(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
非標的組織に対するあらゆる破壊的エネルギ送給を避けつつ臨床医が標的組織にエネルギを適正に送給できるようにする、エネルギ送給及びエネルギモニタリングシステムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1態様は組織表面の温度推定値を提供するシステムであり、複数個の表面エリアから放射された赤外光を受光するよう構成及び配備された第1光学アセンブリと、基端及び先端を有し第1光学アセンブリから赤外光を受光するようその先端が光学結合されたファイバと、ファイバの基端に光学結合されており複数個の表面エリアそれぞれの平均温度に相関する信号を生成するよう構成及び配備されたセンサと、を備える。
【0007】
本システムは、食道表面の表面温度推定値を提供するよう構成及び配備することができる。
【0008】
更に、本システムは、第1光学アセンブリ及びファイバを有するプローブを備える構成にすることができる。プローブの直径は15F(フレンチ;3F=1mm)以下、12F以下、9F以下又は6Fr(フレンチ;3Fr=1mm)以下にするとよい。実施形態によっては、プローブの直径が15F超とされることもある。
【0009】
第1光学アセンブリは、周囲管を有する構成にすることができる。その周囲管は、概ね赤外透過性の管を以て構成することができる。周囲管は、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ゲルマニウム及びそれらの組合せで構成される集合から選定された素材を含む構成とすることができる。
【0010】
第1光学アセンブリは、光ファイバ、レンズ、ミラー、フィルタ、プリズム、増幅器、屈折媒体、スプリッタ(分岐器)、偏向器、アパーチャ(絞り)及びそれらの組合せで構成される集合から選定された光学素子を有する構成にすることができる。
【0011】
第1光学アセンブリは、受光した赤外光を対象にある動作を実行するよう構成及び配備された光学素子を有する構成にすることができ、その動作は合焦、スプリット(分岐)、フィルタリング(濾波)、フィルタリング無しの伝送、増幅、屈折、反射、偏向及びそれらの組合せで構成される集合から選定することができる。
【0012】
第1光学アセンブリは、3cm以下、2cm以下、1cm以下又は0.5cmの堅固長を有する構成にすることができる。
【0013】
第1光学アセンブリは、平坦面、傾斜面及び凸面を有する光学素子を備える構成にすることができる。その傾斜面は約45°の角度を有する構成にすることができる。凸面はその半径が約4mmの凸面を呈する構成にすることができる。
【0014】
第1光学アセンブリは、組織から赤外光を受光しうるよう構成及び配備された第1面と、受光されたその赤外光をファイバの先端に差し向けるよう構成及び配備された第2面と、を有する光学素子を備える構成にすることができる。第2面は凸面を呈する構成にすることができる。実施形態によっては、8〜11μmの赤外波長向けに特化された反射防止被覆でそれらの面が処理されよう。第1光学アセンブリは、ある光学分離距離を以て第2面とファイバの先端とが隔てられた構成にすることができる。実施形態によっては、ファイバが約400μmのコアを有し、光学分離距離が約4.5mmの距離で、且つ第2面が約3mmの凸半径を有する構成とされよう。この実施形態では、第1光学アセンブリの焦点距離を約3.5mmとし、約0.4mmの面積を有する複数個の表面エリアから赤外光を受光しうるようシステムを構成及び配備することができる。実施形態によっては、ファイバが約400μmのコアを有し、光学分離距離が約4.2mmの距離で、且つ第2面が約4mmの凸半径を有する構成とされよう。この実施形態では、第1光学アセンブリの焦点距離を約7.5mmとし、約1.0mmの面積を有する複数個の表面エリアから赤外光を受光しうるようシステムを構成及び配備すると共に、約8mmの被写界深度に係る空間分解能限界をシステムに持たせることができる。
【0015】
第1光学アセンブリは、10mm以下又は5mm以下の焦点距離、例えば約3.2mm又は約3.5mmの焦点距離を有する構成にすることができる。第1光学アセンブリは、4mm〜10mmの焦点距離を有する構成にすることができる。
【0016】
本システムは、0.1mm〜15mmの被写界深度又は0.1mm〜1.0mmの被写界深度、例えば約0.5mmの被写界深度に係る空間分解能限界を有する構成にすることができる。本システムは、1.5mm〜10mmの被写界深度、例えば約7mmの被写界深度に係る空間分解能限界を有する構成にすることができる。
【0017】
第1光学アセンブリは、ファイバに対し幾何学的に同心になるよう構成及び配備されたフランジを備える構成にすることができる。
【0018】
上掲の複数個の表面エリアに、それぞれ0.1mm
2〜20mm
2の面積又は0.5mm
2〜1.5mm
2の面積、例えば約1mm
2の面積を有する複数個の組織表面が含まれるようにしてもよい。
【0019】
上掲の複数個の表面エリアに、それぞれ0.5mm〜1.5mmの等価直径を有する複数個の組織表面が含まれるようにしてもよい。
【0020】
上掲の複数個の表面エリアに、それぞれ0.5mm〜1.5mmの長さがある長軸を有する複数個の組織表面が、含まれるようにしてもよい。
【0021】
上掲の複数個の表面エリアに、それぞれ略円形又は略方形の幾何形状を有する複数個の組織表面が含まれるようにしてもよい。それら複数個の表面エリアに、略平坦な複数個の組織表面が含まれ又は複数個の山及び複数個の谷が含まれるようにしてもよい。それら複数個の表面エリアに、複数個の管状組織表面エリア例えば食道の一画が含まれるようにしてもよい。
【0022】
ファイバは、セレン化亜鉛、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、ハロゲン化銀、カルコゲニド、中空コアファイバ素材及びそれらの組合せで構成される集合から選定された素材を含む構成とすることができる。
【0023】
ファイバは、6μm〜15μmの波長又は8μm〜11μmの波長に対し略透過的な素材を含む構成とすることができる。
【0024】
ファイバでファイバ束を構成することができる。そのファイバ束を構成するファイバはコヒーレントファイバでも非コヒーレントファイバでもよい。
【0025】
ファイバは、少なくとも1個の反射防止被覆を有する構成にすることができる。例えば、ファイバ基端及びファイバ先端のうち少なくとも一方の上に、上記少なくとも1個の反射防止被覆を配置するとよい。上記少なくとも1個の反射防止被覆には、広帯域反射防止被覆例えば6μm〜15μm域又は8μm〜11μm域をカバーする被覆、狭帯域反射防止被覆例えば7.5μm〜8μm域又は8μm〜9μm域をカバーする被覆、単線反射防止被覆例えば赤外域に属する単一波長又は極狭域の波長を最適反射するよう設計された被覆、並びにその組合せ、で構成される集合から選定された被覆が含まれうる。
【0026】
ファイバは、更に、6μm〜100μmの直径又は200μm〜400μmの直径を有するコアを備える構成にすることができる。
【0027】
ファイバは、更に、コア及びそれを取り巻くクラッドを備える構成にすることができる。ファイバは、更に、コア及びそのコアを取り巻く気嚢を備える構成にすることができる。
【0028】
ファイバは、更に、自ファイバのうち少なくともファイバ基端・ファイバ先端間の部分を取り巻く抗ツイスト構造、例えばコイル、ブレイド(網組)及びそれらの組合せからなる集合から選定された構造を有する構成にすることができる。その抗ツイスト構造は、トルクシャフトを有する構成にすることができる。そのトルクシャフトは、互いに逆方向に巻回された複数層のワイヤ群を有する構成にすることができる。トルクシャフトは、4〜12本のワイヤを有する構成にすることができる。
【0029】
本システムは、ファイバの回動、ファイバの並進及びそれらの組合せからなる集合から選定された操作をそのファイバを対象に実行するよう構成及び配備することができる。ファイバは、並進運動を吸収しうるよう構成及び配備されたサービスループを有する構成にすることができる。
【0030】
更に、ファイバは、自ファイバの少なくとも一部分を取り巻くスリーブを有する構成にすることができ、そのスリーブは、ファイバの少なくとも一部分に対して非反応的となるよう構成及び配備された素材を含む構成にすることができる。例えば、ファイバがコアを備える構成にすること及びそのコアに対し非反応的となるようスリーブ素材を構成及び配備することができる。
【0031】
センサは赤外光検知器を有する構成とすることができる。そのセンサは、光導電体例えばテルル化カドミウム水銀製フォトディテクタ又はテルル化亜鉛水銀製フォトディテクタ、マイクロボロメータ、焦電検知器例えばタンタル酸リチウム製検知器又は硫酸トリクリシン(triclycine sulfate)製検知器、熱電対列並びにそれらの組合せからなる集合から選定されたセンサで以て構成されうる。
【0032】
センサは、200msec以下の応答時間又は1msec以下の応答時間を有する構成にすることができる。
【0033】
センサは、自センサの一部分又は複数部分を除熱しうるよう構成及び配備された除熱アセンブリを備える構成にすることができる。その除熱アセンブリは、液体窒素入りデュワ、熱電クーラ、スターリングサイクルクーラ及びそれらの組合せからなる集合から選定された除熱アセンブリを以て構成することができる。
【0034】
上掲の信号には電圧信号及び/又は電流信号が含まれうる。上掲の信号で表されるのは例えば受光した赤外光の変化である。
【0035】
本システムは、更に、シャフトを備えファイバがそのシャフトによって可摺動的に受け入れられる構成にすることができる。そのシャフトは、丸みのある先端部を有する構成にすることができる。そのシャフトは、ポリエチレン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエーテルブロックアミド及びそれらの組合せからなる集合から選定された素材を含む構成とすることができる。シャフトは、網組シャフトを有する構成にすることができる。シャフトは、
体管腔内へのオーバザワイヤ挿入向けに構成及び配備することができる。シャフトは、鼻孔への挿入向けに構成及び配備することができる。シャフトは、4インチ(1インチ=約2.54cm)以下の曲率半径、2インチ以下の曲率半径又は1インチ以下の曲率半径で以て人体内に挿入しうるよう構成及び配備することができる。
【0036】
本システムは、更に、ファイバを介し赤外光を受光しセンサの受光面上に光を差し向けるよう構成及び配備された第2光学アセンブリを、備える構成にすることができる。第2光学アセンブリは、センサに対する第2光学アセンブリの少なくとも二次元的な位置決めを行えるよう構成及び配備された、調整アセンブリを有する構成にすることができる。
【0037】
第2光学アセンブリは、光ファイバ、レンズ、ミラー、フィルタ、プリズム、増幅器、屈折媒体、スプリッタ、偏向器、アパーチャ及びそれらの組合せからなる集合から選定された光学素子を有する構成にすることができる。第2光学アセンブリは、受光した赤外光に対しある動作を実行するよう構成及び配備された光学素子を有する構成にすることができ、その動作は合焦、スプリット、フィルタリング、透過、フィルタリング無しの伝送、増幅、屈折、反射、偏向及びそれらの組合せからなる集合から選定することができる。
【0038】
本システムは、被除熱ハウジングを備え、第2光学アセンブリの少なくとも一部分をその被除熱ハウジング内例えばスターリング被除熱ハウジング内に保持しうる構成にすることができる。
【0039】
第2光学アセンブリは、反射防止面を有する部材を備える。
【0040】
第2光学アセンブリは、6μm〜15μmの波長又は8μm〜11μmの波長を有する光に対し概ね透過性の部材を有する構成にすることができる。
【0041】
第2光学アセンブリは、合焦レンズを有する構成にすることができる。その合焦レンズを、ギャップ例えばオペレータが調整できるギャップによりセンサの少なくとも一部分から分離させた構成にすることができる。
【0042】
第2光学アセンブリは、フィルタを有する構成にすることができる。そのフィルタは、8μm未満の波長を有する光に対し略不透過性及び/又は11μm超の波長を有する光に対し略不透過性とすることができる。
【0043】
第2光学アセンブリは、コールドアパーチャを有する構成にすることができる。
【0044】
第2光学アセンブリは、浸漬レンズを有する構成にすることができる。
【0045】
第2光学アセンブリは、ファイバから受光した赤外光でセンサの受光面をオーバフィル(過多充満)しうるよう構成及び配備することができる。例えば、センサをオーバフィルすることで、ファイバ基端以外の面に発しセンサの受光面に至る赤外光を少なくする動作、ファイバ基端に発し受光面に対し接近及び離隔のうち少なくとも一方に動く光により引き起こされるエラーを小さくする動作、並びにそれらの組合せ、からなる集合から選定された動作を実行するよう、第2光学アセンブリを構成及び配備することができる。第2光学アセンブリは、ファイバから受光した赤外光でセンサの受光面をアンダフィル(過少充満)しうるよう構成及び配備することができる。例えば、ファイバ基端に発しセンサの受光面で受光された光の量を
最大化すべくセンサをアンダフィルしうるよう、第2光学アセンブリを構成及び配備することができる。オーバフィル量
またはアンダフィル量のうち少なくとも一方をオペレータが調整しうるよう本システムを構成及び配備することもできる。
【0046】
第2光学アセンブリは、ファイバを介し受光した赤外光をセンサの受光面の幾何形状と整合するパターンで送給するよう構成及び配備することができる。ある種の実施形態では、センサの受光面が方形パターンを有するところ、ファイバを介し受光した赤外光が方形パターンでセンサの受光面へと送給されるよう本システムが構成及び配備されよう。ある種の実施形態では、センサの受光面が円形パターンを有するところ、ファイバを介し受光した赤外光が円形パターンでセンサの受光面へと送給されるよう本システムが構成及び配備されよう。ある種の実施形態では、センサの受光面が楕円形パターンを有するところ、ファイバから受光した赤外光が楕円形パターンでセンサの受光面へと送給されるよう本システムが構成及び配備されよう。ある種の実施形態では、センサの受光面が正方形パターンを有するところ、ファイバから受光した赤外光が正方形パターンでセンサの受光面へと送給されるよう本システムが構成及び配備されよう。
【0047】
本システムは、更に、回動アセンブリを備える構成にすることができる。その回動アセンブリは、ファイバ及び/又は第1光学アセンブリを回動させうるよう構成及び配備することができる。本システムは、更に、ファイバを並進させうるよう構成及び配備された並進アセンブリを備える構成にすることができる。本システムは、ファイバを同時的に回動及び並進させるよう構成及び配備することも、ファイバを順次的に回動及び並進させるよう構成及び配備することもできる。回動アセンブリは、360°回動を実行しうるよう構成及び配備することができる。回動アセンブリは、360°未満の往復回動例えば45°〜320°の往復回動、180°以下の往復運動又は90°以下の往復運動を実行しうるよう構成及び配備することができる。
【0048】
回動アセンブリは、回転エンコーダを有する構成にすることができる。
【0049】
回動アセンブリは、1000rpm〜15000rpmの速度又は4000rpm〜8000rpmの速度、例えば約7260rpmの速度でファイバを回動させうるよう構成及び配備することができる。
【0050】
回動アセンブリは、ファイバの少なくとも一部分例えばファイバ基端の位置をオペレータが調整しうるように構成及び配備された調整アセンブリを、有する構成にすることができる。その調整アセンブリは、少なくとも二次元な調整を実行しうるよう構成及び配備することができる。
【0051】
本システムは、更に、ファイバ及び/又はセンサを並進させうるよう構成及び配備された並進アセンブリを備える構成にすることができる。その並進アセンブリは、往復運動の態でファイバを並進させうるよう構成及び配備することができる。本システムは、更に、ファイバを回動させうるよう構成及び配備された回動アセンブリを備える構成にすることができる。並進アセンブリは、更に、その回動アセンブリを並進させうるよう構成及び配備することができる。本システムは、ファイバを同時的に回動及び並進させるよう構成及び配備することも、ファイバを順次的に回動及び並進させるよう構成及び配備することもできる。
【0052】
並進アセンブリは、5mm〜100mmの距離又は10mm〜40mmの距離、例えば約25mmの距離に亘りファイバを並進させうるよう構成及び配備することができる。
【0053】
並進アセンブリは、リニアエンコーダを有する構成にすることができる。並進アセンブリは、ヤンキーネジを有する構成にすることができる。
【0054】
並進アセンブリは、ファイバの略連続的な並進を実行しうるよう構成及び配備することができる。並進アセンブリは、ある遅延を以て互いに分離されている第1期間と第2期間とにファイバを並進させるよう構成及び配備することができる。
【0055】
本システムは、更に、ユーザインタフェースを備える構成にすることができる。そのユーザインタフェースは、複数個ある組織表面エリアそれぞれの平均温度のグラフィカル温度マップを表示しうるよう構成及び配備することができる。ユーザインタフェースは、色彩、色調、コントラスト及びそれらの組合せからなる集合から選定されたグラフィカルパラメタを変動させることで温度差を描出するよう、構成及び配備することができる。ユーザインタフェースは、温度とグラフィカルパラメタとの対応関係をオペレータが調整しうるよう構成及び配備することができる。
【0056】
ユーザインタフェースは、体組織の二次元的表現及び/又は体組織の三次元的表現の温度マップを表示しうるよう構成及び配備することができる。
【0057】
ユーザインタフェースは、温度情報の文字数字テーブルを表示しうるよう構成及び配備することができる。
【0058】
ユーザインタフェースは、複数個ある組織表面エリアそれぞれの平均温度の温度マップを表示し継続的に更新するよう構成及び配備することができる。ユーザインタフェースは、例えば、0.1sec〜30sec毎、0.2sec〜5sec毎又は0.5sec〜2sec毎、例えば約1sec毎に温度マップを更新するよう構成及び配備することができる。
【0059】
ユーザインタフェースは、更に、ユーザ用入力部材を有する構成にすることができる。そのユーザ用入力部材には、タッチスクリーン式モニタ、キーボード、マウス、ジョイスティック及びそれらの組合せからなる集合から選定された部材が含まれうる。
【0060】
ユーザインタフェースは、オペレータがセンサを校正しうるよう構成及び配備することができる。ユーザインタフェースは、回動パラメタ例えば回動移動距離及び/又は回動速度、並進パラメタ例えば並進移動距離及び/又は並進速度、走査パターン幾何並びにそれらの組合せからなる集合から選定されたモーションパラメタをオペレータが調整しうるように、構成及び配備することができる。
【0061】
ユーザインタフェースは、他の温度情報例えば複数個の組織表面に係る平均温度情報及びピーク温度情報のうち少なくとも一種類を表示しうるよう構成及び配備することができる。
【0062】
本システムは、更に、信号処理ユニットを備える構成にすることができる。この信号処理ユニットは、複数個の組織表面エリアに係る温度値のテーブルにセンサ信号を関連付けるよう構成及び配備することができる。本システムは、更に、ビデオモニタを備えていて、そのビデオモニタを駆動しうるよう構成及び配備されたビデオ信号を信号処理ユニットにより発生させうる構成にすることができる。信号処理ユニットに具有させるアルゴリズムは、例えば、一通り又は複数通りの値例えば温度値の平均化、一通り又は複数通りの温度値からのピーク値の探索、1個又は複数個の組織エリアでのピーク値の比較、組織温度の変化速度、組織温度の変化加速度、外れ値の判別並びにそれらの組合せ、からなる集合から選定された機能を実行しうるよう構成及び配備されたアルゴリズムとすることができる。加えて、そのアルゴリズムは、他の計測対象組織エリアに比べ平均温度が高い組織エリアを判別しうるよう構成及び配備することができる。
【0063】
本システムは、更に、少なくとも1個の帯を備えていて、当該少なくとも1個の帯に発する赤外光を第1光学アセンブリで集光しうる構成にすることができる。上記少なくとも1個の帯が基帯を含み、基寄り位置・先寄り位置間で並進させうるよう第1光学アセンブリが構成及び配備されていて、且つ基帯がその基寄り位置の近くに位置する構成にするとよい。上記少なくとも1個の帯が先帯を含み、基寄り位置・先寄り位置間で並進させうるよう第1光学アセンブリが構成及び配備されていて、且つ先帯がその先寄り位置の付近に位置する構成にしてもよい。上記少なくとも1個の帯が先帯及び基帯を含み、それら先帯・基帯間で並進させうるよう第1光学アセンブリが構成及び配備された構成にすることもできる。上記少なくとも1個の帯は、熱伝導素材、アルミニウム、チタン、金、銅、鋼及びそれらの組合せからなる集合から選定された素材を含む素材で構成することができる。上記少なくとも1個の帯は、第1光学素子が当該少なくとも1個の帯から赤外光を受光するとセンサによって所定の信号が生成されるように構成及び配備することができる。
【0064】
本システムは、更に、上記少なくとも1個の帯の温度を計測するよう構成及び配備された少なくとも1個の温度センサを備える構成にすることができる。上記少なくとも1個の温度センサには、熱電対、サーミスタ及びそれらの組合せからなる集合から選定されたセンサが含まれうる。本システムは、その温度計測値に基づきセンサを校正しうるように構成及び配備することができる。本システムは、その温度計測値に基づきセンサを複数回校正しうるように構成及び配備することができる。例えば、並進させうるよう光学アセンブリを構成及び配備し、光学アセンブリが並進するたびにセンサが校正されるよう本システムを構成及び配備することができる。
【0065】
上記少なくとも1個の帯が第1帯及び第2帯を含み、その第2帯の温度を計測しうるよう構成及び配備された第2温度センサを本システムが備える構成にすることができる。例えば、並進させうるよう光学アセンブリを構成及び配備し、光学アセンブリが並進するたびにセンサが2回校正されるよう本システムを構成及び配備することができる。
【0066】
上記少なくとも1個の帯は可視化マーカ、例えば放射線不透過性マーカ例えば放射線不透過性マーカ帯、超音波反射性マーカ、可視光マーカ、磁性マーカ及びそれらの組合せからなる集合から選定されたマーカを、有する構成にすることができる。
【0067】
本システムは、更に、位置決め部材を有する構成にすることができる。その位置決め部材は、組織表面からある距離の場所に第1光学アセンブリを位置決めしうるよう構成及び配備することができる。位置決め部材は、
体管腔内例えば食道内で第1光学アセンブリを心決めしうるよう構成及び配備することができる。
【0068】
他の態様は、組織表面の表面温度推定値を提供するシステムであり、複数個の表面エリアから放射された赤外光を受光しうるよう構成及び配備された第1光学アセンブリ、並びに基端及び先端を有し第1光学アセンブリから赤外光を受光しうるようその先端が光学結合されているファイバ、を有する長尺プローブと、そのファイバの基端に光学結合されており上記複数個の組織表面エリアそれぞれの平均温度に係る信号を生成するよう構成及び配備されたセンサと、を備える。
【0069】
他の態様は、組織表面の表面温度推定値を提供するシステムであり、基端及び先端を有し赤外光がその中を通りうるよう構成及び配備されたファイバと、そのファイバの先端に光学結合されており、少なくとも1個の組織表面エリアから放射された赤外光を受光しうるよう構成及び配備された光学アセンブリと、ファイバの基端に光学結合されており、上記少なくとも1個の組織表面エリアの平均温度に係る信号を当該少なくとも1個の組織表面エリアから放射された赤外光に基づき生成するよう構成及び配備されたセンサと、を備える。
【0070】
他の態様は、組織表面の表面温度推定値を提供する方法であり、本願記載のシステムを選択するステップと、そのシステムの少なくとも一部分を患者部位の組織表面に展開するステップと、その組織表面を構成する領域での表面温度推定値を求めるステップと、を有する。
【0071】
他の態様は、組織表面の温度推定値を提供するシステムであり、ベースと、基端及び先端を有し、その基端がベースに存し且つ長手軸沿いに延びており、しかも自プローブアセンブリの基端に存するハンドルとプローブコネクタとを有するプローブアセンブリと、組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有しプローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、ベースに存し、上記少なくとも1本のファイバをベースに対し上記長手軸周りで回動させること、並びに上記少なくとも1本のファイバをベースに対し且つ上記長手軸に沿い直線方向に並進させること、のうち少なくとも一方が可能なよう構成及び配備された運動ユニットと、ベースに結合されておりハンドルが
取り外し可能に結合される第1結合機構と、運動ユニットに存しプローブコネクタが
取り外し可能に結合される第2結合機構と、を備える。
【0072】
運動ユニットは、その内部にプローブコネクタが配置される中空シャフトを有するロータリモータ、特に上記少なくとも1本のファイバが上記長手軸周りで回動するようその中空シャフトが運動ユニットによって駆動されるロータリモータと、上記少なくとも1本のファイバ及びロータリモータを上記長手軸に沿い直線方向に並進させるリニアモータと、を備える構成にすることができる。
【0073】
上記ロータリモータアセンブリ及びリニアモータは、互いに独立に作動する構成にすることができる。
【0074】
運動ユニットが、その内部にプローブコネクタが配置される中空シャフトを有するロータリモータを有し、上記少なくとも1本のファイバが長手軸周りで回動するようその中空シャフトが、その運動ユニットによって駆動される構成にすることができる。
【0075】
プローブコネクタの基端に円錐状ノーズが備わり、上記少なくとも1本のファイバの基端がその円錐状ノーズに存し、且つロータリモータの中空シャフトの基端がプローブコネクタの円錐状ノーズと番う構成にすることができる。
【0076】
更に、ロータリモータに隣ずる光学素子を本システムが備え、その光学素子に対し上記少なくとも1本のファイバが上記長手軸に沿い整列するよう、円錐状ノーズが中空シャフト内に配置された構成にすることができる。
【0077】
自システムの動作中に上記少なくとも1本のファイバと光学素子との間の同心性が保たれるよう、プローブコネクタの円錐状ノーズがロータリモータの中空シャフトの円錐状空洞内に適合配置された構成にすることができる。
【0078】
所定角度をなす二通りの位置間でロータリモータが回動するとき、そのロータリモータと同じ所定角度にて且つロータリモータと同時に、上記少なくとも1本のファイバが回動する構成にすることができる。
【0079】
ロータリモータの中空シャフトに存するバネ付勢ロータリモータカプリング(結合子)が第2結合機構に備わり、そのバネ付勢ロータリモータカプリングが少なくとも1個の溝を有し、ロータリモータの中空シャフトにて上記少なくとも1個の溝と番わせうるよう構成及び配備された少なくとも1本の係合ピンがプローブコネクタに備わる構成にすることができる。
【0080】
更に本システムが自動結合機構を備え、その自動結合機構が、ハンドルが第1結合機構に存することを検知したことを以てプローブコネクタをロータリモータに結合させ、且つ、そのプローブコネクタに対峙させるべくロータリモータの連結インタフェースをプローブコネクタの方に追いやる構成にすることができる。
【0081】
求心力をもたらすべく中空シャフトに結合された複数個の平衡錘をロータリモータが有する構成にすることができる。プローブコネクタの基端に結合させるべくそれら平衡錘に第2結合機構が配置された構成にすることができる。
【0082】
第2結合機構がコレットを有し、そのコレットと対峙するカプリングをプローブコネクタが有する構成にすることができる。
【0083】
プローブコネクタが少なくとも1個のスロットを有し、プローブコネクタの少なくとも1個のスロットと整列する少なくとも1個の開口を中空シャフトが有し、それら整列している少なくとも1個のスロット及び開口内に配置されていてプローブコネクタが中空シャフトに対し軸方向に動くことを妨げるリンケージ装置を、本システムが備える構成にすることができる。
【0084】
本システムは、更に、中空シャフトに対するリンケージ装置の挿入及び除去を制御する制御装置を備える構成にすることができる。
【0085】
プローブコネクタを中空シャフトの端にぶつからせるため軸方向に力を加えるランプを、上記少なくとも1個のコネクタスロットが有する構成にすることができる。
【0086】
ロータリモータの中空シャフトがネジ山付領域を有し、ロータリモータのネジ山付領域と番うネジ山をプローブコネクタが有する構成にすることができる。
【0087】
更に、第1結合機構に存しその第1結合機構にハンドルが結合されたことを検知するセンサを本システムが備え、並進テーブルによりロータリモータをプローブコネクタを基準にして動かすとネジ山付きのプローブコネクタがロータリモータのネジ山付領域に結合される構成にすることができる。
【0088】
本システムは、更に、上記少なくとも1本のファイバを上記長手軸に沿い直線方向に並進させるリニアモータを備える構成にすることができる。
【0089】
運動ユニットは、更に、リニアモータにより長手軸に沿い上記直線方向へとベース沿いで動かされる並進テーブルを有する構成にすることができる。
【0090】
