特開2024-163193体内標的のフィードバック分析を用いたレーザーの組み合わせ
(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】P2024163193
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】体内標的のフィードバック分析を用いたレーザーの組み合わせ
(51)【国際特許分類】
A61B 18/22 20060101AFI20241114BHJP
【ＦＩ】
A61B18/22
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024150787
(22)【出願日】2024-09-02
(62)【分割の表示】P 2022169390の分割
【原出願日】2022-10-21
(31)【優先権主張番号】63/270,730
(32)【優先日】2021-10-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】500498763
【氏名又は名称】ジャイラス エーシーエムアイ インク ディー／ビー／エー オリンパス サージカル テクノロジーズ アメリカ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】セルゲイ・エー・ブケソフ
(72)【発明者】
【氏名】カート・ジー・シェルトン
(57)【要約】
【課題】手技の前または手技中に、切除される体内標的の特性を実時間で特定し、特定された特性に従って切除デバイスを制御できる手法を提供すること。
【解決手段】多様な組織の組成に基づいてレーザーが実時間などで制御され得る。第１の時間帯の後、体内標的部位の第１の組成が特定され得る。第１の組成に基づいて、複数のレーザーが、第１の波長の光を放射するように制御され得、ここでは、制御することが、複数のレーザーの第１の組み合わせを起動することを含む。第２の時間帯の後、第１の組成とは異なる体内標的部位の第２の組成が特定され得る。第２の組成に基づいて、複数のレーザーが、第２の波長の光を放射するように制御され得、これが、複数のレーザーの第２の組み合わせを起動することなどを含むことができる。複数のレーザーの第１の組み合わせが、複数のレーザーの第２の組み合わせとは異なってよい。
【選択図】図１５
【解決手段】多様な組織の組成に基づいてレーザーが実時間などで制御され得る。第１の時間帯の後、体内標的部位の第１の組成が特定され得る。第１の組成に基づいて、複数のレーザーが、第１の波長の光を放射するように制御され得、ここでは、制御することが、複数のレーザーの第１の組み合わせを起動することを含む。第２の時間帯の後、第１の組成とは異なる体内標的部位の第２の組成が特定され得る。第２の組成に基づいて、複数のレーザーが、第２の波長の光を放射するように制御され得、これが、複数のレーザーの第２の組み合わせを起動することなどを含むことができる。複数のレーザーの第１の組み合わせが、複数のレーザーの第２の組み合わせとは異なってよい。
【選択図】図１５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のレーザーモジュールであって、前記複数のレーザーモジュールの第１のレーザーモジュールは、第１の波長範囲を有する光を体内標的部位に放射し、前記複数のレーザーモジュールの第２のレーザーモジュールは、前記第１の波長範囲とは異なる第２の波長範囲を有する光を体内標的部位に放射するように構成される、複数のレーザーモジュールと、
近位側部分および遠位側部分を有する内視鏡であって、前記遠位側部分が前記体内標的部位に近接するロケーションの中に挿入されるように構成される、内視鏡と、
制御装置であって、
前記体内標的部位からの第１の信号を分析し、
前記第１の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位を治療することを目的として前記第１のレーザーモジュールを選択的に起動するように構成される、制御装置と、
少なくとも１つの光学コンポーネントであって、
前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される光の経路に配置された複数のダイクロイックミラーであって、前記複数のダイクロイックミラーのうちの１つは、前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される前記光に対して角度をなして配置され、前記複数のダイクロイックミラーの個々の１つは、前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される前記光の結合したビームを形成するように構成されている、複数のダイクロイックミラーを有する、少なくとも１つの光学コンポーネントと、
を備え、
前記少なくとも１つの光学コンポーネントは、
前記第１のレーザーモジュールから放射される光を受け取り、
受け取った光を前記体内標的部位に方向付けする、
ように構成され、
前記制御装置が、
前記体内標的部位からの第２の信号を受け取り、
前記第２の信号を分析し、
前記第２の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ようにさらに構成されている、システム。
近位側部分および遠位側部分を有する内視鏡であって、前記遠位側部分が前記体内標的部位に近接するロケーションの中に挿入されるように構成される、内視鏡と、
制御装置であって、
前記体内標的部位からの第１の信号を分析し、
前記第１の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位を治療することを目的として前記第１のレーザーモジュールを選択的に起動するように構成される、制御装置と、
少なくとも１つの光学コンポーネントであって、
前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される光の経路に配置された複数のダイクロイックミラーであって、前記複数のダイクロイックミラーのうちの１つは、前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される前記光に対して角度をなして配置され、前記複数のダイクロイックミラーの個々の１つは、前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される前記光の結合したビームを形成するように構成されている、複数のダイクロイックミラーを有する、少なくとも１つの光学コンポーネントと、
を備え、
前記少なくとも１つの光学コンポーネントは、
前記第１のレーザーモジュールから放射される光を受け取り、
受け取った光を前記体内標的部位に方向付けする、
ように構成され、
前記制御装置が、
前記体内標的部位からの第２の信号を受け取り、
前記第２の信号を分析し、
前記第２の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ようにさらに構成されている、システム。
【請求項2】
前記内視鏡が、前記体内標的部位に対しての照明を放射するための光源を備え、前記第１の信号が、前記光源からの前記照明に反応するものである、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記少なくとも１つの光学コンポーネントが、
選択的に起動された複数の前記レーザーモジュールから放射される光を受け取り、
選択的に起動された複数の前記レーザーモジュールから放射される光を結合し、
結合された光を前記体内標的部位に方向付けする、
ようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
選択的に起動された複数の前記レーザーモジュールから放射される光を受け取り、
選択的に起動された複数の前記レーザーモジュールから放射される光を結合し、
結合された光を前記体内標的部位に方向付けする、
ようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記第１の信号を検出するための検出器をさらに備え、前記少なくとも１つの光学コンポーネントが、
（ｉ）前記第１のレーザーモジュールと前記体内標的部位との間の第１のレーザービーム経路、および、（ｉｉ）前記第２のレーザーモジュールと前記体内標的部位との間の第２のレーザービーム経路、を併合するための第１の反射器と、
前記体内標的部位からの前記第１の信号を前記検出器の方に再方向付けするための第２の反射器と、
を備える、請求項３に記載のシステム。
（ｉ）前記第１のレーザーモジュールと前記体内標的部位との間の第１のレーザービーム経路、および、（ｉｉ）前記第２のレーザーモジュールと前記体内標的部位との間の第２のレーザービーム経路、を併合するための第１の反射器と、
前記体内標的部位からの前記第１の信号を前記検出器の方に再方向付けするための第２の反射器と、
を備える、請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記制御装置が、前記第１のレーザーモジュールを停止するようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記制御装置が、
前記内視鏡と前記体内標的部位との間の距離を決定するために前記第１の信号を分析し、
決定された前記距離に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールの少なくとも第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
前記内視鏡と前記体内標的部位との間の距離を決定するために前記第１の信号を分析し、
決定された前記距離に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールの少なくとも第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記光学コンポーネントが、
前記第２のレーザーモジュールから放射される光を受け取り、
前記第２のレーザーモジュールから放射される光を、前記第１のレーザーモジュールからの受け取った光と結合する、
ようにさらに構成される、請求項６に記載のシステム。
前記第２のレーザーモジュールから放射される光を受け取り、
前記第２のレーザーモジュールから放射される光を、前記第１のレーザーモジュールからの受け取った光と結合する、
ようにさらに構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記制御装置が、
前記第１の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記内視鏡と患者の身体内の前記体内標的部位との間の距離を決定し、
前記内視鏡と前記体内標的部位との間の決定された前記距離に基づいて、
前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも前記第１のレーザーモジュールのうちの少なくとも１つのレーザーモジュールを停止し、
前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
前記第１の信号に少なくとも部分的に基づいて、前記内視鏡と患者の身体内の前記体内標的部位との間の距離を決定し、
前記内視鏡と前記体内標的部位との間の決定された前記距離に基づいて、
前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも前記第１のレーザーモジュールのうちの少なくとも１つのレーザーモジュールを停止し、
前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
前記制御装置は、
前記体内標的部位からの前記第１の信号を分析して、前記体内標的部位における第１の深さを決定し、
前記体内標的部位における前記第１の深さに少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位を治療することを目的として前記第１のレーザーモジュールを選択的に起動し、
前記第２の信号を分析して、前記体内標的部位における第２の深さを決定し、
前記体内標的部位の前記第２の深さに少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記第２のレーザーモジュールを選択的に起動するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
前記体内標的部位からの前記第１の信号を分析して、前記体内標的部位における第１の深さを決定し、
前記体内標的部位における前記第１の深さに少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位を治療することを目的として前記第１のレーザーモジュールを選択的に起動し、
前記第２の信号を分析して、前記体内標的部位における第２の深さを決定し、
前記体内標的部位の前記第２の深さに少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記第２のレーザーモジュールを選択的に起動するように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
【請求項10】
複数のレーザーモジュールであって、前記複数のレーザーモジュールの第１のレーザーモジュールは、第１の波長範囲を有する光を体内標的部位に放射し、前記複数のレーザーモジュールの第２のレーザーモジュールは、前記第１の波長範囲とは異なる第２の波長範囲を有する光を体内標的部位に放射するように構成される、複数のレーザーモジュールと、
近位側部分および遠位側部分を有する内視鏡であって、前記遠位側部分が前記体内標的部位に近接するロケーションの中に挿入されるように構成される、内視鏡と、
制御装置であって、
前記体内標的部位からの第１の信号を分析し、
前記第１の信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位を治療することを目的として前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの組み合わせを選択的に起動する、
ように構成される、制御装置と、
光学コンポーネントであって、
前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される光の経路に配置された複数のダイクロイックミラーであって、前記複数のダイクロイックミラーのうちの１つは、前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される前記光に対して角度をなして配置され、前記複数のダイクロイックミラーの個々の１つは、前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される前記光の結合したビームを形成するように構成されている、複数のダイクロイックミラーを有し、
レーザーモジュールの選択的に起動された前記組み合わせから放射される光を受け取り、
前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの選択的に起動された前記組み合わせからの受け取った光を結合し、
結合された光を前記体内標的部位に方向付けする、
ように構成される、光学コンポーネントと、
を備え、
前記制御装置が、
前記体内標的部位からの第２の信号を受け取り、
前記第２の信号を分析し、
前記第２の信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ようにさらに構成されている、システム。
近位側部分および遠位側部分を有する内視鏡であって、前記遠位側部分が前記体内標的部位に近接するロケーションの中に挿入されるように構成される、内視鏡と、
制御装置であって、
前記体内標的部位からの第１の信号を分析し、
前記第１の信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位を治療することを目的として前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの組み合わせを選択的に起動する、
ように構成される、制御装置と、
光学コンポーネントであって、
前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される光の経路に配置された複数のダイクロイックミラーであって、前記複数のダイクロイックミラーのうちの１つは、前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される前記光に対して角度をなして配置され、前記複数のダイクロイックミラーの個々の１つは、前記複数のレーザーモジュールのそれぞれから放射される前記光の結合したビームを形成するように構成されている、複数のダイクロイックミラーを有し、
レーザーモジュールの選択的に起動された前記組み合わせから放射される光を受け取り、
前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの選択的に起動された前記組み合わせからの受け取った光を結合し、
結合された光を前記体内標的部位に方向付けする、
ように構成される、光学コンポーネントと、
を備え、
前記制御装置が、
前記体内標的部位からの第２の信号を受け取り、
前記第２の信号を分析し、
前記第２の信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ようにさらに構成されている、システム。
【請求項11】
前記制御装置がさらに、
前記体内標的部位からの第２の信号を分析し、
前記第２の信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの第２の組み合わせを選択的に起動する、
ように構成される、請求項１０に記載のシステム。
前記体内標的部位からの第２の信号を分析し、
前記第２の信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの第２の組み合わせを選択的に起動する、
ように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記制御装置がさらに、
前記体内標的部位からの第２の信号を分析し、
前記第２の信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、
前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの選択的に起動された前記組み合わせのうちの少なくとも１つのレーザーを選択的に停止し、
前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ように構成される、請求項１０に記載のシステム。
前記体内標的部位からの第２の信号を分析し、
前記第２の信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、
前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの選択的に起動された前記組み合わせのうちの少なくとも１つのレーザーを選択的に停止し、
前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第２のレーザーモジュールを選択的に起動する、
ように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項13】
前記信号が、前記内視鏡と前記体内標的部位との間の距離に対応し、前記制御装置がさらに、
前記内視鏡と前記体内標的部位との間の前記距離を分析し、
前記内視鏡と前記体内標的部位との間の前記距離に基づいて、
レーザーモジュールの選択的に起動された前記組み合わせを停止し、
前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの第２の組み合わせを選択的に起動する、
ように構成される、請求項１０に記載のシステム。
前記内視鏡と前記体内標的部位との間の前記距離を分析し、
前記内視鏡と前記体内標的部位との間の前記距離に基づいて、
レーザーモジュールの選択的に起動された前記組み合わせを停止し、
前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記複数のレーザーモジュールのうちのレーザーモジュールの第２の組み合わせを選択的に起動する、
ように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項14】
前記第１の信号を検出するための検出器をさらに備え、前記光学コンポーネントが、
