特表 2023-531719 近赤外線光及び可視光の同時撮像のためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-25

(54)【発明の名称】近赤外線光及び可視光の同時撮像のためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/06 20060101AFI20230718BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20230718BHJP

   A61B 1/07 20060101ALI20230718BHJP

   A61B 1/06 20060101ALI20230718BHJP

   A61B 1/045 20060101ALI20230718BHJP

   G01N 21/64 20060101ALI20230718BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20230718BHJP

【ＦＩ】

G02B21/06

A61B1/00 511

A61B1/07 733

A61B1/00 731

A61B1/00 682

A61B1/06 612

A61B1/045 622

G01N21/64 F

G02B23/24 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022579949

(86)(22)【出願日】2021-06-25

(85)【翻訳文提出日】2023-01-19

(86)【国際出願番号】 US2021039177

(87)【国際公開番号】W WO2021263159

(87)【国際公開日】2021-12-30

(31)【優先権主張番号】63/044,303

(32)【優先日】2020-06-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】516081124

【氏名又は名称】ブレイズ バイオサイエンス， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】ペリー， ジェフリー

(72)【発明者】

【氏名】キトル， デイビッド

(72)【発明者】

【氏名】ノバック， ジュリア

(72)【発明者】

【氏名】コーラー， テリ ディー

(72)【発明者】

【氏名】ミラー， デニス

【テーマコード（参考）】

2G043

2H040

2H052

4C161

【Ｆターム（参考）】

2G043AA03

2G043AA04

2G043BA16

2G043CA05

2G043CA09

2G043EA01

2G043EA14

2G043FA01

2G043FA06

2G043HA01

2G043HA07

2G043HA09

2G043JA02

2G043JA03

2G043KA01

2G043KA02

2G043LA01

2G043LA03

2H040CA06

2H040FA14

2H040GA02

2H052AA08

2H052AA09

2H052AC33

2H052AC34

2H052AF14

4C161CC06

4C161LL01

4C161LL08

4C161QQ02

4C161QQ04

4C161UU06

4C161WW04

4C161WW17

(57)【要約】

本明細書で開示されるのは、サンプルの近赤外線光または赤外線光及び可視光の同時撮像のための撮像システム及び方法であって、ゴースト、影、及び動きアーチファクトを低減させる方法を含む、サンプルの蛍光画像及びサンプルの可視画像を形成するための検出器と、近赤外線光または赤外線光を放出して、サンプルからの蛍光を誘導するように構成された光源と、サンプルに向かって近赤外線光または赤外線光を方向付け、検出器上でサンプルの蛍光画像及びサンプルの可視光画像を形成するように配置された複数の光学系と、を含む。
【選択図】図５Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

放出光を撮像する撮像システムであって、
（ａ）励起光を受信するための励起チャネルと、
（ｂ）前記励起光を拡散するための励起拡散器と、
（ｃ）可視光を受信し、サンプルに前記可視光を方向付けるための可視チャネルと、
（ｄ）光学デバイスであって、前記サンプルに前記拡散した励起光を方向付け、前記放出光及び反射した可視光が撮像アセンブリへと前記光学デバイスを通過することを可能にする、前記光学デバイスと、
（ｅ）撮像アセンブリであって、
（ｉ）第１のノッチフィルタと、
（ｉｉ）レンズと、
（ｉｉｉ）前記放出光及び前記サンプルからの前記反射した可視光の両方を検出し、前記放出光及び前記反射した可視光に基づいて画像フレームを生成するように構成された画像センサと、
を含む、前記撮像アセンブリと、
を備える、前記システム。

【請求項2】

ロングパスフィルタもしくは第２のノッチフィルタ、またはロングパスフィルタ及び第２のノッチフィルタを更に備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記放出光及び前記反射した可視光は、ノッチビームスプリッタ、前記第１のノッチフィルタ、前記ロングパスフィルタ、前記レンズ、もしくは前記第２のノッチフィルタ、または先述したもののうちの１つ以上の組み合わせを通じて前記サンプルから方向付けられる、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項4】

前記放出光及び前記反射した可視光は、前記ノッチビームスプリッタ、前記第１のノッチフィルタ、前記ロングパスフィルタ、前記レンズ、及び前記第２のノッチフィルタ、または先述したもののいずれかの組み合わせを通じて前記サンプルから方向付けられる、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記励起光は、約６５０ｎｍ～約１０００ｎｍ、７００ｎｍ～約８００ｎｍ、約８００ｎｍ～約９５０ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍ、もしくは約７８５ｎｍ、または先述したもののいずれかの組み合わせの波長を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項6】

前記放出光は、蛍光色素分子によって放出される、請求項１～５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項7】

蛍光色素分子は、前記サンプル内にある、請求項１～６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項8】

前記サンプルは、組織、生理的構造、または臓器のうちの少なくとも１つを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項9】

前記可視光は、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの波長を有する、請求項１～８のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項10】

前記励起拡散器は、円形励起拡散器である、請求項１～９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項11】

前記放出光または前記反射した可視光は、いずれかの順序で、前記ロングパスフィルタ、前記ノッチフィルタ、前記レンズ、または前記第２のノッチフィルタを通じて方向付けられる、請求項２～１０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項12】

前記放出光及び前記反射した可視光は、いずれかの順序で前記ロングパスフィルタ、前記ノッチフィルタ、前記レンズ、もしくは前記第２のノッチフィルタ、または先述したもののうちの１つ以上の組み合わせを通じて方向付けられる、請求項２～１０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項13】

前記円形励起拡散器は、約４度～約２５度、または約８～約１４度の拡散角度を有する、請求項１０に記載のシステム。

【請求項14】

前記励起拡散器は、矩形励起拡散器である、請求項１～９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項15】

前記矩形励起拡散器は、第１の拡散角度及び前記第１の拡散角度に垂直な第２の拡散角度を有する、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記第１の拡散角度、前記第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約２５度、または約８～約１４度である、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記第１の拡散角度は、約１４度であり、前記第２の拡散角度は、約８度である、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記光学デバイスは、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせである、請求項１～１７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項19】

前記ホットミラーは、前記可視光からのＮＩＲ光またはＩＲ光の波長をフィルタアウト、反射、または分離する、請求項１８に記載のシステム。

【請求項20】

前記光学デバイスは、第１の方向において前記サンプルに前記拡散した励起光を方向付け、前記第１の方向とは反対の第２の方向において前記放出光及び前記反射した可視光が前記光学デバイスを通過することを可能にする、請求項１～１９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項21】

前記第１のノッチフィルタまたは前記第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、前記励起光がそれを通過することを遮断し、または減衰させ、または抑制し、または減少させる、請求項１～２０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項22】

前記ノッチフィルタの幅は、励起光のソースのスペクトル幅よりも長い、請求項１～２１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項23】

約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍ、約７５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約１０００ｎｍの中心遮断帯域幅を有する前記第１のノッチフィルタまたは前記第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、それを通過することから、
前記中心遮断帯域幅は、前記励起光を減衰させるのに十分な幅である、請求項１～２２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項24】

前記第１のノッチフィルタまたは前記第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、約７８５ｎｍの前記中心遮断帯域を有する光がそれを通過することを遮断し、または減衰させ、または抑制し、または減少させ、
前記遮断帯域幅は、前記励起源を減衰させるのに十分な幅である、請求項２３に記載のシステム。

【請求項25】

前記放出光または前記反射した可視光は、いずれかの順序で前記ロングパスフィルタ及び前記レンズを単独でまたは組み合わせを通じて方向付けられる、請求項１～２４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項26】

前記放出光または前記反射した可視光は、前記ロングパスフィルタ及び前記レンズを通じて順次方向付けられ、または前記レンズ及びロングパスフィルタを通じて順次方向付けられる、請求項１～２４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項27】

前記撮像アセンブリは、偏光子を更に含む、請求項１～２６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項28】

前記可視光を放出する白色発光体を更に備える、請求項１～２７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項29】

前記撮像アセンブリと前記サンプルとの間、及び前記励起拡散器と前記サンプルとの間にショートパスダイクロイックミラーを更に備える、請求項１～２８のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項30】

前記ショートパスダイクロイックミラーは、前記励起波長未満の波長を伝達し、
前記ショートパスダイクロイックミラーは、前記励起波長以上の波長を反射する、請求項１～２９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項31】

前記ショートパスダイクロイックミラーは、約３５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約４００ｎｍ～約７２０ｎｍ未満の波長を伝達し、
前記ショートパスダイクロイックミラーは、約７２０ｎｍよりも長い波長を反射する、請求項１～３０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項32】

前記ショートパスミラーと前記サンプルとの間にウインドウを更に備える、請求項３０に記載のシステム。

【請求項33】

前記ショートパスミラーは、ペリクルミラー、ダイクロイックミラー、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項３２に記載のシステム。

【請求項34】

前記ノッチフィルタと前記サンプルとの間にウインドウを更に備える、請求項１～３３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項35】

前記励起光は、赤外線励起光または近赤外線励起光である、請求項１～３４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項36】

前記ロングパスフィルタは、可視光減衰器を含む、請求項１～３５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項37】

前記可視光減衰器は、近赤外線波長または赤外線波長を伝達する、請求項３６に記載に記載のシステム。

【請求項38】

レーザモニタセンサを更に備え、前記レーザモニタセンサは、
（ａ）前記励起光のパワー（励起パワー）を測定するように構成された励起光パワーゲージと、
（ｂ）少なくとも１つの拡散ビーム形状ゲージを含む拡散したビーム形状を測定する拡散ビーム形状センサと、
を含む、請求項１～３７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項39】

第１の拡散ビーム形状ゲージ及び第２の拡散ビーム形状ゲージを更に備える、請求項３８に記載のシステム。

【請求項40】

前記励起光パワーゲージに前記励起光の一部を再方向付ける反射器を更に備える、請求項３８～３９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項41】

前記反射器は、前記励起チャネルと前記励起拡散器との間に位置付けられる、請求項４０に記載のシステム。

【請求項42】

前記光学デバイスは、前記拡散した励起光に平行な方向において前記拡散した励起光の一部が前記光学デバイスを通過することを可能にし、
前記拡散ビーム形状センサは、前記拡散した励起光の前記一部を受信する、請求項３８～４１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項43】

第１の拡散ビーム形状ゲージは、前記拡散したビーム形状の中心において前記拡散したビームのパワーを測定し、
第２の拡散ビーム形状ゲージは、前記拡散したビーム形状の境界において前記拡散したビームの前記パワーを測定する、請求項３８～４２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項44】

２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれよりも多い追加のビーム形状ゲージを更に備える、請求項３８～４３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項45】

前記第１の拡散ビーム形状ゲージ、前記第２の拡散ビーム形状ゲージ、前記追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、一次元アレイ内に配置される、請求項３８～４４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項46】

前記第１の拡散ビーム形状ゲージ、前記第２の拡散ビーム形状ゲージ、前記追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、二次元アレイ内に配置される、請求項３８～４４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項47】

前記励起光パワーゲージ、前記第１の拡散ビーム形状ゲージ、前記第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項３８～４６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項48】

前記励起光パワーゲージ、前記第１の拡散ビーム形状ゲージ、前記第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、前記励起ビームの経路内、または光学コンポーネントの背後に位置付けられる、請求項３８～４６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項49】

前記励起光の前記ソースは、オフモード及びオンモードを有する、請求項１～４８のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項50】

蛍光色素分子によって放出された放出光を撮像する撮像プラットフォームであって、
（ａ）請求項１～４９のいずれか１項に記載の撮像システムと、
（ｂ）撮像ステーションであって、
（ｉ）画像センサから画像フレームを受信するようにプロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体と、
（ｉｉ）入力デバイスと、
を含む、前記撮像ステーションと、
を備える、前記プラットフォーム。

【請求項51】

前記撮像ステーションは、撮像ケーブル、無線接続、またはその両方を介して前記画像システムから前記画像フレームを受信する、請求項５０に記載のプラットフォーム。

【請求項52】

前記撮像ケーブルを更に備える、請求項５０～５１のいずれか１項に記載のプラットフォーム。

【請求項53】

前記撮像システムは、前記撮像ケーブルを介してパワーを更に受信する、請求項５０～５２のいずれか１項に記載のプラットフォーム。

【請求項54】

前記撮像プラットフォームは、前記撮像ケーブルを介してパワーを受信する撮像システムを更に含む、請求項５０～５３のいずれか１項に記載のプラットフォーム。

【請求項55】

前記無線接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、Ｗｉ－Ｆｉ接続、セルラデータ接続、ＲＦＩＤ接続、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項５１に記載のプラットフォーム。

【請求項56】

前記入力デバイスは、マウス、トラックパッド、ジョイスティック、タッチスクリーン、キーボード、マイクロフォン、カメラ、スキャナ、ＲＦＩＤリーダ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈデバイス、ジェスチャインタフェース、音声コマンドインタフェース、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項５０～５５のいずれか１項に記載のプラットフォーム。

【請求項57】

レーザモニタセンサを更に備え、前記プラットフォームは、前記レーザモニタセンサからデータを受信するレーザモニタ電子装置を更に備え、前記レーザモニタ電子装置は、
（ａ）励起光の測定されたパワー（励起パワー）が第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱する場合、
（ｂ）拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱する場合、または
（ｃ）その両方の場合、
前記レーザをターンオフする、請求項５０～５６のいずれか１項に記載のプラットフォーム。

【請求項58】

前記第１の予め定められた値は、変化値の割合の予め定められた範囲値もしくは変化値の割合の予め定められた最大規模、またはその両方によって測定される励起パワーを含む、請求項５７に記載のプラットフォーム。

【請求項59】

前記第１の予め定められた値は、前記予め定められた範囲内で最高の予め定められた値を超えるか、または前記予め定められた範囲内で最低の予め定められた値未満であるかのいずれかである、請求項５７または５８に記載のプラットフォーム。

【請求項60】

前記第２の予め定められた値は、１つ以上の拡散ビーム形状ゲージによって測定される設定されたビーム形状から逸脱する値を含む、請求項５７に記載のプラットフォーム。

【請求項61】

前記第２の予め定められた値は、第１の拡散ビーム形状ゲージによって測定される前記拡散したビーム形状に沿った少なくとも１つのポイントの前記拡散したビームの前記パワーに基づいて、少なくとも第２の拡散ビーム形状ゲージによって測定される前記拡散したビーム形状に沿った少なくとも１つの他方のポイントの前記拡散したビームの前記励起光パワーと比較して、前記拡散したビーム形状が前記設定されたビーム形状から逸脱したと判定する、請求項５７～６０のいずれか１項に記載のプラットフォーム。

【請求項62】

前記レーザモニタ電子装置は、前記レーザに供給されたパワーを阻止することによって、または励起パワーが設定された範囲値もしくは設定された範囲割合を超えるもしくはそれよりも小さいことの結果として、または１つ以上の拡散ビーム形状ゲージによって測定された逸脱の結果として、前記レーザをターンオフする、請求項５７～６１のいずれか１項に記載のプラットフォーム。

【請求項63】

前記レーザは、予め定められた最大値に対する前記励起パワーの変化の割合の規模が最高の予め定められた割合を越えたこと、または前記ビーム形状が前記設定されたビーム形状から逸脱したことを前記レーザモニタ電子装置が判定するときの、ミリ秒、マイクロ秒、もしくはピコ秒、またはそれよりも短い時間以内にシャットオフされる、請求項５７～６２のいずれか１項に記載のプラットフォーム。

【請求項64】

蛍光色素分子によって放出された放出光を撮像する方法であって、
（ａ）励起光を放出することと、
（ｂ）前記励起光を拡散することと、
（ｃ）可視光を受信し、サンプルに可視光を方向付けることと、
（ｄ）前記サンプルに前記拡散した励起光を方向付けることと、
（ｅ）撮像アセンブリに前記放出光及び反射した可視光を方向付けることと、
（ｆ）前記励起光及び前記放出光からの前記反射した可視光をフィルタすることと、
（ｇ）前記放出光及び前記サンプルからの前記反射した可視光の両方を検出して、前記放出光及び前記反射した可視光に基づいて画像フレームを生成することと、
を備える、前記方法。

【請求項65】

前記蛍光色素分子は、前記サンプル内にある、請求項６４に記載の方法。

【請求項66】

前記サンプルは、組織、生理的構造、または臓器のうちの少なくとも１つを含む、請求項６４～６５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項67】

前記励起光及び前記放出光からの前記反射した可視光をフィルタすることは、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタ、または先述したもののいずれかの組み合わせを通じて前記サンプルからの前記放出光及び前記反射した可視光を方向付けることを含む、請求項６４に記載の方法。

【請求項68】

前記励起光及び前記反射した可視光をフィルタすることは、前記ノッチビームスプリッタ、前記第１のノッチフィルタ、前記ロングパスフィルタ、前記レンズ、及び前記第２のノッチフィルタ、または先述したもののいずれかの組み合わせを通じて順次、前記サンプルからの前記放出光及び前記反射した可視光を方向付けることを含む、請求項６４～６７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項69】

前記励起光は、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する、請求項６４～６８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項70】

前記励起光は、約７８５ｎｍの波長を有する、請求項６４に記載の方法。

【請求項71】

前記可視光は、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの波長を有する、請求項６４～７０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項72】

前記励起光は、約８００ｎｍ～約９５０ｎｍの波長を有する、請求項６４～７１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項73】

前記励起光は、円形励起拡散器によって拡散される、請求項６４～７２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項74】

前記円形励起拡散器は、約４度～約２５度の拡散角度を有する、請求項７３に記載の方法。

【請求項75】

前記励起光は、矩形励起拡散器によって拡散される、請求項６４～７４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項76】

前記矩形励起拡散器は、第１の拡散角度及び前記第１の拡散角度に垂直な第２の拡散角度を有する、請求項７５に記載の方法。

【請求項77】

前記第１の拡散角度、前記第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約２５度である、請求項７６に記載の方法。

【請求項78】

前記第１の拡散角度は、約１４度であり、前記第２の拡散角度は、約８度である、請求項７７に記載の方法。

【請求項79】

前記拡散した励起光は、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせによって前記サンプルに方向付けられる、請求項６４～７８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項80】

前記反射した可視光は、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせによって前記撮像アセンブリに方向付けられる、請求項６４～７８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項81】

前記ホットミラーは、前記可視光からのＮＩＲ光またはＩＲ光の波長をフィルタアウトする、請求項８０に記載の方法。

【請求項82】

前記拡散した励起光は、第１の方向において前記サンプルに方向付けられ、
前記放出光及び前記反射した可視光は、前記第１の方向とは反対の第２の方向において方向付けられる、請求項６４～８１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項83】

前記放出光及び前記反射した可視光をフィルタすることは、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する光がそれを通過することを遮断することを含む、請求項６４～８２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項84】

前記放出光及び前記反射した可視光をフィルタすることは、約７８５ｎｍの波長を有する光がそれを通過することを遮断することを含む、請求項６４～８３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項85】

前記放出光及び前記反射した可視光を偏光することを更に備える、請求項６４～８４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項86】

前記拡散した励起光をフィルタすることを更に備える、請求項６４～８５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項87】

前記拡散した励起光をフィルタすることは、約７２０ｎｍ、７２５ｎｍ、７３０ｎｍ、７３５ｎｍ、７４０ｎｍ、７５０ｎｍ、７５５ｎｍ、７６０ｎｍ、７７０ｎｍ、７８０ｎｍ、８００ｎｍ、またはその増分を含むそれよりも長い波長未満の波長をフィルタアウトすることを含む、請求項８６に記載の方法。

【請求項88】

前記励起光は、赤外線励起光または近赤外線励起光である、請求項６４～８７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項89】

（ａ）励起光モニタにより前記励起光のパワーを測定すること、
（ｂ）センサシステムにより前記拡散した励起光の拡散したビーム形状を測定すること、または
（ｃ）その両方、
によって、前記励起光を監視することを更に備える、請求項６４～８８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項90】

