(57)【要約】【課題】表皮組織内の発色団の濃度変化を決定する装置及び方法を提供する。【解決手段】１又は複数の点にてかつ特定の発色団に対応する波長にて皮膚を照射する手段と、表皮表面から放射される光の強度を検知すべく構成された手段と、得られたイメージデータセットを解析すべく構成された処理手段と、結果等を表示する出力表示装置とを有する装置である。皮膚組織の障害内の発色団の分布を解析する方法に関する。【選択図】図１
2004501712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上皮表面内の色素団の濃度及び分布の決定用の手持ち式装置において、
前記上皮表面の領域を照射すべく構築された照射手段と、
放射光の強度を電気信号へ変換するための検知手段と、
障害部に亘って１又は複数の前記色素団の強度の違いを解析すべく構築された処理手段と、
前記処理手段からの出力を表示するための表示手段とを有する
手持ち式装置
【請求項２】
上皮組織の障害部内の色素団の分布を解析する方法において、
色素団に対応する光の波長により前記上皮組織を照射するステップと、
データセットを生成すべく皮膚表面からの放射光の強度を検知するステップと、
前記障害部に亘って前記放射光の強度の変化を決定するステップと、
前記障害部に亘る前記色素団の濃度変化の重要度に対応する出力を提供するステップとを含む
色素団分布解析方法。
【請求項３】
上皮組織の障害部内の色素団の分布を解析する方法において、
色素団に対応する光の波長により上皮表面を照射するステップと、
第１のデータセットを生成すべく前記障害部からの放射光の強度を決定するステップと、
第２の色素団に対応する光の波長により上皮表面を照射するステップと、
第２のデータセットを生成すべく前記上皮組織からの放射光のイメージを取得するステップとを含み、
前記第１と第２のデータセットにおける変化が決定されかつ各データセット中の変化の程度に対応する出力が発生される
色素団分布解析方法。
【請求項４】
皮膚照射及び放射光検知装置において、
前記皮膚と接触可能な透明ガラス開口を設けたライト管と、
前記皮膚からの放射光を検知するための検知手段と、
前記検知手段に対する入射光の波長を選択するための波長選択手段と、
前記検知手段に対する入射光の強度を選択するための照射強度選択手段とを有し、
前記装置がさらに前記ガラス開口と前記皮膚の間の直接的接触を防止すべく構築された障壁手段を有することを特徴とする
皮膚照射及び放射光検知装置。
【請求項５】
皮膚照射及び放射光検知装置において、
前記皮膚と接触可能な透明ガラス開口を設けたライト管と、
前記ライト管へ光を伝達すべく構築された照射手段と、
前記皮膚からの放射光を検知するための検知手段と、
前記検知手段に対する入射光の波長を選択するための波長選択手段と、
前記検知手段に対する入射光の強度を選択するための波長強度選択手段とを有し、
前記装置がさらに周囲光が前記ガラス開口へ入ることを防止するための周囲光排除手段を有することを特徴とする
皮膚照射及び放射光検知装置。
【請求項６】
皮膚照射及び放射光検知装置において、
前記皮膚と接触可能な透明ガラス開口を設けたライト管と、
前記ライト管へ光を伝達すべく構築された照射手段と、
前記皮膚からの放射光を検知するための検知手段と、
前記検知手段に対する入射光の波長を選択するための波長選択手段と、
前記検知手段に対する入射光の強度を選択するための波長強度選択手段とを有し、
前記装置がさらに前記ライト管と前記皮膚の間の圧力のしきい値レベルを検知すべく構築された圧力検知手段を有することを特徴とする
皮膚照射及び放射光検知装置。
【請求項７】
皮膚照射及び放射光検知装置において、
前記皮膚と接触可能な透明ガラス開口を設けたライト管と、
前記ライト管へ光を伝達すべく構築された照射手段と、
前記皮膚からの放射光を検知するための検知手段と、
前記検知手段に対する入射光の波長を選択するための波長選択手段と、
前記検知手段に対する入射光の強度を選択するための波長強度選択手段とを有し、
前記装置がさらに前記皮膚表面の医学的映像を得るために前記ガラス開口を前記皮膚表面から所定の距離に位置させるための手段を有することを特徴とする
皮膚照射及び放射光検知装置。
【請求項８】
前記装置の有効寿命が終了したことをユーザへ示すための手段を組み込んだ請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記手段がタイマ及び／又はカウンタであって、前記装置が使用された全時間若しくは前記装置が使用された回数をそれぞれ記録する請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、ｉ）表皮表面の障害検査のための診断支援装置と、ｉｉ）皮膚診断支援装置とに関し、特に、英国特許出願Ｎｏ．００１０ ８８８．６に開示された皮膚照射及び放射光検知装置と共に用いるノーズコーンに関する。
【０００２】
【発明の背景】
皮膚等の表皮表面は、表皮組織の構成層内に配置された様々な色素団を有することが知られている。さらに、表皮組織内の特定の色素団の分布の不均一さは、特定の異常（本明細書では「障害部」と称する）との相関性をもつ可能性がある。
【０００３】
皮膚の場合、皮膚病を診断する汎用的手法として、障害部の表面特性を検査することを含む。加えて、皮膚状態によっては、顕微鏡下での組織検査のために皮膚障害の一部若しくは全体領域を外科的に切除することもある。
【０００４】
病気の効率的診断を可能とするために組織情報の速やかな提供が重要な支援となる様々な表皮組織状態がある。皮膚の悪性黒色腫の例では、病状の見通しを判断する上で組織情報が極めて重要となりうる。例えば、真皮乳頭層への色素細胞の侵入、特に真皮乳頭層への進入の深さは、病状の見通しとの相関性があるとされている（Ｎｅｖｉｌｌｅ， Ｃ． Ｄ． ”Ｍｅｌａｎｏｍａ： Ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｌｉｎｉｃｉａｎ（黒色腫：医師にとって重要な問題）”， Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ， １９９５）。この理由から、皮膚の一領域についての組織情報を迅速にかつ非外科的技術で提供できる装置が有用であることは明らかである。
【０００５】
皮膚内に存在する主な色素団には、メラニン、ヘモグロビン、オキシ−ヘモグロビン、及びコラーゲンが含まれる。正常な健康的皮膚では、メラミンは真皮中に排他的に存在し、そしてヘモグロビンとオキシ−ヘモグロビンは基本的に真皮乳頭層中に存在し、真皮網状層中にわずかに存在する。コラーゲンは、真皮全体に存在し、真皮網状層中に最も高い濃度で存在する。このような色素団の分布異常は、皮膚病の組織についての貴重な情報を提供することができ、そして皮膚内の異なる色素団の分布を検知して解析することにより得ることができる。本出願人によるＷＯ９８／２２０２３は、皮膚色座標及び真皮乳頭層の厚さが、照射後に皮膚領域から放射される光の分析により決定される非外科的方法を開示する。
【０００６】
本出願人による同時係属中の英国特許出願Ｎｏ．９９ １２ ９０８及び９９ ２５ ４１４は、皮膚内の色素団の濃度及び分布の決定に関する発展及び改良に関する。特に、英国特許出願Ｎｏ．９９ １２ ９０８は、皮膚の組織を決定可能であり、皮膚内の色素団の存在深度及び濃度の識別が可能な方法及び装置に関する。英国特許出願Ｎｏ．９９ ２５ ４１４は、特に真皮乳頭層表面のマッピングに対して皮膚構造の情報を提供する方法及び装置に関する。
【０００７】
さらに、本出願人による同時係属中の英国特許出願Ｎｏ．００ １０ ８８８．６は、皮膚の組織層内の色素団の分布を決定する装置及び方法に関する。
【０００８】
皮膚病の診断のための汎用的方法は、皮膚障害の表面特性の検査を含む。さらに、皮膚状態に依存して、皮膚障害の一部若しくは全体領域を、顕微鏡下での組織検査のために外科的に切除して用いる。
【０００９】
組織情報を迅速に提供することが、皮膚病の効率的診断を可能とするために重要な支援となりうる、様々な皮膚状態がある。悪性黒色腫の例では、組織情報が病状の予見を決定するために重要となりうる。例えば、真皮乳頭層への色素細胞の侵入、特に侵入の深さは、病状の予見との相関性があるとされている（Ｎｅｖｉｌｌｅ， Ｃ． Ｄ． ”Ｍｅｌａｎｏｍａ： Ｉｓｓｕｅｓ ｏｆ Ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｌｉｎｉｃｉａｎ（黒色腫：医師にとって重要な問題）”， Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ， １９９５）。この理由から、皮膚の一領域についての組織情報を迅速にかつ非外科的技術で提供できる装置が有用であることは明らかである。