（ｉ）前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第１のレーザーモジュールと前記体内標的部位との間の第１のレーザービーム経路、および、（ｉｉ）前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第２のレーザーモジュールと前記体内標的部位との間の第２のレーザービーム経路、を併合するための第１の反射器と、
前記体内標的部位からの前記第１の信号を前記検出器の方に再方向付けするための第２の反射器と、
を備える、請求項１０に記載のシステム。
（ｉ）前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第１のレーザーモジュールと前記体内標的部位との間の第１のレーザービーム経路、および、（ｉｉ）前記複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも第２のレーザーモジュールと前記体内標的部位との間の第２のレーザービーム経路、を併合するための第１の反射器と、
前記体内標的部位からの前記第１の信号を前記検出器の方に再方向付けするための第２の反射器と、
を備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項15】
前記制御装置は、
前記体内標的部位からの前記第１の信号を分析して、前記体内標的部位における第１の深さを決定し、
前記体内標的部位における前記第１の深さに少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位を治療することを目的として前記第１のレーザーモジュールを選択的に起動し、
前記第２の信号を分析して、前記体内標的部位における第２の深さを決定し、
前記体内標的部位の前記第２の深さに少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記第２のレーザーモジュールを選択的に起動するように構成されている、
請求項１０に記載のシステム。
前記体内標的部位からの前記第１の信号を分析して、前記体内標的部位における第１の深さを決定し、
前記体内標的部位における前記第１の深さに少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位を治療することを目的として前記第１のレーザーモジュールを選択的に起動し、
前記第２の信号を分析して、前記体内標的部位における第２の深さを決定し、
前記体内標的部位の前記第２の深さに少なくとも部分的に基づいて、前記体内標的部位における治療効果を調整することを目的として、前記第２のレーザーモジュールを選択的に起動するように構成されている、
請求項１０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、その内容の全体が本明細書に組み込まれている、２０２１年１０月２２日に出願した米国仮特許出願第６３／２７０，７３０号の優先権の利益を主張するものである。
本出願は、その内容の全体が本明細書に組み込まれている、２０２１年１０月２２日に出願した米国仮特許出願第６３／２７０，７３０号の優先権の利益を主張するものである。
【0002】
本文献は、概して、限定しないが、種々の体内手技で使用され得る体内デバイスに関する。より詳細には、限定しないが、本出願は、体内標的を切除するために光源を使用することができ、標的の１つまたは複数の特性に基づいて手技中に光源を調整することを含むことができる、デバイスに関する。
【背景技術】
【0003】
種々の体内手技は、レーザー手術を伴う。例えば、レーザー手術は、レーザー砕石手技中に腎臓結石を切除し、癌性組織を除去し、組織中に切開部を形成し、前立腺肥大症（ＢＰＨ：Ｂｅｎｉｇｎ Ｐｒｏｓｔａｔｉｃ Ｈｙｐｅｒｐｌａｓｉａ）の治療中などに組織を蒸発させるために使用され得る。しかし、体内手技を実施するのにレーザーが使用される場合に多数の問題が発生し得る。
【0004】
例えば、体内標的部位における組織を除去するための手技中、体内標的部位における組織が除去されるときに組織の組成が変化し得る。例えば、組織が高度に脈管化され得る。しかし、除去中に使用されるレーザーのためのパラメータが、高度に脈管化した組織を効率的に除去するように設定され得る。しかし、手技中、高度に脈管化した組織が除去されると、施術者があまり脈管化していない組織にも直面し得る。それでも、レーザーのためのパラメータは、高度には脈管化していない組織の代わりに高度に脈管化した組織を除去するように設定されている。したがって、組織除去の効率が低下し、それにより、体内標的部位から組織を除去するための手技が長引くことがある。
【0005】
施術者が組織の組成が変化したこと、すなわち高度に脈管化された状態からあまり脈管化されていない状態に変化したことを認識すると、施術者は、あまり脈管化していない組織を除去する効率を向上させるためにレーザーのパラメータを調整する必要がある。さらに、あまり脈管化していない組織が除去された後で施術者が高度に脈管化した組織に直面し得る場合にプロセス自体が繰り返される可能性があり、それにより、上で述べたのと同じ問題が発生する。
【0006】
さらに、いくつかの例では、組織除去手技中にレーザーシステムによって放射される光の波長が高度に吸収され得る。ここでは、体内標的部位における組織の炭化が起こり得、その結果、組織が煙によって不明瞭になり得るかまたは不透明になり得、その結果、組織を除去している施術者が体内標的部位を正確に視認することができなくなる。したがって、施術者が、レーザーエネルギーが過度に体内標的部位に侵入しているか（または、不十分にしか侵入していないか）を見分けることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
したがって、（ｉ）手技の前または手技中に、切除および除去される体内標的の１つまたは複数の特性を実時間で特定すること、ならびに（ｉｉ）１つまたは複数の特定された特性に従って切除デバイスを制御すること、が可能である手法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
体内標的部位で医療手技（例えば、標的の切除）を実施するためのシステムが説明される。システムが、多様な波長の光放射を有する複数のレーザーモジュールを有することができる。制御装置が、標的の１つまたは複数の特性などに基づいてレーザーモジュールの個々のレーザーモジュールの起動および／または停止を制御することができる。例えば、標的部位のレーザー照明に反応して、標的部位の照明に反応する標的部位からの蛍光信号、反射信号、吸収信号、散乱信号、または他の応答光信号が、標的部位の特性を決定するのに使用され得る。フィードバックアナライザが、放射される蛍光信号、反射信号、または他の応答信号のスペクトルを決定するのに使用され得る。分析に基づいて、システムが、標的の１つまたは複数の特性（種類、サイズ、形状、深さ、組成、組成プロフィールなど）を決定することができる。決定された特性が、システムの１つまたは複数のレーザーモジュールを制御するのに使用され得る。本文献は、簡潔さのために、応答信号が蛍光応答信号であるシナリオを強調する特定の実施例に焦点を当てるが、加えてまたは別法として、１つまたは複数の他の照明応答信号も同様に使用され得る。
【0009】
例えば、１つまたは複数のレーザーモジュールが実時間で起動および／または停止され得る。本明細書で考察されるように、レーザーモジュールがレーザー源を有することができ、その結果、レーザー源が制御される。フィードバックアナライザが、医療手技中に起こる標的の１つまたは複数の特性の変化を決定することができ、制御装置が、標的の特性の決定された変化に反応して１つまたは複数のレーザーモジュールを実時間で選択的に起動および／または停止することができる。例示すると、１つまたは複数のレーザーモジュールが、標的部位の深さに基づいて制御され得る。深さは、患者の身体の表面から標的部位までの距離、または、除去された物質の量、などを意味することができる。さらに、標的深さは、除去されることになる組織の種類または分析されることになる組織の種類を意味することができる。標的部位が第１の深さにあるとき、１つまたは複数のレーザーモジュールが、第１の深さに対応する予め保存されている制御情報を使用するなどして、第１の構成で動作するように制御され得る。さらに例示すると、システムが３つのレーザーモジュールを有することができ、第１の構成で、第１のレーザーモジュールが起動され得、対して、残りの２つのレーザーモジュールが停止される。標的が第１の深さとは異なる第２の深さまで切除されると、システムが、第１のレーザーモジュールを停止して第２および第３のレーザーモジュールを起動することを目的として、第２の深さに対応する予め保存されている制御情報を使用して、第２の構成で動作するように切り替えられ得る。
【0010】
複数のレーザーモジュールの各レーザーモジュールが多様な波長の光を放射することができ、多様な波長が、身体内での多様な侵入深さを有することができ、および／または、多様な種類の標的物質を異なるレートで除去することができる。したがって、体内部位における標的の１つまたは複数の決定された特性に基づいてレーザーモジュールを選択的に起動および／または停止することにより、体内部位における標的の治療効果が調整または最適化され得る。
【0011】
複数のレーザーモジュールが選択される場合、選択的に起動されたレーザーモジュールから放射される光がレーザー光コンバイナの方に方向付けされ、レーザー光コンバイナが、各々の起動されたレーザーモジュールの出力からの光を結合する。この結合された光出力が、体内標的のところを切除するように方向付けされ得る（例えば、光学通路を介して）。したがって、制御装置が、医療手技の前においておよび／または医療手技中において取得され得る体内標的部位における組織の決定された特性に基づいて光を放射するためにレーザーモジュールのうちのいずれのレーザーモジュールが起動されるべきかを制御することができる。第１の時間ｔ１で、制御装置が、体内標的部位における標的の既に取得した特性または実時間の特性に基づいて光を放射するために、レーザーモジュールの第１の組み合わせを起動することができる。後の第２の時間ｔ２で、制御装置が、第２の時間での、決定された体内標的部位における標的の特性の変化に基づいて光を放射するために、レーザーモジュールの異なる第２の組み合わせを起動することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】標的部位から物質を除去するための手技で使用されるための内視鏡を有することができるシステムの一部分の実施例を示す図である。
【図4】標的部位の特性を決定する方法の一部分の実施例を示す図である。
【図5】パルス化された光などを用いて、標的部位に照光することの実施例を示す図である。
【図6】照明光により励起される蛍光色素分子の蛍光応答放射の実施例を示す図である。
【図7】標的部位からの蛍光応答信号の放射および感知の実施例を示す図である。
【図9】腫瘍性組織または健常組織のための波長の関数としての蛍光応答強度の違いの実施例を示す図である。
【図10】標的部位の特性を決定することの実施例を示す図である。
【図11】パルス化された光を用いて標的部位に照光することの実施例を示す図である。
【図12】照明および標的部位からの蛍光応答信号の感知の実施例を示す図である。
【図15】体内標的部位から組織を除去するためのシステムを実時間で制御する方法を示す図である。
【図16】レーザービームを使用する、体内標的部位からの組織の除去の実施例を示す図である。
【図17】パルス化された光を用いた体内標的部位の照明を示す図である。
【図18】体内標的部位からの蛍光信号の放射および感知を示す図である。
【図19】体内標的部位からの組織の除去のためのシステムを制御する方法を示す図である。
【図20】体内標的における組織の組成を決定するように構成されたコンピュータベースの臨床方針支援システムを示す概略図である。
【図21】機械にインストールされ得るソフトウェアアーキテクチャの実施例を示すブロック図である。
【図22】本明細書で考察される方法論のうちの任意の１つまたは複数の方法論を機械に実施させるためにその中で１組の命令が実行され得るコンピュータシステムの形態の機械を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本文献は、体内標的部位から、腎臓結石を含み得る組織を除去するためのシステムを実時間で制御する方法を説明する。本システムが、複数のレーザーモジュールを制御するレーザー制御装置に動作可能に接続されたフィードバックアナライザを有することができる。フィードバックアナライザが、体内標的部位からの組織除去中に組織の組成を決定することができる。体内標的部位における組織の組成に基づいて、フィードバックアナライザがレーザー制御装置にフィードバックを提供することができ、フィードバックが複数のレーザーモジュールの各レーザーモジュールを制御するのに使用され得る。体内標的部位における組織の組成が変化するとき、フィードバックアナライザがこの組成変化を実時間で監視および決定することができ、すなわち変化の発生時に、レーザー制御装置に対してこの組成変化をフィードバックとして提供することができる。レーザー制御装置が、体内標的部位における組織の組成に基づいて、複数のレーザーモジュールの各レーザーモジュールを実時間で制御することができる。
【0014】
複数のレーザーモジュールの各レーザーモジュールが多様な波長の光を放射することができる。これらの多様な波長は、多様なレートなどで、除去されるための組織の多様な特性（例えば、種類、サイズ、形状、深さ、組成、組成プロフィールなど）を標的にすることができる。複数のレーザーモジュールが、複数のレーザーモジュールの各レーザーモジュールからの出力を結合することができるレーザー光コンバイナに動作可能に接続され得る。レーザー光コンバイナが、光学通路などを介して、結合したレーザー光出力を体内標的部位に提供することができる。コンバイナからの出力が、体内標的部位から組織を除去するのに使用され得る。したがって、レーザー制御装置が、体内標的部位における組織の組成に基づいて、複数のレーザーモジュールのうちのいずれのレーザーモジュールが光を放射すべきかを制御することができる。第１の時間ｔ１で、レーザー制御装置が、第１の時間での、フィードバックアナライザによって決定された例えば体内標的部位における組織の組成に基づいて、光を放射するために、レーザーモジュールの第１の組み合わせを制御することができる。第２の時間ｔ２で、レーザー制御装置が、第２の時間での、フィードバックアナライザによって決定された体内標的部位における組織の組成に基づいて光を放射するために、レーザーモジュールの第１の組み合わせとは異なる、レーザーモジュールの異なる第２の組み合わせを制御することができる。
【0015】
図１が、体内部位などの標的部位から物質を治療または除去するのに使用され得るシステム１００の一部分の実施例を示す。システム１００が、標的部位のイメージを医療専門家などの施術者に提供するのに使用され得るプラットフォーム１０４と通信状態にある内視鏡１０２を有することができる。例えば、内視鏡１０２には、腎盂尿管鏡、膀胱鏡、尿管鏡、または任意の他の種類の内視鏡が含まれてよい。内視鏡１０２が、少なくとも部分的に患者の中に挿入可能である本体１０６を有することができる。本体１０６が、ハンドル、ハブ、または他の把持可能な近位側部分１０８と、把持可能な近位側部分１０８から延在する細長い剛体部分１１０と、細長い剛体部分１１０から遠位端１１４まで遠位側に延在する可撓性遠位側部分１１２と、を有することができる。連接式制御装置１１６が把持可能な近位側部分１０８上に位置することができる。連接式制御装置１１６が、施術者が把持可能な近位側部分１０８を把持するときに施術者によって作動可能となり得る。連接式制御装置１１６が、可撓性遠位側部分１１２の位置を調整することができる。把持可能な近位側部分１０８がさらに、本体１０６の遠位端１１４に位置することができる基板２００（図２）に連結され得る（例えば、本体１０６に沿って延在する１つまたは複数のワイヤを介して）電気ポート１１８を有することができる。本明細書で説明される実施例は内視鏡を含むが、本主題は分光学的技法を実施する内視鏡またはデバイスのみに限定されず、他の種類の治療デバイスを使用することも含むことができる。
【0016】
内視鏡１０２が、施術者が標的部位を可視化するのを可能にするための、本体１０６の遠位端１１４のところにある可視化システムを有することができる。可視化システムが、組織または結石（例えば、腎臓結石または膵胆道、あるいは胆嚢結石）などの、物質の作業エリアに照光することができ、物質の照光されたエリアのビデオイメージまたは１つまたは複数の静止イメージを生成することができる。可視化システムがビデオイメージを表示デバイス１２０に送ることができる。
【0017】
可視化システムが、図２に示されるように、内視鏡１０２の遠位端１１４のところにある基板２００上に位置する少なくとも１つの光源２０２を有することができる。別法として、光源が内視鏡１０２の近位端に位置することができ（または、内視鏡１０２から離れて位置することができ）、例えば光ファイバーまたは照明チャンネルを介して、光を内視鏡の遠位端に送信することができる。基板２００が、回路ボード、ハイブリッドチップ、セラミックコンポーネント、および、他の適切なコンポーネントまたは要素、のうちの１つまたは複数を有することができる。電気ポート１１８が、基板２００上の回路ボードに電力供給するための電力を受け取ることができる。回路ボードまたは他の基板２００が、デジタルビデオ信号を表示デバイス１２０に無線で通信することができる。回路ボードまたは他の基板２００が光源２０２を機械的に支持することができ、光源２０２に電気的に電力供給することができる。回路ボードまたは他の基板２００および内視鏡１０２の遠位端１１４に位置する光源２０２に加えて、さらに、イメージングセンサ３０２が、内視鏡１０２の遠位端１１４に位置することができる。例えば、イメージングセンサ３０２には、紫外線（ＵＶ）波長、可視光（ＶＩＳ）波長、または赤外線（ＩＲ）波長に対して感応であるＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラなどの、イメージングカメラが含まれてよい。
【0018】
回路ボードまたは他の基板２００が、別法として、光源２０２と共に、内視鏡１０２の近位側部分１２６に位置してもよく、内視鏡１０２の把持可能な近位側部分１０８などに位置してもよい。基板２００が、内視鏡１０２の遠位側部分１１４または近位側部分１２６のいずれかに位置するときに本明細書で説明されるコンポーネントおよび機能性を有することができる。
【0019】
光源２０２には、とりわけ、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはキセノン光が含まれてよい。光源２０２にはＬＥＤが含まれてよい。ＬＥＤが、青色波長、緑色波長、黄色波長、および赤色波長、のうちの１つまたは複数を含むことができる白色光を出力することができる。光源２０２には、後でさらに説明されるように、標的部位における１つまたは複数の標的の特性を得るのを支援することなどを目的として、多様な波長の光を放射することができるＬＥＤが含まれてよい。いくつかの実施例では、光源２０２が、内視鏡１０２のための、使用者に可視である照準光（ｕｓｅｒ－ｖｉｓｉｂｌｅ ａｉｍｉｎｇ ｌｉｇｈｔ）として機能することができ、施術者はこの照準光を視覚的に観察することができ、内視鏡１０２のレーザーの向く場所を決定するのにこの標準光を使用することができ、その間、同時に、本明細書において後で説明されるように、標的部位からの１つまたは複数の蛍光信号または他の応答信号を検出するために標的部位に照光するのにこの標準光を使用する。
【0020】
光源２０２が、標的部位における物質に照光することなどを目的として、本体１０６の遠位端１１４から遠位側に離れるように方向付けされた光を放射することができる。上述したように、光源が、標的部位における物質に照光することを目的として、光ファイバーまたは光ファイバー束を通すかたちなどで、内視鏡１０２の本体１０６を通して送信される光を提供する外部光源（例えば、内視鏡１０２の外部にある）であってよい。光源２０２が、結石に照光するために白色光を放射することができる。白色光は、本体１０６の遠位端１１４のところかまたはその近くで標的部位における物質上での変色または他の色に基づく効果（ｃｏｌｏｒ－ｂａｓｅｄ ｅｆｆｅｃｔ）を施術者が観察するのを可能にすることができる。光源２０２が、加えてまたは別法として、標的部位における物質に照光するために青色光を放射することができる。青色光は熱拡散を示すのに良好に適し得、それにより、物質内の実際のまたは潜在的な熱的ダメージを検出するのに使用され得る。赤色、琥珀色、黄色、または緑色などの、他の色波長または色帯が使用されてもよい。光源２０２が光学レンズ２０６に連結され得、光学レンズ２０６が、光源２０２からの光出力を屈折によりまたは他のかたちで角度的に調整することができる。光学レンズ２０６が、光源２０２から出力された光のビームを狭めることができる。さらに、光学レンズ２０６が、光源２０２から出力された光のビームを広くすることができる。このような角度調整が、標的部位における物質が指定の角度視野の範囲内で十分に照光されるのを保証するのを支援することができる。