本システムは、更に、並進テーブルに結合されたロッキング機構と、ベースに結合されたアクチュエータと、を備え、そのアクチュエータにロッキング機構を係合させることで並進テーブルの直線運動を妨げうる構成にすることができる。
【0091】
本システムは、組織表面を有する体腔の表面温度推定値を提供するよう構成及び配備することができる。
【0092】
本システムは、更に、上記少なくとも1本のファイバから赤外エネルギを受け取り受け取った赤外エネルギを温度情報信号に変換するセンサを有するセンサアセンブリを、備える構成にすることができる。
【0093】
センサアセンブリは、自センサアセンブリを上記少なくとも1本のファイバの基端に対し整列させるべく位置決めプレート上に配置することができる。
【0094】
位置決めプレートには、上記少なくとも1本のファイバの基端に対しピッチ方向、ヨー方向、ロール方向、x方向、y方向及びz方向のうち少なくとも一方向に沿いセンサアセンブリを調整可能な位置決めプレートが含まれうる。
【0095】
センサアセンブリは、センサの一部分又は複数部分を除熱しうるよう構成及び配備された除熱アセンブリを有する構成にすることができる。
【0096】
本システムは、更に、センサアセンブリにより受け取られた赤外エネルギを処理し赤外エネルギ処理結果に係る温度データを含む出力を生成するコントローラを、備える構成にすることができる。
【0097】
ファイバアセンブリのうちプローブコネクタ・第1カプリングアセンブリ間の部分が上記少なくとも1本のファイバの並進中に上記長手軸に沿い上記直線方向に延びる構成にすることができる。
【0098】
上記少なくとも1本のファイバが第1カプリングアセンブリ・運動ユニット間に直に延びる構成にすることができる。
【0099】
ファイバアセンブリを、受動的で、組織表面から赤外エネルギを収集のみするよう構成及び配備されたアセンブリにすることができる。
【0100】
第1結合機構が、ベースに結合されているシースバルクヘッドを有し、そのシースバルクヘッドが、プローブアセンブリのハンドルを受け入れうるスロットを有する構成にすることができる。
【0101】
スロットに存するツイストロックカプリングをシースバルクヘッドが有し、スロットに存するツイストロックカプリングと番うことで長手軸周りでのハンドルの回動を妨げるバヨネット部分を、そのハンドルが有する構成にすることができる。
【0102】
ツイストロックカプリングがバネ装荷ピン作動要素を有し、ハンドルのバヨネット部分が少なくとも1個のローブを有し、上記少なくとも1個のローブをシースバルクヘッドユニットにてバネ装荷ピン作動要素が付勢する構成にすることができる。
【0103】
運動ユニットがヤンキーネジ及びロータリモータを有し、上記少なくとも1本のファイバ及びロータリモータを上記長手軸に沿い直線方向に並進させるヤンキーネジモータを、そのヤンキーネジが有する構成にすることができる。
【0104】
ヤンキーネジモータを動作させることでヤンキーネジを回動させる構成にすることができる。
【0105】
ヤンキーネジが双対面連続螺旋溝を有していて、ヤンキーネジモータによりそのヤンキーネジを回動させると上記少なくとも1本のファイバ及びロータリモータが直線方向に並進する構成にすることができる。
【0106】
ファイバアセンブリの並進速度及び回動速度を共にロータリモータによって駆動する構成にすることができる。
【0107】
運動ユニットのロータリモータが上記長手軸周りで上記少なくとも1本のファイバを回動させている間に、上記少なくとも1本のファイバが
体管腔組織表面から赤外エネルギを収集する構成にすることができる。
【0108】
運動ユニットが上記少なくとも1本のファイバを上記長手軸に沿い並進させている間、並びに運動ユニットが上記少なくとも1本のファイバを上記長手軸周りで回動させている間、のうち少なくとも一方にて、上記少なくとも1本のファイバが
体管腔組織表面から赤外エネルギを収集する構成にすることができる。
【0109】
本システムは、更に、上記少なくとも1本のファイバにより収集された赤外エネルギを処理し赤外エネルギ処理結果に係る温度データを含む出力を生成するコントローラを、備える構成にすることができる。
【0110】
その出力が、二次元(2D)グラフィカル温度マップ、一次元(1D)グラフィカル温度マップ、温度値、警報及び温度変化速度のうち少なくとも1個を含む構成にすることができる。
【0111】
プローブアセンブリは、更に、ハンドルに結合されたシース(鞘)を有し、そのシース内にファイバの先端が位置し、そのシースに対しファイバの先端が並進及び回動のうち少なくとも一方を為す構成にすることができる。
【0112】
本システムは、更に、シースの先端に位置する少なくとも1個のマーカ帯を備える構成にすることができる。ファイバアセンブリの先端を、上記少なくとも1個のマーカ帯に対し並進させうるよう構成及び配備することができる。
【0113】
シースが、マーカ帯の先寄り側に存するIR不透明領域と、マーカ帯の基寄り側に存するIR透過領域と、を有する構成にすることができる。
【0114】
上記少なくとも1個のマーカ帯が先帯及び基帯を含むようにすること、またその先帯・基帯間で並進させうるよう第1ファイバアセンブリを構成及び配備することができる。
【0115】
それら先帯・基帯間での往復運動の態でファイバを並進させるよう並進アセンブリを構成及び配備し、そのファイバにより先帯・基帯間領域からの赤外エネルギが受け取られるようにすることができる。
【0116】
上記少なくとも1本のファイバの先端が上記少なくとも1個のマーカ帯から赤外光を受光したとき、センサが上記少なくとも1本のファイバの基端に通じ所定信号が生成されるよう、上記少なくとも1個のマーカ帯を構成及び配備することができる。
【0117】
上記少なくとも1個のマーカ帯をC字状とし、そのC字状マーカ帯が2個の端を有し、それら2個の端の間にギャップがある構成にすることができる。
【0118】
そのギャップにより上記少なくとも1本のファイバの回動位置を識別できる。
【0119】
組織とマーカ帯の素材との間の放射率差がためそのマーカ帯の残りとは別様で可弁別な信号が、そのギャップにより生成される構成にすることができる。
【0120】
本システムは、更に、上記少なくとも1本のファイバにて受け取られた赤外エネルギを複数個の温度計測値に変換するプロセッサを備える構成にすることができる。
【0121】
本システムは、更に、そのプロセッサから温度計測値を受信し組織表面に対応するグラフィカル温度マップを表示する表示型のユーザインタフェースを備える構成にすることができる。
【0122】
ユーザインタフェースは、組織表面の一次元的表現、二次元的表現及び三次元的表現のうち少なくとも一つの温度マップを表示しうるよう構成及び配備することができる。
【0123】
ユーザインタフェースは、組織表面の四次元的表現の温度マップを表示しうるよう構成及び配備することができる。
【0124】
ユーザインタフェースは、他の温度情報を表示しうるよう構成及び配備することができる。
【0125】
上記他の温度情報には、ピーク温度情報、温度変化速度情報、並びに複数個の組織表面に係る平均温度情報のうち少なくとも一種類が含まれうる。
【0126】
他の態様は、長手軸に沿い延びる可回動中空シャフトを有するロータリモータと、上記長手軸に沿い中空シャフト内を延びる光学装置と、その光学装置に通ずる静止ファイバアセンブリと、上記長手軸に沿い中空シャフトに結合されている実装スリーブと、実装スリーブ内に存し、受け取られた赤外エネルギが上掲の光学装置の先端へと出力されるようその光学装置の先端に直通している光学素子と、を備え、そのロータリモータが、上記長手軸に沿いファイバアセンブリに対して中空シャフトを回動させ、その中空シャフトが、静止ファイバアセンブリに対し上記長手軸周りで実装スリーブを回動させるプローブアセンブリである。
【0127】
本プローブアセンブリは、更に、ロータリモータ及び実装スリーブ周りにプローブシースを備え、そのプローブシースが赤外透過面を有し、上掲の光学素子がその赤外透過面を介し組織表面から赤外エネルギを受け取りうる構成にすることができる。
【0128】
上掲の光学装置をファイバアセンブリの一部分とし、ロータリモータがそのファイバアセンブリ周りで中空シャフトを回動させる構成にすることができる。
【0129】
本プローブアセンブリは、更に、静止ファイバアセンブリの少なくとも一部分を巡るスリップリングを備え、そのスリップリングが静止ファイバアセンブリ・中空シャフト間に位置する構成にすることができる。
【0130】
スリップリングは、上掲の光学素子、ファイバアセンブリ並びにそのファイバアセンブリの基端に隣ずる静止光学素子、の組合せを整列させうるよう、中空シャフトのうち、ロータリモータの基端に存する露出領域に結合する構成にすることができる。
【0131】
本プローブアセンブリは、更に、ロータリモータから延びる中空シャフトの露出領域を取り巻くロータリモータ・実装スリーブ間分離要素を備える構成にすることができる。
【0132】
その分離要素を、潤滑素材、ベアリング又はラニングギャップを有する構成にすることができる。
【0133】
上掲の光学装置は、ファイバアセンブリ・上記光学素子間インデクスマッチド光学素子を有し、その光学素子がそのインデクスマッチド光学素子に沿いファイバアセンブリへと赤外エネルギを差し向ける構成にすることができる。
【0134】
本プローブアセンブリは、更に、ロータリモータに電力を供給するための電気コネクタを備える構成にすることができる。
【0135】
他の態様は、組織表面の温度推定値を提供する温度マッピングシステムであり、プローブアセンブリと、組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有しプローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、受け取られた赤外エネルギを温度情報信号に変換するプロセッサと、プローブアセンブリの基端に結合されており、上記少なくとも1本のファイバを長手軸周りで回動させること並びにファイバアセンブリを上記温度信号に従い変化する速度で上記長手軸に沿い並進させること、のうち少なくとも一方が可能なように構成及び配備された運動ユニットと、を備える。
【0136】
プロセッサは、運動ユニットによるファイバアセンブリの回動の速度及び並進の速度に依存する量の温度データを処理しうる構成にすることができる。
【0137】
運動ユニットは、組織表面に存する注目エリアが識別されたときファイバアセンブリの回動速度を上昇させる構成にすることができる。
【0138】
運動ユニットは、ファイバアセンブリの並進速度を低下させ注目エリアまでの並進距離を減らす構成にすることができる。
【0139】
運動ユニットは、更に、ファイバアセンブリの回動速度を上昇させる構成にすることができる。
【0140】
運動ユニットは、比例的に、ファイバアセンブリの並進速度を上昇させ且つ注目エリア若しくはその近傍におけるファイバアセンブリの回動速度を上昇させる構成にすることができる。
【0141】
他の態様は、組織表面の温度推定値を提供するシステムであり、温度情報を受信し表示するモニタリングユニットと、プローブアセンブリと、組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有しプローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、患者インタフェースユニットと、上記少なくとも1本のファイバにて受け取られた赤外エネルギを複数個の温度計測値に変換するプロセッサと、を備え、その患者インタフェースユニットが、ベースと、ベースに存し、上記少なくとも1本のファイバをそのベースに対し長手軸周りで回動させること並びに上記少なくとも1本のファイバをそのベースに対し上記長手軸に沿い直線方向に並進させること、のうち少なくとも一方が可能なように構成及び配備された運動ユニットと、ベースに結合された第1結合機構と、運動ユニットに存する第2結合機構と、を有し、第1及び第2結合機構の各々にプローブアセンブリが
取り外し可能に結合されたシステムである。
【0142】
患者インタフェースユニットは、並進テーブル上でロータリモータと共存するセンサアセンブリを有する構成にすることができる。
【0143】
他の態様は、温度計測プローブを制御する方法であり、プローブシースの先端にあり長手方向に沿い互いに分離されている第1長手方向位置及び第2長手方向位置を画定することでそれらの間にある第1注目領域を定めるステップと、第1注目領域内でプローブシースの付近にある組織からのデータをそのプローブシース内に延びるファイバにて収集するステップと、収集されたデータに応じ第1注目領域内で第2注目領域を画定するステップと、第2注目領域内でデータを収集しているときのそれが、第1注目領域内だが第2注目領域外にあるデータを収集しているときに比べ異なることとなるよう、収集領域におけるファイバの移動速度を制御するステップと、を有する。
【0144】
他の態様は、医療手順を実行するシステムであり、ベースと、基端及び先端を有し、その基端がベースに存し且つ長手軸沿いに延びており、しかも自プローブアセンブリの基端に存するハンドルとプローブコネクタとを有するプローブアセンブリと、組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有しプローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、ベースに存し、上記少なくとも1本のファイバをベースに対し上記長手軸周りで回動させること、並びに上記少なくとも1本のファイバをベースに対し且つ上記長手軸に沿い直線方向に並進させること、のうち少なくとも一方が可能なよう構成及び配備された運動ユニットと、ベースに結合されておりハンドルが加除結合される第1結合機構と、運動ユニットに存しプローブコネクタが加除結合される第2結合機構と、を備える。
【0145】
他の態様は、本願で参照した手術具を用い医療手順を実行する方法である。
【0146】
添付図面は本明細書の一部をなし且つ本明細書と一体なものであり、本発明概念の諸実施形態を描出すると同時に、明細書との協働で本発明概念の諸原理を説明する役目を果たしている。図面は以下の通りである。
【発明を実施するための形態】
【0148】
以下、添付図面にその例が描かれている本発明概念の諸実施形態に関し詳細に説明する。同一又は類似の部分を参照するに当たっては、可能な限り、全図を通じ同一の参照符号を使用する。
【0149】
本願での用語法は具体的な諸実施形態を記述するためのものであり、本発明概念の限定を意図してはいない。本願では、文脈上そうでないことが明白でない限り、複数形をも包含する意図で単数形「ある」「1個の」及び「その」が使用されている。
【0150】
これもまた追々ご理解頂けるように、本願では、語「備える」(及びその類型例えば「備わる」及び「具備する」)、「有する」(及びその類型例えば「持つ」及び「具有する」)、「含む」(及びその類型例えば「包含する」及び「包括する」)或いは「伴う」(及びその類型例えば「呈する」及び「併有する」)を、言及している特徴、事物、ステップ、動作、要素及び/又は部材の存在を指し示すが他の1個又は複数個の特徴、事物、ステップ、動作、要素、部材及び/又はその集合の存在又は付加を排除しない趣旨で使用している。
【0151】
追々ご理解頂けるように、本願では語「第1」「第2」「第3」等々が種々の限定、要素、部材、領域、層及び/又は区画を記述すべく使用されることがあるが、それらの限定、要素、部材、領域、層及び/又は区画がこれらの語により限定されるべきではない。これらの語は、個々の限定、要素、部材、領域、層又は区画を他の限定、要素、部材、領域、層又は区画から区別する目的でのみ使用されている。従って、以下の説明にある「第1」の限定、要素、部材、領域、層又は区画を「第2」の限定、要素、部材、領域、層又は区画と呼び変えたとしても、本願による教示から逸脱することはない。
【0152】
これもまた追々ご理解頂けるように、ある要素が他の要素に「接触している」「装着されている」「連結されている」又は「結合している」と述べられている場合、前者が後者に対し直に接触若しくは重畳し又は連結若しくは結合されている可能性もあれば、介在要素が存在している可能性もある。対するに、ある要素が他の要素に対し「直に接触している」「直に装着している」「直に連結されている」又は「直に結合している」と述べられている場合、介在要素は存在しない。要素間関係を記述するのに使用される他の語についても同じ要領で解釈されるべきである(例.「挟まれている」対「直に挟まれている」、「隣にある」対「すぐ隣にある」等々)。
【0153】
空間関連語例えば「下方」「下」「より下」「上方」「より上方」又はそれに類する語を用い、他の(諸)要素及び/又は(諸)特徴に対するある要素及び/又は特徴の関係、例えば図示のそれを記述することができる。ご理解頂けるように、これらの空間関連語は、使用及び/又は動作時の装置の向きとして、図示の向きに加えそれとは異なる向きも包含されることを意図している。例えば、図中の装置をひっくり返したとしたら、他の要素又は特徴の「下方」及び/又は「下」にあると記述されていた要素が当該他の要素又は特徴の「上方」を向くこととなろう。装置は他のどのような向きにする(例.90°その他の角度に亘り回動させる)こともでき、本願で使用されている空間間連記述子は然るべく解釈される。
【0154】
本願で使用されている語「及び/又は」は、言及している2個の特徴又は部材が他と共にあること又はそうでないことそれぞれの特定的開示として解釈されるべきである。例えば「A及び/又はB」は、ちょうどそれぞれが本願中で個別的に説明されているかのように、(i)A、(ii)B、並びに(iii)A及びB、のそれぞれの特定的開示として解釈されるべきである。
【0155】
ご理解頂けるように、本発明の特徴のうち幾つかは明瞭化のため別実施形態の文脈で記述されているけれども、それらを組み合わせて単一実施形態の態で提供することもできる。逆に、本発明の諸特徴が簡略化のため単一実施形態の文脈で記述されているけれども、それらを個別的に又は任意且つ好適なサブコンビネーションで提供することもできる。
【0156】
例えば、追々ご理解頂けるように、(独立形式か従属形式かを問わず)任意の請求項で説明されているあらゆる特徴を任意且つ所与の要領で組み合わせることができる。
【0157】
本願で提供されるのは、複数個の部位に係る温度マップ、例えば患者の組織の二次元的又は三次元的な表面に係る温度マップを提供する温度計測システムである。本システムは1個又は複数個のセンサ、例えば赤外(IR)光検知器その他の赤外センサを備える構成にすることができる。実施形態によっては、本システムがサーミスタ又は熱電対型センサを備えることもある。本システムは再利用可能な部分及び1個又は複数個の使い捨て部分を備える構成にすることができる。本システムはプローブ、例えば食道、気道、結腸等の
体管腔内に挿入できるよう構成及び配備されたプローブを備える構成にすることができる。プローブは長尺部材例えばシャフトを備える構成にすることができ、本システムは、その長尺部材の側方に位置し及び/又はその長尺部材の先端より前方にある複数個の組織部位での温度を計測しうるよう構成及び配備することができる。本システム又はプローブは本願出願人による係属中の国際特許出願第PCT/US2011/061802号、即ち「アブレーション及び温度計測装置」(Ablation and Temperature Measurement Devices)と題しこの参照を以てその全内容が繰り入れられるところの2011年11月22日付の出願に記載の如く、構成及び配備することができる。
【0158】
まず、
図1に、本発明概念に係り温度計測プローブを有する温度マッピングシステムを模式的に示す。システム10はプローブ100、センサアセンブリ500、信号処理ユニット(SPU)400及びユーザインタフェース300を備えている。プローブ100は、長尺フィラメントたるファイバアセンブリ200を可摺動的に受け入れるシャフト110を有している。ファイバアセンブリ200は、シャフト110の先寄り部分の中心軸から見て径方向外側に位置する1個又は複数個の表面部位(例.1個又は複数個の組織表面部位)に発する光のうち少なくとも赤外光を集光しうるよう構成及び配備されている。集光された赤外光は、ファイバアセンブリ200内を通り基寄り方向に伝搬しセンサアセンブリ500によって受光される。センサアセンブリ500は受光した赤外光を一通り又は複数通りの情報信号に変換してSPU400へと送信する。システム10は運動変換アセンブリ600を有しており、ファイバアセンブリ200を並進及び/又は回動させうるようそのアセンブリ600が構成されているので、例えば、一群の組織部位(例.組織の連続面又は不連続面)から赤外光を集光することができる。SPU400は、センサアセンブリ500から上記一通り又は複数通りの情報信号を受信し、一群の組織部位に関連付けうる一群の温度計測値に変換することで、例えば、二次元的及び/又は三次元的な組織表面の上に現存する温度に関する情報(例.平均温度)を提供する。
【0159】
シャフト110は基端111及び先端112を有している。先端112には図示の如く構成された丸みのある先端部が備わっているので、患者の
体管腔内へのプローブ100の非侵襲的挿入が可能である。シャフト110は、ポリエチレン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエーテルブロックアミド及びそれらの組合せからなる集合から選定された素材で以て構成するとよい。シャフト110は網組シャフトで構成すること及び/又は1個又は複数個の網組部分を有する構成にすることができ、その網を然るべく構成及び配備することで、高いカラム強度をもたらすこと及び/又はシャフト110の基端111若しくはその近傍に加わるトルクへの応答性を高めることができる。プローブ100はガイドワイヤ越しに挿入しうるよう構成することができ、図示しないが典型的には、本件技術分野に習熟した者(いわゆる当業者)にとり既知のガイドワイヤルーメン又は先寄りガイドワイヤサイドカーを有する構成にすることができる。シャフト110の先寄り部分には略赤外透明管(即ち赤外透過管)たる窓115が備わっており、この窓115を構成する管状区画は、赤外光に対し透明又は略透明な部分を少なくとも1個有する構成にすることができる。窓115は、ポリエチレン例えば高密度ポリエチレン(HDPE)又は低密度ポリエチレン(LDPE)、ゲルマニウム又はそれに類する赤外透明素材、並びにそれらの組合せ、からなる集合から選定された素材で以て構成するとよい。シャフト110がブレイド(網組)その他の補強構造を有する実施形態にて、窓115又はその一部分にそうした補強構造がない構成にすることもできる。
【0160】
シャフト110は、その長手方向に沿いリジッド(堅固)な構成にも、フレキシブル(可撓)な構成にも、或いはリジッド区画,フレキシブル区画を併有する構成にもすることができる。ファイバアセンブリ200は、その長手方向に沿いリジッドな構成にも、フレキシブルな構成にも、或いはリジッド区画,フレキシブル区画を併有する構成にもすることができる。シャフト110及びファイバアセンブリ200は、直線又は曲線幾何形状の態で配置しうるよう構成すること、例えばその半径が4インチ(1インチ=約2.54cm)以下、2インチ以下又は1インチ以下のベンド(湾曲部)を1個又は複数個有する曲線幾何形状の態で配置しうるよう構成することができ、そうした構成では例えば気道を介した食道内への挿入を行える。ある種の実施形態では、シャフト110及びファイバアセンブリ200の長手方向沿いの一部分又は複数部分に、
体管腔その他の身体部位内へのプローブ100の挿入に十分な可撓性を持たせることで、例えば口又は鼻孔を介した食道内への挿入、口又は鼻孔を介した気道内への挿入、肛門を介した下部胃腸管内への挿入及び/又は尿道内への挿入を行えるようにする。シャフト110はその外径が15Fr(フレンチ;3Fr=1mm)未満、例えばその直径が12Fr未満、9Fr未満又は6Frのシャフトにするとよい。
【0161】
ファイバアセンブリ200には、基端211及び先端212を有するファイバ210が組み込まれている。基端211側にはコネクタ204が配置されており、ファイバアセンブリ200をセンサアセンブリ500に機械連結及び光学結合させうるように構成されている。ある種の実施形態では、コネクタ204が、センサアセンブリ500を構成する1個又は複数個の部材に対するファイバ210の精密な位置決めを可能にすべく構成及び配備されたリニア可調テーブル又は二次元可調(X−Y)テーブルを備える。ある種の実施形態では、一次元又は二次元位置決めを実行できるのが製造業者のみとされうる。ファイバ210は、1個又は複数個の赤外波長域に対し高度に透明な一種類又は複数種類の素材で以て構成することができ、例えばセレン化亜鉛、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、ハロゲン化銀、カルコゲニド、中空コアファイバ素材及びそれらの組合せからなる集合から選定された素材で1本又は複数本のファイバを構成することができる。ファイバ210は、6μm〜15μm又は8μm〜11μmの波長を有する赤外光に対し高度に透明になるよう構成することができる。ある種の実施形態では、ファイバ210が複数本のファイバを備え、例えば複数本のファイバでコヒーレント又は非コヒーレント束が構成される。
【0162】
ある種の実施形態では、ファイバ210の基端211及び/又は先端212の表面に、被覆例えば反射防止(AR)被覆が備わる。システム10が、赤外光を受光する光学面及び/又は赤外光を放射する光学面を有する部材を1個又は複数個備えていてもよい。ここでいう光学面は1個又は複数個の反射防止被覆を備えるもの、例えば広帯域反射防止被覆例えば6μm〜15μm域又は8μm〜11μm域をカバーする被覆、狭帯域反射防止被覆例えば7.5μm〜8μm域又は8μm〜9μm域をカバーする被覆、単線反射防止被覆例えば赤外域内の単一波長又は極狭波長域を最適に反射しうるよう設計された被覆及びそれらの組合せからなる集合から選定された被覆を備えるものとされうる。反射防止被覆を具備させることで、個々の面でのフレネル損失を減らして面当たり最高30%ほど透過性を高めることができる。反射防止被覆は、狭い範囲の入射角を許容するよう構成及び配備しても広い範囲の入射角を許容するよう構成及び配備してもよい。
【0163】
ある種の実施形態では、ファイバアセンブリ200がクラッド、例えば
図2Aを参照して後述するそれを備える。クラッドを組み込むことで、ファイバアセンブリ200の先端から基端へと伝搬していく赤外光の全内部反射を発生させ及び/又は維持することができる。これに代え又は加え、ファイバアセンブリ200がコイル、ブレイドその他、光ファイバ210を取り巻く抗ツイスト構造を備え、ファイバアセンブリ200の捻れ応答がその抗ツイスト構造により改善されるようにしてもよい。ある種の実施形態では、ファイバアセンブリ200が、コイル、ブレイドその他のトルク応答向上用周囲要素(例.トルクシャフト)、例えば
図2Aを参照して後述するそれを備える。
【0164】
システム10は、ファイバ210の先端212に取り付けうる集光器220を備えた光学アセンブリ250を有している。集光器220は、1個又は複数個の光学部品例えば集光された赤外光を対象にある動作を実行するのに使用される1個又は複数個の光学部品を有する構成にすることができ、またその動作として例えば合焦、スプリット(分岐)、フィルタリング(濾波)、フィルタリング無しの伝送(例.透過)、増幅、屈折、反射、偏向及びそれらの組合せからなる集合から選定された動作が実行される構成にすることができる。集光器220は1個又は複数個の光学部品、例えば光ファイバ、レンズ、ミラー、フィルタ、プリズム、増幅器、屈折媒体、スプリッタ、偏向器、アパーチャ(絞り)、光周波数逓倍器及びそれらの組合せからなる集合から選定された部品を有する構成にすることができる。集光器220は、ハウジングその他の機械的、電気的及び/又は光学的部品、例えば
図2Aの集光器220を参照して後述するそれを有する構成にすることができる。集光器220がある有限な堅固長、例えば3cm未満、2cm未満、1cm未満又は0.5cm未満の堅固長を有し、例えば後述の曲線光路内伝送が可能な構成としてもよい。
【0165】
ファイバアセンブリ200の先寄り部分付近にある個別の組織部位から放射された赤外光は、次いで窓115を通り抜け、集光器220により集光される。集光器220がファイバ210の先端212に光学結合されているので、集光された光はファイバ210内を通り基寄り方向に伝搬していく。基端211がセンサアセンブリ500に光学結合されているので、集光された光はセンサアセンブリ500により受光される。この既集光光に基づきセンサアセンブリ500が信号を生成し、SPU400によりその信号が当該個別組織部位即ち“収集部位”に係る平均温度推定値即ち“温度計測値”に関連付けられる。この温度計測値は収集部位、即ちその全面上に様々な温度が存しうる部位の全面に亘る平均温度を表している。言い換えれば、個々の収集部位から集光された赤外光がファイバ210内を基寄り方向に伝搬し、その収集部位全体の平均温度に係る単一且つ不可分な信号となる。この温度計測値には、誤差が、システム10の光路沿いでの不明な及び/又は未知の赤外信号損失、システム10の光路沿いでの不明な及び/又は未知の赤外信号利得(例.赤外光の外来入射)、センサアセンブリ500の不正確性又はスプリアス信号、電気信号雑音及びそれらの組合せからなる集合から選定された要因により生じうる。
【0166】
ある種の実施形態では、集光器220が、約0.5mm
2〜1.5mm
2の面積例えば約1.0mm
