特開 2022-96645 光コヒーレンストモグラフィー走査プローブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022096645

(43)【公開日】2022-06-29

(54)【発明の名称】光コヒーレンストモグラフィー走査プローブ

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/05 20060101AFI20220622BHJP

   A61N 1/36 20060101ALI20220622BHJP

【ＦＩ】

A61N1/05

A61N1/36

【審査請求】有

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021204302

(22)【出願日】2021-12-16

(31)【優先権主張番号】109144597

(32)【優先日】2020-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】390023582

【氏名又は名称】財團法人工業技術研究院

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１９５，Ｓｅｃ．４，ＣｈｕｎｇＨｓｉｎｇＲｄ．，Ｃｈｕｔｕｎｇ，Ｈｓｉｎｃｈｕ，Ｔａｉｗａｎ ３１０４０

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】チョウ デイー

(72)【発明者】

【氏名】チェン カイシャン

(72)【発明者】

【氏名】チャン チシェン

【テーマコード（参考）】

4C053

【Ｆターム（参考）】

4C053CC10

4C053JJ11

4C053JJ21

(57)【要約】      （修正有）

【課題】脳深部刺激療法（ＤＢＳ）に適した光コヒーレンストモグラフィープローブを提供する。
【解決手段】ＯＣＴ走査プローブは、管状ハウジングと、少なくとも１つの電極と、光ファイバー走査装置と、補助位置特定コンポーネントと、を含む。電極は、管状ハウジングの外面に配置される。光ファイバー走査装置は、管状ハウジング内に配置され、光ファイバーおよび光学素子を含む。光学素子は、光ファイバーの出射端に配置され、管状ハウジングの光透過部に対応する位置に配置される。補助位置特定コンポーネントは、管状ハウジングに配置され、光透過部の一部と重畳する。光ファイバー走査装置から出射された光ビームは、光透過部を通過して、断層画像が取得される。光ビームと補助位置特定コンポーネントとの相互作用により、断層画像に特徴が生じ、その特徴は補助位置特定コンポーネントに対応している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

管状ハウジングと、
前記管状ハウジングの外面に配置される少なくとも１つの電極と、
前記管状ハウジング内に配置される光ファイバー走査装置と、
前記管状ハウジングに配置される補助位置特定コンポーネントと、を含み、
前記光ファイバー走査装置は、光ファイバーおよび光学素子を含み、
前記光学素子は、前記光ファイバーの出射端に配置され、
前記光学素子は、前記管状ハウジングの光透過部に対応する位置にあり、
前記補助位置特定コンポーネントは、前記光透過部の一部と重畳し、
前記光ファイバー走査装置から出射された光ビームは、前記光透過部を通過して、断層画像が取得され、
前記光ビームの一部と前記補助位置特定コンポーネントとの相互作用により、前記断層画像に特徴が生じ、
前記特徴は前記補助位置特定コンポーネントに対応している、ＯＣＴ走査プローブ。

【請求項2】

前記特徴は、前記断層画像中の暗ゾーンであり、
前記光ビームと前記補助位置特定コンポーネントとの相互作用は、前記補助位置特定コンポーネントが前記光ビームを遮断することである、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項3】

前記特徴は、前記断層画像中の明ゾーンであり、
前記光ビームと前記補助位置特定コンポーネントとの相互作用は、前記補助位置特定コンポーネントが前記光ビームを反射することである、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項4】

前記光ファイバー走査装置は、さらに、ベースを含み、
前記光ファイバーは、前記ベース上に配置され、
前記ベースは、前記管状ハウジング内に回転可能に配置されて、前記光ファイバーを一緒に回転させる、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項5】

前記光ファイバー走査装置は、さらにベースを含み、
前記光ファイバーは、前記ベース内に配置されて、前記ベースに対して回転可能である、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項6】

前記補助位置特定コンポーネントは、前記少なくとも１つの電極と電気的に接続された導電線である、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項7】

前記少なくとも１つの電極は、前記管状ハウジングの前記外面に配置された電極リングを含む、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項8】

前記少なくとも１つの電極は、前記管状ハウジングの半球状の閉端に配置され、
前記少なくとも１つの電極は、前記管状ハウジングの前記外面から延びる先端である、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項9】

さらに、前記管状ハウジングの前記外面に配置された指示コンポーネントを含み、
前記指示コンポーネントは、前記補助位置特定コンポーネントに対応する方向にマークを有する、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項10】

前記補助位置特定コンポーネントの大きさは、前記光ファイバー走査装置の光学分解能以上である、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項11】

前記光透過部は、前記管状ハウジングの側壁に位置し、
前記補助位置特定コンポーネントは、前記管状ハウジングの側壁内に位置し、
前記光学素子は、反射器である、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項12】

前記管状ハウジングは、テーパー状の端部を有し、
前記少なくとも１つの電極は、前記テーパー状の端部に配置されている、請求項１１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項13】

前記光透過部は、前記管状ハウジングの閉端に位置し、
前記光学素子は、集束レンズである、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項14】

前記管状ハウジングは、第１の光透過部および第２の光透過部を含み、
前記第１の光透過部は、前記管状ハウジングの側壁に位置し、
前記第２の光透過部は、前記管状ハウジングの閉端に位置し、
前記光学素子は、ビームスプリッタであり、
前記ビームスプリッタは、前記第１の光透過部および前記第２の光透過部に対応している、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項15】