前記励起光モニタは、前記励起光の再方向付けられた部分を受信することによって、前記励起光の前記パワーを測定する、請求項８９に記載の方法。

【請求項91】

第１の拡散ビーム形状ゲージは、前記拡散したビーム形状の中心において前記拡散したビームのパワーを測定し、
第２の拡散ビーム形状ゲージは、前記拡散したビーム形状の境界において前記拡散したビームの前記パワーを測定する、請求項８９に記載の方法。

【請求項92】

前記励起光モニタ、前記第１の拡散ビーム形状ゲージ、前記第２の拡散ビーム形状ゲージ、もしくはそれらのいずれかの組み合わせ、またはそれらのいくつかのセンサ／ゲージは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項８９～９１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項93】

２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれよりも多い追加のビーム形状ゲージによって、前記拡散したビームの前記パワーを測定することを更に備える、請求項８９～９２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項94】

前記第１のビーム形状ゲージ、前記第２のビーム形状ゲージ、前記追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、一次元アレイ内に配置される、請求項９３に記載の方法。

【請求項95】

前記第１のビーム形状ゲージ、前記第２のビーム形状ゲージ、前記追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、二次元アレイ内に配置される、請求項９３に記載の方法。

【請求項96】

励起光パワーゲージ、前記第１の拡散ビーム形状ゲージ、前記第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項８９～９５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項97】

前記励起光パワーゲージ、前記第１の拡散ビーム形状ゲージ、前記第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、前記励起ビームの経路内、または光学コンポーネントの背後に位置付けられる、請求項８９～９６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項98】

（ａ）励起光の測定されたパワーが第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱する場合、
（ｂ）拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱する場合、または
（ｃ）その両方の場合、
前記励起光をターンオフすることを更に備える、請求項６４～９７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項99】

前記励起光は、オフモード及びオンモードを有する、請求項６４～９８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項100】

プロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体によって、画像センサから前記画像フレームを受信することを更に備える、請求項６４～９９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項101】

前記画像センサから前記画像フレームを受信することは、撮像ケーブル、無線接続、またはその両方によって実行される、請求項１００に記載の方法。

【請求項102】

前記無線接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、Ｗｉ－Ｆｉ接続、セルラデータ接続、ＲＦＩＤ接続、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項１０１に記載の方法。

【請求項103】

レーザ誘導蛍光色素分子励起から第１のオーバレイされた画像を形成するコンピュータ実施方法であって、
（ａ）複数の画像フレームシーケンスを受信することであって、各々の画像フレームシーケンスは、
（ｉ）前記レーザがオフモードまたはオンモードにあるときに捕捉されたＶＩＳ＿ＤＲＫフレームと、
（ｉｉ）前記レーザがオンモードにあるときに捕捉された一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームと、
を含む、前記受信することと、
（ｂ）補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することによって、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正することと、
（ｃ）第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することと、
を備える、前記コンピュータ実施方法。

【請求項104】

第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム及び前記第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに続くＶ個のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを加算することによって、第１のＶＩＳ画像を生成することを更に備える、請求項１０３に記載のコンピュータ実施方法。

【請求項105】

前記補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び前記ＶＩＳ画像をオーバレイして、前記第１のオーバレイされた画像を形成することを更に備える、請求項１０４に記載のコンピュータ実施方法。

【請求項106】

シーケンスは、奇数または偶数である一次数のＮＩＲフレームを含む、請求項１０５に記載のコンピュータ実施方法。

【請求項107】

シーケンス内のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、現在のシーケンス、前のシーケンス、または後のシーケンス内にある、請求項１１～１０６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項108】

いずれかの所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、前記所与のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームに時間的に最も近い前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームであり、または（ｉｉ）前記ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームが前のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームもしくは後のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに等しく時間的に近いイベントでは、前記所与のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのいずれか１つは前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対して使用される、請求項１１～１０７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項109】

前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、第１のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内の、前記第１のＮＩＲフレームの前記フレームシーケンスの後続のフレームシーケンス内の、前記第１のＮＩＲフレームの前記フレームシーケンスの前のフレームシーケンス内の、またはそれらの組み合わせのＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである、請求項１１～１０８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項110】

第１のＶＩＳ＿ＤＲＫ画像を生成することは、第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを直接表示すること、または第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム及び前記第１のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームをアキュムレータにおいて加算すること、のいずれかによって達成される、請求項１０３～１０９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項111】

前記オーバレイされた画像は、補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像（複数可）の合計数及びＶＩＳ＿ＤＲＫ画像（複数可）の合計数をオーバレイして、前記第１のオーバレイされた画像を形成することによって取得される、請求項１０３～１１０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項112】

前記Ｖ個は、ゼロ以上である、請求項１０３～１１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項113】

シーケンスは、一次数のＮＩＲフレーム及びＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを含み、
いずれかの所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームが、前記所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する同一のフレームシーケンス、前のフレームシーケンス、または後続のフレームシーケンスにあるかどうかに関わらず、前記所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに時間的に最も近い前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである、請求項１０３～１１２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項114】

（Ｎ＋１）は、前記一次数以上である、請求項１０３～１１３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項115】

前記第１の補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは、いずれかの数の追加の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに加算することを更に含む、請求項１０３～１１４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項116】

前記追加の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームは、前記第１の補正されたＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームに時間的に前もしくは後に生成される、または前記第１の補正されたＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームに時間的に前及び後の両方である補正されたＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームから生成される、請求項１０３～１１５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項117】

前記第１の補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは、前記第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに先行するＭ個の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することを更に含む、請求項１０３～１１６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項118】

各々のＮＩＲフレームに時間的に最も近くまたは最も近傍する補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することは、前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、前記ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレーム、またはその両方の前記捕捉の間の動きによって生じる動きアーチファクトを低減もしくは最小化し、または補正する、請求項１０３～１１７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項119】

各々の画像フレームシーケンスは、周囲光の下のみで捕捉された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを更に含む、請求項１０３～１１８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項120】

各々の画像フレームシーケンスは、周囲光の下で捕捉された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを更に含む、請求項１０３～１１８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項121】

各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正することは、前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームから前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つを減算することを更に含む、請求項１０５～１２０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項122】

各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの信号利得は、因子、関数、定数、または捕捉された入力ダイナミックレンジと乗算された前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの信号利得に等しい、請求項１０５～１２１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項123】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの各々、及び前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの各々は、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される、請求項１０３～１２２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項124】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの１つ以上及び前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの１つ以上は、単一の画像に包含される、請求項１０３～１２３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項125】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することは、前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光と前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの露光との間の比率と乗算された前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することを含む、請求項１０３～１２４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項126】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスの前記ＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスの前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される、請求項１０３～１２５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項127】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスの前記ＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスの前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、単一のフレームに包含される、請求項１２６に記載の方法。

【請求項128】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、前記レーザが前記オンモードにあるときに捕捉される、請求項１２６または１２７に記載の方法。

【請求項129】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、前記ＶＩＳフレームを含む、請求項１２６～１２８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項130】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、前記ＶＩＳフレームを含まない、請求項１２６～１２８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項131】

（ａ）（Ｎ＋１）番目または（Ｎ＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２の補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することを更に備える、請求項１０３～１３０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項132】

第２のＶＩＳフレーム及び前記第２のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することによって、第２のＶＩＳ画像を生成することを更に備える、請求項１３１に記載の方法。

【請求項133】

前記第２の補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び前記第２のＶＩＳ画像をオーバレイして、第２のオーバレイされた画像を形成することを更に備える、請求項１３１または１３２に記載の方法。

【請求項134】

Ｎ＋１は、前記一次数のＸ倍に等しく、Ｘは、２よりも大きい整数であり、
アプリケーションは、（Ｎ＋一次数＋１）番目または（Ｎ＋一次数＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することを更に含む、請求項１０３～１３３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項135】

２つ以上のオーバレイされた画像、２つ以上のＮＩＲ画像もしくはＩＲ画像、または２つ以上のＶＩＳ画像、あるいは先述したもののいずれかの組み合わせから表示画像を形成することを更に備える、請求項１０３～１３４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項136】

１つの表示画像がシーケンスごとに形成される、請求項１３５に記載の方法。

【請求項137】

１つの表示画像が２つ以上のシーケンスから形成される、請求項１３５に記載の方法。

【請求項138】

デジタル処理デバイスを備えるコンピュータ実施システムであって、
前記デジタル処理デバイスは、少なくとも１つのプロセッサ、実行可能命令を実行するように構成されたオペレーティングシステム、メモリ、及びレーザ誘導蛍光色素分子励起から第１のオーバレイされた画像を形成するためのアプリケーションを作成するように前記デジタル処理デバイスによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムを含み、
前記アプリケーションは、
（ａ）複数の画像フレームシーケンスを受信するモジュールであって、各々の画像フレームシーケンスは、
（ｉ）レーザがオフモードまたはオンモードにあるときに捕捉されたＶＩＳ＿ＤＲＫフレームと、
（ｉｉ）前記レーザがオンモードにあるときに捕捉された一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームと、
を含む、前記受信するモジュールと、
（ｂ）１つの補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することによって、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正するモジュールと、
（ｃ）第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールと、
を含む、前記コンピュータ実施システム。

【請求項139】

第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム及び前記第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに続くＶ個のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを加算することによって、第１のＶＩＳ画像を生成するモジュールを更に含む、デジタル処理デバイスを含む、請求項１３８に記載のコンピュータ実施システム。

【請求項140】

前記ＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び前記ＶＩＳ画像をオーバレイして、前記第１のオーバレイされた画像を形成するモジュールを更に含む、デジタル処理デバイスを含む、請求項１３９に記載のコンピュータ実施システム。

【請求項141】

シーケンスは、奇数または偶数である一次数のＮＩＲフレームを含む、請求項１３８に記載のシステム。

【請求項142】

シーケンス内のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、現在のシーケンス、前のシーケンス、または後のシーケンス内にある、請求項１３８に記載のシステム。

【請求項143】

いずれかの所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、前記所与のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームに時間的に最も近い前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームであり、または前記ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームが前のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームもしくは後のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに等しく時間的に近いイベントでは、前記所与のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのいずれか１つは前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対して使用される、請求項１３８～１４２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項144】

前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、第１のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内の、前記第１のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームの前記フレームシーケンスに続くフレームシーケンス内の、前記第１のＮＩＲフレームの前記フレームシーケンスの前のフレームシーケンス内の、またはそれらのいずれかの組み合わせ内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである、請求項１３８～１４３のいずれか１項に記載のコンピュータ実施システム。

【請求項145】

第１のＶＩＳ＿ＤＲＫ画像を生成することは、第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを直接表示すること、または第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム及び前記第１のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームをアキュムレータにおいて加算すること、のいずれかによって達成される、請求項１３８または１４４に記載のシステム。

【請求項146】

前記オーバレイされたＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像（複数可）の合計数及びＶＩＳ画像（複数可）の合計数をオーバレイして、前記第１のオーバレイされた画像を形成することによって取得される、請求項１３８～１４５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項147】

前記Ｖ個は、ゼロ以上である、請求項１３８～１４６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項148】

シーケンスは、一次数のＮＩＲフレーム及びＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを含み、
いずれかの所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームが、前記所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する同一のフレームシーケンス、前のフレームシーケンス、または後続のフレームシーケンスにあるかどうかに関わらず、前記所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに時間的に最も近い前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである、請求項１３８～１４７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項149】

（Ｎ＋１）は、前記一次数以上である、請求項１３８～１４８のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項150】

前記第１の補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは、いずれかの数の追加の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに加算することを更に含む、請求項１３８～１４９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項151】

前記追加の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームは、前記第１の補正されたＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームに時間的に前もしくは後に生成される、または前記第１の補正されたＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームに時間的に前及び後の両方である補正されたＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームから生成される、請求項１３８～１５０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項152】

前記第１の補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは、前記第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに先行するＭ個の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することを更に含む、請求項１３８～１５１のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項153】

各々のＮＩＲフレームに時間的に最も近くまたは最も近傍する補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することは、前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、前記ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレーム、またはその両方の前記捕捉の間の動きによって生じる動きアーチファクトを低減させ、最小化する、請求項１３８～１５２のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項154】

各々の画像フレームシーケンスは、周囲光の下のみで捕捉された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを更に含む、請求項１３８～１５３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項155】

各々の画像フレームシーケンスは、周囲光の下で捕捉された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを更に含む、請求項１３８～１５４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項156】

各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正することは、前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームから前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つを減算することを更に含む、請求項１５５に記載のシステム。

【請求項157】

各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの信号利得は、因子、関数、定数、または捕捉された入力ダイナミックレンジと乗算された前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの信号利得に等しい、請求項１５５または１５６に記載のシステム。

【請求項158】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの各々、及び前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの各々は、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される、請求項１５５～１５７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項159】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの１つ以上及び前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの１つ以上は、単一の画像に包含される、請求項１５８に記載のシステム。

【請求項160】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することは、前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光と前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの露光との間の比率と乗算された前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することを含む、請求項１５５～１５９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項161】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスの前記ＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスの前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される、請求項１５５～１６０のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項162】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスの前記ＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスの前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、単一のフレームに包含される、請求項１６１に記載のシステム。

【請求項163】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、前記レーザが前記オンモードにあるときに捕捉される、請求項１６１または１６２に記載のシステム。

【請求項164】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、前記ＶＩＳフレームを含む、請求１６１～１６３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項165】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、前記ＶＩＳフレームを含まない、請求１６１～１６３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項166】

前記アプリケーションは、（Ｎ＋１）番目または（Ｎ＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールを更に含む、請求１３８～１６５のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項167】

前記アプリケーションは、第２のＶＩＳフレーム及び前記第２のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することによって、第２のＶＩＳ画像を生成するモジュールを更に含む、請求１３８～１６６のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項168】

前記アプリケーションは、前記第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び前記第２のＶＩＳ画像をオーバレイして、第２のオーバレイされた画像を形成するモジュールを更に含む、請求１３８～１６７のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項169】

Ｎ＋１は、前記一次数のＸ倍に等しく、Ｘは、２よりも大きい整数であり、
前記アプリケーションは、（Ｎ＋一次数＋１）番目または（Ｎ＋一次数＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールを更に含む、請求１３８～１６８のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項170】

２つ以上のオーバレイされた画像、２つ以上のＮＩＲ画像もしくはＩＲ画像、または２つ以上のＶＩＳ画像、あるいは先述したもののいずれかの組み合わせから表示画像を形成することを更に備える、請求１３８～１６９のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項171】

１つの表示画像がシーケンスごとに形成される、請求項１７０に記載のシステム。

【請求項172】

１つの表示画像が２つ以上のシーケンスから形成される、請求項１７０に記載のシステム。

【請求項173】

レーザ誘導蛍光色素分子励起から第１のオーバレイされた画像を形成するためのアプリケーションを作成するようにプロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記アプリケーションは、
（ａ）複数の画像フレームシーケンスを受信するモジュールであって、各々の画像フレームシーケンスは、
（ｉ）レーザがオフモードまたはオンモードにあるときに捕捉されたＶＩＳフレームと、
（ｉｉ）前記レーザがオンモードにあるときに捕捉された一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームと、
を含む、前記受信するモジュールと、
（ｂ）１つの補正するＶＩＳフレームを減算することによって、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正するモジュールと、
（ｃ）第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールと、
を含む、前記媒体。

【請求項174】

第１のＶＩＳフレーム及び前記第１のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することによって、第１のＶＩＳ画像を生成するモジュールを更に含む、請求項１７３に記載の媒体。

【請求項175】

前記ＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び前記ＶＩＳ画像をオーバレイして、前記第１のオーバレイされた画像を形成するモジュールを更に含む、請求項１７４に記載の媒体。

【請求項176】

シーケンスは、奇数または偶数である一次数のＮＩＲフレームを含む、請求項１７５に記載の媒体。

【請求項177】

シーケンス内のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、現在のシーケンス、前のシーケンス、または後のシーケンス内にある、請求項１７３～１７６のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項178】

いずれかの所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、前記所与のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームに時間的に最も近い前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームであり、または前記ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームが前のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームもしくは後のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに等しく時間的に近いイベントでは、前記所与のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのいずれか１つは前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対して使用される、請求項１７３～１７７のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項179】

前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、第１のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内の、前記第１のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームの前記フレームシーケンスに続くフレームシーケンス内の、前記第１のＮＩＲフレームの前記フレームシーケンスの前のフレームシーケンス内の、またはそれらのいずれかの組み合わせ内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである、請求項１７３～１７８のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項180】

第１のＶＩＳ＿ＤＲＫ画像を生成することは、第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを直接表示すること、または第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム及び前記第１のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームをアキュムレータにおいて加算すること、のいずれかによって達成される、請求項１７３～１７９のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項181】

前記オーバレイされたＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像（複数可）の合計数及びＶＩＳ画像（複数可）の合計数をオーバレイして、前記第１のオーバレイされた画像を形成することによって取得される、請求項１７３～１７９のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項182】

前記Ｖ個は、ゼロ以上である、請求項１７３～１８１のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項183】

シーケンスは、一次数のＮＩＲフレーム及びＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを含み、
いずれかの所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、前記補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームが、前記所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する同一のフレームシーケンス、前のフレームシーケンス、または後続のフレームシーケンスにあるかどうかに関わらず、前記所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに時間的に最も近い前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである、請求項１７３～１８２のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項184】

（Ｎ＋１）は、前記一次数以上である、請求項１７３～１８３のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項185】

前記第１の補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは、いずれかの数の追加の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに加算することを更に含む、請求項１７３～１８４のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項186】

前記追加の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームは、前記第１の補正されたＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームに時間的に前もしくは後に生成される、または前記第１の補正されたＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームに時間的に前及び後の両方である補正されたＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームから生成される、請求項１７３～１８５のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項187】

前記第１の補正されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは、前記第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに先行するＭ個の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することを更に含む、請求項１７３～１８６のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項188】

各々のＮＩＲフレームに時間的に最も近くまたは最も近傍する補正するＶＩＳフレームを減算することは、前記ＶＩＳフレーム、前記ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレーム、またはその両方の前記捕捉の間の動きによって生じる動きアーチファクトを低減させ、最小化する、請求項１７３～１８７のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項189】

各々の画像フレームシーケンスは、周囲光の下で捕捉された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを更に含む、請求項１７３～１８８のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項190】

各々の画像フレームシーケンスは、周囲光の下のみで捕捉された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを更に含む、請求項１７３～１８８のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項191】

各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正することは、前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームから前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つを減算することを更に含む、請求項１７３～１９０のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項192】

各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの信号利得は、因子、関数、定数、または捕捉された入力ダイナミックレンジと乗算された前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの信号利得に等しい、請求項１７３～１９１のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項193】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの各々、及び前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの各々は、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される、請求項１７３～１９２のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項194】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの１つ以上及び前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの１つ以上は、単一のフレームに包含される、請求項１９３に記載の媒体。

【請求項195】

前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することは、前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光と前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの露光との間の比率と乗算された前記ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することを含む、請求項１７３～１９４のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項196】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスの前記ＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスの前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される、請求項１７３～１９５のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項197】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスの前記ＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスの前記ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、単一のフレームに包含される、請求項１９６に記載の媒体。

【請求項198】

前記ＶＩＳフレームは、前記レーザが前記オンモードにあるときに捕捉される、請求項１９６または１９７に記載の媒体。

【請求項199】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、前記ＶＩＳフレームを含む、請求項１９６～１９８のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項200】

前記１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、前記ＶＩＳフレームを含まない、請求項１９６～１９８のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項201】

前記アプリケーションは、（Ｎ＋１）番目または（Ｎ＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールを更に含む、請求項１７３～２００のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項202】

前記アプリケーションは、第２のＶＩＳフレーム及び前記第２のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することによって、第２のＶＩＳ画像を生成するモジュールを更に含む、請求項１７３～２０１のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項203】

前記アプリケーションは、前記第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び前記第２のＶＩＳ画像をオーバレイして、第２のオーバレイされた画像を形成するモジュールを更に含む、請求項１７３～２０２のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項204】