2の面積を有する収集部位(例.組織表面エリア)から集光しうるよう構成及び配備される。ある種の実施形態では、集光器220が、0.5mm〜1.5mmの等価直径を有する略円形エリアから集光しうるよう構成及び配備される。ある種の実施形態では、集光器220が、0.5〜1.5mmの長軸を有する楕円形又は方形エリアから集光しうるよう構成及び配備される。収集部位は広範囲なサイズ及び幾何形状を採りうるので、その面積は例えば0.1mm
2〜20mm
2の部位になりうる。収集部位は様々な形状、例えば楕円形例えば円形又は卵形、方形例えば正方形、多角形例えば台形及びそれらの組合せからなる集合から選定された形状になりうる。収集部位からの集光効率は収集先のエリア毎に異なりうるので、例えば収集部位中央部からの集光効率が収集部位周辺部からの集光効率より高くなり、収集部位中央部のそれに向かい温度計測値の重み付けが生じることがある。複数個の表面エリアから集光できるようシステム10を構成及び配備すること、例えば本願で詳示の如く集光器220を回動及び/又は旋回させることでそうすることができる。
【0167】
1個及び/又は一群の収集部位が略平坦な組織で構成されていること(例.内在する組織表面のうち集光器220に対し直交する面が集光器220までほぼ一定な距離を有していること)もあれば、波打ちがあり或いは山及び/又は谷を有する組織で構成されていることもある。システム10を、温度計測誤差が小さくなるよう、計測対象組織表面のトポグラフィにマッチする焦点を有する光学系で構成してもよい。システム10の非限定的な例のうち、プローブ100からの距離が略一定な組織に適する例については、
図3を参照して説明する。システム10の非限定的な例のうち、プローブ100からの距離が変動するか未知な組織に適する例については、
図4を参照して説明する。
【0168】
上述の通り、ある種の実施形態では、ファイバアセンブリ200及び集光器220が、例えばそれぞれ並進アセンブリ610及び/又は回動アセンブリ660により並進及び/又は及び回動されうるように構成される。並進アセンブリ610はファイバアセンブリ200のある軸沿い区画と可動作的に係合し、ファイバアセンブリ200をシャフト110内で前後動させる軸力を印加する。並進アセンブリ610は、5mm〜100mm例えば10mm〜40mmの往復運動、例えば各方向に約25mmの往復並進を引き起こしうるように構成することができる。ある種の実施形態では、心アブレーション手順中に十分な長さの食道から温度情報を収集しうるよう往復運動の規模が構成及び配備される。ファイバアセンブリ200は、少なくとも1個のフレキシブル部分を有するサービスループ203、即ち回動アセンブリ660及び/又はセンサアセンブリ500に不要な力が加わりそこから分離等してしまうことなしに並進運動を吸収しうる(例.ファイバアセンブリ200の並進運動を吸収しうる)ループを、伴う構成にすることができる。ある種の実施形態では、並進アセンブリ610が、ファイバアセンブリ200の直線位置に係る信号を生成するよう構成及び配備された1個又は複数個のリニアエンコーダその他の位置センサを備える。ある種の実施形態では、並進アセンブリ610が、
図6を参照して後述する如くに構成及び配備される。
【0169】
回動アセンブリ660はファイバアセンブリ200の別の軸沿い区画に可動作的に係合しており、回動力を加えることでファイバアセンブリ200及び集光器220の回動、例えば連続360°回動又は部分周沿い回動(例.45°〜320°往復回動)を引き起こす。他種の実施形態では、回動アセンブリ660を集光器220より先寄りに配し、図示しないが典型的には、先寄り位置に備わり先端212付近に位置しているロータリモータを集光器220に可動作的に係合させることで、ファイバ210の回動無しで集光器220の少なくとも一部分を回動させうるようにする。
【0170】
ある種の実施形態では、回動アセンブリ660が、1個又は複数個のロータリエンコーダその他の位置センサ、特に集光器220及び/又はファイバアセンブリ200の回動位置に係る信号を生成するよう構成及び配備されたセンサを備える。ある種の実施形態では、回動アセンブリ660が、
図5Aを参照して後述する如くに構成及び配備される。
【0171】
ある種の実施形態では、回動アセンブリ660及び/又はセンサアセンブリ500が、回動アセンブリ660及び/又はセンサアセンブリ500がファイバアセンブリ200と共に並進するよう、並進アセンブリ610上に配置される等して並進アセンブリ610に結合される。この種の実施形態では、サービスループ203を廃止できるので、ファイバアセンブリ200の長さを抑えること、及び/又は、サービスループ203が撓んでいるときに生じる各種の信号損失を減らし若しくはなくすことができる。
【0172】
ある種の実施形態では、並進及び回動が同時に実行されるため、集光器220で集光された赤外光が、螺旋パターンをなす収集部位から集光された光を表すものとなる。他種の実施形態では、回動(例.集光器220の360°回動)に並進(例.集光器220の前進又は後退)が続く回動ー並進が反復されるため、集光された赤外光により、複数個の二次元的で平行な円で構成された幾何形状を呈する一群の収集部位が表されることとなる。
【0173】
SPU400は、センサアセンブリ500によって生成される情報を用い、収集部位での温度計測値のテーブル、即ち上述の如くその収集部位に係る推定平均温度を表すそれのテーブルを生成する。SPU400により生成されたテーブルは、それら複数個の収集部位の幾何形状に関連付ける温度マップの形態で(例.ユーザインタフェース300により)提示することができる。ある種の実施形態では、それら複数個の収集部位で構成される管状組織の一画例えば食道の一画についての温度マップが、“展開された”管腔壁その他の体組織の二次元的表現となる。他種の実施形態では、管腔壁その他の体組織の三次元的表現が提示されよう。こうしたテーブルその他の表現は定期的に更新すること、例えば集光器220を連続的又は半連続的に回動させながら何回か往復並進させる間に集まったデータを利用し更新することができる。
【0174】
ある種の実施形態では、約25mmに亘る前方又は後方並進1回が0.1sec〜30secの期間、例えば0.2sec〜5.0secの期間、なかでも0.5sec〜2.0secの期間、その一例たる約1.0secの期間に亘り実行される。その前方又は後方並進の間、集光器220は、例えば1000rpm〜15000rpm又は4000rpm〜8000rpm例えば約7260rpmの回動速度で回動されよう。ある種の実施形態では、前方,後方並進と後方,前方並進との間にある分離期間が挟まる。他種の実施形態では、前方,後方並進がそれぞれ先行する後方,前方並進の終了のほぼ直後に開始される。
【0175】
センサアセンブリ500は、ファイバアセンブリ200から受光した赤外光に基づき信号を生成するよう構成された1個又は複数個のセンサを有している。上述の通り、受光されたその赤外光を以て、集光器220の並進及び/又は回動により画定された如くに、一群の収集部位から集光された赤外光の伝搬を表すことができる。SPU400は、センサアセンブリ500により生成された信号を一群の収集部位に係る温度値のテーブルに関連付けるよう構成することができる。センサアセンブリ500にはある有限の応答時間(例.1個又は複数個の電気的構成部材での出力信号利用可能化までの遅延)、即ち受光した赤外光に基づきセンサアセンブリ500により生成された信号を利用できない(例.その信号が正確でない)期間が生じうる。こうした実施形態では、センサアセンブリ500を離散標本化できるようSPU400を構成することで、あらゆる信号利用可能化遅延を吸収するようにするとよい。
【0176】
センサアセンブリ500はIR検知器510を有する構成、例えば光導電体例えばテルル化カドミウム水銀製フォトディテクタ又はテルル化亜鉛水銀製フォトディテクタ、マイクロボロメータ、焦電検知器例えばタンタル酸リチウム製検知器又は硫酸トリクリシン(triclycine sulfate)製検知器、熱電対列及びそれらの組合せから選定された要素を有する構成にすることができる。ある種の実施形態では、検知器510が200msec未満例えば1msec未満の応答時間を呈する。
【0177】
センサアセンブリ500その他、システム10に備わるアセンブリは、ファイバアセンブリ200から受光した赤外光をIR検知器510上に合焦しうるよう構成及び配備された1個又は複数個の光学部品を有する光学アセンブリ520を備える構成にすることができる。ある種の実施形態では、光学アセンブリ520が
図7を参照して後述する如くに構成される。
【0178】
IR検知器510は、受光した赤外光を電気信号、例えば当該受光した赤外光に相関する電圧及び/又は電流信号へと変換するよう構成することができる。ある種の実施形態では、IR検知器510が、米国フロリダ州スチュアート所在のInfrared Associates社が製造した赤外センサ、例えばInfrared Associates model number MCT−12−0.25SC(商品名)に類するセンサの如く、差分信号例えば受光した赤外光の変化に相関する電圧又は電流信号を生成する。IR検知器510は、広スペクトル応答及び高効率を以て赤外光を電気信号に変換するよう構成することができる。ある種の実施形態では、IR検知器510の感度その他の性能特性が検知器510の面積で左右される。
【0179】
センサアセンブリ500に図示しない除熱アセンブリ例えば、液体窒素入りデュワ、熱電クーラ、スターリングサイクルクーラその他の冷却及び/又は除熱アセンブリを具備させ、センサアセンブリ500を構成する1個又は複数個の部材を室温未満の温度に保てるようその除熱アセンブリを構成及び配備することで、例えば、センサアセンブリ500の感度、精度、ノイズ特性又は応答時間を向上させることができる。
【0180】
SPU400は、単一導体ケーブル又は複数導体ケーブルたる導体401を介しセンサアセンブリ500から電気信号その他の信号を受信する。これに代え又は加え、無線通信手段例えばBluetooth(登録商標)を介しSPU400がセンサアセンブリ500から電気信号その他の信号を受信できるようにしてもよい。SPU400には、センサアセンブリ500から受信した信号を対象に1個又は複数個の信号処理タスクを実行するのに十分な、機械部品、電気部品(例.1個又は複数個のマイクロプロセッサ、記憶格納デバイス、アナログ回路例えばアナログフィルタ又は増幅器、ディジタル回路例えばディジタル論理回路又はそれに類するもの)及び/又はソフトウェア(例.一通り又は複数通りの信号処理アルゴリズムが組み込まれたソフトウェア、ユーザインタフェース300を駆動しうるよう構成されたソフトウェア及びそれらに類するもの)が組み込まれている。
【0181】
SPU400は、ビデオ信号を生成し単一導体ケーブル又は複数導体ケーブルたる導体402を介してユーザインタフェース300に送信するよう構成することができる。これに代え又は加え、無線通信手段例えばBluetooth(登録商標)を介しSPU400がユーザインタフェース300にビデオ信号を送信できるようにしてもよい。
【0182】
ユーザインタフェース300はモニタ310を備えており、これはタッチスクリーンその他の可視表示モニタを少なくとも1個備える構成とすることができる。ユーザインタフェース300は、システム10のオペレータがコマンドその他の情報をシステム10に入力することを可能にすべく構成された部材を有する入力装置320、例えばタッチスクリーン式モニタとして構成されたモニタ310、キーボード、マウス、ジョイスティック及びそれらの組合せからなる集合から選定された入力装置を、有する構成にすることができる。
【0183】
ある種の実施形態では、ユーザインタフェース300により生成されたコマンド信号例えば入力装置320を通じ生成されたそれを、導体402を介しSPU400へと送信することができる。それらコマンド信号は、SPU400やセンサアセンブリ500に(例.導体401を介し)指令し及び/又はそれを構成(例.校正)するのに使用することができる。ある種の実施形態では、ユーザインタフェース300からのコマンド信号がSPU400により受信され、単一導体ケーブル又は複数導体ケーブルたる導体403を介し運動変換アセンブリ600へと送信される。こうした実施形態では、システム10のオペレータが一通り又は複数通りの回動及び/又は並進パラメタ、例えば並進移動量(例.軸方向距離)、並進速度、回動移動量(例.例えば360°や360°未満といった周沿い移動割合)、回動速度、走査パターン幾何形状、窓115内における集光器220の位置若しくは位置範囲及びそれらの組合せからなる集合から選定されたパラメタを調整することができる。
【0184】
上述の通り、SPU400には、プローブ100の窓115付近にある1個又は複数個の収集部位に温度計測値を関連付ける数値テーブルを生成する能力がある。このテーブル化情報は、ユーザインタフェース300のモニタ310上に文字数字形式で表示させることができる。これに代え又は加え、累積的組織部位幾何形状の二次元的表現に一群の組織部位を関連付けるグラフィカル温度マップの態で、テーブル化情報を提示することもできる。このグラフィカル温度マップにより、色彩、色調、コントラスト及び/又はその他のグラフィカルパラメタを関連付けて一連の温度を表現することができる。ある種の実施形態では、温度・可視化可能パラメタ間の関連付けをシステムのオペレータが調整すること、例えば色彩の関連付けを調整可能な色域を含む温度マップを調整する(例.しきい値を調整してある特定の温度をある色に設定する)ことができる。温度マップを表示させるのに加え更なる温度情報をSPU400及びユーザインタフェース300によって提供すること、例えば収集部位の全体集合のピーク温度又は平均温度に係る数値、或いは収集部位の全体集合又は部分集合のその他の統計表現に係る数値、或いは収集部位の部分集合複数個例えば収集部位のオペレータ指定可能部分集合複数個に係る数値を、提供することもできる。
【0185】
SPU400に一通り又は複数通りのアルゴリズムを組み込み(例.SPU400のメモリ内にプログラムを格納し)、それを用い、センサアセンブリ500から受信した信号を処理(例.数学的に処理)し又は既処理信号を更に処理することができる。ある種の実施形態では、一通り又は複数通りの値例えば温度値の平均化、一通り又は複数通りの温度値ピーク値の探索、1個又は複数個の組織エリアのピーク値の比較、組織温度の変化速度、組織温度の空間的変化速度例えば角度方向若しくは直線方向変化速度、組織温度の変化加速度、外れ値の判別、並びにそれらの組合せ、からなる集合から選定された機能を実行するアルゴリズムが組み込まれる。ある種の実施形態では、他の被計測エリアに比べその平均温度が高い組織エリア又は低い組織エリアを判別するアルゴリズムが組み込まれる。
【0186】
ある種の実施形態では、シャフト110が、窓115の基端及び先端の上及び/又は隣に配置しうる1個又は複数個の機能要素、例えば基寄り帯125a及び先寄り帯125b(総称して帯125)を有する。帯125は、放射線不透過性素材、アルミニウム、チタン、金、銀、鋼、イリジウム、プラチナ、コバルト、クロム及びそれらの組合せからなる集合から選定された素材を含む構成とすることができる。帯125は、集光器220が帯125内に位置している(例.帯125に発する赤外光を集光している)ときに所定信号その他の個別計測可能信号、例えば所定パターンの赤外反射率若しくは放射率又は計測可能な温度を含む信号がセンサアセンブリ500により受け取られるよう、構成及び配備することができる。
【0187】
ある種の実施形態では、1個又は複数個の帯125が、図示しない熱電対又はサーミスタ等、1個又は複数個の温度センサ例えば後掲の
図2に示す温度センサ121を備え、センサアセンブリ500及び/又はSPU400に温度センサ情報を伝える1本又は複数本の導電ワイヤその他の情報伝送路に、その温度センサが接続される。こうした実施形態では、帯125から受け取った温度読取値を集光器220が同じ場所で収集した赤外光に関連付けること、例えばそれによりシステム10の校正手順を実行することができる。ある種の実施形態では、前方及び後方往復並進の組毎に少なくとも1回(例.集光器220が基寄り帯125a内にあるときか先寄り帯125b内にあるとき)、校正手順が実行される。他種の実施形態では、前方及び後方往復並進の組毎に少なくとも2回(例.集光器220が基寄り帯125a内にあるとき及び集光器220が先寄り帯125b内にあるとき)、校正手順が実行される。
【0188】
1個又は複数個の帯125を初め、プローブ100の構成部材は可視化マーカ、例えば放射線不透過性マーカ帯等の放射線不透過性マーカ、超音波反射性マーカ、可視光マーカ、磁性マーカ及びそれらの組合せからなる集合から選定されたマーカとして、構成することができる。臨床医は、プローブ100の帯125その他の可視化マーカを利用し、身体構造に対しプローブ100を前進、後退、回動その他位置決めすること、例えば(
図2を参照して後述する如く)プローブ100が食道内に位置しているときに蛍光透視又は超音波を利用した配置法で臓付近に窓115を位置決めすることができる。
【0189】
ある種の実施形態では、プローブ100が、組織に対しプローブ100の先寄り部分(例.窓115)を位置決めしうるよう構成及び配備された機能要素、例えば
図1にその展開・径方向伸長状態を示す位置決め要素118を備える。位置決め要素118は、径方向に伸長させうるよう及び/又は径方向に収縮させうるよう構成及び配備することができる。ある種の実施形態では、位置決め要素118が、プローブ100を
体管腔内に配置しうる態で、例えば食道等の
体管腔内で窓115を芯決めしうるよう構成及び配備されたバルーン、伸縮自在ケージ、伸縮自在ステント及び/又は径方向可展開アーム等の態で構成及び配備される。位置決め要素118は、プローブ100の一部分又は複数部分を組織の近く及び/又は組織から遠くに位置決めしうるよう構成及び配備することができる。ある種の実施形態では、プローブ100及び/又は位置決め要素118が、本願出願人による係属中の国際特許出願第PCT/US2011/061802号、即ちこの参照を以てその全内容が本願に繰り入れられる「アブレーション及び温度計測装置」(Ablation and Temperature Measurement Devices)と題する2011年11月22日付の出願に記載の如く構成及び配備される。
【0190】
次に、
図2に、本発明概念に係る
図1の温度計測プローブの先端、特に食道内にありヒートチャンバの近くに位置しているそれを示す。プローブ100は、
図1を参照して説明したシステム10に備わる1個又は複数個のアセンブリに取り付けることができる。プローブ100はシャフト110及びファイバアセンブリ200を有しており、そのファイバアセンブリ200は、ファイバ210と、集光器220を備える光学アセンブリとを有している。シャフト110は窓115を有しており、その窓115は、所望波長の赤外光に対し高度な透過性を呈する一種類又は複数種類の素材を含んでいる。窓115の各端には基寄り帯125a及び先寄り帯125b(125と総称)が位置している。帯125は1個又は複数個の温度センサ、例えば1個又は複数個の熱電対、サーミスタその他の温度センサを有する構成にすることができる。図示実施形態では熱電対121が帯125a上に位置しており、1個又は複数個の組織T部位付近で帯125aの温度情報を計測しうるようにその熱電対121が構成されている。帯125は、シャフト110の壁内に配置すること、シャフト110の外面上に例えばシャフト110の外周を巡り配置すること、及び/又は、シャフト110の内面上に例えばシャフト110の内周を巡り配置することができる。帯125は、帯125から放射された赤外光が集光器220により受光されているとき、ファイバアセンブリ200の働きで帯125の赤外温度情報が記録されるよう、赤外不透明素材及び/又はその放射率が既知の素材を含む構成にすることができる。帯125は、帯125が可視化機器にとり可視となるよう、ひいてはシャフト110の先端112を例えば食道内部位のうち患者の心臓に最も近いそれに位置決めしうるよう、放射線不透過性素材を含む構成にすることができる。可視化機器の例としては、MRI、CTスキャナ、蛍光透視装置その他のX線機器及びそれらの組合せがある。
【0191】
熱電対121を用い記録された温度情報例えば温度依存性の電圧情報は、1本又は複数本のワイヤその他の信号搬送路を有する導路122を介し、センサアセンブリ500及び/又は信号プロセッサ例えば
図1の信号プロセッサ400により受信される。熱電対121は帯125a内、帯125aの外面上、帯125aの内面上及び/又はシャフト110のルーメン内に配置することができる。ある種の実施形態では、シャフト110及び熱電対121が帯125aで取り巻かれるよう、熱電対121がシャフト110のルーメン内に配置されまた帯125aがシャフト110の外面上に配置される。
【0192】
ある種の実施形態では、プローブ100を使用することで、例えば心臓の後壁に対し加熱療法(例.アブレーション性の高温又は低温を用いるそれ)が適用される臨床手順の実行中に、食道の表面温度をモニタすることができる。ある種の実施形態では、プローブ100がガイドワイヤ越しに食道内に挿入され(例.
体管腔内へのオーバザワイヤ挿入)、例えば窓115付近からガイドワイヤを除去すべく、1回又は複数回の温度計測を実行するのに先立ちそのガイドワイヤが除去され又は部分的に引き出される。加熱療法の例はアブレーション療法、例えば先端電極21を有するアブレーションカテーテル20等のアブレーションカテーテルを用い実行されるRFアブレーション療法であろう。加熱療法の例には、これに限られるものではないが、複数電極RF処置、低温処置、レーザエネルギ処置、超音波エネルギ処置、マイクロ波エネルギ処置及びそれらの組合せからなる集合から選択された療法も含まれよう。
図2の実施形態では、アブレーションカテーテル20の電極21に対し光学看取窓115(帯125同士の間のスペース)がほぼ芯決めされるよう、図示の如くプローブ100が配置されている。帯125を視認可能とすることでこの要領でのプローブ100の位置決めを助けること、例えば少なくとも1個の放射線不透過部分を有する帯125を用いての蛍光透視下でそうすることができる。
【0193】
次に、
図2Aに、本発明概念に係る
図2の温度計測プローブの先寄り部分及び赤外光集光器の拡大縦断面を示す。プローブ100はファイバアセンブリ200を有している。ファイバアセンブリ200は、ファイバ210に加え、赤外光を集光しうるよう構成された光学アセンブリ即ち集光器220を有しており、その集光器220は図示の如くファイバ210の先寄りに配置されている。集光器220により集光された赤外光はファイバ210の先端面214上に合焦する。ファイバアセンブリ200は、
図1を参照して上述した回動アセンブリ660及び/又は並進アセンブリ610等によりシャフト110内で回動及び/又は並進させうるよう構成されている。光ファイバ210は6〜1000μmのコア径を有するもの、例えばその直径が200μm〜400μmのファイバにすることができる。ファイバ210は、6〜15μmの波長域例えば8〜11μmの波長域内の赤外光を好適に透過させうる構成された素材(例.その波長域に対するインピーダンスが最小になる素材)を含む構成とすることができる。ある種の実施形態では、ファイバ210に、ハロゲン化銀等の多結晶素材、或いは所望波長域の赤外光に対し高度な透過性を呈する他の一種類又は複数種類の素材、例えばセレン化亜鉛、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、カルコンゲニド(chalcongenide)、中空コア素材及びそれらの組合せからなる集合から選定された素材が含まれる。光ファイバ210はクラッド層を有する構成にすることができ、そのクラッド層は、ファイバ210のコア内で全内部反射を生起及び/又は維持させうるように、ひいては集光された赤外光のファイバ210の先端から基端に至る効率的伝搬が確保されるように、構成及び配備することができる。ある種の実施形態では、ファイバ210にクラッド層を組み込まず、その代わりに気嚢をファイバの周りに配することで、全内部反射を生起及び/又は維持させる。
【0194】
ファイバアセンブリ200は、更にスリーブ206、フランジ207、トルクシャフト205及び光学素子230を有している。スリーブ206は光ファイバ210をその長手方向の大半に亘り取り巻いており、光ファイバ210を保護できるよう構成すること、例えばファイバ210・トルクシャフト205間直接接触を妨げることで保護するよう構成することができる。スリーブ206は、ファイバ210に対し無反応性となるよう構成された赤外不透明ポリマの管を有する構成とすることができ、例えばファイバ210が多結晶素材を含んでいるときにはそうするとよい。プローブ100は、ファイバ210と接する1個又は複数個の構成部材を有する構成とすることができる。それらの部材はファイバ210の損傷を避けうるよう構成された素材を含む構成とすること、例えば多結晶性のファイバ210に対し無反応性になるよう選定されたチタン、セラミクス及び/又はポリマベース部材とすることができる。ある種の実施形態では、プローブ100の他の構成部材例えば光学素子230を多結晶ベースの部材とし、その接触先部材を無反応性素材例えばチタン、セラミクス及び/又はポリマを含む構成とする。
【0195】
図2Aの実施形態では、トルクシャフト205により、ファイバ210の長手方向に沿いスリーブ206、フランジ207及び光ファイバ210が取り巻かれている。トルクシャフト205は、それぞれ回動アセンブリ660,並進アセンブリ610に発する回動力,並進力がファイバアセンブリ200の基寄り部分からファイバアセンブリ200の先端にある集光器220へと伝わり、集光器220を含めファイバアセンブリ200が本願記載の如くシャフト110内で回動及び/又は並進するよう構成されている。ある種の実施形態では、トルクシャフト205が、複数本のワイヤその他のフィラメント例えばステンレス鋼又はチタンのワイヤを備える。シャフト205は、一通り又は複数通りの方向に巻回された(例.相交番する複数個の層内で逆方向に巻回された)複数層のワイヤ及び/又は複数本の網組ワイヤを有する構成とすることができる。ある種の実施形態では、最高16本のワイヤ(例.4〜12本のワイヤ)がシャフト205の一層又は複数層内に組み込まれる。
【0196】
集光器220は、セラミクス又はチタン素材から製造された構造的及び機械的要素を備える構成にすることができ、それにより、例えば、ファイバアセンブリ200の集光器220、ファイバ210及び/又はその他の構成部材に備わるあらゆる多結晶ベース部材の劣化を防ぐことができる。集光器220は基寄り部分222を有しており、その基寄り部分222は開口たる窓224を有している。集光器220は更に先寄り部分223を有しており、その先寄り部分223は開口たる窓229を有している。集光器220はハウジングを有しており、これはハウジング221として示されている。トルクシャフト205及び光ファイバ210は基寄り部分222にて集光器220に取り付けられている。フランジ207はファイバ210の先寄り部分を取り巻くよう構成することができ、またスリーブ206と類似又は非類似の素材を含む構成にすることができる。フランジ207は、窓224内で光ファイバ210を幾何学的に芯決めしうるよう構成することができる。ある種の実施形態では、スリーブ206及びフランジ207で単一の部材が構成されよう。集光器220の中葉部には、ファイバ210の先端面214とそれに向かい合う光学素子230側の面との間に位置するギャップ即ち光学分離窓225を具有させることができる。光学分離窓225は、
図2Bを参照して後述する如く、光学素子230からの赤外光を光ファイバ210の先端面214上に合焦させるのに役立つ。集光器220の先寄り部分223には光学素子230が収容されている。光学素子230はハウジング226により取り巻かれている。ハウジング226はスリーブ206及び/又はフランジ207と類似又は非類似の素材を含む構成とすることができる。ハウジング226は開口たる窓228を有しており、更に、ハウジング226内で光学素子230をしっかり保持しうるよう且つ光学素子230を回動方向に整列させ例えば窓228方向に向けうるよう構成された、キャップ227を備える構成にすることができる。或いは、光学素子230を先寄り部分223に直に固定し、ハウジング226の必要性をなくすこともできる。
【0197】
光学素子230は、レンズ、ミラー、プリズム及びそれらの組合せからなる集合から選定された1個又は複数個の構成部材を有する構成とすることができる。光学素子230は光ファイバ210と類似又は非類似の素材を含む構成とすることができる。光学素子230は一種類又は複数種類の素材、例えば赤外光を透過させるよう構成された(例.赤外光に対しほぼ透明な)素材及び/又は赤外光を反射するよう構成された素材を、含む構成にすることができる。ある種の実施形態では、光学素子230が、
図2Bの光学素子230を参照して後述する如く、赤外反射素材に取り付けられた赤外透明素材を備える。
【0198】
更に、
図2Bに、本発明概念に係る
図2Aのプローブ100の構成部分並びに既収集赤外光の光路の斜視外観を示す。
図2Bには光学素子230を含めファイバ210及び光学アセンブリ250が示されており、プローブ100の他部材は描写の明瞭化のため省略されている。光学素子230は平坦面231、傾斜面232及び凸面233を有している。ある種の実施形態では、平坦面231が凸状又は凹状の幾何形状を有する面とされよう。プローブ100は、組織エリア例えば組織エリアTAの表面に発する赤外光40を光ファイバ210の先端面214上に集光及び合焦させうるように構成されている。第1光学分離距離OS1は組織エリアTAと光学素子230の平坦面231との間の距離をかたちづくっている。第2光学分離距離OS2は光ファイバ210の先端面214と光学素子230の凸面233との間の距離をかたちづくっている。距離OS2は、光学素子230の合焦条件及び光学アセンブリ250の所望光学分解能に基づき決められ、集光器220の幾何形状(例.
