特許 7571175 レーザ処置中の分光信号検出

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-11

(45)【発行日】2024-10-22

(54)【発明の名称】レーザ処置中の分光信号検出

(51)【国際特許分類】

   A61B 18/22 20060101AFI20241015BHJP

   A61N 5/067 20060101ALI20241015BHJP

【ＦＩ】

A61B18/22

A61N5/067

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023027655

(22)【出願日】2023-02-24

(65)【公開番号】P2023124860

(43)【公開日】2023-09-06

【審査請求日】2023-04-11

(31)【優先権主張番号】63/268,525

(32)【優先日】2022-02-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/371,416

(32)【優先日】2022-08-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】カート・ジー・シェルトン

(72)【発明者】

【氏名】セルゲイ・エー・ブケソフ

【審査官】川上 佳

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５１６７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２７２６７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５９－０４０８３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １８／２２

Ａ６１Ｎ ５／０６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分光計と、
対象物に向けて第１の信号を放射するように構成可能な光源エミッタと、
前記対象物に向けて可視スペクトルを有する第２の信号を放射するように構成可能な照準光源エミッタと、
前記第１の信号に応じて、前記対象物から前記分光計に戻る第３の信号から前記第２の信号に関連付けられた雑音を減衰させるまたは取り除くための第１の光学構成部品と、
を備える、分光信号検出用システム。

【請求項2】

前記分光計が外科用ファイバに取り付けられ、前記第１の光学構成部品が、前記外科用ファイバと前記分光計との間の第１の信号経路内に置かれたフィルタまたは偏光板の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の分光信号検出用システム。

【請求項3】

前記第１の光学構成部品が、前記照準光源エミッタと前記外科用ファイバまたは前記分光計の少なくとも１つとの間の第２の信号経路内に置かれたフィルタまたは偏光板の少なくとも１つを含む、請求項２に記載の分光信号検出用システム。

【請求項4】

前記第２の信号または前記第３の信号の少なくとも１つに関連付けられた雑音を減衰させるまたは取り除くための第２の光学構成部品をさらに備え、前記第２の光学構成部品が、前記外科用ファイバと前記分光計との間の第１の信号経路、または前記照準光源エミッタと前記外科用ファイバまたは前記分光計の少なくとも１つとの間の第２の信号経路の少なくとも１つに置かれている、請求項２に記載の分光信号検出用システム。

【請求項5】

前記第２の光学構成部品がフィルタまたは偏光板を含む、請求項４に記載の分光信号検出用システム。

【請求項6】

前記第１の光学構成部品が、前記対象物と前記分光計との間の光学経路内に置かれたフィルタまたは偏光板の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の分光信号検出用システム。

【請求項7】

前記照準光源エミッタがレーザダイオードを含む、請求項１に記載の分光信号検出用システム。

【請求項8】

前記光源エミッタが発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、請求項１に記載の分光信号検出用システム。

【請求項9】

前記第１の光学構成部品の遮断周波数が、前記照準光源エミッタから放射される光の波長に基づいている、請求項１に記載の分光信号検出用システム。

【請求項10】

前記分光信号検出用システムが、インビボ挿入可能な治療または診断内視鏡システムに結合されるように構成されている、請求項１に記載の分光信号検出用システム。

【請求項11】

前記照準光源エミッタをパルスオンおよびオフするように構成可能な、前記照準光源エミッタに結合されたコントローラをさらに備え、前記分光計は、前記照準光源エミッタがパルスオフされる場合に前記第１の信号または前記第３の信号の少なくとも１つを収集または分析するように構成されている、請求項１に記載の分光信号検出用システム。

【請求項12】

前記分光計が、異なる波長への前記照準光源エミッタから放射された光の波長の変化を可能にするために、前記照準光源エミッタをパルスするように構成されている、請求項１に記載の分光信号検出用システム。

【請求項13】

分光計と、
対象物に向けて第１の信号を放射するように構成可能な光源エミッタと、
前記対象物に向けて可視スペクトルを有する第２の信号を放射するように構成可能な照準光源エミッタと、
前記第１の信号に応じて、前記対象物から前記分光計に戻る第３の信号から前記第２の信号に関連付けられた雑音を減衰させるまたは取り除くための第１の光学構成部品と、
前記照準光源エミッタをパルスオンおよびオフするように構成可能な、前記照準光源エミッタに結合されたコントローラと、
を備える、分光信号検出用システムであって、
前記分光計は、前記照準光源エミッタがパルスオフされる場合に、前記第１の信号または前記第１の信号に応じた前記対象物からの前記第３の信号の少なくとも１つを収集または分析するように構成されている、システム。

【請求項14】

前記分光計が、前記照準光源エミッタがパルスオンされる場合に前記第１の信号または前記第３の信号の少なくとも１つを収集または分析するように構成されている、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記分光計が、異なる波長への前記照準光源エミッタから放射された光の波長の変化を可能にするために、前記照準光源エミッタをパルスするように構成されている、請求項１３に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、診断または治療レーザ処置中の分光信号検出に関する。

【背景技術】

【0002】

治療レーザシステムは、医師が患者の身体内の腫瘍または結石（「石」）などの対象物と関わり合う必要がある可能性がある、レーザ砕石術などの外科レーザ処置中に使用される。このようなシステムは、治療レーザ光が放射される前またはその間のいずれかに治療レーザの空間的情報を提供するように照準ビームとして働くことができる可視光放射を利用してもよい。対象物から反射されたあるいは戻された光は、対象物を検出し特徴づける、組織から対象物を区別するなどのために、分光法を使用して分析されてもよい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許出願第１６／９８４，４４７号

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

分光信号検出用システムは、分光計、対象物に向けて第１の信号を放射するように構成可能な光源エミッタ、および対象物に向けて第２の信号を放射するように構成可能な照準光源エミッタを備えることができる。第２の信号は、アブレーションレーザを案内してもよい領域を照らすことができるレーザダイオードまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）などの源からの照準ビームである可能性がある。第１の信号は、組織を切除する、石を減少させるなどのために医療処置中に使用することができる治療（例えば、アブレーション）レーザなどのレーザ源からの信号である可能性がある。システムは、フィルタなどのレーザファイバ、偏光板、コーティングされたレンズ、または対象物から分光計に戻る散乱信号、反射信号などの第３の信号から第１の信号および／または第２の信号に関連付けられた雑音を減衰させるまたは取り除くためのあらゆる同様の構成部品で使用される１つまたは複数の光学構成部品を含むことができる。

【0005】

分光計は、患者診断または治療を行うための内視鏡にその後結合させる、その中に含める、またはその一部であってもよい、レーザファイバおよび／または外科用ファイバに結合させることができる。１つまたは複数の光学構成部品は、外科用ファイバと分光計との間の第１の信号経路、照準光源エミッタと外科用ファイバの間の第２の信号経路、および／または対象物と分光計との間の光学経路などの１つまたは複数の信号経路内に配置することができる。光学カプラ、またはレーザファイバに結合された他のハウジングまたはコーティングは、ハウジング内に含め、レーザファイバで使用することができるリフレクタまたは１つまたは複数の他の光学構成部品から反射された光を吸収することが可能な材料から形成することができる。このように、光吸収性ハウジングは、分光計に向けて案内される迷光の量を減少させるのを助けることができる。システムはさらに、光源エミッタ、照準光源エミッタ、および／または分光計に結合されたコントローラを含むことができる。コントローラは、照準光源をパルスオンオフし、照準光源エミッタがパルスオフされた場合に分光計に対象物からの信号を収集させるように構成可能であってもよい。