前記補助位置特定コンポーネントは、第１の位置特定部材および第２の位置特定部材を含み、
前記第１の位置特定部材は、前記第１の光透過部と重畳し、
前記第２の位置特定部材は、前記第２の光透過部と重畳し、
前記光学素子は、前記光ファイバー走査装置から出射された前記光ビームを、第１のサブビームおよび第２のサブビームに分割し、
前記第１のサブビームが前記第１の光透過部を通過して、第１の断層画像が取得され、
前記第１のサブビームの一部と前記第１の位置特定部材との相互作用により、前記第１の断層画像に第１の特徴を生じ、
前記第１の特徴は、前記第１の位置特定部材に対応し、
前記第２のサブビームが前記第２の光透過部を通過して、第２の断層画像が取得され、
前記第２のサブビームの一部と前記第２の位置特定部材との相互作用により、前記第２の断層画像に第２の特徴を生じ、
前記第２の特徴は、前記第２の位置特定部材に対応している、請求項１４に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項16】

前記光ファイバー走査装置は、前記管状ハウジング内に着脱自在に配置されている、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【請求項17】

前記少なくとも１つの電極は、ヒト神経細胞と実質的に同じ大きさを有する、請求項１に記載のＯＣＴ走査プローブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ）走査プローブに関する。

【背景技術】

【0002】

医療技術の発展に伴い、パーキンソン病の治療は、初期におけるレボドパの投与から、中期または後期における手術による脳活動の調節まで発展し、薬物療法の限界および副作用を補っている。現在、パーキンソン病の主な手術は、脳深部刺激療法（ＤＢＳ）である。ＤＢＳは、視床下核（ＳＴＮ）または淡蒼球内節などの特定の対象に電極を有する細いリードを埋め込み、電流を流して脳細胞および神経伝達物質の生理機能に影響を与える医療機器を装着することによって、運動障害をうまく制御し、患者の手足の動きを改善するものである。

【0003】

ＤＢＳは、一般に、（１）ＤＢＳ対象位置特定手順、および（２）ＤＢＳ電極埋め込み手順を含む。ＤＢＳ対象位置特定手順では、手術経路を計画するために、まず患者の頭部の磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ）が実行され、次に、微小電極記録（ＭＥＲ）プローブを所定の手術経路に沿って患者の頭部に挿入して脳細胞の生理信号を検出し、手術対象の位置を決定する。ＤＢＳ電極埋め込み手順では、手術対象の位置に合わせて、永続的なＤＢＳリードが埋め込まれる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のＤＢＳは、対象位置特定手順において、不正確な位置特定に関連するいくつかの問題を抱えている。ＭＲＩとＭＥＲは、手術対象の位置を確認するのに役立つが、手術対象の大きさが小さいため、外科医がＭＲＩ画像から手術対象（ＳＴＮまたは淡蒼球内節）を特定することは困難である。また、脳脊髄液の漏出および頭蓋内圧によって引き起こされる脳の移動は避けられず、手術対象の位置が変わる場合がある。さらに、ＭＥＲは、一次元空間情報（例えば、微小電極の挿入方向に沿った情報）を提供するだけである。三次元空間情報が不足していると、脳細胞の電気生理学的記録から電極の先端を追跡することができるとしても、外科医が手術対象に対する電極の位置や、電極の先端が予想される授乳期にあるかどうかを確認できないという問題点が発生し、それゆえ、外科医は、その後の手術経路の調整のための参考となる十分な情報を得ることができない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記問題に鑑み、ＤＢＳの脳内位置決め手法を改良する必要がある。本開示は、ＤＢＳに適した光コヒーレンストモグラフィープローブを提供し、これは、手術前に対象を正確に位置決めできない、または手術中に電極位置を正確に特定できないという問題を解決するのに役立つ。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一態様によれば、ＯＣＴ走査プローブは、管状ハウジングと、少なくとも１つの電極と、光ファイバー走査装置と、補助位置特定コンポーネントと、を含む。電極は、管状ハウジングの外面に配置される。光ファイバー走査装置は、管状ハウジング内に配置されている。光ファイバー走査装置は、光ファイバーおよび光学素子を含む。光学素子は、光ファイバーの出射端に配置され、光学素子は管状ハウジングの光透過部に対応する位置にある。補助位置特定コンポーネントは管状ハウジングに配置され、補助位置特定コンポーネントは光透過部の一部と重畳する。光ファイバー走査装置から出射された光ビームは、光透過部を通過して、断層画像が取得される。光ビームの一部と補助位置特定コンポーネントとの相互作用により、断層画像に特徴が生じ、その特徴は補助位置特定コンポーネントに対応している。

【0007】

以上の説明は、本開示の内容、以下の例示的な実施形態および本開示の原理および精神を説明するための実施形態の説明、ならびに本開示のさらなる説明を提供するための特許出願の範囲に基づくものである。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の第１の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図である。