【0021】
光ファイバー２０４または光ファイバー束が内視鏡１０２に一体化され得る。光ファイバー２０４が、内視鏡１０２の本体１０６内をファイバーチャンネル（作業チャンネルであってよく、または作業チャンネルとは異なるチャンネルであってよい）に沿って延在することができる。光ファイバー２０４が内視鏡１０２から離れていてもよい。光ファイバー２０４が使用前にまたは使用中に内視鏡１０２のファイバーチャンネルに沿って供給され得、使用後に内視鏡１０２のファイバーチャンネルから回収され得る。光ファイバー２０４が、適切なコネクタなどを介して、内視鏡１０２の外部にある、レーザーエミッターなどの、物質除去デバイス５０１（図５）に連結され得、物質除去のために標的部位のところにある物質に対してレーザービームを送出することができる。標的部位には、レーザービームにより切除されて砕石状態の石（ｓｔｏｎｅ ｆｒａｇｍｅｎｔ）になる腎臓結石が含まれてよい。標的部位には、レーザービームにより標的部位から切除され得る組織が含まれてよい。物質除去デバイス５０１はレーザービームのみに限定されない。例えば、標的部位から軟組織および／または硬組織を切除するのに超音波変換器が使用されてもよい。
【0022】
物質除去デバイス５０１のレーザーエミッターによって生成されるレーザービームが、２１００ｎｍ、１９４２ｎｍ、および他の波長などの、ヒト血液または塩水の吸収のスペクトルピークに対応する波長を有することができる。例えば、１９００ｎｍから３０００ｎｍの間の範囲内の波長が、水の光吸収のスペクトル領域に対応することができ、対して、４００ｎｍから５２０ｎｍの間の波長が、酸素ヘモグロビンおよび／または脱酸素ヘモグロビンの光吸収のスペクトル領域に対応することができる。例えば、物質除去デバイス５０１には、１９０８ｎｍまたは１９４０ｎｍの波長のレーザービームを生成することができるツリウムファイバーレーザーが含まれてよい。物質除去デバイス５０１には、２０１０ｎｍの波長のレーザービームを生成することができるツリウム：イットリウム－アルミニウム－ガーネット（ＹＡＧ）・レーザーが含まれてよい。物質除去デバイス５０１は、２１２０ｎｍの波長のレーザービームを生成することができるホルミウム：ＹＡＧレーザーであってもよい。物質除去デバイス５０１には、２９４０ｎｍの波長のレーザービームを生成することができるエルビウム：ＹＡＧレーザーが含まれてよい。これらの範囲内の他の波長も使用され得る。
【0023】
さらに、物質除去デバイス５０１には、１０６４ｎｍの波長のレーザービームを生成することができるネオジム：（ＹＡＧ）（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザーが含まれてよい。一般に、血液および塩水での十分な光吸収を有するレーザービームを送出することが有利となり得る。その理由は、このようなレーザービームは周囲組織に対しての影響を低減することができるからである。これが、標的部位の近くの異なる物質に対してのダメージを低減または排除するのを支援することができる。レーザーが、例えば、２０ワットから１２０ワットなどの間の、出力パワーの適切な範囲内にある出力パワーを有する光を提供することができる。光ファイバー２０４には、マルチモードファイバーまたはシングルモードファイバーが含まれてよい。
【0024】
可視化システムには、イメージ取得デバイス２０８を機械的に支持することができ、イメージ取得デバイス２０８に電気的に電力供給することができる回路ボードまたは他の基板２００上に位置することができるイメージ取得デバイス２０８が含まれてよい。イメージ取得デバイス２０８が、カメラなどのイメージングセンサを有することができ、標的における照光された物質のビデオイメージあるいは１つまたは複数の静止イメージを取得することができる。ビデオイメージが、実時間であってよく、または、処理のための比較的短い待ち時間を有する準実時間であってよく、その結果、施術者が本体１０６を操作して内視鏡１０２を制御するときに、施術者が標的部位または周囲組織における物質を観察することができる。イメージ取得デバイス２０８が、レンズと、レンズの焦点面のところに位置することができる焦点面アレイ（ＦＰＡ：ｆｏｃａｌ ｐｌａｎｅ ａｒｒａｙ）などのマルチピクセル光検出器センサと、を有することができる。センサには、ビデオイメージ内の各ピクセルにおいて、赤色光、緑色光、および青色光のための強度値を提供するＲＧＢセンサなどのカラーセンサが含まれてよい。回路ボードが、標的部位のところで照光された物質の取得したビデオイメージを表すデジタルビデオ信号を生成することができる。デジタルビデオ信号が、１０Ｈｚ、２０Ｈｚ、２４Ｈｚ、２５Ｈｚ、３０Ｈｚ、４０Ｈｚ、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、のビデオリフレッシュレート、または別の適切なビデオリフレッシュレートを有することができる。別の実施例では、イメージ取得デバイス２０８が、分光電荷結合素子（Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）（ＣＣＤ）カメラまたは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラであってよい。
【0025】
別の実施例では、イメージ取得デバイス２０８が、標的部位から放射されるスペクトルを取得することができ、光路２０９などを介してこのスペクトルをプラットフォーム１０４のフィードバックアナライザ１２１に提供することができる。光路２０９が、マルチモード光ファイバーまたはシングルモード光ファイバー、あるいは光ファイバー束を有することができる。後でさらに説明されるように、フィードバックアナライザ１２１が、蛍光信号または他の応答信号のスペクトルを決定するように構成され得る。さらに、後でさらに説明されるように、フィードバックアナライザ１２１が、特定したスペクトルを使用して標的部位の特性を特定するように構成され得る。
【0026】
内視鏡１０２が、洗浄ルーメン２１０および吸引ルーメン２１２（各々が作業チャンネルと同じであってよく、または異なっていてもよい）をさらに有することができる。洗浄ルーメン２１０が、手技中に洗浄剤を標的部位に提供することができる。さらに、吸引ルーメン２１２が、標的部位から洗浄剤および廃棄物を除去することができる。内視鏡１０２が、任意選択で、内視鏡１０２の本体１０６内にある、管、チャンバ、追加の作業チャンネル、または他の通路２１４を有することができる。施術者が、砕石器、結石回収バスケット、あるいは、別の適切なツールまたは器具などの、任意の種類の別個のツールまたは器具を配備するために通路２１４を使用することができる。
【0027】
図１を参照すると、内視鏡１０２が、把持可能な近位側部分１０８上に位置することができるレーザー制御装置などの、レーザー制御装置１２２を有することができる。別法として、レーザー制御装置１２２が、内視鏡１０２から離れて位置することができる。レーザー制御装置１２２が、動作状態（「オン」状態）と非動作状態（「オフ」状態）との間でレーザービームの状態を切り替えることができる。例えば、レーザー制御装置１２２が、内視鏡１０２の外部に位置するレーザーに対して、有線のおよび／または無線のレーザー制御信号を送ることができる。レーザー制御信号がレーザーをオンまたはオフにすることができる。いくつかの実装形態では、施術者が、出力パワー、パルス幅、パルス形状、および／またはパルス振動数などの、レーザーの１つまたは複数のセッティングを調整するために、レーザー制御装置１２２を使用することができる。
【0028】
手技中、施術者が、１分、２分、３分、４分、または任意適切な長さの時間などの、一定の時間にわたってレーザーを動作状態にするのを可能にするように、レーザー制御装置１２２を操作することができる。レーザーオペレーションの一定の時間帯中、施術者が、送出するレーザービームを標的部位における物質の表面上で移動させるために、内視鏡１０２の本体１０６を操作することができる。レーザーパワーレベルおよび露出時間は、機械化された露出機構または自動露出機構を必要とすることなく、施術者がレーザーパワーのオンおよびオフを手動で安全に切り替えるのを可能にするような、ものであってよい。レーザーパワーはまた、周囲組織の偶発的な露出が周囲組織に影響を及ぼすことを回避するのを可能にするように、十分な低さとなり得る。さらに、内視鏡１０２がフラッシュコントローラ１２４を有することができるかまたはフラッシュコントローラ１２４に連結され得、フラッシュコントローラ１２４が、洗浄ルーメン２１０を通る洗浄剤の流量および吸引ルーメン２１２を通る吸引力を制御するのに使用され得る。
【0029】
図３が、フィードバックアナライザ１２１の特定の構造部を示す。フィードバックアナライザ１２１が、標的構造からの光信号（例えば、蛍光信号、反射信号、または他の応答信号）を検出し、標的の特性を決定することを目的として受信した信号を分析するように、構成された光検出器３００を有することができる。この信号の処理および分析には、検出された蛍光信号、反射信号、または他の応答信号に関連する、例えば、蛍光強度、反射強度、または他の応答信号強度、蛍光励起スペクトル、蛍光放射スペクトル、反射スペクトル、または他の応答信号スペクトル、蛍光減衰時間、反射減衰時間、または他の応答信号減衰時間、あるいは他の特性の分析が含まれてよい。例えば、フィードバックアナライザ１２１が、検出した信号から１つまたは複数の分光プロパティを生成することができる。分光プロパティには、１つもしくは複数の蛍光信号特性または他の応答信号特性、および、加えてまたは別法として、反射率、反射スペクトル、または吸収指数などの、１つまたは複数の他の応答信号特性が含まれてよい。光検出器３００が、とりわけ、フーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ：Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ）分光計、ラマン分光計、ＵＶ－ＶＩＳ分光計、ＵＶ－ＶＩＳ－ＩＲ分光計、または蛍光分光計などの、とりわけ、分光センサを有することができる。さらに、フォトダイオードを使用して光子を電気信号に変換するためのＣＭＯＳテクノロジ、ＣＣＤテクノロジに基づくセンサなどの、光センサが適する。光検出器が個々のフォトダイオードであってよく、あるいは、デジタルカメラのためのＣＭＯＳイメージャまたはＣＣＤイメージャ内で使用されるものなどの、フォトダイオードのアレイであってよい。これらの両方の種類のデバイスが、特定の波長の光学信号の強度に対応する電気信号を提供し、分光法を実施するのに適する。加えて、光強度と波長との関係（ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｖｅｒｓｕｓ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を収集することができる任意に種類の分光計または分光光度計が使用され得る。光検出器３００が、分光法の方式または技法に対応することができる。例えば、ＵＶ－ＶＩＳ分光法が、標的物または標的部位からの蛍光ライトまたは反射光または他の応答光から情報を集めるのに使用され得、これは、目から得られるか、または、高解像度カメラによって作られるカラーイメージから得られる、情報などに類似するものであってよいが、より定量的かつ客観的である。例えば、分光法が標的からの反射光に基づいて物質に関する情報を提供することができる。その理由は、光の反射および吸収がその化学的組成および表面のプロパティによって決定され得るからである。サンプルの表面のプロパティおよびバルク特性の両方に関する情報が、この技法を使用して、得られ得る。軟組織または硬組織の組成を識別するために、反射分光法が使用され得る。ＦＴＩＲ分光法は迅速な物質分析のために使用され得、比較的良好な空間分解能を有し、物質の化学的組成に関する情報を与えることができる。ラマン分光法は、硬組織および軟組織の組成を特定するために使用され得る。高い空間分解能の技法として、ラマン分光法は、標的物内の物質の組成の空間的分布を決定するのにも有用である。
【0030】
さらに、光検出器３００は蛍光分光法と共に使用され得る。蛍光分光法は、サンプルからの蛍光を分析する電磁分光法の一種である。蛍光分光法は、標的部位における物質成分を励起して物質組成に通常は可視域またはＩＲ域内にある蛍光応答光を放射させる、紫外線などの、照明光のビームを使用することを伴うことができる。蛍光分光法は、硬組織および軟組織を区別するのを支援することなどのために、一部の有機物成分の分析に適用され得る。光検出器３００が、種々の構造部（例えば、炭化した組織、炭化していない組織、または、脈管構造など）を感知および検出するためのより広範囲の能力を可能にするものなどの、２つ以上の種類の分光計またはイメージングカメラを有することができる。さらに、イメージングセンサが、治療手技中または診断手技中に使用されるのに利用可能である内視鏡１０２の１つまたは複数のイメージング能力を利用することができる。例えば、内視鏡１０２が、治療手技（例えば、腫瘍または腎臓結石のレーザー切除）中に解剖学的構造部を可視化するのに使用され得る。このような事例では、内視鏡１０２の内視鏡的イメージング能力が、光検出器３００によって使用され得るかまたは光検出器３００によって増強され得る。例えば、内視鏡１０２が、１つまたは複数の解剖学的構造部（例えば、病変、腫瘍、脈管構造、または石など）の可視化を向上させるのに適する狭帯域のイメージングを実現することができる。光検出器３００を内視鏡的イメージング（白色光のおよび／または狭帯域のイメージング）と組み合わせることにより、炭化のレベルなどの、１つまたは複数の組織プロパティを検出するのを支援することができ、この情報が、治療療法の遂行を正確に制御するのに使用され得る。例えば、光検出器３００が、光路２０９に動作可能に連結され得る。したがって、光路２０９のところで受信される蛍光信号または他の応答信号などの、光学信号が、光検出器３００に提供され得る。
【0031】
フィードバックアナライザ１２１が、標的検出器３０４または標的分類器３０６およびの１つまたは複数と共に、イメージングセンサ３０２を有することができる。標的検出器３０４が複数の構造区分のうちの１つの区分として標的構造を特定するように構成され得、これは、検出した蛍光信号または他の応答信号の１つまたは複数の蛍光プロパティ、ならびに／あるいは、上述したような、光検出器３００によって生成されるような１つまたは複数の分光プロパティ、を使用することを含み得るものなどである。さらに、標的検出器３０４が、イメージングセンサ３０２によって検出されるイメージングプロパティとの組み合わせで、複数の構造区分のうちの１つの区分として標的構造を特定するように構成され得る。例えば、標的検出器３０４が、１つまたは複数の蛍光プロパティおよび／または他の応答信号分光プロパティを使用して、結石構造の区分としてまたは解剖学的構造の区分として、標的構造を特徴付けるのを支援することなどを目的として、標的の特性を特定することができる。結石構造の例には、泌尿器系、胆嚢、鼻腔、胃腸管、胃、または扁桃腺などの、種々の結石形成領域内にある石または砕石状態の石が含まれてよい。解剖学的構造の例には、とりわけ、軟組織（例えば、筋肉、腱、靭帯、血管、筋膜、皮膚、脂肪、および線維組織）、骨などの硬組織、軟骨などの結合組織が含まれてよい。
【0032】
フィードバックアナライザ１２１が、受信した反射信号を使用する反射スペクトルなどの、応答信号スペクトルを生成することができ、反射スペクトルから１つまたは複数のスペクトル特徴を抽出することができる。応答信号スペクトルが、複数の波長にわたっての反射強度を含むことができる。反射率は、物質界面のところで反射する入射電磁パワーの関数として決定され得る。反射率は、電磁放射線を反射するときの物質表面の有効性を表すことができる。反射率に加えて、さらに、応答信号スペクトルが、体内部位で吸収されて、光源により体内部位に照光しなくなった後の短い時間を含めて、蛍光応答信号波長で再放射される、照明エネルギーを表すことができる。反射スペクトルが、データアレイとして、または、スペクトル反射率曲線などのグラフ表示として、形式化され得る。例えば、反射スペクトルが、約４００ｎｍ～約１０００ｎｍの範囲内の波長にわたっての反射率を表すことができる。
【0033】
本明細書で説明される、連接式制御装置１１６、レーザー制御装置１２２、フラッシュコントローラ１２４、フィードバックアナライザ１２１、および／または標的検出器３０４は、単一の制御装置または個々の制御装置として実装され得る。加えて、これらのうちの２つ以上が単一の制御装置として実装されてもよく、対して、残りが個々の制御装置として実装されてもよい。本明細書で使用される制御装置は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれら２つの組み合わせ、として実装され得る。ソフトウェアは、ＦＯＲＴＲＡＮ、ＰＡＳＣＡＬ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、ＢＡＳＩＣ、種々のスクリプト言語、および／またはＨＴＭＬなどの、多数のハイレベル言語のうちの任意の言語で、書き込まれ得る。加えて、ソフトウェアは、ターゲットコンピュータに常駐するマイクロプロセッサのためのアセンブリ言語として実装され得る。ソフトウェアは、限定しないが、フロッピーディスク、ジャンプドライブ、ハードディスク、光ディスク、磁気テープ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはＣＤ－ＲＯＭを含めて、製造物として具現化されてもよい。ハードウェア回路は、例えば、１つまたは複数のＦＰＧＡプロセッサ、ＣＰＬＤプロセッサ、またはＡＳＩＣプロセッサを使用して、実装され得る。
【0034】
図４が、標的部位の物質の特性を決定する方法４００の一部分の実施例を示す。オペレーション４０２で、標的部位が光源を用いて照光され得る。光源が、パルス化された照明を発生させることなどを目的として、定期的にまたは無作為に起動および停止され得る。例えば、オペレーション４０２で、光源が標的に照光するために起動され得る（すなわち、光源が「オン」状態にある）。本明細書では「第１の例示」と称される、方法４００に関連する実施例をさらに示すために、次に、図５を参照すると、オペレーション４０２で、内視鏡１０２が、パルス化された光５０２を用いて体内標的部位５００に照光するために制御され得る。光源２０２が、オペレーション４０２で、ＬＥＤからの白色光または他の広帯域の光を体内標的部位５００に提供することができる。第１の例示では、広帯域の光または白色光が使用され得る。白色光は、可視スペクトルの光のすべての波長を等しい強度で含むことができる。したがって、白色光は、体内標的部位５００における蛍光色素分子を励起することができる波長を含むことができる。第１の例示では、体内標的部位５００の表面５０４が、パルス化された光５０２を用いて照光される。より具体的には、体内標的部位表面５０４が、体内標的部位表面５０４のところでのまたはその下での蛍光色素分子の励起などの、励起を引き起こす、光子などの、エネルギーを吸収する。
【0035】
図４では、４０３で、光源２０２が、ＬＥＤが光を放射する「オン」状態から、ＬＥＤが光を放射しない「オフ」状態に、切り替えられ得る。この時間中（すなわち、パルス化された光源が「オフ」状態にあるとき）、オペレーション４０４で、標的部位から放射される蛍光応答信号が、照明に反応して、フィードバックアナライザ１２１の光検出器３００によって検出される。別法として、オペレーション４０４で、標的部位からの反射応答信号が光検出器３００によって検出され得る。いずれの実施例でも、パルス化された光源が「オフ」状態にあることを理由として、標的からの蛍光信号または反射信号あるいは他の応答信号が、標的部位を活性化する照明エネルギーの波長によって不明瞭にされたりまたは飽和状態にされたりする必要がない。これが、検出された蛍光信号、反射信号、または他の応答信号に基づく標的部位の標的の特性の決定をより正確なものとするのを可能にするのを支援することができる。
【0036】