Ｎ＋１は、前記一次数のＸ倍に等しく、Ｘは、２よりも大きい整数であり、
前記アプリケーションは、（Ｎ＋一次数＋１）番目または（Ｎ＋一次数＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールを更に含む、請求項１７３～２０３のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項205】

２つ以上のオーバレイされた画像、２つ以上のＮＩＲ画像もしくはＩＲ画像、または２つ以上のＶＩＳ画像、あるいは先述したもののいずれかの組み合わせから表示画像を形成することを更に備える、請求項１７３～２０４のいずれか１項に記載の媒体。

【請求項206】

１つの表示画像がシーケンスごとに形成される、請求項２０５に記載の媒体。

【請求項207】

１つの表示画像が２つ以上のシーケンスから形成される、請求項２０５に記載の媒体。

【請求項208】

被検者からのサンプル内の異常組織、癌、腫瘍、血管系、または構造を撮像する方法であって、前記方法は、撮像システムを使用して蛍光を撮像することによって、前記血管系または構造の画像を生成することを含み、
前記システムは、
（ａ）請求項１～４９のいずれか１項に記載の撮像システム、または
（ｂ）請求項５０～６３のいずれか１項に記載の撮像プラットフォーム、
を含む、前記方法。

【請求項209】

被検者からのサンプル内の異常組織、癌、腫瘍、血管系、血管系構造を撮像する方法であって、前記方法は、撮像システム方法を使用して蛍光を撮像することによって、前記異常組織、癌、腫瘍、血管系、または構造の画像を生成することを含み、
前記システム方法は、
（ａ）請求項６４～１０２のいずれか１項に従って撮像する方法を含む、前記方法。

【請求項210】

前記撮像された蛍光は、自己蛍光、造影剤もしくは撮像剤、化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、光増感剤、蛍光色素分子、治療剤、撮像剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、もしくは小分子、またはそれらのいずれかの組み合わせである、請求項２０８または２０９に記載の方法。

【請求項211】

前記撮像された蛍光は、自己蛍光、造影剤もしくは撮像剤、化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、光増感剤、蛍光色素分子、治療剤、撮像剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、もしくは小分子、またはそれらのいずれかの組み合わせである、請求項２０８～２１０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項212】

前記方法は、前記被検者に造影剤または撮像剤を投与することを更に含む、請求項２０８～２１１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項213】

被検者からの蛍光色素分子内の異常組織、癌、腫瘍、血管系、または構造を撮像する方法であって、
（ａ）前記被検者に造影剤または撮像剤を投与することと、
（ｂ）撮像システムを使用して前記造影剤または撮像剤を撮像することによって、前記異常組織、癌、腫瘍、血管系、または構造の画像を生成することと、を備え、
前記システムは、
（ｉ）請求項１～４９のいずれか１項に記載の撮像システム、または
（ｉｉ）請求項５０～６３のいずれか１項に記載の撮像プラットフォーム、
を含む、前記方法。

【請求項214】

被検者からの蛍光色素分子内の異常組織、癌、腫瘍、血管系、または構造を撮像する方法であって、
（ａ）前記被検者に造影剤または撮像剤を投与することと、
（ｂ）撮像システム方法を使用して前記造影剤または撮像剤を撮像することによって、前記異常組織、癌、腫瘍、血管系、または構造の画像を生成することと、を備え、
前記システム方法は、
（ｉ）請求項６４～１０２のいずれか１項に従って撮像する方法を含む、前記方法。

【請求項215】

前記造影剤または撮像剤は、色素、蛍光色素分子、蛍光ビオチン化合物、発光性化合物、化学発光性化合物、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２１３または２１４に記載の方法。

【請求項216】

前記造影剤または撮像剤は、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、ヌクレオチド、ポリヌクレオチド、またはそれらのいずれかの組み合わせを更に含む、請求項２１３～２１５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項217】

前記造影剤または撮像剤は、トズレリスチドを更に含む、請求項２１３～２１５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項218】

前記造影剤または撮像剤は、約２００ｍｍ～約９００ｍｍの波長を吸収する、請求項２１３～２１７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項219】

前記造影剤または撮像剤は、ＤｙＬｉｇｈｔ－６８０、ＤｙＬｉｇｈｔ－７５０、ＶｉｖｏＴａｇ－７５０、ＤｙＬｉｇｈｔ－８００、ＩＲＤｙｅ－８００、ＶｉｖｏＴａｇ－６８０、Ｃｙ５．５、もしくはインドシアニングリーン（ＩＣＧ）及び先述したもののいずれかの誘導体；フルオレセイン及びフルオレセイン色素（例えば、フルオレセインイソチオシアネートもしくはＦＩＴＣ、ナフトフルオレセイン、４'、５'－ジクロロ２'、７'－ジメトキシフルオレセイン、６－カルボキシフルオレセインもしくはＦＡＭなど）、カルボシアニン、メロシアニン、スチリル色素、オキソノール色素、フィコエリトリン、リスロシン、エオシン、ローダミン色素（例えば、カルボキシテトラメチル－ローダミンもしくはＴＡＭＲＡ、カルボキシローダミン６Ｇ、カルボキシ－Ｘ－ローダミン（ＲＯＸ）、リサミンローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン緑、ローダミン赤、テトラメチルローダミン（ＴＭＲ）など）、クマリン、クマリン色素（例えば、メトキシクマリン、ジアルキルアミノクマリン、ヒドロキシクマリン、アミノメチルクマリン（ＡＭＣＡ）など）、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ Ｄｙｅ（例えば、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ４８８、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ５００、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ５．４など）、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ－Ｘ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＲＥＤ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＧＲＥＥＮ、シアニン色素（例えば、ＣＹ－３、Ｃｙ－５、ＣＹ－３．５、ＣＹ－５．５など）、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ色素（例えば、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ３５０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ４８８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５３２、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５４６、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５６８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５９４、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６３３、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６６０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６８０など）、ＢＯＤＩＰＹ色素（例えば、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ、ＢＯＤＩＰＹ Ｒ６Ｇ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＭＲ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＲ、ＢＯＤＩＰＹ ５３０／５５０、ＢＯＤＩＰＹ ５５８／５６８、ＢＯＤＩＰＹ ５６４／５７０、ＢＯＤＩＰＹ ５７６／５８９、ＢＯＤＩＰＹ ５８１／５９１、ＢＯＤＩＰＹ ６３０／６５０、ＢＯＤＩＰＹ ６５０／６６５など）、ＩＲＤｙｅ（例えば、ＩＲＤ ４０、ＩＲＤ ７００、ＩＲＤ ８００など）、７－アミノクマリン、ジアルキルアミノクマリン反応性色素、６，８－ジフルオロ－７－ヒドロキシクマリン蛍光色素分子、ヒドロキシクマリン誘導体、アルコキシクマリン誘導体、スクシンイミジルエステル、ピレンスクシンイミジルエステル、ピリジルオキサゾール誘導体、アミノナフタレン系色素、塩化ダンシル、ダポキシル色素、ダポキシルスルホニルクロリド、アミン反応性ダポキシルスクシンイミジルエステル、カルボン酸反応性ダポキシル（２－アミノエチル）スルホンアミド、ビマネ色素、ビマネメルカプト酢酸、ＮＢＤ色素、ＱｓＹ ３５、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２１３～２１８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項220】

前記投与することは、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、眼内投与、動脈内投与、腹腔内投与、腫瘍内投与、皮内投与、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２１３～２１９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項221】

前記撮像することは、組織撮像、ｅｘ ｖｉｖｏ撮像、術中撮像、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２１３～２２０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項222】

前記サンプルは、ｉｎ ｖｉｖｏサンプル、ｉｎ ｓｉｔｕサンプル、ｅｘ ｖｉｖｏサンプル、または術中サンプルである、請求項２１３～２２１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項223】

前記サンプルは、臓器、臓器下部構造、組織、または細胞である、請求項２１３～２２２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項224】

前記サンプルは、自己蛍光である、請求項２１３～２２３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項225】

前記サンプルの自己蛍光は、腫瘍または悪性腫瘍に存在する眼蛍光色素分子、トリプトファン、またはタンパク質を含む、請求項２２４に記載の方法。

【請求項226】

前記方法は、血管流または血管開存性を視覚化するために使用される、請求項２１３～２２５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項227】

前記異常組織、癌、腫瘍、血管系、または構造は、血管、リンパ血管系、神経細胞血管系、またはＣＮＳ構造を含む、請求項２１３～２２６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項228】

前記撮像することは、血管造影、動脈造影、リンパ造影、または胆管造影である、請求項２１３～２２７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項229】

前記撮像することは、血管異常、血管奇形、血管病変、臓器または臓器下部構造、癌または疾患領域、組織、構造または細胞を検出することを含む、請求項２１３～２２８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項230】

前記血管異常、血管奇形、または血管病変は、動脈瘤、動静脈奇形、海綿体奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、脊髄硬膜動静脈瘻、またはそれらの組み合わせである、請求項２２９に記載の方法。

【請求項231】

臓器または臓器下部構造は、脳、心臓、肺、腎臓、肝臓、または膵臓である、請求項２１３～２３０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項232】

前記被検者に対して外科手術を実行することを更に含む、請求項２１３～２３１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項233】

前記外科手術は、血管形成術、心臓血管外科手術、動脈瘤修復、弁置換術、動脈瘤外科手術、動静脈奇形もしくは海綿体奇形外科手術、静脈奇形外科手術、リンパ管奇形外科手術、毛細血管拡張症外科手術、混合血管奇形外科手術、もしくは脊髄硬膜動静脈瘻外科手術、修復もしくはバイパス、動脈バイパス、臓器移植、形成外科手術、眼外科手術、生殖器系外科手術、ステント挿入または置換、プラーク除去、前記被検者の癌もしくは疾患領域、組織、構造もしくは細胞を除去すること、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２３２に記載の方法。

【請求項234】

前記撮像することは、外科手術の後の前記被検者の血管異常、癌または疾患領域、組織、構造、または細胞を撮像することを含む、請求項２１３～２３３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項235】

前記被検者内の癌を処置することを更に含む、請求項２１３～２３４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項236】

頭蓋内ＣＮＳ血管障害、脊髄ＣＮＳ血管障害の修復；末梢血管障害；異常に血管新生した組織の除去；眼撮像及び修復；吻合；再建もしくは形成外科手術；アテローム性動脈硬化症におけるプラーク除去または処置もしくは再狭窄；神経、腎臓、甲状腺、副甲状腺、肝臓セグメント、もしくは尿管などの不可欠な臓器もしくは構造の修復もしくは摘除（選択的摘除を含む）、保存（選択的保存を含む）；外科手術の間の識別及び管理（時に保存、時に選択的摘除）；四肢内の虚血の診断及び処置；または慢性創傷の処置を更に含む、請求項２１３～２３５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項237】

前記頭蓋内血管障害及び／または前記脊椎血管障害は、動脈瘤、動静脈奇形、海綿体奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、もしくは脊髄硬膜動静脈瘻、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２３６に記載の方法。

【請求項238】

前記末梢血管障害は、動脈瘤、冠動脈バイパス、別の血管バイパス、海綿体奇形、動静脈奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、脊髄硬膜動静脈瘻、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２３６に記載の方法。

【請求項239】

前記異常に血管新生した組織は、子宮内膜症または腫瘍を含む、請求項２３６に記載の方法。

【請求項240】

前記方法は、Ｘ線撮影、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、超音波、内視鏡検査、エラストグラフィ、触知撮像、サーモグラフィ、フローサイトメトリ、医療写真、核医学機能撮像技術、陽電子放出トモグラフィ（ＰＥＴ）、単光子放出コンピュータ断層映像（ＳＰＥＣＴ）、顕微鏡、外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせ、のうちの１つ以上を使用した放出線医学撮像または蛍光撮像を更に含む、請求項２１３～２３９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項241】

前記方法は、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせのうちの１つ以上を使用して蛍光を測定及び／または定量化することを含む、請求項２１３～２４０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項242】

前記システムは、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせと組み合わされ、または統合される、請求項２１３～２４１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項243】

前記システムは、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２１３～２４２のいずれか１項に記載の方法。

【請求項244】

前記顕微鏡、前記共焦点顕微鏡、前記蛍光スコープ、前記外視鏡、前記外科手術器具、前記内視鏡、または前記外科手術ロボットのうちの少なくとも１つは、外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、外科手術ロボット、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２１３～２４３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項245】

前記システムは、治療剤を検出、撮像、もしくは査定し、コンパニオン診断剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定し、前記治療剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定し、前記コンパニオン撮像剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定し、またはそれらのいずれかの組み合わせを行うように構成される、請求項２１３～２４４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項246】

造影剤または撮像剤の安全性または生理的効果は、生体利用性、摂取、濃度、存在、分布及びクリアランス、代謝、体内動態、局在、血液濃度、組織濃度、比率、血液もしくは組織内の濃度の測定、治療濃度域、範囲及び最適化、またはそれらのいずれかの組み合わせである、請求項２１３～２４５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項247】

前記方法は、コンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤を投与することを含み、前記撮像することは、前記コンパニオン診断剤、前記治療剤、または前記撮像剤を検出することを含む、請求項２１３～２４６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項248】

前記コンパニオン診断剤、前記治療剤、または前記撮像剤は、化学剤、放射性標識剤、放射性核種、放射性核種キレート剤、放射線増感剤、光増感剤蛍光色素分子、治療剤、撮像剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、または小分子を含む、請求項２４７に記載の方法。

【請求項249】

蛍光色素分子を撮像する方法であって、
（ａ）光源によって、励起光を放出して、サンプルからの蛍光を誘導することと、
（ｂ）複数のソースによって、励起光（複数可）を放出して、複数の放出帯域において前記サンプルから蛍光を誘導することと、
（ｃ）複数の光学系によって、前記サンプルに前記励起光を方向付けることと、
（ｄ）複数の光学系によって、前記サンプルから前記蛍光を受信することであって、影を減少させるために、前記放出光は、前記サンプルから受信された蛍光性光と実質的に同軸に前記サンプルに方向付けられる、前記受信することと、
（ｅ）検出器上で前記サンプルの蛍光画像及び前記サンプルの可視光画像を形成することと、
（ｆ）複数の検出器上で前記サンプルの蛍光画像及び前記サンプルの可視光画像を形成することと、
を備える、前記方法。

【請求項250】

蛍光色素分子は、前記サンプル内にある、請求項２４９に記載の方法。

【請求項251】

前記サンプルは、組織、生理的構造、または臓器のうちの少なくとも１つを含む、請求項２４９～２５０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項252】

前記サンプルは、先述した請求項のいずれかにおいて記述される、請求項２４９～２５１のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

細胞、ナノ粒子、小分子、及びペプチドなどの他の構造にタグ付けされた蛍光分子の使用を含む蛍光は、医療撮像において臓器、臓器下部構造、組織、及び潜在的には細胞の識別に対して有用である。例えば、蛍光色素は、可視波長（例えば、青色、緑色、黄色、赤色）及び／または赤外線波長、紫外線波長、もしくは近赤外線波長において放出する。可視光蛍光は一般的に、裸眼によって検出されるが、赤外線（ＩＲ）光及び近赤外線（ＮＩＲ）光の検出は典型的には、視認するための追加の計器装備を必要とする。赤外線及び近赤外線は、医療撮像のための有用な波長範囲である。赤外線光、近赤外線光、及び長波長可視光の利点は一般的に、侵入深さが増大すること、著しい内部蛍光がないこと、血液（ヘモグロビン）または水による吸収が低いことに関連する。医療用途では、可視画像及び赤外線画像または近赤外線画像を同時に撮像することが可能な撮像システムは有利であり、その結果、外科医は、例えば、赤外線蛍光色素分子によりタグ付けされた組織内で手術することが可能であり、撮像モダリティの間で切り替える必要なしにそれをシームレスに行うことが可能である。

【0002】

その上、組織から蛍光を撮像するために、撮像システムは、例えば、組織に付着し、または組織によって吸収された蛍光染料から、少量の蛍光を検出する能力及び感度を有する必要がある。従来から、赤外線蛍光システムは、赤外線光を検出するために高感度センサを使用してきたと共に、色素を励起するための従来のハロゲン光源を使用してきた。そのようなの従前の計器装備は、そのような赤外線光源から画像を作成するが、非効率なハロゲン照明または広帯域照明と共に、励起波長周辺のより低いエネルギー光源に起因して理想に劣ることが多く、非効率且つ最適でない赤外線画像につながる。より高い吸収を達成し、結果として、赤外線色素または近赤外線色素の蛍光を増大させるためにレーザが使用されてきたが、生成される画像は、少なくとも一部の例では、理想に劣ることが多い。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

本開示は、従前のシステムにおける問題の少なくとも一部を解決する、蛍光撮像及び可視光撮像のためのシステム及び方法を説明する。本明細書で開示されるシステム及び方法は、認知できない遅延により可視画像及び蛍光画像を生成及び結合することと、高い蛍光感度をもたらすことと、外科手術ワークフローへの途絶を減少させることと、手術顕微鏡による使用の容易性を改善することとが可能である。システム及び方法は、スタンドアロン撮像デバイス、または手術顕微鏡、外視鏡、もしくはロボットなどの外科手術器具との組み合わせでの撮像デバイスに関連する。いくつかの実施形態では、励起光は、サンプルから受信された蛍光性光と同軸にサンプルに方向付けられ、これにより、影を減少させ、蛍光マーカによりタグ付けされた組織が適切に識別されることを支援する。いくつかの実施形態では、光学系と撮像された組織との間で延びる距離の範囲にわたって、蛍光画像及び可視画像のレジストレーションを改善するために、可視光撮像光学系の視軸は、励起光軸及び蛍光性光軸と同軸である。システム及び方法は、眼の部分に向かって可視光を伝達し、検出器に向かって蛍光性光を反射するためのビームスプリッタを含み、可視光の一部は、検出器に向かって反射して、反射光により可視画像を生成する。外科医などのユーザが眼の部分を通じて組織を容易に視認するために、反射した可視光の量は、伝達した光よりもはるかに少なく、可視光画像は、蛍光画像との結合のために検出器により生成されている。いくつかの実施形態では、励起光及び蛍光性光は、可視画像を生成するために使用される光と比較して、組織への侵入深さを増大させることをもたらすために、約６５０ｎｍよりも長い波長を有する光を含む。

【0004】

いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の照射源を含み、その１つ以上は、計器装備によって制御される可視光照射を有するまたは有さない狭帯域レーザ（複数可）、ターゲットを照射するための光学系のセット、生成された蛍光を集光するための光学系のセット、レーザ照射光を除去するためのフィルタ、並びに蛍光及び可視光を捕捉するための１つ以上のセンサである。