図2Aに示す窓225の幾何形状)によって維持される。
【0199】
図2B、
図3及び
図4の実施形態では、ファイバ210及び光学素子230を然るべく構成及び配備することで光学アセンブリ250が形成されている。ある種の実施形態では、光学アセンブリ250により組織エリアTAから集光された赤外光40が、光学素子230の錐状投射であり平坦面231から組織エリアTAの表面上に至るそれから集光された赤外光により発現する。赤外光40は組織エリアTAのうち錐状投射内のエリアから集光され、距離OS1に亘り伝搬して光学素子230の平坦面231に向かう。他種の実施形態では、平行光化若しくは略平行光化投射、長いビームウエストを呈する投射及び/又はその他の幾何学的投射で既集光赤外光が発現する。赤外光40は光学素子230内を通って傾斜面232に向かい、そこで面233の方へと反射される。赤外光40は、次いで、面233により光ファイバ210の先端面214上へと合焦される。平坦面231を、組織エリアの表面から放射された赤外光40を集光しうるよう構成された、平坦面、凸面、凹面、湾曲面及び/又は不規則形状面を含む構成とすることができる。平坦面231を、
図1を参照して上述した反射防止被覆を有する構成とすること、及び/又は、研磨面を含む構成とすることができる。
【0200】
組織エリアTAから放射された赤外光40は、光学素子230により面231に集光され、光学素子230内を通り傾斜面232へと伝搬される。傾斜面232は45°の角度を有する面にすることができ、また被覆付の面、例えば保護アルミニウム(PAL)被覆又は金被覆等の反射性被覆を有する面にすることができる。傾斜面232は、光学素子230の凸面233に向かい垂直方向に赤外光40を反射させるよう構成することができる。ある種の実施形態では、傾斜面232が、例えば光学アセンブリ250の光学条件に合致させるべく45°超又は未満の角度を有する面とされよう。
【0201】
傾斜面232で反射された赤外光の反射先は凸面233である。凸面233は、赤外光40を光ファイバ210の先端面214上に合焦させるよう構成されている。面233は反射防止被覆、例えば平坦面231に備わる反射防止被覆と類似又は非類似の反射防止被覆で被覆するとよい。ある種の実施形態では、例えば光学アセンブリ250の光学条件に合致させるべく面231が平坦面若しくは凹面とされ又は不規則形状面を含む面とされよう。
【0202】
光学アセンブリ250は、面から赤外光が集められる角度範囲を構成要素とする開口数を有している。光学アセンブリ250の開口数(NA)は、組織エリアTAから光学アセンブリ250に入射しファイバの先端212を通り抜ける光線のうち最も急峻なものの角度の正弦値であり、従ってそうした光線の角度を体現している。NAがこうした角度の正弦値として定義されているので、開口数が大きくなるにつれ最急峻光線の角度が大きくなる。組織エリア内の特定点から集光される赤外光40の量は、光学アセンブリ250の開口数が大きくなるにつれて増す。一般に、既集光赤外光40の量が増すにつれ(例.NAが大きくなるにつれ)光学アセンブリ250の信号対雑音比が向上する。ファイバ210には生来的な最大許容開口数があり、これは、ファイバ210のコア及びクラッドの素材、具体的にはそれらの素材の屈折率で決まってくる。ファイバ210の最大開口数より大きな角度でファイバ210に入射した赤外光40は、ファイバ210によりセンサアセンブリ500に送られることにはならない。ある種の実施形態では、ファイバ210の最大開口数が0.28、コア径が400μmとされる。こうした実施形態では、光学アセンブリ250が0〜0.28例えば0.11〜0.14の値を採る開口数で出射し、それによりそのファイバの最大開口数がアンダフィルされる。
【0203】
組織エリアTAについては、それまでに集光された赤外光40の量に基づき平均温度を算出することができる。この平均温度が温度対二次元位置マップ(即ち複数個の組織部位のマップ)として表示その他提示される用途では、光学アセンブリ250の各錐状投射の面積がそのマップの生成に使用されるので、その面積が既知であるかさもなくば推定される必要がある。ある種の実施形態では各計測対象組織エリアTAまでの距離OS1が小さな変動を呈することとなろうし、他種の実施形態では各計測対象組織エリアTAまでの距離OS1がより大きなふらつきを呈することとなろう。
図3にて後述される光学アセンブリ250aは、組織表面までの距離が比較的均一な用途向けに、その被写界深度は狭いが開口数が大きく且つ光学分解能が高い光学アセンブリ250aとして構成及び配備されている。
図4にて後述される光学アセンブリ250bは、例えば組織表面までの距離があまり均一でない(組織表面の不均一性等に起因する距離変動が大きめな)用途向けに、被写界深度は広いが開口数が小さく且つ光学分解能が低い光学アセンブリ250bとして構成及び配備されている。
【0204】
次に、
図3に、本発明概念に係る“近場最適化”光学系の光学的構成及び組織表面エリアの断面表現を示す。この近場最適化光学アセンブリ250aは、大きめの開口数、高めの光学分解能ひいては狭めの被写界深度を呈するよう光学アセンブリ250aとして最適化されている。こうした近場最適化実施形態は、光学素子230aの中心軸Aから見てある限られた距離範囲内に複数個の計測対象組織表面部位があることがわかっているとき又はありそうなときに役立つ。この最適化を用いることで、
図1を参照して詳示した通り、温度対組織位置マップの精度及び空間分解能(例.画素分解能)を向上させることができる。
【0205】
光学素子230aを含め、光学アセンブリ250aは、上述の如く光学素子230aを取り巻く窓を有するよう、及び/又は、光学素子230a付近までという短い焦点距離を呈するよう、構成及び配備されている。この短い焦点距離は狭めの被写界深度をもたらしている。ある種の実施形態では、焦点距離(例.光学素子230aの中心軸から測った距離)が1〜10mm例えば1mm〜5mmの範囲内、例えば約3.2mmとされ、また対応する組織即ちそこから赤外光が集光される組織の面積が0.5mm
2〜1.5mm
2の範囲内となろう。可視光カメラにおける被写界深度は、生成された像が十分にシャープに見える距離範囲に相関している。本発明の温度計測システム及び装置における被写界深度は、焦点距離付近又はその手前若しくは前方にあり赤外光集光元の組織エリアが許容範囲内の断面積で表れる距離範囲、例えば温度データ収集向けに有用で許容しうる空間分解能限界に合致するよう選定された範囲に相関している。被写界深度は、光学部品230aの構成、ファイバ210の開口数、並びに距離OS2によって変動する。ある種の実施形態では、被写界深度が0.1〜15.0mm例えば0.1mm〜1.0mmの範囲内、例えば最適焦点距離付近又はその先方に亘る約0.5mmの被写界深度とされよう。光学素子230aは、その既集光光が本願記載の如く1個又は複数個のセンサデバイスに向け基寄り方向に伝搬するよう既集光赤外光40を光ファイバ210の先端面214上に合焦させる。
【0206】
ある種の用途では、組織が、光学素子230aを取り巻く赤外透明管の外面、例えば
図1の窓115の上又は付近に配される。その管の直径より小さいかほぼ等しい直径を有する
体管腔、例えば気道、結腸又は尿道を含む
体管腔内にカテーテルが挿入される用途では、その周囲管のすぐそばに組織が位置することがしばしばある。ある種の実施形態では、食道をその
体管腔とし、例えば本システムを用いた心アブレーションのさなかに食道の温度がモニタされることとなろう。ほ乳類の食道の特性からすれば、食道壁はその管の周りで縮み上がることがある。こうした実施形態では、光学素子230aの中心軸と周囲管の外面との間の直交方向距離にほぼ等しくなるよう、焦点距離を選定し且つ被写界深度を狭めに選定するとよい。
【0207】
光学アセンブリ250aでは、その光学素子230aを然るべく構成し且つ光学分離距離(OS2)を然るべく選定することで、光学素子230aの中心軸Aを基準とした光学アセンブリ250aの焦点距離を距離X1としている。光学アセンブリ250aの焦点距離X1に当たる位置にはエリアTA1の断面外観が示され直径Y1が付記されている。図中で距離X2にあるエリアTA2の直径Y2は組織から集光される赤外光の円錐によって決まるので、エリアTA2はエリアTA1に比べかなり広くなる。光学アセンブリ250aは、焦点距離X1の位置付近を中心に相応な被写界深度を定める空間分解能限界(例.空間精度限界)を有する構成にすることができる。ある種の実施形態では、X1及びX2で画された範囲内の距離に位置する組織が正確に計測されるよう、距離X2が光学アセンブリ250aの焦点距離より短くされる。他種の実施形態では、距離X2の位置が被写界深度の外側とされ、相応の被写界深度内での(即ちX2未満のしきい値距離での)正確な温度計測の実行が必須とされる。
図3の実施形態では、光学アセンブリ250の分解能ベース被写界深度内に位置する組織部位が、エリアTA1とほぼ等しい断面積、例えばTA1の面積に比べ0.01mm
2小さい断面積を有することとなりうる。被写界深度外に位置する組織部位例えば図中のエリアTA2は、エリアTA1より広い断面積、例えばTA1の面積に比べ1mm
2超大きい面積を有している。一実施形態に係る光学アセンブリ250aでは、光ファイバ210が約400μm径のコアを有し、距離OS2が約4.5mmの長さとされ、光学素子230aがセレン化亜鉛で形成され、且つレンズ表面233aの凸半径が約3mmとされる。特にこの実施形態では、焦点距離X1が3.5mmにほぼ等しくなり、TA1の直径Y1が約0.4mmとなる(例.エリアTA1が約0.13mm
2となる)。光学アセンブリ250aの空間分解能限界は、7.5mmに想定された距離に位置する組織(即ちその直径が1mm超の組織エリア)が許容被写界深度内に含まれるようなそれにすることができる。或いは、光学アセンブリ250aの空間分解能限界を、その直径が約1mmの組織エリアが許容被写界深度内に含まれる(即ち距離X2に位置する組織が被写界深度内に含まれない)ようなそれにすることができる。
【0208】
上述の通り、近場最適化光学アセンブリ250aは、中心軸Aからの距離がほぼ固定されている組織エリアについて正確な温度計測値が得られるように、構成及び配備することができる。光学アセンブリ250aの空間分解能限界(例.空間精度限界)により、その焦点距離X1の位置を挟み許容被写界深度を画定することができる。光学アセンブリ250aは、計測対象組織が、主に、光学素子230aを取り巻く赤外透明管の外面例えば
図1の窓115の付近に(例.管腔壁組織に近接又は接触して)位置していそうな場合に、役立ちうる。そうした近距離に位置する組織表面では高い分解能が得られる。より大きな距離に位置する組織で得られる空間精度は低めになる。
【0209】
次に、
図4に、本発明概念に係る“遠場最適化”光学系の光学的構成及び組織表面エリアの断面表現を示す。この遠場最適化光学アセンブリ250bは、
図3の近場最適化光学アセンブリ250aに比べ距離(例.中心軸Aからの距離)が長い位置にあり及び/又は距離変動が大きい組織表面に関し、正確な温度計測値が得られるよう最適化されている。例えば、より広い被写界深度に亘り一定な分解能が得られるよう、及び/又は、システムの焦点距離より長い距離にてより正確な分解が行われるよう、光学アセンブリ250bを構成及び配備することができる。光学アセンブリ250bは、光学素子230aの中心軸Aを基準に広めに定めた距離範囲内に、複数個の計測対象組織表面部位があることがわかっているとき又はありそうなときに、選択して使用するとよい。この最適化を用いることで、
図1を参照して詳示した通り、温度対組織位置のマップの精度を向上させることができる。
図4の遠場最適化光学アセンブリ250bに係るトレードオフは、
図3の近場最適化光学アセンブリ250aでのそれほどは、最小温度計測面積が小さくならないことである。言い換えれば、光学アセンブリ250bでは焦点距離での空間分解能に低下が生じるけれども、その空間分解能は焦点距離の位置を挟むかなり広めの距離範囲に亘り十分に一定となる。
【0210】
光学素子230bを含め、光学アセンブリ250bは、焦点距離X3を有すると共にその被写界深度が比較的広めになるよう構成及び配備されている。ある種の実施形態では、その被写界深度が1.5mm〜10mmの範囲内、例えば約7mmの被写界深度とされよう。光学素子230bは、集光された光が本願記載の如く1個又は複数個のセンサデバイスに向け基寄り方向に伝搬するよう、既集光赤外光40を光ファイバ210の先端面214上に合焦させる。
【0211】
ある種の用途では、組織が、光学素子230bを取り巻く赤外透明管例えば
図1の窓115から離れた未知距離の個所、及び/又は、その管からの離れ方が小さい個所及び大きい個所の双方に配置される。組織の位置が周囲管から離れること及び/又はその管から距離までの距離が変化することは、太めの
体管腔例えば食道、結腸、気道又は胃で生じうる。
体管腔例えば食道内に位置しているときには、組織・周囲管間の一通り又は複数通りの距離が未知となりうる。これらの諸用途では、その
体管腔の自然半径又は緩和半径とほぼ等しくなるよう焦点距離を選定する一方、
体管腔の半径変動又は
体管腔内にある(例.管腔壁の周沿い区画と接する一方その向かい側の管腔壁周沿い区画からの距離が大きめな位置にある)装置の位置変動とほぼ等しくなるよう被写界深度を選定するとよい。ある種の実施形態では、食道がその
体管腔とされ、例えば、食道壁が周囲管からある距離範囲内にあると思われるとき、本システムを用いた心アブレーションのさなかに食道の温度がモニタされることとなろう。例えば、食道壁のある周沿い区画に面し配置されている(例.周囲管から0mmである又は光学素子230bの中心軸Aから約1.5mmである)ときには、周囲管からその食道壁の併存区画までは0mm〜10mmとなろう。こうした実施形態では、周囲管の外面と組織表面までの最大推定距離の点との間の距離のほぼ半分になるよう最適焦点距離を選定する(例.焦点距離を0mm〜10mmにする)とよい。被写界深度は、温度計測の実行中に遭遇するものと推測又は期待される距離範囲にほぼ等しくなるよう設定するとよい。
【0212】
光学アセンブリ250bでは、光学素子230bを然るべく構成し且つ光学分離距離OS2を然るべく選定することで、光学アセンブリ250bの中心軸Aを基準にした光学素子230bの焦点距離が距離X3とされている。光学アセンブリ250bの焦点距離X3には組織エリアTA3の直径たる直径Y3が示されている。ある種の実施形態では、距離X3(即ち焦点距離)が4mm〜10mmの範囲内例えば約7mmとされ、組織エリアTA3の直径Y3が0.5mm
2〜1.5mm
2の範囲内となろう。
図4中、距離X4には組織エリアたるエリアTA4の断面が示されている。光学アセンブリ250bの被写界深度内に位置する組織部位はエリアTA3とほぼ等しい断面積、例えばTA3の面積に比し0.2mm
2、0.1mm
2又は0.01mm
2小さい断面積を呈している。光学アセンブリ250bは、焦点距離から隔たるある適切な距離(光学アセンブリ250bの空間分解能限界で決まる距離)を有する組織部位、例えば図中の距離X4(又は図示しないが周囲管により近い距離)を有する組織部位が、エリアTA3にほぼ等しい断面積、例えばTA3の面積に比し0.2mm
2小さい面積を有することとなるよう、広い被写界深度を有している。
【0213】
一実施形態に係る光学アセンブリ250bでは、光ファイバ210が約400μm径のコアを有し、距離OS2が約4.2mmの長さとされ、光学素子230bがセレン化亜鉛で形成され、またレンズ表面233bが約4mmの凸半径を呈する。特にこの実施形態では、焦点距離X3が7.5mmにほぼ等しくなるであろうし、またTA3の直径Y3が約1.0mmになる(即ちエリアTA3が約0.79mm
2の面積を有する)であろう。光学アセンブリ250bは、焦点距離X3にある点の各側に向かいある最大距離内に位置する組織、例えば焦点距離X3にある点の各側に向かい4mm以内(例.8mmの被写界深度内)に位置する組織が許容被写界深度内に含まれるような、空間分解能限界を有する構成にすることができる。
図4の遠場最適化実施形態は、広範囲な組織・光学素子230b間距離に亘り計測対象組織が位置しうるものと期待される場合に選択するとよい。
【0214】
次に、
図5A,
図5Bに、それぞれ、本発明概念に係るセンサアセンブリ及び回動アセンブリの斜視外観,斜視部分断面を示す。回動アセンブリ660は、例えば
図1を参照して先に詳述した如くファイバアセンブリ200に可作動的に連結されている。
【0215】
回動アセンブリ660は、ファイバアセンブリ200を回動させうるよう構成されたモータ665を有している。回動アセンブリ660は、ファイバアセンブリ200を1000rpm〜15000rpmの範囲内の速度、例えば4000〜8000rpmの速度、一例として約7260rpmの速度で回動させることができる。各回の回動は、フル360°回動又は360°未満の部分回動、例えば最大180°の回動又は最大90°の回動を孕む回動とされよう。
【0216】
ある種の実施形態では、後述の如く摩擦接触型ベルト駆動式アセンブリでファイバアセンブリ200を回動させるよう回動アセンブリ660が構成されよう。ファイバアセンブリ200を回動させるには様々な構成、例えばインライン又は同軸駆動アセンブリ、磁界駆動アセンブリ及びそれらの組合せを使用することができる。
【0217】
図5A及び
図5Bの実施形態では、回動アセンブリ660がハウジング661を有しており、そのハウジング661が、回動アセンブリ660の1個又は複数個の構成部材に取り付けられ及び/又はその部材の相対位置を保持している。更に、センサアセンブリ500及び/又は並進アセンブリ例えば本願記載のアセンブリ610を初め、システム10の他の構成部材にハウジング661を取り付けること及び/又はその部材の位置をそのハウジング661で保持することができる。回動アセンブリ660は、更に、第1プーリ666、ベルト667、トルクアセンブリ670及び第2プーリ671を有している。プーリ671はトルクアセンブリ670内に組み込まれている。トルクアセンブリ670は、更に、ベアリング672、止めネジ673、回転エンコーダ675、回転エンコーダホイール676及びファイバアセンブリカプリング680を有している。カプリング680は、ファイバアセンブリ200のトルクシャフト205に回動力が伝わるよう、ファイバアセンブリ200の基寄り部分に摩擦的その他可作動的に当接している。カプリング680は、プレスフィット、接着剤又はそれに類するものでファイバアセンブリ200に取り付けることができる。
【0218】
カプリング680はベアリング672を介しハウジング661に取り付けられている。ベアリング672は、ハウジング661内でのカプリング680の位置を保持しつつ、その中心軸周りでカプリング680を自在に回動させられるようにしている。ベアリング672は、カプリング680に加えファイバアセンブリ200に対しても同軸になるよう構成されている。プーリ671は、例えばカプリング680に回動力を伝えることができるよう、カプリング680に固定的に取り付けられている。プーリ671は、止めネジ673、接着剤又はそれに類するもののうち一種類又は複数種類でカプリング680に固定的に取り付けることができる。回転エンコーダホイール676は、カプリング680及び/又はプーリ671に固定的に取り付けられている。回転エンコーダホイール676が、ファイバアセンブリ200の角度位置及び速度と整合するよう自身の角度位置及び速度を維持しているので、ホイール676の位置を回転エンコーダ675により判別すること並びに信号プロセッサ例えば
図1の信号プロセッサ400にその情報を送信することができる。
【0219】
モータ665は、モータ665によりプーリ666が回動されるとベルト667が回動駆動され、更にプーリ671が回ってトルクアセンブリ670が回動することとなるよう、プーリ666に固定的に取り付けられている。回動アセンブリ660は、更に、調整アセンブリ例えば少なくとも1個の二次元調整機構、この例ではX−Yテーブル690を有している。X−Yテーブル690はハウジング661に固定的に取り付けうるよう構成することができ、そうした構成では例えば二次元空間内でハウジング661を位置決めすることができる。ハウジング661は、X−Yテーブル690により光ファイバ210の基寄り面をセンサアセンブリ500に対し整列させることができるよう、トルクアセンブリ670に固定的に取り付けられている。X−Yテーブル690は第1調整ネジ691及び第2調整ネジ692を有しており、第1方向に沿っては第1調整ネジ691で調整し第1方向に直交する第2方向に沿っては第2調整ネジ692で調整することができる。調整ネジ691及び692を用い光ファイバ210の基寄り面を芯決めすることで、
図7を参照して後述する通り、赤外光がセンサアセンブリ500で適切に集光されるようにすることができる。
【0220】
次に、
図6に、本発明概念に係る並進アセンブリの斜視外観を示す。並進アセンブリ610はモータ615、駆動ネジ620、並進カー625、ガイド628及びリニアエンコーダ630を有している。モータ615は、駆動ネジ620によりカー625が基寄り及び先寄りに並進されるよう駆動ネジ620を回動させる。
図6の実施形態では、駆動ネジ620はヤンキーネジ、例えば投げ釣り用リール内のリニアガイドの構成部材として常用されるそれで構成されている。この構成では、モータ615が一定速度で単一の回動方向に回動する際のカー625の速度をほぼ一定としうる。カー625の内部にはギアがあり、カー625を駆動ネジ620の一端即ちその内部ギアのポジションが切り替わる端へと並進させること、並びにカー625をネジ620の他端即ちそのギアが元々の向きに切り戻る端へと逆方向に並進させることができる。この構成では、カー625の直線速度がほぼ一様になるのに加え、各回並進の終期にほぼ瞬時的に向きを逆転させることができる。別の実施形態では、駆動ネジ620がワームドライブで構成され且つ移動速度がモータ615の回動方向で左右される。
【0221】
案内要素628は、カー625が駆動ネジ620周りで回動しないようカー625を直線的に案内する。案内要素628はリニアエンコーダ630を有しており、カー625の直線位置を判別し位置情報を信号プロセッサ例えば
図1の信号プロセッサ400に送信するようそのエンコーダ630が構成されている。カー625はベアリング626を有しており、これは、カプリング627がカー625に固定的に取り付けられるよう、ひいてはカプリング627がカー625と共に並進するよう構成されている。カプリング627は、ファイバアセンブリ200に固定的に取り付けられるよう、ひいてはファイバアセンブリ200に直線並進力を伝えうるよう構成されている。加えて、カプリング627は、
図5A及び
図5Bを参照して上述の如く回動アセンブリ660によりファイバアセンブリ200が回動されているときに、ファイバアセンブリ200と共に回動する。
【0222】
並進アセンブリ610は更にハウジング611a、611b及び611c(611と総称)を有している。ハウジング611は、並進アセンブリ610の1個又は複数個の構成部材に取り付けられ及び/又はその部材の相対位置を維持している。更に、センサアセンブリ500又は本願記載の回動アセンブリ660を初め、システム10の他の構成部材にハウジング611を取り付けること及び/又はその部材の位置をハウジング611で維持することができる。ハウジング611cは、プローブ100のシャフト110の基端に固定的に取り付けられるよう、ひいてはシステム10に対しシャフト110が並進せずシャフト110のルーメン内でファイバアセンブリ200が並進することとなるよう、構成されている。
【0223】
次に、
図7に、本発明概念に係りセンサアセンブリの付近にある光学アセンブリの光学的構成を示す。ある種の実施形態では、光学アセンブリ520が、センサアセンブリ例えば本願記載のセンサアセンブリ500内に組み込まれよう。光学アセンブリ520は、合焦、スプリット、フィルタリング(濾波)、フィルタリング無しでの伝達(例.透過)、増幅、屈折、反射、偏向その他の取扱を光例えば赤外光に対し行えるよう構成された様々な光学部品を有する構成にすることができる。典型的な光学部品としては、これに限られるものではないが、光ファイバ、レンズ、ミラー、フィルタ、プリズム、増幅器、屈折媒体、スプリッタ、偏向器、アパーチャ及びそれらの組合せがある。光学アセンブリ520は、本願記載の如くファイバ210から受光した赤外光40を合焦させうるよう構成されている。光学アセンブリ520はレンズ521、光学窓522、フィルタ523、アパーチャ524及び浸漬レンズ526を有している。アセンブリ520の構成部材のうち一部又は全てを、ハウジング例えばセンサ検知器ハウジング501内に収容することができる。検知器ハウジング501は被除熱ハウジング例えばスターリング被除熱ハウジングとすることができる。光学アセンブリ520の構成部材は、光ファイバ210の素材と類似又は非類似の素材、例えば本願記載の如く6〜15μm波長域内の赤外光例えば8〜11μm波長域内の光を通すよう構成された(例.その光に対しほぼ透明な)素材を含む構成にすることができる。アセンブリ520の構成部材のうち1個又は複数個を、
図1を参照して上述した反射防止被覆を有する構成にしてもよい。
【0224】
組織エリアの表面から集光された赤外光40は合焦レンズ521、即ち検知器510の方に赤外光40を合焦させるよう構成されたレンズを通り抜ける。検知器510は受光面を有しており、簡明化のため
図7には参照符号を示さないが後掲の
図8A及び
図8Bではこの面が受光面511として示されている。ファイバ210は物理的なギャップたる距離D1を以て合焦レンズ521から分離されている。D1は、例えば光学アセンブリ520を通じた赤外光40の倍率を設定すべく、使用中や製造プロセス中に変化させることができる。赤外光40は次いで光学窓522、即ち検知器ハウジング501のシール(例.検知器ハウジング501内部材の強冷却を可能にする封止材)として働く光学部品を通り抜ける。光学窓522は、赤外光40を検知器ハウジング501内に通すよう構成された光学部品、例えば平坦な又は楔状の窓、フィルタ又はレンズを備える構成とすることができる。例えば検知器ハウジング501が被除熱ハウジングで以て構成されていてその中に収まっている部材を検知器ハウジング501内温度まで除熱できる場合は、IR検知器510を初めアセンブリ520の構成部材のうち一部又は全てを検知器ハウジング501内に収めるとよい。検知器ハウジング501内部材の除熱によって、それら部材により放射される赤外光の量が減り、ひいてはシステムの信号対雑音比が向上する。ある種の実施形態では、検知器ハウジング501内部材が約77°Kまで冷却される。フィルタ523は赤外光40、例えば8〜11μmの波長を有する赤外光を通すよう構成された光学フィルタを備えている。フィルタ523により他の波長が全て又は部分的に阻止されるので、システムの信号対雑音比が向上する。
【0225】
アセンブリ520は更にコールドアパーチャたるアパーチャ524を有しており、望ましい視野の外側からの赤外光が阻止され検知器510に到達しないようそのアパーチャ524が構成されている。更に、浸漬レンズ526は赤外光40を検知器510の面上に合焦させる。浸漬レンズ526であるので、システムの全長を増すことなく、光学アセンブリ520に組み込まれる検知器510をその受光面がより小振りなものにすることができる。検知器510の受光面積を抑えることで、信号対雑音比及び/又は時間性能を向上させること(例.応答時間を短くすること)ができる。更に、検知器510の形状をファイバ210のコア形状(例.円形又は正方形)に好適に整合させることによって、例えば、検知器510のうち赤外光40を受光できそうにない部分の面積を抑えることができる。検知器510の面上へと放射された赤外光40は、
図1を参照して上述した如く電圧信号に変換すること及び温度値対組織エリア位置のテーブルへと変換することができ、またそのテーブルを本願記載の如く温度マップとして表示させることができる。ある種の実施形態では、その電圧信号で、検知器510により受光された赤外光40の変化が表される(即ち差分信号)。
【0226】
図7の光路は、検知器510の受光面が赤外光40によりある割合で満たされるよう、即ちそれぞれ
図8A,
図8Bを参照して後述の如くその面が“オーバフィル”(過多充満),“アンダフィル”(過少充満)されるよう、構成及び配備することができる。
【0227】
図8Aは本発明概念に係る赤外検知器の光学図であり、赤外光投射が検知器方向に合焦する様子が、検知器がオーバフィルされる構成に関し描出されている。検知器510は上述した
図7の検知器510に類するものでよく、その受光面511は、赤外光を受光し受光した赤外光を自検知器510で信号に変換することができるように構成及び配備されている。赤外光40により、検知器510に向かい合焦された赤外光投射、例えば
図7の光学アセンブリ520といった光学アセンブリにより合焦されたそれが表現されているといえよう。図示実施形態では検知器510が“オーバフィル”状態、即ち受光した赤外光(例.
図7のファイバ210から受光した光)の投射が検知器510の受光面511全てを覆っていてはみ出しも生じている可能性がある状態である。赤外光40、40’及び40”で表される投射の断面積は、(例.
図7の光学アセンブリ520に由来する拡大のため)面511よりも大きくなっている。赤外光40は面511に対しほぼ同心となっている。赤外光40’及び40”はその同心時位置から離れる方向への光40の歳差、例えば1個又は複数個の光学部品の静的整列又は誤整列、システムに備わる光ファイバその他の回動部材の不規則回動、又はその他の原因のうち、1個又は複数個により引き起こされた歳差を表しているものといえよう。
【0228】
図8Bは本発明概念に係る赤外検知器の光学図であり、赤外光投射が検知器方向に合焦する様子が、検知器がアンダフィルされる構成に関し描出されている。検知器510は上述した
図7の検知器510に類するものとすることができる。赤外光40は、(例.ファイバ例えば
図7のファイバ210から)検知器510に向かい合焦された赤外光投射、例えば
図7の光学アセンブリ520といった光学アセンブリにより合焦されたそれを表すものであるといえよう。図示実施形態では検知器510が“アンダフィル”状態、即ち受光した赤外光の投射で検知器510の受光面511が部分的にしか覆われていない状態にある。赤外光40、40’及び40”で表される投射の断面積は、(例.
図7の光学アセンブリ520に由来する拡大のため)面511よりも小さくなっている。赤外光40は面511に対しほぼ同心となっている。赤外光40’及び40”はその同心時位置から離れる方向への赤外光40の歳差、例えば1個又は複数個の光学部品の静的整列又は誤整列、システムに備わる光ファイバその他の回動部材の不規則回動、又はその他の原因のうち、1個又は複数個により引き起こされた歳差を表しているといえよう。ある種の実施形態では、基寄りの光学アセンブリ(例.
図7の光学アセンブリ520)が、赤外光40のあらゆる期待歳差光(例.赤外光40’及び40”)が面511により全面的に(例.その面をはみ出さずに)受光されるよう構成及び配備されよう。
【0229】
ある種の実施形態では、例えば、ファイバ210の基端以外の物体又は面に発する赤外光が面511により受光されることを
最小化する目的、誤整列、不均一回動その他の不正常性に起因していてファイバ210の基端に発する光を面511上及び/又は面511外に動かしかねないエラーを抑える目的、並びにそれらを組み合わせた目的で、
図8Aのオーバフィル型構成が選択される。他種の実施形態では、例えばファイバ210の基端に発し面511で受光される光の量を
最大化するため、
図8Bのアンダフィル型構成が選択される。ある種の実施形態では、検知器510がほぼ完全に“フィル”(充満)され、面511上に投射された光のサイズが面511のサイズとほぼ整合することとなるよう、光学アセンブリ520が構成及び配備される。ある種の実施形態では、面511で受光された赤外光のフィル量又はオーバフィル量をオペレータが変化させること、例えば上述の如く光学アセンブリ520の倍率を調整することで変化させることができるよう、本発明概念のシステムが構成及び配備される。
【0230】
図8A及び
図8Bの実施形態では、検知器510の受光面511が正方形の赤外光受光面で以て構成されている。他種の実施形態では、面511が、円形、楕円形、方形、台形、三角形及びそれらの組合せからなる集合から選定された形状を有する面で以て構成されよう。ある種の実施形態では、受光面511が、システムに備わる光学部品と整合するよう構成された形状、例えば光ファイバ(例.
図7の光ファイバ210)の断面形状又はレンズ(例.