【００１０】
皮膚内に存在する主な色素団には、メラニン、ヘモグロビン、オキシ−ヘモグロビン、及びコラーゲンが含まれる。正常な健康的皮膚では、メラミンは真皮中に排他的に存在し、そしてヘモグロビンとオキシ−ヘモグロビンは基本的に真皮乳頭層中に存在し、真皮網上層中にわずかに存在する。コラーゲンは、真皮全体に存在し、真皮網上層中に最も高い濃度で存在する。このような色素団の分布異常は、皮膚病の組織についての貴重な情報を提供することができ、そして皮膚内の異なる色素団の分布を検知して解析することにより得ることができる。
【００１１】
本出願人による同時係属中の英国特許出願Ｎｏ．９９ １２ ９０８及び９９ ２５ ４１４は、皮膚内の色素団の濃度及び分布の決定に関する発展及び改良に関する。特に、英国特許出願Ｎｏ．９９ １２ ９０８は、皮膚の組織を決定可能であり、皮膚内の色素団の存在深度及び濃度の識別が可能な方法及び装置に関する。英国特許出願Ｎｏ．９９ ２５ ４１４は、特に真皮乳頭層表面のマッピングに対して皮膚構造の情報を提供する方法及び装置に関する。
【００１２】
さらに、本出願人による同時係属中の英国特許出願Ｎｏ．００ １０ ８８８．６は、皮膚の組織層内の色素団の分布を決定する装置及び方法に関する。皮膚照射及び放射光検知装置は、筐体２００１を有し、その筐体上にタッチスクリーン操作できる表示画面２００２が搭載される。ハンドセット２００３は、非使用時には筐体２００１上に格納される。ハンドセット２００３は、光ファイバの束を収容したフレキシブル金属管２００４により装置の内部システムへ接続される。光ファイバは筐体２００１に収容された光源からの光を伝送し、検知器からの信号を筐体２００１内に設置されるコンピュータへ伝送する。この装置は、キャスター２００５により支持され、当該出願発明の装置を必要な場所に移動することができ便利である。
【００１３】
図１４に示すように、使用中には、オペレータ２００６がハンドセット２００３を筐体２００１の格納場所から取り出し、ハンドセット２００３の自由端２００７を患者２００９の皮膚の対象領域２００８に対して当てる。その後、オペレータ２００６は、皮膚領域の照射及びイメージ化を開始するためにタッチスクリーン２００２からオプションを選択してもよい。
【００１４】
得られたイメージは、様々なフォーマットで表示画面上に表示され、オペレータ２００６は特定の表現を選択し、表示画面２００２からオプションを選択することにより皮膚の特定の色素団構成の存在を見ることができる。そのイメージは、適切な訓練を受けたオペレータにより解析され、得られたイメージと正常で健康な皮膚の予め決定されたモデルの間の色素団の分布の相違を視覚化することができる。
【００１５】
皮膚のイメージ化に続いて、ライトチューブであるハンドセット２００３は筐体に戻され、得られたイメージが記録のために印刷される。
【００１６】
ハンドセット２００３に関して、さらに特定するとノーズコーンに関して４つの明確な問題点があることが判明した。次に詳細に述べる。
【００１７】
＜問題点１＞
図１４に明示されているように、ノーズコーンは皮膚表面上に直接当てられる。この手順の間、皮膚表面に付着した物質によりノーズコーンが汚染される可能性がある。このような物質を除去する現在の手法は、アルコール拭き採り材でガラス表面を拭くことである。しかしながら、このような方法では皮膚表面からもガラス開口からも完全に汚染物質を除去できない。
【００１８】
＜問題点２＞
加えて、ノーズコーンが指や鼻等の皮膚領域の近傍にあるとき、皮膚表面が滑らかな平面でないため、周辺から周囲光や漏れ光が検知器に入り、放射光計測にエラーを生じる。
【００１９】
＜問題点３＞
現在のノーズコーンの更なる欠点は、ノーズコーンを皮膚表面へ適用するための圧力制御機構がないことである。このことは、例えば、真皮乳頭層の形態をマッピングする装置において圧力をかけすぎるとこれらの真皮乳頭層をつぶしてしまう状況下で特に重要である。
【００２０】
＜問題点４＞
現状のノーズコーンの最後の欠点は、医学的知見をもった医師が必要であることである。医学的知見により我々は、皮膚領域から放射される光のイメージに対する貴重な補助となる巨視的な皮膚表面の外観を意味づけることができる。
【００２１】
本発明は、上記の問題点を克服し若しくはそれらを大幅に低減することに関する。
【００２２】
本発明は、表皮表面内の色素団の濃度及び／又は分布を決定するための簡単な装置及び方法に関する。
【００２３】
本発明は、本出願人による対応する英国特許出願Ｎｏ．００１０８８８．６に開示された装置の改良でもある。
【００２４】
【発明の概要】
本発明の第１の態様によれば、表皮表面内の色素団の濃度及び分布の決定のための手持ち式装置において、前記表皮表面の領域を照射すべく構成された照射手段と、放射光を電気信号へ変換する検知手段と、１又は複数の前記色素団の濃度の相違を解析すべく構成された処理手段と、前記処理手段からの出力を表示するための表示手段とを有する。
【００２５】
色素団により、我々は、特定の１又は複数の波長範囲の光を吸収又は散乱できる化学基をもつ表皮表面の構成を意味づける。
【００２６】
表皮表面により、我々は、特に皮膚、爪、鼻、肛門、膣、口腔、耳及び眼（角膜表面及び網膜組織を含む）の表層を含め、いかなる表皮組織も意味づける。
【００２７】
本発明の第１の態様の重要な特徴は、本装置が、簡便な大きさと形状をもつ携帯可能な手持ち式装置であり、形状変化のある多くの表皮組織領域に適用できることである。例えば、鼻梁、耳表面等である。さらに、コスト的に有利な装置は顕著な利点がある。
【００２８】
本発明の第２の態様によれば、表皮組織の障害部内の色素団の分布を解析する方法が、表皮表面を照射するステップと、表皮表面から放射された光の強度を検知して前記障害部を通って放射された光の強度変化を決定する第１のデータセットを形成するステップと、該障害部を通って放射された光の強度間の変化の意義に対応する出力を提供するステップとを有する。
【００２９】
本イメージは、規定された距離又は規定された時間に亘って１又は複数のポイントにて得ることができる。
【００３０】
本発明の第３の態様によれば、表皮組織の障害部内の色素団の分布を解析する方法が、表皮表面を照射するステップと、第１のデータセットを形成するために前記障害部から放射された光の強度を決定するステップと、表皮表面を照射するステップと、第２のデータセットを形成するために健康な表皮組織から放射された光のイメージを得るステップと、前記第１及び第２のデータセットに含まれる放射光の変動を均等化するステップと、各データセット内又は各データセット間の変動の程度に対応する出力を与えるステップとを有する。
【００３１】
さらに本発明によれば、皮膚照射及び放射光検知装置が、皮膚と接触可能な透明ガラス開口を設けたライトチューブと、前記ライトチューブに対して光を伝送すべく構成された照射手段と、皮膚から放射された光を検知する検知手段と、前記検知手段に対する入射光の波長を選択する波長選択手段と、前記検知手段に対する入射光の強度を選択する照射強度選択手段とを有し、前記装置はさらに、前記ガラス開口と前記皮膚との間の直接接触を防止すべく構成された障壁手段を有することを特徴とする。
【００３２】
さらに本発明の別の態様によれば、皮膚照射及び放射光検知装置が、皮膚と接触可能な透明ガラス開口を設けたライトチューブと、前記ライトチューブに対して光を伝送すべく構成された照射手段と、皮膚から放射された光を検知する検知手段と、前記検知手段に対する入射光の波長を選択する波長選択手段と、前記検知手段に対する入射光の強度を選択する照射強度選択手段とを有し、前記装置はさらに、前記ガラス開口に入る周囲光を防止する周囲光排除手段を有することを特徴とする。
【００３３】
本発明の更なる態様によれば、皮膚と接触可能な透明ガラス開口を設けたライトチューブと、前記ライトチューブに対して光を伝送すべく構成された照射手段と、皮膚から放射された光を検知する検知手段と、前記検知手段に対する入射光の波長を選択する波長選択手段と、前記検知手段に対する入射光の強度を選択する照射強度選択手段とを有し、前記装置はさらに、前記ライトチューブと前記皮膚との間の圧力のしきい値レベルを検知すべく構成された圧力検知手段を有することを特徴とする。
【００３４】
本発明の更なる態様によれば、皮膚と接触可能な透明ガラス開口を設けたライトチューブと、前記ライトチューブに対して光を伝送すべく構成された照射手段と、皮膚から放射された光を検知する検知手段と、前記検知手段に対する入射光の波長を選択する波長選択手段と、前記検知手段に対する入射光の強度を選択する照射強度選択手段とを有し、前記装置はさらに、皮膚表面の医学的外観が得られるように該皮膚表面から一定距離に前記ガラス開口を位置決めする手段を有することを特徴とする。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明による装置の一般的な使用方法を示す図である。