【0005】

１つの態様では、本明細書で開示されるのはサンプルを撮像する撮像システムであって、サンプルの蛍光画像及びサンプルの可視画像を形成するための検出器と、励起光を放出して、サンプルから蛍光を誘導するように構成された光源と、検出器上でサンプルの蛍光画像及びサンプルの可視光画像を形成するために、サンプルに向かって励起光を方向付け、サンプルから蛍光性光及び可視光を受信するように配置された複数の光学系と、を含み、励起光は、影を減少させるために、サンプルから受信された蛍光性光と実質的に同軸にサンプルに方向付けられる。いくつかの実施形態では、励起光は、赤外線光を含み、任意選択で、赤外線光は、近赤外線光を含む。いくつかの実施形態では、複数の光学系は、検出器に赤外線光及び可視光を方向付けるためのダイクロイックショートパスビームスプリッタを含む。いくつかの実施形態では、検出器は、複数の検出器を含み、任意選択で、可視画像は、色画像を含む。いくつかの実施形態では、複数の検出器は、色画像を生成するための第１の検出器及び赤外線画像を生成するための第２の検出器を含む。いくつかの実施形態では、本明細書における撮像システムは更に、サンプルの合成画像を生成する命令により構成されたＡＳＩＣまたはプロセッサを含み、合成画像は、サンプルから可視画像とオーバレイされた蛍光画像を含む。いくつかの実施形態では、光源は、レーザもしくは狭帯域光源、レーザもしくは狭帯域光源に結合されたオプティカル光ガイド、光ガイドがその中に終端するコリメーティングレンズ、レーザクリーンアップフィルタ、誘電体ミラー、拡散器、ホール、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、狭帯域光源は、７００ｎｍ～８００ｎｍ、６５０～９００ｎｍ、または７００ｎｍ～９００ｎｍの範囲にある波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、レーザは、６５０ｎｍ～４０００ｎｍ、または７００ｎｍ～３０００ｎｍの範囲にある波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、波長は、７５０ｎｍ～９５０ｎｍ、７６０ｎｍ～８２５ｎｍ、７７５ｎｍ～７９５ｎｍ、７８０ｎｍ～７９５ｎｍ、７８５ｎｍ～７９５ｎｍ、７８０ｎｍ～７９０ｎｍ、７８５ｎｍ～７９２ｎｍ、７９０ｎｍ～７９５ｎｍ、または７８５ｎｍを含む。いくつかの実施形態では、コリメーティングレンズは、オプティカル光ガイドから伝達された光をコリメートし、それによって、コリメートされた光を生成するように構成される。いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、ファイバ光学系ケーブル、液体もしくは固体／プラスチック光ガイド、液体光ガイド、導波管、または赤外線もしくは近赤外線光を伝達することが可能ないずれかの他の光ガイドである。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、赤外線光の帯域幅を低減させるように構成される。いくつかの実施形態では、誘電体ミラーは、誘電体ミラーの入射光及び反射光が約９０度の交差角度の入射光及び反射光であるように、赤外線光を反射するように構成される。いくつかの実施形態では、誘電体ミラーは、誘電体ミラーの入射光及び反射光が約６０～約１２０度の交差角度の入射光及び反射光であるように、赤外線光を反射するように構成される。いくつかの実施形態では、拡散器は、１つ以上の計算された角度において赤外線光を拡散するように構成される。いくつかの実施形態では、１つ以上の計算された角度は、３０～１５０度の範囲内にある。いくつかの実施形態では、ホールは、赤外線光の少なくとも一部を通させるように構成される。先述の請求項のいずれかの１つのシステムであって、赤外線光による励起は、サンプルから集光された蛍光または可視光に実質的に同軸である。いくつかの実施形態では、ホールは、近赤外線ミラー内にある。いくつかの実施形態では、ホールは、顕微鏡の視野内でサンプルの均等に分散した照射を可能にするような形状、及びサイズにされる。いくつかの実施形態では、複数の光学系は、ダイクロイックショートパスビームスプリッタを含み、ダイクロイックショートパスビームスプリッタは、１つ以上の規定された入射角度において９０％～９５％の効率性により７００ｎｍ以下の波長を有する光を通させるように構成される。いくつかの実施形態では、ショートパスフィルタ８は、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの波長が通過することを可能にするにすぎない。いくつかの実施形態では、可視光は、撮像システムとは外部の顕微鏡、内視鏡、外視鏡、外科手術ロボット、または手術室照明から方向付けられる。いくつかの実施形態では、複数の光学系は更に、二次ダイクロイックショートパスビームスプリッタを含む。いくつかの実施形態では、本明細書における撮像システムは更に、ダイクロイックロングパスビームスプリッタを含む。いくつかの実施形態では、赤外線光は、赤外線光学路に沿ってサンプルに送達され、サンプルから受信された蛍光性光は、蛍光光学路に沿って受信され、蛍光光学路は、ビームスプリッタにおいて赤外線光学路と重なる。いくつかの実施形態では、赤外線光学路及び蛍光光学路は、実質的に同軸である。いくつかの実施形態では、実質的に同軸であることは、２つの光学路の交差角度が２０度、１５度、１０度、５度、２度、または１度未満であることを含む。

【0006】

別の態様では、本明細書で開示されるのは、サンプルを撮像する方法であって、光源によって、赤外線光または近赤外線光を放出して、サンプルから蛍光を誘導することと、複数の光学系によって、サンプルに赤外線光または近赤外線光を方向付けることと、複数の光学系によって、検出器においてサンプルから蛍光を受信することであって、赤外線光または近赤外線光は、影を減少させるために、サンプルから受信された蛍光性光と実質的に同軸にサンプルに方向付けられる、受信することと、検出器上でサンプルの蛍光画像及びサンプルの可視光画像を形成することと、を含む。いくつかの実施形態では、本明細書における方法は、本明細書で開示される撮像システムを使用することを含む。いくつかの実施形態では、サンプルは、臓器、臓器下部構造、組織、または細胞である。いくつかの実施形態では、臓器、臓器下部構造、組織、または細胞を撮像する方法は、本明細書における撮像システムにより臓器、臓器下部構造、組織、または細胞を撮像することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、癌または疾患領域、組織、構造、または細胞を検出することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、被検者に対して外科手術を実行することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、癌を処置することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、被検者の癌または疾患領域、組織、構造、または細胞を除去することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、外科手術除去の後、被検者の癌または疾患領域、組織、構造、または細胞を撮像することを含む。いくつかの実施形態では、検出することは、蛍光撮像を使用して実行される。いくつかの実施形態では、蛍光撮像は、検出可能剤を検出し、検出可能剤は、色素、蛍光色素分子、蛍光ビオチン化合物、発光性化合物、または化学発光性化合物を含む。

【0007】

別の態様では、本明細書で開示されるのは、その必要性において被検者において処置及び検出する方法であって、方法は、コンパニオン診断、治療剤、または撮像剤を投与することを含み、コンパニオン診断または撮像剤は、本明細書で説明されるシステム及び方法によって検出される。別の実施形態では、コンパニオン診断を投与する方法は、本明細書で説明されるシステムを使用する様々な方法のいずれか１つを含む。別の実施形態では、診断または撮像剤は、化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、蛍光色素分子、撮像剤、光増感剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、または小分子を含む。別の実施形態では、システムは、Ｘ線撮影、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、超音波、内視鏡検査、エラストグラフィ、触知撮像、サーモグラフィ、フローサイトメトリ、医療写真、核医学機能撮像技術、陽電子放出トモグラフィ（ＰＥＴ）、単光子放出コンピュータ断層映像（ＳＰＥＣＴ）、外科手術器具、手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、または外科手術ロボットを含む、放出線医学または蛍光を組み込む。別の実施形態では、システム及び方法は、治療剤を検出し、または治療剤の安全性及び生理的効果を査定するために使用される。更なる別の実施形態では、システム及び方法によって検出される安全性及び生理的効果は、治療濃度域、範囲、及び最適化を査定する、薬剤の生体利用性、摂取、濃度、存在、分布及びクリアランス、代謝、体内動態、局在、血液濃度、組織濃度、比率、血液及び／または組織内の濃度の測定、治療域、範囲及び最適化である。

【0008】

別の実施形態では、開示の方法は、外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、もしくは外科手術ロボットと組み合わされ、またはそれらに統合される。いくつかの態様では、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットのうちの少なくとも１つは、ＫＩＮＥＶＯシステム（例えば、ＫＩＮＥＶＯ ９００）、ＱＥＶＯシステム、ＣＯＮＶＩＶＯシステム、ＯＭＰＩ ＰＥＮＴＥＲＯシステム（例えば、ＰＥＮＴＥＲＯ ９００、ＰＥＮＴＥＲＯ ８００）、ＩＮＦＲＡＲＥＤ ８００システム、ＦＬＯＷ ８００システム、ＹＥＬＬＯＷ ５６０システム、ＢＬＵＥ ４００システム、ＯＭＰＩ ＬＵＭＥＲＩＡシステム、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏシステム（例えば、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏ及びＯＭＰＩ ＶＡＲＩＯ ７００）、ＯＭＰＩ Ｐｉｃｏシステム、ＯＰＭＩ Ｓｅｎｓｅｒａ、ＯＰＭＩ Ｍｏｖｅｎａ、ＯＰＭＩ １ ＦＣ、ＥＸＴＡＲＯ ３００、ＴＲＥＭＯＮ ３ＤＨＤシステム、ＣＩＲＲＵＳシステム（例えば、ＣＩＲＲＵＳ ６０００及びＣＩＲＲＵＳ ＨＤ－ＯＣＴ）、ＣＬＡＲＵＳシステム（例えば、ＣＬＡＲＵＳ ５００及びＣＬＡＲＵＳ ７００）、ＰＲＩＭＵＳ ２００、ＰＬＥＸ Ｅｌｉｔｅ ９０００、ＡｎｇｉｏＰｌｅｘ、ＶＩＳＵＣＡＭ ５２４、ＶＩＳＵＳＣＯＵＴ １００、ＡＲＴＥＶＯ ８００、（及び、Ｃａｒｌ ＺｅｉｓｓＡ／Ｇからのいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、及び外科手術ロボットシステム）；Ｌｅｉｃａ ＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓまたはＬｅｉｃａ ＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓからのＰＲＯＶｉｄｏシステム、ＡＲｖｉｄｏシステム、ＧＬＯＷ ８００システム、Ｌｅｉｃａ ＡＲｖｅｏシステム、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨＸ、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨ６）、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０ ＯＨＸ５）、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ５０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ４０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ２０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ ＯＨ４）、Ｌｅｉｃａ Ｍ８４４システム、Ｌｅｉｃａ ＨＤ Ｃ１００システム、Ｌｅｉｃａ ＦＬシステム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＦＬ５６０、Ｌｅｉｃａ ＦＬ４００、Ｌｅｉｃａ ＦＬ８００）、Ｌｅｉｃａ ＤＩ Ｃ５００、Ｌｅｉｃａ ＵＬＴ５００、Ｌｅｉｃａ Ｒｏｔａｔａｂｌｅ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ、Ｌｅｉｃａ Ｍ６５１ ＭＳＤ、ＬＩＧＨＴＥＮＩＮＧ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ及び ＳＰ８システム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８、ＳＰ８ ＦＡＬＣＯＮ、ＳＰ８ ＤＩＶＥ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＳＴＥＤ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＤＬＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ Ｘ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＣＡＲＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰＥ）、Ｌｅｉｃａ ＨｙＤ、Ｌｅｉｃａ ＨＣＳ Ａ、Ｌｅｉｃａ ＤＣＭ８、Ｌｅｉｃａ ＥｎＦｏｃｕｓ、Ｌｅｉｃａ Ｐｒｏｖｅｏ ８、Ｌｅｉｃａ Ｅｎｖｉｓｕ Ｃ２３００、Ｌｅｉｃａ ＰＲＯｖｉｄｏ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｈａａｇ－ＳｔｒａｉｔからのＨａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ５－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ３－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＨＩ－Ｒ ＮＥＯ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９０、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＥＩＢＯＳ ２、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、及び外科手術ロボットシステム；Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ ＳｕｒｇｉｃａｌからのＩｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ ｄａ Ｖｉｎｃｉ外科手術ロボットシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇからのＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｓ ＯＣＴシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＴｏｐｃｏｎからのＴｏｐｃｏｎ ３Ｄ ＯＣＴ ２０００、ＤＲＩ ＯＣＴ Ｔｒｉｔｏｎ、ＴＲＣシステム（例えば、ＴＲＣ ５０ＤＸ、ＴＲＣ－ＮＷ８、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ Ｐｌｕｓ、ＴＲＣ－ＮＷ４００）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｓｔｉｎｇｒａｙシステム（例えば、Ｓｔｉｎｇｒａｙ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｐｉｋｅ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｎｉｋｏｎ）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｐｉｋｅシステム（例えば、Ｐｉｋｅ、Ｐｉｋｅ Ｎｉｋｏｎ）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＣａｎｏｎからのＣａｎｏｎ ＣＸ－１、ＣＲ－２ ＡＦ、ＣＲ－２ ＰＬＵＳ ＡＦ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｗｅｌｃｈ ＡｌｌｙｎからのＷｅｌｃｈ Ａｌｌｙｎ ３．５ Ｖシステム（例えば、３．５Ｖ、３．５Ｖ Ａｕｔｏｓｔｅｐ）、ＣｅｎｔｅｒＶｕｅ ＤＲＳ、Ｉｎｓｉｇｈｔ、ＰａｎＯｐｔｉｃ、ＲｅｔｉｎａＶｕｅシステム（例えば、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ １００、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ ７００）、Ｅｌｉｔｅ、Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ、ＰｏｃｋｅｔＳｃｏｐｅ、Ｐｒｅｓｔｉｇｅ ｃｏａｘｉａｌ－ｐｌｕｓ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＭｅｄｔｒｏｎｉｃからのＭｅｔｒｏｎｉｃ ＩＮＶＯＳシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｋａｒｌ ＳｔｏｒｚからのＫａｒｌ Ｓｔｏｒｚ ＥＮＤＯＣＡＭＥＬＥＯＮ、ＩＭＡＧＥ１システム（例えば、ＯＰＡＬ１ ＮＩＲ撮像モジュールを有するまたは有さないＩＭＡＧＥ１ Ｓ、ＩＭＡＧＥ１ Ｓ ３Ｄ）、ＳＩＬＶＥＲ ＳＣＯＰＥシリーズ器具（例えば、胃カメラ、十二指腸鏡、結腸鏡）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0009】

本明細書で提供される別の態様は、サンプルを撮像する撮像システムであって、サンプルの蛍光画像を形成し、サンプルの可視画像を形成するように構成された検出器と、励起光を放出して、サンプルから蛍光を誘導するように構成された光源と、サンプルに向かって励起光を方向付け、サンプルから検出器に蛍光性光及び可視光を方向付けるように配置された複数の光学系と、を含み、励起光及び蛍光性光は、実質的に同軸に方向付けられる。

【0010】

いくつかの実施形態では、励起光は、赤外線光を含む。いくつかの実施形態では、赤外線光は、近赤外線光を含む。いくつかの実施形態では、複数の光学系は、検出器に赤外線光及び可視光を方向付けるためのダイクロイックショートパスビームスプリッタを含む。いくつかの実施形態では、検出器は、複数の検出器を含み、可視画像は、色画像を含む。いくつかの実施形態では、複数の検出器は、色画像を生成するための第１の検出器及び赤外線画像を生成するための第２の検出器を含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、レーザ、レーザもしくは狭帯域光源に結合されたオプティカル光ガイド、光ガイドがその中に終端するコリメーティングレンズ、レーザクリーンアップフィルタ、誘電体ミラー、拡散器、ホール、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、光源は、蛍光色素分子によって吸収される波長を放出する。いくつかの実施形態では、光源は、狭帯域光源である。

【0011】

いくつかの実施形態では、狭帯域光源は、７００ｎｍ～８００ｎｍ、６５０～９００ｎｍ、７００ｎｍ～９００ｎｍ、３４０ｎｍ～４００ｎｍ、３６０～４２０ｎｍ、３８０ｎｍ～４４０ｎｍ、または４００ｎｍ～４５０ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、狭帯域光源は、約３００ｎｍ～約９００ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、狭帯域光源は、約３００ｎｍ～約３５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約４００ｎｍ、約３００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約５００ｎｍ、約３００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約６００ｎｍ、約３００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約７００ｎｍ、約３００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約８００ｎｍ、約３００ｎｍ～約９００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約４００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約３５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約５５０ｎｍ、約３５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約３５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約３５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約４００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約５００ｎｍ、約４００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約６００ｎｍ、約４００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約７００ｎｍ、約４００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約８００ｎｍ、約４００ｎｍ～約９００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約５００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約６００ｎｍ、約５００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約７００ｎｍ、約５００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約８００ｎｍ、約５００ｎｍ～約９００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約６００ｎｍ～約７００ｎｍ、約６００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約６００ｎｍ～約８００ｎｍ、約６００ｎｍ～約９００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約６５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約７００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約７００ｎｍ～約８００ｎｍ、約７００ｎｍ～約９００ｎｍ、約７５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約７５０ｎｍ～約９００ｎｍ、または約８００ｎｍ～約９００ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、狭帯域光源は、約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約７５０ｎｍ、約８００ｎｍ、または約９００ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、狭帯域光源は、少なくとも約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約７５０ｎｍ、または約８００ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、狭帯域光源は、最大で約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約７５０ｎｍ、約８００ｎｍ、または約９００ｎｍの波長を有する光を生成する。

【0012】

いくつかの実施形態では、狭帯域光源は、ＮＩＲカメラによって可視の周波数を有する光を放出し、システムは更に、オプティカル光ガイドに結合されたレンズを含む。

【0013】

いくつかの実施形態では、レーザは、６５０ｎｍ～４０００ｎｍ、７００ｎｍ～３０００ｎｍ、または３４０ｎｍ～４５０ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、レーザは、７５０ｎｍ～９５０ｎｍ、７６０ｎｍ８２５ｎｍ、７７５ｎｍ～７９５ｎｍ、７８０ｎｍ～７９５ｎｍ、７８５ｎｍ～７９５ｎｍ、７８０ｎｍ～７９０ｎｍ、７８５ｎｍ～７９２ｎｍ、または７９０ｎｍ～７９５の波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、レーザは、約３００ｎｍ～約１，０００ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、レーザは、約３００ｎｍ～約３５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約４００ｎｍ、約３００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約５００ｎｍ、約３００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約６００ｎｍ、約３００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約７００ｎｍ、約３００ｎｍ～約８００ｎｍ、約３００ｎｍ～約９００ｎｍ、約３００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約４００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約３５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約５５０ｎｍ、約３５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約３５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約４００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約５００ｎｍ、約４００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約６００ｎｍ、約４００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約７００ｎｍ、約４００ｎｍ～約８００ｎｍ、約４００ｎｍ～約９００ｎｍ、約４００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約５００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約６００ｎｍ、約５００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約７００ｎｍ、約５００ｎｍ～約８００ｎｍ、約５００ｎｍ～約９００ｎｍ、約５００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約６００ｎｍ～約７００ｎｍ、約６００ｎｍ～約８００ｎｍ、約６００ｎｍ～約９００ｎｍ、約６００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約７００ｎｍ～約８００ｎｍ、約７００ｎｍ～約９００ｎｍ、約７００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約８００ｎｍ～約９００ｎｍ、約８００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、または約９００ｎｍ～約１，０００ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、レーザは、約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約８００ｎｍ、約９００ｎｍ、または約１，０００ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、レーザは、少なくとも約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約８００ｎｍ、または約９００ｎｍの波長を有する光を生成する。いくつかの実施形態では、レーザは、最大で約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約８００ｎｍ、約９００ｎｍ、または約１，０００ｎｍの波長を有する光を生成する。

【0014】

いくつかの実施形態では、コリメーティングレンズは、励起光、蛍光性光、及び可視光をコリメートするように構成される。いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、ファイバ光学系ケーブル、固体光ガイド、プラスチック光ガイド、液体光ガイド、導波管、またはそれらのいずれかの組み合わせである。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、励起光の帯域幅を低減させるように構成される。いくつかの実施形態では、光源は、広帯域光源、広帯域光源に結合されたオプティカル光ガイド、またはその両方を含む。いくつかの実施形態では、広帯域光源は、１つ以上のＬＥＤ、キセノンバルブ、ハロゲンバルブ、レーザ、太陽光、蛍光照明装置、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、広帯域光源は、可視波長、蛍光色素分子によって吸収される波長、またはその両方を放出する。いくつかの実施形態では、広帯域光源は、ＮＩＲカメラによって可視の周波数を有する光を放出し、システムは更に、オプティカル光ガイドに結合されたレンズを含む。いくつかの実施形態では、システムは、複数の光源を含み、システムは更に、複数の光源を単一の同軸路内に結合するための、以下のもの：ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックミラー、シャッタ、もしくはそれらのいずれかの組み合わせを含む光学減衰器、各々の光源におけるフィルタ、励起光の波長範囲に対するクリーンアップフィルタ、励起光の波長範囲に対するショートパスフィルタ、オプティカル光ガイド、または照射光学系、のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、レーザクリーンアップフィルタ、ショートパス（ＳＰ）ミラー、ロングパス（ＬＰ）ミラー、誘電体ミラー、拡散器、ホール、またはそれらの組み合わせを含む。