図7の合焦レンズ521)からの赤外光投射の形状と整合する形状を有する。ある種の実施形態では、例えば面511が円形、楕円形、方形又は正方形のパターンを有している場合に、それぞれ円形、楕円形、方形又は正方形のパターンで面511上に赤外光40が投射されるように、光学アセンブリ520が構成及び配備される。
【0231】
図9に、本発明概念に係る温度計測システム1100を模式的に示す。
【0232】
本実施形態のシステム1100は、モニタリングユニット1110、患者インタフェースユニット1120、プローブアセンブリ1130及びプロセッサ1150を備えている。モニタリングユニット1110、患者インタフェースユニット1120及びプロセッサ1150は、自ユニットを個別又は共通の電源に接続するためのコネクタを有する構成にすることができる。ある種の実施形態では、プローブアセンブリ1130が受動素子、例えば上述の如くIRエネルギ又はそれに類するものを受け取る光ファイバ等の受動素子を、有する構成となろう。ある種の実施形態では、モニタリングユニット1110、患者インタフェースユニット1120及びプロセッサ1150が、通信コネクタ1133例えばイーサネット(登録商標)ケーブル、無線インタフェース等により互いに通信可能で物理的に別体な装置とされる。他種の実施形態では、モニタリングユニット1110、患者インタフェースユニット1120及び/又はプロセッサ1150のうち幾つか又は全てが単一プラットフォーム下で組み合わされよう。プローブ1130が患者インタフェースユニット1120に挿入されているとき、プローブアセンブリ1130及び患者インタフェースユニット1120は有線通信又は無線通信を介し通信することができる。無線通信の例としては、これに限られるものではないが、無線周波数識別(RFID)タグ付、Bluetooth(登録商標)若しくはBluetooth(登録商標)LowEnergy(BTLE)、1−Wire(登録商標)その他の無線技術がある。有線通信はカプリング装置に組み込める小型電気コネクタで実現することができ、それにより、例えば本願記載のプローブ1130側に蓄えられている情報を患者インタフェースユニット1120に送信することができる。利用追跡、校正値、シリアルナンバー、セキュリティ情報、カスタマ識別子等に関わるデータを、システム内又は外部格納装置上に保存し、システムによって処理し、及び/又は、例えば手術中にプローブ1130・患者インタフェースユニット1120間で交換するようにするとよい。
【0233】
モニタリングユニット1110は、本願で参照したユーザインタフェース300と類似又は同一のユーザインタフェースを有する構成とすることができる。プロセッサ1150は、本願で参照したSPU400と類似又は同一のものとすることができる。特に、プロセッサ1150は、上記少なくとも1本のファイバが受け取った赤外エネルギを複数通りの温度計測値に変換するよう構成することができる。モニタリングユニット1110は、データ例えばコマンドその他の情報をオペレータがシステム1100に入力できるようにする入力装置と、ユーザインタフェースとを、有する構成にすることができる。従って、モニタリングユニット1110により温度情報を受信しユーザインタフェースに表示させること、例えば
体管腔壁又はそれに類する組織表面がプローブアセンブリ1130から受け取ったIRエネルギに応じ温度マップ、温度値、現在温度情報、過去温度情報等として表示させることができる。
【0234】
プローブアセンブリ1130は基端1131及び先端1132を有している。ある種の実施形態では、プローブアセンブリ1130の基端又はその付近にハンドル1135が備わり、プローブアセンブリ1130の基端を患者インタフェースユニット1120にオペレータが挿入すること又は本願中の諸実施形態で説明した一種類又は複数種類の結合手段に従い自動結合させることができる構成とされよう。
【0235】
ある種の実施形態では、プローブアセンブリ1130がハンドル1135に結合されたシース1136を有することとなろう。シース1136即ちハイポチューブ又はそれに類するものの内部には、少なくとも1本の光ファイバ又はそれに類する赤外信号伝送要素を備えるファイバアセンブリ1140を配置し、基端1131からハンドル1135及びシース1136を通り先端1132へと延ばすことができる。従って、プローブアセンブリ1130内に配置されたファイバアセンブリ1140の先端1142又はその付近でIRエネルギを受け取り、受け取ったIRエネルギを、その長手方向に沿い基端1141(
図12参照)即ち患者インタフェースユニット1120に結合している端へと導き又は差し向けることができる。特に、プローブアセンブリ1130が挿入される
体管腔又はその付近にある1個又は複数個の組織表面位置からのIRエネルギ又はそれに類するものを、例えば本願記載の他の諸実施形態と類似又は同一の要領で、プローブアセンブリ1130を構成する光ファイバの先端により受け取ることができる。集まったIRエネルギは、ファイバアセンブリ1130を構成する1本又は複数本のファイバに沿い基端1141に伝送させることができる。ファイバアセンブリ1140内の光ファイバは本願中の他の諸実施形態に備わるファイバと同一又は類似のものでよい。他の光学素子例えばミラー、リフレクタ、センサ等も、例えば本願中の他の諸実施形態で述べた如くに、プローブアセンブリ1130に組み込むことができる。他種の実施形態では、例えば本願
図2の温度センサ121と同種の温度センサ(図示せず)例えば熱電対又はサーミスタが、基準温度データ又はそれに類するものを収集するためプローブアセンブリ1130に組み込まれ且つ1本又は複数本の導電ワイヤその他の情報伝送路に接続され、そうした温度センサ情報がセンサアセンブリの患者インタフェースユニット1120及び/又はモニタリングユニット1110へとその情報伝送路により伝送されることとなろう。
【0236】
ある種の実施形態では、プローブアセンブリ1130が無菌の使い捨て型又は複数回使用型カテーテルとして構成及び配備され、それを
体管腔内例えば食道、気道又は結腸その他の
体管腔内に挿入することで、サーマルイメージング又はそれに類する動作が実行されることとなろう。ある種の実施形態では、プローブアセンブリの配置に相応なガイドワイヤが本願記載の如く使用されよう。ある種の実施形態では、再利用可能な構成要素が幾つかプローブアセンブリ1130に備わる。例えば、ある種の実施形態では、ファイバアセンブリ1140を再利用可能とするも、手順実行中に患者と接触しうる部分例えばハンドル1135及びシース1136は使い捨て可能とされよう。他種の実施形態では、ファイバアセンブリ1140も使い捨て可能とされよう。
【0237】
ある種の実施形態では、プローブアセンブリ1130の基端1131又は患者インタフェースユニット1120が、IRエネルギ又はそれに類する信号を受け取って処理するセンサ(
図9には示さず)、例えば個別の組織領域から集めたIRエネルギ又は信号を処理するセンサを備え、そのセンサが、受け取ったIRエネルギから温度間連データ、例えば組織表面エリアの平均温度、温度の変化速度又はその領域の二次元温度マップを画定することとされよう。ある種の実施形態では、温度の時間的又は空間的変化速度が角度方向又は軸方向に沿い画定されよう。このセンサは本願記載の他のセンサと同一又は類似のものでよい。例えば、ファイバアセンブリ1140の基端に通ずる赤外光検知器で以てこのセンサを構成することができる。
【0238】
ある種の実施形態では、回動及び/又は並進中のファイバアセンブリ1140を覆い、それにより摩擦外傷から患者を保護するプラスチック管で以て、プローブアセンブリ1130のシース1136が構成されよう。実施形態によっては、ファイバアセンブリ1140がシース1136と一体化されることもシース1136から除去可能とされることもある。
【0239】
図10に、本発明概念に係る
図9の患者インタフェースユニット例1120の斜視外観を示す。
図11に、本発明概念に係る
図9及び
図10の患者インタフェースユニット1120の構成諸要素の斜視部分断面を示す。
【0240】
さて、
図10及び
図11に示すように、ある種の実施形態では、患者インタフェースユニット1120別称運動ユニットがセンサアセンブリ1210及びロータリモータアセンブリ1220を備えていて、そのうち少なくとも一方が並進テーブル1229上に配置される構成とされよう。並進テーブル1229は、翻って、ベーステーブル1250・並進テーブル1229間に位置するリニア並進モータアセンブリ1230により直線的に動かすことができる。このようにすることで、リニア並進モータアセンブリ1230による駆動に従い且つ並進テーブル1229に沿い直線方向に、センサアセンブリ1210及びロータリモータアセンブリ1220を並進させることができる。他種の実施形態では、センサアセンブリ1210が、並進テーブル1229及び/又はベース1250以外の部位に配置されよう。そうした他種実施形態では、センサアセンブリ1210がリニア並進に供されることはなく、寧ろベース1250に対し固定状態に保たれる。
【0241】
リニア並進モータアセンブリ1230は、直線延長方向に沿い並進テーブル1229を動かすためのキャリッジ1232を備えている。諸実施形態でリニア並進モータアセンブリ1230により実現される運動は、静止レール1236沿いのもの、及び/又は、プラットフォーム、磁気システム及び/又はその他のリニアパス(図示せず)沿いのものとなろう。ある種の実施形態では、ファイバアセンブリ1140の基端1141が、同様に、ロータリモータアセンブリ1220に実装される等、並進テーブル1229に実装されている部材に実装される。このような実施形態では、従って、静止しているベース1250に対し直線方向にファイバアセンブリ1140を移動即ち並進させることができる。ファイバアセンブリ1140における回動運動はロータリモータアセンブリ1220により誘起される。
【0242】
上述の通り、本実施形態では、リニア並進モータアセンブリ1230によって制御される並進テーブル1229上にロータリモータアセンブリ1220が位置している。この構成によれば、配線その他のモータ1220・1230間接続子の必要性が減り又はなくなるので、それらモータが互いに関係していない場合に散見されるシステムフットプリント及び構成上の複雑さが軽減される。IR検知器、基寄り光学系及び回動モータが並進テーブル上に実装された構成であるので、更に、
図1の実施形態と違い、光ファイバによるサービスループをロータリモータ1220・リニアモータ1230間に設ける必要性があまり又は全くない。
【0243】
リニア並進モータアセンブリ1230はコンピュータ制御型、例えばモニタリングユニット1110及び/又はプロセッサ1150からのユーザ発コマンドに応答するそれにすることができる。電力コネクタ1233で給電を受け、ロータリモータアセンブリ1220、リニア並進モータアセンブリ1230及び/又はセンサアセンブリ1210を初め、患者インタフェースユニット1120に備わる1個又は複数個の構成要素に電力を供給することができる。
【0244】
患者インタフェースユニット1120は、ベーステーブル1250に直接結合されたシース取付フレーム1240、或いはその上にリニア並進モータアセンブリ1230が位置する並進テーブル1229とは別の可動テーブル上に配置されたシース取付フレームを有している。シース取付フレーム1240は、プローブアセンブリ1130のハンドル1135を受け入れハンドル1135を静止位置に保つよう構成及び配備されているので、例えば
図11の実施形態との関連で本願中に示し且つ述べる通り、プローブアセンブリ1130の基端1131にあるプローブコネクタ1260を動作中にハンドル1135から切り離すことができ、ひいては、本願で詳示する通り、ファイバアセンブリ1140をプローブアセンブリ1130に対し並進及び/又は回動させることができる。
【0245】
患者インタフェースユニット1120は、1個又は複数個のワイヤホルダ(図示せず)を備え、患者インタフェースユニット1120の他の構成部材から延びる種々のワイヤ、例えばセンサアセンブリ1210、ロータリモータ1220及び/又はリニアモータ1130から延びるそれを、そのワイヤホルダにより収容又は所在管理する構成とすることができる。このワイヤホルダは、動作中に生じる回動及び/又は直線(リニア)運動、例えばシース取付フレーム1240・ロータリモータ1220間でのファイバアセンブリ1140の回動のさなかに、それらワイヤに干渉例えば絡まりが生じることを妨げうるよう構成及び配備することができる。
【0246】
センサアセンブリ1210は、複数個の表面エリアから放射されたIRエネルギ又はそれに類するものに係る信号をプローブアセンブリ1130から受け取り、例えば本願で参照したセンサアセンブリ500に類する要領でその信号を処理する。センサアセンブリ1210及びセンサアセンブリ500の双方に共通する特徴のうち幾つかについては、簡略化のため説明を繰り返さないことにする。センサアセンブリ1210により、受け取ったIRエネルギを一通り又は複数通りの情報信号、即ち標的組織エリアから集まったIRエネルギに対応する温度データに関連した情報信号へと変換し、それら情報信号をプロセッサ1150及び/又はモニタリングユニット1110へと送信することができる。
【0247】
センサアセンブリ1210は、然るべく構成及び配備された除熱アセンブリ1211、例えばスターリングクーラその他の冷却及び/又は除熱アセンブリを備え、センサアセンブリ1210に備わる1個又は複数個の構成部材例えば光学部品をその除熱アセンブリで所定温度例えば77Kなる低温に保持することで、例えばセンサアセンブリ1210の感度、精度、ノイズ特性又は応答時間を向上させうる構成とすることができる。
【0248】
センサアセンブリ1210を、然るべく構成及び配置された二次元(x−y)又は三次元(x−y−z)位置微調テーブル1212上に配置することで、センサアセンブリ500に備わる1個又は複数個の光学部品例えば
図12に示した合焦レンズ等の基寄り光学系1215に対し、ファイバアセンブリ1140を構成するファイバ210の基端を精密に位置決めしうる構成にすることができる。本システムは、更に、精密位置決め向けにピッチ、ヨー及び/又はロールを調整する能力を有している。精密位置決めは手動又は自動校正によりこの要領で実行させることができる。その校正は、製造の際、ユニットを医用設備に実装する際、或いは必須ではないが現場での手順実行時に、実行することができる。センサアセンブリ1210に備わる光学部品は、ファイバ210の基端から受け取ったIRエネルギ又はそれに類するものをセンサアセンブリ1210にあるIR検知器(図示せず)上に合焦させうるよう、構成及び配備することができる。
【0249】
センサアセンブリ1210はハウジング1213を有しており、ファイバアセンブリ1140を構成するファイバ(例えば
図12を参照)から電磁エネルギ例えばIR波長の電磁エネルギを受け取りうる光学部品、例えばIR検知器(図示せず)又はそれに類するものが、そのハウジングにより部分的又は全面的に囲まれている。センサハウジング1213から1個又は複数個のポート1214が延設されているので、センサハウジング1213内の電子部品又はセンサアセンブリ1210のその他の領域に結合しているワイヤ又はそれに類するものを、患者インタフェースユニット1120の他の構成部材に通じさせることができる。基寄り光学系1215は、ロータリモータアセンブリ1220に結合されたハウジング1217内に配置することができる。基寄り光学系1215は、集まったIRエネルギ又はファイバ210から受け取った同類のエネルギを合焦させるよう、且つそのIRエネルギをセンサアセンブリ1210にある検知器又はそれに類するもの(図示せず)に合焦させるよう、構成することができる。ファイバ210の基端面(
図12参照)は基寄り光学系1215から所定距離だけ分離させることができ、当該所定距離は可調テーブル1212によって調整、校正等することができる。ある種の実施形態では、この調整が製造中に実行される。ある種の実施形態では、システムにて生成される信号の最適化のためこの調整が現場で実行され、手動又は自動で好ましくも機械的に調整される。本願記載の通り、ある種の実施形態では、ロータリモータアセンブリ1220をリニア並進モータアセンブリ1230上に配置し、それらの協働で、プローブアセンブリ1130の外側シース1136に対しファイバアセンブリ1140を回動及び/又は並進させることができる。より具体的には、ロータリモータアセンブリ1220をマウント1226に結合させること、ひいては例えばボルト1231(
図12参照)及び/又はその他の締結具、接着剤等により並進テーブル1229に固定的に結合させることができる。ある種の実施形態では、ロータリモータアセンブリ1220に備わるロータリモータ1222を少なくとも部分的に囲うようハウジング1221を並進テーブル1229に固定的に取り付け、そのハウジング1221によりロータリモータ1222の相対位置を維持させる。ある種の実施形態では、ロータリモータアセンブリ1220の中央に備わる中空シャフト1223内に、ファイバアセンブリ1140の基端1141を保持するプローブコネクタ1260が配置されよう。モータ1222は、ステータ、ロータ及び/又はその他の周知なロータリモータ構成部材を有し、その部材によって、中空シャフト1223における、ひいてはシャフト1223内に位置するプローブコネクタ1260における、回転運動を開始させうる構成とすることができる。
【0250】
ある種の実施形態では、
図11及び
図13に示す通り、患者インタフェースユニット1120が更にロッキングアーム1270を有し、そのロッキングアーム1270が並進テーブル1229に結合されていて、ベース1250に結合されているアクチュエータ1273と
取り外し可能に係合するようロッキングアーム1270が構成及び配備されている構成とされよう。本実施形態では、ロッキング機構1270及びそれに対応するアクチュエータ1273がシース取付フレーム1240寄りの領域に位置しているが、他の部位でもかまわない。ある種の実施形態では、アクチュエータ1273が、
図13に示す往復プランジャ又はピン1274を有する。ある種の実施形態では、伸展ポジションとなるようそのプランジャ1274がバネ付勢される。ロッキングアームの傾斜面に面する傾斜面をプランジャ1274が有し、両者が互いに可摺動的に係合し向かい側平坦面で互いにクロックドポジションで捕捉される構成にしてもよい。アクチュエータ1273から延びるプランジャ1274にロッキングアーム1270が係合しているときには、そのロッキング機構1270の後部領域に面し位置している並進テーブル1229の働きで、ロッキングアーム1270ひいては並進テーブル1229の直線方向への移動が妨げられる。そのため、例えば、患者インタフェースユニット1120が動作していないとき例えば患者インタフェースユニット1120の輸送中に、或いは現場でユニットを稼働させる手順と手順の狭間で、並進テーブル1229上の部材例えばロータリモータアセンブリ1220を静止状態にすることができる。ある種の実施形態では、センサアセンブリ1230を患者インタフェースユニット1120に係合させ又はそこから分離させようとしているときに、並進テーブル1229が静止状態となりアクチュエータ1273によってその場にロックされる。ある種の実施形態では、特定の電圧をワイヤ1272に印加することで制御されるソレノイドによりプランジャ1274が引っ込められることとなろう。並進テーブル1229の過剰な並進その他の輸送を防ぐハードストップ1275を有する構成としてもよい。ある種の実施形態では、そのハードストップを取付フレーム1240側の有形部分と対面させることで過剰並進が防がれることとなろう。プランジャ1274によりそのテーブルがロックドポジションに保持されているときの並進テーブル1229の揺れ又はガタツキが制限され又は防止されるように、プランジャ1276をバネ付勢してもよい。プランジャ1276には、テーブル1229の位置を確認するためのセンサ又はスイッチを併設することができる。
【0251】
図12に、本発明概念のある種の実施形態に係る
図9〜
図11の患者インタフェースユニットのうち、検知器1213・ロータリモータアセンブリ1220間インタフェース領域の接近斜視断面を示す。
【0252】
図12に示す通り、ロータリモータアセンブリ1220は、円筒状のステータ1222及びそのステータ1222の中央部分を通る円筒状のロータシャフト1223を有している。ロータシャフト1223は、ベアリング1224を介しステータ1222に可回動的に当接している。回転エンコーダホイール1228はロータシャフト1223の端に固定的に取り付けられており、この端の形状は、テーパ付、円錐、円形その他、本願記載の利益が得られる形状にすることができる。このエンコーダホイールからフィードバックを受け、モータコントローラは、ステータに対するロータシャフト1223の角度位置、角速度又は角加速度を精密に制御する。このようにすることで、挿入されたプローブコネクタ1260の回動ひいては対応するファイバ1140の回動を精密に制御することができる。
【0253】
シャフト1223のこの端は、プローブアセンブリ1130のノーズ1264即ち番となる凸状のノーズを受け入れうるよう、凹状且つ円錐状といった丸みのある形状にするとよい。こうした円錐状の又は丸みを帯びた構成であれば、ファイバ1140の基端即ち集まったIRエネルギ信号が出射される端とセンサの光学素子1215とを確実に光学結合させ適正な配列及び相互間隔を確保することができる。実施形態によってはその他の凹/凸ノーズ形状が採用されることがあり得、それも遜色なく本発明概念の諸原理に適用可能である。そうした形状の例としては、これに限られるものではないが、放物形状、楕円形状、半球形状、段差付き形状及びこれに類するものがある。
図12に示した円錐状実施形態では、その円錐状形状により確とプローブを捉え可反復な最終ポジションに着座させること、即ちセンサ光学系1215に対するファイバの基端の同心性を保ちうるポジションに着座させることができる。患者インタフェースユニット1120を然るべく構成及び配備して幾種類かある結合手段のうち少なくとも一種類を具備させることで、患者インタフェースユニット1120にプローブコネクタ1260を受け入れてしっかり保持することや、プローブアセンブリ1130に備わるシース、ハンドル、プローブコネクタ及び/又はその他の要素とは独立にファイバアセンブリ1140を並進及び/又は回動させうるようにすることができる。
【0254】
図14Aに、患者インタフェースユニット1120及びプローブアセンブリ1130の部分切欠斜視外観を示す。この図は、例えば、患者インタフェースユニット1120に対するプローブアセンブリ1130の係合及び分離の途上におけるそれらの相対位置を描写する図と考えてよい。患者インタフェースユニット1120に結合されているシース取付フレームユニット1240の内部も、本発明概念の幾つかの実施形態に従い同様に描かれている。ある種の実施形態では、プローブアセンブリ1130のハンドル1135が、シース取付フレーム1240に実装しうるよう構成される。
図14Bに、本発明概念のある種の実施形態に係る
図14Aの患者インタフェースユニット1120の構成諸要素の斜視部分断面を示す。
図14C及び
図14Dに、本発明概念のある種の実施形態に係るプローブアセンブリのプローブコネクタとハンドルの相互作用を斜視外観で示す。
【0255】
シース取付フレーム1240はベース1250に固定的に実装されており、プローブ1130のハンドル1135を受け入れうるスロット1244付きの入力素子1242を有する構成とすることができる。より具体的には、ある種の実施形態では、ハンドル1135のキー付きバヨネット部分1262をそのスロット1244内に挿入することで、取付フレーム1240にハンドル1135を実装することができる。本実施形態では、ハンドル1135のバヨネット部分がボディ1262及び複数個のローブ1263、即ちスロット1244の対応形状部分と番うローブを有しているので、ハンドル1135を特定の向きで実装することができる。他種の実施形態では、ハンドル1135が他種カプリング向けの形状又は構成、例えばシース取付フレーム1240にある対応する正方形開口に挿入できる正方形の構成とされ、それによりハンドル1135の長手軸周り回動が防がれることとなろう。他種の実施形態では、シース取付フレーム1240にある対応するメス要素に面するよう、ハンドル1135からペグ、ピン又はそれに類するオス要素が延設されよう。他種の実施形態では、オス要素が取付フレーム1240から延設されメス要素がハンドル1135に組み込まれよう。プローブコネクタ1260及びハンドル1135は患者インタフェースユニット1120への挿入に先立ち互いに結合されており、後続の動作例えば本願記載の動作のさなかに互いに分離させることができる。ハンドル1135のバヨネット部分1262,1263はツイストロックカプリングとして構成及び配備することができる。特に、シース取付フレーム1240がバネ装荷ピン作動要素1243及び対応するプレート1245を有し、そのプレートが入力素子1242のスロット1244に対し隣接及び整列しており且つハンドルバヨネット1262のローブ1263を受け入れうる形状を有する構成とすることができる。ハンドルがシース取付フレーム1240に実装されているときには、バネ装荷ピン作動要素1243及びプレート要素1245によりローブ1263及びハンドル1135を強保持着座ポジションへと付勢することができる。ハンドル1135は、更に、シース取付フレーム1240へのハンドル1135の挿入中に入力素子1242の表面にぶつかるフランジ1137を、有する構成とすることができる。このフランジ1137により、オペレータの手が患者インタフェースユニット1120と干渉することを防ぐこともできる。
【0256】
ハンドル1135の突出部1263は、シース取付フレーム1240への挿入に当たりスロット1244に整列させる。ハンドル1135のバヨネット部分即ちボディ1262及びローブ1263を有する部分をスロット1244内に挿入していくと、バヨネット部分のローブ1263によりバネ装荷ピン作動要素1243が圧縮され、シース取付フレーム1240内に進入できるようになる。このとき、ハンドル1135は、同ハンドル1135をその長手軸周りで例えば90°回動させることで、シース取付フレーム1240にてその場にロックすることができる。このようにすると、ローブ1263は入力素子1242のスロット1244に整列した状態ではなくなり、ハンドル1135がシース取付フレーム1240にてその場で、例えば入力素子1242の後方でロックされるので、翻って作動要素1243から加わる力によりローブ1263が入力素子1242の内壁に面してその場に保持される。
【0257】
ハンドル1135がシース取付フレーム1240にてその場にロックされるのに加え、プローブコネクタ1260が同様に構成され、ロータリモータ1220内でその場に保持可能とされる。シース取付フレーム1240内にハンドル1135が挿入されるのと同時に、ハンドル1135の実装が間をおかずに作用するので、ロータリモータ1220内にプローブコネクタ1260を実装して固定することができる。実装時には、その実装先たる並進テーブルがロッキングアーム1270により直線方向に沿いその場に保持されるので、ロータリモータ1220は並進しない。更に、実装動作中のロータリモータ1220の回動が妨げられ且つロータリモータ1220の角度位置が然るべく制御される結果、プローブコネクタの本体上にあるピン1266が、ロータリモータ1220の入射アパーチャ1312内にある対応するスロット1313に対し適正に整列する。具体的には、プローブコネクタ1260のノーズ1264がシース取付フレーム1240及び中空シャフト1223(
図12参照)内を通りモータアセンブリ1220の一端まで延び、その位置即ち隣のセンサアセンブリ1210或いは特にセンサアセンブリ1210のセンサ光学系1215に対し所定距離の位置に、ファイバの最遠端がくる。挿入中には、
図15に示す如く、入射アパーチャ1312内を通りロータリモータ1220までプローブコネクタ1260を挿入することができる。プローブコネクタ1260は一組のロータリモータ係合ピン1266を有しており、これは、例えば
図15に示す如くプローブコネクタ1260を挿入しているときに、ハウジング1268内に位置するバネ付勢ロータリモータカプリング1267に設けられた溝1213、ノッチ又はその他の開口と、係合させることができる。ハンドル1135を回すことでシース取付フレーム1240内でローブ1263をロックすると、プローブコネクタの本体上にあるそれらロータリモータ係合ピン1266が、ロータリモータカプリング1267の溝1316(
図15参照)内で同時に回動し、それによりプローブコネクタ1260がロータリモータカプリング1267にてその場にロックされる。本実施形態では、プローブコネクタの本体上、ロータリモータ係合ピン1266より先寄りにある二組目のハンドル係合ピン1269の働きによって、この相互作用が実現されている。ハンドル係合ピン1269は、ハンドル1135に備わる対応するプローブコネクタスロット1271に面している。このような構成では、実装中に、ハンドル1135の90°回動によって、プローブコネクタ1260の対応する90°回動が引き起こされる。まさにその90°回動、即ちハンドル1315をシース取付フレーム1240に結合させるように働く回動によって、同時に、プローブコネクタ1260をロータリモータ1220に結合させることができる。
【0258】
次に、ある種の実施形態に係る挿入プロセスについて説明する。
【0259】
プローブ1130を患者インタフェースユニット1120に挿入すると、モータ1220が直線方向に沿い静止する。モータシャフト1223は回動自在となる(軽く拘束される)。モータシャフト加圧カム1312は回動方向に拘束される。本実施形態では、モータシャフト加圧カム1312側平坦部と、シース取付フレーム1240側平坦部との係合により、この拘束が行われる。シャフトバヨネットの係合ピン1266は、モータシャフト1223上のスロット及びモータシャフト加圧カム1312上のスロット1315と係合する。プローブの基寄りフェラル1264がモータシャフトノーズ1233内に円錐状に着座するとプローブのリニア並進が停止する。この円錐状連結によりファイバ1140・基寄り光学素子1215間の軸方向共線形性が維持される。回動が始まると、ロータリモータ係合ピン1266が、モータシャフト加圧カム1312のバネ装荷カム面1316と係合する。回動している間はずっと、このカム面の働きでバネ1314がロードされ、それにより基寄り円錐状座面に圧力が加わってプローブがその場に保持される。このカム面の端位置には拘束用有形部があり、動作中の不意な分離がそれによって防がれている。
【0260】
ハンドル1135がシース取付フレーム1240にてその場にロックされ且つプローブコネクタ1260がロータリモータ1220にてその場にロックされた後に、プローブコネクタ1260をハンドル1135から分離させ、例えば
図10及び
図14Dに示す如くファイバアセンブリ1140の一部分を露出させることができる。この分離は、動作中にロータリモータ1220がシース取付フレーム1240から離れる方向へと直線運動することを原因として、及び/又は、中継機構を介した二次的な人的介入によって発生させることができる。
図14Dに示すように、ハンドル1135があり、シース1136がそのハンドル1135に固定的に結合されており且つプローブコネクタ1260及びそれに対応するファイバアセンブリ1140がそのハンドル1135から分離しているときには、プローブコネクタ1260ひいてはそのファイバアセンブリ1140を、シース1136に対し、矢印1301で示す如くリニア並進させること及び矢印1302で示す如く回動運動させることができる。
【0261】
ある種の実施形態では、付加的なリジッド管をプローブコネクタ1260・ハンドル1135間ギャップに亘り挿入することで、リニア並進中の座屈、鞭振り等々が防止されよう。動作ステップの順序を逆にして手順を辿れば、ハンドル1135及びプローブコネクタ1260を含めプローブアセンブリ1130を患者インタフェースユニット1120から分離させることができる。
【0262】
図16Aは患者インタフェースユニットの断面図であり、本発明概念のある種の実施形態に係りローディング段階にあるプローブコネクタ1460が描かれている。
図16Bは
図16Aの患者インタフェースユニットの断面図であり、本発明の他の諸実施形態に係り患者インタフェースユニット内に接続されているプローブコネクタ1460が描かれている。
図16Cには、本発明の他の諸実施形態に係る
図16A及び
図16Bの患者インタフェースユニットの斜視外観を示す。
【0263】
本願記載の他の諸実施形態は、ロータリモータへのプローブコネクタ1260の手動結合を指向しているが、本実施形態に係る
図16Aには、ロータリモータ1420へのプローブコネクタ1460の自動結合が描かれている。本実施形態では、プローブアセンブリ1130のプローブコネクタ1460及びハンドル1435が、本願記載の諸実施形態と同じく、ベーステーブル1450に結合されている取付フレーム1440を通り中空シャフトを有するロータリモータ1420内へと挿入される。ロータリモータ1420はマウント1226に結合されており、それは更に並進テーブル1229に結合されている。ローディング段階においては、
図16Aに示すように、例えば
図14及び