標的部位における物質が、光源によって放射される光の中の特定の波長によって励起され得る蛍光色素分子を含むことができる。蛍光色素分子が励起されると、蛍光色素分子が、図６を参照して示されるように、短い時間で光を放射することができる。具体的には、パルス化された広帯域の光または白色光などの、励起パルスＥＰが、蛍光色素分子を含む物質の方に方向付けされ、蛍光色素分子を含む物質によって吸収されたエネルギーが時間Ｔにわたって減衰し、ここでは、減衰時間が、蛍光Ｆを用いて示されるように、蛍光色素分子を有する物質に照光するのに使用される光に関連する強度Ｉに比例する。蛍光Ｆが、蛍光強度および蛍光励起スペクトルを決定するのに使用され得る。さらに、蛍光Ｆが、蛍光放射スペクトルおよび蛍光減衰時間を決定するのに使用され得る。ＣＣＤまたはＣＭＯＳあるいは他のフォトセンサが、蛍光Ｆに関連する強度が、ＣＣＤまたはＣＭＯＳあるいは他のフォトセンサにより蛍光Ｆを検出することが不可能となるポイント未満まで減衰する前に、蛍光Ｆを検出するのに使用され得る。オペレーション４０４で、吸収されたエネルギーが、蛍光応答信号として検出され得る。
【0037】
４０３で、光源２０２が、オペレーション４０２の「オン」状態から、「オフ」状態に切り替えられ得る。光源２０２が「オフ」状態に切り替えられるとき、方法４００が第１の例示のオペレーション４０４を実施することができる。具体的には、オペレーション４０４で、図７では概してエネルギー７００として示される、体内標的部位表面５０４によって吸収されたエネルギーが、体内標的部位表面５０４から放射される波長に対応することができる蛍光応答信号７０２として放射される。したがって、体内標的部位表面５０４が活性化されるとき、蛍光信号７０２が、活性化された体内標的部位表面５０４から放射される波長に対応することができる。第１の例示では、蛍光信号７０２が、光路２０９、光ファイバー２０４、および／または通路２１４を介して、フィードバックアナライザ１２１に送信され得、その結果、フィードバックアナライザ１２１が、検出された蛍光信号または他の応答信号７０２を分析することができる。
【0038】
蛍光信号がオペレーション４０４で検出されると、方法４００が任意選択でオペレーション４０６を実施し、ここでは、蛍光プロパティ（例えば、蛍光強度、蛍光励起スペクトル、蛍光放射スペクトル、および／または蛍光減衰時間）、ならびに／あるいは、蛍光信号に関連するスペクトルが決定される。フィードバックアナライザ１２１が、上で考察したように、蛍光信号に関連するスペクトルを決定するのに使用され得る。加えてまたは別法として、オペレーション４０６で、スペクトルが、標的部位の特定の結石構造の反射信号または正規化された反射信号から、抽出され得る。この反射率特徴には、特定の波長でのまたは特定の波長範囲にわたっての反射スペクトル（または、正規化された反射スペクトル）、反射スペクトルから計算された統計値（例えば、２つ以上の異なる波長にわたっての反射率の変化、または、一定の波長範囲にわたっての反射率の変化率、など）、あるいは、スペクトル反射率曲線の少なくとも一部分の形態（例えば、勾配、曲率、または曲線の弧、など）を表すグラフ的特徴が含まれてよい。結石反射率特徴および組織反射率特徴が、プラットフォーム１０４の記憶回路に保存され得る。
【0039】
オペレーション４０６で、蛍光信号、反射信号、または他の応答信号に関連するスペクトルを決定した後、オペレーション４０８で、標的部位の特性が、蛍光プロパティまたは他の応答プロパティならびに／あるいはスペクトルを使用して決定され得る。例えば、オペレーション４０８で、標的部位の特性を決定するために、標的検出器３０４が、加えてまたは別法として、オペレーション４０６で決定された反射スペクトルから１つまたは複数の反射率特徴を抽出することができる。標的検出器３０４は、蛍光プロパティおよび／または反射率特徴あるいは他の応答特徴を、特性に基づく所定の閾値または値範囲と比較することにより、標的蛍光プロパティおよび／または反射率プロパティあるいは他の応答特徴が特徴閾値を超えるかまたは一定の値範囲内にある場合に、標的を結石構造として特定することができる。加えて、標的検出器３０４が、標的蛍光プロパティおよび／または反射率特徴が、所定の閾値未満であるか、または、特性に基づく値範囲外にある場合に、標的を腎臓組織として特定することができる。手技前に体外でおよび／または体内で得られる、結石蛍光プロパティおよび／または反射率特徴、ならびに、組織蛍光プロパティおよび／または反射率特徴を使用して、所定の閾値または値範囲が決定され得る。さらに、標的の個々の特性に関連する閾値または値範囲が、プラットフォーム１０４の参照用テーブルに保存され得る。実施例では、閾値が、結石蛍光プロパティおよび／または反射率特徴、ならびに、組織蛍光プロパティおよび／または反射率特徴を指定のマージンで分離する閾値として決定され得る。
【0040】
オペレーション４０８で、標的検出器３０４が、一定範囲の波長にわたって標的部位における物質の蛍光プロパティおよび／または反射強度を傾向分析する（ｔｒｅｎｄ）ことができ、蛍光プロパティおよび／または反射強度の傾向（あるいは、「蛍光傾向」または「反射率傾向」）に基づいて物質を決定することができる。例えば、蛍光傾向または反射率傾向が、４００ｎｍ～５５０ｎｍの第１の範囲内で生成され得る。第１の波長範囲内で蛍光傾向または反射率傾向が単調増加する場合、物質が結石構造であると決定され得る。第１の波長範囲内で蛍光傾向または反射率傾向が単調増加しない場合、物質が腎臓組織として特定され得る。別の実施例では、蛍光傾向または反射率傾向が、６５０ｎｍ～７００ｎｍの第２の範囲内で生成され得る。第２の波長範囲内で蛍光傾向または反射率傾向が単調増加する場合、物質が結石構造であると決定され得る。第２の波長範囲内で蛍光傾向または反射率傾向が単調減少する場合、物質が腎臓組織であると決定され得る。
【0041】
体内部位における物質が結石構造または解剖学的構造であると決定するために、標的検出器３０４によりテンプレートマッチング法が使用され得る。標的蛍光プロパティおよび／または反射率特徴が、フィードバックアナライザ１２１のメモリ３０８に保存される、結石蛍光プロパティおよび反射率特徴のうちの少なくとも１つ、あるいは、物質蛍光プロパティおよび反射率特徴のうちの少なくとも１つと比較され得、それにより、マッチング基準が満たされるか否かを決定する。例えば、体内部位における物質は、標的蛍光プロパティおよび／または反射率特徴と結石蛍光プロパティおよび／または反射率特徴との間の相違量（ｄｉｓｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｍｅｔｒｉｃ）が第１の類似性閾値未満である場合、結石構造であると決定され得るか、あるいは、標的蛍光プロパティおよび／または反射率特徴と組織蛍光プロパティおよび／または反射率特徴との間の相違量が第２の類似性閾値未満である場合、腎臓組織として特定され得る。
【0042】
標的分類器３０６が、解剖学的構造の特定された区分の範囲内にある特定の組織種類、または、結石構造の特定された区分の範囲内にある特定の結石種類などの、同じ区分の複数の構造種類のうちの１つの構造種類として標的部位における物質を分類するために、上述したように、同じ区分の多様な構造種類の間の反射スペクトルの区分内での差異を使用することができる。この分類は、特定の波長の反射率のうちの１つまたは複数の反射率、２つ以上の異なる波長にわたっての反射率の統計的特徴（例えば、差異、または他の差異量）、あるいは、反射スペクトルのグラフ表示から生成されるグラフ的特徴、に基づいてよい。例えば、標的部位が石を含む例では、種々の石の種類の間での別個の正規化された反射スペクトルに基づいて、標的分類器３０６が、体内部位における石を特定の石の種類として分類するために、特定の波長（例えば、５５０ｎｍ）または波長範囲の正規化された反射率を、１つまたは複数の閾値と比較することができる。
【0043】
決定した解剖学的構造を、複数の組織種類のうちの１つの組織種類として分類するために、１つまたは複数の分光プロパティが標的分類器３０６によって使用され得る。例えば、標的分類器３０６が、腎杯組織、皮質組織、骨髄組織、または尿管組織などの、別個の解剖学的ロケーションでの組織種類のうちの１つの組織種類として、決定した腎臓組織を分類するように構成され得る。例えば、種々の組織種類の間の別個の正規化された蛍光スペクトルおよび／または反射スペクトルに基づいて、標的分類器３０６が、特定の波長（例えば、４８０ｎｍ）または波長範囲の正規化された蛍光および／または反射率と、１つまたは複数の蛍光閾値および／または反射率閾値と、の間を比較に基づいて、体内部位における組織を、特定の組織種類として分類することができる。
【0044】
標的分類器３０６が、決定した解剖学的構造を、正常組織または異常組織（例えば癌性組織）として分類するように構成され得る。正常組織および癌性組織は、異なる形状およびピークロケーション（すなわち、一定の波長範囲において蛍光スペクトルおよび／または反射スペクトルがピーク値に達するときの波長）を有する明確に異なる蛍光スペクトルおよび／または反射スペクトルを明示することができる。分類器３０６が、解剖学的構造を、治療エリア（例えば、除去することを意図される腫瘍またはポリープ）として、または、非治療エリア（例えば、血管、筋肉など）として、分類または決定するように構成され得る。この分類は、特定の波長の蛍光および反射率のうちの１つまたは複数の蛍光および／または反射率、２つ以上の異なる波長にわたっての蛍光および／または反射率の統計的特徴（例えば、差異、または他の差異量）、あるいは、蛍光スペクトルおよび／または反射スペクトルのグラフ表示から生成されるグラフ表示（例えば、勾配）、に基づいてよい。癌性組織が、非癌性組織と比較して異なるスペクトルを有することができる。したがって、標的分類器３０６が、蛍光スペクトル、反射スペクトル、または他の照明応答スペクトルに基づいて組織を分類することができる。
【0045】
フィードバックアナライザ１２１が、制御装置３１０をさらに有することができる。制御装置３１０が、レーザー５０１または他の物質除去デバイス５０１を自動で制御することができる。これが、施術者が物質除去デバイス５０１を手動で制御することの必要性を排除することができる。
【0046】
第１の例示に戻ると、オペレーション４０６で、オペレーション４０４で検出された蛍光信号７０２がフィードバックアナライザ１２１に送信され、フィードバックアナライザ１２１が、光源（例えば、４５０ｎｍから５００ｎｍの範囲内の波長を有する）を用いて照光されるときの標的のスペクトルが特定のスペクトル（例えば、４６０ｎｍから７００ｎｍ）を有していることを決定する。さらに、オペレーション４０８で、フィードバックアナライザ１２１が、検出した蛍光信号（例えば、スペクトルの形状およびピークロケーション）に基づいて、体内部位における標的の特性（例えば、種類、物質、組成、組成プロフィール、構造、硬さなど）を特定する。
【0047】
オペレーション４１０で、治療デバイスが、任意選択で、オペレーション４０８の物質の特性の特定に基づいて制御され得る。例えば、装置からのエネルギー放射などの、装置の種々のパラメータセッティングを調整するために、制御信号が使用され得る。例えば、装置がレーザーシステムを有する場合、パラメータセッティングには、レーザーパルスのエネルギー、パルス振動数、レーザーパワー、およびパルスモード、レーザーパルスのパルス幅、レーザーパルスのパルス形状、レーザーパルスのピークパワー、または、単位時間当たりのレーザーパルスの数を表すパルス振動数などが含まれてよい。ここでは、放射が、これらのパラメータに関連するレーザーに関連することができる。さらに、オペレーション４１０が実時間で実施され得、その結果、１つまたは複数の制御信号が制御装置３１０により装置に送られ得、それにより、標的部位から組織を除去するかまたは任意の他の種類の有機堆積物を除去する体内手技中に装置を調整する。
【0048】
例えば、標的部位における物質が癌性組織（または、いくつかの実施形態では、腎臓結石）を含むと決定され、装置がレーザーデバイスである場合、制御装置３１０が、癌性組織を除去する（または、いくつかの実施形態では、腎臓結石を砕石する）ことができるレーザービームを送出するようにレーザーを制御することができる。したがって、制御装置３１０が、決定した第１の特性に少なくとも部分的に基づいて、治療デバイスを制御することができる。第１の例示に戻ると、ここでは、物質除去デバイス５０１がＮｄ：ＹＡＧレーザーを有することができる。加えて、上で述べたように、フィードバックアナライザ１２１が、スペクトルの形状およびピークロケーションに基づいて、体内部位における組織を癌性であると特定する。したがって、第１の例示のオペレーション４１０で、制御装置３１０が、体内標的部位５００における癌性組織を除去することを目的として例えば１０６４ｎｍの波長のレーザービームを放射するように物質除去デバイス５０１を自動で制御することができ、その結果、物質除去デバイス５０１が、第１の特定された標的の特性に少なくとも部分的に基づいて、制御される。図８に示されるように、自動制御装置３１０が、光ファイバー２０４を介して体内部位５００のところをレーザービーム８００の標的とするように物質除去デバイス５０１に信号８０２を送ることができる。オペレーション４１０が完了すると、方法４００が完了するか、または別法として、特定の治療効果が達成されるまで（例えば、腎臓結石の砕石または細粉化が完了するとき）オペレーション４０２～４１０が繰り返し実施されてもよい。
【0049】
光源２０２が「オン」状態と「オフ」状態との間で切り替えられるとき、光源が「オフ」状態であるときの時間中に異なる励起波長が放射され得る。例えば、光源２０２または物質除去デバイス５０１が、異なる励起波長を放射することが可能となり得る。さらに例示すると、異なる励起が３７０ｎｍの波長を有することができ、図９に示されるように、約４２５ｎｍと５５０ｎｍとの間の蛍光を生成することができる。図９では、腫瘍性組織が存在する場合、点９００で示されるように、スペクトルがこれを反映することになる。さらに、スペクトルが、点９０２で示されるように、健常組織の存在も反映することができる。
【0050】
方法４００が第１の時間帯中に実施され得、ここでは、蛍光信号に関連する第１のスペクトルが決定され、体内標的部位５００における物質の特性が第１の時間帯中に決定され、制御信号８０２などの第１の制御信号が、制御装置３１０から物質除去デバイス５０１に送られる。ここでは、物質除去デバイス５０１が、第１の時間帯中に行われる決定に基づいて、実時間で制御され得る。第２の時間帯中、方法４００が繰り返され得、ここでは、蛍光信号に関連する第２のスペクトルが決定され、体内標的部位５００における物質の第２の特性が第２の時間帯中に決定され、物質除去デバイス５０１が、第２の時間帯中に行われる決定に基づいて、実時間で制御される。具体的には、制御装置３１０が、第２の時間帯中に行われた決定に基づいて信号８０４（図８）を送ることができ、ここでは、本明細書で考察される原理を使用して、標的の第２の特性が第２の時間帯中に決定され得る。さらに、第２の特性は第１の特性と異なっていてよく、または第１の特性と同じであってもよい。例えば、特性は、第１の時間帯で決定された特性とは異なるものであると決定され得る。ここでは、第２の時間帯中の特性の特定に基づいて、レーザーが制御され得る。さらに、第２の制御信号８０４および、第２の制御信号８０４に基づく第２の時間帯後の第２の調整が実時間で行われ得る。
【0051】
装置が、レーザーに対して第２の調整を行うことにより、制御され得る。第２の調整には、レーザーパルスのエネルギー、パルス振動数、レーザーパワー、およびパルスモードなどの、レーザーの１つまたは複数のパラメータを調整することが含まれてよい。さらに、いくつかの実施例では、第１の時間後に調整されたパラメータおよび第２の時間後に調整されたパラメータが異なっていてよい。例えば、第１の時間帯後に、レーザーパルスのエネルギーが調整され得、対して、第２の時間帯後に、パルス振動数が調整され得る。
【0052】
「オン」状態において体内標的部位に照光した後で広帯域光源または白色光源が「オフ」状態にあるときに蛍光を検出することにより、体内標的部位の特性が決定され得る。複数の光源（例えば、発光ダイオードつまりＬＥＤ）が体内標的部位に照光するためにパルス化され得、蛍光応答信号が、各々の光源のパルス化の後で、測定され得る。例えば、複数の光源の各光源（例えば、ＬＥＤ）が、十分に高いレートで異なる色を順番に放射することができ、その結果、異なる色の組み合わせが白色光としてヒトの目によって知覚され得る。第１の光源が赤色光を放射し、第２の光源が緑色光を放射し、第３の光源が青色光を放射するような、３つの光源の場合、赤色光源、緑色光源、および青色光源の組み合わせが白色光を作り出す。さらに、本明細書では、赤色、緑色、および青色の色が白色光を作り出すのに考察されるが、体内標的部位の特性を決定するために任意の光の色が使用され得る。体内標的部位における標的のスペクトルおよび特性が、図１０でさらに説明されるかたちなどで、体内標的部位に照光するすべての光源に反応して放射される蛍光に基づいて、決定され得る。
【0053】
図１０が、複数のＬＥＤを使用して体内標的部位の特性を特定する方法１０００の実施例を示しており、各々のＬＥＤが異なる波長の光を放射する。ＬＥＤが十分に高いレートでオンおよびオフに順番に切り替えられ得、その結果、異なる色の組み合わせが白色光としてヒトの目によって知覚される。現在のＬＥＤ（異なる波長の光を放射する）が標的部位に照光する間において、既に起動されたＬＥＤに反応する蛍光信号が検出され得る。例えば、光源が、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤを有することができる。光源が、レーザー手技中、十分に高い周波数で、赤色光、緑色光、青色光、赤色光、緑色光、青色光…を順番に放射することができる。緑色ＬＥＤまたは青色ＬＥＤが現在光を放射している間において、既に発射された赤色光に反応する蛍光信号が検出され得、分析され得る。オペレーション１００２で、標的部位が、第１のパルス化された光源を用いて、第１のパルス化された光源の「オン」状態において、照光され得る。例えば、第１の光源が、赤色などの、第１の色に対応することができる。図１１を参照すると、オペレーション１００２で、内視鏡１０２が、第１のパルス化された第１の色の光１１０２を用いて体内標的部位１１００に照光するように制御され得る。第２の例示では、オペレーション１００２で、光源２０２がＬＥＤから体内標的部位１１００に赤色光を提供することができ、ここでは、赤色光が第１のパルス化された光１１０２に対応することができる。第２の例示では、内視鏡１０２が、「オン」状態において光源に赤色光を放射させることにより、体内標的部位１１００に照光することができ、その結果、体内標的部位１１００の表面１１０４が、第１のパルス化された第１の色の光１１０２を用いて照光される。例えば、体内標的部位表面１１０４が光子を吸収することができ、光子が体内標的部位表面１１０４において蛍光色素分子の励起を引き起こすことができる。
【0054】
オペレーション１００４で、標的部位が、第２のパルス化された第２の色の光源を用いて、第２のパルス化された光源の「オン」状態において、照光され得る。例えば、第２の光源が、緑色などの、第２の色に対応することができる。オペレーション１００４で、オペレーション１００２で体内標的部位に照光した第１のパルス化された光源が「オフ」状態にある。
【0055】
オペレーション１００４の間において、オペレーション１００４の前において、またはオペレーション１００４の後において、オペレーション１００６で、第１のパルス化された光源サイトが「オフ」状態にあるとき、第１の蛍光信号が体内標的部位から放射され得、検出され得る。標的部位が、光源から放射される光の中の特定の波長によって励起され得る蛍光色素分子を含むことができる。ここでは、標的部位が第２のパルス化された光源を用いて照光される間において、第１のパルス化された光信号による励起に反応して放射される蛍光信号が検出され得る。蛍光色素分子が励起されると、蛍光色素分子が短い時間で光を放射することができる。オペレーション１００６で、体内標的部位１１００が第２のパルス化された光源を用いて照光される間において、第１のパルス化された光源に対応する第１の蛍光が検出され得る。
【0056】
別法として、オペレーション１００６で、第１のパルス化された光源サイトが「オフ」状態にあるとき、第１の反射信号が体内標的部位から放射され得、検出され得る。したがって、標的部位が第２のパルス化された光源を用いて照光されるとき、第１のパルス化された光源による励起に反応して放射される反射信号が検出され得る。
【0057】
オペレーション１００４で、内視鏡１０２が、第１のパルス化された光１１０２とは異なる色を有する第２のパルス化された光１１０６を用いて体内標的部位１１００に照光するように制御され得る。例えば、オペレーション１００４で、光源２０２が、「オン」状態において、ＬＥＤから体内標的部位１１００に緑色光を提供することができる。さらに、オペレーション１００４で、第１のパルス化された光源が「オフ」状態にある。
【0058】