【0006】

コントローラはまた、照準光源エミッタがパルスオフされる場合などのある時間または間隔で、または照準がオンまたはオフされるかどうかによって望ましいあらゆる時間で、対象物からの信号を分光計に分析させることができる。したがって、コントローラはシステム内に含まれるあらゆる光源および／または分光計の動作または機能を制御するように構成することができる。したがって、システムは、対象物から検出される信号の品質をかなり改善することができる、照準ビームから得られる影響、干渉、または雑音を減少させる、低くする、またはなくすのを助けることによって、分光分析などのための信号検出を改善することができる。

【0007】

必ずしも等尺で図示されていない図において、同様の数字は異なる図において同様の構成部品を記載してもよい。異なる文字接尾辞を有する同様の数字は、同様の構成部品の異なる例を示してもよい。図面は概して、限定ではなく例として、本明細書で論じられる様々な実施形態を示す。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】レーザシステム内の光学構成部品の配置のための位置の例を示す図である。

【図2】レーザシステムの部分の例を示す図である。

【図3】点滅モードでの照準ビーム強度対時間のグラフの例を示す図である。

【図4】インビボ挿入可能な医療処置中の分光信号検出のための方法の例示的図である。

【図5】１つまたは複数の実施形態が実施されてもよいマシンの例を示すブロック図である。

【図6】例示的なコンピュータベース臨床決定支持システム（ＣＤＳＳ）の例の略図である。

【図7】可視フィードバックスペクトルへの光学構成部品の影響のグラフの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本システムおよび方法は、診断または治療レーザ処置中の分光信号検出を改善するのを助けることができる。レーザ砕石術などの外科レーザ処置は、外科用レーザシステムを使用することができる。外科レーザシステムは、可視光レーザおよび作動レーザを含むことができる。作動レーザは、診断または治療レーザを含むことができる。可視光レーザは、治療または他の作動レーザが照準される場所を示すなどのために、照準ビームとして作用することができる。可視光レーザはまた、空間的情報（例えば、ビーム直径）を提供するのを助けることができる。ビーム直径または他の空間的情報は、内視鏡または他のスコープまたは同様のデバイスの視覚光学系を見ることなどを通して、医師または他のオペレータによって見ることができる。このような空間的情報は、治療レーザがそのレーザエネルギーを放射することに関与する前に、および／または治療レーザによるエネルギーの放射と同時のいずれかで、治療レーザをガイドあるいは操作するのを助けるために使用する（または、その使用のために信号処理する）ことができる。このようなレーザシステムはまた、患者の身体内などに対象物のスペクトル分析（または、対象物の材料構成部品）を提供するために、分光計などの反応光検出器を含むことができる。分光計は、対象物を検出するおよび特徴づけるために、または健康な組織から対象物を区別する（例えば、腫瘍の縁を判断する）ために使用することができる。例えば、レーザシステムに含まれる、その中の、またはそれに結合された検出器に向けて対象物から反射、散乱、あるいは放射される（可視または不可視）光は、信号処理および分光分析などのために、分光計によって収集することができる。分光計は、対象物から生じる信号を分析することができ、これに基づいて、対象物に関連付けられた特徴を判断することができる。対象物の特徴は、例えば、対象物の組成、硬度、密度、またはあらゆる同様の特徴を含むことができる。加えて、レーザ設定（例えば、レーザ強度）の１つまたは複数は、対象物特徴に少なくとも一部基づいて調節することができる。

【0010】

「クリーンな」分光信号は以下を必要とする可能性がある。

【0011】

１．「オン」される内視鏡光源。光源は、キセノン光源を含むことができる。光源は、連続非パルス放射ランプまたはＬＥＤ光源を含むことができる。ＬＥＤ光源は、（パルスの負荷サイクルによって判断されるように）より低い平均強度を達成するなどのためにパルスすることができる。ＬＥＤ光源がパルス「オン」されている場合、高密度光学エネルギーを放射することができる。ＬＥＤ光源がパルス「オン」されていない場合、光学エネルギーを放射せず、その結果、スペクトルもない。

【0012】

２．「オフ」されるレーザ放射。これにより、熱劣化の影響に起因する高強度放射の発生を減少させるまたはなくすことができる。高強度放射は、減衰するのに時間（例えば、約１ミリ秒）かかる可能性がある。したがって、スペクトルデータは、レーザ放射パルスが終了した後に、短時間（１ｍｓ）で収集することができる。

【0013】

３．「オフ」される、または光ファイバが照準ビームによるスペクトル輪郭に対するあらゆる歪みを効果的に減少させるもしくは最小限に抑える低い十分な強度での照準ビーム。点滅照準ビームの影響は、照準ビームパルス間のスペクトルを収集することなどによって、測定されたスペクトル内で防ぐことができる。

【0014】

照準ビームは、分光計分析において対象とする波長（スペクトル拡散）の範囲にわたって信号検出の問題を課す場合がある。これは、照準ビームが、対象物体から反射、散乱、あるいは放射することができる対象とする反応信号より大きな光強度を有することができるからである。これにより、照準ビームが放射されている場合に、対象物からの戻りまたは反応信号内に望ましくない信号対雑音比（ＳＮＲ）を生じさせる可能性がある。例えば、照準ビームからの信号は潜在的に、特に対象物からの反応信号が照準ビームなどと同様の可視スペクトル内に入る場合に、対象物からの対象とする反応信号を「スワンプアウト（ｓｗａｍｐ ｏｕｔ）」、干渉する、またはオーバーライドすることができる。本開示は、対象物から検出される信号の品質をかなり改善することができる、照準ビームから得られる影響、干渉、または「雑音」を減少させる、低くする、またはなくすのを助けることによって、分光分析などのための信号検出を改善するためのアプローチの例を提供する。

【0015】

分光信号検出用システムは、分光計、対象物に向けて第１の信号を放射するように構成可能な光源エミッタ、対象物に向けて可視スペクトルを有する第２の信号を放射するように構成可能な照準光源エミッタ、および対象物から分光計に戻る第３の信号から第２の信号に関連付けられた雑音を減衰させるまたは取り除くための第１の光学構成部品を備えることができる。対象物からの第３の信号は、反射信号、（例えば、ＲＡＭＡＮ散乱を介した）散乱信号、蛍光発光などである可能性がある。

【0016】

一例では、分光計は、外科用ファイバに取り付けられる、または外科用ファイバに通信可能に結合されるなど、外科用ファイバに結合させることができ、第１の光学構成部品は外科用ファイバと分光計との間の第１の信号経路内に置くことができる。第１の光学構成部品は、フィルタまたは偏光板である可能性があり、外科用ファイバと分光計との間のインターフェース、またはあらゆる他の望ましい位置などで、第１の信号経路のあらゆる部分に置くことができる。別の方法では、第１の光学構成部品は、照準光源エミッタと外科用ファイバまたは分光計との間の第２の信号経路内、または対象物と分光計との間の光学経路内に置くことができる。