図２は、単ポイント検知器及び１又は複数の点光源を用いた本発明の一実施例の断面構成図である。
図３は、図２に類似するが、別の単ポイント検知器機構を示すきり下記断面図である。
図４は、図２の実施例に組み込まれた光／電気システムを示すブロック図である。
図５は、図２に類似するが、マルチ検知ラインアレイ機構を用いた本発明の第２の実施例を示す図である。
図６は、図５に示したラインアレイの拡大斜視切欠き図である。
図７は、図３に類似するが、走査ミラーを用いた本発明の第３の実施例を示す図である。
図８は、データセットが収集されかつ解析されるプロセスを示す流れ図である。
図９は、図８の８０１、８０２、８０３／８０８及び８０４／８０９の部分に関する詳細な情報を与える更なる流れ図である。
図１０は、悪性黒色腫を表現した概略図である。
図１１は、図１０のライン１００３に沿った血液の濃度変化を表すグラフである。
図１２は、図１０のライン１００３に沿った真皮メラニンの濃度変化を表すグラフである。
図１３は、本発明に関する装置の一例を示す斜視図である。
図１４は、図１３の装置の使用中の概略図である。
図１５は、図１３及び図１４に示した装置のノーズコーンの斜視図である。
図１６ａ及び図１６ｂは、使い捨て可能なノーズコーンの一例の斜視図である。
図１７は、使い捨て可能なフィルムカバーを装着されたノーズコーンの概略図である。
図１８は、皮膚に適用可能な透明フィルム被覆の概略図である。
図１９は、ラインＸ−Ｘ’に沿った図２０に示すフィルムの断面図である。
図２０は、指と接触するノーズコーンの概略図である。
図２１は、漏れ光の存在を検知する操作シーケンスのの一例を示す流れ図である。
図２２は、フィルムカバーアタッチメントの該略図である。
図２３は、図２２に示す別のフィルムアタッチメントの概略図である。
図２４は、皮膚表面に接触するノーズコーンの概略図である。
図２５は、皮膚に適用する圧力を検知すべく構成されたノーズコーンの概略図である。
図２６は、図２５に示したノーズコーンの別の実施例の概略図である。
図２７は、皮膚にノーズコーンを適用する圧力を決定する機械的手段を装備した更なるノーズコーンの概略図である。
図２８は、皮下を過剰に圧迫しないように構成された操作シーケンスの一例を示す流れ図である。
図２９は、直立位置にスペーサ脚を具備するノーズコーンの斜視図である。
図３０は、図２９に示すノーズコーンで脚を下位置に設けたノーズコーンの斜視図である。
図３１は、図１に類似する携帯可能な手持ち式装置の更なる実施例の構成図である。
【００３６】
【発明の実施の最適形態】
＜図１〜図１２＞
図１は、本発明による装置の一例を示す概略図である。図１では、医師１０１が本発明による装置１０３を用いて患者１０２の検査を行っている。
【００３７】
装置は、医師１０１により電源スイッチが入れられ、患者１０２の皮膚に対して１又は複数の局所に当てられる。それらの局所は、患者の皮膚に視覚的に障害であると認められる、例えばあざ等がある。
【００３８】
装置１０３は、医師に対し皮膚の異常が悪性となりうるか否か、そして治療若しくは切除が必要か否かについて予備的な示唆を提供するために用いられる。装置１０３は、ペンに似た形態であり、医師が手で持てるように小さく便利であり、容易に携帯可能である。
【００３９】
図１に示した装置１０３の構成は、図２〜７の種々の実施例を参照してさらに詳細に説明する。
【００４０】
図２は、本発明の装置の概略図である。装置１０３は、筐体２０１を有し、この筐体はオペレータの手で把持されるように適応され、周辺からの周囲光を排除するように適応されている。筐体内に組み込まれている光システムは、照射に続いて皮膚の小領域から放射される光を計測するように構成されている。さらに、この装置は、放射光データを解析するためのマイクロプロセッサを具備し、色素団の分布及び濃度を解析し、表示手段上に色素団濃度の変化を表示する。
【００４１】
筐体２０１は、マイクロプロセッサ２０５及び一連の発光ダイオード（ＬＥＤ群）２０３のための電源として機能するバッテリ２０２を収容する。バッテリは、オン／オフスイッチ２０６を押すことにより起動される。
【００４２】
ＬＥＤ群２０３は、円形に、環状の配列で配置される。さらに、一連のＬＥＤ群が存在し、各群は、規定のスペクトル形状の照射により皮膚を照射すべく構成される。一連のＬＥＤ群の選択は、マイクロプロセッサ２０５の制御下での多重オペレーションによりなされる。
【００４３】
ＬＥＤ群により放射される光は、光の波長若しくは波長範囲を選択する帯域フィルタ２１５を通過し、続いて光ファイバ束２０８に沿って皮膚へ向かって当てられる。
【００４４】
光ファイバ束２０８の終端から放射される光は、第１偏光フィルタ２０９を通り、ガラス開口２１０を通して皮膚を照射する。
【００４５】
皮膚表面により放射された光は、第２偏光フィルタを通過する。第２偏光フィルタの偏光の角度は、第１偏光フィルタの偏光の角度に対して９０度である。偏光フィルタは、装置内や皮膚表面から反射された光が検出器へ入るのを防止し、皮膚表面により放射される光の検出が不確かとなることを防止する。ノーズコーン内の周囲光が検知器に入るのを防ぐために、検知システム全体がカバー２１８内に装着される。さらに、ノーズコーン部分全体が不透明スクリーン２１６により照射機構部から隔絶されることにより、ＬＥＤ照射アレイからの漏れ光が検知器２１３に入ることを防止する。
【００４６】
第２偏光フィルタ２１４を通過する光は、レンズ２１２により焦点合わせされ、ポイント検知器２１３により検知される。この検知器は、シリコンフォトダイオード若しくはフォトトランジスタを具備し、検知された光の強度を電気信号へ変換すべく構成される。この電気信号は、マイクロプロセッサ２０５へ与えられ、更なる解析に供される。
【００４７】
検知器２１３により収集されたデータは、マイクロプロセッサ２０５により処理され、解析され、適宜の表示がＬＣＤ画面２０７上に表示される。加えて、オペレータに警告するために、重要な結果が得られたことに対して着色光２１５が点灯する。
【００４８】
筐体２０１の動作端部には、薄い透明カバー２１１が取り付けられ、使用中には患者の皮膚に押し付けられる。ウィンドウ２１０と並行するノイズコーンの部分は、個々のＬＥＤ群２０３により放射される光及び皮膚表面から装置へ入ってくる光に対して透明である。
【００４９】
任意であるが、ノーズコーンは、一連の均一グレースケール更正区画群を有し、得られる放射光のイメージを更正する。このような更正手順の例の詳細な記述は、本願出願人による係属中の英国特許出願Ｎｏ．００１０８８８．６に見られる。ノーズコーンの構造、及び代替的な構造は、本願出願人による係属中の英国特許出願にさらに詳細に説明されている。
【００５０】
使用中、オペレータは、関心のある障害部を識別し、その皮膚表面に対して直接的にガラス開口を置き、起動スイッチ２０６を押すことによりデータの収集を開始する。スイッチ２０６を押すことによりマイクロプロセッサ２０５を起動し、一ポイントにて皮膚により放射される光に対応するデータセットを取得するプログラムシーケンスを開始する。
【００５１】
マイクロプロセッサのプログラムは、異なるＬＥＤ群の照射を開始し、一群を同時に照射し、各照射ステップにおける放射光を検知する。マイクロプロセッサは、検知器からの放射光信号を計測しメモリに記憶する。
【００５２】
装置は、障害部全域をゆっくりと移動させられ、装置の移動する各ポイントにおける放射光のスペクトル特性に対応する多数のデータセットが検知され、メモリに記憶される。装置の移動速度は、各ポイントにおいてデータセットを得られる程度に十分なものとすべきである。もっとも、データの検知速度は制限要因とは考えられず、移動速度はそれほど重要ではない。
【００５３】
データセットが取得され結果セットへ変換されるプロセスは、図８を参照してさらに詳細に説明される。オペレータは、スイッチ２０４ａ、２０４ｂ及び２０４ｃのいずれかを選択的に押すことにより、表示画面２０７上の表示のために異なる結果セットを選択することができる。
【００５４】
図３は、本発明による装置の動作端部の別の構成を示している。ＬＥＤ２０３により照射される光は、汎用的手法により光ファイバ束２０８を介してガラス開口２１０を通過する。光ファイバ束２０８の終端により照射される光は、不透明放射光チャネル３０１の存在により直接検知器２１３へ入ることができないので、この実施例では偏光フィルタは不要である。照射光が直接入ることができないので、不透明放射光チャネル３０１を入る光は、ノーズコーン２１０と接触する皮膚表面からの放射による光のみが入ることになる。