【図2】本開示の第２の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図である。

【図3】本開示の第３の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図である。

【図4】本開示の第４の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図である。

【図5】本開示の第５の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図である。

【図6】本開示の第６の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図である。

【図7】本開示の第７の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図である。

【図8】図３のＯＣＴ走査プローブによって特定される手術対象の位置を示す概略図である。

【図9】図１のＯＣＴ走査プローブによる電極の埋め込みを示す概略図である。

【図10】図９のＯＣＴ走査プローブによって得られる断層画像である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下の詳細な説明では、便宜上、開示された実施形態の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が示されている。しかしながら、これらの特定の詳細なしに、１つまたは複数の実施形態が実施され得ることは明らかである。他の例では、図面を簡略化するために、よく知られた構造およびデバイスが概略的に示されている。

【0010】

本開示によれば、補助位置特定コンポーネントは、管状ハウジングの光透過部と重畳し、その結果、光ファイバー走査装置から出射された光ビームは、光透過部を通過するときに補助位置特定コンポーネントによって遮断または反射され、それにより、断層画像に特徴（暗ゾーンまたは明ゾーン）が生じる。この特徴により、手術対象に対するＯＣＴ走査プローブの位置を決定することができる。したがって、ＯＣＴ走査プローブは、対象を位置決めし、または電極が対象の中心領域にあるかどうかを判断するのに役立つ。電極と対象の中心領域との間にオフセットがあると、外科医は断層画像に従ってＤＢＳリードの埋め込み経路を調整することができ、これはＤＢＳの治療効果を向上させることに有用である。

【0011】

本開示の一実施形態によれば、ＯＣＴ走査プローブは、管状ハウジング、電極、光ファイバー走査装置、および補助位置特定コンポーネントを含む。本開示の第１の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図である図１を参照する。本実施形態では、ＯＣＴ走査プローブ１ａは、管状ハウジング１０、電極２０、光ファイバー走査装置３０、および補助位置特定コンポーネント４０を含む。

【0012】

例えば、管状ハウジング１０は、光透過部１１０および不透明部１２０を含むガラス管であるが、本開示はこれに限定されず、いくつかの実施形態では、管状ハウジング１０は、管状ハウジング１０のあらゆる部分が光透過性を有するように、ガラスなどの光透過性材料でできていてもよい。本実施形態では、光透過部１１０は、管状ハウジング１０の側壁に位置しているが、本開示は、光透過部１１０の特定の位置に限定されない。

【0013】

例えば、電極２０は、管状ハウジング１０の外面に配置された電極リングである。管状ハウジング１０および電極２０は、ともにＤＢＳ電極を構成する。電極２０は、ＯＣＴ走査プローブ１ａの外側で、脳組織などの組織を活性化するための外部電源（図示せず）と電気的に接続することができる。図１では、管状ハウジング１０に複数の電極２０が存在するが、本開示は、電極２０の数に限定されず、いくつかの実施形態では、単一の電極２０が測定のために設けられていてもよい。電極２０をオンにして、脳組織を活性化し、または脳細胞の電気生理学的記録を測定することができる。

【0014】

光ファイバー走査装置３０は、管状ハウジング１０内に配置され、光ファイバー走査装置３０は、ベース３１０、光ファイバー３２０、および光学素子３３０ａを含む。光ファイバー３２０はベース３１０上に配置され、光学素子３３０ａは、管状ハウジング１０の光透過部１１０に対応する位置にある。一実施形態では、ベース３１０は、管状ハウジング１０内に回転可能に配置される。したがって、ベース３１０は、管状ハウジング１０に対してベース３１０の中心軸を中心に、光ファイバー３２０を一緒に回転させる。いくつかの実施形態では、光ファイバー３２０は、ベース３１０内に回転可能に配置され、光ファイバー３２０は、ベース３１０に対する回転による走査として使用することができる。本実施形態では、光ファイバー３２０は、光ファイバー３２０の出射端３２１をさらに含み、光学素子３３０ａは、出射端３２１に配置されている。光透過部１１０は管状ハウジング１０の側壁に位置しているので、本実施形態の光学素子３３０ａは、光ファイバー３２０から出射される光ビームの進行方向を変えるための反射器であってもよい。光ファイバー３２０からの光ビームは、光学素子３３０ａによって反射され、次いで、光透過部１１０を通過して、ＯＣＴ走査プローブ１ａの外側へと進むことができる。したがって、光ビームは、ＯＣＴ走査プローブ１ａの外側の組織に到達し、光ビームは、光ファイバー３２０の端部に接続されたイメージセンサ（図示せず）によって受信されるように組織によって反射される。したがって、イメージセンサは１つまたは複数の断層画像を生成する。本開示は、本実施形態における光学素子３３０ａとして働く反射器に限定されず、いくつかの実施形態では、光透過部の位置に応じて適切な光学コンポーネントを光学素子３３０ａとして選択することができ、本開示は、上述の例に限定されない。

【0015】

さらに、本実施形態では、光ファイバー走査装置３０は、管状ハウジング１０から取り外し可能であるように、管状ハウジング１０内で着脱自在にスリーブ化され、光ファイバー走査装置３０は、管状ハウジング１０の中心軸に沿って移動可能であるが、本開示はこれに限定されず、いくつかの実施形態では、光ファイバー走査装置３０は、管状ハウジング１０の内部に固定されていてもよい。

【0016】

本実施形態および他のいくつかの実施形態において、管状ハウジングの「光透過部」は、光ファイバーから出射される光ビームに対して透過可能である部分を指す。例えば、光ファイバーから出射される光ビームが可視光であると、光透過部は可視光波長を有する光に対して透過可能であり、光ファイバーから出射される光ビームが赤外光であると、光透過部は赤外光波長の光に対して透過可能である。