【0015】

いくつかの実施形態では、誘電体ミラーは、励起光及び反射した励起光が約６０度～約１２０度の交差角度を有するように、励起光を反射するように構成される。いくつかの実施形態では、誘電体ミラーは、励起光及び反射した励起光が、約６０度～約７５度、約６０度～約８０度、約６０度～約８５度、約６０度～約９０度、約６０度～約９５度、約６０度～約１００度、約６０度～約１０５度、約６０度～約１１０度、約６０度～約１１５度、約６０度～約１２０度、約７５度～約８０度、約７５度～約８５度、約７５度～約９０度、約７５度～約９５度、約７５度～約１００度、約７５度～約１０５度、約７５度～約１１０度、約７５度～約１１５度、約７５度～約１２０度、約８０度～約８５度、約８０度～約９０度、約８０度～約９５度、約８０度～約１００度、約８０度～約１０５度、約８０度～約１１０度、約８０度～約１１５度、約８０度～約１２０度、約８５度～約９０度、約８５度～約９５度、約８５度～約１００度、約８５度～約１０５度、約８５度～約１１０度、約８５度～約１１５度、約８５度～約１２０度、約９０度～約９５度、約９０度～約１００度、約９０度～約１０５度、約９０度～約１１０度、約９０度～約１１５度、約９０度～約１２０度、約９５度～約１００度、約９５度～約１０５度、約９５度～約１１０度、約９５度～約１１５度、約９５度～約１２０度、約１００度～約１０５度、約１００度～約１１０度、約１００度～約１１５度、約１００度～約１２０度、約１０５度～約１１０度、約１０５度～約１１５度、約１０５度～約１２０度、約１１０度～約１１５度、約１１０度～約１２０度、または約１１５度～約１２０度の交差角度を有するように、励起光を反射するように構成される。いくつかの実施形態では、誘電体ミラーは、励起光及び反射した励起光が、約６０度、約７５度、約８０度、約８５度、約９０度、約９５度、約１００度、約１０５度、約１１０度、約１１５度、または約１２０度の交差角度を有するように、励起光を反射するように構成される。いくつかの実施形態では、誘電体ミラーは、励起光及び反射した励起光が、少なくとも約６０度、約７５度、約８０度、約８５度、約９０度、約９５度、約１００度、約１０５度、約１１０度、または約１１５度の交差角度を有するように、励起光を反射するように構成される。いくつかの実施形態では、誘電体ミラーは、励起光及び反射した励起光が、最大で約７５度、約８０度、約８５度、約９０度、約９５度、約１００度、約１０５度、約１１０度、約１１５度、または約１２０度の交差角度を有するように、励起光を反射するように構成される。

【0016】

いくつかの実施形態では、拡散器は、励起光を拡散するように構成される。いくつかの実施形態では、ホールは、励起光の少なくとも一部を通させるように構成される。いくつかの実施形態では、ホールは、近赤外線ミラーにある。いくつかの実施形態では、ホールは、形状及びサイズを有し、ホールの形状及びホールのサイズのうちの少なくとも１つは、顕微鏡の視野内でのサンプルの均等な分散照射を可能にするように構成される。いくつかの実施形態では、励起光は、青色光または紫外線光を含む。

【0017】

いくつかの実施形態では、青色光または紫外線光は、１０ｎｍ～約４６０ｎｍ、約１０ｎｍ～約４００ｎｍ、または約４００ｎｍ～約４６０ｎｍの波長を有する光を含む。いくつかの実施形態では、青色光または紫外線光は、約１０ｎｍ～約５００ｎｍの波長を有する光を含む。いくつかの実施形態では、青色光または紫外線光は、約１０ｎｍ～約５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２００ｎｍ、約１０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約３００ｎｍ、約１０ｎｍ～約３５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約４００ｎｍ、約１０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約５００ｎｍ、約５０ｎｍ～約１００ｎｍ、約５０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約２００ｎｍ、約５０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約３００ｎｍ、約５０ｎｍ～約３５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約４００ｎｍ、約５０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約１００ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１００ｎｍ～約２００ｎｍ、約１００ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１００ｎｍ～約３００ｎｍ、約１００ｎｍ～約３５０ｎｍ、約１００ｎｍ～約４００ｎｍ、約１００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約１００ｎｍ～約５００ｎｍ、約１５０ｎｍ～約２００ｎｍ、約１５０ｎｍ～約２５０ｎｍ、約１５０ｎｍ～約３００ｎｍ、約１５０ｎｍ～約３５０ｎｍ、約１５０ｎｍ～約４００ｎｍ、約１５０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約１５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約２００ｎｍ～約２５０ｎｍ、約２００ｎｍ～約３００ｎｍ、約２００ｎｍ～約３５０ｎｍ、約２００ｎｍ～約４００ｎｍ、約２００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約２００ｎｍ～約５００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約３００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約３５０ｎｍ、約２５０ｎｍ～約４００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約２５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約３００ｎｍ～約３５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約４００ｎｍ、約３００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約５００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約４００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約３５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約４００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約５００ｎｍ、または約４５０ｎｍ～約５００ｎｍの波長を有する光を含む。いくつかの実施形態では、青色光または紫外線光は、約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１５０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、または約５００ｎｍの波長を有する光を含む。いくつかの実施形態では、青色光または紫外線光は、少なくとも約１０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１５０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、または約４５０ｎｍの波長を有する光を含む。いくつかの実施形態では、青色光または紫外線光は、最大で約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１５０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、または約５００ｎｍの波長を有する光を含む。

【0018】

いくつかの実施形態では、複数の光学系は、ダイクロイックショートパスビームスプリッタを含み、ダイクロイックショートパスビームスプリッタは、１つ以上の規定された入射角度において、９０％～９５％効率性により最大で７００ｎｍの波長を有する光を通させる。

【0019】

いくつかの実施形態では、１つ以上の特定の角度は、３０～１５０度の範囲内にある。いくつかの実施形態では、１つ以上の特定の角度は、約３０度～約１５０度である。いくつかの実施形態では、１つ以上の特定の角度は、約３０度～約４０度、約３０度～約５０度、約３０度～約６０度、約３０度～約７０度、約３０度～約８０度、約３０度～約９０度、約３０度～約１００度、約３０度～約１１０度、約３０度～約１２０度、約３０度～約１３０度、約３０度～約１５０度、約４０度～約５０度、約４０度～約６０度、約４０度～約７０度、約４０度～約８０度、約４０度～約９０度、約４０度～約１００度、約４０度～約１１０度、約４０度～約１２０度、約４０度～約１３０度、約４０度～約１５０度、約５０度～約６０度、約５０度～約７０度、約５０度～約８０度、約５０度～約９０度、約５０度～約１００度、約５０度～約１１０度、約５０度～約１２０度、約５０度～約１３０度、約５０度～約１５０度、約６０度～約７０度、約６０度～約８０度、約６０度～約９０度、約６０度～約１００度、約６０度～約１１０度、約６０度～約１２０度、約６０度～約１３０度、約６０度～約１５０度、約７０度～約８０度、約７０度～約９０度、約７０度～約１００度、約７０度～約１１０度、約７０度～約１２０度、約７０度～約１３０度、約７０度～約１５０度、約８０度～約９０度、約８０度～約１００度、約８０度～約１１０度、約８０度～約１２０度、約８０度～約１３０度、約８０度～約１５０度、約９０度～約１００度、約９０度～約１１０度、約９０度～約１２０度、約９０度～約１３０度、約９０度～約１５０度、約１００度～約１１０度、約１００度～約１２０度、約１００度～約１３０度、約１００度～約１５０度、約１１０度～約１２０度、約１１０度～約１３０度、約１１０度～約１５０度、約１２０度～約１３０度、約１２０度～約１５０度、または約１３０度～約１５０度である。いくつかの実施形態では、１つ以上の特定の角度は、約３０度、約４０度、約５０度、約６０度、約７０度、約８０度、約９０度、約１００度、約１１０度、約１２０度、約１３０度、または約１５０度である。いくつかの実施形態では、１つ以上の特定の角度は、少なくとも約３０度、約４０度、約５０度、約６０度、約７０度、約８０度、約９０度、約１００度、約１１０度、約１２０度、または約１３０度である。いくつかの実施形態では、１つ以上の特定の角度は、最大で約４０度、約５０度、約６０度、約７０度、約８０度、約９０度、約１００度、約１１０度、約１２０度、約１３０度、または約１５０度である。

【0020】

いくつかの実施形態では、可視光は、撮像システムとは外部の顕微鏡、内視鏡、外視鏡、外科手術ロボット、または手術室照明装置から方向付けられる。いくつかの実施形態では、システムは更に、顕微鏡上で撮像ヘッドをしっかりとロックするように構成されたロッキングキーを含む。いくつかの実施形態では、複数の光学系は更に、二次ダイクロイックショートパスビームスプリッタを含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、ダイクロイックロングパスビームスプリッタを含む。いくつかの実施形態では、励起光及び蛍光性光は、ビームスプリッタにおいて実質的に重なる。いくつかの実施形態では、実質的に同軸であることは、２つの光学路の交差角度が２０度、１５度、１０度、５度、２度、または１度未満であることを含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、検出器、光源、及び複数の光学系の１つ、２つ、またはそれよりも多くからの周囲光を遮断するように構成された物理減衰器を含む。いくつかの実施形態では、物理減衰器は、シールド、フード、スリーブ、光シュラウド、またはバッフルを含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはプロセッサを含み、ＡＳＩＣ及びプロセッサのうちの少なくとも１つは、サンプルの合成画像を生成する命令により構成され、合成画像は、可視画像とオーバレイされた蛍光画像を含む。

【0021】

本明細書で提供される別の態様は、サンプルを撮像する方法であって、光源によって、赤外線光または近赤外線光を放出して、サンプルから蛍光を誘導することと、複数の光学系によって、サンプルに赤外線光または近赤外線光を方向付けることと、複数の光学系によって、検出器においてサンプルから蛍光を受信することであって、赤外線光または近赤外線光は、影を減少させるために、サンプルから受信された蛍光性光と実質的に同軸にサンプルに方向付けられる、受信することと、検出器上でサンプルの蛍光画像及びサンプルの可視光画像を形成することと、を含む。いくつかの実施形態では、方法は、本明細書におけるシステムを使用して実行される。いくつかの実施形態では、サンプルは、臓器、臓器下部構造、組織、または細胞である。

【0022】

本明細書で提供される別の態様は、臓器、臓器下部構造、組織、または細胞を撮像する方法であって、方法は、本明細書におけるシステムにより臓器、臓器下部構造、組織、または細胞を撮像することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、癌または疾患領域、組織、構造、または細胞を検出することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、被検者に対して外科手術を実行することを含む。いくつかの実施形態では、外科手術は、被検者の癌または疾患領域、組織、構造、または細胞を除去することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、外科手術除去の後、被検者の癌または疾患領域、組織、構造、または細胞を撮像することを含む。いくつかの実施形態では、撮像することまたは検出することは、蛍光撮像を使用して実行される。いくつかの実施形態では、蛍光撮像は、検出可能剤を検出し、検出可能剤は、色素、蛍光色素分子、蛍光ビオチン化合物、発光性化合物、または化学発光性化合物を含む。いくつかの実施形態では、検出可能剤は、約２００ｍｍ～約９００ｍｍの波長を吸収する。いくつかの実施形態では、検出可能剤は、ＤｙＬｉｇｈｔ－６８０、ＤｙＬｉｇｈｔ－７５０、ＶｉｖｏＴａｇ－７５０、ＤｙＬｉｇｈｔ－８００、ＩＲＤｙｅ－８００、ＶｉｖｏＴａｇ－６８０、Ｃｙ５．５、またはインドシアニングリーン（ＩＣＧ）、並びに、上述の任意の誘導体；フルオレセイン及びフルオレセイン色素（例えば、フルオレセインイソチオシアネートもしくはＦＩＴＣ、ナフトフルオレセイン、４'、５'－ジクロロ－２'、７'－ジメトキシフルオレセイン、６－カルボキシフルオレセインもしくはＦＡＭなど）、カルボシアニン、メロシアニン、スチリル色素、オキソノール色素、フィコエリトリン、エリスロシン、エオシン、ローダミン色素（例えば、カルボキシテトラメチル－ローダミンもしくはＴＡＭＲＡ、カルボキシローダミン６Ｇ、カルボキシ－Ｘ－ローダミン（ＲＯＸ）、リサミンローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミングリーン、ローダミンレッド、テトラメチルローダミン（ＴＭＲ）など）、クマリン及びクマリン色素（例えば、メトキシクマリン、ジアルキルアミノクマリン、ヒドロキシクマリン、アミノメチルクマリン（ＡＭＣＡ）など）、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ Ｄｙｅ（例えば、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ ４８８、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ ５００、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ ５１４など）、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ－Ｘ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＲＥＤ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＧＲＥＥＮ、シアニン色素（例えば、ＣＹ－３、Ｃｙ－５、ＣＹ－３．５、ＣＹ－５．５など）、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ色素（例えば、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ３５０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ４８８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５３２、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５４６、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５６８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５９４、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６３３、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６６０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６８０など）、ＢＯＤＩＰＹ色素（例えば、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ、ＢＯＤＩＰＹ Ｒ６Ｇ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＭＲ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＲ、ＢＯＤＩＰＹ ５３０／５５０、ＢＯＤＩＰＹ ５５８／５６８、ＢＯＤＩＰＹ ５６４／５７０、ＢＯＤＩＰＹ ５７６／５８９、ＢＯＤＩＰＹ ５８１／５９１、ＢＯＤＩＰＹ ６３０／６５０、ＢＯＤＩＰＹ ６５０／６６５など）、ＩＲＤｙｅ（例えば、ＩＲＤ ４０、ＩＲＤ ７００、ＩＲＤ ８００など）、７－アミノクマリン、ジアルキルアミノクマリン反応性色素、６、８－ジフルオロ－７－ヒドロキシクマリン蛍光色素分子、ヒドロキシクマリン誘導体、アルコキシクマリン誘導体、スクシンイミジルエステル、ピレンスクシンイミジルエステル、ピリジルオキサゾール誘導体、アミノナフタレン系色素、塩化ダンシル、ダポキシル色素、ダポキシルスルホニルクロリド、アミン反応性ダポキシルスクシンイミジルエステル、カルボン酸反応性ダポキシル（２－アミノエチル）スルホンアミド）、ビマネ色素、ビマネメルカプト酢酸、ＮＢＤ色素、ＱｓＹ３５、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、癌を処置することを含む。

【0023】

本明細書で提供される別の態様は、コンパニオン診断剤、治療剤、またはコンパニオン撮像剤のうちの少なくとも１つを投与することと、本明細書におけるシステムによって少なくとも１つのそのような薬剤を検出することと、を含む、処置または診断検出する方法である。

【0024】

本明細書で提供される別の態様は、コンパニオン診断剤、光増感剤、治療剤、またはコンパニオン撮像剤のうちの少なくとも１つを投与することと、本明細書における方法によって少なくとも１つのそのような剤を検出することと、を含む、処置または診断検出する方法である。いくつかの実施形態では、剤のうちの少なくとも１つは、化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、光増感剤、蛍光色素分子、治療剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、小分子、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、システムまたは方法は更に、Ｘ線撮影、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、超音波、内視鏡検査、エラストグラフィ、触知撮像、サーモグラフィ、フローサイトメトリ、医療写真、核医学機能撮像技術、陽電子放出トモグラフィ（ＰＥＴ）、単光子放出コンピュータ断層映像（ＳＰＥＣＴ）、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせのうちの１つ以上を使用した放出線医学または蛍光を含む。いくつかの実施形態では、システムまたは方法は更に、１つ以上の顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせを使用して蛍光を測定する。いくつかの態様では、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットのうちの少なくとも１つは、ＫＩＮＥＶＯシステム（例えば、ＫＩＮＥＶＯ ９００）、ＱＥＶＯシステム、ＣＯＮＶＩＶＯシステム、ＯＭＰＩ ＰＥＮＴＥＲＯシステム（例えば、ＰＥＮＴＥＲＯ ９００、ＰＥＮＴＥＲＯ ８００）、ＩＮＦＲＡＲＥＤ ８００システム、ＦＬＯＷ ８００システム、ＹＥＬＬＯＷ ５６０システム、ＢＬＵＥ ４００システム、ＯＭＰＩ ＬＵＭＥＲＩＡシステムＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏシステム（例えば、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏ及びＯＭＰＩ ＶＡＲＩＯ ７００）、ＯＭＰＩ Ｐｉｃｏシステム、ＯＰＭＩ Ｓｅｎｓｅｒａ、ＯＰＭＩＭｏｖｅｎａ、ＯＰＭＩ １ ＦＣ、ＥＸＴＡＲＯ ３００、ＴＲＥＭＯＮ ３ＤＨＤシステム、ＣＩＲＲＵＳシステム（例えば、ＣＩＲＲＵＳ ６０００及びＣＩＲＲＵＳＨＤ－ＯＣＴ）、ＣＬＡＲＵＳシステム（例えば、ＣＬＡＲＵＳ ５００及びＣＬＡＲＵＳ ７００）、ＰＲＩＭＵＳ ２００、ＰＬＥＸ Ｅｌｉｔｅ ９０００、ＡｎｇｉｏＰｌｅｘ、ＶＩＳＵＣＡＭ ５２４、ＶＩＳＵＳＣＯＵＴ １００、ＡＲＴＥＶＯ ８００、（及び、Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ａ／Ｇからのいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、及び外科手術ロボットシステム）；Ｌｅｉｃａ ＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓまたはＬｅｉｃａ ＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓからのＰＲＯＶｉｄｏシステム、ＡＲｖｉｄｏシステム、ＧＬＯＷ ８００システム、Ｌｅｉｃａ ＡＲｖｅｏ、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨＸ、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨ６）、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０ ＯＨＸ５）、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ５０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ４０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ２０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ ＯＨ４）、Ｌｅｉｃａ Ｍ８４４システム、Ｌｅｉｃａ ＨＤ Ｃ１００ システム、Ｌｅｉｃａ ＦＬシステム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＦＬ５６０、Ｌｅｉｃａ ＦＬ４００、Ｌｅｉｃａ ＦＬ８００）、Ｌｅｉｃａ ＤＩ Ｃ５００、Ｌｅｉｃａ ＵＬＴ５００、Ｌｅｉｃａ Ｒｏｔａｔａｂｌｅ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ、Ｌｅｉｃａ Ｍ６５１ ＭＳＤ、ＬＩＧＨＴＥＮＩＮＧ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ及びＳＰ８システム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８、ＳＰ８ ＦＡＬＣＯＮ、ＳＰ８ ＤＩＶＥ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＳＴＥＤ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＤＬＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ Ｘ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＣＡＲＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰＥ）、Ｌｅｉｃａ ＨｙＤ、Ｌｅｉｃａ ＨＣＳ Ａ、Ｌｅｉｃａ ＤＣＭ８、Ｌｅｉｃａ ＥｎＦｏｃｕｓ、Ｌｅｉｃａ Ｐｒｏｖｅｏ ８、Ｌｅｉｃａ Ｅｎｖｉｓｕ Ｃ２３００、Ｌｅｉｃａ ＰＲＯｖｉｄｏ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｈａａｇ－ＳｔｒａｉｔからのＨａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ５－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ３－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＨＩ－Ｒ ＮＥＯ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９０、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＥＩＢＯＳ ２、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、及び外科手術ロボットシステム；Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ ＳｕｒｇｉｃａｌからのＩｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ ｄａ Ｖｉｎｃｉ外科手術ロボットシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇからのＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｓ ＯＣＴシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＴｏｐｃｏｎからのＴｏｐｃｏｎ ３Ｄ ＯＣＴ ２０００、ＤＲＩ ＯＣＴ Ｔｒｉｔｏｎ、ＴＲＣシステム（例えば、ＴＲＣ ５０ＤＸ、ＴＲＣ－ＮＷ８、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ Ｐｌｕｓ、ＴＲＣ－ＮＷ４００）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｓｔｉｎｇｒａｙシステム（例えば、Ｓｔｉｎｇｒａｙ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｐｉｋｅ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｎｉｋｏｎ）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｐｉｋｅシステム（例えば、Ｐｉｋｅ、Ｐｉｋｅ Ｎｉｋｏｎ）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＣａｎｏｎからのＣａｎｏｎ ＣＸ－１、ＣＲ－２ ＡＦ、ＣＲ－２ ＰＬＵＳ ＡＦ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｗｅｌｃｈ ＡｌｌｙｎからのＷｅｌｃｈ Ａｌｌｙｎ ３．５ Ｖシステム（例えば、３．５Ｖ、３．５Ｖ Ａｕｔｏｓｔｅｐ）、ＣｅｎｔｅｒＶｕｅ ＤＲＳ、Ｉｎｓｉｇｈｔ、ＰａｎＯｐｔｉｃ、ＲｅｔｉｎａＶｕｅシステム（例えば、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ １００、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ ７００）、Ｅｌｉｔｅ、Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ、ＰｏｃｋｅｔＳｃｏｐｅ、Ｐｒｅｓｔｉｇｅ ｃｏａｘｉａｌ－ｐｌｕｓ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＭｅｄｔｒｏｎｉｃからのＭｅｔｒｏｎｉｃ ＩＮＶＯＳシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｋａｒｌ ＳｔｏｒｚからのＫａｒｌ Ｓｔｏｒｚ ＥＮＤＯＣＡＭＥＬＥＯＮ、ＩＭＡＧＥ１システム（例えば、ＯＰＡＬ１ ＮＩＲ撮像モジュールを有するまたは有さないＩＭＡＧＥ１ Ｓ、ＩＭＡＧＥ１ Ｓ ３Ｄ）、ＳＩＬＶＥＲ ＳＣＯＰＥシリーズ器具（例えば、胃カメラ、十二指腸鏡、結腸鏡）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0025】