【００５５】
図３に示す装置によるように、検知器２１３により取得されるデータは、マイクロプロセッサ２０５へ伝送され処理される。
【００５６】
図４は、この装置の本質的構成要素を概略的に示している。類似若しくは同等の部品については、同じ参照符号を用いている。
【００５７】
このシステムは、バッテリ２０２により駆動され、バッテリはオン／オフスイッチ２０６により制御される。マイクロプロセッサ２０５は、標準的なマイクロプロセッサユニットのようにランダムアクセスメモリ２１６とリードオンリメモリ２１７のセグメントを有する。マイクロプロセッサ２０５はスイッチ２０６を押すことにより起動され、ＬＥＤアレイ２０３により皮膚の照射を開始する。検知器２１３は皮膚表面から放射される光の強度をイメージ化し、マイクロプロセッサ２０５へ伝送される信号を発生する。
【００５８】
検知器から得られたデータは、マイクロプロセッサのメモリに記憶され、その後、解析され、表示画面２０７上に表示される。
【００５９】
図２及び図３に示した装置は、患者の皮膚上の単一スポットから放射される光を検知し、そして、目標領域の有用なデータを構築するためには、患者の皮膚上で動かす必要がある。
【００６０】
図５及び図６に示す実施例は、図２及び図３に示すものと基本的に同じであるが、図５及び図６に示す実施例は、患者の皮膚からの放射光を記録するために単一スポット検知器ではなくライン検知アレイ５０２が用いられる点が異なる。この装置は、図５に断面が示され、ライン検知器５０２は紙面に沿って延びている。ラインアレイは任意の長さでよいが、１〜５０ｍｍの範囲が好適であり、２０ｍｍが最も好適である。
【００６１】
この検知器は、一列に配置された一連の単一ポイント検知器を有する。線形放射ＬＥＤアレイ２０３が、線形検知アレイ上に装着される。従来の装置のように、１又は複数のＬＥＤ群（各群が、照射の特定の波長若しくは波長範囲に対応する）が存在し、各群が特定の波長を照射するように構築される。
【００６２】
図５に示す装置は、図６の斜視図に示す一連の放射光チャネル５０１を有する。この光チャネル群は、検知アレイの単一ポイント検知器あたり１つの光チャネルが存在するように配置される。この検知器は、シリコンベースを有し、その上にＬＥＤ２０３が装着される（図６参照）。
【００６３】
ＬＥＤ群２０３により照射される光は、ウィンドウ２１０を通って皮膚１０２に当たることにより、線状の照射を発生する。皮膚１０２からの放射光は、チャネル５０１を通って検知器５０２に当たる。結果的に、各検知器は、照射の線に沿った各ポイントにおいて放射される光の強度を検知する。
【００６４】
この実施例では、図３に示す実施例と同様に、偏光フィルタは不要である。検知器への光の反射は、不透明放射光チャネル５０１により排除されるからである。
【００６５】
この構成によれば、装置が障害部を横切るように置かれ、放射光の強度は、検知器アレイ５０２の長さに沿った距離による色素団濃度の変化に依存する。別の例では、検知アレイ５０２が、目標領域の近傍で患者の皮膚上を移動して走査されることにより、時間（その障害部領域を走査する距離に対応する）による強度変化が記録されるようなイメージを構築する。
【００６６】
図２及び図３に示した装置は、前述のように、オペレータ／医師が装置の動作端部を患者の皮膚に沿って物理的に移動させることが必要である。
【００６７】
図７に示す装置は、照射ポイントを障害部に沿って走査する機械的手段を設けることによりこの必要性を排除しようとする装置の変形例である。
【００６８】
図７に示す装置は、実質的に図２に示すそれと同等である。この装置は、筐体２０１と、マイクロプロセッサ２０５と、光ファイバ束２０８に沿って光を伝送するＬＥＤ群２０３と、検知器２１３と、第１及び第２の偏光フィルタ２０９及び２１４とを有する。皮膚表面の機械的走査は、回転可能なミラー２２１により制御される。このミラーは、各ポイントについて旋回することにより、皮膚表面１０２を横切るように照射が走査される。表面からの放射光は、対応するように検知器２１３へ向かって反射される。
【００６９】
このミラーは、装置２０１の軸に対するその角度が、例えば５０度と４０度の間で中間位置を４５度として通常変化するように、装着されかつ駆動される。
【００７０】
使用中、患者１０２の皮膚が、装置のガラス開口２２４に直接隣接するように配置される。好適には、ガラス開口２２４が皮膚１０２に押し付けられることにより、周囲からの光は検知器に入ることができない。その後、図８及び図９を参照して説明するように障害部が走査され、データが収集され解析される。
【００７１】
図１〜図７を参照して説明した装置に対して、さらに多様な変形が可能である。
【００７２】
例えば、患者の皮膚を照射するために単一ＬＥＤを単純に選択する替わりに、マルチ機構とすることによりその装置に搭載された全てのＬＥＤ群を駆動することができる。これは、例えば、赤、青及び赤外波長の順次照射を可能とする。選択された精確な波長は、検査される皮膚内の色素団に依存するであろう。
【００７３】
加えて、波長を選択するために、例えば帯域フィルタを具備するライトバルブ等の任意の適宜手段により皮膚を照射することができる。あるいは、波長構成の選択を可能とするためにプリズムを通して回折させたりできる。他に、帯域フィルタを具備する白熱灯、発光ポリマー若しくは他の低電力蛍光素子がある。
【００７４】
以下の図８〜図１２の説明においては、「データセット」という用語は、放射光の強度対時間のデータ若しくは強度対距離のデータを特定するために用いられる。「結果セット」という用語は、上記の通り定義されたデータセットの解析から導出された色素団の分布及び濃度に関する情報を与える解析されたデータセットを特定するために用いられる。
【００７５】
皮膚障害部内の色素団の濃度変化を決定するプロセスを図８に示す。開始ステップ８０１では、所望する波長及び強度の光で皮膚に照射する。選択された光の波長は、特定の波長若しくは波長範囲である。例えば、皮膚表面内のコラーゲンの分布を決定するために近赤外若しくは赤外の波長を使用できる。そして赤い光の波長は、皮膚表面内のヘモグロビン（血液）の分布を決定するために必要である。
【００７６】
ステップ８０２では、放射光が検知され、電気信号へ変換され、ステップ８１３では、第２の波長／波長範囲で皮膚への再照射が行われ、第２の波長での照射に続いて放射光の強度が検知される。記録された放射光の強度は、別々のデータセットとしてマイクロプロセッサ２０６により記憶される。
【００７７】
取得したデータセットの後続処理は、図２、図３及び図７を参照して説明したように単一ポイント検知器が用いられるか、図５及び図６並びに本願出願人による係属中の英国特許出願Ｎｏ．００１０８８８．６を参照して説明したようにマルチポイントイメージ検知器が用いられるかに依存する。
【００７８】
ステップ８０３の単一ポイント検知器の場合は、データセットが、時間経過とともに取得された一連の強度読み取りデータから構成される。照射のポイント及び放射光検知のポイントは、そのイメージを横切るように移動させられる。好適には障害部を横切るように装置を手で動かすか、図７で説明したように機械的手段により動かすことによる。結果的に、皮膚障害部にわたる色素団の濃度変化は、皮膚表面からの放射光の強度変化に対応することとなる。各データセットは、照射の特定の波長／波長範囲で取得された強度の時間データに対応する。
【００７９】
ステップ８１２において、皮膚内の特定の色素団成分の濃度及び分布を決定するアルゴリズムが、データセットに対して適用される。この適用されるアルゴリズムは、本願出願人による係属中の特許出願ＷＯ９８／２２０２３及び英国特許出願Ｎｏ．９９１２９０８及び９９２５４１４に詳細に記載されている。各データセットにおいて記憶された時間経過に伴う皮膚からの放射光の強度が、上記のアルゴリズムを用いて一連の結果セットを作成するために用いられる。各結果セットは、時間経過と共に記録された各色素の濃度変化に対応する。
【００８０】
ステップ８０４において、検査中の特定の色素分布に対応する適切な結果セットが選択される。
【００８１】
結果セットの選択に続いて、ステップ８０５において、各結果セット内の時間経過に伴う色素の濃度及び分布の変化が、個々に解析される。ステップ８０６において、変化の程度及び意味が決定され、ステップ８０７において、意味のある出力された出力表示に表示される。
【００８２】
ステップ８０７における出力表示は、オペレータに対し、１又は複数の色素団の濃度変化が異常を十分に示すものであるか否かを伝えるように設計される。この出力により、オペレータ若しくは医師は、障害部の切除等の更なる必要な対応を考慮することができる。