第２の例示では、第１のパルス化された光源が「オフ」状態にある間において、体内標的部位１１００が第２のパルス化された光源を用いて照光されるとき、オペレーション１００６で、図１２で概してエネルギー１２００として示される、体内標的部位表面１１０４によって吸収されるエネルギーが、第１の蛍光信号１２０２として放射され得る。第２の例示では、第１の蛍光信号１２０２が、体内標的部位表面１１０４から放射される波長に対応することができる。体内標的部位表面１１０４が第１のパルス化された光１１０２を用いて照光されるとき、体内標的部位表面１１０４が活性化状態となることができ、活性化された体内標的部位表面１１０４から放射される波長に対応することができる得られた第１の蛍光応答信号１２０２が検出され得る。第２の例示では、第１の蛍光信号１２０２が、光路２０９を介して、フィードバックアナライザ１２１に送信され得る。
【0059】
オペレーション１００８で、標的部位が、第３のパルス化光源を用いて、例えば青色を使用して照光する第３のパルス化された光源の「オン」状態において、照光され得る。オペレーション１００８で、オペレーション１００４で標的部位に照光した第２のパルス化された光源が「オフ」状態にあってよい。同様に、オペレーション１００８で、オペレーション１００２で標的部位に照光した第１のパルス化された光源が「オフ」状態にあってよい。
【0060】
オペレーション１００８の間において、オペレーション１００８の前において、またはオペレーション１００８の後において、オペレーション１０１０で、第２のパルス化された光源サイトが「オフ」状態にあるとき、第２のパルス化された光源からの照明に反応して、標的部位から放射される第２の蛍光信号が検出され得る。標的部位が第３のパルス化された光源を用いて照光される間において、蛍光信号が標的部位から放射され得る。オペレーション１０１０で、体内標的部位１１００が第３のパルス化された光源を用いて照光される間において、第２の光のパルス光源に対応する第２の蛍光が検出され得る。
【0061】
別法としてまたは加えて、オペレーション１０１０で、第２のパルス化された光源サイトが「オフ」状態にあるとき、第２の反射信号が体内標的部位から放射され得、検出され得る。したがって、標的部位が第３のパルス化された光源を用いて照光されるとき、第２のパルス化された光源による励起に反応して放射される反射信号が検出され得る。
【0062】
第３のパルス化された光源が「オフ」状態に切り替えられた後（および、第１のパルス化された光源が「オン」状態に切り替えられた間において）、オペレーション１０１２で、第３のパルス化された光源サイトが「オフ」状態にあるとき、標的部位から放射される第３の蛍光信号が検出され得る。実施例では、第２のパルス化された光源からの励起により、蛍光信号が生成される。第３の蛍光信号に加えて、オペレーション１０１２で、第３のパルス化された光源サイトが「オフ」状態にあるとき、第３の反射信号が体内標的部位から放射され得、検出され得る。
【0063】
オペレーション１０１８で、内視鏡１０２が、青色光などの第３のパルス化された光１１０８を用いて体内標的部位１１００（図１１）に照光するように制御され得る。オペレーション１００８で、第１および第２のパルス化された光源が「オフ」状態にある間において、光源２０２が、「オン」状態において、ＬＥＤから体内標的部位１１００に青色光を提供することができる。
【0064】
第１および第２のパルス化された光源が「オフ」状態にある間において、体内標的部位１１００が第３のパルス化された光１１０８を用いて照光されるとき、オペレーション１０１０で、パルス化された光１１０６を用いて体内標的部位１１００が照光されたときに体内標的部位表面１１０４によって吸収されたエネルギー１２００が、第２のパルス化された光１１０６によって励起されることに反応して、体内標的部位表面１１０４から放射される波長に対応することができる第２の蛍光信号１２０４として、放射され得る。したがって、体内標的部位表面１１０４が活性化されるとき、蛍光信号が、第２のパルス化された光１１０６によって照光されることに反応して、活性化された体内標的部位表面１１０４から放射される波長に対応することができる。第２の例示では、第２の蛍光信号１２０４が、光路２０９を介して、フィードバックアナライザ１２１に送信され得る。
【0065】
オペレーション１０１０で第２の蛍光信号が検出された後、オペレーション１０１２で、第３の蛍光信号１２０６が検出され得る。具体的には、第３の蛍光信号１２０６が、第２のパルス化された光１１０６によって励起されることに反応して体内標的部位表面１１０４から放射される波長に対応することができる。したがって、体内標的部位表面１１０４が活性化されるとき、蛍光信号が、第３のパルス化された光１１０８によって照光されることに反応して、活性化された体内標的部位表面１１０４から放射される波長に対応することができる。第２の例示では、第３の蛍光信号１２０６が、光路２０９を介して、フィードバックアナライザ１２１に送信され得る。
【0066】
図１０の方法１０００は、第１、第２、および第３の蛍光信号の検出を描いているが、１つまたは複数の標的の特性を決定するのに、これらの信号のうちの１つまたは２つの信号を検出することで十分となる可能性もある。例えば、標的の特性を決定するために、第１の蛍光信号のみを利用することで、または、第１および第３の蛍光信号の組み合わせを利用することで、十分である可能性もある。第１の（ならびに、いくつかの実施形態では、第２のおよび第３の）蛍光信号が、オペレーション１０１２で、検出された後、オペレーション１０１４で、検出された信号に適切に関連する蛍光プロパティが決定され得る。例えば、第１、第２、および／または第３の蛍光信号に関連するスペクトルが、フィードバックアナライザ１２１などを使用して、決定され得る。別法として、オペレーション１０１４で、検出された照明応答信号に関連する反射率プロパティまたは他の照明応答プロパティが決定され得る。
【0067】
オペレーション１０１４で、第１、第２、および／または第３の蛍光信号に関連する蛍光プロパティまたはスペクトルを決定した後、オペレーション１０１６で、標的部位の特性が、この蛍光プロパティまたはスペクトルを使用して、特定され得る。オペレーション１０１６で、標的部位の特性を特定するために、標的検出器３０４が、オペレーション１０１４で決定された検出された蛍光信号および／または反射スペクトルから、１つまたは複数の標的蛍光プロパティおよび／または反射率特徴を抽出することができる。標的蛍光プロパティおよび／または反射率特徴を、プロパティ閾値および／または特徴閾値あるいは値範囲と比較することにより、標的蛍光プロパティおよび／または反射率特徴が特徴閾値を超えるかまたは値範囲内にある場合、標的検出器３０４が標的部位の特性を結石構造として特定することができる。標的蛍光プロパティおよび／または蛍光特徴がプロパティ閾値未満および／または特徴閾値未満であるかまたは値範囲外にある場合、標的検出器３０４が、標的部位の特性を腎臓組織として特定することができる。プロパティ閾値および／または特徴閾値あるいは値範囲は、結石蛍光プロパティおよび／または結石反射率特徴、ならびに、組織蛍光プロパティおよび／または組織反射率特徴を使用して、決定され得る。さらに、蛍光プロパティおよび／または特徴閾値あるいは値範囲が、プラットフォーム１０４の参照用テーブルに保存され得る。蛍光プロパティ閾値および／または特徴閾値は、結石蛍光プロパティおよび／または反射率特徴、ならびに、組織蛍光プロパティおよび／または反射率特徴を指定のマージンで分離する閾値として決定され得る。
【0068】
オペレーション１０１６で、標的検出器３０４が、上で既に説明したように、一定範囲の波長にわたって標的部位における特性の蛍光プロパティおよび反射強度のうちの１つまたは複数を傾向分析することができ、１つまたは蛍光プロパティの傾向（または、「蛍光傾向」）ならびに／あるいは反射強度の傾向（または、「反射率傾向」）に基づいて、特性を特定することができる。
【0069】
第２の例示に戻ると、オペレーション１０１４で、オペレーション１００６、１０１０、１０１２で検出された第１、第２、および／または第３の蛍光信号１２０２～１２０６が、フィードバックアナライザ１２１に送信され得、フィードバックアナライザ１２１が、体内部位における組織の蛍光プロパティまたはスペクトルが、例えば４５０ｎｍから５００ｎｍの範囲内の光源を用いて照光されるときに４６０ｎｍから７００ｎｍのスペクトルを有する、ことを決定する。第２の例示では、第１、第２、および第３の蛍光信号１２０２～１２０６の各々が保存され得、フィードバックアナライザ１２１に同時に送信され得る。さらに、オペレーション１０１６で、第１の例示と同様に、第２の例示で、フィードバックアナライザ１２１が、例えばスペクトルの形状およびピークロケーションに基づいて、体内部位における組織を癌性であると特定する。
【0070】
標的部位における特性がオペレーション１０１６で特定された後、オペレーション１０１８で、治療デバイスなどの、装置が、特性の特定に基づいて、制御され得る。実施例では、装置を制御することには、装置がレーザーを有する場合、レーザーパルスのエネルギー、パルス振動数、レーザーパワー、および、パルスモードなどの、装置の種々のパラメータを調整することが含まれてよい。さらに、オペレーション１０１８が実時間で実施され得、ここでは、装置の１つまたは複数のパラメータが、組織、石、または任意の他の種類の有機堆積物を体内部位から除去するために、体内手技中に、調整され得る。
【0071】
実施例で、体内部位における組織が癌性であるとみなされる場合、制御装置３１０が、癌性組織を除去することができるレーザービームを送出するようにレーザーを制御することができる。第２の例示に戻ると、ここでは、物質除去デバイス５０１がＮｄ：ＹＧＡレーザーである。加えて、上で述べたように、フィードバックアナライザ１２１が、スペクトルの形状、ピークロケーション、または他のプロパティに基づいて、体内部位における組織を癌性であると特定する。したがって、第２の例示のオペレーション１０１６で、自動制御装置３１０が、体内標的部位５００における癌性組織を除去することを目的として、特定の波長（例えば、１０６４ｎｍ）のレーザービームを放射するように物質除去デバイス５０１を自動で制御する。オペレーション１０１８が完了すると、方法１０００が完了する。別法として、治療効果が達成されるまで（例えば、腎臓結石の砕石または細粉化が完了するとき）、オペレーション１００２～１０１８が繰り返し実施されてもよい。
【0072】
説明したように、光源が、多様な波長の光を放射するように制御され得る。単一のまたは共通の光パルスを使用するのを可能にすることなどを目的として、感知した蛍光信号をフィルタリングするのに１つまたは複数の光学フィルタが使用され得る。例えば、第２および第３の波長に関連する波長をフィルタリングするのに光学フィルタリング技法が使用され得、それにより、第１の波長のみに関連する蛍光信号を送信することが可能となる。同様に、第１および第３の波長に関連する波長をフィルタリングするのに光学フィルタリング技法が使用され得、それにより、第２の波長のみに関連する蛍光信号を送信することが可能となる。加えて、第１および第２の波長に関連する波長をフィルタリングするのに光学フィルタリング技法が使用され得、それにより、第３の波長のみに関連する蛍光信号を送信することが可能となる。したがって、光源が、第１、第２、および第３の波長の光を放射することができ、光学フィルタリング技法が、第１、第２、および第３の波長の各々に関連する蛍光信号をフィルタリングするのに使用され得る。さらに、スペクトルに基づく特性と共に、スペクトルが、上で考察したように、治療デバイスを制御することを目的として、フィルタリングされた波長に基づいて決定され得る。例えば、波長フィルタなどのハードウェアが、第１、第２、および第３の波長の各々に関連する蛍光信号をフィルタリングするのに使用され得る。さらに、ハードウェアデバイスが、第１、第２、および第３の波長の各々に関連する蛍光信号をフィルタリングするための機能性をハードウェアに提供するソフトウェアを用いてプログラムされ得る。
【0073】
方法１０００が第１の時間帯中に実施され得、第１の時間帯中に、体内標的部位５００における特性が決定され、物質除去デバイス５０１が、この決定に基づいて、実時間で制御される。第２の時間帯中、方法１０００が繰り返され得、第２の時間帯中に、体内標的部位５００における特性が決定され、物質除去デバイス５０１が、この決定に基づいて、実時間で制御され得る。決定した特性が、第１の時間帯と第２の時間帯との間で変化することができる。レーザーが、この変化に基づいて、または、第２の時間帯中の特性の特定に基づいて、実時間で制御され得る。
【0074】
例えば、レーザーが、レーザーパルスのエネルギー、パルス振動数、レーザーパワー、およびパルスモードなどの、レーザーの１つまたはレーザーパラメータを調整することを目的として第２の調整を行うことにより、制御され得る。第１の時間の後で調整されるパラメータは、上で説明したように、第２のパラメータの後で調整されるパラメータとは異なっていてよい。
【0075】
標的の特性に基づく個々のレーザーモジュールの実時間制御
次に、標的部位で医療手技（例えば、標的の切除）を実施するためのシステムを説明する。システムが、多様な波長の光放射を有する複数のレーザーモジュールを有することができる。制御装置が、標的の１つまたは複数の特性などに基づいてレーザーモジュールの起動および／または停止を制御するように構成され得る。レーザーモジュールのうちの１つまたは複数のレーザーモジュールによる照明に反応して、標的からの蛍光応答光が、標的部位の特性を決定するのに使用され得る。フィードバックアナライザが、標的の特性を決定することを目的として、放射される蛍光応答信号のスペクトルを決定するのに使用され得る。
次に、標的部位で医療手技（例えば、標的の切除）を実施するためのシステムを説明する。システムが、多様な波長の光放射を有する複数のレーザーモジュールを有することができる。制御装置が、標的の１つまたは複数の特性などに基づいてレーザーモジュールの起動および／または停止を制御するように構成され得る。レーザーモジュールのうちの１つまたは複数のレーザーモジュールによる照明に反応して、標的からの蛍光応答光が、標的部位の特性を決定するのに使用され得る。フィードバックアナライザが、標的の特性を決定することを目的として、放射される蛍光応答信号のスペクトルを決定するのに使用され得る。
【0076】
異なるレーザーモジュールによって放射される多様な波長が身体内での多様な侵入深さを有することができ、および／または、多様な種類の標的を異なるレートで除去することができる。したがって、体内部位における標的の決定された特性に基づいてレーザーモジュールのうちの１つまたは複数のレーザーモジュールを選択的に起動および／または停止することにより、体内部位における標的の治療効果が調整または最適化され得る。選択的に起動されたレーザーモジュールから放射される光がレーザー光コンバイナの方に方向付けされ得る。レーザー光コンバイナが各々の起動されたレーザーモジュールの出力からの光を結合することができ、結合した出力を体内標的部位の方に方向付けすることができる（例えば、光学通路を介して）。コンバイナから出力される光エネルギーが、体内標的部位における組織を切除するのに使用され得る。したがって、制御装置が、レーザー手技の前においてまたはレーザー手技中において取得され得る体内標的部位における組織の特性に基づいて、レーザーモジュールのうちのいずれのレーザーモジュールが光を放射すべきかを制御することができる。第１の時間で、制御装置が、第１の時間（レーザー手技の前またはレーザー手技中であってよい）での、フィードバックアナライザによって決定された体内標的部位における組織の特性に基づいて光を放射するために、レーザーモジュールの第１の組み合わせを起動することができる。後の第２の時間で、制御装置が、第２の時間での、フィードバックアナライザによって決定され得るような、体内標的部位における標的の特性の変化（または、変化した特性）に基づいて光を放射するために、レーザーモジュールの第１の組み合わせとは異なっていてよいレーザーモジュールの第２の組み合わせを制御することができる。
【0077】
図１３Ａが、プラットフォーム１０４のコンポーネントの実施例をより詳細に示す。プラットフォーム１０４が、レーザーモジュール１３０２～１３０６のそれぞれの出力部に光学的に接続され得る光学コンポーネント１３００を有することができる。例えば、光学コンポーネント１３００が、レーザーモジュール１３０２～１３０６から出力された光を結合することができる光学コンバイナを有する。プラットフォーム１０４が、フィードバックアナライザ１２１および制御装置３１０と共に、光源２０２をさらに有することができる。
【0078】
レーザーモジュール１３０２～１３０６が、ツリウムファイバーレーザー、ＹＡＧレーザー、ホルミウム、ＹＡＧレーザーなどを含み得るような、上で考察した物質除去デバイス５０１に類似してよい。制御装置３１０が、標的の切除深さまたは標的の他の特性などに基づいて、レーザーモジュール１３０２～１３０６の個々のレーザーモジュールを制御することができる。制御装置３１０が、標的の切除深さまたは他の特性などに基づいて、レーザーモジュール１３０２～１３０６の組み合わせを起動することができ、レーザーモジュール１３０２～１３０６の組み合わせを停止することができる。これは、レーザーモジュール１３０２～１３０６の個々のレーザーモジュールが異なるレートで標的における組織を切除することができるような実施例において、有用となり得る。
【0079】
レーザーモジュール１３０２～１３０６の各々が、上で考察した光ファイバー２０４に類似してよい光ファイバー１３２４～１３２８などを介して、光学コンポーネント１３００に動作可能に接続され得る。光学コンポーネント１３００が、各々のレーザーモジュール１３０２～１３０６から出力されるレーザーを結合することができる。光ファイバー１３１４～１３１８が光学コンポーネント１３００において一体に接続され得、図１３Ｂに示されているプラットフォーム１０４のように、光学コンポーネント１３００がフィードバックアナライザ１２１に組み合わされ得る。
【0080】
図１４が、光学コンポーネント１３００が光学組立体１４０１を有することができるような実施例を示す。ここでは、光学コンポーネント１３００が、レーザーモジュール１３０２～１３０６の各々のレーザーモジュールから受け取られるレーザー出力ビーム経路１４０２～１４０６においてレーザー出力ビーム経路１４０２～１４０６に対して４５°などの傾斜角度で配設された第１のダイクロイックミラー１４００を有することができる。第１のダイクロイックミラー１４００の個々の第１のダイクロイックミラーが、レーザーモジュール１３０２～１３０６の各々から放射されるレーザービーム経路１４０２～１４０６からの光を光路１２６の方にまたは光路１２６に沿うように反射することができ、それにより、ダイクロイックミラー１４００を介して、結合したレーザービーム１４１０を形成することなどができる。さらに、レンズ１４０８が、レーザーモジュール１３０２～１３０６から光路１２６の方に向かうかまたは光路１２６に沿う結合されたレーザービーム１４１０の焦点を合わせることができる。結合されたレーザービーム１４１０は、レーザービーム１４０２のみ、レーザービーム１４０４のみ、またはレーザービーム１４０６のみなどの、レーザービーム１４０２～１４０６の任意の組み合わせを含むことができる。さらに、結合されたレーザービーム１４１０は、レーザービーム１４０２および１４０４の組み合わせ、レーザービーム１４０２および１４０６の組み合わせ、またはレーザービーム１４０４および１４０６の組み合わせを含むことができる。光学コンポーネント１３００が、レーザービーム１４０２～１４０６を第１のダイクロイックミラー１４００の方に方向付けすることなどのために位置することができるレンズ１４１２、１４１４、１４１６、１４１８をさらに有することができる。
【0081】
加えて、光学コンポーネント１３００がさらに、上述したものと同様に、体内標的部位からの蛍光応答信号１４１８をフィードバックアナライザ１２１に提供することができる。蛍光応答信号１４１８は、光路１２６を介して、内視鏡１０２から光学コンポーネント１３００に提供され得る。蛍光信号１４１８は、レンズ１４０８により、焦点を合わせられ得るか、または第２のダイクロイックミラー１４２０の方に方向付けされ得る。第２のダイクロイックミラー１４２０が、レンズ１４０８および／またはフィードバックアナライザ１２１（図１４に示されない）においてレンズ１４０８および／またはフィードバックアナライザ１２１に対して４５°などの傾斜角度で配設され得る。ここでは、ダイクロイックミラー１４２０が蛍光信号１４１８の経路内にあり、図４および１０に関連して上で説明したように、結合されたレーザービーム１４１０によって照光される体内標的部位における組織の組成を決定することなどを目的として、蛍光信号１４１８を光検出器２０８および／またはフィードバックアナライザ１２１の方に方向付けすることができる。
【0082】