図15のそれに似た要領で、ハンドル1435及びそれに対応するシースがシース取付フレーム1440に実装される。ハンドルが挿入されたことが検知されるのを受け、リニアモータ1230が並進テーブル1229を矢印1401の方向に沿い取付フレーム1440に向かい駆動し、ロータリモータ1420から延びる連結インタフェース1443を取付フレーム1440から延びるバックストップ要素1464にぶつからせる。このリニアモータは、入力素子でバネ1414が圧縮され始めるよう矢印1401の方向に並進テーブルを駆動し続ける。バックストップ要素1464及び/又は入力素子1442に又はその付近にセンサ(図示せず)を配置し、連結インタフェース1443がバックストップ要素1464に又はその付近にあることをそのセンサで検知して、矢印1401の方向に沿った並進テーブル1229の運動を停止させ始めるようリニアモータ1230のコントローラに通知するようにするとよい。
【0264】
プローブコネクタ1460は、ロータリモータハウジング1421から延びる連結インタフェース1443に備わるフィンガその他のラッチ要素1444を受け入れうるようそれぞれ構成及び配備された1個又は複数個のノッチ1461、溝、開口、キャプチャ、螺旋状ネジ山又はそれに類するもの、特に
図16Bに示す係合状態にてプローブコネクタ1460を連結インタフェース1443に抗しその場に保持しうるそれを、有する構成とすることができる。連結インタフェース1443は、プローブコネクタ1460の挿入により加わる力について抵抗をもたらす圧縮バネ1414を、有する構成とすることができる。即ち、ラッチキャプチャ1461からラッチ要素1444を分離させることで患者インタフェースユニットからプローブコネクタ1460を除去する際に、そのバネで力を加えプローブコネクタ1460を排出させることができる。バネ1414を全伸長させたときには、その働きで、プローブ連結部の先端に向かい外方へと連結インタフェース1443を押すことができる。このような構成では、連結インタフェース1443内に収容されているローラ1463を、更に、それらラッチ要素1444を付勢しラッチキャプチャ1461内にしっかりと着座させるよう、動作させることができる。
【0265】
図17Aに、本発明の他の諸実施形態に係る患者インタフェースユニットの斜視外観を示す。
図17Bに、本発明の他の諸実施形態に係る
図17Aの患者インタフェースユニットのうちロータリモータアセンブリ1520の接近斜視外観を示す。
図17Cに、本発明の他の諸実施形態に係る
図17A及び
図18Bの患者インタフェースユニットの断面を示す。
図17Dに、本発明の他の諸実施形態に係る
図17A〜
図18Cの患者インタフェースユニットの接近断面を示す。
【0266】
図17A〜
図17Dでは、ロータリモータ1520の中空シャフト1532内にプローブコネクタ1560を挿入し、そのモータ1520で中空シャフト1532を回動させることができる。複数個ある平衡錘要素1522は求心力発生用のものであり、モータ1520の他端、即ちモータ1530のプローブコネクタ1560用進入点にてシャフト1532に結合されている。各平衡錘要素1522内には少なくとも1個のスリップボルト1523又はそれに類するものが延びており、プローブコネクタ1560にネジ止めその他で結合させうる
取り外し可能なファイバアセンブリノーズ1536に、それにより力を加えることができる。スリップボルト1523がスリップ1539内に配置されているので、求心力が加わったときにスリップボルト1523の運動が生じうる。ファイバアセンブリ1140の基端をファイバアセンブリノーズ1536内に配置することで、例えば本願記載の他の諸実施形態と同じく、検知器から所定距離の場所にその端を位置決めすることができる。プローブアセンブリ1560は、コレット1537のフィンガと係合してプローブアセンブリ1560をその場にロックするカプリング1535を、その先端に備える構成とすることができる。
【0267】
動作中には、シャフト1532により平衡錘要素1522を回動させることでそれら平衡錘要素1522に求心力Fを加える。これによりスリップボルト1523が外方に引っ張られ、更にその働きでコレット1537が矢印1542の方向にある面1547,1548に係合するので、コレット1537に抗しプローブコネクタ1560がロックされることとなる。回転質量を付加し、さもなくば発生しかねない漏れ高調波をチューニングすることができる。
【0268】
図18Aに、本発明の他の諸実施形態に係るロータリモータアセンブリシャフト1720・プローブコネクタ1760間患者インタフェースカプリングの斜視外観を示す。
図18Bに、本発明の他の諸実施形態に係る
図18Aの患者インタフェースカプリングの断面を示す。
【0269】
本実施形態では、ロータリモータアセンブリが内シャフト1720又はそれに類するものを有しており、シャフト1720の壁を貫き延びる溝1724、スロット又はそれに類するものがそれに備わっている。シャフト1720の相対向する側に、互いに平行な2本の溝1724を配することができる。プローブコネクタ1760も、同様に、シャフト1720の開口1724に対し整列した溝1761、スロット又はそれに類するものを有する構成にすることができる。
【0270】
リンケージ装置1722又はそれに類するものをロータリモータアセンブリ1720に挿入し、そのリンケージ装置1722の端をシャフト開口1724に位置合わせしてプローブコネクタ開口1761に整列させることができる。このリンケージ装置1722は、モータシャフト1720に対するリンケージ装置1722の挿入及び/又は除去を制御する制御装置1725、例えばボタン、スイッチ、アクチュエータ等に結合させることができる。従って、互いに整列している溝1761内,開口1724内それぞれにリンケージ装置1722を配置してシャフト1720及びプローブコネクタ1760を互いに結合させることで、シャフト1720に対するプローブコネクタ1760の軸方向運動を妨げること並びにシャフト1720の対応する回動に応じたプローブコネクタ1760の回動を可能にすることができる。開口1724は、プローブコネクタ1760のノーズ1764にあり傾斜しているランプ1727又はテーパを有し、軸方向Dの力を加えることで中空シャフト1720のテーパ端1733にそれをぶつけうる構成とすることができる。
【0271】
図19に、本発明概念のある種の実施形態に係る患者インタフェースユニットのロータリモータ1820とプローブコネクタ1860との間のネジ式カプリングの接近外観を示す。
【0272】
プローブカプリング1860はネジ端1802を有しており、ロータリモータ1820内、例えばそのロータリモータ1820に可回動配置されている中空シャフト1823内のネジ穴1804に、これを番わせることができる。プローブ端1802に整列用の面取を施してもよい。ファイバアセンブリ1140は、基寄り光学系1815例えばセンサアセンブリ1810・ロータリモータ1820間に位置する合焦レンズに対し、ファイバアセンブリ1140に備わるファイバ(図示せず)を整列させうる要領で、プローブカプリング1860内に配置するとよい。
【0273】
プローブカプリング1860の挿入中は、シャフト1823が回動しないようロータリモータ1820が好ましくも停止又はロックされる。プローブカプリング1860は、例えば
図14C及び
図14Dと同じくその先端にハンドル(図示せず)が備わる構成とすることができる。このハンドルは、本願記載の他の諸実施形態に類する要領でシース取付フレーム、ベース又はそれに類するものに挿入し結合させることができる。
【0274】
並進テーブル又はそれに類するもの、例えば上掲の並進テーブル1229に類するものをリニアモータにより駆動し、ロータリモータ1820をハンドル方向に動かすこと、例えばハンドルがシース取付フレーム内に挿入されたとの判別に応じ動かすことができる。ハンドルがシース取付フレームに挿入されたことを検知するセンサ(図示せず)をそのシース取付フレームに設け、その検知により並進テーブルの直線運動(リニア運動)をトリガすればよい。モータ1820がハンドル方向に動くので、モータシャフト1823を第1方向例えば時計回り方向に回動させ、静止しているプローブ1860をシャフト1823内に挿入しそこにネジ固定することができる。モータの動作時回動に対し適正な向きとなるようプローブ端ネジ山1802を配備することで、動作の最中、例えばIRエネルギ収集中にロータリモータ1820でファイバアセンブリ1140を回動させる動作の最中に、プローブ1860が脱落しないようにすることができる。ネジ山のピッチ、スピンモータの回動速度及び並進テーブルの直線速度を協調させることで、ネジの雌雄をかみ合わせ諸部材をひとまとめにすることができる。
【0275】
プローブ1860をロータリモータシャフト1823の開口1804内に着座させた(ネジ止めした)暁には、モータ1820の回動を例えば自動的に停止させることができる。並進テーブルをハンドルから離れる方向に直線的に摺動させることで、ネジ止めされているプローブ1860をハンドルから分離させることができる。動作中例えばIRエネルギ収集中、プローブ1860を第1方向(挿入時方向)に回動させることで、両部材を係合状態に保つことができる。
【0276】
IR収集手順その他、プローブ1260が関わる動作の終期には、ハンドルに向かい並進テーブルを並進させることでプローブ1260をハンドルと再係合させることができる。プローブ1860は分離させること、例えばハンドルから離れる方向へとリニアモータにより並進テーブルを並進させつつモータシャフト1823を第2方向例えば反時計回り方向に回動させることでそのアセンブリから除去することができる。
【0277】
図20Aに、本発明概念のある種の実施形態に係るプローブ2000の先端の斜視外観を示す。
図20Bに、本発明概念のある種の実施形態に係る
図20Aのプローブ2000の先端の断面を示す。
【0278】
本実施形態では、プローブ2000が、ロータリモータ2020と、プローブシース2011の先端に位置する光学素子2015とを有している。この実施形態では、実装スリーブ2017が、その先端にてモータ2020の可回動中空シャフト2023に結合されている。モータシャフト2023のうちロータリモータ2020・実装スリーブ2017間の露出領域付近には分離要素2026を配置することができる。諸実施形態では、この分離要素が潤滑素材、ベアリング又はラニングギャップ(意図的間隙)を有する構成とされよう。ロータリモータ2020はプローブシース2011内に配置しうるよう構成されており、そのシース2011は
体管腔内に挿入しうるよう構成されている。例えば、ある種の実施形態では、ロータリモータ2020の外径が約2.4mm以下とされよう。プローブ2000は、導電ワイヤ2028又はそれに類するものをロータリモータ2020に結合させる電気コネクタ2028aを有し、それにより例えばロータリモータ2020に電力を供給する構成とすることができる。プローブシース2011は、IR又はそれに類する電磁エネルギのプローブ2000への入射又はプローブ2000からの出射に関し少なくとも幾ばくかの透明性をもたらす素材で形成するとよい。プローブシース2011の少なくとも一部分例えばプローブシース2011の先端に、赤外不透明領域が備わっていてもよい。
【0279】
シャフト2023は基端2024及び先端2025を有している。光学素子実装スリーブ2017は、そのシャフト2023と共に回動させうるようシャフト2023の先端2025に結合させることができる。光学素子2015の例としてはミラー、プリズム、インデクスマッチドエポキシ若しくはこれに類するもの又はそれらの組合せがある。他種の実施形態では、中空シャフト2023の先端2025、即ち中空シャフト2023内に延びるファイバアセンブリ1140の先端付近に、光学素子が配置される。光学素子2015は、例えばプローブシース2011の表面又はその付近にある有機組織からIRエネルギ又はそれに類する電磁信号を受け取るべく、実装スリーブ2017内の開口に配置されている。光学素子2015は、本願記載の他の実施形態と同じく、受け取ったIRエネルギをファイバアセンブリ1140の先端2140bに差し向けるよう、ひいてはファイバアセンブリ1140の基端に通ずるセンサへとそのIRエネルギ又はそれに類するものが出射されることとなるよう、構成されている。従って、両者間の光学損失が小さくなるようその光学素子をファイバアセンブリの先端2140bに光学結合させることができる。
【0280】
ファイバ1140・中空シャフト2023間には、スリップリング2027で取り巻かれている静止ファイバアセンブリ1140を中心にして被抑制的且つ不断な形態又は間欠的な形態でモータ2020によりシャフト2023ひいては光学素子2015を回動させうるよう、スリップリング2027、ベアリング、潤滑スリーブ又はそれに類するものを配置することができる。スリップリング2027をシャフト2023のうちモータ2020の基端側にある露出領域に結合させることで、ファイバアセンブリ1140の基寄り側に隣り合う静止レンズ(図示せず)の整列を支援することができる。本実施形態では、モータシャフト2023がそれを中心に回動する際スリップリング2027が静止状態に保たれる。スリップリングでこの動作を行えるのは、それがモータシャフト2023・ファイバアセンブリ1140間ベアリングとして動作するからである。ファイバアセンブリ1140、スリップリング2027及びモータシャフト2023の公差は、あらゆるモータ回動状態でファイバアセンブリ1140をモータシャフト2023の中心に居続けさせうるよう選定することができる。ファイバアセンブリ1140は、中空モータシャフト2023の幾何形状及び位置を利用し光学素子2015に対し同軸に保つことができる。
図20A,
図20Bの実施形態では、例えば本願記載の諸実施形態との関連で説明した如く、光学素子2015の回動並進をファイバアセンブリ1140の先端にあるロータリモータ2020によって引き起こしつつ、シース2011に対するその光学素子のリニア並進をファイバアセンブリ1140の基端に位置するリニアモータによって引き起こすことができる。
【0281】
図21に、本発明概念のある種の実施形態に係るプローブ2100の先端の断面を示す。
【0282】
この実施形態では、プローブ2100が、モータ2120と、実装スリーブ2117内にありその先端にてロータリモータ2120の可回動中空シャフト2123に結合されている光学素子2115とを、本発明概念の幾つかの実施形態に従い、プローブシース2111内に配置しうる態で有している。
【0283】
光学素子実装スリーブ2117は、シャフト2123と共に回動しうるようシャフト2123の先端に結合させることができる。光学素子2115の例としては、ミラー、プリズム、インデクスマッチドエポキシ若しくはそれに類するもの又はそれらの組合せがある。インデクスマッチド光学素子2122例えばインデクスマッチドエポキシ又はそれに類する素材で形成されたそれをシャフト2123内に配置し、シャフト2123の先端にある光学素子2115と、そのシャフト2123の基端から所定距離にありシャフト2123・ファイバアセンブリ1140間に位置している静止合焦レンズ2124又はそれに類するものと、の間に、その光学素子2122をシャフト2123の長さ方向に沿い延設するとよい。他種の実施形態では光学素子2115が中空シャフト2123に収容されよう。他種の実施形態では、光学素子2115及びインデクスマッチド光学素子2122を同じ素材で形成することで、シャフト2123内に配置しうる長尺な構成を有するレンズが光学素子2115に備わる構成とされよう。本実施形態では、例えば本願記載の如く、プローブ2100の基端にあるリニア並進アセンブリとシステムが通信することで先寄りモータ2120のリニア並進を引き起こすことができる。ある種の実施形態では、こうした構成によりロータリモータがプローブの先寄り部分に配置されるため、システムの信号対雑音比を向上させ、信頼性を高め且つシステム寿命を延ばすことができる。
【0284】
動作中には、光学素子2115により、プローブシース2111の表面又はその付近にある組織からIRエネルギを受け取り、そのIRエネルギをインデクスマッチド光学素子2122に沿い差し向けることができる。これを実行するには、シャフト2123と実装スリーブ2117内の先寄り光学素子2115とをプローブ2100の長手軸周りで一体に回動させつつ、組織表面からIRエネルギを集めればよい。モータシャフト2123の基端に実装されているレンズ2124又はそれに類するものによりIRエネルギをファイバアセンブリ1140に合焦させ、更にそのアセンブリ1140でそのIRエネルギをセンサアセンブリに搬送すること、例えば本願記載の他の諸実施形態におけるそれと類似又は同一の要領でそうすることができる。
【0285】
図22に、本発明概念のある種の実施形態に係る患者インタフェースユニット2200を示す。患者インタフェースユニット2200は静止駆動ネジ2202例えばヤンキーネジを有している。本願記載の通り、ヤンキーネジ2202は、各端でマージする時計回り及び反時計回りの螺旋状ネジ山又は溝を有する構成とすることができる。ギアアセンブリ2208には静止駆動ネジ2202が通っており、そのネジ2202と連携する一組のギア2207がギアアセンブリ2208に備わっているので、例えば取付フレームシース2240を基準にして、カプリング2208をネジ2202の長手方向に沿い直線的に前方及び後方移動させることができる。ネジ2202の経路沿いには、ギアアセンブリ2208の直線運動(リニア運動)に関し境界又は限界を定める第1止め2221及び第2止め2223を配置することができる。これら止め2221,2223は転回点として振る舞い、リニアスライドはここで方向転換を強いられる。
【0286】
ロータリモータ2220は並進テーブルのベースプレート2304上に配置されている。ベースプレート2304上には、本願の他の諸実施形態に記載したそれに類する要領でファイバアセンブリ1140に通じるよう、センサアセンブリ2210及び基寄り光学系2215例えば合焦レンズも配置することができる。ベースプレート2304からは1個又は複数個のリニアスライドベアリング2203が延設され、ネジ2202に対し平行な直線方向に沿い延びるリニアスライド2206を中心にした可動配置に使用されている。従って、リニアスライド2206の長手方向に沿い直線的に、ロータリモータ2220及びセンサアセンブリ2210を動かすことができる。
【0287】
ロータリモータ2220は、カプリング2208に備わる二組目のギア2209にその一端が係合する中空シャフト2204を有している。この中空シャフト2224は、本願記載の他の諸実施形態におけるそれと同一又は類似のものとすることができる。従って、プローブコネクタ2260を中空シャフト2224内に挿入すること及び動作中に回動させることができる。シャフト2224が回動しているときには、一組目のギア2207と二組目のギア2209が互いに係合する結果、一組目のギア2207の働きでネジ2202に沿いカプリング2208が並進される。その実行時にはモータ2220がリニアスライド2206に沿い並進する。従って、IRエネルギ収集動作中に、取付フレームシース2240内のハンドル2235に対しファイバアセンブリ1140を回動及び/又は並進させることができる。
【0288】
ある種の実施形態では、リニア及び/又はロータリエンコーダを用い、閉ループ型の構成で並進要素の位置及び向きが管理されよう。本実施形態では、並進速度及び回動速度が同じモータ即ちロータリモータ2220で駆動されているので、両者が互いに関連することとなる。
【0289】
図23は本発明概念のある種の実施形態に係るプローブ2500の断面図であり、それに備わるファイバアセンブリ2502の先端が先寄りマーカ帯2525に対し第1位置を占める様子が描かれている。
図24は本発明概念のある種の実施形態に係る
図23のプローブ2500の断面図であり、ファイバアセンブリ2502の先端が先寄りマーカ帯2525に対し第2位置を占める様子が描かれている。
【0290】
本実施形態では、プローブ2500が、それを貫きファイバアセンブリ2502を可動配置しうるプローブシース2511を有している。プローブシース2511の先端付近にはマーカ帯2525を配することができる。プローブシース2511はIR不透明領域2501を有しており、具体的にはその領域2501が先寄りマーカ帯2525からプローブシース2501の最遠先端に亘り位置している。IR不透明領域2501は、被覆、シュリンクラップ、放射線不透過性素材、例えば上掲のマーカ帯125との関連で本願で言及した素材又はそれに類するものが、プローブシース2511の先端に備わる構成とすることができる。ある種の実施形態では、IR波長の電磁エネルギに対しこのIR不透明領域が全面的に又は部分的に不透明とされる。ある種の実施形態では、ファイバアセンブリ2502の先端の所在を画定しうるよう、例えばそのファイバアセンブリの先端がIR不透明領域2501内に位置しているのかそれともシース2511のうちプローブシース2511外源泉からIRデータを収集しうるIR収集領域2506内に位置しているのかを画定しうるよう、IR不透明領域2501が構成及び配備される。
【0291】
先寄りマーカ帯2525は、本願記載の他の諸実施形態で参照した帯、例えば
図2に記した帯125と構造的及び/又は機能的に似たものとすることができる。例えば、先寄り帯2525を、熱伝導素材、アルミニウム、チタン、金、銅、鋼及びそれらの組合せからなる集合から選定された放射率既知素材を含む構成とすることができる。即ち、IRエネルギ収集器、例えばファイバアセンブリ2502の先端にある光学素子2504がマーカ帯2525に位置している(例.マーカ帯2525からIRエネルギを集めている)とき、所定パターンの赤外反射率又は放射率に対応する被収集IRエネルギ、即ちマーカ帯2525に係る温度以外の温度と比較しうる可計測温度が、センサアセンブリ1210により受け取られることとなるよう、マーカ帯2525を構成及び配備することができる。他種の実施形態では、プローブシース2511がIR不透明領域2501及びIR透過領域2506を有するものの、その間にマーカ帯がない構成とされる。そうした実施形態では、IR不透明領域2501・IR透過領域2506間でのIRエネルギ受領パターン遷移を、光学素子2504の位置についての指標として機能させることができる。
【0292】
マーカ帯2525は、センサアセンブリ及び/又はプロセッサに温度センサ情報を送信しうる1個又は複数個の温度センサ、例えば熱電対又はサーミスタを有する構成とすることができる。こうした実施形態では、帯2525から受け取った温度読取値を、ファイバアセンブリの集光器が同じ場所で集めたIRエネルギに関連付けることで、例えば、本願記載のそれを例とする校正手順を実行することができる。
【0293】
ファイバアセンブリ2502の先端に結合されている光学素子2504は、光ファイバ、レンズ、ミラー、フィルタ、プリズム、増幅器、屈折媒体、スプリッタ、偏向器、アパーチャ及びそれらの組合せからなる集合から選定された1個又は複数個の光学部品を有する構成とすることができる。光学素子2504により、
管腔壁その他の組織性源泉から赤外光又はそれに類するものを受け取り、ファイバアセンブリ2502に備わる少なくとも1本のファイバにその赤外光を差し向けることで、そのファイバの基端に通ずるセンサアセンブリへとそのIRエネルギを伝送することができる。本願記載の通り、ある種の実施形態では、ファイバ2502の先端例えばそのファイバアセンブリ2502に備わる光ファイバの先割れ端か、そのファイバ2502の中葉部分を以て、光学素子2504が構成され、そこでIRエネルギが集められてそのファイバの長手方向に沿い運ばれることとなろう。
【0294】
マーカ帯2525及び/又は不透明領域2501を利用することで、プローブ2500の先端をある部位、例えば食道内にあり患者の心臓に最も近い部位に位置決めすることができ、またファイバアセンブリ2502の収集領域をプローブシース2511の光学看取領域2506即ちIR透過領域に位置決めすることができる。
【0295】
従って、ある種の実施形態に係る温度マッピングシステムを動作に備え起動させる際に、IRエネルギの集まり方の違い、ひいては温度読取値の違いを以て光学看取領域2506を不透明領域2501から弁別することができる。そのため、ユーザが、マーカ帯2525を基準にした先寄り光学素子2504の長手方向位置を判別すること、更にはファイバアセンブリ2502の直線移動方向が例えばマーカ帯2525の基寄りエッジに対し先寄り方向(プローブシース2511の先端に向かう方向)かそれとも基寄り方向(プローブシース2511の先端から離れる方向)かを判別することができる。マーカ帯2525により、マーカ帯2525から放射されたIRエネルギに対応する可検知信号であって、組織表面及び/又は不透明領域2501から放射されたIRエネルギに対応する信号群とは区別されるものを、生成することができる。プロセッサ、例えばシステムメモリ上にロードされたソフトウェアに従い動作する
図9のプロセッサ1150によりこの信号を処理することで、境界たるマーカ帯2525を画定することができ、それにより、マーカ帯2525の基寄り側即ちIR透過領域2506をIRデータ収集用の領域として画定しマーカ帯2525の先寄り側即ちIR不透明領域2501から弁別することができる。その実行時には、マーカ帯2525が検知された時点でリニア並進モータ1230を方向反転させるとよい。例えば、リニア並進モータ1230でファイバアセンブリ2502を第1方向即ちプローブシース2511の先端に向かう方向に並進させているとき、マーカ帯2525が検知されたらそのモータ1230による並進の方向を変え、ファイバアセンブリ2502を第1方向とは逆の第2直線方向に並進させればとよい。
【0296】
図25に、本発明概念のある種の実施形態に係るプローブ、特にそのシース2611を中心とするC字状のマーカ帯2625を備え、そのマーカ帯2625にイメージング窓2606を設けうるよう構成されたプローブ2600の斜視外観を示す。マーカ帯2625は他の諸実施形態に類する形態で配置されており、例えばシース2611の少なくとも一部分を巡り周沿いに位置しているが、シース2611の360°全周を巡ってはいない。周のうちマーカ帯2625によりカバーされていない領域には、少なくとも1個のギャップ2626を配することができる。C字形状でそのギャップが1個のものが示されているが、その向きが様々な複数個のギャップを有する1個又は複数個のマーカ帯等、他の構成も遜色なく適用できる。
【0297】
ある種の実施形態では、プローブ2600の先端に沿い軸方向に延びておりIR不透明領域2601の一部分ではないIR透過領域2603に対し、ギャップ2626が整列されよう。例えば、
図25に示す通り、プローブ2600の先端に沿い長手方向に延びる1本の連続経路をマーカ帯ギャップ2626及びIR透過領域2603の協働により形成する一方、プローブ2600の先端にある表面エリア2601の残りをIR不透明とすることができる。
【0298】
ギャップ2626又はそれに対応する領域2603が存在しているので、ファイバアセンブリ2602の回動位置を判別しうるように基準点を定めることができる。例えば、回動させうるが並進させえないように先寄り光学系が構成されている場合、C字状マーカ帯2625及び/又はC字断面IR透過領域2603に対し先寄り光学系が整列していれば、
図26Aに示したそれに類するサーマル“Aスキャン”が起きるであろう。この熱シグネチャが検知されたなら、基寄り方向に沿い動き標的イメージング領域2606内に戻るように、本システムでトリガすることができる。
【0299】
そのサーマル“Aスキャン”が
図26Bのそれに類するシグネチャを有している場合、本システムでは、先寄り光学系2602が先寄りマーカ帯2625の基寄り側にあるか否か、並びにそれを先寄り方向に移動させてイメージング窓2611の最先端に到達させる必要があるか否かが判別されよう。
【0300】
図26A,
図26Bは、いずれも、本発明概念のある種の実施形態に係る
図25のC字状マーカ帯に対するファイバアセンブリの所在を示すグラフである。
【0301】
図26Aでは、ファイバアセンブリ2602の先端2604に備わる収集領域が、プローブシース2611を巡り配置されているC字状マーカ帯2625に位置している。このとき、ファイバアセンブリ2602は、それに沿いプローブ2600が延びる軸たる長手軸を中心に360°回動させることができる。
図26A中のパルス(a)は、マーカ帯2625の残りの周沿い領域での温度読取値(b)に比べ、マーカ帯2625のある周沿い領域における温度読取値が高いことを示している。
図26Aは、従って、IR透過ギャップ2626を介しファイバアセンブリ2602の先端によりIRデータが集められたことを表している。このように、マーカ帯2625により基準点がもたらされる。
【0302】
図26B中の温度読取値はプローブ2600の長手軸沿いにある点で採取されたものであり、このように、そうした点を中心にしてファイバアセンブリ2602の先端2604を回動させることで、プローブ2600の周のうちファイバ先端位置の付近からIRエネルギを集めることができる。ここでは、それら温度読取値によって、放射線不透過性マーカ2625の所在を示す温度(b)より高い温度(c)が示されており、ひいてはIR透過領域例えばプローブ2600の領域2603に先端2604が存することが示されている。
【0303】
このように、本実施形態では、マーカ帯2625が、窓越しに見うる組織とは異なる放射率を呈している。従って、均質性の高い(ホモジニアスな)環境でも、ファイバアセンブリ2602がマーカ帯2625を通過するにつれ受かる信号が変わることとなる。マーカ帯2625・組織間の放射率差を求め、そのデータに基づき温度データを導出することができる。
【0304】
図27に、本発明概念のある種の実施形態に係るモニタリングユニット2900での表示を示す。表示について説明するため、本願記載の諸実施形態に係る温度マッピングシステムの構成要素を参照することにする。
【0305】
本願記載の通り、ある種の実施形態に係るプローブを
体管腔内例えば食道内に配置し、そのプローブで360°断面のスキャンを1回又は複数回実行することで、その
体管腔の組織表面エリアから受かるIRエネルギを集めることができる。集まったIRエネルギはその組織表面エリアの温度に関連付けることができる。基準温度、例えば別々の組織温度計測手段例えばサーミスタ又は熱電対から受け取った温度読取値を、ファイバのその部位で集められたIRエネルギに関連付ければ、例えば、本願記載のシステム校正手順を実行することができる。モニタ2900には、例えば本願記載の如く、複数個の収集部位からなる幾何形状に係る温度マップを表示させることができる。
【0306】
例えば、本願記載のリニアアセンブリにより、2個のマーカ帯間に存するあるスポットへと、ファイバアセンブリを並進させることができる。そのプローブで組織表面領域の断面の回動方向スキャン、いわゆるAスキャンを実行することができる。そのプローブで、プローブのIR透過領域の長手方向に沿ったスキャンいわゆるBスキャンを実行すること、例えばマーカ帯若しくは不透明領域に係り又は2個のマーカ帯間に存するプローブシース基端にて実行することもできる。また、ファイバアセンブリを直線的に動かしつつ回動させている間に、1回又は複数回のスキャンを実行してもよい。Aスキャン又はBスキャンのさなかに、その内側にプローブが位置している
体管腔の表面から複数個のIRエネルギ読取値を採取すれば、温度マップを生成することができる。
【0307】
図27にスキャン結果を示す通り、プロセッサ例えば本願記載のプロセッサ400又は1150で、センサ例えば本願記載のセンサアセンブリ500又は1210による変換で得られた情報信号を処理することができる。モニタリングユニット2900は、モニタリングユニット2900上への表示の態で示す通り、その結果をグラフィカルな形態即ち温度マップ2901の形態で出力する。この温度マップ2901は、そのプローブスキャンの複数収集部位結果の幾何形状に関連している。ある種の実施形態では、管状組織の一画例えば食道の一画を含む複数個の収集部位に係る温度マップ2901が、“伸展された”管腔壁その他の体組織の温度プロファイルの二次元的表現とされる。他種の実施形態では、管腔壁その他の体組織の温度プロファイルの三次元的表現が提示されよう。他種の実施形態では四次元的表現、例えば時間を含む表現が提示される。
【0308】
図27に示す通り、Aスキャン又はBスキャン中のプローブスキャンによって相対的な“ホットスポット”2902、例えば
体管腔の注目領域が所望温度域を(上方又は下方に)はみ出す温度であること又はその
体管腔の他領域の温度より高い(又は低い)温度であることを示すスポットを見つけ出し、それを表示画面温度マップ2901と共に表示させることができる。表示フィールド2906には対応するピーク温度即ち47.1℃が表示されている。表示フィールド2907には37.5℃なるコア温度が表示されている。コア温度は、プローブシースと一体化された独立な熱電対又はサーミスタを用い判別することができる。コア温度が計測される個所は、IR温度計測が実行される体腔内又はその付近に位置するが、プローブでモニタされる注目視野に対しある距離を有する個所である。温度マップ上での表示色を本来の温度に関連付ける温度キー2904を、表示画面2901と共に表示させることができる。例えば、温度キー2904に従い、ホットスポット2902が約47℃であると推定される。表示フィールド2906では、これに対応する温度即ちホットスポット2902の実際のピーク温度たる47.1℃を提示することができる。表示フィールド2907には、温度マップ2901上でホットスポット2902を取り巻いている領域のコア温度たる37.5℃を表示させることができる。また、温度マップ2901に加え又は代え、プローブによるAスキャンの結果をグラフィカルな形態で表すグラフ2908も表示させることができる。これに類する構成では、温度勾配や時間的又は空間的な変化速度が、時間の関数として且つ色マッピングキーの態でそれら表示フィールド内に表示されよう。このようにして、温度の変化速度及び温度変化のピーク速度その他のパラメタを、間断なく判別してユーザに届けることができる。温度データの変化速度を孕み本発明概念と矛盾していない類似発明概念が包括される。