【0017】

システムは加えて、第２の信号または第３の信号の少なくとも１つに関連付けられた雑音を減衰させるまたは取り除くための第２の光学構成部品を含むことができる。第２の光学構成部品は、第１の信号経路または第２の信号経路内に置くことができ、第２の光学構成部品はフィルタまたは偏光板を含むことができる。したがって、システムは、フィルタまたは偏光板などの１つまたは複数の光学構成部品を含むことができる。光学構成部品は、外科用ファイバと分光計との間の信号経路内、照準光源エミッタと外科用ファイバまたは分光計の間、および／または対象物と分光計との間の光学経路内に置くことができる。システムは、第２の信号に関連付けられた雑音を減衰させるまたは取り除くために望ましいあらゆる信号経路または光学経路内に置かれた、望ましいだけ多くの光学構成部品を含むことができる。

【0018】

システムはさらに、光源エミッタ、照準光源エミッタおよび／または分光計に結合されたコントローラを含むことができる。コントローラは、照準光源をパルスオンおよびオフするように構成可能であってもよく、分光計は照準光源がパルスオフされる場合に、第１の信号または第３の信号の少なくとも１つを収集または分析するように構成することができる。加えて、または別の方法では、分光計は第２の信号（すなわち、照準光源）がパルスオフされる場合に、第１の信号および／または第３の信号を収集または分析するように構成することができる。コントローラはさらに、光源エミッタおよび／または分光計の動作を制御するように構成することができる。

【0019】

コントローラまたは分光計はさらに、照準光源から放射される光の波長（第１の波長）の異なる波長（第２の波長）への変化が生じるまたは起こることを可能にするために、照準光源をパルスするように構成することができる。照準光源が第２の波長で放射されている場合、分光計は第２の波長での第２の信号に応じて、対象物からの第１の信号および／または第３の信号を分析することができる。例えば、照準光源は、可視スペクトル内の波長から不可視スペクトル内の波長まで変化またはパルスすることができ、分光計は光源が不可視スペクトルで発光している場合に、第１の信号および／または第３の信号を分析することができる。本開示全体を通して、光源および光源エミッタという用語は交換可能に使用することができることを理解されたい。同様に、照準光源、照準ビーム放射源、および照準光源エミッタという用語は交換可能に使用することができる。あるいは別の方法で記されているが、光源および光源エミッタという用語は同じ構成部品のことを言うと理解され、照準光源、照準ビーム放射源、および照準光源エミッタはエミッタという語が含まれているかどうかに関わらず同じ構成部品のことを言うと理解される。

【0020】

図１は、レーザシステム１００内の１つまたは複数の光学構成部品の配置のための位置の一例を示している。レーザシステム１００は、患者診断または治療を行うために、インビボ挿入可能な治療または診断内視鏡システムなどの内視鏡システムに結合することができる。どのようにレーザシステム１００を内視鏡システムに接続することができるかに関する詳細は、その内容の全体が組み込まれている、特許文献１で見ることができる。図１に示す例では、レーザフィルタまたは偏光板などの第１の光学構成部品１０２は、照準ビーム１０４の信号経路内に照準ビーム放射源（例えば、レーザダイオード）１１６の出力に配置することができる。システムはまた、組織をアブレーションし、石（例えば、腎臓結石または胆石）を砕く、またはあらゆる適切な治療または診断処置を行うために、レーザ照射などの信号を放射することができ、可視スペクトルまたは不可視スペクトル内で信号を放射することができる光源１１８（例えば、レーザモジュールまたは構成部品）を含むことができる。第１の光学構成部品１０２は、照準ビーム１０４の直径に少なくとも等しい、または僅かに大きい可能性がある。第１の光学構成部品１０２は、対象物１０６から検出される信号をかなり改善することができる、雑音源（例えば、照準ビーム１０４の主周波数／波長のスペクトル拡散）を除去することができる。

【0021】

したがって、図１の例では、照準ビーム放射源１１６から放射される信号は、第１の光学構成部品１０２によってフィルタリング、減衰、ブロック、偏光、あるいは影響させることができ、それにより所望の波長および強度の信号のみが外科用ファイバ１０８から放射され、対象物１０６に到達する。一例では、外科用ファイバ１０８から放射される信号の少なくとも一部は、（矢印によって示されるように）対象物１０６から反射し戻すことができる。レーザシステム１００は加えて、対象物１０６とフィードバックボックス１１４内に置かれた分光計との間の光学経路内に置かれた１つまたは複数の切り欠きフィルタ１１０および１１２（またはあらゆる適切なフィルタ）などの、１つまたは複数の追加の光学構成部品（例えば、第２の光学構成部品）を含むことができる。切り欠きフィルタ１１０および１１２は、照準ビーム１０４のものの周りの、これに近い、または実質的に近い周波数または波長を備える対象物１０６から反射し戻されるあらゆる反射信号を除去するために使用することができる。

【0022】

一例では、照準ビーム１０４の強度は対象物からの信号（例えば、分光信号）より大きい指標である可能性があるので、切り欠きフィルタ１１０および１１２（またはあらゆる適切なフィルタ）の高減衰波長の幅は、照準ビーム放射源１１６の半値全幅（ＦＷＨＭ）仕様より大きい可能性がある。したがって、第１の光学構成部品１０２によって、または照射ビーム放射源１１６から直接提供される明らかに急勾配の波長上昇でさえ、放射パルスの最後、または第１の光学構成部品１０２で許容できないレベルの干渉を有する可能性がある。

【0023】

加えて、または別の方法では、第１の光学構成部品１０２（図示せず）および／または対象物１０６とフィードバックボックス１１４内の分光計との間の光学経路を通過するときに照準ビーム１０４の出力でまたはその近くに置かれた１つまたは複数の第３の光学構成部品１２０、１２２（例えば、レンズ）は、第１の光学構成部品１０２および／または切り欠きフィルタ１１０、１１２によって提供されるフィルタリング効果を提供、交換または向上させるための適切な材料でコーティングすることができる。

【0024】

さらに、上に論じるように、第１の光学構成部品１０２、第２の光学構成部品１２０、および／または第３の光学構成部品１２２のいずれかは、分光分析を改善するために使用することができる偏光板である可能性がある。別の例では、偏光板は、フィルタなどの他の光学構成部品の代わりとして併せて使用することができる。一例では、１つまたは複数の追加の光学構成部品１２４、１２６を使用して、照準ビーム１０４を案内するのを助けるまたはアシストすることができる。例えば、第１の追加の光学構成部品１２４は、レーザダイオードまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）である可能性がある照準ビーム放射源１１６の前に置き、第１の方向（例えば、水平にまたは「ｘ」方向）に照準ビーム１０４を案内するのを助けることができる。同様に、第２の追加の光学構成部品１２６は、ＶＩＳレンズ１２８（または、光の可視スペクトルまたは４００～７００ナノメートル（ｎｍ）の範囲内で動作するように最適化されたあらゆるレンズ）の近くに置かれ、第１の方向に実質的に垂直な方向（例えば、垂直にまたは「ｙ」方向）にビームを案内することができる。第２の追加の光学構成部品１２６はしたがって、照準ビームをブロックすることができる。したがって、対象物からの光学フィードバック信号は、フィードバックボックス１１４内の分光計にＶＩＳ光学ポートを通して伝達することができる。

【0025】

光源１１８から放射されるレーザ照射は、照準ビーム放射源１１６から放射される照準ビーム１０４のものと同じまたは異なる波長または周波数を有してもよい。上で論じた光学構成部品のいずれかを使用して、照準ビーム放射源１１６から放射されるか、または医療処置中に対象物１０６から戻されるかのいずれかである照射ビーム１０４に関連付けられたレーザ照射の一部をブロック、減衰、再案内などすることができる。