いくつかの実施形態では、方法は、治療剤を検出、撮像、もしくは査定し、コンパニオン診断剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定し、コンパニオン撮像剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定し、またはそれらのいずれかの組み合わせを行うように構成される。いくつかの実施形態では、薬剤の安全性または生理的効果は、生体利用性、摂取、濃度、存在、分布及びクリアランス、代謝、体内動態、局在、血液濃度、組織濃度、比率、血液もしくは組織内の濃度の測定、治療濃度域、範囲及び最適化、またはそれらのいずれかの組み合わせである。

【0026】

本明細書で提供される別の態様は、その必要性において被検者内で処置及び検出する方法であって、方法は、コンパニオン診断剤、光増感剤、治療剤、または撮像剤を投与することを含み、そのような剤は、本明細書におけるシステムまたは方法によって検出される。いくつかの実施形態では、薬剤は、化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、光増感剤、蛍光色素分子、治療剤、撮像剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、または小分子を含む。いくつかの実施形態では、システムまたは方法は更に、Ｘ線撮影、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、超音波、内視鏡検査、エラストグラフィ、触知撮像、サーモグラフィ、フローサイトメトリ、医療写真、核医学機能撮像技術、陽電子放出トモグラフィ（ＰＥＴ）、単光子放出コンピュータ断層映像（ＳＰＥＣＴ）、外科手術器具、手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、もしくは外科手術ロボット、またはそれらの組み合わせを含む、放出線医学または蛍光を組み込む。いくつかの実施形態では、システム及び方法は、治療剤を検出し、または薬剤の安全性もしくは生理的効果を査定し、またはその両方を行うために使用される。いくつかの実施形態では、薬剤の安全性または生理的効果は、生体利用性、摂取、濃度、存在、分布及びクリアランス、代謝、体内動態、局在、血液濃度、組織濃度、比率、血液もしくは組織内の濃度の測定、治療濃度域、範囲及び最適化、またはそれらのいずれかの組み合わせである。いくつかの実施形態では、方法は、外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、もしくは外科手術ロボットと組み合わされ、またはそれらに統合される。

【0027】

いくつかの態様では顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットのうちの少なくとも１つは、ＫＩＮＥＶＯシステム（例えば、ＫＩＮＥＶＯ ９００）、ＱＥＶＯシステム、ＣＯＮＶＩＶＯシステム、ＯＭＰＩ ＰＥＮＴＥＲＯシステム（例えば、ＰＥＮＴＥＲＯ ９００、ＰＥＮＴＥＲＯ ８００）、ＩＮＦＲＡＲＥＤ ８００システム、ＦＬＯＷ ８００システム、ＹＥＬＬＯＷ ５６０システム、ＢＬＵＥ ４００システム、ＯＭＰＩ ＬＵＭＥＲＩＡシステム、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏシステム（例えば、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏ及びＯＭＰＩ ＶＡＲＩＯ ７００）、ＯＭＰＩ Ｐｉｃｏシステム、ＯＰＭＩ Ｓｅｎｓｅｒａ、ＯＰＭＩ Ｍｏｖｅｎａ、ＯＰＭＩ １ ＦＣ、ＥＸＴＡＲＯ ３００、ＴＲＥＭＯＮ ３ＤＨＤシステム、ＣＩＲＲＵＳシステム（例えば、ＣＩＲＲＵＳ ６０００及びＣＩＲＲＵＳ ＨＤ－ＯＣＴ）、ＣＬＡＲＵＳシステム（例えば、ＣＬＡＲＵＳ ５００及びＣＬＡＲＵＳ ７００）、ＰＲＩＭＵＳ ２００、ＰＬＥＸ Ｅｌｉｔｅ ９０００、ＡｎｇｉｏＰｌｅｘ、ＶＩＳＵＣＡＭ ５２４、ＶＩＳＵＳＣＯＵＴ １００、ＡＲＴＥＶＯ ８００（及び、Ｃａｒｌ ＺｅｉｓｓＡ／Ｇからのいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、及び外科手術ロボットシステム）；Ｌｅｉｃａ ＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓまたはＬｅｉｃａ ＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓからのＰＲＯＶｉｄｏシステム、ＡＲｖｉｄｏシステム、ＧＬＯＷ ８００システム、Ｌｅｉｃａ ＡＲｖｅｏ、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨＸ、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨ６）、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０ ＯＨＸ５）、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ５０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ４０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ２０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ ＯＨ４）、Ｌｅｉｃａ Ｍ８４４システム、Ｌｅｉｃａ ＨＤ Ｃ１００システム、Ｌｅｉｃａ ＦＬシステム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＦＬ５６０、Ｌｅｉｃａ ＦＬ４００、Ｌｅｉｃａ ＦＬ８００）、Ｌｅｉｃａ ＤＩ Ｃ５００、Ｌｅｉｃａ ＵＬＴ５００、Ｌｅｉｃａ Ｒｏｔａｔａｂｌｅ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ、Ｌｅｉｃａ Ｍ６５１ ＭＳＤ、ＬＩＧＨＴＥＮＩＮＧ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ及びＳＰ８システム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８、ＳＰ８ ＦＡＬＣＯＮ、ＳＰ８ ＤＩＶＥ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＳＴＥＤ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＤＬＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ Ｘ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＣＡＲＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰＥ）、Ｌｅｉｃａ ＨｙＤ、Ｌｅｉｃａ ＨＣＳ Ａ、Ｌｅｉｃａ ＤＣＭ８、Ｌｅｉｃａ ＥｎＦｏｃｕｓ、Ｌｅｉｃａ Ｐｒｏｖｅｏ ８、Ｌｅｉｃａ Ｅｎｖｉｓｕ Ｃ２３００、Ｌｅｉｃａ ＰＲＯｖｉｄｏ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｈａａｇ－ＳｔｒａｉｔからのＨａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ５－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ３－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＨＩ－Ｒ ＮＥＯ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９０、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＥＩＢＯＳ ２、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、及び外科手術ロボットシステム；Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ ＳｕｒｇｉｃａｌからのＩｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ ｄａ Ｖｉｎｃｉ外科手術ロボットシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇからのＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｓ ＯＣＴシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＴｏｐｃｏｎからのＴｏｐｃｏｎ ３Ｄ ＯＣＴ ２０００、ＤＲＩ ＯＣＴ Ｔｒｉｔｏｎ、ＴＲＣシステム（例えば、ＴＲＣ ５０ＤＸ、ＴＲＣ－ＮＷ８、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ Ｐｌｕｓ、ＴＲＣ－ＮＷ４００）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｓｔｉｎｇｒａｙシステム（例えば、Ｓｔｉｎｇｒａｙ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｐｉｋｅ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｎｉｋｏｎ）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｐｉｋｅシステム（例えば、Ｐｉｋｅ、Ｐｉｋｅ Ｎｉｋｏｎ）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＣａｎｏｎからのＣａｎｏｎ ＣＸ－１、ＣＲ－２ ＡＦ、ＣＲ－２ ＰＬＵＳ ＡＦ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｗｅｌｃｈ ＡｌｌｙｎからのＷｅｌｃｈ Ａｌｌｙｎ ３．５ Ｖシステム（例えば、３．５Ｖ、３．５Ｖ Ａｕｔｏｓｔｅｐ）、ＣｅｎｔｅｒＶｕｅ ＤＲＳ、Ｉｎｓｉｇｈｔ、ＰａｎＯｐｔｉｃ、ＲｅｔｉｎａＶｕｅシステム（例えば、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ １００、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ ７００）、Ｅｌｉｔｅ、Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ、ＰｏｃｋｅｔＳｃｏｐｅ、Ｐｒｅｓｔｉｇｅ ｃｏａｘｉａｌ－ｐｌｕｓ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＭｅｄｔｒｏｎｉｃからのＭｅｔｒｏｎｉｃ ＩＮＶＯＳシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｋａｒｌ ＳｔｏｒｚからのＫａｒｌ Ｓｔｏｒｚ ＥＮＤＯＣＡＭＥＬＥＯＮ、ＩＭＡＧＥ１システム（例えば、ＯＰＡＬ１ ＮＩＲ撮像モジュールを有するまたは有さないＩＭＡＧＥ１ Ｓ、ＩＭＡＧＥ１ Ｓ ３Ｄ）、ＳＩＬＶＥＲ ＳＣＯＰＥシリーズ器具（例えば、胃カメラ、十二指腸鏡、結腸鏡）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0028】

本明細書で提供される１つの態様は、蛍光色素分子を含むサンプルによって放出された放出光を撮像する撮像システムであって、システムは、励起光を放出するレーザと、励起光を拡散する励起拡散器と、可視光を受信し、サンプルに可視光を方向付けるための可視チャネルと、サンプルに拡散した励起光を方向付け、放出光及び反射した可視光が撮像アセンブリを通過することを可能にする光学デバイスと、撮像アセンブリと、を含み、撮像アセンブリは、第１のノッチフィルタと、ロングパスフィルタと、第２のノッチフィルタと、サンプルから放出光及び反射した可視光の両方を検出するように構成され、放出光及び反射した可視光に基づいて画像フレームを生成するように構成された画像センサと、を含む。

【0029】

いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じてサンプルから方向付けられる。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、サンプルから、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じて順次方向付けられる。

【0030】

いくつかの実施形態では、励起光は、約７７５ｎｍ～約７９２ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約７７５ｎｍ～約７７６ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７７７ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７７８ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７７９ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７８０ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７８２ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７８４ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７８６ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７７７ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７７８ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７７９ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７８０ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７８２ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７８４ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７８６ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７７６ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７７７ｎｍ～約７７８ｎｍ、約７７７ｎｍ～約７７９ｎｍ、約７７７ｎｍ～約７８０ｎｍ、約７７７ｎｍ～約７８２ｎｍ、約７７７ｎｍ～約７８４ｎｍ、約７７７ｎｍ～約７８６ｎｍ、約７７７ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７７７ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７７７ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７７８ｎｍ～約７７９ｎｍ、約７７８ｎｍ～約７８０ｎｍ、約７７８ｎｍ～約７８２ｎｍ、約７７８ｎｍ～約７８４ｎｍ、約７７８ｎｍ～約７８６ｎｍ、約７７８ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７７８ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７７８ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７７９ｎｍ～約７８０ｎｍ、約７７９ｎｍ～約７８２ｎｍ、約７７９ｎｍ～約７８４ｎｍ、約７７９ｎｍ～約７８６ｎｍ、約７７９ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７７９ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７７９ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７８２ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７８４ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７８６ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７８２ｎｍ～約７８４ｎｍ、約７８２ｎｍ～約７８６ｎｍ、約７８２ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７８２ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７８２ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７８４ｎｍ～約７８６ｎｍ、約７８４ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７８４ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７８４ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７８６ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７８６ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７８６ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７９０ｎｍ～約７９２ｎｍ、約７９０ｎｍ～約７９２ｎｍ、または約７９２ｎｍ～約７９２ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約７７５ｎｍ、約７７６ｎｍ、約７７７ｎｍ、約７７８ｎｍ、約７７９ｎｍ、約７８０ｎｍ、約７８２ｎｍ、約７８４ｎｍ、約７８６ｎｍ、約７９０ｎｍ、約７９２ｎｍ、または約７９２ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、少なくとも約７７５ｎｍ、約７７６ｎｍ、約７７７ｎｍ、約７７８ｎｍ、約７７９ｎｍ、約７８０ｎｍ、約７８２ｎｍ、約７８４ｎｍ、約７８６ｎｍ、約７９０ｎｍ、または約７９２ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、最大で約７７６ｎｍ、約７７７ｎｍ、約７７８ｎｍ、約７７９ｎｍ、約７８０ｎｍ、約７８２ｎｍ、約７８４ｎｍ、約７８６ｎｍ、約７９０ｎｍ、約７９２ｎｍ、または約７９２ｎｍの波長を有する。

【0031】

いくつかの実施形態では、可視光は、約４００ｎｍ～約９５０ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、約４００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約５００ｎｍ、約４００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約６００ｎｍ、約４００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約７００ｎｍ、約４００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約８００ｎｍ、約４００ｎｍ～約８５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約９００ｎｍ、約４００ｎｍ～約９５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約８５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約９５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約６００ｎｍ、約５００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約７００ｎｍ、約５００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約８００ｎｍ、約５００ｎｍ～約８５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約９００ｎｍ、約５００ｎｍ～約９５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約８５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約９５０ｎｍ、約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約６００ｎｍ～約７００ｎｍ、約６００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約６００ｎｍ～約８００ｎｍ、約６００ｎｍ～約８５０ｎｍ、約６００ｎｍ～約９００ｎｍ、約６００ｎｍ～約９５０ｎｍ、約６５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約６５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約８５０ｎｍ、約６５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約９５０ｎｍ、約７００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約７００ｎｍ～約８００ｎｍ、約７００ｎｍ～約８５０ｎｍ、約７００ｎｍ～約９００ｎｍ、約７００ｎｍ～約９５０ｎｍ、約７５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約７５０ｎｍ～約８５０ｎｍ、約７５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約７５０ｎｍ～約９５０ｎｍ、約８００ｎｍ～約８５０ｎｍ、約８００ｎｍ～約９００ｎｍ、約８００ｎｍ～約９５０ｎｍ、約８５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約８５０ｎｍ～約９５０ｎｍ、または約９００ｎｍ～約９５０ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約７５０ｎｍ、約８００ｎｍ、約８５０ｎｍ、約９００ｎｍ、または約９５０ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、少なくとも約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約７５０ｎｍ、約８００ｎｍ、約８５０ｎｍ、または約９００ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、最大で約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約７５０ｎｍ、約８００ｎｍ、約８５０ｎｍ、約９００ｎｍ、または約９５０ｎｍの波長を有する。

【0032】

いくつかの実施形態では、可視光は、約８００ｎｍ～約９５０ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、約８００ｎｍ～約８２５ｎｍ、約８００ｎｍ～約８５０ｎｍ、約８００ｎｍ～約８７５ｎｍ、約８００ｎｍ～約９００ｎｍ、約８００ｎｍ～約９２５ｎｍ、約８００ｎｍ～約９５０ｎｍ、約８２５ｎｍ～約８５０ｎｍ、約８２５ｎｍ～約８７５ｎｍ、約８２５ｎｍ～約９００ｎｍ、約８２５ｎｍ～約９２５ｎｍ、約８２５ｎｍ～約９５０ｎｍ、約８５０ｎｍ～約８７５ｎｍ、約８５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約８５０ｎｍ～約９２５ｎｍ、約８５０ｎｍ～約９５０ｎｍ、約８７５ｎｍ～約９００ｎｍ、約８７５ｎｍ～約９２５ｎｍ、約８７５ｎｍ～約９５０ｎｍ、約９００ｎｍ～約９２５ｎｍ、約９００ｎｍ～約９５０ｎｍ、または約９２５ｎｍ～約９５０ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、約８００ｎｍ、約８２５ｎｍ、約８５０ｎｍ、約８７５ｎｍ、約９００ｎｍ、約９２５ｎｍ、または約９５０ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、少なくとも約８００ｎｍ、約８２５ｎｍ、約８５０ｎｍ、約８７５ｎｍ、約９００ｎｍ、または約９２５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、最大で約８２５ｎｍ、約８５０ｎｍ、約８７５ｎｍ、約９００ｎｍ、約９２５ｎｍ、または約９５０ｎｍの波長を有する。

【0033】

いくつかの実施形態では、励起拡散器は、円形励起拡散器である。いくつかの実施形態では、励起拡散器は、矩形励起拡散器である。

【0034】

いくつかの実施形態では、円形励起拡散器は、約４度～約２５度の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、円形励起拡散器は、約４度～約６度、約４度～約８度、約４度～約１０度、約４度～約１２度、約４度～約１４度、約４度～約１６度、約４度～約１８度、約４度～約２０度、約４度～約２２度、約４度～約２５度、約６度～約８度、約６度～約１０度、約６度～約１２度、約６度～約１４度、約６度～約１６度、約６度～約１８度、約６度～約２０度、約６度～約２２度、約６度～約２５度、約８度～約１０度、約８度～約１２度、約８度～約１４度、約８度～約１６度、約８度～約１８度、約８度～約２０度、約８度～約２２度、約８度～約２５度、約１０度～約１２度、約１０度～約１４度、約１０度～約１６度、約１０度～約１８度、約１０度～約２０度、約１０度～約２２度、約１０度～約２５度、約１２度～約１４度、約１２度～約１６度、約１２度～約１８度、約１２度～約２０度、約１２度～約２２度、約１２度～約２５度、約１４度～約１６度、約１４度～約１８度、約１４度～約２０度、約１４度～約２２度、約１４度～約２５度、約１６度～約１８度、約１６度～約２０度、約１６度～約２２度、約１６度～約２５度、約１８度～約２０度、約１８度～約２２度、約１８度～約２５度、約２０度～約２２度、約２０度～約２５度、または約２２度～約２５度の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、円形励起拡散器は、約４度、約６度、約８度、約１０度、約１２度、約１４度、約１６度、約１８度、約２０度、約２２度、または約２５度の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、円形励起拡散器は、少なくとも約４度、約６度、約８度、約１０度、約１２度、約１４度、約１６度、約１８度、約２０度、または約２２度の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、円形励起拡散器は、最大で約６度、約８度、約１０度、約１２度、約１４度、約１６度、約１８度、約２０度、約２２度、または約２５度の拡散角度を有する。