【0309】
図28に、本発明概念のある種の実施形態に係る組織表面IR走査の二次元(2D)温度マップ表示2901,一次元(1D)温度マップ表示2911それぞれを示す。2D温度マップ2901は
図27に示し同図を参照して説明したものと類似又は同一とすることができるが、グリッド又はアレイが描出されている点で異なっている。複数個の要素で構成されるこのグリッド又はアレイは、データ集合全体から取り出したある個数即ちN個の隣接データ要素の包括的統計表現を含んでいる。統計表現要素の例としては、温度又は温度由来パラメタのうち、N個の隣接要素の平均値、メディアン値及びモード値がある。本発明概念は2D温度マップ2901や1D温度マップ2911に限定されない。従って、他の温度データ表現方法も遜色なく適用できる。付加的な色マッピングを伴い又は伴わない態で諸画素の相対配置又はエレベーションを提示可能な三次元的描出も、この説明に包含されるものと見なすことができる。同様に、付加的な温度情報及び生理学的情報を組み合わせて単一の可視表現にすること及び時間の関数としてそれらを更新することができるので、より高次元な表示も考えられる。加えて、
体管腔表面から深まった場所での温度を、表面温度の時間及び空間特性と他のパラメタ例えば比熱(J/Kg・K)、熱伝導率(W/m・K)、エネルギ源又はその集合の詳細(W/m
3)及び灌流熱損失(W/m
3)の組合せ並びに代謝要因と幾何学的パラメタの組合せに基づき推定することができる。既知の
体管腔表面温度、解剖学的な詳細、並びに適用エネルギパラメタを、相応な熱輸送支配等式が組み込まれている予測モデルに代入することで、
体管腔表面を越えた体内での温度の統計性推定値を取得し表示することができる。
図28ではIR走査で得られたデータ、例えば本願記載の諸実施形態に係るプローブで実行された走査で得られたそれを、看取者例えば内科医向けのわかりやすい解釈及び提示に適した1D表示として、併せて又は代わりに表示させることができる。そうした表示が的を射そうな場合の例は、Bスキャンで得られる軸方向位置情報の方が径方向温度の具体的詳細より重要な場合である。即ち、
体管腔軸に沿った個々の解剖学的レベルでの温度が詳細な周方向温度情報より重要な場合である。1D表現2911では、全Aスキャン即ち360°(2π)スキャンを、そのスキャンにおけるピーク温度、平均温度、温度変化速度その他の温度パラメタを描出する単一の色彩又は陰影として、或いはそのAスキャンの他の何らかの統計的表現として、表現することができる。二次元的描出と同様に、M回の連続的なAスキャンを数学的又は統計的に組み合わせることで、
体管腔内の所与の解剖学的レベルに関し温度又は温度パラメタ情報を得ることができる。例えば、5cm長Bスキャンを、各5mm長のイメージング対象
体管腔に係るピーク温度を表す10個の色区画を有する1Dカラーマップ2911として、まとめ上げることができよう。2D表示2901は複数本のロー及び複数本のカラムからなるアレイとして表示されている。2Dアレイのローは、いわゆる当業者にとり既知の統計的方法及び/又は変換関数、例えば平均値、中央値、モード値、標準偏差、ピーク温度、曲線当てはめ、空間的及び時間的な変換等に関わる技術を用い特異値に変換することができる。1D表示2911は複数個のデータ要素からなるカラムとして表示されている。1Dアレイのローは、いわゆる当業者にとり既知の統計的方法及び/又は変換関数、例えば平均値、中央値、モード値、標準偏差、ピーク温度、曲線当てはめ、空間的及び時間的な変換等に関わる技術を用い特異値に変換することができる。その際、単一のロー、或いはロー複数本の組合せを、そのレベルにおける温度の単一表現に変換し、1D表示2911として表示させることができる。これらのアプローチにより複雑さが軽減され、看取者にとってのサーマルマッピングデータの適切性が改善される。
【0310】
これらの技術は、そうした変換に加え
図27及び/又は
図28の表示画面上に他の情報を提示させうる他の手法、例えば、一通り又は複数通りの値例えば温度値の平均化、一通り又は複数通りの温度値からのピーク値の探索、1個又は複数個の組織エリアでのピーク値の比較、組織温度変化速度、組織温度変化加速度、外れ値の判別、その平均温度が他の計測対象組織エリアより高い組織エリアの判別、或いはそれらの組合せを実行しうるよう、構成及び配備することができる。ある種の実施形態では、上述した事項のうち一通り又は複数通りの判別に応じて警報その他の信号が生成されよう。
【0311】
上掲の技術は、本願記載の諸実施形態に係る信号処理ユニット、例えば本願中で参照したプロセッサ400又は1150により実行することができる。
【0312】
図29に、本発明概念のある種の実施形態に係る複数モード走査動作に関わるプローブ3000を示す。プローブ3000は、本願記載の他の諸実施形態のプローブと同一又は類似のものにすることができる。そこで、プローブ3000の構造的詳細については簡略化のため省略する。複数モード走査動作を説明するに当たっては、温度計測システム1100の諸要素を参照することができる。但し、本発明概念はそれに限定されない。
【0313】
リニア並進モータアセンブリ例えば本願記載のそれによって、例えば本願記載の如く、プローブシース3036を取り巻く先寄りマーカ帯3025a及び/又は基寄りマーカ帯3025bに対するファイバアセンブリ3040のリニア運動(直線運動)を制御することができる。ロータリモータアセンブリ例えば本願記載のそれにより、ファイバアセンブリ3040の回動運度を制御することができる。
【0314】
スキャン動作中に、例えば本願記載の如く、マーカ帯位置MB1及びMB2を判別することができる。他種の実施形態では他の長手方向位置、例えばそれぞれマーカ帯3025A,Bから所定の長手方向距離にある位置P1,P2が判別されよう。プローブシース3036のうちマーカ帯位置MB1・MB2間又は位置P1・P2間の領域即ち第1注目領域は、マップ3010中ではR1で示されており、
体管腔のうちプローブ3000が位置している領域に対応している。
【0315】
ファイバアセンブリ3040により、
体管腔の組織表面のうち第1注目領域R1内でプローブシース3036付近にある面から、IRエネルギ又はそれに類するものを集めることができる。ファイバアセンブリ3040は、IRエネルギ又はそれに類するものを集めつつ、プローブシース3036内で第1所定速度例えばFASTにて、それぞれリニア並進モータアセンブリ1230及び/又は回動モータアセンブリ1220により直線的及び/又は回動的に動かすことができる。マーカ帯位置MB1及びMB2により境界線が画定されるので、それを受け、マーカ帯3035A,B又はその付近に位置しているときにリニア並進モータアセンブリ1230によりファイバアセンブリ3040の移動方向を変更させることで、ファイバアセンブリ3040によりマーカ帯3035A・B間領域R1内でのスキャン動作を実行することができる。
【0316】
組織の一領域例えばホットスポット3011が注目温度であること、例えば臨界温度に近づきつつあることを判別することができる。ホットスポット領域3011及び/又はそのホットスポット領域3011を取り巻く領域を含む第2注目領域R2を画定することができる。
【0317】
プローブ3000は、ファイバアセンブリ3040の回動速度によりその量が変化する温度データを受け取り処理しうるように構成及び配備されている。具体的には、プローブシース3036に対しファイバアセンブリ3040を並進させながらのスキャン即ちBスキャンのさなかに、ある一定の並進速度下で回動を速め、組織表面から集めうる温度データの量を増やすことができる。その一方で、Bスキャンのさなかに、ある一定の回動速度下でファイバアセンブリ3040の長手方向並進を遅くし、集めうる温度データの量を増やすこともできる。ただ、並進速度が低めだと、所定の組織表面領域からデータを集めるのに必要な時間が、並進速度が速めなときに必要な時間に比べ長めになる。従って、ファイバアセンブリ3040の回動を遅め、並進を速めにすることで、カバーしうる組織表面エリアを広めにすることができるが、その表面エリアから集まる温度データの量が少なめになろう。
【0318】
動作中に注目エリアを識別することができる。従って、回動モータアセンブリ1220によりファイバアセンブリ3040の回動速度を高めることで、その注目エリアに係る結果の分解能及び精度を向上させることができる。他種の実施形態では、回動速度及び並進速度を比例的に高めることでデータ収集の分解能、精度及び頻度が向上される。その実行に際しては、回動,並進双方を比例的に速めることにより、Aスキャン毎に得られる温度データの量を増やすことができる。その結果、Aスキャン毎の採取標本個数が増すこととなるため、出力分解能が向上する。従って、より多くのデータを受け取って処理し、ひいてはもたらされる計測結果の精度を高めることができる。そのため、並進速度の上昇により、全Bスキャンに亘る計測の頻度を向上させることができる。
【0319】
他種の実施形態では、特に注目エリアに対する並進距離を減少させつつ並進速度を低下させることで、スキャン対象エリアの制限と引き替えに、結果の分解能、精度及び頻度を向上させることができよう。他種の実施形態では、また、回動速度を高めることで、データ収集の分解能及び精度が向上されよう。
【0320】
従って、所望の分解能、精度及び/又は頻度に従い上述の動作を実行するには、本願記載の諸実施形態で説明したリニア並進モータアセンブリ1230及び/又は回動モータアセンブリ1220を、ファイバアセンブリ3040を複数通りの速度で並進させること、例えばファイバアセンブリ3040が第1注目領域に存しているときには第1速度FAST、ファイバアセンブリが第2注目領域に存しているときには第2速度SLOWで並進させることができるように、構成及び配備すればよい。他種の実施形態では、ファイバアセンブリ3040を三通り以上の速度で並進及び回動させること、例えば注目領域内組織表面の温度がより注目度の高いレベルにあると判別されたときにファイバアセンブリ3040の動きが徐々にゆっくりとなるよう可変速度で並進及び回動させることができるように、リニア並進モータアセンブリ及び/又は回動モータアセンブリが構成及び配備されよう。
【0321】
上述の通り、気道、食道その他の
体管腔内に温度マッピングシステムを挿入し、医療手順例えば腫瘍、慢性障害肺疾患(COPD)又は喘息の気道アブレーション処置の途上でアブレーションの進行具合をモニタすることができる。また、温度マッピングシステムを用い、そうしたアブレーション手順の途上での潜在的な対近傍組織オフターゲット(標的外れ)損傷に備え食道及び/又はその隣にある気道の温度をモニタすることもできる。但し、これまでに参照した本発明概念は上述した用途に限定されるものではなく、他の管腔温度センシング用途にも適用することができる。
【0322】
本願記載の諸実施形態に係るIR誘起性の空間的及び時間的サーマルパターンの生成を利用することで、上皮組織例えばバレット食道の障害を対象にしたエネルギベース処置でのオンターゲット(標的上)治療投与量及びその処置の完膚性を推定することができ、ひいては、そのエネルギ“投与量”を個々の処置部位にマッピングすることにより、エネルギベースアブレーションの適用を通じ処置された被影響領域をモニタしてその処置の実効性を確認することができる。例えば、表面温度のうち特定長の時間に亘り特定の温度しきい値を上回り又は下回ったものを温度マップ上に表示させ、組織領域に対し実行された処置が完全であったか否か及び/又は有効であったか否かを判別しうるようにすることができる。このIRサーマル投与マップは、予定していた処置エリアと治療投与エリアが確かに一致するよう、影響を受ける上皮の像と重ね合わせ又は関連付けることができる。
【0323】
図30に、本発明概念のある種の実施形態に係る温度計測システム3100を模式的に示す。
【0324】
ある種の実施形態では、温度計測システム3100が患者インタフェースユニット1120例えば本願記載のそれを有する構成とされよう。ある実施形態では校正ユニット3110が患者インタフェースユニット1120に配置される。他の実施形態では、校正ユニット3110が患者インタフェースユニット1120とは別体なもの、例えば患者インタフェースユニット1120と通信するハンドヘルドデバイス(手持ち装置)として構成され、その通信には、システム3100の他の構成要素例えば患者インタフェースユニット1120及び/又はプロセッサ1150(図示せず)とその校正ユニット3110との間での信号交換に適した電気コネクタ、無線通信その他の媒体が使用される。温度計測システム3100は、第1端3131を有するサーマルイメージングプローブアセンブリ3130を備え、患者インタフェースユニット1120に存するバルクヘッドユニット1240その他のカプリング装置にその端3131が可脱結合される構成とすることができる。プローブアセンブリ3130の第2端3132は校正ユニット3110に可脱結合することができる。校正ユニット3110は、使用時に又はそれに先立ち例えば現場でシステム3100を校正しうるように構成及び配備されている。システム3100を校正することで、動作中に発生しうる変動、ドリフト又はそれに類するもの、特に患者インタフェースユニット1120及び/又はプローブアセンブリ3130に係るものに対処しそれを補償することができる。
【0325】
図31に
図30の校正ユニット3110の断面を示す。この校正ユニット3110は熱源3138、第1温度計測デバイス3139及び第2温度計測デバイス3140を有している。
【0326】
校正ユニット3110は、その中に熱源3138及び熱電対デバイス3139,3140が配置されるハウジング3135を有する構成とすることができる。ある種の実施形態では、ハウジング3135の内部がほぼ黒体で光タイトな構成とされる。
【0327】
プローブアセンブリ3130は、レシーバ3142において校正ユニット3110内に挿入することができる。ある種の実施形態では、ハウジング3135が、レシーバ3142から延びていて挿入されたプローブアセンブリ3130を受け入れうる球状又は円筒状の空洞を有する。プローブアセンブリ3100の先端3132は、可反復計測の実行に備えそのプローブアセンブリ3130をその場に保持しうるよう、カテーテルホルダ3137例えばクランプ又はそれに類するカテーテル受容装置により、校正ユニット3110内でその場に保持することができる。少なくとも1本の光ファイバ又はそれに類する赤外信号伝搬要素を備えるファイバアセンブリ1140を、プローブアセンブリのシース内に配置することができる。熱源3138は、校正ユニット3110の内部領域をある温度まで加熱しうるよう校正ユニット3110内に配置されている。その熱源3138のそばには第1温度計測デバイス3139例えば熱電対デバイスが位置しており、熱源3138によりホットスポット3102がもたらされる領域の実際の温度即ち第1温度が、そのデバイス3139で計測される。
【0328】
熱源3138の出力に関連するIRエネルギ又はそれに類するものを、ファイバアセンブリ1140の先端3115により、例えば本願記載の他の諸実施形態に備わるファイバと同一又は類似の要領で受け取り、受け取ったIRエネルギを、例えば本願記載の他の諸実施形態で説明したそれと同一又は類似の要領で検知器に出射することができる。プローブアセンブリ3130により集められたIRデータは、本願記載の他の諸実施形態にて説明したデータと同一又は類似のもの、例えばファイバアセンブリ1140により受け取られた熱源3138の出力に対応する既受光赤外光の変化を表す電圧又は電流信号となろう。
【0329】
他種の実施形態では、例えば本願
図2の種類の温度センサ121たる温度センサ(図示せず)、例えば熱電対又はサーミスタが、基準温度データ又はそれに類するものを集めるプローブアセンブリ1130に組み込まれ、温度センサ情報をセンサアセンブリの患者インタフェースユニット1120及び/又はモニタリングユニット1110に伝える1本又は複数本の導電ワイヤその他の情報伝送路に、その温度センサが接続されることとなろう。
【0330】
第2温度計測ユニット3140例えば熱電対デバイス又はそれに類するものが、ホットスポット3102及び第1温度計測デバイス3139の領域から空間的に隔たった他のハウジング3135内領域に配置されているので、それにより当該他の領域の実温度を計測することができる。
【0331】
システム3100は、第1,第2温度計測デバイス3139,3140それぞれにより計測された実温度間の関係例えばそれら二通りの温度計測値間の差を求めるプロセッサ並びに付随するメモリ及びソフトウェアを有しており、これらは校正ユニット3110にも校正ユニット3110外にも配置することができる。温度計測デバイス3139,3140のうち一方又は双方で或いは別の温度計測装置で更なる温度計測値を採取し、システム3100に正確な校正を実行させることができる。
【0332】
IR検知器によるIRエネルギ出力に対応する電圧変動又はそれに類するものをプロセッサで受け取り処理することもできる。温度及び電圧計測値は好ましくは同時又はほぼ同時に採取される。このプロセッサにより、IR検知器により出力される電圧変動及び電圧計測値差を比較することができる。その比較結果を用い、関係の判別結果及び集まったIRデータ例えば電圧変動に応じた校正値を算出することができる。このプロセッサにより、温度計測システム300により採取される後続の計測結果、例えば
体管腔内に挿入して継続使用している間のそれを、校正値に応じ修正することができる。
【0333】
ある種の実施形態では、組織の動的熱特性を用いた適応型スキャンをプローブシステムに実行させることで、生データへの計算の適用により信号中のノイズを濾波除去する能力が提供されよう。例えば、無線周波数アブレーションのさなかに、一体化されている熱電対で読み取られたコア本体温度を下回るIR温度が収集されるものとは考えにくい。従って、そうした読取値を計算から除外することができる。隣り合う温度読取値のうち、組織内であろうと思われる範囲の外側に位置していそうなそれを除外すべく、空間情報を算入してもよい。
【0334】
ある種の実施形態では、ある組織エリアに亘る温度変化の速度に基づき作動する警報がシステムに組み込まれる。例えば、所与回数のスキャン中に温度が急上昇し始めた場合に、その変化速度に基づきシステムが警報を発するようにするとよい。ある種の実施形態では、温度がいつどのような高さでピーク例えば0.5℃/sec超の温度になるかを推定する予測計算機構に応じ、これが実行されよう。このデータがあれば、内科医に警報を発し組織への外傷を十分に防ぎうる早い時期にアブレーション手順を中断させることができ、或いはそれに代えて、そのデータを用い自動的に即ち内科医による更なる動作抜きでアブレーション手順を中断させることができる。
【0335】
本装置及び方法の諸実施形態に付き、それらが展開される環境を参照して記述してきたが、これは単に本発明概念の諸原理を描出しているに過ぎない。上述した諸アセンブリの修正物又は組合せ、本発明概念の他の実施形態、構成及び実行方法、並びに本発明概念の諸態様の変形であって、いわゆる当業者にとり自明なものも、諸請求項の技術的範囲内に包含されるものとする。加えて、本願では方法又は手順を構成する諸ステップが特定の順序で列記されているが、ある種の状況下では幾つかのステップの実行順序を変えることが可能更には有益でありうるので、その請求項で特定の順序が明示的に述べられていない限りは、後掲の方法又は手順請求項を構成する具体的な諸ステップは、順序特定的に構成されていないものとする。
【0336】
いわゆる当業者にはご理解頂けるように、本発明概念の諸態様はシステムとしても方法としてもコンピュータプログラム製品としても具現化可能である。従って、本発明の諸態様は、全ハードウェア実施形態、全ソフトウェア実施形態(例えばファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等々)、或いはソフトウェア態様及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態即ち本願中でいずれも「回路」「モジュール」又は「システム」と通称される実施形態、といった形態を採りうる。本発明の諸態様に係る動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、一種類又は複数種類のプログラミング言語の任意な組合せで記述することができる。そのプログラムコードは、ユーザのコンピュータ上での全面実行、ユーザのコンピュータ上での部分実行、スタンドアロンソフトウェアパッケージとしての実行、一部はユーザのコンピュータ上でまた一部はリモートなコンピュータ上での実行、或いはリモートなコンピュータ又はサーバ上での全面実行が可能である。
<付記>
[1]
組織表面の温度推定値を提供するシステムであって、
ベースと、
基端及び先端を有し、その基端が上記ベースに存し且つ長手軸沿いに延びており、且つ
自プローブアセンブリの基端に存するハンドル、及び
プローブコネクタ、を有するプローブアセンブリと、
上記組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有し、上記プローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、
上記ベースに存し、上記少なくとも1本のファイバをベースに対し上記長手軸周りで回動させること、並びに当該少なくとも1本のファイバをベースに対し且つ当該長手軸に沿い直線方向に並進させること、のうち少なくとも一方が可能なよう構成及び配備された運動ユニットと、
上記ベースに結合されており上記ハンドルが
取り外し可能に結合される第1結合機構と、
上記運動ユニットに存し上記プローブコネクタが
取り外し可能に結合される第2結合機構と、
を備えるシステム。
[2]
上記[1]に記載のシステムであって、上記運動ユニットが、
その内部にプローブコネクタが配置される中空シャフトを有し、上記少なくとも1本のファイバが上記長手軸周りで回動するよう当該中空シャフトが上記運動ユニットによって駆動されるロータリモータと、
上記少なくとも1本のファイバ及び上記ロータリモータを上記長手軸に沿い直線方向に並進させるリニアモータと、
を備えるシステム。
[3]
上記[2]に記載のシステムであって、上記ロータリモータアセンブリ及び上記リニアモータが互いに独立に作動するシステム。
[4]
上記[1]に記載のシステムであって、上記運動ユニットが、
その内部に上記プローブコネクタが配置される中空シャフトを有するロータリモータを有し、上記少なくとも1本のファイバが上記長手軸周りで回動するよう当該中空シャフトが上記運動ユニットによって駆動されるシステム。
[5]
上記[4]に記載のシステムであって、上記プローブコネクタの基端が円錐状ノーズを有し、その円錐状ノーズには上記少なくとも1本のファイバの基端が存し、上記ロータリモータの中空シャフトの基端が上記プローブコネクタの円錐状ノーズと番うシステム。
[6]
上記[5]に記載のシステムであって、更に、上記ロータリモータに隣ずる光学素子を備え、その光学素子に対し上記少なくとも1本のファイバが上記長手軸に沿い整列するよう、上記円錐状ノーズが上記中空シャフト内に配置されるシステム。
[7]
上記[6]に記載のシステムであって、自システムの動作中に上記少なくとも1本のファイバと上記光学素子との間の同心性が保たれるよう、上記プローブコネクタの円錐状ノーズが上記ロータリモータの中空シャフトの円錐状空洞内に適合配置されるシステム。
[8]
上記[4]に記載のシステムであって、所定角度をなす二通りの位置間で上記ロータリモータが回動するとき、そのロータリモータと同じ上記所定角度にて且つ当該ロータリモータと同時に上記少なくとも1本のファイバが回動するシステム。
[9]
上記[4]に記載のシステムであって、上記第2結合機構が、上記ロータリモータの中空シャフトに存するバネ付勢ロータリモータカプリングを有し、そのバネ付勢ロータリモータカプリングが少なくとも1個の溝を有し、上記プローブコネクタが、当該ロータリモータの中空シャフトにて当該少なくとも1個の溝と番わせうるよう構成及び配備された少なくとも1本の係合ピンを有するシステム。
[10]
上記[4]に記載のシステムであって、更に自動結合機構を備え、その自動結合機構が、上記ハンドルが上記第1結合機構に存することを検知することで上記プローブコネクタを上記ロータリモータに結合させ、そのプローブコネクタに対峙させるべく当該ロータリモータの連結インタフェースを当該プローブコネクタの方に追いやるシステム。
[11]
上記[4]に記載のシステムであって、上記ロータリモータが、求心力をもたらすべく上記中空シャフトに結合された複数個の平衡錘を有し、それら平衡錘に、上記プローブコネクタの基端に結合させるべく上記第2結合機構が配置されるシステム。
[12]
上記[11]に記載のシステムであって、上記第2結合機構がコレットを有し、そのコレットと対峙するカプリングを上記プローブコネクタが有するシステム。
[13]
上記[4]に記載のシステムであって、上記プローブコネクタが少なくとも1個のスロットを有し、上記中空シャフトが、当該プローブコネクタの少なくとも1個のスロットと整列する少なくとも1個の開口を有し、本システムが更に、それら整列している少なくとも1個のスロット及び開口内に配置され上記プローブコネクタが上記中空シャフトに対し軸方向に動くことを妨げるリンケージ装置を備えるシステム。
[14]
上記[13]に記載のシステムであって、更に、上記中空シャフトに対する上記リンケージ装置の挿入及び除去を制御する制御装置を備えるシステム。
[15]
上記[13]に記載のシステムであって、上記少なくとも1個のコネクタスロットが、上記プローブコネクタを上記中空シャフトの端にぶつからせるため軸方向に力を加えるランプを有するシステム。
[16]
上記[4]に記載のシステムであって、上記ロータリモータの中空シャフトがネジ山付領域を有し、当該ロータリモータのネジ山付領域と番うネジ山を上記プローブコネクタが有するシステム。
[17]
上記[16]に記載のシステムであって、更に、上記第1結合機構に存しその第1結合機構に上記ハンドルが結合されたことを検知するセンサを備え、上記並進テーブルにより上記ロータリモータを上記プローブコネクタを基準にしてある方向に動かすことで、上記ネジ山付きのプローブコネクタを上記ロータリモータのネジ山付領域と結合させるシステム。
[18]
上記[1]に記載のシステムであって、更に、上記少なくとも1本のファイバを上記長手軸に沿い直線方向に並進させるリニアモータを備えるシステム。
[19]
上記[18]に記載のシステムであって、上記運動ユニットが、更に、上記リニアモータにより上記長手軸に沿い上記直線方向へと上記ベース沿いで動かされる並進テーブルを有するシステム。
[20]
上記[19]に記載のシステムであって、更に、上記並進テーブルに結合されたロッキング機構と、上記ベースに結合されたアクチュエータと、を備え、そのアクチュエータに当該ロッキング機構を係合させることで当該並進テーブルの直線運動を妨げるシステム。
[21]
上記[1]に記載のシステムであって、組織表面を有する
体管腔の表面温度推定値を提供するよう構成及び配備されているシステム。
[22]
上記[1]に記載のシステムであって、更に、上記少なくとも1本のファイバから上記赤外エネルギを受け取り受け取った赤外エネルギを温度情報信号に変換するセンサを有するセンサアセンブリを備えるシステム。
[23]
上記[22]に記載のシステムであって、上記センサアセンブリを上記少なくとも1本のファイバの基端に対し整列させるべく当該センサアセンブリが位置決めプレート上に配置されるシステム。
[24]
上記[23]に記載のシステムであって、上記位置決めプレートが、上記少なくとも1本のファイバの基端に対しピッチ方向、ヨー方向、ロール方向、x方向、y方向及びz方向のうち少なくとも一方向に沿い上記センサアセンブリを調整しうる位置決めプレートであるシステム。
[25]
上記[22]に記載のシステムであって、上記センサアセンブリが、上記センサの一部分又は複数部分を除熱しうるよう構成及び配備された除熱アセンブリを有するシステム。
[26]
上記[22]に記載のシステムであって、更に、上記センサアセンブリにより受け取られた赤外エネルギを処理し赤外エネルギ処理結果に係る温度データを含む出力を生成するコントローラを備えるシステム。
[27]
上記[1]に記載のシステムであって、上記ファイバアセンブリのうち上記プローブコネクタ・上記第1カプリングアセンブリ間の部分が、上記少なくとも1本のファイバの並進中に上記長手軸に沿い上記直線方向に延びるシステム。
[28]
上記[27]に記載のシステムであって、上記少なくとも1本のファイバが、上記第1カプリングアセンブリ・上記運動ユニット間に直に延びるシステム。
[29]
上記[1]に記載のシステムであって、上記ファイバアセンブリが受動的であり、上記組織表面から赤外エネルギを収集のみするようそのファイバアセンブリが構成及び配備されているシステム。
[30]
上記[1]に記載のシステムであって、上記第1結合機構が、上記ベースに結合されたシースバルクヘッドを有し、そのシースバルクヘッドが、上記プローブアセンブリのハンドルを受け入れうるスロットを有するシステム。
[31]
上記[30]に記載のシステムであって、上記シースバルクヘッドが、上記スロットに存するツイストロックカプリングを有し、上記ハンドルが、当該スロットに存する当該ツイストロックカプリングと番うことで上記長手軸周りでの自ハンドルの回動を妨げるバヨネット部分を有するシステム。
[32]
上記[31]に記載のシステムであって、上記ツイストロックカプリングがバネ装荷ピン作動要素を有し、上記ハンドルのバヨネット部分が少なくとも1個のローブを有し、当該バネ装荷ピン作動要素が上記シースバルクヘッドユニットに来た当該少なくとも1個のローブを付勢するシステム。
[33]
上記[1]に記載のシステムであって、上記運動ユニットがヤンキーネジ及びロータリモータを有し、そのヤンキーネジが、上記少なくとも1本のファイバ及び当該ロータリモータを上記長手軸に沿い直線方向に並進させるヤンキーネジモータを有するシステム。
[34]
上記[33]に記載のシステムであって、上記ヤンキーネジモータを動作させることで、双対面連続螺旋溝を有する上記ヤンキーネジを回動させ、当該ヤンキーネジモータにより当該ヤンキーネジを回動させることで、上記少なくとも1本のファイバ及び上記ロータリモータを上記直線方向に並進させるシステム。
[35]
上記[33]に記載のシステムであって、上記ファイバアセンブリの並進速度及び回動速度が共に上記ロータリモータによって駆動されるシステム。
[36]
上記[1]に記載のシステムであって、上記運動ユニットのロータリモータが上記長手軸周りで上記少なくとも1本のファイバを回動させている間に当該少なくとも1本のファイバが
体管腔組織表面から赤外エネルギを収集するシステム。
[37]
上記[1]に記載のシステムであって、上記運動ユニットが上記少なくとも1本のファイバを上記長手軸に沿い並進させている間、並びに当該運動ユニットが当該少なくとも1本のファイバを当該長手軸周りで回動させている間、のうち少なくとも一方にて、当該少なくとも1本のファイバが
体管腔組織表面から赤外エネルギを収集するシステム。
[38]
上記[1]に記載のシステムであって、更に、上記少なくとも1本のファイバにより収集された赤外エネルギを処理し赤外エネルギ処理結果に係る温度データを含む出力を生成するコントローラを備えるシステム。
[39]
上記[38]に記載のシステムであって、上記出力が、二次元(2D)グラフィカル温度マップ、一次元(1D)グラフィカル温度マップ、温度値、警報及び温度変化速度のうち少なくとも1個を含むシステム。
[40]
上記[1]に記載のシステムであって、上記プローブアセンブリが、更に、上記ハンドルに結合されたシースを有し、そのシース内には上記ファイバの先端が配置され、当該ファイバの先端が当該シースに対し並進及び回動のうち少なくとも一方を為すシステム。
[41]
上記[1]に記載のシステムであって、更に、上記シースの先端に位置する少なくとも1個のマーカ帯を備え、当該少なくとも1個のマーカ帯に対し並進しうるよう上記ファイバアセンブリの先端が構成及び配備されているシステム。
[42]
上記[41]に記載のシステムであって、上記シースが、上記マーカ帯の先寄り側に存する赤外不透明領域と、当該マーカ帯の基寄り側に存する赤外透過領域と、を有するシステム。
[43]
上記[41]に記載のシステムであって、上記少なくとも1個のマーカ帯が先帯及び基帯を含み、その先帯・基帯間で並進しうるよう上記第1ファイバアセンブリが構成及び配備されているシステム。
[44]
上記[43]に記載のシステムであって、それら先帯・基帯間での往復運動の態で上記ファイバを並進させうるよう上記並進アセンブリが構成及び配備されており、そのファイバが先帯・基帯間領域から上記赤外エネルギを受け取るシステム。
[45]
上記[41]に記載のシステムであって、センサが上記少なくとも1本のファイバの基端に通じるよう、ひいては当該少なくとも1本のファイバの先端が上記少なくとも1個のマーカ帯から赤外光を受光したとき所定信号が生成されるよう、当該少なくとも1個のマーカ帯が構成及び配備されているシステム。