図１５が、標的部位から組織を除去するためのシステムを実時間などで制御する方法１５００の一部分の実施例を示す。オペレーション１５０２で、最初に、組織が切除手技中に標的部位から除去され得る。組織が、軟組織、または腎臓結石などの硬組織を含み得る。レーザーモジュール１３０２～１３０４のうちの１つのレーザーモジュールまたはこれらの任意の組み合わせがレーザー源であってよく、体内標的部位内の癌性組織からの組織または体内標的部位における腎臓結石などの、組織を標的部位から切除するのに使用され得るレーザービームを提供することができる。レーザーモジュール１３０２～１３０４のうちの１つのレーザーモジュールまたはこれらの任意の組み合わせは、体内標的部位から除去される組織の種類に基づいて施術者によって選択され得る。
【0083】
第１の時間帯の後、オペレーション１５０４で、標的部位の第１の特性が特定され得る。オペレーション１５０２で組織が標的部位から除去されるとき、除去されている組織の切除深さまたは他の特性が変化し得る。例えば、第１の時間帯中、高度に脈管である組織が除去され得、除去されるべきあまり脈管ではない組織が残される。これは、多様な種類の組織を除去するのにより効率的となり得る多様な波長の光を使用することで、有利となり得る。加えて、多様な波長は多様な侵入深さを有し得る。例えば、１０６４ｎｍの波長の光を放射するＮｄ：ＹＡＧレーザーは、高度に脈管である組織を効率的に除去することができる。しかし、この波長の光は、あまり脈管ではない組織を除去するのにあまり適し得ない。代わりに、５１５ｎｍ～５２０ｎｍの放射範囲を有する半導体レーザーを放射する紫外可視（ＵＶ－ＶＩＳ）ＧａＮまたは３７０ｎｍ～４９３ｎｍの放射範囲を有する半導体レーザーを放射するＵＶ－ＶＩＳ ＩｎｘＧａ１－ｘＮは、あまり脈管ではない組織を効率的に除去することができる。
【0084】
オペレーション１５０６で、複数のレーザーモジュールが、オペレーション１５０４で決定された第１の特性に基づいて第１の波長の光を放射するように、制御装置３１０によって制御され得る。したがって、オペレーション１５０４で標的部位の特性が変化する場合、オペレーション１５０６で、複数のレーザーモジュールから出力される光が、放射光を、より効率的にまたはより制御可能なかたちで組織を除去することなどのための第１の波長にするように、制御され得る。
【0085】
オペレーション１５０８で、オペレーション１５０６で複数のレーザーモジュールから出力された光を制御することなどにより、組織が第１の波長の放射光を用いて標的部位から除去され得る。
【0086】
図１６が「第３の例示」を示しており、ここでは、オペレーション１５０２で、光学コンポーネント１３００が、高度に脈管である表面を有する体内標的部位１６０２の方に光ビーム１６００を放射する。したがって、光ビーム１６００が、単独で動作するレーザーモジュール１３０２によって放射され得るような、１０６４ｎｍの初期波長を有し、対して、レーザーモジュール１３０４および１３０６がオフ状態にある。
【0087】
図１７が同じ「第３の例示」を示しており、ここでは、オペレーション４０２においておよび図５において上述したのと同様に、体内標的部位１６０２のところを切除する第１の時間帯の後などで、光源２０２から体内標的部位１６０２の表面１７０２の方にパルス化された光１７００を放射することにより、オペレーション１５０４で、体内標的部位１６０２の第１の特性が決定され得る。
【0088】
図１８が同じ「第３の例示」を示しており、ここでは、オペレーション１５０４で、体内標的部位表面１７０２によって吸収されるエネルギーにより、体内標的部位表面から蛍光応答信号１８０２が放射される。蛍光信号１８０２が、光路２０９を介してフィードバックアナライザ１２１に送信され得る。フィードバックアナライザ１２１が、オペレーション４０６および４０８において上述したのと同様に、例えば体内標的部位表面１７０２における組織があまり脈管性を有さない、という第１の特性を決定することがきる。切除の第１の時間帯中に体内標的部位１６０２の脈管性が変化することを理由として、レーザー制御装置３１０が、あまり脈管ではない組織をより効率的にまたはより適切なかたちで除去するのにＮｄ：ＹＡＧ緑色レーザーを使用する場合に、５３２ｎｍなどの波長の光を放射するように、光学コンポーネント１３００から放射される光を調整することができる。オペレーション１５０６で、レーザー制御装置３１０が、レーザーモジュール１３０２を停止してレーザーモジュール１３０４および１３０６を起動し、オペレーション１５０８で、この変化したコンフィグレーションを使用して体内標的部位１６０２から組織を除去するための光を送出する、ことなどにより、体内標的部位１６０２における組織組成の変化に反応して光学コンポーネント１３００から放射される光を実時間で調整することができる。
【0089】
脈管組織を除去するのに使用され得る別のレーザーを、表１（Ｔａｂｌｅ Ｉ）を参照して以下で示す。
【0090】
【表1】
【0091】
オペレーション１５０８で第２の時間帯中に体内標的部位から低い脈管性の組織を除去する間においてまたはその後で（それにより、より高度に脈管である組織に再び直面するときなどにおいて、除去されている組織の特性を変化させ得る）、図１５のオペレーション１５１０で、体内標的部位の第２の特性が特定される。図４のオペレーション４０２～４０８で上述したのと同様に、体内標的部位における組織の第２の特性が決定され得る。
【0092】
より効率的にまたはより適切なかたちで組織を除去するための光を生成するために適切なレーザーモジュールを起動および／または停止することなどにより、第２の特性に基づいて第２の波長の光を放射するように複数のレーザーモジュールの第２の組み合わせを起動することにより、オペレーション１５１２で、複数のレーザーモジュールが制御され得る。次いで、オペレーション１５１４で、第２の波長の放射光を使用して、組織が体内標的部位から除去され得る。
【0093】
オペレーション１５１０で、図１７に示されるように、光源２０２から体内標的部位表面１７０２の方にパルス化された光１７０４を放射することにより、体内標的部位１６０２の第２の特性が決定され得る。オペレーション４０２においておよび図５において上述したのと同様に、体内標的部位１６０２の方に光ビーム１６０４が放射される第２の時間帯の後で、パルス化された光１７０４が放射され得る。吸収された応答により、照明エネルギー１８０４に反応する放射波長で蛍光信号１８０６が放射され得る。蛍光信号１８０６が、光路２０９を介してフィードバックアナライザ１２１に送信され得る。フィードバックアナライザ１２１が、オペレーション４０６および４０８において上で考察したように、ここでは高い脈管性を有する体内標的部位表面１７０２における第２の特性を決定することができる。
【0094】
体内標的部位１６０２が光ビーム１６０４を受ける間において第２の時間帯中に体内標的部位１６０２の脈管性が変化することを理由として、レーザー制御装置３１０が、高度に脈管である組織をより適切にまたはより効率的に除去することなどを目的として、光学コンポーネント１３００から標的部位１６０２の方に放射される光を調整する（例えば、体内手技で、またはさらには実時間で）。したがって、オペレーション１５１２で、レーザー制御装置３１０が、レーザーモジュール１３０２を起動してレーザーモジュール１３０４および１３０６を停止することにより、光学コンポーネント１３００から放射される光を調整することができる。レーザー制御装置３１０がレーザーモジュール１３０２を起動してレーザーモジュール１３０４および１３０６を停止すると、オペレーション１５１４で、図１６に示されるように、レーザーモジュール１３０２から放射される光ビーム１６０６を用いて、組織が体内標的部位１６０２から除去され得る。
【0095】
オペレーション１５１６で、体内標的部位の第３の特性が特定される。オペレーション１５１４で、第３の時間帯中に体内標的部位から組織が除去されるとき、除去されている組織の特性が変化し得る。第３の時間帯中、高い脈管性を有する脈管組織が除去され得る。しかし、第３の時間帯の後、体内標的部位に提供されるレーザービームが高い脈管性を有する組織を除去することができたことにより、ここでは、低い脈管性を有する組織が除去される。オペレーション１５１２で、第３の時間帯の後、体内標的部位の特性が決定される。体内標的部位における組織の第３の特性が、図４およびオペレーション４０２～４０８において上述したように、決定され得る。
【0096】
オペレーション１５１８で、複数のレーザーモジュールが、第３の特性に基づいて、第３の波長の光を放射するように制御され得る。これには、第３の波長の光を放射することを目的として複数のレーザーモジュールの第３の組み合わせを起動することが含まれてよい。したがって、体内標的部位の特性が変化したことの決定がオペレーション１５１６で行われた場合、オペレーション１５１８で、複数のレーザーモジュールから出力される光が、放射光を、第３の波長の放射光を用いて体内標的部位から組織をより効率的にまたはより適切に除去し得る第３の波長にするように、制御され得る。
【0097】
オペレーション１５１６で、図１７に示されるように、光源２０２から体内標的部位表面１７０２の方にパルス化された光１７０６を放射することにより、体内標的部位１６０２の第３の特性が特定され得る。オペレーション４０２においておよび図５において上述したのと同様に、体内標的部位１６０２の方に光ビーム１６０６が放射される第３の時間帯の後で、パルス化された光１７０６が放射され得る。
【0098】
体内標的部位表面１７０２によって吸収されたエネルギー１８０８に反応して、蛍光応答信号１８１０が体内標的部位表面１７０２から放射され得、光路２０９を介してフィードバックアナライザ１２１に送信され得る。フィードバックアナライザ１２１が、オペレーション４０６および４０８において上で考察したように、体内標的部位表面１７０２における組織がこの時点で低い脈管性を有するという第３の特性を決定することができる。
【0099】
体内標的部位１６０２が光ビーム１６０６を受ける間において第３の時間帯中に体内標的部位１６０２の脈管性が変化することを理由として、レーザー制御装置３１０が、体内標的部位１６０２における変化した特性に反応して実時間などで、光学コンポーネント１３００から放射される光を調整する。ここでは、レーザーモジュール１３０６から放射される光は、現在体内標的部位表面１７０２にある組織を効率的に除去するように選択され得る。したがって、レーザー制御装置３１０が、オペレーション１５１８中、レーザーモジュール１３０２およびレーザーモジュール１３０４を停止してレーザーモジュール１３０６を起動することにより、光学コンポーネント１３００から放射される光を調整することができる。レーザー制御装置３１０がレーザーモジュール１３０６を起動してレーザーモジュール１３０２および１３０４を停止すると、オペレーション１５２０で、レーザーモジュール１３０６から放射される光ビームを用いて、組織が体内標的部位１６０２から除去され得る。
【0100】
図１５～図１８では、特性が組織の脈管性に関連しており、特定された脈管性に反応して光学コンポーネント１３００から放射される光を調整した。組織の特性は組織の脈管性のみに限定されない。他の実施例には、腎臓結石、膵胆道、または胆嚢結石への適用が含まれてよく、ここでは、レーザーモジュール１３０２～１３０６が、腎臓結石、膵胆道、または胆嚢結石を切除し、特性が、切除される腎臓結石、膵胆道、または胆嚢結石の特性、ならびに、腎臓結石、膵胆道、または胆嚢結石の存在、などに関連する。実施例はさらに、ＢＰＨの治療中などに、組織を蒸発させることなどのレーザーモジュールの使用を伴う他の体内手技にも関連する。
【0101】
図１９が、標的部位を治療するための複数のレーザーモジュールを有するシステムを制御するための方法１９００の一部分の実施例を示す。オペレーション１９０２で、上で考察したように標的部位の特性を決定することなどを目的として、標的部位からの信号が分析され得る。信号が標的の深さに対応することができる。上で詳説したように、特性には、標的部位の種類、物質、組成、組成プロフィール、構造、または硬さなどが含まれてよい。図１０および方法１０００と共に図４および方法４００を参照して、上で考察したように、標的部位が分析され得、特性が決定され得る。
【0102】
標的部位に関連する特性を決定するために標的部位からの信号が分析された後、オペレーション１９０４で、複数のレーザーモジュールのうちの少なくとも１つのレーザーモジュールが、標的部位における治療効果を最適化することを目的として選択的に起動され得る。レーザー制御装置３１０、制御装置３１０、またはフィードバックアナライザ１２１が、１つまたは複数のレーザーモジュールのうちの指定のグループを選択的に起動することができる。
【0103】
図１７および１８は、第１の例示および図５を伴うオペレーション４０２と同様に、パルス化された光１７００が放射される第４の例示を示す。体内標的部位表面１７０２によって吸収されたエネルギー１８００が、上で考察したように、蛍光信号１８０２として放射され得る。蛍光信号１８０２がフィードバックアナライザ１２１に送信されると、オペレーション１９０２で、フィードバックアナライザ１２１が、オペレーション４０６および４０８において上で考察したように、体内標的部位表面１７０２における組織が高い脈管性を有するという第１の特性を決定することができる。
【0104】
体内標的部位表面１７０２が高い脈管性を有することを決定したことに反応して、オペレーション１９０４で、レーザー制御装置３１０が、１０６４ｎｍの光ビームを放射するようにレーザーモジュール１３０２を制御することができる。したがって、オペレーション１９０４中、レーザーモジュール１３０２のみが起動されて光を放射し、対して、レーザーモジュール１３０４および１３０６はオフ状態で停止されたままである。
【0105】
オペレーション１９０６で、光学コンポーネントが、選択的に起動された少なくとも１つのレーザーモジュールから放射される光を受け取ることができる。図１３Ａが、オペレーション１９０６で、光学コンポーネント１３００が、レーザーモジュール１３０２～１３０６から放射される光を如何にして受け取ることができるかの実施例を示す。ここでは、レーザーモジュール１３０２のみが起動されて光を放射し、対して、レーザーモジュール１３０４およびレーザーモジュール１３０６が停止されて光を放射しない場合、オペレーション１９０６中に光学コンポーネント１３００がレーザーモジュール１３０２のみから光を受け取ることになる。さらに、レーザーモジュール１３０４および１３０６が起動されて光を放射し、対して、レーザーモジュール１３０２が停止されて光を放射しない場合、オペレーション１９０６中に光学コンポーネント１３００がレーザーモジュール１３０４および１３０６のみから光を受け取る。
【0106】
任意選択で、オペレーション１９０８で、光学コンポーネントが、複数のレーザーモジュールのうちの選択的に起動された少なくとも１つのレーザーモジュールから受け取る光を結合することができる。例えば、レーザーモジュール１３０４および１３０６が起動されて光を放射し、対して、レーザーモジュール１３０２が停止されて光を放射しない場合、オペレーション１９０８中に光学コンポーネント１３００が、レーザーモジュール１３０４および１３０６から受け取る光を結合することになる。別法として、レーザーモジュール１３０２のみが起動されて光を放射し、対して、レーザーモジュール１３０４および１３０６が停止されて光を放射しない場合、光学コンポーネント１３００が単一の光源からのみ光を受け取ることを理由として、光学コンポーネント１３００がオペレーション１９０８を実施しない。
【0107】
オペレーション１９０６で光学コンポーネントが起動されたレーザーモジュールから放射される光を受け取ったかまたはオペレーション１９０８で光学コンポーネントが光を受け取った後、オペレーション１９１０で、受け取られたまたは結合された光が標的部位の方に方向付けされる。
【0108】
第４の例示では、上で述べたように、レーザーモジュール１３０２のみが光を放射し、対して、レーザーモジュール１３０４および１３０６がオフ状態に留まる。したがって、オペレーション１９０６で、光学コンポーネント１３００が、レーザーモジュール１３０２から光を受け取る。光学コンポーネント１３００がレーザーモジュール１３０２のみから光を受け取ることを理由として、オペレーション１９０８が実施されずに、代わりに、オペレーション１９１０で、光学コンポーネント１３００が、レーザーモジュール１３０２からの光を体内標的部位１６０２の方に方向付けするように制御装置３１０によって制御され得る。
【0109】
方法１９００が継続して実施され得る。時間Ｔ１で、フィードバックアナライザ１２１がオペレーション１９０２中に標的部位の特性を決定し、制御装置３１０が、オペレーション１９０６および１９１０中に標的部位の治療のためにレーザーモジュール１３０２を起動して制御する。時間Ｔ２で、フィードバックアナライザ１２１が、オペレーション１９０２で同じ標的部位の特性を決定し、制御装置３１０が、レーザーモジュール１３０２を停止し、レーザーモジュール１３０４および１３０６を起動する。さらに、時間Ｔ２で、光学コンポーネント１３００が、オペレーション１９０６で、レーザーモジュール１３０４および１３０６からの光を受け取ることができ、オペレーション１９０８で、受け取った光を結合することができる。加えて、オペレーション１９１０で、結合された光が標的部位の方に方向付けされる。次の時間Ｔ３からＴＮにおいて、これが繰り返され得る。
【0110】
上で言及したように、標的の特性に対して信号が対応することに加えて、信号が標的の深さに対応することができる。治療中、レーザーモジュールから放射される光が過度に高度に吸収され得、したがって、標的部位における組織を炭化させ得る。これは、施術者が標的部位の中へ過度に深く侵入する場合に、起こり得る。オペレーション１９０２で、フィードバックアナライザ１２１が、標的部位内の組織切除の深さを決定するために信号を分析することができる。標的の深さを決定するのに使用され得る技法には、特定の波長の光が標的に浸入するときの深さを決定するような吸収係数を広範な波長範囲内（可視赤外（ＶＩＳ－ＩＲ））で決定するための吸収分光法が含まれてよい。ここでは、深さに基づいて、オペレーション１９０４で、制御装置３１０が、レーザーモジュール１３０２～１３０６のうちの１つのレーザーモジュールを起動することができ、必要である場合に、分析した深さに基づいて、レーザーモジュール１３０２～１３０６のうちの１つのレーザーモジュールを停止することができる。加えて、必要である場合、オペレーション１９０８と共に、オペレーション１９０６および１９１０が実施され得る。
【0111】
標的の深さに基づいてレーザーモジュール１３０２～１３０６のうちのいずれのレーザーモジュールを起動および停止させるべきかに関連する深さ情報が、制御装置３１０におけるメモリに保存され得る。この深さ情報が、標的の深さに基づいて、起動および停止されるべきレーザーモジュール１３０２～１３０６の組み合わせを特定することができる。さらに例示すると、第１の深さで、レーザーモジュール１３０２および１３０６の組み合わせが起動されるべきであり、対して、レーザーモジュール１３０４が停止されるべきである。第２の深さで、レーザーモジュール１３０４および１３０６の組み合わせが起動されるべきであり、対して、レーザーモジュール１３０２が停止されるべきである。レーザーモジュール１３０２～１３０６のいずれの組み合わせを起動すべきかおよびレーザーモジュール１３０２～１３０６のいずれの組み合わせを停止させるべきかに関連する深さ情報が、手技の開始前に、制御装置３１０におけるメモリに保存され得る。
【0112】
第３および第４の例示と併せた、図１５～図１９および方法１５００および１９００に関しては、レーザーモジュール１３０２～１３０６の選択的な起動および停止を通して、レーザーモジュール１３０２～１３０６のうちの多様なレーザーモジュールが、異なる侵入深さを有することができさらには異なるレートで異なる種類の標的を除去することができる、異なる波長の光を放射することを理由として、標的部位における標的の治療効果が最適化または調整され得る。
【0113】
図２０が、体内部位における組織の変化する組成の決定に基づいて、複数のレーザーを実時間で制御するように構成され得るコンピュータベースの臨床方針支援システム（ＣＤＳＳ：ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ｂａｓｅｄ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ）２０００の実施例の概略図を示す。ＣＤＳＳ２０００が入力インターフェース２００２を有することができ、入力インターフェース２００２を通して、患者に固有の、体内部位における組織に関連するスペクトルが入力特徴として、人工知能（ＡＩ）モデル２００４に提供され、ここでは、プロセッサ２００６と連動して、体内部位における組織の組成が出力される。推論オペレーションにおいて、体内部位における組織の組成を表す出力２００８を生成することを目的として、体内部位における組織に関連するスペクトルがＡＩモデルに適用され得、ユーザーインターフェース（ＵＩ）を通して、体内部位における組織の組成が、例えば臨床医などの、使用者に通信される。