【0035】

いくつかの実施形態では、矩形励起拡散器は、第１の拡散角度及び第１の拡散角度に垂直な第２の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約２５度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約６度、約４度～約８度、約４度～約１０度、約４度～約１２度、約４度～約１４度、約４度～約１６度、約４度～約１８度、約４度～約２０度、約４度～約２２度、約４度～約２５度、約６度～約８度、約６度～約１０度、約６度～約１２度、約６度～約１４度、約６度～約１６度、約６度～約１８度、約６度～約２０度、約６度～約２２度、約６度～約２５度、約８度～約１０度、約８度～約１２度、約８度～約１４度、約８度～約１６度、約８度～約１８度、約８度～約２０度、約８度～約２２度、約８度～約２５度、約１０度～約１２度、約１０度～約１４度、約１０度～約１６度、約１０度～約１８度、約１０度～約２０度、約１０度～約２２度、約１０度～約２５度、約１２度～約１４度、約１２度～約１６度、約１２度～約１８度、約１２度～約２０度、約１２度～約２２度、約１２度～約２５度、約１４度～約１６度、約１４度～約１８度、約１４度～約２０度、約１４度～約２２度、約１４度～約２５度、約１６度～約１８度、約１６度～約２０度、約１６度～約２２度、約１６度～約２５度、約１８度～約２０度、約１８度～約２２度、約１８度～約２５度、約２０度～約２２度、約２０度～約２５度、または約２２度～約２５度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度、約６度、約８度、約１０度、約１２度、約１４度、約１６度、約１８度、約２０度、約２２度、または約２５度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、少なくとも約４度、約６度、約８度、約１０度、約１２度、約１４度、約１６度、約１８度、約２０度、または約２２度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、最大で約６度、約８度、約１０度、約１２度、約１４度、約１６度、約１８度、約２０度、約２２度、または約２５度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度は、約１４度であり、第２の拡散角度は、約８度である。いくつかの実施形態では、光学デバイスは、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせである。いくつかの実施形態では、ホットミラーは、可視光からＮＩＲ光の波長をフィルタアウトする。いくつかの実施形態では、光学デバイスは、第１の方向においてサンプルに拡散した励起光を方向付け、第１の方向とは反対の第２の方向において放出光及び反射した可視光がそれを通過することを可能にする。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ及び第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、励起光がそれを通過することを遮断する。

【0036】

いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ及び第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する光を遮断する。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ及び第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、約７７５ｎｍ～約７８０ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７８５ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７８５ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７９５ｎｍ、約７８５ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７８５ｎｍ～約７９５ｎｍ、または約７９０ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する光を遮断する。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ及び第２のノッチフィルタの少なくとも１つは、約７７５ｎｍ、約７８０ｎｍ、約７８５ｎｍ、約７９０ｎｍ、または約７９５ｎｍの波長を有する光を遮断する。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ及び第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、少なくとも約７７５ｎｍ、約７８０ｎｍ、約７８５ｎｍ、または約７９０ｎｍの波長を有する光を遮断する。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ及び第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、最大で約７８０ｎｍ、約７８５ｎｍ、約７９０ｎｍ、または約７９５ｎｍの波長を有する光を遮断する。

【0037】

いくつかの実施形態では、撮像アセンブリは更に、偏光子を含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、ロングパスフィルタ、偏光子、及びレンズを通じて方向付けられる。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、ロングパスフィルタ、偏光子、及びレンズを通じて順次方向付けられる。いくつかの実施形態では、システムは更に、可視光を放出する白色発光体を含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、撮像アセンブリとサンプルとの間に、及び励起拡散器とサンプルとの間にショートパスダイクロイックミラーを含む。

【0038】

いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラーは、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの波長を伝達する。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラーは、約４００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約５００ｎｍ、約４００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約６００ｎｍ、約４００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約７００ｎｍ、約４００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約８００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約４５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約５００ｎｍ～約５５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約６００ｎｍ、約５００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約７００ｎｍ、約５００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約５００ｎｍ～約８００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約６５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約５５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約５５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、約６００ｎｍ～約７００ｎｍ、約６００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約６００ｎｍ～約８００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約６５０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約６５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約７００ｎｍ～約７５０ｎｍ、約７００ｎｍ～約８００ｎｍ、または約７５０ｎｍ～約８００ｎｍの波長を伝達する。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラーは、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約７５０ｎｍ、または約８００ｎｍの波長を伝達する。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラーは、少なくとも約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、または約７５０ｎｍの波長を伝達する。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラーは、最大で約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約５５０ｎｍ、約６００ｎｍ、約６５０ｎｍ、約７００ｎｍ、約７５０ｎｍ、または約８００ｎｍの波長を伝達する。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックフィルタは、７２０ｎｍ、７２５ｎｍ、７３０ｎｍ、７３５ｎｍ、７４０ｎｍ、７５０ｎｍ、７５５ｎｍ、７６０ｎｍ、７７０ｎｍ、７８０ｎｍ、８００ｎｍ、またはその増分を含むそれよりも長い波長を反射する。いくつかの実施形態では、システムは更に、ショートパスダイクロイックミラーとサンプルとの間にボトムウィンドウを含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、ノッチフィルタとサンプルとの間にフロントウィンドウを含む。いくつかの実施形態では、励起光は、赤外線励起光または近赤外線励起光である。いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタは、可視光減衰器を含む。いくつかの実施形態では、可視光減衰器は、近赤外線波長を伝達する。いくつかの実施形態では、システムは更に、励起光のパワーを測定するように構成された励起光パワーゲージ、拡散したビーム形状を測定する拡散ビーム形状センサ、またはその両方を含むレーザモニタセンサを含み、拡散ビーム形状センサは、第１の拡散ビーム形状ゲージ及び第２の拡散したビーム形状ゲージを含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、励起光パワーゲージに励起光の一部を再方向付ける反射器を含む。いくつかの実施形態では、反射器は、励起チャネルと励起拡散器との間に位置付けられる。いくつかの実施形態では、光学デバイスは、拡散した励起光の一部が拡散した励起光に平行の方向においてそれを通過することを可能にし、拡散ビーム形状センサは、拡散した励起光の一部を受信する。いくつかの実施形態では、第１の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の中心において拡散したビームのパワーを測定し、第２の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の境界において拡散したビームのパワーを測定する。いくつかの実施形態では、励起光パワーゲージ、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、励起光の測定されたパワーが第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱し、拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱し、またはその両方である場合、レーザモニタは、レーザをターンオフする。いくつかの実施形態では、レーザは、オフモード及びオンモードを有する。

【0039】

本明細書で提供される別の態様は、蛍光色素分子を含むサンプルによって放出された放出光を撮像する撮像プラットフォームであって、プラットフォームは、本明細書における撮像システム及び撮像ステーションを含み、撮像ステーションは、画像センサから画像フレームを受信するようにプロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体及び入力デバイスを含む。

【0040】

いくつかの実施形態では、撮像ステーションは、撮像ケーブル、無線接続、またはその両方を介して画像センサから画像フレームを受信する。いくつかの実施形態では、プラットフォームは更に、撮像ケーブルを含む。いくつかの実施形態では、撮像システムは更に、撮像ケーブルを介して撮像ステーションからパワーを受信する。いくつかの実施形態では、撮像システムは、レーザモニタセンサを含み、プラットフォームは更に、レーザモニタセンサからデータを受信するレーザモニタインターロックを含み、レーザモニタインターロックは、励起光の測定されたパワーが第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱し、拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱し、またはその両方である場合、レーザをターンオフする。いくつかの実施形態では、無線接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、Ｗｉ－Ｆｉ接続、ＲＦＩＤ接続、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、入力デバイスは、マウス、トラックパッド、ジョイスティック、タッチスクリーン、キーボード、マイクロフォン、カメラ、スキャナ、ＲＦＩＤリーダ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、ジェスチャインタフェース、音声インタフェース、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0041】

いくつかの実施形態では、ＮＩＲ照射源（レーザ）は、撮像ステーション内にあり、いくつかのケースでは、それは、撮像ヘッド内に位置する。また、それは、撮像ケーブル内に位置してもよい（「ショートストップ」ソリューション）。

【0042】

いくつかの実施形態では、顕微鏡は、周囲室温を上回って撮像システムを加熱する（例えば、熱伝導及び／または顕微鏡の可視照射源からの放射を通じて）。

【0043】

いくつかの実施形態では、撮像システムの設計は、上昇した温度（周囲を上回る）における動作のために最適化される。レーザ放出波長が温度に応じてシフトするので、最適なフィルタは、熱シフト波長範囲のために最適化される。

【0044】

いくつかの実施形態では、レーザの温度は、温度依存放出波長シフトを低減させるように制御される。レーザ温度は、熱電クーラ（ＴＥＣ）、ヒータ（例えば、抵抗負荷）を使用して制御されてもよい。

【0045】

いくつかの実施形態では、レーザの温度は、制御されない。

【0046】

いくつかの実施形態では、撮像ステーションは、「カートベース」である。他の実施形態では、撮像ステーションは、小型ホイールユニットに収容され、顕微鏡から吊るされ、またはトレイ／ポール／テーブル上に配置される。または、撮像ステーションは、顕微鏡から吊るすこと、及びトレイから吊るすことなど、複数の場所に配置されるように設計されてもよい。

【0047】

撮像ステーションは、撮像システム及び／または撮像ケーブルに対する格納装置を提供してもよい。または、それらのコンポーネントは、いくつか他のコンテナ（例えば、収納ケースまたは同様のコンテナ）に記憶されて分離されてもよい。

【0048】

本明細書で提供される別の態様は、蛍光色素分子を含むサンプルによって放出された放出光を撮像する方法であって、方法は、励起光を放出することと、励起光を拡散することと、可視光を受信し、サンプルに可視光を方向付けることと、サンプルに拡散した励起光を方向付けることと、撮像アセンブリに放出光及び反射した可視光を方向付けることと、放出光及び反射した可視光をフィルタすることと、放出光及び反射した可視光に基づいて画像フレームを生成するよう、サンプルから放出光及び反射した可視光の両方を検出することと、を含む。

【0049】

いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じてサンプルから放出光及び反射した可視光を方向付けることを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、サンプルから、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じて順次、放出光及び反射した可視光を方向付けることを含む。いくつかの実施形態では、励起光は、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約７８５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、約４００ｎｍ～約７００ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光は、約８００ｎｍ～約９５０ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、円形励起拡散器によって拡散する。いくつかの実施形態では、円形励起拡散器は、約４度～約２５度の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、矩形励起拡散器によって拡散する。いくつかの実施形態では、矩形励起拡散器は、第１の拡散角度及び第１の拡散角度に垂直な第２の拡散角度を有する。

【0050】

いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約２５度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約６度、約４度～約８度、約４度～約１０度、約４度～約１２度、約４度～約１４度、約４度～約１６度、約４度～約１８度、約４度～約２０度、約４度～約２２度、約４度～約２５度、約６度～約８度、約６度～約１０度、約６度～約１２度、約６度～約１４度、約６度～約１６度、約６度～約１８度、約６度～約２０度、約６度～約２２度、約６度～約２５度、約８度～約１０度、約８度～約１２度、約８度～約１４度、約８度～約１６度、約８度～約１８度、約８度～約２０度、約８度～約２２度、約８度～約２５度、約１０度～約１２度、約１０度～約１４度、約１０度～約１６度、約１０度～約１８度、約１０度～約２０度、約１０度～約２２度、約１０度～約２５度、約１２度～約１４度、約１２度～約１６度、約１２度～約１８度、約１２度～約２０度、約１２度～約２２度、約１２度～約２５度、約１４度～約１６度、約１４度～約１８度、約１４度～約２０度、約１４度～約２２度、約１４度～約２５度、約１６度～約１８度、約１６度～約２０度、約１６度～約２２度、約１６度～約２５度、約１８度～約２０度、約１８度～約２２度、約１８度～約２５度、約２０度～約２２度、約２０度～約２５度、または約２２度～約２５度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度、約６度、約８度、約１０度、約１２度、約１４度、約１６度、約１８度、約２０度、約２２度、または約２５度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、少なくとも約４度、約６度、約８度、約１０度、約１２度、約１４度、約１６度、約１８度、約２０度、または約２２度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、最大で約６度、約８度、約１０度、約１２度、約１４度、約１６度、約１８度、約２０度、約２２度、または約２５度である。

【0051】

いくつかの実施形態では第１の拡散角度は、約１４度であり、第２の拡散角度は、約８度である。いくつかの実施形態では、拡散した励起光は、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせによってサンプルに方向付けられる。いくつかの実施形態では、反射した可視光は、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせによって撮像アセンブリに方向付けられる。いくつかの実施形態では、ホットミラーは、可視光からのＮＩＲ光の波長をフィルタアウトする。いくつかの実施形態では、拡散した励起光は第１の方向においてサンプルに方向付けられ、放出光及び反射した可視光は、第１の方向とは反対の第２の方向において方向付けられる。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、励起光を遮断することを含む。

【0052】

いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する光を遮断することを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、約７７５ｎｍ～約７８０ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７８５ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７８５ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７８０ｎｍ～約７９５ｎｍ、約７８５ｎｍ～約７９０ｎｍ、約７８５ｎｍ～約７９５ｎｍ、または約７９０ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する光を遮断することを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、７７５ｎｍ、約７８０ｎｍ、約７８５ｎｍ、約７９０ｎｍ、または約７９５ｎｍの波長を有する光を遮断することを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、少なくとも約７７５ｎｍ、約７８０ｎｍ、約７８５ｎｍ、または約７９０ｎｍの波長を有する光を遮断することを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、最大で約７８０ｎｍ、約７８５ｎｍ、約７９０ｎｍ、または約７９５ｎｍの波長を有する光を遮断することを含む。

【0053】

いくつかの実施形態では、方法は更に、放出光及び反射した可視光を偏光することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、拡散した励起光をフィルタすることを含む。いくつかの実施形態では、拡散した励起光をフィルタすることは、約７２０ｎｍ、７２５ｎｍ、７３０ｎｍ、７３５ｎｍ、７４０ｎｍ、７５０ｎｍ、７５５ｎｍ、７６０ｎｍ、７７０ｎｍ、７８０ｎｍ、８００ｎｍ、またはその増分を含むそれよりも長い波長未満の波長をフィルタアウトすることを含む。いくつかの実施形態では、励起光は、赤外線または近赤外線励起光である。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、放出光及び反射した可視光を減衰させることを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光を減衰させることは、近赤外線波長以外の全てを遮断することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、励起光モニタにより励起光のパワーを測定すること、第１の拡散ビーム形状ゲージ及び第２の拡散ビーム形状ゲージにより拡散した励起光の拡散したビーム形状を測定すること、またはその両方によって、レーザを監視することを含む。いくつかの実施形態では、励起光モニタは、励起光の再方向付けられた部分を受信することによって、励起光のパワーを測定する。いくつかの実施形態では、第１の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の中心において拡散したビームのパワーを測定し、第２の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の境界において拡散したビームのパワーを測定する。いくつかの実施形態では、励起光モニタ、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、励起光の測定されたパワーが第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱する場合、拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱する場合、またはその両方の場合、レーザをターンオフすることを含む。いくつかの実施形態では、レーザは、オフモード及びオンモードを有する。いくつかの実施形態では、方法は更に、プロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体によって、画像センサから画像フレームを受信することを含む。いくつかの実施形態では、画像センサから画像フレームを受信することは、撮像ケーブル、無線接続、またはその両方によって実行される。いくつかの実施形態では、無線接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、ＷＩＦＩ接続、ＲＦＩＤ接続、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0054】

本明細書で提供される１つの態様は、蛍光色素分子を含むサンプルによって放出された放出光を撮像する撮像システムであって、システムは、励起光を受信するための励起チャネルと、励起光を拡散する励起拡散器と、可視光を受信し、サンプルに可視光を方向付けるための可視チャネルと、サンプルに拡散した励起光を方向付け、放出光及び反射した可視光が撮像アセンブリにそれを通過することを可能にする光学デバイスと、撮像アセンブリと、を含み、撮像アセンブリは、第１のノッチフィルタと、ロングパスフィルタと、レンズと、第２のノッチフィルタと、サンプルから放出光及び反射した可視光の両方を検出するように構成され、放出光及び反射した可視光に基づいて画像フレームを生成するように構成された画像センサと、を含む。

【0055】

いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じてサンプルから方向付けられる。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、サンプルから、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じて順次方向付けられる。いくつかの実施形態では、励起光は、７００ｎｍ～約８００ｎｍ、約８００ｎｍ～約９５０ｎｍ、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍ、または約７８５の波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光源は、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起拡散器は、円形励起拡散器である。いくつかの実施形態では、円形励起拡散器は、約４度～約２５度、または約８～約１４度の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、励起拡散器は、矩形励起拡散器である。いくつかの実施形態では、矩形励起拡散器は、第１の拡散角度及び第１の拡散角度に垂直な第２の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約２５度、または約８～約１４度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度は、約１４度であり、第２の拡散角度は、約８度である。いくつかの実施形態では、光学デバイスは、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせである。いくつかの実施形態では、ホットミラーは、可視光からのＮＩＲ光またはＩＲ光の波長をフィルタアウト、反射、または分離する。いくつかの実施形態では、光学デバイスは、第１の方向においてサンプルに拡散した励起光を方向付け、第１の方向とは反対の第２の方向において放出光及び反射した可視光がそれを通過することを可能にする。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ及び第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、励起光がそれを通過することを遮断する。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタの幅は、励起光のソースのスペクトル幅よりも長い。いくつかの実施形態では、中心を有する第１のノッチフィルタ及び第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、７７５ｎｍ～約７９５ｎｍ中心遮断帯域幅を有する光がそれを通過することを遮断し、中心遮断帯域幅は、励起源を減衰させるのに十分な幅の帯域である。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ及び第２のノッチフィルタのうちの少なくとも１つは、約７８５ｎｍの中心遮断帯域幅を有する光がそれを通過することを遮断し、遮断帯域幅は、励起源を減衰させるのに十分な幅の帯域幅である。いくつかの実施形態では、撮像アセンブリは更に、偏光子を含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、いずれかの順序でロングパスフィルタ、偏光子、及びレンズを通じて方向付けられる。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、ロングパスフィルタ、偏光子、及びレンズを通じて順次方向付けられる。いくつかの実施形態では、システムは更に、可視光を放出する白色発光体を含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、撮像アセンブリとのサンプルとの間、及び励起拡散器とサンプルとの間にショートパスミラーを含む。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラーは、約４００ｎｍ～約７２０ｎｍの波長を伝達し、ショートパスダイクロイックミラーは、約７２０ｎｍよりも長い波長を反射する。いくつかの実施形態では、システムは更に、ショートパスミラーとサンプルとの間にボトムウィンドウを含む。いくつかの実施形態では、ショートパスミラーは、ペリクルミラー、ダイクロイックミラー、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、ノッチフィルタとサンプルとの間にフロントウィンドウを含む。いくつかの実施形態では、励起光が、赤外線励起光または近赤外線励起光である。いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタは、可視光減衰器を含む。いくつかの実施形態では、可視光減衰器は、近赤外線波長または赤外線波長を伝達する。いくつかの実施形態では、システムは更に、励起光のパワー（励起パワー）を測定するように構成された励起光パワーゲージと、少なくとも１つの拡散ビーム形状ゲージを含む拡散したビーム形状を測定する拡散ビーム形状センサとを含むレーザモニタセンサを含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、第１の拡散ビーム形状ゲージ及び第２の拡散ビーム形状ゲージを含む。いくつかの実施形態では、システムは更に、励起光パワーゲージに励起光の一部を再方向付ける反射器を含む。いくつかの実施形態では、反射器は、励起チャネルと励起拡散器との間に位置付けられる。いくつかの実施形態では、システムは更に、拡散した励起光とは平行の方向において拡散した励起光の一部がそれを通過することを可能にする光学デバイスを含み、拡散ビーム形状センサは、拡散した励起光の一部を受信する。いくつかの実施形態では、第１の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の中心において拡散したビームのパワーを測定し、第２の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の境界において拡散したビームのパワーを測定する。いくつかの実施形態では、システムは更に、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれよりも多くの追加のビーム形状ゲージを含む。いくつかの実施形態では、第１のビーム形状ゲージ、第２のビーム形状ゲージ、追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、一次元アレイ内に配置される。いくつかの実施形態では、第１のビーム形状ゲージ、第２のビーム形状ゲージ、追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、二次元アレイ内に配置される。いくつかの実施形態では、励起光パワーゲージ、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、励起光パワーゲージ、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、励起ビームの経路内、または光学素子の背後に位置付けられる。いくつかの実施形態では、レーザは、オフモード及びオンモードを有する。

【0056】

裸眼によりＮＩＲ励起及び蛍光を見ることは可能でないので、いくつかの実施形態では、システムは、システムの赤外線撮像が正常に実行していることを保証するために使用することができる蛍光撮像ターゲットを含む。

【0057】

いくつかの実施形態では、前に説明されたレーザモニタシステムは、別個の蛍光撮像ターゲットに対する必要性なしに、赤外線撮像が正常に実行されることを確認するシステムの一部として使用されてもよい。