[46]
上記[41]に記載のシステムであって、上記少なくとも1個のマーカ帯がC字状であり、そのC字状のマーカ帯が、2個の端と、それら2個の端の間のギャップと、を有するシステム。
[47]
上記[46]に記載のシステムであって、上記ギャップにより上記少なくとも1本のファイバの回動位置が識別されるシステム。
[48]
上記[46]に記載のシステムであって、組織と上記マーカ帯の素材との間の放射率差がためそのマーカ帯の残りとは別様且つ可弁別な信号が上記ギャップによりもたらされるシステム。
[49]
上記[1]に記載のシステムであって、更に、上記少なくとも1本のファイバにて受け取られた上記赤外エネルギを複数個の温度計測値に変換するプロセッサを備えるシステム。
[50]
上記[1]に記載のシステムであって、更に、上記プロセッサから上記温度計測値を受け取り上記組織表面に対応するグラフィカル温度マップを表示する表示型のユーザインタフェースを備えるシステム。
[51]
上記[50]に記載のシステムであって、上記組織表面の一次元的表現、二次元的表現及び三次元的表現のうち少なくとも一つの温度マップを表示しうるよう、上記ユーザインタフェースが構成及び配備されているシステム。
[52]
上記[51]に記載のシステムであって、上記組織表面の四次元的表現の温度マップを表示しうるよう上記ユーザインタフェースが構成及び配備されているシステム。
[53]
上記[50]に記載のシステムであって、他の温度情報を表示しうるよう上記ユーザインタフェースが構成及び配備されているシステム。
[54]
上記[53]に記載のシステムであって、上記他の温度情報が、ピーク温度情報、温度変化速度情報、並びに複数個の組織表面に係る平均温度情報のうち、少なくとも一種類を含むシステム。
[55]
プローブアセンブリであって、
長手軸に沿い延びる可回動中空シャフトを有するロータリモータと、
上記長手軸に沿い上記中空シャフト内を延びる光学装置と、
上記光学装置に通ずる静止ファイバアセンブリと、
上記長手軸に沿い上記中空シャフトに結合されている実装スリーブと、
実装スリーブ内に存し、受け取った赤外エネルギを上記光学装置の先端へと出力しうるよう上記光学装置の先端に直通している光学素子と、
を備え、上記ロータリモータが、上記長手軸に沿い上記ファイバアセンブリに対して上記中空シャフトを回動させ、その中空シャフトが、当該静止ファイバアセンブリに対し当該長手軸周りで上記実装スリーブを回動させるプローブアセンブリ。
[56]
上記[55]に記載のプローブアセンブリであって、更に、上記ロータリモータ及び実装スリーブ周りにプローブシースを備え、そのプローブシースが赤外透過面を有し、上記光学素子が当該赤外透過面を介し組織表面から上記赤外エネルギを受け取れるプローブアセンブリ。
[57]
上記[55]に記載のプローブアセンブリであって、上記光学装置が上記ファイバアセンブリの一部分であり、上記ロータリモータがそのファイバアセンブリ周りで上記中空シャフトを回動させるプローブアセンブリ。
[58]
上記[57]に記載のプローブアセンブリであって、更に、上記静止ファイバアセンブリの少なくとも一部分の周りにスリップリングを備え、そのスリップリングが当該静止ファイバアセンブリと上記中空シャフトとの間に位置するプローブアセンブリ。
[59]
上記[58]に記載のプローブアセンブリであって、上記光学素子、上記ファイバアセンブリ並びにそのファイバアセンブリの基端に隣ずる静止光学素子、の組合せを整列させうるよう、上記スリップリングが、上記中空シャフトの露出領域であり上記ロータリモータの基端に存する露出領域に結合されているプローブアセンブリ。
[60]
上記[57]に記載のプローブアセンブリであって、更に、上記ロータリモータから延びる中空シャフトの露出領域を取り巻くロータリモータ・実装スリーブ間分離要素を備えるプローブアセンブリ。
[61]
上記[60]に記載のプローブアセンブリであって、上記分離要素が潤滑素材、ベアリング又はラニングギャップを有するプローブアセンブリ。
[62]
上記[55]に記載のプローブアセンブリであって、上記光学装置が上記ファイバアセンブリ・上記光学素子間にインデクスマッチド光学素子を有し、当該光学素子が当該インデクスマッチド光学素子に沿い当該ファイバアセンブリへと赤外エネルギを差し向けるプローブアセンブリ。
[63]
上記[55]に記載のプローブアセンブリであって、更に、上記ロータリモータに電力を供給するための電気コネクタを備えるプローブアセンブリ。
[64]
組織表面の温度推定値を提供する温度マッピングシステムであって、
プローブアセンブリと、
上記組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有し、上記プローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、
受け取られた赤外エネルギを温度情報信号に変換するプロセッサと、
上記プローブアセンブリの基端に結合されており、上記少なくとも1本のファイバを長手軸周りで回動させること並びに当該ファイバアセンブリを上記温度信号に従い変化する速度で当該長手軸に沿い並進させること、のうち少なくとも一方が可能なように構成及び配備された運動ユニットと、
を備えるシステム。
[65]
上記[64]に記載のシステムであって、上記運動ユニットによる上記ファイバアセンブリの回動の速度及び並進の速度に依存する量の温度データを、上記プロセッサが処理するシステム。
[66]
上記[64]に記載のシステムであって、上記組織表面に存する注目エリアが識別されたとき上記運動ユニットが上記ファイバアセンブリの回動速度を上昇させるシステム。
[67]
上記[65]に記載のシステムであって、上記運動ユニットが上記ファイバアセンブリの並進速度を低下させ上記注目エリアまでの並進距離を減らすシステム。
[68]
上記[67]に記載のシステムであって、上記運動ユニットが更に上記ファイバアセンブリの回動速度を上昇させるシステム。
[69]
上記[65]に記載のシステムであって、上記運動ユニットが、比例的に、上記ファイバアセンブリの並進速度を上昇させ且つ上記注目エリア若しくはその近傍における当該ファイバアセンブリの回動速度を上昇させるシステム。
[70]
組織表面の温度推定値を提供するシステムであって、
上記温度情報を受け取り表示するモニタリングユニットと、
プローブアセンブリと、
上記組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有し、上記プローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、
患者インタフェースユニットであり、
ベース、
上記ベースに存し、上記少なくとも1本のファイバをそのベースに対し長手軸周りで回動させること並びに当該少なくとも1本のファイバを当該ベースに対し当該長手軸に沿い直線方向に並進させること、のうち少なくとも一方が可能なように構成及び配備された運動ユニット、
上記ベースに結合された第1結合機構、並びに
上記運動ユニットに存する第2結合機構、
を有し、上記第1及び第2結合機構の各々に上記プローブアセンブリが
取り外し可能に結合されている患者インタフェースユニットと、
上記少なくとも1本のファイバにて受け取られた赤外エネルギを複数個の温度計測値に変換するプロセッサと、
を備えるシステム。
[71]
上記[70]に記載のシステムであって、上記患者インタフェースユニットが、上記並進テーブル上で上記ロータリモータと共存するセンサアセンブリを有するシステム。
[72]
温度計測プローブを制御する方法であって、
プローブシースの先端にあり、長手方向に沿い互いに分離されており、第1注目領域がそれらの間に挟まれている第1長手方向位置及び第2長手方向位置を、画定するステップと、
上記第1注目領域内で上記プローブシースの付近にある組織からのデータを、そのプローブシース内に延びるファイバにて収集するステップと、
収集されたデータに応じ上記第1注目領域内で第2注目領域を画定するステップと、
上記第2注目領域内でデータを収集しているときのそれが、上記第1注目領域内だが上記第2注目領域外にあるデータを収集しているときに比べ異なることとなるよう、収集領域における上記ファイバの移動速度を制御するステップと、
を有する方法。
[73]
組織表面の温度推定値を提供するシステムであって、
ベースと、
基端及び先端を有し、その基端が上記ベースに存し且つ長手軸沿いに延びており、且つ
自プローブアセンブリの基端に存するハンドル、及び
プローブコネクタ、を有するプローブアセンブリと、
上記組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有し、上記プローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、
上記ベースに存し、上記少なくとも1本のファイバをベースに対し上記長手軸周りで回動させること、並びに当該少なくとも1本のファイバをベースに対し且つ当該長手軸に沿い直線方向に並進させること、のうち少なくとも一方が可能なよう構成及び配備された運動ユニットと、
上記ベースに結合されており上記ハンドルが
取り外し可能に結合される第1結合機構と、
上記運動ユニットに存し上記プローブコネクタが
取り外し可能に結合される第2結合機構と、
を備えるシステム。
[74]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットが、
その内部にプローブコネクタが配置される中空シャフトを有し、上記少なくとも1本のファイバが上記長手軸周りで回動するよう当該中空シャフトが上記運動ユニットによって駆動されるロータリモータと、
上記少なくとも1本のファイバ及び上記ロータリモータを上記長手軸に沿い直線方向に並進させるリニアモータと、
を備えるシステム。
[75]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記ロータリモータアセンブリ及び上記リニアモータが互いに独立に作動するシステム。
[76]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットが、
その内部に上記プローブコネクタが配置される中空シャフトを有するロータリモータを有し、上記少なくとも1本のファイバが上記長手軸周りで回動するよう当該中空シャフトが上記運動ユニットによって駆動されるシステム。
[77]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記プローブコネクタの基端が円錐状ノーズを有し、その円錐状ノーズには上記少なくとも1本のファイバの基端が存し、上記ロータリモータの中空シャフトの基端が上記プローブコネクタの円錐状ノーズと番うシステム。
[78]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記ロータリモータに隣ずる光学素子を備え、その光学素子に対し上記少なくとも1本のファイバが上記長手軸に沿い整列するよう、上記円錐状ノーズが上記中空シャフト内に配置されるシステム。
[79]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、自システムの動作中に上記少なくとも1本のファイバと上記光学素子との間の同心性が保たれるよう、上記プローブコネクタの円錐状ノーズが上記ロータリモータの中空シャフトの円錐状空洞内に適合配置されるシステム。
[80]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、所定角度をなす二通りの位置間で上記ロータリモータが回動するとき、そのロータリモータと同じ上記所定角度にて且つ当該ロータリモータと同時に上記少なくとも1本のファイバが回動するシステム。
[81]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記第2結合機構が、上記ロータリモータの中空シャフトに存するバネ付勢ロータリモータカプリングを有し、そのバネ付勢ロータリモータカプリングが少なくとも1個の溝を有し、上記プローブコネクタが、当該ロータリモータの中空シャフトにて当該少なくとも1個の溝と番わせうるよう構成及び配備された少なくとも1本の係合ピンを有するシステム。
[82]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に自動結合機構を備え、その自動結合機構が、上記ハンドルが上記第1結合機構に存することを検知することで上記プローブコネクタを上記ロータリモータに結合させ、そのプローブコネクタに対峙させるべく当該ロータリモータの連結インタフェースを当該プローブコネクタの方に追いやるシステム。
[83]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記ロータリモータが、求心力をもたらすべく上記中空シャフトに結合された複数個の平衡錘を有し、それら平衡錘に、上記プローブコネクタの基端に結合させるべく上記第2結合機構が配置されるシステム。
[84]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記第2結合機構がコレットを有し、そのコレットと対峙するカプリングを上記プローブコネクタが有するシステム。
[85]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記プローブコネクタが少なくとも1個のスロットを有し、上記中空シャフトが、当該プローブコネクタの少なくとも1個のスロットと整列する少なくとも1個の開口を有し、本システムが更に、それら整列している少なくとも1個のスロット及び開口内に配置され上記プローブコネクタが上記中空シャフトに対し軸方向に動くことを妨げるリンケージ装置を備えるシステム。
[86]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記中空シャフトに対する上記リンケージ装置の挿入及び除去を制御する制御装置を備えるシステム。
[87]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記少なくとも1個のプローブコネクタスロットが、上記プローブコネクタを上記中空シャフトの端にぶつからせるため軸方向に力を加えるランプを有するシステム。
[88]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記ロータリモータの中空シャフトがネジ山付領域を有し、当該ロータリモータのネジ山付領域と番うネジ山を上記プローブコネクタが有するシステム。
[89]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記第1結合機構に存しその第1結合機構に上記ハンドルが結合されたことを検知するセンサを備え、上記並進テーブルにより上記ロータリモータを上記プローブコネクタを基準にしてある方向に動かすことで、上記ネジ山付きのプローブコネクタを上記ロータリモータのネジ山付領域と結合させるシステム。
[90]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記少なくとも1本のファイバを上記長手軸に沿い直線方向に並進させるリニアモータを備えるシステム。
[91]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットが、更に、上記リニアモータにより上記長手軸に沿い上記直線方向へと上記ベース沿いで動かされる並進テーブルを有するシステム。
[92]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記並進テーブルに結合されたロッキング機構と、上記ベースに結合されたアクチュエータと、を備え、そのアクチュエータに当該ロッキング機構を係合させることで当該並進テーブルの直線運動を妨げるシステム。
[93]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記組織表面を有する中空体腔の表面温度推定値を提供するよう構成及び配備されているシステム。
[94]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記少なくとも1本のファイバから上記赤外エネルギを受け取り受け取った赤外エネルギを温度情報信号に変換するセンサを有するセンサアセンブリを備えるシステム。
[95]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記センサアセンブリを上記少なくとも1本のファイバの基端に対し整列させるべく当該センサアセンブリが位置決めプレート上に配置されるシステム。
[96]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記位置決めプレートが、上記少なくとも1本のファイバの基端に対しピッチ方向、ヨー方向、ロール方向、x方向、y方向及びz方向のうち少なくとも一方向に沿い上記センサアセンブリを調整しうる位置決めプレートを有するシステム。
[97]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記センサアセンブリが、上記センサの一部分又は複数部分を除熱しうるよう構成及び配備された除熱アセンブリを有するシステム。
[98]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記センサアセンブリにより受け取られた赤外エネルギを処理し赤外エネルギ処理結果に係る温度データを含む出力を生成するコントローラを備えるシステム。
[99]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記ファイバアセンブリのうち上記プローブコネクタ・上記第1カプリングアセンブリ間の部分が、上記少なくとも1本のファイバの並進中に上記長手軸に沿い上記直線方向に延びるシステム。
[100]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記少なくとも1本のファイバが、上記第1カプリングアセンブリ・上記運動ユニット間に直に延びるシステム。
[101]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記ファイバアセンブリが受動的であり、上記組織表面から赤外エネルギを収集のみするようそのファイバアセンブリが構成及び配備されているシステム。
[102]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記第1結合機構が、上記ベースに結合されたシースバルクヘッドを有し、そのシースバルクヘッドが、上記プローブアセンブリのハンドルを受け入れうるスロットを有するシステム。
[103]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記シースバルクヘッドが、上記スロットに存するツイストロックカプリングを有し、上記ハンドルが、当該スロットに存する当該ツイストロックカプリングと番うことで上記長手軸周りでの自ハンドルの回動を妨げるバヨネット部分を有するシステム。
[104]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記ツイストロックカプリングがバネ装荷ピン作動要素を有し、上記ハンドルのバヨネット部分が少なくとも1個のローブを有し、当該バネ装荷ピン作動要素が上記シースバルクヘッドユニットに来た当該少なくとも1個のローブを付勢するシステム。
[105]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットがヤンキーネジ及びロータリモータを有し、そのヤンキーネジが、上記少なくとも1本のファイバ及び当該ロータリモータを上記長手軸に沿い直線方向に並進させるヤンキーネジモータを有するシステム。
[106]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記ヤンキーネジモータを動作させることで、双対面連続螺旋溝を有する上記ヤンキーネジを回動させ、当該ヤンキーネジモータにより当該ヤンキーネジを回動させることで、上記少なくとも1本のファイバ及び上記ロータリモータを上記直線方向に並進させるシステム。
[107]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記ファイバアセンブリの並進速度及び回動速度が共に上記ロータリモータによって駆動されるシステム。
[108]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットのロータリモータが上記長手軸周りで上記少なくとも1本のファイバを回動させている間に当該少なくとも1本のファイバが
体管腔組織表面から赤外エネルギを収集するシステム。
[109]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットが上記少なくとも1本のファイバを上記長手軸に沿い並進させている間、並びに当該運動ユニットが当該少なくとも1本のファイバを当該長手軸周りで回動させている間、のうち少なくとも一方にて、当該少なくとも1本のファイバが
体管腔組織表面から赤外エネルギを収集するシステム。
[110]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記少なくとも1本のファイバにより収集された赤外エネルギを処理し赤外エネルギ処理結果に係る温度データを含む出力を生成するコントローラを備えるシステム。
[111]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記出力が、二次元(2D)グラフィカル温度マップ、一次元(1D)グラフィカル温度マップ、温度値、警報及び温度変化速度のうち少なくとも1個を含むシステム。
[112]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記プローブアセンブリが、更に、上記ハンドルに結合されたシースを有し、そのシース内には上記ファイバの先端が配置され、当該ファイバの先端が当該シースに対し並進及び回動のうち少なくとも一方を為すシステム。
[113]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記シースの先端に位置する少なくとも1個のマーカ帯を備え、当該少なくとも1個のマーカ帯に対し並進しうるよう上記ファイバアセンブリの先端が構成及び配備されているシステム。[114]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記シースが、上記マーカ帯の先寄り側に存する赤外不透明領域と、当該マーカ帯の基寄り側に存する赤外透過領域と、を有するシステム。
[115]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記少なくとも1個のマーカ帯が先帯及び基帯を含み、その先帯・基帯間で並進しうるよう上記第1ファイバアセンブリが構成及び配備されているシステム。
[116]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、それら先帯・基帯間での往復運動の態で上記ファイバを並進させうるよう上記並進アセンブリが構成及び配備されており、そのファイバが先帯・基帯間領域から上記赤外エネルギを受け取るシステム。
[117]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、センサが上記少なくとも1本のファイバの基端に通じるよう、ひいては当該少なくとも1本のファイバの先端が上記少なくとも1個のマーカ帯から赤外光を受光したとき所定信号が生成されるよう、当該少なくとも1個のマーカ帯が構成及び配備されているシステム。
[118]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記少なくとも1個のマーカ帯がC字状であり、そのC字状のマーカ帯が、2個の端と、それら2個の端の間のギャップと、を有するシステム。
[119]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記ギャップにより上記少なくとも1本のファイバの回動位置が識別されるシステム。
[120]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、組織と上記マーカ帯の素材との間の放射率差がためそのマーカ帯の残りとは別様且つ可弁別な信号が上記ギャップによりもたらされるシステム。
[121]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記少なくとも1本のファイバにて受け取られた上記赤外エネルギを複数個の温度計測値に変換するプロセッサを備えるシステム。
[122]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、更に、上記プロセッサから上記温度計測値を受け取り上記組織表面に対応するグラフィカル温度マップを表示する表示型のユーザインタフェースを備えるシステム。
[123]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記組織表面の一次元的表現、二次元的表現及び三次元的表現のうち少なくとも一つの温度マップを表示しうるよう、上記ユーザインタフェースが構成及び配備されているシステム。
[124]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記組織表面の四次元的表現の温度マップを表示しうるよう上記ユーザインタフェースが構成及び配備されているシステム。
[125]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、他の温度情報を表示しうるよう上記ユーザインタフェースが構成及び配備されているシステム。
[126]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記他の温度情報が、ピーク温度情報、温度変化速度情報、並びに複数個の組織表面に係る平均温度情報のうち、少なくとも一種類を含むシステム。
[127]
プローブアセンブリであって、
長手軸に沿い延びる可回動中空シャフトを有するロータリモータと、
上記長手軸に沿い上記中空シャフト内を延びる光学装置と、
上記光学装置に通ずる静止ファイバアセンブリと、
上記長手軸に沿い上記中空シャフトに結合されている実装スリーブと、
実装スリーブ内に存し、受け取った赤外エネルギを上記光学装置の先端へと出力しうるよう上記光学装置の先端に直通している光学素子と、
を備え、上記ロータリモータが、上記長手軸に沿い上記ファイバアセンブリに対して上記中空シャフトを回動させ、その中空シャフトが、当該静止ファイバアセンブリに対し当該長手軸周りで上記実装スリーブを回動させるプローブアセンブリ。
[128]
先行する項のうちいずれか一項のプローブアセンブリであって、更に、上記ロータリモータ及び実装スリーブ周りにプローブシースを備え、そのプローブシースが赤外透過面を有し、上記光学素子が当該赤外透過面を介し組織表面から上記赤外エネルギを受け取れるプローブアセンブリ。
[129]
先行する項のうちいずれか一項のプローブアセンブリであって、上記光学装置が上記ファイバアセンブリの一部分であり、上記ロータリモータがそのファイバアセンブリ周りで上記中空シャフトを回動させるプローブアセンブリ。
[130]
先行する項のうちいずれか一項のプローブアセンブリであって、更に、上記静止ファイバアセンブリの少なくとも一部分の周りにスリップリングを備え、そのスリップリングが当該静止ファイバアセンブリと上記中空シャフトとの間に位置するプローブアセンブリ。
[131]
先行する項のうちいずれか一項のプローブアセンブリであって、上記光学素子、上記ファイバアセンブリ並びにそのファイバアセンブリの基端に隣ずる静止光学素子、の組合せを整列させうるよう、上記スリップリングが、上記中空シャフトの露出領域であり上記ロータリモータの基端に存する露出領域に結合されているプローブアセンブリ。
[132]
先行する項のうちいずれか一項のプローブアセンブリであって、更に、上記ロータリモータから延びる中空シャフトの露出領域を取り巻くロータリモータ・実装スリーブ間分離要素を備えるプローブアセンブリ。
[133]
先行する項のうちいずれか一項のプローブアセンブリであって、上記分離要素が潤滑素材、ベアリング又はラニングギャップを有するプローブアセンブリ。
[134]
先行する項のうちいずれか一項のプローブアセンブリであって、上記光学装置が上記ファイバアセンブリ・上記光学素子間にインデクスマッチド光学素子を有し、当該光学素子が当該インデクスマッチド光学素子に沿い当該ファイバアセンブリへと赤外エネルギを差し向けるプローブアセンブリ。
[135]
先行する項のうちいずれか一項のプローブアセンブリであって、更に、上記ロータリモータに電力を供給するための電気コネクタを備えるプローブアセンブリ。
[136]
組織表面の温度推定値を提供する温度マッピングシステムであって、
プローブアセンブリと、
上記組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有し、上記プローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、
受け取られた赤外エネルギを温度情報信号に変換するプロセッサと、
上記プローブアセンブリの基端に結合されており、上記少なくとも1本のファイバを長手軸周りで回動させること並びに当該ファイバアセンブリを上記温度信号に従い変化する速度で当該長手軸に沿い並進させること、のうち少なくとも一方が可能なように構成及び配備された運動ユニットと、
を備えるシステム。
[137]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットによる上記ファイバアセンブリの回動の速度及び並進の速度に依存する量の温度データを、上記プロセッサが処理するシステム。
[138]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記組織表面に存する注目エリアが識別されたとき上記運動ユニットが上記ファイバアセンブリの回動速度を上昇させるシステム。
[139]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットが上記ファイバアセンブリの並進速度を低下させ上記注目エリアまでの並進距離を減らすシステム。
[140]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットが更に上記ファイバアセンブリの回動速度を上昇させるシステム。
[141]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記運動ユニットが、比例的に、上記ファイバアセンブリの並進速度を上昇させ且つ上記注目エリア若しくはその近傍における当該ファイバアセンブリの回動速度を上昇させるシステム。
[142]
組織表面の温度推定値を提供するシステムであって、
上記温度情報を受け取り表示するモニタリングユニットと、
プローブアセンブリと、
上記組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有し、上記プローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、
患者インタフェースユニットであり、
ベース、
上記ベースに存し、上記少なくとも1本のファイバをそのベースに対し長手軸周りで回動させること並びに当該少なくとも1本のファイバを当該ベースに対し当該長手軸に沿い直線方向に並進させること、のうち少なくとも一方が可能なように構成及び配備された運動ユニット、
上記ベースに結合された第1結合機構、並びに
上記運動ユニットに存する第2結合機構、
を有し、上記第1及び第2結合機構の各々に上記プローブアセンブリが
取り外し可能に結合されている患者インタフェースユニットと、
上記少なくとも1本のファイバにて受け取られた赤外エネルギを複数個の温度計測値に変換するプロセッサと、
を備えるシステム。
[143]
先行する項のうちいずれか一項のシステムであって、上記患者インタフェースユニットが、上記並進テーブル上で上記ロータリモータと共存するセンサアセンブリを有するシステム。
[144]
医療手順を実行するシステムであって、
ベースと、
基端及び先端を有し、その基端が上記ベースに存し且つ長手軸沿いに延びており、且つ
自プローブアセンブリの基端に存するハンドル、及び
プローブコネクタ、を有するプローブアセンブリと、
上記組織表面から赤外エネルギを受け取りうるよう構成及び配備された少なくとも1本のファイバを有し、上記プローブアセンブリ内に延びているファイバアセンブリと、
上記ベースに存し、上記少なくとも1本のファイバをベースに対し上記長手軸周りで回動させること、並びに当該少なくとも1本のファイバをベースに対し且つ当該長手軸に沿い直線方向に並進させること、のうち少なくとも一方が可能なよう構成及び配備された運動ユニットと、
上記ベースに結合されており上記ハンドルが
取り外し可能に結合される第1結合機構と、
上記運動ユニットに存し上記プローブコネクタが
取り外し可能に結合される第2結合機構と、
を備えるシステム。