【0017】

補助位置特定コンポーネント４０は、管状ハウジング１０に配置され、補助位置特定コンポーネント４０は、光透過部１１０の一部と重畳する。本実施形態では、例えば、補助位置特定コンポーネント４０は、管状ハウジング１０の側壁の内部の導電線であり、導電線は、電極２０に電気的に接続されている。補助位置特定コンポーネント４０は、外部電源（図示する）と電気的に接続されて電極２０に電気を供給し、それにより、ＯＣＴ走査プローブ１ａの外側の組織を活性化することができる。本開示は、補助位置特定コンポーネント４０と電極２０との間の電気的接続に限定されない。いくつかの実施形態では、補助位置特定コンポーネント４０は非導電性であって電極２０から絶縁されており、電極２０と電気的に接続されるように追加の導電線が設けられている。

【0018】

光ファイバー３２０から出射された光ビームが管状ハウジング１０の光透過部１１０を通過するとき、補助位置特定コンポーネント４０が光透過部１１０の一部と重畳するので、光ビーム中のある量の光が補助位置特定コンポーネント４０と相互作用し、それによって、前述の断層画像に特徴が生じ、その特徴は補助位置特定コンポーネント４０に対応している。補助位置特定コンポーネントの相互作用および断層画像の特徴についての詳細は後述する。

【0019】

本実施形態では、ＯＣＴ走査プローブ１ａは、管状ハウジング１０の外面に配置された指示コンポーネント５０をさらに含み、指示コンポーネント５０は、補助位置特定コンポーネント４０に対応する方向にマーク５１０を有する。詳細には、指示コンポーネント５０は、管状ハウジング１０の外面に取り付けられる環状ブロックであってよく、マーク５１０は、突起、くぼみ、文字記号、パターン、またはそれらの組み合わせであってもよい。管状ハウジング１０の軸方向において、補助位置特定コンポーネント４０とマーク５１０とが位置合わせされ、その結果、マーク５１０を見ることによって補助位置特定コンポーネント４０の方向を判断することができる。

【0020】

本開示は、図１に示されるＯＣＴ走査プローブに限定されない。本開示の第２の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図を示す図２を参照する。本実施形態では、ＯＣＴ走査プローブ１ｂは、管状ハウジング１０ｂ、複数の電極２０、光ファイバー走査装置３０ｂ、補助位置特定コンポーネント４０ｂ、および指示コンポーネント５０を含む。図２の電極２０および指示コンポーネント５０については、図１の対応する構成の前述の説明を参照することができ、以下では、電極２０および指示コンポーネント５０に関する詳細な説明を省略する。

【0021】

管状ハウジング１０ｂは、光透過部１１０ｂおよび不透明部１２０を含む。本実施形態では、管状ハウジング１００ｂの光透過部１１０ｂは、管状ハウジング１００ｂの閉端に位置している。光透過部１１０ｂの大きさは、走査する光ファイバーの仕様に依存し、本開示は、図面中の光透過部１１０ｂに限定されない。光透過部１１０ｂの位置に応じて、光ファイバー走査装置３０ｂの光学素子３３０ｂは、光ファイバー３２０から出射された光ビームを集束するように構成された集束レンズであってもよく、集束した光ビームは、光透過部１１０ｂを介してＯＣＴ走査プローブの外側に到達する。補助位置特定コンポーネント４０ｂは、管状ハウジング１０ｂ上に配置され、補助位置特定コンポーネント４０ｂは、光透過部１１０ｂの一部と重畳する。一実施形態では、補助位置特定コンポーネント４０ｂは、例えば、電極２０に電気的に接続された導電線であり、管状ハウジング１００ｂの閉端まで延在し、それにより、光透過部１１０ｂの一部が覆われる。他の実施形態では、補助位置特定コンポーネント４０ｂは、非導電性ラインマークであってもよく、光透過部１１０ｂの一部を覆う。

【0022】

本開示の第３の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図を示す図３を参照する。本実施形態では、ＯＣＴ走査プローブ１ｃは、管状ハウジング１０ｃ、電極２０、光ファイバー走査装置３０ｃ、および補助位置特定コンポーネント４０ｃを含む。図３の電極２０については、図１の対応する構成の前述の説明を参照することができ、以下では、電極２０に関する詳細な説明を省略する。説明の便宜上、図３では、管状ハウジングの外面に配置された指示コンポーネントが省略されている。

【0023】

管状ハウジング１０ｃは、第１の光透過部１１０ｃおよび第２の光透過部１１０ｃ’を含む。第１の光透過部１１０ｃは、管状ハウジング１０ｃの側壁に位置し、第２の光透過部１１０ｃ’は、管状ハウジング１０ｃの閉端に位置する。第１の光透過部１１０ｃおよび第２の光透過部１１０ｃ’は光透過可能であるように設計され、管状ハウジング１０の残りの部分は、光透過可能であっても、不透明であってもよい。

