが、このいずれかを、ハウジング４０２に組み入れられる。
【０１６６】
回転モータ４０６は、回転キャップ４０８および回転アセンブリーベース４２２を介して内部プローブチューブ３１２を回転させるために、保護シース３１２内部のファイバーコア３１６を回転させるために、および、上述した他の遠位部分を回転させるために提供される。このアセンブリーは、上述のように組織を３６０°走査できる。光源はソース４１４により提供されるが、これは任意で、部分的に干渉性であるスーパー発光ダイオード（時間領域配置での走査に使用）または、任意で単色走査源（フーリエ領域配置での走査に使用）である。任意で小型ＰＣＢ４１２は、走査モータ４０６、光源４１４への電力、および、光パルスのタイミング、走査ミラー４０４の移動、および、検出器４１６からの信号およびデータを制御する。ハンドセットハウジング４０２内（ＯＣＴプローブ内）へ取り付けるために採用された干渉計は、移動ミラー４０４、内部光ファイバー４０５（ＯＣＴプローブの光学距離に類似した光学距離を有する）、検出器４１６、レンズ４２６ａ、４２６ｂ、４２６ｃ、４２６ｄ、ＴＣレンズ４２０およびビームスプリッター４１８を含む。
【０１６７】
いくつかの実施形態では、回転部分の摩擦を減少させるため、表面を一部、親水性被膜等の摩擦を減少させる層で被覆してもよい。任意で、回転チューブ３１２と静止チューブ３００との間の間隙には、テフロン（登録商標）または同等の物質で作られた、摩擦を減少させるスペーサーを組み込んでよい。
【０１６８】
図１３を参照する。本発明のいくつかの実施形態による、傾斜光線誘導機６１８を含むＯＣＴプローブ６０２の簡略図である。光線誘導機６１８は従来技術において既知のプローブには利用できない走査オプションを提供する。つまり走査光は、既知のＯＣＴプローブの設計では不可能であった方向およびパターンに誘導され得る。
【０１６９】
ＯＣＴプローブ５０２および８０２のように、ＯＣＴプローブ６０２には内部光ファイバー束６０５、レンズ６１７および光線誘導機６１８を含む内部移動／回転部分がある。
【０１７０】
プローブ６０２はさらに外部チューブ６０７を含む。プローブ６０２は任意で光学上透明な先端６１１を任意で含む。
【０１７１】
プローブ６０２は、横方向へ向けたＯＣＴ光線を、方向６１６ａ、６１６ｂおよび６１６ｃとして図に示した複数の異なる方向へ誘導できる傾斜光線誘導機６１８を含む。レバー６１２は、矢印６１４で示したように押したり引いたりして、ピボット６１５上の光線誘導機６１８を操縦するため使用して、内側および外側へ光線誘導機６１８を操縦し得る。
【０１７２】
操縦レバー６１２は任意で手動で操作してもよく、任意でモーションコントローラー（例えば、プローブ位置決めモジュール１４０）により操作してもよく、ＯＣＴコンソール３８に接続され得る。操作プローブ６０２では利用できる自由度が増えているため、従来技術で既知のＯＣＴプローブを使用してでは利用できないパターンでプローブ６０２を使用してＯＣＴ走査データを生成し得る。
【０１７３】
本出願から特許が成熟する期間には、多くの関連するＯＣＴ技術が開発されるであろうが、用語「光学式走査断層撮影」および「ＯＣＴ」の範囲は、このような新規の技術を全て先験的に包含する意図があることが期待される。
【０１７４】
本明細書中で使用される用語「約」は、±１０％を示す。
【０１７５】
用語「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれらの同根語は、「含むが、それらに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」ことを意味する。
【０１７６】
用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、「含み、それらに限定する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」ことを意味する。
【０１７７】
用語「から本質的になる」は、さらなる成分、工程、および／または部分が、特許請求される組成物、方法、または構造の基本的かつ新規な特徴を実質的に変化させない場合にだけ、組成物、方法、または構造がさらなる成分、工程、および／または部分を含み得ることを意味する。
【０１７８】
本開示を通して、本発明の様々な態様が範囲形式で提示され得る。範囲形式での記載は単に便宜上および簡潔化のためであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈すべきでないことを理解されたい。従って、範囲の記載は、具体的に開示された可能なすべての部分範囲、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値を有すると見なさなければならない。例えば、１〜６などの範囲の記載は、具体的に開示された部分範囲（例えば、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６など）、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値（例えば、１、２、３、４、５および６）を有すると見なさなければならない。
【０１７９】
このことは、範囲の広さにかかわらず、適用される。
【０１８０】
数値範囲が本明細書で示される場合には常に、示された範囲の任意の言及された数字（分数または整数）を含むことを意味する。第１の示された数字および第２の示された数字「の範囲である／の間の範囲」という表現、および、第１の示された数字「から」第２の示された数「まで及ぶ／までの範囲」という表現は、本明細書で交換可能に使用され、第１の示された数字と、第２の示された数字と、その間のすべての分数および整数とを含むことが意味される。
【０１８１】
明確にするため別個の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴が、単一の実施形態に組み合わせて提供され得ることも理解されよう。逆に、簡潔にするため単一の実施形態で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切な下位の組み合わせで、あるいは本発明の他に記載される実施形態において好適なように提供することもできる。
【０１８２】
種々の実施形態の文脈において記載される特定の特徴は、その実施形態がそれらの要素なしに動作不能である場合を除いては、それらの実施形態の不可欠な特徴であると見なされるべきではない。
【０１８３】
本発明をその特定の実施形態と合わせて記述してきたが、当然、多くの別法、変更および変形があることが当業者には明らかであろう。従って、本発明は、添付の請求項の精神とその幅広い範囲内に入るこのような別法、変更および変形等すべてを包含することが意図される。
【０１８４】
本明細書で挙げた刊行物、特許および特許出願はすべて、個々の刊行物、特許および特許出願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。節の見出しが使用されている程度まで、それらは必然的な限定であると解釈されるべきではない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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