【0026】

第１の光学構成部品１０２、切り欠きフィルタ１１０、１１２などの光学構成部品のいずれかの仕様に関連付けられた周波数は、照射ビーム１０４の波長による可能性がある。照射ビーム１０４の波長は、外部要因（例えば、温度）により１～２ナノメートルなどの量だけドリフトまたは変化してもよく、したがって、１つまたは複数の光学構成部品はこのようなドリフトの主要因となるように選択することができる。例えば、照射ビーム１０４の波長ドリフトの主要因となるように、１０ｎｍ範囲などの波長範囲または拡散を有する光学構成部品の１つまたは複数を選択することができる。加えて、または別の方法では、レーザフィルタなどの光学構成部品は、使用されている特定の照準ビーム放射源１１６（例えば、照射ビームレーザダイオード）に最適化されるように選択することができる。例えば、光学構成部品の１つまたは複数の遮断周波数は、照射ビーム波長に対応する周波数を遮断するように、照射ビーム放射源１１６の波長に基づくことができる。上に論じた様々な光学構成部品およびフィルタは、その後光源１１８、外科用ファイバ１０８および／またはフィードバックボックス１１４に結合させることができる、内部レーザファイバ１３０に結合させることができる光貫通不可能なハウジング内に含めることができる。

【0027】

図２は、レーザシステム２００の部分の一例を示す。レーザシステム２００は、光吸収性ハウジング内に格納するまたは運ぶことができるレーザファイバ２０２を含むことができる。図２は、図１に関して上に図示し論じたものと同じまたは同様である可能性がある光学構成部品を含むシステム２００を示している。図２では、レーザファイバ２０２は、光学構成部品の特定のものを格納することができるようなハウジング２０４に結合させることができる。ハウジング２０４は、リフレクタ２０６などの、中に格納された光学構成部品の反射した光を吸収するように構成することができる。例えば、内部レーザファイバ２０２に結合されたハウジング２０４は、照射ビーム２０８からの光が中に含まれる特定の波長または波長の範囲の光を実質的に（例えば、９０％、またはいくつかの実施形態では８０％）吸収する（例えば、反射しない）ことができる材料から形成するまたはこれでコーティングすることができる。一例では、リフレクタ２０６は、特に照射ビーム２０８からの光を案内するために、図１で記載したように第２の追加の光学構成部品１２６と同じまたは同様の機能を果たすことができる。リフレクタ２０６は、（ハウジング２０４に向けて照射ビーム２０８から尖った矢印によって示されるように）ハウジング２０４に向けた方向に光を案内することができる。したがって、照準ビーム２０８からの光（および／または対象物からの反射）、およびハウジング２０４に向けてリフレクタ２０６によって案内される光は、本実施形態ではハウジング２０４によって吸収することができる。これは、効果的に照準ビーム２０８の迷光、および／または対象物からの反射を少なくとも部分的にブロックさせることができ、分光計２１０に到達する前にその量を減少させるまたは低くすることができる。

【0028】

図３は、点滅モードの場合の照準ビーム強度対時間のグラフ３００の一例を示している。図３の例に示すように、照準ビームパルスは対象物から戻される信号（例えば、分光信号、または分光計によって分析される対象とする他の信号）へのその影響を緩和または減少させるように調節することができる。一例では、照準ビームのレーザダイオードは極めて迅速にオンとオフに切り換えることができ、分光計は照準ビームがオフに切り換えられている間にデータを収集し、ビームが再びオンに切り換えられるとデータをチェックするまたはデータに関する分析を行ってもよい。例えば、照準ビームは、約２５０ｍｓなどの期間にわたってオフに切り換えることができ、その時間の間、分光データを収集することができる。照準ビームは、０．５秒などの別の期間にわたって再びオンに切り換えて、分光計がデータをチェックおよび分析することを可能にする。これらのステップは、対象物の特徴を分析するために十分な量のデータが収集される、または医療処置が完了するまで繰り返し行うことができる。照準ビームは、周期的に、反復的に、またはあらゆる所望の間隔でパルスすることができる。間隔は、コントローラ、または照準ビーム放射源に接続または結合されたあらゆる同様の構成部品によって判断および制御することができる。図３は２５０ｍｓの間パルスオフされている照準ビームの一例を示すが、パルスは１０～２０ｍｓなどのより速い速度で、または行われている医療処置に望ましいまたは適当なようなより遅い速度で生じることができる。一例では、スペクトル収集時間は、照準ビームまたはレーザ放射パルスからの残留光学効果が存在する場合に、短くされるあるいは調節されてもよい。例えば、熱劣化から得られる分光放射は、パルスの終了後に減衰するのに時間がかかってもよい。スペクトル内でその現象を捕捉するのを避けるために、スペクトル反応収集は、パルスの終了の後短い遅延の後にトリガされてもよい。また、スペクトルは照準ビームのパルス間で収集することができるが、このようなスペクトルはまた、あらゆる源からのパルス中に（例えば、レーザ放射パルス、ＬＥＤ源パルスなどの間に）収集することができる。

【0029】

図４は、インビボ挿入可能な医療処置中の分光信号検出のための方法４００の例示的図を示している。方法４００は、いくつかの動作またはステップ（４０２～４１２）を含む、またはこれらからなっていてもよい。これらの動作は例示的なものであり、実行される方法は挙げられた動作の１つまたは複数を省略することができ、動作を繰り返すことができ、他の動作を含むことができ、または同時に、ほぼ同時に、または適当または望ましいようにあらゆる順序で動作を実行することができる。

【0030】

４０２では、第１の信号を対象物に向けて光源から放射することができる。対象物は、腎臓結石または胆石、腫瘍、組織の片、またはインビボ挿入可能な医療処置中に患者の身体内にあるあらゆる同様の対象物などの物体であってもよい。光源は、医療処置中に使用される治療レーザ（例えば、アブレーションレーザ）である可能性がある、レーザダイオードから放射されるようなレーザ光である可能性がある。光源は、ＬＥＤなどの内視鏡光源である可能性があり、上で論じたように、レーザシステムは内視鏡に結合させる、取り付ける、または接続させることができる。

【0031】

４０４では、第２の信号を対象物に向けて照準ビーム放射源から放射することができる。照準ビームは、放射される間またはその前に治療レーザの空間的情報を提供することができるレーザダイオードまたはＬＥＤなどの可視光放射源からの可視光放射である可能性がある。空間的情報は、治療レーザの直径、治療レーザの半径、治療レーザの断面積、治療レーザの位置、または治療レーザのあらゆる所望のまたは適切な寸法および性状を含むことができる。

【0032】

４０６では、第３の信号は分光計で対象物から受信することができる。対象物からの第３の信号は、反射信号、（例えばＲＡＭＡＮ散乱を介した）散乱信号、蛍光発光などである可能性がある。例えば、４０２で放射された第１の信号および／または４０４で放射された第２の信号の少なくとも一部は、対象物から戻って反射させることができ、図１に記載され、分光計によって収集されるものなどの１つまたは複数の光学構成部品を通過することができる。

【0033】

４０８では、放射された照準ビーム信号はある期間の間パルスオフすることができる。照準ビーム放射源に結合または接続されたコントローラまたはプロセッサは、時間のウィンドウを示すことができるある期間（例えば、１０ｍｓ、２０ｍｓ、またはあらゆる適当な期間）照準ビーム信号をオフにしてもよい。