【００８３】
ステップ８０７における出力表示は、様々な形態をとることができる。最も単純な実施例では、出力表示が単一ＬＥＤであり、異常が検知された場合はそれが点灯するものである。別の実施例では、一連のＬＥＤ群が用いられ、その点灯数が検知された変化の度合いに対応するものである。更なる実施例では、数字としての出力表示が、表示装置２０７上に表示される。数字の値が、結果セット内の変化の度合いに対応する。
【００８４】
図１１及び図１２に示すように、ユーザが、障害部にわたる色素団のマッピングをグラフィカル表現で見たいような状況においては、画面２０７上で見せることができる。オペレータは、例えば、図２に示す装置のスイッチ２０４ａ、２０４ｂ及び２０４ｃ等のボタンを押すことにより異なる色素団を選択することができる。別の実施例では、全ての色素団を同時に表示することができる。
【００８５】
最後の表示オプションは、色素団の分布及び濃度を特定の皮膚構造に関連付けるプログラミングの後、マイクロプロセッサにより解釈された皮膚類似構造に関する表示を行うことである。
【００８６】
ステップ８０８において、マルチポイントイメージ装置の場合は、障害部にわたってイメージが得られる。障害部を通る断面上の強度変化が、障害部を横切る距離の関数として色素団の濃度及び分布に関する情報を与えるために用いられる。特定の波長／波長範囲で取得されたイメージに対応する個々のデータセットが記憶される。
【００８７】
単一データポイント強度対時間のデータセットに対してアルゴリズムが適用され、取得されたデータを皮膚内の特定の色素団の分布及び濃度へ変換するために強度対距離のデータをプロットする。得られた色素団濃度及び分布の情報は、結果セットとして記憶される。
【００８８】
ステップ８０９において適切な結果セットが選択され、ステップ８１０において解析され、ステップ８１１において障害部にわたる色素団濃度の変化が決定される。単一データポイント装置については、ステップ８０７において、１又は複数の結果セットにおける色素団濃度の変化が出力表示上データセットに対して、に表示される。
【００８９】
放射光の結果セットの選択は、図９にさらに詳細に示される。皮膚は、３つの波長９０１、９０２及び９０３のそれぞれにより照射される。波長９０１、９０２及び９０３から障害部に亘って放射される光の強度は、データセット９０４、９０５及び９０６をそれぞれ生成する。
【００９０】
前述の通り、一連の結果セット例えば、９０７、９０８及び９０９を生成するためにデータセットに対してアルゴリズムが適用される。各結果セットは、障害部に亘る個々の色素団の濃度及び分布の変化に関連する。例えば、結果セット９０７〜９０９は、それぞれ皮膚のメラニン、血液分布及びコラーゲン分布に対応させることができる。
【００９１】
皮膚等の上皮組織内の色素団濃度におけるこれらの変化は、特定の異常を示すものである。
【００９２】
ステップ８０４において、３つの結果セットのうち１又は複数の結果セットが選択され、続いてステップ８０５において色素団濃度の変化について解析される。結果セットの選択は、医師の選択事項としてもよく、あるいは、特定の皮膚条件に対して予め定めておいてもよい。
【００９３】
悪性黒色腫の障害部の概略表現を図１０に示す。悪性黒色腫１００１は、正常で健康な皮膚１００２により囲まれている。イメージデータセットは、ライン１００３に沿った色素団濃度の変化を決定することにより得られる。ライン１００３は、健康な組織を移動する部分１００４と、障害部を移動する部分１００５を有する。単一ポイント装置の場合は、照射及び検知のポイントが、ライン１００３に沿って移動する。マルチポイント検知器の場合は、ライン１００３に沿ったデータが、更なる解析のためにイメージから選択される。
【００９４】
別の実施例では、ライン１００６が障害部のデータセットを生成し、これは健康な皮膚に相当するライン１００７で得られた第２のデータセットと比較される。ライン１００６と１００７に対応するデータセット同士の比較により、正常な皮膚に対する障害部の異常を示すことができる。
【００９５】
ライン１００３に沿って得られる単一の結果セットに着目すると、結果セットの例が図１１のグラフに示される。図１１は、ライン１００３に沿った血液濃度の変化を詳細に示している。
【００９６】
悪性黒色腫及び他の癌においては、腫瘍の中心部から血管が排除され、障害部の周囲に集中することが判明している。これは紅斑性の赤らみとして知られる。よってこの特徴を識別することは、悪性黒色腫であることを示している。
【００９７】
図１１に示すグラフは、ｘ座標に時間／距離（単一ポイント検知器かマルチポイント検知器かによる）を、ｙ座標に血液濃度をとりプロットしている。
【００９８】
正常な皮膚部分１００４においては、符号１１０１で示すように濃度は比較的一定であり、血液の均一分布を示している。障害部１００５の周囲において、符号１１０２で示すように濃度は上昇し、符号１１０３で最大濃度（Ｃｍａｘ）となる。この強度は、符号１１０４で示すように低下し、符号１１０５で最小濃度（Ｃｍｉｎ）となる。この濃度低下は、黒色腫の中心部に対応し、血液循環は最小である。
【００９９】
障害部の周囲に再び近づくと、符号１１０６で示すように濃度が上昇し、符号１１０７の第２の最大値へ達する。この濃度は、符号１１０８のように低下して符号１１０１で示す正常な皮膚のレベルとなる。
【０１００】
皮膚の血液濃度の変化が異常を示すように、強度データは変化因子を計算するために用いられ、その値は結果セット内の変化の程度に関係する。適切な変化因子を計算する式の例が図１１に示されている。第１の式は、結果セットの最大濃度（Ｃｍａｘ）と平均濃度（Ｃｍｅａｎ）の間の変化を相関させている。故に、変化因子の値は、濃度最大値と濃度平均値の間の差に依存する。所与の色素団については、それ以上であれば重大な変化であると考えられるしきい値が設定されるか、別の例では、データセット内の変化の程度を識別するために変化因子の範囲値を規定することができる。
【０１０１】
図１１の第２の式は、同様の原理に対して働き、最小濃度（Ｃｍｉｎ）と平均濃度（Ｃｍｅａｎ）を等しくしている。変化のレベル及び重要度を決定するために様々な他の統計的計測を適用できる。
【０１０２】
図１２は、図１０のライン１００３に沿った真皮メラニンに対応する第２の結果セットを示す。悪性黒色腫においては、真皮乳頭層へ侵入したメラニンの存在は重要な診断因子である。正常な真皮においては、真皮内のメラニンの量は実際上無視できるので、結果的に、真皮内のいかなるメラニンの検知も悪性種を示す可能性がある。
【０１０３】
図１２においては、放射光硬度により識別された真皮メラニン濃度は、正常な皮膚では実際上無視できる。しかしながら、障害部内では、符号１２０２に示すように真皮メラニンの濃度が上昇し、符号１２０３で示す最大値に達し、そして符号１２０４に示すように低下して、符号１２０１の無視できるレベルへと戻る。
【０１０４】
この場合、真皮メラニンが存在するか否かのいずれかであるので２値式を適用できる。別の例では、真皮への侵入のレベルの指針として、最大濃度に等しい変化因子を設けることができる。
【０１０５】
図１１及び図１２での説明では、本発明の装置により提供することができる２つの結果セットの例を示した。単一の結果セット若しくは数多くの色素団に対応する複数の結果セットを取得し、解析することができる。
【０１０６】
特に、ＳＩＡスコープ装置（本願出願人による英国特許出願Ｎｏ．００１０８８８．６に開示）により得られたイメージを用いた医学実験における１３８の障害部の試験に基づいて、６ｍｍを超える直径の障害部において、紅斑形態での血液偏移と、真皮内のメラニンの組合せは、過去の試験との相関があることが判明した。統計解析によれば、感度が９１．３％、特定度は７７．３％であることがわかった。結果として、直径６ｍｍ以上の障害部内の真皮メラニンの存在及び血液偏移は、その障害部が悪性黒色腫である可能性が４倍であることを示す。これに対して、直径６ｍｍ未満の障害部及び真皮にメラニンが検知されないか血液偏移がないものは、悪性黒色腫である可能性が９分の１であることを示す。
【０１０７】
試験の実際のデータを以下の表１に示す。
表１は、真皮内のメラニン、血液偏移、及び直径６ｍｍ未満の障害部という３つの基準の試験を用いた悪性黒色腫及び非黒色腫の識別結果を示している。
【０１０８】
【表１】2004501712.tif 000003
【０１０９】
解析できる皮膚における別の色素団及び特性としては、真皮乳頭結合、全メラニン分布、及び角質がある。
【０１１０】
本願は表皮に限定されず、また、いかなる上皮表面内の色素分布も本願および本願出願人の係属中の英国特許出願Ｎｏ．９９１２９０８、９９２５４１４、及び００１０８８８．６に記載された装置及び方法により決定されることを理解されたい。