【0114】
入力インターフェース２００２がさらに、ＡＩモデル２００４に組織組成を提供することができ、ここでは、プロセッサ２００６と連動して、この組織組成に基づいて組織を除去するのに使用されるべきレーザーモジュールの組み合わせが出力される。推論オペレーションにおいて、この組織組成を有する組織を除去するのに使用すべきレーザーモジュールの組み合わせを表す出力を生成するために、組織組成がＡＩモデルに適用され得る。いくつかの実施例では、このレーザーモジュールの組み合わせを例えば施術者などの使用者に通信するために、ＵＩが使用される。
【0115】
入力インターフェース２００２が、ＣＤＳＳ２０００と、内視鏡１０２などの、１つまたは複数の医療デバイスと、の間に、入力特徴のうちの少なくとも一部を生成するダイレクトデータリンクを有することができる。入力インターフェース２００２が、治療手技中におよび／または診断医療手技中に、体内標的部位における組織に関連するスペクトルをＣＤＳＳ２０００に直接に送信することができる。入力インターフェースが、治療手技中におよび／または診断医療手技中に、体内標的部位に関連する組織組成をＣＤＳＳ２０００に直接に送信することができる。
【0116】
加えてまたは別法として、入力インターフェース２００２が、使用者とＣＤＳＳ２０００との間の相互作用を促進するユーザーインターフェースを有することができる。さらに例示すると、入力インターフェース２００２がユーザーインターフェースを支援することができ、このユーザーインターフェースを通して、使用者が、体内部位における組織に関連するスペクトルを手動で入力することができる。加えてまたは別法として、入力インターフェース２００２が、電子カルテへのアクセス権をＣＤＳＳ２０００に提供することができ、電子カルテから１つまたは複数の入力特徴が抽出され得る。これらの事例のいずれの事例でも、入力インターフェース２００２が、体内部位における組織の組成を決定するのにおよびレーザーモジュールの組み合わせを提供するのにＣＤＳＳ２０００が使用される時間においてまたはその前において特定の患者に関連する以下の入力特徴のうちの１つまたは複数を収集するように構成される。例えば、第１の入力特徴からｎ番目の入力特徴が、多様な時間間隔で体内部位における組織に関連するスペクトルに関連することができる。さらに例示すると、第１の入力特徴が、第１の時間間隔で体内部位における組織に関連するスペクトルに対応することができ、対して、第Ｎの入力特徴が、第Ｎの時間間隔で体内部位における組織に関連するスペクトルに対応することができる。別の実施例では、第１の入力特徴から第Ｎの入力特徴が、異なる時間間隔で体内部位における組織に関連する組織組成に関連することができる。さらに例示すると、第１の入力特徴が、第１の時間間隔で体内部位における組織に関連する組織組成に対応することができ、対して、第Ｎの入力特徴が、第Ｎの時間間隔で体内部位における組織に関連する組織組成に対応することができる。
【0117】
上記の入力特徴のうちの１つまたは複数の入力特徴に基づいて、プロセッサ２００６が、体内部位における組織の組成を生成することおよびレーザーモジュールの組み合わせを提案することを目的として、ＡＩモデルを使用して推論オペレーションを実施することができる。例えば、入力インターフェース２００２が、体内部位における組織に関連する組織組成をＡＩモデルの入力層に送出することができ、入力層がこれらの入力特徴をＡＩモデルを通して出力層に伝える。ＡＩモデルが、明確にプログラムされることなく、データの分析で見られるパターンに基づいて推論を行うことにより、タスクを実施する能力をコンピュータシステムに提供することができる。ＡＩモデルが、既存のデータから学習を行うことができ、新しいデータに関する予測を行うことができる、アルゴリズム（例えば、機械学習アルゴリズム）の学習および構築を実施する。このようなアルゴリズムは、データ駆動予測、あるいは、出力または評価として表される決定を行うことを目的として、標本訓練データ（ｅｘａｍｐｌｅ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｄａｔａ）からＡＩモデルを組み立てることにより、動作する。
【0118】
機械学習（ＭＬ：ｍａｃｈｉｎｅ ｌｅａｒｎｉｎｇ）のための形態には、教師ありＭＬおよび教師なしＭＬが含まれてよい。教師ありＭＬは、入力と出力との間の関係を学習するために従来の知識（例えば、入力を出力または結果に相互に関連付ける標本）を使用する。教師ありＭＬの目標は、何らかの訓練データを所与として、訓練入力と出力との間の関係を最良に近似する関数を学習することであり、その結果、ＭＬモデルが、入力を与えられたときに、対応する出力を生成するために同じ関係を実装することができるようになる。教師なしＭＬは、分類もラベリングもされていない情報を使用し、ガイダンスなしでアルゴリズムがその情報に作用するのを可能にする、ＭＬアルゴリズムの訓練である。教師なしＭＬは探索分析に有用である。その理由は、教師なしＭＬはデータ内の構造を自動で特定することができるからである。
【0119】
教師ありＭＬのための一部のタスクは、分類問題および回帰問題である。カテゴリー化問題とも称される分類問題は、項目を複数の区分値のうちの１つの区分値に分類することを狙いとする（例えば、このオブジェクトがりんごまたはみかんであるか？）。回帰アルゴリズムは、いくつかの項目を定量化することを狙いとする（例えば、いくつかの入力の値に対してスコアを提供することにより）。教師ありＭＬアルゴリズムで一般に使用されるいくつかの例として、ロジスティック回帰（ＬＲ：Ｌｏｇｉｓｔｉｃ Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）、単純ベイズ、ランダムフォレスト（ＲＦ：Ｒａｎｄｏｍ Ｆｏｒｅｓｔ）、ニューラルネットワーク（ＮＮ：ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ディープニューラルネットワークス（ＤＮＮ：ｄｅｅｐ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）、行列因数分解、およびサポートベクターマシン（ＳＶＭ：Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）がある。
【0120】
教師なしＭＬのための一部のタスクには、クラスタリング、表現学習、および密度予測が含まれる。教師なしＭＬアルゴリズムのいくつかの例として、ｋ平均法、主成分分析、およびオートエンコーダがある。
【0121】
ＭＬの別の種類として、データを交換することなく、ローカルデータを含む複数の分散型デバイスにわたってアルゴリズムを訓練する連合学習（協調学習としても知られている）がある。この手法は、複数のローカルデータセットのすべてを１つのサーバーにアップロードするような集中型機械学習技法とは際立って対照的であり、さらには、ローカルデータサンプルを等しく分配することを前提とすることができるより分散型である手法とは際立って対照的である。連合学習は、データを共有することなく複数のアクター（ａｃｔｏｒ）が共通のロバストな機械学習モデルを組み立てるのを可能にし、それにより、データプライバシー、データセキュリティ、データアクセス権利、および、異種データに対してのアクセス権などの、重要問題に対処することが可能となる。
【0122】
いくつかの実施例では、ＡＩモデルが、プロセッサ２００６により推論オペレーションを実施する前に継続的にまたは定期的に訓練され得る。次いで、推論オペレーション中、ＡＩモデルに提供される患者固有の入力特徴が、入力層から、１つまたは複数の隠れ層を通して、最終的に、出力層に伝えられ得、出力層が、体内部位における組織の組成に対応する出力を提供する。例えば、出力層が体内部位における組織の組成に対応する出力を生成するとき、内視鏡１０２、プラットフォーム１０４、レーザー制御装置１２２、レーザー制御装置３１０、またはレーザー５０１などの、体内部位を切除するのに使用されるシステムが、体内手技を実施するために組成に基づいて調整され得る。
【0123】
推論オペレーション中、および／または推論オペレーションに次いで、体内部位における組織の組成が、ユーザーインターフェース（ＵＩ）を介して使用者に通信され得、ならびに／あるいは、自動で、内視鏡１０２、プラットフォーム１０４、レーザー制御装置１２２、レーザー制御装置３１０、またはレーザー５０１に、体内部位の切除などの、所望のアクションを実施させることができる。
【0124】
図２１が、上述したデバイスのうちの任意の１つまたは複数のデバイスにインストールされ得るソフトウェアアーキテクチャ２１０２の一部分の実施例を示すブロック図２１００である。ソフトウェアアーキテクチャ２１０２が、プロセッサ２２０２メモリ２２３０、および／またはＩ／Ｏコンポーネント２２５０を有する機械２２００などのハードウェアによって実装され得る。ソフトウェアアーキテクチャ２１０２が層のスタックを含むことができ、ここでは、各層が特定の機能性を提供することができる。例えば、ソフトウェアアーキテクチャ２１０２が、オペレーティングシステム２１０４、ライブラリ２１０６、フレームワーク２１０８、およびアプリケーション２１１０などの、層を有する。動作上で、アプリケーション２１１０が、いくつかの実装形態によると、ソフトウェアスタックを通してアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）コール２１１２を呼び出し、ＡＰＩコール２１１２に反応してメッセージ２１１４を受信する。
【0125】
種々の実装形態で、オペレーティングシステム２１０４がハードウェア資源を管理し、一般的なサービスを提供することができる。オペレーティングシステム２１０４が、カーネル２１２０、サービス２１２２、およびドライバ２１２４を有することができる。カーネル２１２０が、ハードウェアと他のソフトウェア層との間の抽象化層として機能することができる。例えば、カーネル２１２０が、複数の機能性の中でもとりわけ、メモリ管理、プロセッサ管理（例えば、スケジューリング）、コンポーネント管理、ネットワーキング、およびセキュリティ設定を実現することができる。サービス２１２２が、他のソフトウェア層のための他の一般的なサービスを実現することができる。ドライバ２１２４が、基盤となるハードウェアを制御することまたは基盤となるハードウェアと相互作用することを担うことができる。例えば、ドライバ２１２４には、ディスプレイドライバ、カメラドライバ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ドライバ、フラッシュメモリドライバ、シリアル通信ドライバ（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ドライバ）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ドライバ、オーディオドライバ、および電力管理ドライバなどが含まれてよい。
【0126】
いくつかの実装形態では、ライブラリ２１０６が、アプリケーション２１１０によって利用され得る低レベルの一般的なインフラストラクチャを提供する。ライブラリ２１０６には、記憶割当機能、ストリング操作機能、および数学機能などの、機能を提供することができるホームライブラリ２１３０（例えば、Ｃスタンダードライブラリ）が含まれてよい。加えて、ライブラリ２１０６には、メディアライブラリ（例えば、ムービングピクチャーエクスパーツグループ－４（ＭＰＥＧ４）、アドバンストビデオコーディング（Ｈ．２６４またはＡＶＣ）、ムービングピクチャーエクスパーツグループ層３（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ｌａｙｅｒ－３）（ＭＰ３）、アドバンストオーディオコーディング（ＡＡＣ）、適応マルチレート（ＡＭＲ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｕｌｔｉ－Ｒａｔｅ）オーディオコーデック、ジョイントフォトグラフィックエキスパーツグループ（ＪＰＥＧもしくはＪＰＧ）、またはポータブル・ネットワーク・グラフィックス（ＰＮＧ）、などの種々のメディアフォーマットの表出および操作を支援するためのライブラリ）、グラフィックライブラリ（例えば、ディスプレイ上でのグラフィックの文脈で２次元（２Ｄ）または３次元（３Ｄ）でレンダーリングするのに使用されるＯｐｅｎＧＬフレームワーク）、データベースライブラリ（例えば、種々の関係型データベース機能を提供するためのＳＱＬｉｔｅ）、ならびにウェブライブラリ（例えば、ウェブ閲覧の機能性を提供するためのＷｅｂＫｉｔ）などの、ＡＰＩライブラリ２１３２が含まれてよい。ライブラリ２１０６にはさらに、多くの他のＡＰＩをアプリケーション２１１０に提供するために多種多様な他のライブラリ２１３４が含まれてよい。
【0127】
フレームワーク２１０８が、いくつかの実装形態によると、アプリケーション２１１０によって利用され得る高レベルの一般的なインフラストラクチャを提供する。例えば、フレームワーク２１０８が、種々のグラフィックユーザーインターフェース（ＧＵＩ）機能、高レベル資源管理機能、および高レベルロケーション機能などを提供する。フレームワーク２１０８が、そのうちのいくつかが特定のオペレーティングシステムまたはプラットフォームに固有のものであってよいアプリケーション２１１０によって利用され得る広域スペクトルの他のＡＰＩを提供することができる。
【0128】
アプリケーション２１１０には、ホームアプリケーション２１５０、コンタクトアプリケーション（ｃｏｎｔａｃｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）２１５２、ブラウザアプリケーション２１５４、ブックリーダーアプリケーション２１５６、ロケーションアプリケーション２１５８、メディアアプリケーション２１６０、メッセージングアプリケーション２１６２、ゲームアプリケーション２１６４、および、サードパーティのアプリケーション２１６６などの広範囲の分類の他のアプリケーションが含まれてよい。アプリケーション２１１０が、プログラム内で定義される機能を実行するプログラムを含むことができる。種々のプログラミング言語が、種々の方法で構造化されるアプリケーション２１１０のうちの１つまたは複数のアプリケーションを作り出すのに採用され得、これは、オブジェクト指向プログラミング言語（例えば、オブジェクティブ－Ｃ、Ｊａｖａ、またはＣ＋＋）あるいは手続き型プログラミング言語（例えば、Ｃ言語またはアセンブリ言語）などである。特定の実施例では、サードパーティのアプリケーション２１６６（例えば、特定のプラットフォームのベンダーではなく、エンティティによるＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）またはｉＯＳ（登録商標）のソフトウェア開発キット（ＳＤＫ：ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｋｉｔ）を使用して開発されたアプリケーション）が、ｉＯＳ、Ａｎｄｒｏｉｄ、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）Ｐｈｏｎｅ、または他のモバイルオペレーティングシステムなどの、モバイルオペレーティングシステム上で作動するモバイルソフトウェアであってよい。この実施例では、サードパーティのアプリケーション２１６６が、本明細書で説明される機能性を促進するために、モバイルオペレーティングシステム（例えば、オペレーティングシステム２１０４）によって提供されるＡＰＩコール２１１２を呼び出すことができる。
【0129】
特定の実施例が、論理を含むものとして、あるいは、多数のコンポーネント、モジュール、または機構を含むものとして、本明細書で説明される。モジュールが、ソフトウェアモジュール（例えば、（１）非一時的機械可読媒体の上に、または、（２）伝送信号の中で、具現化されるコード）、あるいはハードウェア実装モジュールを構築することができる。ハードウェア実装モジュールは特定のオペレーションを実施することができる有形ユニットであり、特定のかたちで構成または配置構成され得る。実施例では、１つまたは複数のコンピュータシステム（例えば、独立型コンピュータシステム、クライアントコンピュータシステム、またはサーバーコンピュータシステム）あるいは１つまたは複数のプロセッサが、本明細書で説明される特定のオペレーションを実施するために動作するハードウェア実装モジュールとして、ソフトウェア（例えば、アプリケーションまたはアプリケーションの一部分）によって構成され得る。
【0130】
ハードウェア実装モジュールが機械的にまたは電子的に実装され得る。例えば、ハードウェア実装モジュールが、特定のオペレーションを実施することを目的として、（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）などの、特殊目的のプロセッサとして）永久的に構成された専用回路または論理を含むことができる。ハードウェア実装モジュールがさらに、特定のオペレーションを実施するためにソフトウェアによって一時的に構成されるプログラマブル論理または回路（例えば、汎用プロセッサまたは他のプログラマブルプロセッサに包含される）を含むことができる。
【0131】
したがって、「ハードウェア実装モジュール」という用語は、特定の方法で動作するようにおよび／または本明細書で説明される特定のオペレーションを実施するように永久的に構成された（ハードワイヤードである）または一時的に構成される（例えば、プログラムされる）、物理的に構築された実在物である有形実在物を包含するものとして理解されなければならない。ハードウェア実装モジュールが一時的に構成される（例えば、プログラムされる）実施例を考察するが、ハードウェア実装モジュールの各々が任意の１つの時間的段階において構成またはインスタンス化される必要はない。例えば、ハードウェア実装モジュールがソフトウェアを使用して構成される汎用プロセッサを含む場合、汎用プロセッサが、多様な時間にそれぞれ異なるハードウェア実装モジュールとして構成され得る。したがって、ソフトウェアが、例えば、時間の１つの段階において特定のハードウェア実装モジュールを構築し、別の時間の段階において別のハードウェア実装モジュールを構築するように、プロセッサを構成することができる。
【0132】
ハードウェア実装モジュールが、他のハードウェア実装モジュールに情報を提供することができ、他のハードウェア実装モジュールから情報を受信することができる。したがって、説明されるハードウェア実装モジュールは、通信可能に接続されるものとしてみなされ得る。複数のこのようなハードウェア実装モジュールが同時的に存在する場合、ハードウェア実装モジュールを接続する信号伝送（例えば、適切な回路およびバスを介する）を通して通信が達成され得る。複数のハードウェア実装モジュールが多様な時間に構成またはインスタンス化される実施例では、このようなハードウェア実装モジュールの間の通信が、例えば、複数のハードウェア実装モジュールによってアクセスされるメモリ構造内での情報の保存および検索を通して、達成され得る。例えば、１つのハードウェア実装モジュールが１つのオペレーションを実施することができ、この１つのハードウェア実装モジュールを通信可能に接続しているメモリデバイス内に、このオペレーションの出力を保存することができる。さらに、別のハードウェア実装モジュールが、保存している出力を検索および処理するために、後で、メモリデバイスにアクセスすることができる。ハードウェア実装モジュールがさらに、入力デバイスまたは出力デバイスとの通信を開始することができ、資源上で動作することができる（例えば、情報の収集）。
【0133】
本明細書で説明される例示の方法の種々のオペレーションが、関連のオペレーションを実施するために、一時的に構成される（例えば、ソフトウェアにより）かまたは永久的に構成される１つまたは複数のプロセッサにより、少なくとも部分的に、実施され得る。一時的に構成される場合または永久的に構成される場合のいずれでも、このプロセッサが、１つまたは複数のオペレーションまたは機能を実施するように動作するプロセッサ実装モジュールを構築することができる。本明細書で参照されるモジュールには、いくつかの実施例では、プロセッサ実装モジュールが含まれてよい。
【0134】
同様に、本明細書で説明される方法は、少なくとも部分的に、プロセッサ実装され得る。例えば、方法のオペレーションのうちの少なくともいくつかのオペレーションが、１つまたは複数のプロセッサまたはプロセッサ実装モジュールによって実施され得る。特定のオペレーションのパフォーマンスが、単一の機械内に常駐するのみではなく、多数の機械のわたっても配備される、１つまたは複数のプロセッサの間で分配される。プロセッサが単一のロケーションに位置することができ（例えば、ホーム環境、オフィス環境、またはサーバーファームの中）、または、プロセッサが多数のロケーションにわたって分布することができる。