【0034】

４１０では、照準ビームがパルスオフされる場合に、第３の信号を収集することができ、４１２では、分光計を使用して分析することができる。一例では、照準ビーム信号が４０８でオフにされる場合に作り出される時間のウィンドウ中に、第２の信号からの雑音または他の影響を、４１０で行われる分析中になくす、廃止する、または減少させてもよい。第３の信号は分光信号を示すことができ、分光信号は照準ビームに関連付けられたあらゆる信号、または第２の信号からの干渉なしで第３の信号を収集することを可能にする照準ビームに関連付けられた少なくともかなり減衰された信号を取り囲まなくてもよい。信号は、４１０での収集とほぼ同時に（照準ビームがオフである期間中に）４１２で分析することができる、または照準ビームが再びオンの場合に分析することができる。または別の方法で記すと、第３の信号の分析は、照準ビームが現在オンまたはオフであるかに関わらず、分光計によって行うことができる。

【0035】

４１４では、対象物から受信した第３の信号の少なくとも一部はさらに、減衰または除去することができる。例えば、雑音減少ソフトウェアなどのソフトウェアを使用して、第１の信号および／または第２の信号（または、第３の信号の収集に干渉してもよいあらゆる他の信号）に対応する、これを示す、または同じ波長を有する第３の信号の一部を除去または減衰させることができる。これは、第３の信号が対象物に特有であり光源からではない情報、照準ビーム、および／または第３の信号の収集および／または分析と干渉し得るあらゆる他の信号（例えば、雑音）を含むことを保証するのを助けることができる。

【0036】

図５は、本明細書で論じた技術（例えば、方法）のいずれか１つまたは複数が行ってもよいマシン５００の一例のブロック図である。いくつかの実施形態では、マシン５００は独立型デバイスとして動作してもよい、または他のマシンに接続（例えば、ネットワーク接続）されてもよい。例えば、マシン５００は、上に記載したその動作の１つまたは複数をコントローラまたは分光計に行わせるように、コントローラおよび／または分光計に結合または接続することができる。ネットワーク接続された配置では、マシン５００はサーバマシン、クライアントマシン、またはサーバクライアントネットワーク環境内の両方の容量で動作してもよい。一例では、マシン５００は、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）（または他の分配）ネットワーク環境でピアマシンとして働いてもよい。マシン５００は、パソコン（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、ウェブ電気器具、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジ、またはそのマシンによってとられる動作を特定する命令（順次またはその他で）を実行することが可能なあらゆるマシンであってもよい。さらに、単一のマシンのみが図示されているが、「マシン」という用語はまた、クラウドコンピューティング、サービス型ソフトウェア（ＳａａＳ）、他のコンピュータクラスタ構成などの、本明細書で論じた方法のいずれか１つまたは複数を行うための１セット（または多数のセット）の命令を個別または共同で実行するマシンのあらゆる集合を含むようにとられるものとする。

【0037】

本明細書に記載するような例は、ロジック、またはいくつかの構成部品または機構を含んでもよい、またはこれによって動作してもよい。回路セットは、ハードウェア（例えば、単純回路、ゲート、ロジックなど）を含む有体物内に実装される回路の集合である。回路セット構成要素は、時間の経過および下層のハードウェア変動性に関してフレキシブルであってもよい。回路セットは、動作中に特定の動作を単独でまたは組み合わせて行ってもよい部材を含む。一例では、回路セットのハードウェアは、特定の動作（例えば、有線）を行うように不変に設計されてもよい。一例では、回路セットのハードウェアは、特定の動作の命令をエンコードするために物理的に変更された（例えば、不変密集した粒子の磁気的、電気的に可動な配置など）コンピュータ読取可能媒体を含む可変接続された物理的構成部品（例えば、実行ユニット、トランジスタ、単純回路など）を含んでもよい。物理的構成部品を接続する際に、ハードウェア構成要素の下層の電気性状は、例えば、絶縁体から導体に変更される、または逆も同様である。命令は、埋め込み型ハードウェア（例えば、実行ユニットまたはローディング機構）が、可変接続を介してハードウェア内に回路セットの部材を作り出して、動作中に特定の動作の部分を行うことを可能にする。したがって、コンピュータ読取可能媒体は、デバイスが動作している場合に、回路セット部材の他の構成部品に通信結合されている。一例では、物理的構成部品のいずれかが、２つ以上の回路セットの２つ以上の部材で使用されてもよい。例えば、動作において、実行ユニットは、１つの時点における第１の回路セットの第１の回路で使用され、第１の回路セット内の第２の回路によって、または異なる時間における第２の回路セット内の第３の回路によって再利用されてもよい。

【0038】

マシン（例えば、コンピュータシステム）５００は、ハードウェアプロセッサ５０２（例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、ハードウェアプロセッサコア、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはそのあらゆる組合せ）、メインメモリ５０４および静的メモリ５０６を含んでもよく、そのいくつかまたは全てはインターリンク（例えば、バス）５３０を介して互いに通信してもよい。マシン５００はさらに、表示ユニット５１０、英数字入力デバイス５１２（例えば、キーボード）、およびユーザインターフェース（ＵＩ）ナビゲーションデバイス５１４（例えば、マウス）を含んでいてもよい。一例では、表示ユニット５１０、入力デバイス５１２およびＵＩナビゲーションデバイス５１４は、タッチスクリーンディスプレイであってもよい。マシン５００は加えて、記憶デバイス（例えば、ドライブユニット）５０８、信号生成デバイス５１８（例えば、スピーカ）、ネットワークインターフェースデバイス５２０、およびグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）センサ、コンパス、加速度計または他のセンサなどの１つまたは複数のセンサ５１６を含んでいてもよい。マシン５００は、１つまたは複数の周辺デバイス（例えば、プリンタ、カードリーダなど）と通信するまたはこれを制御するために、シリアル（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ））、パラレル、または他の有線または無線（例えば、赤外線（ＩＲ）、近距離無線通信（ＮＦＣ）など）接続などの出力コントローラ５２８を含んでいてもよい。

【0039】

記憶デバイス５０８は、本明細書に記載された技術または機能のいずれか１つまたは複数を具体化するまたはこれによって使用される１つまたは複数のセットのデータ構造または命令５２４（例えば、ソフトウェア）が記憶されるマシン読取可能媒体５２２を含んでいてもよい。命令５２４はまた、マシン５００によるその実行中に、メインメモリ５０４内、静的メモリ５０６内、またはハードウェアプロセッサ５０２内に完全にまたは少なくとも部分的にあってもよい。一例では、ハードウェアプロセッサ５０２、メインメモリ５０４、静的メモリ５０６、または記憶デバイス５１６の１つまたはあらゆる組合せは、マシン読取可能媒体を構成してもよい。

【0040】

マシン読取可能媒体５２２は単一の媒体として図示するが、「マシン読取可能媒体」という用語は、１つまたは複数の命令５２４を記憶するように構成された単一の媒体または多数の媒体（例えば、集中または分配データベース、および／または関連付けられたキャッシュおよびサーバ）を含んでいてもよい。