【０１１１】
＜図１３〜図３０＞
図１５は、ノーズコーン終端２１０１により規定される透明ガラス開口２１０２を具備するノーズコーン２００７を有するライトパイプ２００３の概略図である。光源からの照射は、筐体２００１内に配置された光源からライトパイプ２００３へ伝達され（図１３及び図１４参照）、透明ガラス開口２１０２を通して皮膚２１０３を照射する。図１５にも障害部２１０４、例えばほくろが示され、その中の色素団の分布が検査される。
【０１１２】
イメージを得るために、皮膚２１０３が開口２１０２へ直接当てられる。皮膚表面上の緩んだ表皮や物質、例えば、皮脂、クリーム等は、ガラス開口２１０２上に残渣を残し、これを除去しなければ、次のイメージの品質に悪影響を及ぼす。
【０１１３】
本発明によるノーズコーンが図１６ａ及び図１６ｂに示されている。図１６ａは、ガラス開口２１０２を組み込んだノーズコーン終端２１０１を具備する使い捨てノーズコーン２００７の概略図である。図１６ａに示されるノーズコーン２００７は、ノーズコーンを所定位置に固定するために抗力を及ぼす嵌合を形成すべくハンドセット本体内に受容可能なオス接続部材２２０１を具備する。図１６ｂは、図１６ａに示したものと類似の別の使い捨てノーズコーンを示しており、ノーズコーン本体２００７が長く延びて図１６ａに示したノーズコーンよりも小さい寸法のノーズコーン終端２１０１及びガラス開口２１０２を具備する点が異なる。
【０１１４】
異なる寸法のノーズコーンを収容するために、適宜サイズのガラス開口に合うように検知器の検知範囲を適応させる手段が設けられる。これは、この実施例においては、ノーズコーンに電気的接点を設けることにより実現される。すなわち、ハンドセット２００３にノーズコーン２００７を取り付けると、ハンドセット２００３上に設けた第２の電気的接点と接触するようにする。接点は、異なるサイズのノーズコーンの各々が、ハンドセット上の特定の電気的接点と相互接触するように構築される。ノーズコーン上の接点とハンドセット上の接点の間の電気的接触が形成されると、皮膚から検知器上へ放射される光の焦点を合わせるレンズが自動的に所定の位置に移動させられ、検知器の検知範囲と、嵌め合わされたノーズコーンの開口の範囲とが一致するように適応させられる。この結果、異なるイメージ領域の選択を可能とする、様々な異なる寸法のノーズコーンが設けられる。
【０１１５】
別の実施例では、レンズが機械的手段により再位置設定される。この場合、ノーズコーンはプローブを搭載しており、このプローブは、スライド可能に装着されたレンズを、ハンドセット上におけるノーズコーンの位置に応じて、プローブの長さに対応する必要な位置に動かす受容部により受容されている。各異なる寸法のノーズコーンは、最終レンズ位置を決定する異なる長さのプローブを保有し、それにより検知器の装着されるハンドセット内における検知器のイメージ範囲の正しい焦点を確保する。
【０１１６】
ノーズコーンを密閉バッグからハンドセットに対して取り外し及び装着するように、密閉バッグ内に所望するノーズコーンが設けられる。使用中、ノーズコーンは皮膚表面と直接接触し、そして本願出願人による先の出願に記載するように皮膚がイメージ化される。使用後、ノーズコーン２００７はハンドセットから分離され破棄される。後続のイメージのために、別の清潔なノーズコーンがハンドセットに取り付けられる。
【０１１７】
本発明の別の実施例が、図１７に示される。ノーズコーン２００には、透明フィルム２３０２が取り付けられ、これはノーズコーン終端２１０１及びガラス開口２１０２を覆うカバーを形成する。このフィルムは、ガラス開口２１０２と皮膚の間の物理的障壁として働くことにより、皮膚上の汚染物質がガラスに付着するのを防止する。フィルム２３０２は、アーム２３０４を具備するプラスチック・クリップ２３０３内に装着され、そのアーム２３０４はノーズコーン本体２００７の外面近傍まで延びている。好適例では、ノーズコーン２００７に環状縁部２３０１が設けられ、これがノーズコーンの周囲上に延びている。プラスチック・クリップ２３０４のアームは凹部２３０５を具備し、この凹部はノーズコーン２００７の環状縁部２３０１を受容すべく形成されることにより、プラスチック・クリップ２３０３とこれに装着された透明フィルム２３０２がノーズコーン終端２１０１及びガラス開口２１０２と共に保持される。
【０１１８】
フィルム２３０２は好適には、可視及び赤外の波長の光に対して均一な透明性を有する材料から作製される。適切な材料の例としては、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロイレン、ポリスチレン、ＰＢＤＦ及びポリビニルクロライドが含まれる。プラスチック・フィルムには、皮膚に対するフィルムの吸着性を高めるために粘着材をコーティングしてもよい。
【０１１９】
図１７に示したクリップへ組み込むことができる他のフィルムの例を、図１８に概略的に示す。透明フィルム２３０２の第１面上に、光反射係数マッチングオイル２４０１の第２層を所定領域２４０２内に設ける。所定領域２４０２は、ノーズコーン２００７のガラス開口２１０２の領域に対応する。好適例では、光反射係数マッチングオイルが、ハイネ・ミネラル・オイル（Ｈｅｉｎｅ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｏｉｌ）であるが、任意の適切な光反射係数マッチングオイルでも十分である。例えばオリーブオイルや超音波カップリングゲル等である。使用中、光反射係数マッチングオイルは、皮膚表面からの反射を低減する。オイルは皮膚に接触すると塗り込まれ、皮膚上のひび割れやすり傷内へ拡散して、皮膚の幾何学形状による光学的不均一性を低減する。
【０１２０】
図１８にはさらに、所定の領域２４０４内に粘着材２４０３の層が示され、これは、光反射係数マッチングオイル領域２４０２を取り囲んでいる。この構成は、患者の皮膚表面にフィルム２３０２を固定するために設けられ、光反射係数マッチングオイル２４０２の領域は、ガラス開口２１０２のサイズと同程度とすることにより、照射に対して、皮膚からの入射光が皮膚の表面に触れる前に光反射係数マッチングオイルの層に入ることとなる。
【０１２１】
図１９は、図１８のＸ−Ｘ’ラインに沿って示した断面図である。フィルム２３０２は、第１面上に装着され、光反射係数マッチングオイル２４０１の第２層を有し、この層はさらに粘着材２４０３の層により取り囲まれている。前述の通り、フィルムは第１面を介して皮膚と接触し、第１面上には光反射係数マッチングオイルの第２層と粘着材とが乗っており、そして第２面はガラス開口と接触することにより、ノーズコーンのガラス開口に汚染物質が入ることを防止する。
【０１２２】
別の実施例においては、透明フィルムが患者の皮膚へ直接適用され、ハンドセットのノーズコーンが、皮膚のその領域をイメージ化するためにフィルムの露出面に対して配置される。このフィルムは、粘着材の層により皮膚へ固定してもよい。さらに、図１８及び図１９で示したように、光反射係数マッチングオイルの層を前述の通り設けることができる。
【０１２３】
本発明に組み込まれるフィルムはさらに、バーコードを有してもよく、このバーコードは、ハンドセット内に装着されるバーコード読取器により読み取ることができる。あるいは、皮膚自体からの放射光の計測を目的とするシステムにより読み取ることができる。この結果、記録を目的として、そのイメージを、バーコードによる特定の患者と関係付けることができる。このようなシステムは、フィルムの再使用を防止するためにも用いられる。このようにすることで、前回のイメージプロセス中に皮膚から収集された物質による汚染を避けることができる。バーコードの替わりに用いることができる別のデータマーキングの例としては、スノーフレーク・マーキング、英数字コード若しくは種々の形態の光学的文字がある。
【０１２４】
さらに、切除される障害部の領域を識別する医療ペンによりフィルムをマーキングすることもできる。例えば、悪性黒色腫の場合、図１３及び図１４の装置により得られるイメージは、皮膚の表面層下のメラニンの分布を示す。この結果、表面検査により明示される領域に比べてより大きな障害部領域を除去する必要があることは明らかであろう。医師は、切除すべき領域のマークをフィルム上に付けるか若しくは転写することができ、そのマークは、その後障害部を除去するときに外科医に対する目印として使用される。
【０１２５】
以下では、検知器へはいる浮遊光の問題を解決するために設計された本発明の実施例を説明する。
【０１２６】