【0024】

光ファイバー走査装置３０ｃは、ベース３１０、光ファイバー３２０、および光学素子３３０ｃを含む。ベース３１０は、管状ハウジング１０ｃ内に回転可能に配置され、光ファイバー３２０は、ベース３１０上に配置されている。光学素子３３０ｃは、光ファイバー３２０の出射端３２１に配置されている。第１の光透過部１１０ｃおよび第２の光透過部１１０ｃ’が、それぞれ、管状ハウジング１０ｃの側壁および閉端にある構成であるため、本実施形態では、光学素子３３０ｃは、ビームスプリッタであってもよい。光学素子３３０ｃは、第１の光透過部１１０ｃおよび第２の光透過部１１０ｃ’と対応する。光学素子３３０ｃは、光ファイバー３２０から出射された光ビームを、第１の光透過部１１０ｃに向かって進む第１のサブビームと、第２の光透過部１１０ｃ’に向かって進む第２のサブビームとに分割するように構成される。２つのサブビームは、それぞれ、第１の光透過部１１０ｃおよび第２の光透過部１１０ｃ’を通過して、ＯＣＴ走査プローブ１ｃの外側に到達する。２つのサブビームは、ＯＣＴ走査プローブ１ｃの外側の組織の異なる領域を照らすことができ、イメージセンサ（図示せず）は、第１および第２のサブビームを受信して、１つまたは複数の断層画像を取得することができる。

【0025】

補助位置特定コンポーネント４０ｃは、管状ハウジング１０ｃに配置され、第１の位置特定部材４１０ｃおよび第２の位置特定部材４２０ｃを含む。第１の位置特定部材４１０ｃは、第１の光透過部１１０ｃの一部と重畳し、第２の位置特定部材４２０ｃは、第２の光透過部１１０ｃ’の一部と重畳する。本実施形態では、例えば、第１の位置特定部材４１０ｃは、管状ハウジング１０ｃの側壁内に配置され、電極２０に電気的に接続される導電線である。第１の位置特定部材４１０ｃは、電極２０に電力を供給するために外部電源（図示せず）と電気的に接続されていてもよい。第２の位置特定部材４２０ｃは、管状ハウジング１０ｃの閉端に配置され、電極２０と電気的に接続される。いくつかの実施形態では、補助位置特定コンポーネント４０ｃの第１の位置特定部材４１０ｃおよび第２の位置特定部材４２０ｃのそれぞれは、第１の光透過部１１０ｃの一部および第２の光透過部１１０ｃ’の一部を覆う非導電性ラインマークであってもよい。

【0026】

光ファイバー３２０から出射された光ビームが第１の光透過部１１０ｃおよび第２の光透過部１１０ｃ’を通過するとき、第１の位置特定部材４１０ｃが第１の光透過部の一部と重畳し、第２の光透過部１１０ｃ’が第２の位置特定部材４２０ｃの一部と重畳しているため、光ビーム中のある量の光が補助位置特定コンポーネント４０ｃと相互作用し、それによって、断層画像に特徴が生じ、一方の特徴は第１の位置特定部材４１０ｃに対応し、他方の特徴は第２の位置特定部材４２０ｃに対応している。

【0027】

本開示の第４の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図を示す図４を参照する。本実施形態では、ＯＣＴ走査プローブ１ｄは、管状ハウジング１０ｃ、複数の電極２０ｄ、光ファイバー走査装置３０ｃ、および補助位置特定コンポーネント４０ｄを含む。図４の管状ハウジング１０ｃおよび光ファイバー走査装置３０ｃについては、図３の対応する構成の前述の説明を参照することができ、以下では、管状ハウジング１０ｃおよび光ファイバー走査装置３０ｃに関する詳細な説明を省略する。説明の便宜上、図４では、管状ハウジングの外面に配置された指示コンポーネントが省略されている。

【0028】

例えば、電極２０ｄの各々は、管状ハウジング１０ｃの外面に配置された環状の電極リングである。補助位置特定コンポーネント４０ｄは、管状ハウジング１０ｃの異なる位置にある複数の位置特定部材を含む。詳細には、補助位置特定コンポーネント４０ｄは、複数の第１の位置特定部材４１０ｄおよび第２の位置特定部材４２０ｄを含む。図４は、第１の位置特定部材４１０ｄのうちの１つを例示的に示している。

【0029】

第１の位置特定部材４１０ｄは、管状ハウジング１０ｃの第１の光透過部１１０ｃの一部と重畳し、第２の位置特定部材４２０ｄは、第２の光透過部１１０ｃ’の一部と重畳している。本実施形態では、例えば、第１の位置特定部材４１０ｄの各々は、管状ハウジング１０ｃの側壁内に配置され、それぞれの電極２０ｄに電気的に接続された導電線である。第１の位置特定部材４１０ｄは、外部電源（図示する）と電気的に接続されて電極２０ｄに電気を供給することができる。第２の位置特定部材４２０ｄは、管状ハウジング１０ｃの閉端に配置され、電極２０ｄと電気的に接続されている。それぞれが電極２０ｄと電気的に接続された導電線が存在するが、すべての導電線が補助位置特定コンポーネント４０ｄの第１の位置特定部材４１０ｄまたは第２の位置特定部材４２０ｄとしてみなすことができるわけではないことに留意する。補助位置特定コンポーネント４０ｄの部材とみなすことができる導電線については、少なくとも第１の光透過部１１０ｃの一部および第２の光透過部１１０ｃ’の一部を覆う必要がある。いくつかの実施形態では、補助位置特定コンポーネント４０ｄの第１の位置特定部材４１０ｄおよび第２の位置特定部材４２０ｄの両方は、第１の光透過部１１０ｃの一部および第２の光透過部１１０ｃ’の一部を覆う非導電性ラインマークまたは印刷パターンであってもよい。