【0041】

「マシン読取可能媒体」という用語は、マシン５００によって実行するための命令を記憶、エンコードまたは運ぶことが可能であり、本開示の技術のいずれか１つまたは複数をマシン５００に行わせる、またはこのような命令によって使用または関連付けられたデータ構造を記憶、エンコードまたは運ぶことが可能なあらゆる媒体を含んでいてもよい。非限定的なマシン読取可能媒体の例は、固体メモリ、および光学および磁気媒体を含んでいてもよい。一例では、密集したマシン読取可能媒体は、不変（例えば、静止）質量を有する複数の粒子を備えるマシン読取可能媒体を備えている。したがって、密集したマシン読取可能媒体は一時的伝搬信号ではない。密集したマシン読取可能媒体の特定の例としては、半導体メモリデバイス（例えば、電気プログラマブル読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ））およびフラッシュメモリデバイスなどの不揮発性メモリ、内部ハードディスクおよび取外し可能ディスクなどの磁気ディスク、磁気光学ディスク、およびＣＤ－ＲＯＭおよびＤＶＤ－ＲＯＭディスクが挙げられる。

【0042】

命令５２４はさらに、いくつかの転送プロトコル（例えば、フレームリレイ、インターネットプロトコル（ＩＰ）、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）など）のいずれか１つを利用してネットワークインターフェースデバイス５２０を介して伝送媒体を使用して通信ネットワーク５２６上で送信または受信されてもよい。例示的通信ネットワークとしては、特に、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）、パケットデータネットワーク（例えば、インターネット）、携帯電話ネットワーク（例えば、携帯ネットワーク）、従来の電話（ＰＯＴＳ）ネットワーク、および無線データネットワーク（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）として知られる基準の電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ファミリ、基準のＩＥＥＥ ８０２．１６ファミリ）、基準のＩＥＥＥ ８０２．１５．４ファミリ、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークが挙げられる。一例では、ネットワークインターフェースデバイス５２０は、１つまたは複数の物理的ジャック（例えば、イーサネット、同軸、または電話ジャック）、または通信ネットワーク５２６に接続するための１つまたは複数のアンテナを含んでいてもよい。一例では、ネットワークインターフェースデバイス５２０は、シングル入力マルチ出力（ＳＩＭＯ）、マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）、またはマルチ入力シングル出力（ＭＩＳＯ）技術の少なくとも１つを使用して無線で通信するための複数のアンテナを含んでいてもよい。「伝送媒体」という用語は、マシン５００によって実行するための命令を記憶、エンコードまたは運ぶことが可能であり、デジタルまたはアナログ通信信号を含むあらゆる無形媒体、またはこのようなソフトウェアの通信を容易にするための他の無形媒体を含むように取られるものとする。

【0043】

図６は、対象物からの信号の分光分析に基づいて、サイズ、組成、硬度、密度などの対象物に関する情報または特徴、または対象物に関するあらゆる同様の特徴または情報を判断するように構成された例示的なコンピュータベース臨床決定支持システム（ＣＤＳＳ）６００の略図を示している。ＣＤＳＳ６００は、外科用ファイバのサイズなどのパラメータ、光源に関する情報、光学構成部品に関する情報、および／または患者の処置に特有であるスコープに関する情報がこれを通して入力特性として人工知能（ＡＩ）モデル６０４に提供される入力インターフェース６０２、対象物特徴の判断を生成するためにパラメータがＡＩモデルに加えられる推論動作を行うプロセッサ、および判断された対象物特徴をユーザ、例えば臨床医に通信することができる出力インターフェース６０８を含むことができる。

【0044】

入力インターフェース６０２は、ＣＤＳＳ６００と入力特性の少なくともいくつかを生成する１つまたは複数の医療用デバイスの間の直接データリンクを含んでいてもよい。例えば、入力インターフェース６０２は、光源および／または光学構成部品に関する情報（例えば、光源または照準ビーム放射源からの信号の周波数または波長、または光学構成部品の遮断周波数）、または治療および／または診断医療処置中にＣＤＳＳ６００に直接対象物から戻される信号に関する情報を送信してもよい。一例では、処置中に使用される光源および／または光学構成部品、範囲などに関する情報は、データベース６０６に記憶することができる。加えて、または別の方法では、入力インターフェース６０２は、ユーザとＣＤＳＳ６００の間のインタラクションを容易にする伝統的なユーザインターフェースであってもよい。例えば、入力インターフェース６０２は、ユーザがこれを通して外科用ファイバ、スコープ、光学構成部品、ブロックまたは許容するための信号に関する情報を手動で入力してもよいユーザインターフェースを容易にしてもよい。加えて、または別の方法では、入力インターフェース６０２は、電子患者記録へのアクセス、または１つまたは複数の入力特性をそこから抽出してもよい、処置中に使用される構成部品をＣＤＳＳ６００に提供してもよい。これらの場合のいずれでも、入力インターフェース６０２は、ＣＤＳＳ６００が入力特性を評価するために使用される時間が起きる際またはその前に、特定の患者、医療処置のタイプ、スコープのタイプ、分光分析中に遮断されるべき信号などの１つまたは複数に関して以下の入力特性の１つまたは複数を収集するように構成されている。

【0045】

入力特性の一例は、処置中に使用される外科用ファイバの寸法を含むことができる。

【0046】

入力特性の一例は、光またはレーザ源のタイプを含むことができる。

【0047】

入力特性の一例は、処置中に使用されるスコープのタイプを含むことができる。

【0048】

入力特性の一例は、ブロックまたは減衰される波長または周波数を含むことができる。

【0049】

入力特性の一例は、光またはレーザ源をオフにするための時間を含むことができる。

【0050】

入力特性の一例は、対象物から分光計６１０で受信される戻り信号６１２の信号情報を含むことができる。

【0051】

上記入力特性の１つまたは複数に基づいて、プロセッサは、対象物のサイズ、対象物の組成、硬度、密度、またはあらゆる同様の特徴などの対象物の判断された特徴を生成するためにＡＩモデル６０４を使用して推論動作を行う。例えば、入力インターフェース６０２は、出力層までＡＩモデル６０４を通してこれらの入力特性を伝搬するＡＩモデル６０４の入力層内に上に挙げた入力特性の１つまたは複数を運搬してもよい。ＡＩモデル６０４は、データの分析において見つかったパターンに基づいて推論を行うことによって、明確にプログラミングすることなく、タスクを行う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６０４は、既存データから習得し、新しいデータに関する予測を行ってもよいアルゴリズム（例えば、マシン学習アルゴリズム）の研究および構成を利用する。このようなアルゴリズムは、出力または評価として表現されるデータ駆動予測または決定を行うために、例示的訓練データからＡＩモデルを構築することによって動作する。

【0052】

マシン学習（ＭＬ）の２つのモードの例としては、監視ＭＬおよび非監視ＭＬを挙げることができる。監視ＭＬは、入力と出力の間の関係を学習するために前の知識（例えば、入力を出力または結果に相関させる例）を使用する。監視ＭＬの目的は、いくつかの訓練データを前提として、対応する出力を生成するための入力が与えられた場合に同じ関係をＭＬモデルが実施することができるように、訓練入力と出力の関係を最もよく近似させる機能を学習することである。非監視ＭＬは、分類もラベル付けもされていない情報を使用して、アルゴリズムがガイダンスなしでその情報に作用することを可能にする、ＭＬアルゴリズムの訓練である。非監視ＭＬは、データ内で構造を自動的に識別することができるので、診査分析で有用である。