図２０は、実質的に曲面である皮膚表面をイメージ化する、使用中の本発明による装置の一例を概略的に示している。ライトパイプ２００３はノーズコーン２００７を有し、ノーズコーン２００７はさらにノーズコーン終端２１０１を収容し、その中にはガラス開口２１０２が装着される。ガラス開口の近傍には、物体２６０１で表されている指が位置する。指２６０１は、その大きさと曲面故にガラス開口との完全な接触を形成することはできず、この結果、検知器に浮遊光（周りからの周囲光）が入るためにバックグラウンドの強度が増し、皮膚からの放射光のイメージが不鮮明となる。このことは、イメージの解析を不正確なものとし、皮膚の照射領域からの放射光が弱い場合、その放射光は、検知器に入る浮遊光の強度に対して検知不能となることがある。
【０１２７】
浮遊光が過剰にある場合にイメージを取得しないようにするには、安全な動作シーケンスが、本発明に関する装置の動作に組み込まれる。その動作シーケンスを、図２１に示す。
【０１２８】
ステップ２７０１において、ファイトパイプが装置から取り外され、皮膚の所望する領域上に置かれる。ステップ２７０２において、入射照射光のない場合のイメージが記録される。検知されるイメージの強度は、２つの要因に依存することになる。すなわち、検知器の暗電流（通常の動作中に認知される）と、開口に入る浮遊光の有無である。結果的に、検知器上の１又は複数のポイントにおけるイメージの強度が、許容できると考えられる浮遊光の予め設定されるしきい値レベルに設定される。ステップ２７０３において、１又は複数のポイントにおけるイメージ強度が規定のしきい値より小さければ、ステップ２７０４において通常のイメージ化プロセスが続けられる。ステップ２７０５において、１又は複数のポイントにおけるイメージ強度が照射のしきい値レベルより大きければ、ステップ２７０６においてそのイメージは拒絶され、そしてステップ２７０７においてオペレータは、所望する皮膚領域とガラス開口との間の接触が不十分であるとの警報若しくは視覚メッセージにより警告を受ける。
【０１２９】
図２２は、検知器に入る浮遊光を防ぐために構成された本発明の実施例を示している。ノーズコーン２００７は、ノーズコーン終端２１０２により設けられるガラス開口２１０１を具備し、楕円状物体２６０１により表される指と接触している。ノーズコーン終端と指２６０１の間には透明フィルム２３０２が配置され、ガラス開口に接触する指の表面からの汚染物質を防いでいる。透明フィルム２３０２は、粘着コーティング２８０２によりノーズコーンへ固定される。円形の変形可能発泡リング２８０１がフィルムへ取り付けられることにより、周囲からの浮遊光がガラス開口２１０２へ入ることを防ぐ。任意の適宜の変形可能なかつ光学的に不透明な材料であれば、発泡リング２８０１の替わりとして十分である。適切な例としては、顔料入りシリコーンゴム及び、「ｓｉｌｌｙ ｐｕｔｔｙ」として知られるＰｌａｓｔｉｃｉｎｅ（登録商標）等の粘弾性ポリマーがある。
【０１３０】
図２３は、本発明の別の実施例を示す。ノーズコーン２００７には、環状縁部２３０１が設けられる。指２６０１は、ガラス開口２１０２の近傍に置かれ、その間に透明フィルムが配置される。図１７で説明した通り、透明フィルム２３０２は、ノーズコーン終端２１０１を受容するプラスチック・クリップ２３０３内に装着され、縁部２３０１を受容する溝２３０１により所定位置に止め付けられる。
【０１３１】
不透明カーテン２９０１が指２６０１と接触するようにクリップから延びることにより、ガラス開口２１０２に入る周囲からの浮遊光を防いでいる。このカーテンは、任意の視覚的に透明な材料から作製でき、織物及びポリマーフィルムが最も好適な材料である。
【０１３２】
皮膚のイメージ化中、皮膚を平坦にしてハンドセットのガラス開口に対して押し付けることが好適であり、これにより皮膚表面に亘って一様な照射が行われる。この結果、皮膚表面上へハンドセットを押し付けるときにある程度の力が必要である。装置に慣れているオペレータは、必要な圧力の程度を経験上認識しているが、慣れていないオペレータは、過大な若しくは過小な力を及ぼすかもしれない。過大な力を適用することは、本発明の装置が真皮と表皮の結合部の形態をマッピングするために用いられる状況では、不都合である。
【０１３３】
図２４は、皮膚表面２１０３と接触している皮膚照射装置のノーズコーン２００７を概略的に示している。角質層２１００１、真皮−上皮結合部２１００２、及び、真皮と皮下組織との境界２１００３を示す断面により皮膚が表されている。正常な皮膚では、真皮−上皮結合部は、指上突起すなわち「乳頭」を形成する尖った部分とくぼみ部分からなる起伏のある層として存在する。図２４では、この層は概略的に尖った部分２１００４とくぼみ部分２１００５として示している。ノーズコーン２００７が皮膚表面２１０３に対して必要以上の力で押し付けられると、皮膚表面が、ノーズコーン２００７と下層の皮下組織２１００３により加わる圧力の間で圧縮される。故に、皮膚の厚さが薄くなり、２１００６で示すように真皮乳頭層が押しつぶされる。これは、データの解析の誤りを誘因し、特に、基底細胞癌等のように真皮乳頭層の平坦化が皮膚状態の診断的特徴である場合には層である。
【０１３４】
図２５は、本発明に関する装置のハンドセット上に受容可能なノーズコーンの変形例を示している。ノーズコーン２００７は、通常のノーズコーン終端２１０１を有し、これは透明ガラス開口２１０２を形成しこれを通して皮膚が照射される。加えて、ノーズコーン終端２１０１内には２つのロードセル２１１０１及び２１１０２が装着され、これらは皮膚と接触する。ロードセルは圧力に対応する電気的出力を発生する。ロードセルは、皮膚表面とノーズコーン２００７の間の圧力の許容範囲を検知すべく更正される。圧力が所定のしきい値レベルを超えると、装置はイメージの取得を停止するように構成され、それにより皮膚表面の誤った表示がイメージ化されることを防ぐ。
【０１３５】
図２６は、本発明の別の実施例を示しており、これによれば、ノーズコーン２００７とハンドセット２００３の間に位置するロードセル２１１０１及び２１１０２がノーズコーンに設けられる。ノーズコーン２００７に圧力を及ぼすと、それがノーズコーン２００７とハンドセット２００３の接続部への圧力に転換される。図２５に示した実施例のように、これらのロードセルは所定の最大値を上回る圧力を検知すべく構成される。
【０１３６】
図２７は、最大しきい値圧力を検知するための機械的手段を示す。ノーズコーン２００７は、円形の皮膚接触部材２１３０１を有し、これは弾性スプリング２１３０３によりノーズコーン上の支持部２１３０２へ取り付けられる。透明フィルム２３０２は、皮膚接触部材２１３０１により形成される開口内に装着される。ノーズコーンは、イメージ化すべき皮膚領域上へ向けられ、表面２１０３に対して押し付けられる。皮膚接触部材は、ノーズコーン本体２００７へ向かって押され、弾性スプリング２１３０３を圧縮する。圧力が規定のしきい値を超えると、皮膚接触部材が押されることにより突起２１３０４が、ノーズコーン２００７上に装着されたマイクロスイッチ２１３０５に接触する。マイクロスイッチの作動により、皮膚領域の過大圧力をオペレータに警告する警報若しくは視覚的メッセージが発せられ、圧力が所定のしきい値以下に低下するまでイメージの取得が停止される。
【０１３７】
図２８は、皮膚領域の過剰に押圧することを避けるために用いられる動作シーケンスの例を示すフロー図である。ステップ２１４０１において、ノーズコーンは、イメージ化される所望の皮膚領域上に置かれる。ステップ２１４０２において、圧力検知手段により荷重しきい値がモニターされる。ステップ２１４０５において、圧力が高すぎる場合は圧力検知手段からの信号により標示され、ステップ２１４０４においてイメージが拒絶され、ステップ２１４０７において音声警報又は視覚信号によりオペレータが警告される。ステップ２１４０３において、圧力が規定のしきい値以下である場合は、ステップ２１４０４において、皮膚計測装置の正常な動作手順によりイメージが取得される。この結果、皮膚の過大圧力に対してオペレータが警告されたとき、適用される圧力がしきい値以下に下げられ、それに応じて正常なイメージ化手順通りにイメージが取得される。
【０１３８】
図２９は、ノーズコーンの更なる変形例を示す。本発明に関する装置の使用中、「医学的映像」、言い換えるならば皮膚表面の画像を提供することが有用である。図２９では、ハンドセットのノーズコーン２００７が、支持部２１５０２上に回転可能に装着された２本の脚部２１５０１ａ及び２１５０１ｂを装備する。図２９では、これらの脚部は「上位置」にあり、ハンドセットは皮膚表面を照射して放射光を検知するように構成されている。ハンドセット２００３内に装着されたレンズ２１５０３は、放射光を検知器（図示せず）上に焦点合わせする。医学低映像を取得するために、図３０に示すように脚部が下位置へと回転させられる。ノーズコーン終端２１０１は、皮膚表面２１０３から持ち上げられ、レンズの位置は皮膚表面２１０３上の焦点を調節される。好適例では、検知器に自動焦点システムが設けられ、ハンドセット内に装着されたレンズ２１５０３を自動的に動かすことにより、皮膚表面２１０３上に焦点合わせする。別の例では、回転可能な脚部と連携する機械的手段によりレンズを所定の位置へ動かすことができる。例えば、脚部が「上位置」にあるときは、レンズが定位置２１５０３にあって皮膚内の色素団のイメージ化中であり、そして、脚部が「下位置」へ動くことに応じてレンズが第２の所定位置２１６０１へ移動して皮膚表面上に焦点合わせする。