【0030】

本開示の第５の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図を示す図５を参照する。本実施形態では、ＯＣＴ走査プローブ１ｅは、管状ハウジング１０ｅ、電極２０ｅ、光ファイバー走査装置３０、および補助位置特定コンポーネント４０ｅを含む。図５の光ファイバー走査装置３０については、図１の対応する構成の前述の説明を参照することができ、以下では、光ファイバー走査装置３０に関する詳細な説明を省略する。説明の便宜上、図５では、管状ハウジングの外面に配置された指示コンポーネントが省略されている。

【0031】

例えば、管状ハウジング１０ｅは、その側壁に光透過部１１０を含む透明なガラス管である。また、管状ハウジング１０ｅは、テーパー状の端部１３０をさらに含む。電極２０ｅは、管状ハウジング１０ｅのテーパー状の端部１３０に配置され、電極２０ｅは、管状ハウジング１０ｅの外面に位置している。一実施形態では、管状ハウジング１０ｅおよび電極２０ｅは、脳細胞の電気生理学的記録を測定するためのプローブとして一緒に機能することができ、電極２０ｅは、実質的にヒト神経細胞と同じ大きさを有する。

【0032】

補助位置特定コンポーネント４０ｅは、管状ハウジング１０ｅに配置され、補助位置特定コンポーネント４０は、光透過部１１０の一部と重畳している。本実施形態では、補助位置特定コンポーネント４０ｅは、例えば、管状ハウジング１０ｅの側壁内に配置され、電極２０ｅと電気的に接続された導電線である。補助位置特定コンポーネント４０ｅは、外部電源（図示する）と電気的に接続されて電極２０ｅに電気を供給することができる。

【0033】

本開示の第６の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図を示す図６を参照する。本実施形態では、ＯＣＴ走査プローブ１ｆは、管状ハウジング１０ｅ、複数の電極２０ｆ、光ファイバー走査装置３０、および補助位置特定コンポーネント４０ｆを含む。図６の管状ハウジング１０ｅおよび光ファイバー走査装置３０については、図１および図５の対応する構成の前述の説明を参照することができ、以下では、管状ハウジング１０ｅおよび光ファイバー走査装置３０に関する詳細な説明を省略する。説明の便宜上、図６では、管状ハウジングの外面に配置された指示コンポーネントはが省略されている。

【0034】

電極２０ｆは、第１の電極２１０ｆおよび第２の電極２２０ｆを含む。例えば、第１の電極２１０ｆは、管状ハウジング１０ｅの外面に配置された環状の電極リングである。第２の電極２２０ｆは、管状ハウジング１０ｅのテーパー状の端部１３０に配置され、第２の電極２２０ｆは、管状ハウジング１０ｅの外面に配置されている。補助位置特定コンポーネント４０ｆは、管状ハウジング１０ｅに配置され、補助位置特定コンポーネント４０ｆは、第１の位置特定部材４１０ｆおよび第２の位置特定部材４２０ｆを含む。第１の位置特定部材４１０ｆおよび第２の位置特定部材４２０ｆは、管状ハウジング１０ｅの光透過部１１０の一部と重畳している。第１の位置特定部材４１０ｆは、管状ハウジング１０ｅの側壁内に配置され、第１の電極２１０ｆと電気的に接続されている。第２の位置特定部材４２０ｆは、管状ハウジング１０ｅの側壁内に配置され、第２の電極２２０ｆと電気的に接続されている。第１の位置特定部材４１０ｆおよび第２の位置特定部材４２０ｆは、それぞれ、第１の電極２１０ｆおよび第２の電極２２０ｆに電気を供給することができる。一実施形態では、第１の位置特定部材４１０ｆおよび第２の位置特定部材４２０ｆの両方が、管状ハウジング１０ｅの軸に対して１８０度の角度を取り囲み、別の実施形態では、第１の位置特定部材４１０ｆおよび第２の位置特定部材４２０ｆの両方は、管状ハウジング１０ｅの軸に対して９０度の角度を取り囲む。本開示は、位置特定部材と管状ハウジングの軸との間の前述の角度の値に限定されない。

【0035】

本開示の第７の実施形態に係るＯＣＴ走査プローブの概略図を示す図７を参照する。ＯＣＴ走査プローブ１ｇは、管状ハウジング１０ｃ、複数の電極２０ｇ、光ファイバー走査装置３０ｃ、および補助位置特定コンポーネント４０ｇを含む。図７の管状ハウジング１０ｃおよび光ファイバー走査装置３０ｃについては、図４の対応する構成の前述の説明を参照することができ、以下では、管状ハウジング１０ｃおよび光ファイバー走査装置３０ｃに関する詳細な説明を省略する。説明の便宜上、図７では、管状ハウジングの外面に配置された指示コンポーネントが省略されている。