【0053】

監視ＭＬのタスクは、分類問題および回帰問題を含むことができる。カテゴライズ問題とも呼ばれる分類問題は、いくつかのカテゴリー値（例えば、この物体はリンゴかオレンジか？）の１つにアイテムを分類することを目的としている。回帰アルゴリズムは、いくつかのアイテムを（例えば、いくつかの入力の値にスコアを提供することによって）数値化することを目的としている。監視ＭＬアルゴリズムのいくつかの例は、ロジスティック回帰（ＬＲ）、ナイーブベイズ、ランダムフォレスト（ＲＦ）、ニューラルネットワーク（ＮＮ）、ディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ）、行列因数分解、およびサポートベクトルマシン（ＳＶＭ）である。

【0054】

非監視ＭＬのいくつかの可能なタスクは、クラスタリング、表現学習、および密度推定を含む。非監視ＭＬアルゴリズムのいくつかの例は、Ｋ平均クラスタリング、主成分分析、およびオートエンコーダである。

【0055】

ＭＬの別のタイプは、データを交換することなく、ローカルデータを保持する多数の非集中デバイスにわたってアルゴリズムを訓練する連合学習（共同学習としても知られる）。このアプローチは、全てのローカルデータセットが１つのサーバにアップロードされる従来の集中マシン学習技術と、ローカルデータサンプルが同一に分配されるとしばしば推測するより伝統的な非集中アプローチと対照的である。連合学習は、多数のアクタがデータを共有することなく共通のロバストマシン学習モデルを構築することを可能にし、したがって、データプライバシー、データセキュリティ、データアクセス権および異種データへのアクセスなどの重大な問題に対処することが可能になる。

【0056】

いくつかの例では、ＡＩモデル６０４は、プロセッサによる推論動作のパフォーマンスの前に連続してまたは周期的に訓練されてもよい。その後、推論動作中に、ＡＩモデル６０４に提供される患者特定入力特性は、入力層から１つまたは複数の隠れた層を通して、最終的に対象物に関する情報に対応する出力層まで伝搬されてもよい。例えば、対象物からの信号の分光分析を評価する場合、システムは対象物の１つまたは複数の特徴を判断することができる。

【0057】

推論動作中および／またはその後に、対象物に関する情報は出力インターフェース６０８（例えば、ユーザインターフェース（ＵＩ））を介してユーザに通信することができる、および／またはプロセッサに接続された外科レーザに自動的に所望の動作を行わせることができる。例えば、対象物の組成に基づいて、システムは外科レーザに、エネルギーを放射して対象物をアブレーションし、アブレーションエネルギーの量を調節し、スコープの一部を移動させるなどをしてもよい。

【0058】

図７は、可視フィードバックスペクトルに関し上で記載したように、レーザシステム１００内に第１、第２および／または第３の光学構成部品（例えば、レーザおよび／または切り欠きフィルタまたはあらゆる適切なフィルタ、コーティングを備える光学構成部品、および／または偏光板）を実装する効果のグラフ７００の一例を示している。図７に示すように、レーザフィルタ１０２および少なくとも１つの切り欠きフィルタ１１０、１１２を使用する場合、分光信号（例えば、ＲＡＭＡＮ、蛍光、または反射）の改善された検出が、照射ビーム１０４が活動的に放射している場合でさえも実質的に行うことができる。図２は、照射ビームがオン（実線で示されている）である場合、および照射ビームがオフ（破線で示されている）である場合の対象物１０６からの戻り信号のグラフを示している。したがって、レーザフィルタおよび／または切り欠きフィルタ（または、上で論じたあらゆる適切なフィルタ、コーティングを備える光学構成部品、および／または偏光板）を使用することにより、照射ビームがオンである場合に受ける湾曲が照射ビームがオフである場合に受ける湾曲にかなり重なる結果となる。したがって、図７に示すように、上に記載した光学構成部品を使用することは、対象物１０６から再び受信される信号内の照準ビーム信号の干渉影響（例えば、雑音）を最小限に抑えるまたは減少させるのを助けることができる。

【0059】

一例では、照射ビーム１０４はパルスオンおよびオフなどパルスして、分光器が対象物１０６からの信号を収集し、収集した信号を分析または測定することが可能になる。別の方法で記したが、照射ビーム放射源１１６はパルスオンおよびオフすることができ、それにより照射ビーム１０４が「点滅」し、対象物１０６からの信号は照射ビーム１０４がオフである間に収集し、照射ビームがオンである場合に分光計によって分析することができる。このような例では、照射ビーム１０４は、点滅が医療処置中に外科医に干渉したり動転させたりしない、十分な速さで（例えば、１０～２０ミリ秒（ｍｓ）パルス）でパルスさせることができる。別の例では、照準ビーム放射源１１６はパルスさせて、照準ビーム１０４が連続してオンしているように見えるが、対象物１０６からの信号が収集されている間は光学的には見えないように、照射ビーム１０４の波長の（例えば、第１の波長から異なる第２の波長（例えば、可視波長から非可視波長）までの）変化を可能にすることができる。このような例では、上で論じた光学構成部品は、第２の波長に対応する信号をブロックまたは減衰させてもよい。

【0060】

付記および実施例
実施例１は、分光計と、対象物に向けて第１の信号を放射するように構成可能な光源エミッタと、対象物に向けて可視スペクトルを有する第２の信号を放射するように構成可能な照準光源エミッタと、第１の信号に応じて、対象物から分光計に戻る第３の信号から第２の信号に関連付けられた雑音を減衰させるまたは取り除くための第１の光学構成部品とを備える、分光信号検出用システムである。

【0061】

実施例２では、実施例１の主題は任意選択で、分光計が外科用ファイバに取り付けられ、第１の光学構成部品が、外科用ファイバと分光計との間の第１の信号経路内に置かれたフィルタまたは偏光板の少なくとも１つを含む、ことを含む。

【0062】

実施例３では、実施例２の主題は任意選択で、第１の光学構成部品が、照準光源エミッタと外科用ファイバまたは分光計の少なくとも１つとの間の第２の信号経路内に置かれたフィルタまたは偏光板の少なくとも１つを含む、ことを含む。

【0063】

実施例４では、実施例２から３のいずれか１つまたは複数の主題は任意選択で、第２の信号または第３の信号の少なくとも１つに関連付けられた雑音を減衰させるまたは取り除くための第２の光学構成部品を含み、第２の光学構成部品が、外科用ファイバと分光計との間の第１の信号経路、または照準光源エミッタと外科用ファイバまたは分光計の少なくとも１つとの間の第２の信号経路の少なくとも１つに置かれている。

【0064】

実施例５では、実施例４の主題は任意選択で、第２の光学構成部品がフィルタまたは偏光板を含む、ことを含む。

【0065】

実施例６では、実施例１から５のいずれか１つまたは複数の主題は任意選択で、第１の光学構成部品が、対象物と分光計との間の光学経路内に置かれたフィルタまたは偏光板の少なくとも１つを含む、ことを含む。

【0066】

実施例７では、実施例１から６のいずれか１つまたは複数の主題は任意選択で、照準光源エミッタがレーザダイオードを含む、ことを含む。

【0067】

実施例８では、実施例１から７のいずれか１つまたは複数の主題は任意選択で、光源エミッタが発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、ことを含む。

【0068】

実施例９では、実施例１から８のいずれか１つまたは複数の主題は任意選択で、第１の光学構成部品の遮断周波数が、照準光源エミッタから放射される光の波長に基づいている、ことを含む。