【０１３９】
図２９及び図３０に示した例では、脚部によりノーズコーンが皮膚表面の上方に離れているが、いかなる離間部品でも十分である。例えば、所定の大きさのスペーサリングや発泡リングにより、ノーズコーンが皮膚表面から最適距離だけ離される。
【０１４０】
図３１は、皮膚の真皮内のメラニンの存在を調べる携帯型装置に関する図である。
【０１４１】
皮膚の真皮内のメラニンの有無の知見は、色素形成障害部等の皮膚状態の検査に特に有用であることが示された。色素形成障害部の一例は、黒色腫すなわち皮膚癌の最も重度の形態であり、色素形成メラニンが真皮乳頭層に存在し得る。なぜなら、悪性黒色腫は、真皮乳頭層と上皮の間の境界を超えているからである。従って、真皮メラニンの存在は黒色腫に関連付けられることが知られているが、多くの良性状態にもまた関連付けられる。
【０１４２】
真皮メラニンの存在を検知するための非外科的光学技術は、英国特許９６２４００３．１、同００２１２４及び同００１６６９０．０に開示されている。これらの特許は、製造価格が高くかつ一般に病院ベースであるいわゆるＳＩＡスコープとして実施されている。ＳＩＡスコープは、メラニン、コラーゲン、血液及び真皮メラニンの全量を含む多数の特性に関する情報を戻す領域を計測する。ＳＩＡスコープの一例を図１３及び図１４に示す。
【０１４３】
しかしながら、図１〜図１２に関して述べたように個々の特性の迅速な検査を可能とする低コストで携帯用の装置に対する要望がある。
【０１４４】
本発明によれば、皮膚の真皮メラニンの存在を検知するための自己収納型携帯装置ができる。低コストとするために、本発明は、数値応答を返す。これは、真皮メラニンの量若しくは深さを表す。この応答は数字、図形若しくは２値の形式で表示可能であるが、これらに限定されない。低コストを実現するために、この装置は皮膚の小領域をイメージ化するので、ユーザは装置を皮膚に沿って動かす必要がある。このような動作形態を可能とするために、装置は、非常に高速で、事実上リアルタイムの応答を発生することが望ましい。この種の装置は寿命が限られるということには多くの理由がある。更正のドリフト、環境の影響、バッテリの劣化、洗剤の影響等でありこれらに限られない。この制御された寿命を実現するために、この装置は、有効時間を計測するタイマや使用回数若しくはバッテリ充填サイクルを測定するカウンタを具備するようにしてもよいが、これらに限定するものではない。
【０１４５】
本発明の特定の実施例を、図３１を参照しつつ説明する。
【０１４６】
装置は、一連の光源３００３及び３００５からなり、この場合は４つの光源が装置の中心軸の周囲に配置され、各光源が特定のスペクトル特性を有し、各光源が、解析される皮膚３００１の表面上に光を投射するように構成されている。これらの光源はそれぞれ単一の発光ダイオードＬＥＤからなっていてもよく、同様のＬＥＤ群のアレイであってもよく、あるいは、帯域フィルタを具備する広帯域スペクトル光源であってもよい。広帯域スペクトル光源の場合、例えば、キセノン・フラッシュ管や白熱電球がある。
【０１４７】
皮膚への入射光は、電子検知器３００６により計測される。既知の反射率の光学表面３００８上への入射光もまた更正のために計測してもよい。この検知器は、単一光検知器若しくは光検知器アレイでもよい。例えば、電荷結合アレイ素子、若しくはコンプリメンタリ・メタル・オキサイド半導体すなわちＣＭＯＳアレイがある。
【０１４８】
皮膚への入射光若しくは皮膚からの反射光の各計測について、活性領域として識別されたアレイ上の異なる領域により、この装置を用いることができる。レンズ３００７は、検知器３００６上の皮膚のイメージに焦点合わせするために用いられる。この装置はまた、皮膚の単一領域すなわちポイントを解析するためにも用いることができる。
【０１４９】
これらの計測の正確性を増すために周囲光を排除することが有利である。筐体３００２は、この目的のために設計される。
【０１５０】
線形偏光フィルタ３００９を用いて光源からの光を偏光させること、そして同様の方法３０１０で光検知器に入る光を偏光すること、そしてこれら双方のフィルタが互いに９０度をなす偏光軸を有することは、必須ではないが有効である。これは、皮膚表面からの鏡反射が、皮膚内から散乱される光の計測に影響を与えないことを確保する。
【０１５１】
光計測装置からの信号は、処理手段へ接続される。この処理手段もまた、皮膚への入射光及び皮膚からの散乱光の強度計測が順次行われ、各光源を順に起動して結果を計測するように、光源３００３及び３００５を制御する。
【０１５２】
処理手段はまた、検知器の更正を可能としかつ周囲光が適切に排除されているかをチェックするために無光源での光計測を行ってもよい。
【０１５３】
更正の手順は、英国特許ＧＢ００２１２４に十分に記載された装置と同様である。これらの更正ステップは必要な場合もあるが、必須ではない。
【０１５４】
従って、処理手段は、入射光に対して反射された割合を計算することにより、各光源のスペクトル範囲内の皮膚の反射率％を計算することができる。
【０１５５】
このデータは、処理手段により一時的に記憶される。処理手段は、真皮メラニンの存在を決定するために、英国特許ＧＢ９６２４００３．１及びＧＢ０００２１２４に記載された方法を用いる。
【０１５６】
この方法により、真皮メラニンが存在すると結論されたならば、処理手段は標示器を起動する。標示器としては、光、音声警報、若しくは、操作される統合メッセージ表示装置上のメッセージの形態をとることができる。
【０１５７】
この装置は、小型化されかつバッテリにより動作するときに特に有用である。
【０１５８】
処理手段は、不揮発性電子メモリを具備し、その中に、光源により用いられる各スペクトル帯域における光検知器３００６の感度及び線形性のデータを記憶してもよい。この情報は、光検知器性能のばらつきに関して、光検知器からの信号を更正するために処理手段により用いられる。
【０１５９】
この装置は、カウンタを具備してもよく、予め設定された動作回数の後に装置を動作不能とする。これは、ユーザがその装置を製造者へ確実に戻すようにし、光源及び検知器の更正をチェックできるようにするためである。
【０１６０】
この装置は、周囲光が排除されるような方法で皮膚上に置かれることにより用いられる。この装置は、処理手段を動作状態とするボタンを押すことにより起動される。これにより、上記の通り読取りが行われ計算が実行される。
【０１６１】
オペレータはその後、真皮メラニンの存在に関する情報を、他の医療情報と共に黒色腫の診断のために使用できる。
【０１６２】
別の実施例においては、この更正領域３００８は必要ないこともある。
【０１６３】
別の実施例においては、検知器設計により、レンズ３００７を単純な開口に置き換え、若しくは省いてもよい。
【０１６４】
別の実施例においては、装置の更正寿命の終了を決定するためにタイマ及び／又はカウンタの組合せにより装置寿命を決定してもよい。
【０１６５】
図３１の装置は、手持ち式に設計してもよく、図１に示した実施例のように「ペン」の形態で設計してもよい。
【図８】
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【図９】
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【図２１】
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【図２８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004501712.tif 000083
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004501712.tif 000084
2004501712.tif 000085
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004501712.tif 000086
2004501712.tif 000087
【国際調査報告】
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