【0135】
１つまたは複数のプロセッサがさらに、「クラウドコンピューティング」環境内で、または「サービス型ソフトウェア（ＳａａＳ：Ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｓ ａ ｓｅｒｖｉｃｅ）」として、関連のオペレーションのパフォーマンスを支援するように動作することができる。例えば、オペレーションのうちの少なくともいくつかのオペレーションが、コンピュータのグループによって実施され得（プロセッサを含む機械の実施例として）、これらのオペレーションが、ネットワーク（例えば、インターネット）を介して、および、１つまたは複数の適切なインターフェース（例えば、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ））を介して、アクセス可能である。
【0136】
一部分が、デジタル電子回路の中で、あるいは、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせの中で、実装され得る。一部分が、例えばプログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または複数のコンピュータなどのデータ処理装置によって実行されるためのあるいはこのデータ処理装置の動作を制御するための、例えば機械可読媒体内などで、情報担体内で有形的に具現化される例えばコンピュータプログラムなどの、コンピュータプログラム製品を使用して、実装され得る。
【0137】
コンピュータプログラムが、コンパイラ型言語またはインタープリタ型言語を含めた、任意の形態のプログラマブル言語で書き込まれ得、独立型プログラム、あるいは、モジュール、サブルーチン、または計算環境で使用されるのに適する他のユニットを含めた、任意の形態で配備され得る。コンピュータプログラムが、１つのコンピュータ上で実行されるように、あるいは、１つのサイトにあるかまたは複数のサイトにわたって分布して通信ネットワークによって相互接続される複数のコンピュータ上で、実行されるように、配備され得る。
【0138】
計算システムがクライアントおよびサーバーを含むことができる。クライアントおよびサーバーは一般に互いから遠隔場所にあり、通信ネットワークを通して相互作用することができる。クライアントおよびサーバーの関係が、互いに対してクライアント－サーバーの関係を有する、それぞれのコンピュータ上で動作するコンピュータプログラムによって生じる。プログラマブル計算システムを使用するのに、ハードウェアアーキテクチャおよびソフトウェアアーキテクチャの両方が使用され得る。配備され得るハードウェア（例えば、機械）およびソフトウェアアーキテクチャの実施例が以下に記載される。
【0139】
図２２は、本明細書で説明される方法論のうちの任意の１つまたは複数の方法論を機械により実施するためにそれを用いて命令が実行され得るものである機械のブロック図である。機械が上述のデバイスのうちの任意のデバイスであってよい。機械が独立型デバイスとして動作するかまたは他の機械に接続（例えば、ネットワーク接続）され得る。ネットワーク接続の配備では、機械がサーバー－クライアントネットワーク環境内でサーバーマシンまたはクライアントマシンの立場で動作することができるか、あるいは、ピアツーピア（または、分散）ネットワーク環境内でピアマシンとして動作することができる。機械が、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ：ｓｅｔ－ｔｏｐ ｂｏｘ）、携帯情報端末（ＰＤＡ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジ、あるいは、機械によって行われるアクションを指定する命令を（連続的にまたは他のかたちで）実行することができる任意の機械であってよい。さらに、単一の機械のみが示されるが、「機械」という用語は、本明細書で考察される方法論のうちの任意の１つまたは複数の方法論を実施するために１組（または、複数の組の）の命令を個々にまたは一体に実行する機械の任意の集合体を含むものとしても解釈されるものとする。
【0140】
コンピュータシステム２２００の実施例が、プロセッサ２２０２（例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ：ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、あるいはこれらの両方）、メインメモリ２２０４およびスタティックメモリ２２０６を含み、これらがバス２２０８を介して互いに通信する。コンピュータシステム２２００が、ビデオ表示ユニット２２１０（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）または陰極線管（ＣＲＴ：ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ））をさらに含むことができる。コンピュータシステム２２００が、英数字入力デバイス２２１２（例えば、キーボード）、ユーザーインターフェース（ＵＩ）ナビゲーションデバイス（カーソル制御デバイス）２２１４（例えば、マウス）、ドライブユニット２２１６、信号生成デバイス２２１８（例えば、スピーカー）、およびネットワークインターフェースデバイス２２２０をさらに含む。
【0141】
ドライブユニット２２１６が機械可読媒体２２２２を含み、本明細書で説明される方法論または機能のうちの任意の１つまたは複数の方法論または機能を具現化するかまたはそれらによって利用される１組または複数の組の命令およびデータ構造（例えば、ソフトウェア）２２２４が、機械可読媒体２２２２に保存される。命令２２２４がさらに、コンピュータシステム２２００によるその実行中に、メインメモリ２２０４および／またはプロセッサ２２０２内に完全にまたは少なくとも部分的に常駐することができ、メインメモリ２２０４およびプロセッサ２２０２がさらに機械可読媒体を構築する。命令２２２４がさらにスタティックメモリ２２０６内に常駐することができる。
【0142】
機械可読媒体２２２２は一実施例で単一の媒体であるとして示されるが、「機械可読媒体」という用語には、１つまたは複数の命令またはデータ命令２２２４を保存する単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中型または分散型データベース、ならびに／あるいは、付随のキャッシュおよびサーバー）が含まれてよい。「機械可読媒体」という用語はさらに、機械によって実行されるための命令２２２４を保存、エンコード、または保持することができ、本発明の方法論のうちの任意の１つまたは複数の方法論を機械に実施させるか、あるいはこの命令２２２４によって利用されるかまたはこの命令２２２４に関連するデータ構造を保存、エンコード、または保持することができる、任意の有形媒体を含むものとして解釈されるものとする。したがって、「機械可読媒体」という用語は、限定しないが、ソリッドステートメモリ、および光学磁気媒体を含むものものとして解釈されるものとする。機械可読媒体の具体的な実施例には、例として、例えば消去可能リードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ：ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、電気的消去可能リードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、およびフラッシュメモリデバイスなどの、半導体メモリデバイス、内蔵型ハードディスクおよび可換型ディスクなどの、磁気ディスク、磁気光学ディスク、ならびに、ＣＤ－ＲＯＭディスクおよびＤＶＤ－ＲＯＭディスクを含めた、不揮発性メモリが含まれる。
【0143】
さらに、命令２２２４が、伝送媒体を使用して通信ネットワーク２２２６上で送信または受信され得る。命令２２２４が、ネットワークインターフェースデバイス２２２０、および、多数のよく知られている転送プロトコルのうちの任意の１つの転送プロトコル（例えば、ＨＴＴＰ）を使用して、送信され得る。通信ネットワークの例には、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、ワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」）、インターネット、携帯電話ネットワーク、基本電話サービス（ＰＯＴＳ：ｐｌａｉｎ ｏｌｄ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｓｅｒｖｉｃｅ）ネットワーク、ならびに無線データネットワーク（例えば、Ｗｉ－ＦｉネットワークおよびＷｉ－Ｍａｘネットワーク）が含まれる。「伝送媒体」という用語は、機械によって実行されるための命令２２２４を保存、エンコード、または保持することができ、デジタルまたはアナログ通信信号を含む、任意の無形媒体、あるいは、このソフトウェアの通信を促進するための他の無形媒体、を含むものとして解釈されるものとする。
【0144】
上で詳説される説明は、詳細な説明の一部を形成する添付図面を参照することを含む。図面は、例示として、本発明が実施され得る具体的な実施例を示す。これらの実施例は本明細書では「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」とも称される。これらの実施例は、示されるかまたは説明される要素とは別の要素を含むことができる。しかし、発明者は、示されるかまたは説明される要素のみを提供する実施例も企図する。さらに、発明者は、特定の実施例（または、その１つもしくは複数の態様）に関連させて、あるいは、本明細書で示されるかまたは説明される他の実施例（または、その１つもしくは複数の態様）に関連させて、示されるかまたは説明される要素（あるいは、その１つまたは複数の態様）の任意の組み合わせまたは置換を使用する実施例も企図する。
【0145】
本文献では、「ａ」または「ａｎ」という用語は、特許文献で一般に使用されるように、任意の他の例とは無関係に、あるいは、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」の使用とは無関係に、１つ、または、２つ以上を含むために使用されるものである。本文献では、「または」という用語は非排他的を意味するのに使用され、つまり、その結果として、「ＡまたはＢ」は、特に明記しない限り、「ＡであるがＢではない」、「ＢであるがＡではない」、および「ＡおよびＢ」を含むことになる。本文献では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「において（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語は、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「において（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という各々の用語のより分かり易い英語の均等物として使用されるものである。さらに、以下の特許請求の範囲では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は非限定的な意味であり、つまり、列記される要素とは別の要素も含む、システム、デバイス、項目、構成、系統的論述、またはプロセスは、このような用語が１つの請求項で見られる場合、その請求項の範囲内にあるとみなされる。さらに、以下の特許請求の範囲では、「第１」、「第２」、および「第３」などの用語は単に標識として使用され、それらの目的語に対して数値的な要求を課すことを意図されない。
【0146】
上記の説明は例示的であることを意図され、限定的であることを意図されない。例えば、上述の実施例（あるいは、その１つまたは複数の態様）は互いに組み合わされて使用され得る。当業者が上記の説明を読むことなどにより、他の実施例も使用され得る。要約は、技術的開示の本質を読者が迅速に認識するのを可能にするために、３７Ｃ．Ｆ．Ｒ、１．７２（ｂ）に従うものとして提供される。したがって、要約は、要約が特許請求の範囲の範囲または意味を解釈または限定するのに使用されないことの理解の上で、提出されるものである。また、上記の詳細な説明では、種々の特徴が本開示を合理化するために一体にグループ化され得る。これは、特許請求されない開示される特徴がいずれかの請求項にとって不可欠なものであることを意図するものとして解釈されるべきではない。むしろ、本発明の主題は、特定の開示される実施例のすべての特徴を満たさずに存在し得る。したがって、以下の特許請求の範囲は実施例として詳細な説明に組み込まれ、ここでは、各請求項がそれ自体で個々の実施例として成り立ち、また、これらの実施例が種々の組み合わせまたは置換で互いに組み合わされ得ることが企図される。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲が与えられている均等物の全範囲と共に、添付の特許請求の範囲を基準として決定されるべきである。
【符号の説明】
【0147】
１００ システム
１０２ 内視鏡
１０４ イメージングプラットフォーム
１０６ 本体
１０８ 近位側部分
１１０ 細長い剛体部分
１１２ 可撓性遠位側部分
１１４ 遠位端
１１６ 連接式制御装置
１１８ 電気ポート
１２０ 表示デバイス
１２１ フィードバックアナライザ
１２２ レーザー制御装置
１２４ フラッシュコントローラ
１２６ 近位側部分
２００ 基板
２０２ 光源
２０４ 光ファイバー
２０６ 光学レンズ
２０８ イメージ取得デバイス
２０９ 光路
２１０ 洗浄ルーメン
２１２ 吸引ルーメン
２１４ 他の通路
３００ 光検出器
３０２ イメージングセンサ
３０４ 標的検出器
３０６ 標的分類器
３０８ メモリ
３１０ 制御装置
４００ 方法
５００ 体内標的部位
５０１ 物質除去デバイス
５０２ パルス化された光
５０４ 体内標的部位表面
７００ エネルギー
７０２ 蛍光信号、蛍光応答信号
８００ レーザービーム
８０２ 信号
８０４ 信号
１０００ 方法
１１００ 体内標的部位
１１０２ 第１のパルス化された光
１１０４ 体内標的部位表面
１１０６ 第２のパルス化された光
１１０８ 第３のパルス化された光
１２００ エネルギー
１２０２ 第１の蛍光信号
１２０４ 第２の蛍光信号
１２０６ 第３の蛍光信号
１３００ 光学コンポーネント
１３０２ レーザーモジュール
１３０４ レーザーモジュール
１３０６ レーザーモジュール
１３１４ 光ファイバー
１３１６ 光ファイバー
１３１８ 光ファイバー
１３２４ 光ファイバー
１３２６ 光ファイバー
１３２８ 光ファイバー
１４００ ダイクロイックミラー
１４０１ 光学組立体
１４０２ レーザービーム経路
１４０４ レーザービーム経路
１４０６ レーザービーム経路
１４０８ レンズ
１４１０ 結合されたレーザービーム経路
１４１２ レンズ
１４１４ レンズ
１４１６ レンズ
１４１８ 蛍光応答信号
１４２０ 第２のダイクロイックミラー
１５００ 方法
１６００ 光ビーム
１６０２ 体内標的部位
１６０４ 光ビーム
１６０６ 光ビーム
１７００ パルス化された光
１７０２ 体内標的部位表面
１７０４ パルス化された光
１７０６ パルス化された光
１８０２ 蛍光応答信号
１８０４ 照明エネルギー
１８０６ 蛍光信号
１８０８ エネルギー
１８１０ 蛍光応答信号
１９００ 方法
２０００ ＣＤＳＳ
２００２ 入力インターフェース
２００４ 人工知能モデル
２００６ プロセッサ
２００８ 出力
２１００ ブロック図
２１０２ ソフトウェアアーキテクチャ
２１０４ オペレーティングシステム
２１０６ ライブラリ
２１０８ フレームワーク
２１１０ アプリケーション
２１１２ リケーションプログラミングインターフェースコール
２１２０ カーネル
２１２２ サービス
２１２４ ドライバ
２１３２ ＡＰＩライブラリ
２１３４ 他のライブラリ
２１５０ ホームアプリケーション
２１５２ コンタクトアプリケーション
２１５４ ブラウザアプリケーション
２１５６ ブックリーダーアプリケーション
２１５８ ロケーションアプリケーション
２１６０ メディアアプリケーション
２１６２ メッセージングアプリケーション
２１６４ ゲームアプリケーション
２１６６ サードパーティのアプリケーション
２２００ 機械、コンピュータシステム
２２０２ プロセッサ
２２０４ メインメモリ
２２０６ スタティックメモリ
２２０８ バス
２２１０ ビデオ表示ユニット
２２１２ 英数字入力デバイス
２２１４ ユーザーインターフェースナビゲーションデバイス
２２１６ ドライブユニット
２２１８ 信号生成デバイス
２２２０ ネットワークインターフェースデバイス
２２２２ 機械可読媒体
２２２４ 命令およびデータ構造
２２３０ メモリ
２２５０ Ｉ／Ｏコンポーネント
１０２ 内視鏡
１０４ イメージングプラットフォーム
１０６ 本体
１０８ 近位側部分
１１０ 細長い剛体部分
１１２ 可撓性遠位側部分
１１４ 遠位端
１１６ 連接式制御装置
１１８ 電気ポート
１２０ 表示デバイス
１２１ フィードバックアナライザ
１２２ レーザー制御装置
１２４ フラッシュコントローラ
１２６ 近位側部分
２００ 基板
２０２ 光源
２０４ 光ファイバー
２０６ 光学レンズ
２０８ イメージ取得デバイス
２０９ 光路
２１０ 洗浄ルーメン
２１２ 吸引ルーメン
２１４ 他の通路
３００ 光検出器
３０２ イメージングセンサ
３０４ 標的検出器
３０６ 標的分類器
３０８ メモリ
３１０ 制御装置
４００ 方法
５００ 体内標的部位
５０１ 物質除去デバイス
５０２ パルス化された光
５０４ 体内標的部位表面
７００ エネルギー
７０２ 蛍光信号、蛍光応答信号
８００ レーザービーム
８０２ 信号
８０４ 信号
１０００ 方法
１１００ 体内標的部位
１１０２ 第１のパルス化された光
１１０４ 体内標的部位表面
１１０６ 第２のパルス化された光
１１０８ 第３のパルス化された光
１２００ エネルギー
１２０２ 第１の蛍光信号
１２０４ 第２の蛍光信号
１２０６ 第３の蛍光信号
１３００ 光学コンポーネント
１３０２ レーザーモジュール
１３０４ レーザーモジュール
１３０６ レーザーモジュール
１３１４ 光ファイバー
１３１６ 光ファイバー
１３１８ 光ファイバー
１３２４ 光ファイバー
１３２６ 光ファイバー
１３２８ 光ファイバー
１４００ ダイクロイックミラー
１４０１ 光学組立体
１４０２ レーザービーム経路
１４０４ レーザービーム経路
１４０６ レーザービーム経路
１４０８ レンズ
１４１０ 結合されたレーザービーム経路
１４１２ レンズ
１４１４ レンズ
１４１６ レンズ
１４１８ 蛍光応答信号
１４２０ 第２のダイクロイックミラー
１５００ 方法
１６００ 光ビーム
１６０２ 体内標的部位
１６０４ 光ビーム
１６０６ 光ビーム
１７００ パルス化された光
１７０２ 体内標的部位表面
１７０４ パルス化された光
１７０６ パルス化された光
１８０２ 蛍光応答信号
１８０４ 照明エネルギー
１８０６ 蛍光信号
１８０８ エネルギー
１８１０ 蛍光応答信号
１９００ 方法
２０００ ＣＤＳＳ
２００２ 入力インターフェース
２００４ 人工知能モデル
２００６ プロセッサ
２００８ 出力
２１００ ブロック図
２１０２ ソフトウェアアーキテクチャ
２１０４ オペレーティングシステム
２１０６ ライブラリ
２１０８ フレームワーク
２１１０ アプリケーション
２１１２ リケーションプログラミングインターフェースコール
２１２０ カーネル
２１２２ サービス
２１２４ ドライバ
２１３２ ＡＰＩライブラリ
２１３４ 他のライブラリ
２１５０ ホームアプリケーション
２１５２ コンタクトアプリケーション
２１５４ ブラウザアプリケーション
２１５６ ブックリーダーアプリケーション
２１５８ ロケーションアプリケーション
２１６０ メディアアプリケーション
２１６２ メッセージングアプリケーション
２１６４ ゲームアプリケーション
２１６６ サードパーティのアプリケーション
２２００ 機械、コンピュータシステム
２２０２ プロセッサ
２２０４ メインメモリ
２２０６ スタティックメモリ
２２０８ バス
２２１０ ビデオ表示ユニット
２２１２ 英数字入力デバイス
２２１４ ユーザーインターフェースナビゲーションデバイス
２２１６ ドライブユニット
２２１８ 信号生成デバイス
２２２０ ネットワークインターフェースデバイス
２２２２ 機械可読媒体
２２２４ 命令およびデータ構造
２２３０ メモリ
２２５０ Ｉ／Ｏコンポーネント
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【外国語明細書】