【0069】

実施例１０では、実施例１から９のいずれか１つまたは複数の主題は任意選択で、システムが、インビボ挿入可能な治療または診断内視鏡システムに結合されるように構成されている、ことを含む。

【0070】

実施例１１では、実施例１から１０のいずれか１つまたは複数の主題は任意選択で、照準光源をパルスオンおよびオフするように構成可能な、照準光源エミッタに結合されたコントローラを含み、分光計は、照準光源がパルスオフされる場合に第１の信号または第３の信号の少なくとも１つを収集または分析するように構成されている。

【0071】

実施例１２では、実施例１から１１のいずれか１つまたは複数の主題は任意選択で、分光計が、異なる波長への照準光源エミッタから放射された光の波長の変化を可能にするために、照準光源エミッタをパルスするように構成されている、ことを含む。

【0072】

実施例１３は、分光計と、対象物に向けて第１の信号を放射するように構成可能な光源エミッタと、対象物に向けて可視スペクトルを有する第２の信号を放射するように構成可能な照準光源エミッタと、照準光源エミッタをパルスオンおよびオフするように構成可能な、照準光源エミッタに結合されたコントローラとを備える、分光信号検出用システムであり、分光計は、照準光源エミッタがパルスオフされる場合に、第１の信号または第１の信号に応じた対象物からの第３の信号の少なくとも１つを収集または分析するように構成されている。

【0073】

実施例１４では、実施例１３の主題は任意選択で、分光計が、照準光源エミッタがパルスオンされる場合に第１の信号または第３の信号の少なくとも１つを収集または分析するように構成されている、ことを含む。

【0074】

実施例１５では、実施例１３から１４のいずれか１つまたは複数の主題は任意選択で、分光計が、異なる波長への照準光源エミッタから放射された光の波長の変化を可能にするために、照準光源エミッタをパルスするように構成されている、ことを含む。

【0075】

実施例１６は、対象物に向けて光源から第１の信号を放射するステップと、対象物に向けて照準ビーム放射源から第２の信号を放射するステップと、第１の信号に応じて、分光計で対象物からの第３の信号を受信するステップと、ある期間の間、照準ビーム放射源をパルスオフするステップと、期間中に受信した第３の信号を収集するステップと、分光計を使用して収集した第３の信号を分析するステップとを含む、インビボ挿入可能な医療処置中の分光信号検出のための方法である。

【0076】

実施例１７では、実施例１６の主題は任意選択で、対象物から受信した第３の信号の一部を減衰または除去するステップを含んでいる。

【0077】

実施例１８では、実施例１７の主題は任意選択で、第３の信号の一部が、外科用ファイバと分光計との間の第１の信号経路、または照準ビーム放射源と外科用ファイバまたは分光計の少なくとも１つとの間の第２の信号経路の少なくとも１つにおいて、少なくとも１つの光学構成部品を使用して減衰または除去される、ことを含む。

【0078】

実施例１９は、対象物に向けて光源から第１の信号を放射するステップと、対象物に向けて照準ビーム放射源から第２の信号を放射するステップと、第１の信号に応じて、分光計で対象物からの第３の信号を受信するステップと、第３の信号から第２の信号に関連付けられた雑音を減衰または除去するステップと、対象物の特徴を判断するために収集した第３の信号を分析するステップとを含む、インビボ挿入可能な医療処置中の分光信号検出のための方法である。

【0079】

実施例２０では、実施例１９の主題は任意選択で、減衰または除去された雑音が、第２の信号と実質的に同じ波長を有する、ことを含む。

【0080】

上の詳細な記載は、詳細な説明の一部を形成する添付の図面への言及を含む。図面は、例として、実施されてもよい特定の実施形態を示している。これらの実施形態はまた、本明細書では「実施例」とも呼ばれる。このような実施例は、図示または記載したものに加えた要素を含んでもよい。しかし、本発明者はまた、図示または記載したこれらの要素のみが提供される実施例も期待する。さらに、本発明者はまた、特定の実施例（または、その１つまたは複数の態様）に関して、または本明細書に図示または記載した他の実施例（または、その１つまたは複数の態様）に関してのいずれかで、図示または記載したこれらの要素のあらゆる組合せまたは変更を使用した実施例（または、その１つまたは複数の態様）も期待する。

【0081】

本文書で言及された全ての刊行物、特許、および特許文献は、参照により個別に組み込まれているが、全体が本明細書に参照により組み込まれている。本文書と参照によりそのように組み込まれた文書の間で一貫性のない使用がある場合、組み込まれた参照での使用は本文書の補足と考えるべきであり、共存しない矛盾では、本文書の使用が正しいものとする。

【0082】

本文書において、「ａ」または「ａｎ」という用語は、特許文書で普通であるように、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」のあらゆる他の例または使用とは独立して、１つまたは複数を含むように使用されている。本文書では、「または」という用語は、非排他的なものに言及するために使用される、またはそうではないと記されていない限り、「ＡまたはＢ」は、「ＢではなくＡ」、「ＡではなくＢ」および「ＡおよびＢ」を含む。添付の特許請求の範囲では、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「その中で（ｉｎ ｗｈｉｃｈ）」という用語は、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「内において（ｗｈｅｒｅｉｎ）」のそれぞれの用語の分かりやすい英語の同等物として使用される。また、以下の特許請求の範囲では、「含む」および「備える」の用語はオープンエンドである、すなわち、請求項内のこのような用語の後に挙げられるものに加えた要素を含むシステム、デバイス、物体、またはプロセスも、特許請求の範囲内に含まれると考えられる。さらに、以下の特許請求の範囲では、「第１」、「第２」および「第３」などの用語は単にラベルとして使用され、物体への数字的要件を課すことを意図したものではない。

【符号の説明】

【0083】

１００ レーザシステム
１０２ 第１の光学構成部品
１０４ 照準ビーム
１０６ 対象物
１０８ 外科用ファイバ
１１０ 切り欠きフィルタ
１１２ 切り欠きフィルタ
１１４ フィードバックボックス
１１６ 照準ビーム放射源
１１８ 光源
１２０ 第３の光学構成部品
１２２ 第３の光学構成部品
１２４ 追加の光学構成部品
１２６ 追加の光学構成部品
１２８ ＶＩＳレンズ
１３０ 内部レーザファイバ
２００ レーザシステム
２０２ レーザファイバ
２０４ ハウジング
２０６ リフレクタ
２０８ 照射ビーム
２１０ 分光計
３００ グラフ
４００ 方法
５００ マシン
５０２ ハードウェアプロセッサ
５０４ メインメモリ
５０６ 静的メモリ
５０８ 記憶デバイス
５１０ 表示ユニット
５１２ 英数字入力デバイス
５１４ ユーザインターフェース（ＵＩ）ナビゲーションデバイス
５１６ センサ
５１８ 信号生成デバイス
５２０ ネットワークインターフェースデバイス
５２２ マシン読取可能媒体
５２４ データ構造または命令
５２６ 通信ネットワーク
５２８ 出力コントローラ
５３０ インターリンク
６００ コンピュータベース臨床決定支持システム
６０２ 入力インターフェース
６０４ 人工知能モデル
６０６ データベース
６０８ 出力インターフェース
６１０ 分光計
６１２ 戻り信号
７００ グラフ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】