【0036】

電極２０ｇは、複数の第１の電極２１０ｇおよび第２の電極２２０ｇを含む。例えば、第１の電極２１０ｇの各々は、管状ハウジング１０ｃの外面に配置された電極リングである。第１の電極２１０ｇは、図４の電極２０ｄと同一であり、以下では、詳細を省略する。第２の電極２２０ｇは、管状ハウジング１０ｃの半球状の閉端に配置され、第２の電極２２０ｇは、管状ハウジング１０ｃの外面に位置している。本実施形態では、第２の電極２２０ｇは、管状ハウジング１０ｃの外面から外向きに延びる電極２０ｇの先端であり、先端は実質的にヒト神経細胞と同じ大きさを有する。

【0037】

補助位置特定コンポーネント４０ｇは、複数の第１の位置特定部材４１０ｇおよび第２の位置特定部材４２０ｇを含む。第１の位置特定部材４１０ｇは、管状ハウジング１０ｃの一部と重畳し、第２の位置特定部材４２０ｇは、管状ハウジング１０ｃの一部と重畳している。第１の位置特定部材４１０ｇは、管状ハウジング１０ｃの側壁内に配置され、第１の位置特定部材４１０ｇは、それぞれ、第１の電極２１０ｇと電気的に接続されている。図７は、第１の位置特定部材４１０ｇのうちの１つを例示的に示している。第２の位置特定部材４２０ｇは、管状ハウジング１０ｃの側壁内に配置され、第２の位置特定部材４２０ｇは、第２の電極２２０ｇと電気的に接続されている。一実施形態では、第１の位置特定部材４１０ｇおよび第２の位置特定部材４２０ｇの両方が、管状ハウジング１０ｃの軸に対して１８０度の角度を取り囲み、別の実施形態では、第１の位置特定部材４１０ｇおよび第２の位置特定部材４２０ｇの両方が、管状ハウジング１０ｃの軸に対して９０度の角度を取り囲む。本開示は、位置特定部材と管状ハウジングの軸との間の前述の角度の値に限定されない。

【0038】

それぞれが電極２０ｇと電気的に接続された複数の導電線が存在するが、すべての導電線が補助位置特定コンポーネント４０ｇとしてみなすことができるわけではないことに留意する。補助位置特定コンポーネント４０ｇの部材とみなすことができる導電線については、少なくとも第１の光透過部１１０ｃの一部および第２の光透過部１１０ｃ’の一部を覆う必要がある。いくつかの実施形態では、補助位置特定コンポーネント４０ｇの第１の位置特定部材４１０ｇおよび第２の位置特定部材４２０ｇの両方は、第１の光透過部１１０ｃの一部および第２の光透過部１１０ｃ’の一部を覆う非導電性ラインマークまたは印刷パターンであってもよい。

【0039】

以下の説明は、ＤＢＳにおけるＯＣＴ走査プローブの適用に関するものである。本開示によれば、ＯＣＴ走査プローブは、ＤＢＳ対象位置特定手順において手術対象を特定するために適用可能である。図３および図８を参照する。図８は、図３のＯＣＴ走査プローブによって特定される手術対象の位置を示す概略図である。図８では、対象Ｏは、ヒトＳＴＮであってもよい。

【0040】

ＯＣＴ走査プローブ１ｃがヒトの脳に挿入され、電気生理学的記録を測定するために電極２０に電気が供給される。光ファイバー走査装置３０ｃが回転し、光学素子３３０ｃが、光ファイバー３２０から出射された光ビームを第１のサブビームＬ１と第２のサブビームＬ２とに分割する。第１のサブビームＬ１が管状ハウジング１０ｃの第１の光透過部１１０ｃを通過して、第１の断層画像が取得される。補助位置特定コンポーネント４０ｃの第１の位置特定部材４１０ｃは、光ファイバー走査装置３０ｃの光ファイバー３２０の光学分解能以上の大きさを有するので、第１のサブビームＬ１中のある量の光は、第１の位置特定部材４１０ｃと相互作用し、それにより、第１の断層画像に第１の特徴が生じるが、第１の特徴は、第１の位置特定部材４１０ｃに対応している。同様に、第２のサブビームＬ２が管状ハウジング１０ｃの第２の光透過部１１０ｃ’を通過して、第２の断層画像が取得される。補助位置特定コンポーネント４０ｃの第２の位置特定部材４２０ｃもまた、光ファイバー３２０の光学分解能以上の大きさを有するので、第２のサブビームＬ２中のある量の光は、第２の位置特定部材４２０ｃと相互作用し、それにより、第２の断層画像に第２の特徴が生じるが、第２の特徴は、第２の位置特定部材４２０ｃに対応している。電極２０によって測定された電気生理学的記録および前述の断層画像によれば、対象Ｏに対するＯＣＴ走査プローブ１ｃの特定の位置（例えば、ヒトＳＴＮの中央、右側、または左側）を正確に決定することできる。

【0041】

以下の説明は、ＤＢＳ電極埋め込み手順におけるＯＣＴ走査プローブの適用に関するものであり、本開示は、正しい部位へのＤＢＳ電極の埋め込みに役立つ。図１および図９を参照する。図９は、図１のＯＣＴ走査プローブによる電極の埋め込みを示す概略図である。

【0042】

ＯＣＴ走査プローブ１ａがヒトの脳に挿入され、光ファイバー３２０から光ビームを出射しつつ光ファイバー走査装置３０が回転する（図９参照）。光ビームが管状ハウジング１０の光透過部１１０を通過するとき、補助位置特定コンポーネント４０は、光ファイバー走査装置３０の光ファイバー３２０の光学分解能以上の大きさを有するので、補助位置特定コンポーネント４０と相互作用した光ビームは、断層画像を生成し、断層画像は、補助位置特定コンポーネント４０に対応する特徴を含んでいる。上述の断層画像によれば、対象Ｏに対するＯＣＴ走査プローブ１ａの具体的な位置を正確に決定することができる。したがって、ＯＣＴ走査プローブ１ａの電極２０が対象Ｏの中心領域にあるかどうかを推測することができる。電極２０が正しい領域にあると決定されると、光ファイバー走査装置３０を管状ハウジング１０から取り外すことができる。管状ハウジング１０および電極２０などの、ヒトの脳内の残留要素は、脳細胞および神経伝達物質の生理機能に影響を与えるためにオンにすることができる永久的なＤＢＳリードとして機能する。

【0043】

断層画像における前述の特徴は、補助位置特定コンポーネントの性質によって異なる。一実施形態では、補助位置特定コンポーネントは不透明な材料でできており、光ビームが光透過部を通過するときに、補助位置特定コンポーネントによってある量の光が遮断される。したがって、断層画像に補助位置特定コンポーネントに対応する暗ゾーンが形成される。別の実施形態では、補助位置特定コンポーネントは、金属材料でできているか、または金属コーティングを含み、光ビームが光透過部を通過するときに、補助位置特定コンポーネントによってある量の光が反射される。したがって、断層画像に補助位置特定コンポーネントに対応する明ゾーンが形成される。「光ビームが補助位置特定コンポーネントと相互作用する」または「光ビームと補助位置特定コンポーネントとの相互作用」は、補助位置特定コンポーネントが光を遮断して暗ゾーンを引き起こすか、または補助位置特定コンポーネントが光を反射して明ゾーンを引き起こすことを意味する。

【0044】

以下の説明は、断層画像に従って対象に対するＯＣＴ走査プローブの位置を決定することに関する。図１０は、図９のＯＣＴ走査プローブによって得られた断層画像である。管状ハウジング１０の光透過部１１０を通過する光ビーム中のある量の光は、補助位置特定コンポーネント４０によって遮断され、図１０の断層画像中に補助位置特定コンポーネントに対応する暗ゾーンＤ（特徴）が形成される。断層画像中の暗ゾーンＤ近傍の領域によれば、ＯＣＴ走査プローブ１ａが対象Ｏに挿入されているか、またはＯＣＴ走査プローブ１ａが対象Ｏに挿入された後、現在ＯＣＴ走査プローブ１ａが対象Ｏの中心領域にあるか、中心領域から外れているかどうかを決定することができる。したがって、電極を再移植する必要があるかどうかは、ある者（人または装置）が決定することができる。

【0045】

いくつかの実施形態では、ＤＢＳ用のＯＣＴ走査プローブは脳の深部に埋め込まれているので、ＤＢＳ中にある者（例えば、外科医）が補助位置特定コンポーネントを見つけることが困難な場合がある。簡便な操作のため、指示コンポーネント５０を管状ハウジング１０に選択的に配置することができ、指示コンポーネント５０は、補助位置特定コンポーネント４０に対応するマーク５１０を含む。したがって、補助位置特定コンポーネント４０の方向は、マーク５１０によって決定することができる。

【0046】

本開示によれば、ＯＣＴ走査プローブは、光透過部と重畳する補助位置特定コンポーネントを含む。光ファイバー走査装置から出射された光ビームは、光透過部を通過するときに補助位置特定コンポーネントによって遮断または反射され、それによって、断層画像中に特徴（暗ゾーンまたは明ゾーン）を生じる。この特徴により、手術対象に対するＯＣＴ走査プローブの位置を決定することができる。したがって、ＯＣＴ走査プローブは、対象の位置決め、または電極が対象の中心領域にあるかどうかを判断するのに役立ち、それによって脳細胞および神経伝達物質の生理機能への影響を改善することができる。

【0047】

本開示に対して様々な修正および変形を行うことができることは、当業者にとって明らかである。本明細書および実施例は、例示的な実施形態としてのみ考慮されることが意図されており、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲およびその等価物によって示される。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本開示のＯＣＴ走査プローブは、ＤＢＳシステムにおいて適用されてもよい。

【符号の説明】

【0049】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ：ＯＣＴ走査プローブ
１０、１０ｂ、１０ｃ、１０ｅ：管状ハウジング
１１０、１１０ｂ：光透過部
１１０ｃ：第１の光透過部
１１０ｃ’：第２の光透過部
１２０：不透明部
１３０：テーパー状の端部
２０、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ：電極
２１０ｆ：第１の電極
２２０ｆ：第２の電極
２１０ｇ：第１の電極
２２０ｇ：第２の電極
３０、３０ｂ、３０ｃ：光ファイバー走査装置
３１０：ベース
３２０：光ファイバー
３２１：出射端
３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ：光学素子
４０、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇ：補助位置特定コンポーネント
４１０ｃ、４１０ｄ、４１０ｆ、４１０ｇ：第１の位置特定部材
４２０ｃ、４２０ｄ、４２０ｆ、４２０ｇ：第２の位置特定部材
５０：指示コンポーネント
５１０：マーク
Ｏ：対象
Ｌ１：第１のサブビーム
Ｌ２：第２のサブビーム
Ｄ：暗ゾーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【外国語明細書】