【0058】

本明細書で提供される別の態様は、蛍光色素分子を含むサンプルによって放出された放出光を撮像する撮像プラットフォームであって、プラットフォームは、撮像システムと、撮像ステーションと、を含み、撮像ステーションは、画像センサから画像フレームを受信するようにプロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体及び入力デバイスを含む。いくつかの実施形態では、撮像ステーションは、撮像ケーブル、無線接続、またはその両方を介して画像システムから画像フレームを受信する。いくつかの実施形態では、更に、撮像ケーブルを含む。いくつかの実施形態では、撮像システムは更に、撮像ケーブルを介してパワーを受信する。いくつかの実施形態では、撮像プラットフォームは更に、撮像ケーブルを介してパワーを受信する撮像システムを含む。いくつかの実施形態では、無線接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、Ｗｉ－Ｆｉ接続、セルラデータ接続、ＲＦＩＤ接続、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、入力デバイスは、マウス、トラックパッド、ジョイスティック、タッチスクリーン、キーボード、マイクロフォン、カメラ、スキャナ、ＲＦＩＤリーダ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、ジェスチャインタフェース、音声コマンドインタフェース、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、撮像システムは、レーザモニタセンサを含み、プラットフォームは更に、レーザモニタセンサからデータを受信するレーザモニタ電子装置を含み、レーザモニタ電子装置は、励起光の測定されたパワー（すなわち、励起パワー）が第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱し、拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱し、またはその両方である場合、レーザをターンオフする。いくつかの実施形態では、第１の予め定められた値は、予め定められた範囲値、もしくは変更値の割合の予め定められた最大規模、またはその両方によって測定されるような励起パワーを含む。いくつかの実施形態では、第１の予め定められた値は、範囲内で最高の予め定められた値を超えるか、または範囲内で最小の予め定められた値未満であるかのいずれかである。いくつかの実施形態では、第２の予め定められた値は、１つ以上の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような設定されたビーム形状から逸脱する値を含む。いくつかの実施形態では、第２の予め定められた値は、少なくとも第２の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状に沿って少なくとも１つの他のポイントにおいて拡散したビームのパワーと比較されるように、第１の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状に沿って少なくとも１つのポイントにおいて拡散したビームのパワーに基づいて、設定されたビーム形状から拡散したビーム形状が逸脱したことを判定する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置は、レーザに供給されたパワーを阻止することによって、または励起パワーが設定された範囲値もしくは設定された範囲割合を超えもしくはそれ未満であることの結果として、または１つ以上の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような逸脱の結果として、レーザをターンオフする。いくつかの実施形態では、予め定められた最大値に対する励起パワーの変化の割合の規模が最高の予め定められた割合を超えたこと、またはビーム形状が設定されたビーム形状から逸脱したとレーザモニタ電子装置が決定するとき、レーザは、ミリ秒、マイクロ秒、もしくはピコ秒、またはそれ未満以内にシャットオフされる。

【0059】

本明細書で提供される別の態様は、蛍光色素分子を含むサンプルによって放出された放出光を撮像する方法であって、方法は、励起光を放出することと、励起光を拡散することと、可視光を受信し、サンプルに可視光を方向付けることと、サンプルに拡散した励起光を方向付けることと、撮像アセンブリに放出光及び反射した可視光を方向付けることと、放出光から励起光及び反射した可視光をフィルタすることと、サンプルから放出光及び反射した可視光の両方を検出して、放出光及び反射した可視光に基づいて画像フレームを生成することと、を含む。

【0060】

いくつかの実施形態では、励起光及び反射した可視光をフィルタすることは、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じてサンプルから励起光及び反射した可視光をフィルタすることを含む。いくつかの実施形態では、励起光及び反射した可視光をフィルタすることは、サンプルから、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じて順次、放出光及び反射した可視光を方向付けることを含む。いくつかの実施形態では、励起光は、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約７８５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、可視光源は、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約８００ｎｍ～約９５０ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、円形励起拡散器によって拡散する。いくつかの実施形態では、円形励起拡散器は、約４度～約２５度の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、矩形励起拡散器によって拡散する。いくつかの実施形態では、矩形励起拡散器は、第１の拡散角度及び第１の拡散角度に垂直な第２の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約２５度である。いくつかの実施形態では、いくつかの実施形態では、第１の拡散角度は、約１４度であり、第２の拡散角度は、約８度である。いくつかの実施形態では、拡散した励起光は、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせによってサンプルに方向付けられる。いくつかの実施形態では、反射した可視光は、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせによって撮像アセンブリに方向付けられる。いくつかの実施形態では、ホットミラーは、可視光からのＮＩＲ光またはＩＲ光の波長をフィルタアウトする。いくつかの実施形態では、拡散した励起光は第１の方向においてサンプルに方向付けられ、放出光及び反射した可視光は、第１の方向とは反対の第２の方向において方向付けられる。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する光がそれを通過することを遮断することを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、約７８５ｎｍの波長を有する光がそれを通過することを遮断することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、放出光及び反射した可視光を偏光することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、拡散した励起光をフィルタすることを含む。いくつかの実施形態では、拡散した励起光をフィルタすることは、約７２０ｎｍ、７２５ｎｍ、７３０ｎｍ、７３５ｎｍ、７４０ｎｍ、７５０ｎｍ、７５５ｎｍ、７６０ｎｍ、７７０ｎｍ、７８０ｎｍ、８００ｎｍ、またはその増分を含むそれよりも長い波長未満の波長をフィルタアウトすることを含む。いくつかの実施形態では、励起光は、赤外線励起光または近赤外線励起光である。いくつかの実施形態では、方法は更に、励起光モニタにより励起光のパワーを測定すること、センサシステムにより拡散した励起光の拡散したビーム形状を測定すること、またはその両方によって、レーザを監視することを含む。いくつかの実施形態では、励起光モニタは、励起光の再方向付けられた部分を受信することによってパワーを測定する。いくつかの実施形態では、第１の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の中心において拡散したビームのパワーを測定し、第２の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の境界において拡散したビームのパワーを測定する。いくつかの実施形態では、励起光モニタ、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、もしくはいずれかの組み合わせ、またはそれらのいくつかのセンサ／ゲージは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0061】

請求項７９～８２のいずれかの一項に記載の方法は更に、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上の追加のビーム形状ゲージによって、拡散したビームのパワーを測定することを含む。いくつかの実施形態では、第１のビーム形状ゲージ、第２のビーム形状ゲージ、追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、一次元アレイ内に配置される。いくつかの実施形態では、第１のビーム形状ゲージ、第２のビーム形状ゲージ、追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、二次元アレイ内に配置される。いくつかの実施形態では、励起光パワーゲージ、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、励起光パワーゲージ、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、励起ビームの経路内、または光学素子の背後に位置付けられる。いくつかの実施形態では、方法は更に、励起光の測定されたパワーが第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱する場合、拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱する場合、またはその両方の場合、レーザをターンオフすることを含む。いくつかの実施形態では、レーザは、オフモード及びオンモードを有する。いくつかの実施形態では、方法は更に、プロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体によって、画像センサから画像フレームを受信することを含む。いくつかの実施形態では、画像センサから画像フレームを受信することは、撮像ケーブル、無線接続、またはその両方によって実行される。いくつかの実施形態では、無線接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、ＷＩ－ＦＩ接続、セルラデータ接続、ＲＦＩＤ接続、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0062】

本明細書で提供される別の態様は、レーザ誘導蛍光色素分子励起から第１のオーバレイされた画像を形成するコンピュータ実施方法であって、方法は、複数の画像フレームシーケンスを受信することであって、各々の画像フレームシーケンスは、レーザがオフモードまたはオンモードにあるときに捕捉されたＶＩＳフレーム、及びレーザがオンモードにあるときに捕捉された一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを含む、受信することと、ＶＩＳフレームを補正する１つを減算することによって、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正することと、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することと、第１のＶＩＳフレーム及び第１のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することによって、第１のＶＩＳ画像を生成することと、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像及びＶＩＳ画像をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成することと、を含む。

【0063】

いくつかの実施形態では、補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、第１のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内、ＮＩＲフレームのフレームシーケンスに続くフレームシーケンス内、ＮＩＲフレームのフレームシーケンスに対する前のフレームシーケンス、またはそれらの組み合わせ内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである。いくつかの実施形態では、第１のＶＩＳ画像を生成することは、第１のＶＩＳフレームを直接表示すること、またはアキュムレータにおいて第１のＶＩＳフレーム及び第１のＶＩＳフレームに続くＶ数のＶＩＳフレームを加算することのいずれかによって達成される。いくつかの実施形態では、オーバレイされた画像は、補正されたＮＩＲ画像（複数可）またはＩＲ画像（複数可）の総数、及びＶＩＳ画像（複数可）の合計数をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成することによって取得される。いくつかの実施形態では、Ｖ数は、ゼロ以上である。いくつかの実施形態では、シーケンスは、一次数のＮＩＲフレーム及びＶＩＳフレームを含み、いずれかの所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、補正するＶＩＳフレームが所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対して同一のフレームシーケンス、前のフレームシーケンス、または後続のフレームシーケンス内にあるかに否かに関わらず、所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに時間的に最も近いＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである。いくつかの実施形態では、（Ｎ＋１）は、一次数以上である。いくつかの実施形態では、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは更に、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに先行するＭ個の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することを含む。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームに時間的に最も近いまたは近接した補正するＶＩＳフレームを減算することは、ＶＩＳフレーム、ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレーム、またはその両方の間の捕捉の移動によって生じる動きアーチファクトを低下または最小化する。いくつかの実施形態では、各々の画像フレームシーケンスは更に、周囲光の下でのみ捕捉された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを含む。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正することは更に、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームから１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つを減算することを含む。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの信号利得は、捕捉された入力ダイナミックレンジによって乗算された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの信号利得に等しい。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームの各々及びＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの各々は、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームのうちの１つ以上及びＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの１つ以上は、単一のフレームに包含される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することは、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光と１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの露光との間の比率によって乗算されたＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスのＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスのＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスのＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスのＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、単一のフレームに包含される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームは、レーザがオンモードにあるときに捕捉される。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、ＶＩＳフレームを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、ＶＩＳフレームを含まない。いくつかの実施形態では、方法は更に、（Ｎ＋１）番目または（Ｎ＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することと、第２のＶＩＳフレーム及び第２のＶＩＳフレームに続くＶ数のＶＩＳフレームを加算することによって、第２のＶＩＳ画像を生成することと、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第２のＶＩＳ画像をオーバレイして、第２のオーバレイされた画像を形成することと、を含む。いくつかの実施形態では、Ｎ＋１は、一次数のＸ倍に等しく、Ｘは、２よりも大きい総数であり、アプリケーションは更に、（Ｎ＋一次数＋１）番目のまたは（Ｎ＋一次数＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ数の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、２つ以上のオーバレイされた画像から表示画像を形成することを含む。いくつかの実施形態では、１つの表示画像は、シーケンスごとに形成される。いくつかの実施形態では、１つの表示画像は、２つ以上のシーケンスから形成される。

【0064】

本明細書で提供される別の態様は、少なくとも１つのプロセッサ、実行可能命令を実行するように構成されたオペレーティングシステム、メモリ、及びレーザ誘導蛍光色素分子励起から第１のオーバレイされた画像を形成するためのアプリケーションを作成するようデジタル処理デバイスによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムを含む、デジタル処理デバイスを含み、アプリケーションは、複数の画像フレームシーケンスを受信するモジュールであって、各々の画像フレームシーケンスは、レーザがオフモードまたはオンモードにあるときに捕捉されたＶＩＳフレーム、及びレーザがオンモードにあるときに捕捉された一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを含む、受信するモジュールと、ＶＩＳフレームを補正する１つを減算することによって、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正するモジュールと、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ数の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールと、第１のＶＩＳフレーム及び第１のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することによって、第１のＶＩＳ画像を生成するモジュールと、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像及びＶＩＳ画像をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成するモジュールと、を含む。

【0065】

いくつかの実施形態では、補正するＶＩＳフレームは、第１のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内、ＮＩＲフレームのフレームシーケンスに続くフレームシーケンス内、ＮＩＲフレームのフレームシーケンスに対する前のフレームシーケンス、またはそれらの組み合わせ内のＶＩＳフレームである。いくつかの実施形態では、第１のＶＩＳ画像を生成することは、第１のＶＩＳフレームを直接表示すること、またはアキュムレータにおいて第１のＶＩＳフレーム及び第１のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することのいずれかによって達成される。いくつかの実施形態では、オーバレイされたＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像（複数可）の合計数及びＶＩＳ画像（複数可）の合計数をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成することによって取得される。いくつかの実施形態では、Ｖ個は、ゼロ以上である。いくつかの実施形態では、シーケンスは、一次数のＮＩＲフレーム及びＶＩＳフレームを含み、いずれかの所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する補正するＶＩＳは、補正するＶＩＳフレームが所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対して同一のフレームシーケンス、前のフレームシーケンス、または後続のフレームシーケンス内にあるかに否かに関わらず、所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに時間的に最も近いＶＩＳフレームである。いくつかの実施形態では、（Ｎ＋１）は、一次数以上である。いくつかの実施形態では、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは更に、補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに先行するＭ数の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することを含む。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームに時間的に最も近いまたは近接した補正するＶＩＳフレームを減算することは、ＶＩＳフレーム、ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレーム、またはその両方の間の捕捉の移動によって生じる動きアーチファクトを低減させ、最小化し、または補正する。いくつかの実施形態では、各々の画像フレームシーケンスは更に、周囲光の下でのみ捕捉された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを含む。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正することは更に、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームから１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つを減算することを含む。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの信号利得は、捕捉された入力ダイナミックレンジによって乗算された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの信号利得に等しい。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームの各々及びＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの各々は、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームのうちの１つ以上及びＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの１つ以上は、単一のフレームに包含される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することは、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光と１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの露光との間の比率によって乗算されたＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスのＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスのＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスのＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスのＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、単一のフレームに包含される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームは、レーザがオンモードにあるときに捕捉される。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、ＶＩＳフレームを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、ＶＩＳフレームを含まない。いくつかの実施形態では、アプリケーションは更に、（Ｎ＋１）番目または（Ｎ＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールと、第２のＶＩＳフレーム及び第２のＶＩＳフレームに続くＶ数のＶＩＳフレームを加算することによって、第２のＶＩＳ画像を生成するモジュールと、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第２のＶＩＳ画像をオーバレイして、第２のオーバレイされた画像を形成するモジュールと、を含む。いくつかの実施形態では、Ｎ＋１は、一次数のＸ倍に等しく、Ｘは、２よりも大きい総数であり、アプリケーションは更に、（Ｎ＋一次数＋１）番目のまたは（Ｎ＋一次数＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールを含む。いくつかの実施形態では、アプリケーションは更に、２つ以上のオーバレイされた画像から表示画像を形成するモジュールを含む。いくつかの実施形態では、１つの表示画像は、シーケンスごとに形成される。いくつかの実施形態では、１つの表示画像は、２つ以上のシーケンスから形成される。

【0066】

本明細書で提供される別の態様は、レーザ誘導蛍光色素分子励起から第１のオーバレイされた画像を形成するためのアプリケーションを作成するようプロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、アプリケーションは、複数の画像フレームシーケンスを受信するモジュールであって、各々の画像フレームシーケンスは、レーザがオフモードまたはオンモードにあるときに捕捉されたＶＩＳフレーム、及びレーザがオンモードにあるときに捕捉された一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを含む、受信するモジュールと、１つの補正するＶＩＳフレームを減算することによって、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正するモジュールと、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールと、第１のＶＩＳフレーム及び第１のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することによって、第１のＶＩＳ画像を生成するモジュールと、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像及びＶＩＳ画像をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成するモジュールと、を含む。

【0067】

いくつかの実施形態では、補正するＶＩＳフレームは、第１のＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内、ＮＩＲフレームのフレームシーケンスに続くフレームシーケンス内、ＮＩＲフレームのフレームシーケンスに対する前のフレームシーケンス、またはそれらの組み合わせ内のＶＩＳフレームである。いくつかの実施形態では、第１のＶＩＳ画像を生成することは、第１のＶＩＳフレームを直接表示すること、またはアキュムレータにおいて第１のＶＩＳフレーム及び第１のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することのいずれかによって達成される。いくつかの実施形態では、オーバレイされたＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像（複数可）の合計数及びＶＩＳ画像（複数可）の合計数をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成することによって取得される。いくつかの実施形態では、Ｖ個は、ゼロ以上である。いくつかの実施形態では、シーケンスは、一次数のＮＩＲフレーム及びＶＩＳフレームを含み、いずれかの所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する補正するＶＩＳは、補正するＶＩＳフレームが所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対して同一のフレームシーケンス、前のフレームシーケンス、または後続のフレームシーケンス内にあるかに否かに関わらず、所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに時間的に最も近いＶＩＳフレームである。いくつかの実施形態では、（Ｎ＋１）は、一次数以上である。いくつかの実施形態では、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは更に、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに先行するＭ個の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することを含む。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームに時間的に最も近いまたは最も近傍する補正するＶＩＳフレームを減算することは、ＶＩＳフレーム、ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレーム、またはその両方の間の捕捉の移動によって生じる動きアーチファクトを低減させ、最小化し、または補正する。いくつかの実施形態では、各々の画像フレームシーケンスは更に、周囲光の下でのみ捕捉された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを含む。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正することは更に、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームから１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つを減算することを含む。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの信号利得は、捕捉された入力ダイナミックレンジによって乗算された１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの信号利得に等しい。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームの各々及びＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの各々は、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームのうちの１つ以上及びＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの１つ以上は、単一のフレームに包含される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することは、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光と１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つの露光との間の比率によって乗算されたＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスのＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスのＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、可視画素及びＮＩＲ画素またはＩＲ画素を有するセンサによって捕捉される。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム、１つ以上のシーケンスのＶＩＳフレーム、及び１つ以上のシーケンスのＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのうちの少なくとも１つは、単一のフレームに包含される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームは、レーザがオンモードにあるときに捕捉される。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、ＶＩＳフレームを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの少なくとも１つは、ＶＩＳフレームを含まない。いくつかの実施形態では、アプリケーションは更に、（Ｎ＋１）番目または（Ｎ＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールと、第２のＶＩＳフレーム及び第２のＶＩＳフレームに続くＶ個のＶＩＳフレームを加算することによって、第２のＶＩＳ画像を生成するモジュールと、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第２のＶＩＳ画像をオーバレイして、第２のオーバレイされた画像を形成するモジュールと、を含む。いくつかの実施形態では、Ｎ＋１は、一次数のＸ倍に等しく、Ｘは、２よりも大きい総数であり、アプリケーションは更に、（Ｎ＋一次数＋１）番目のまたは（Ｎ＋一次数＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ個の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成するモジュールを含む。いくつかの実施形態では、アプリケーションは更に、２つ以上のオーバレイされた画像から表示画像を形成するモジュールを含む。いくつかの実施形態では、１つの表示画像は、シーケンスごとに形成される。いくつかの実施形態では、１つの表示画像は、２つ以上のシーケンスから形成される。

【0068】

本明細書で提供される別の態様は、被検者からサンプル内の血管系または構造を撮像する方法であって、方法は、撮像システムを使用して蛍光を撮像することによって、血管系または構造の画像を作成することを含み、システムは、撮像システムまたは撮像プラットフォームを含む。

【0069】

本明細書で提供される別の態様は、被検者からサンプル内の血管系または構造を撮像する方法であって、方法は、撮像システム方法を使用して蛍光を撮像することによって、血管系または構造の画像を作成することを含む。いくつかの実施形態では、撮像された蛍光は、自己蛍光、造影剤もしくは撮像剤、化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、光増感剤、蛍光色素分子、治療剤、撮像剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、もしくは小分子、またはそれらのいずれかの組み合わせである。いくつかの実施形態では、方法は更に、被検者に造影剤または撮像剤を投与することを含む。

【0070】

本明細書で提供される別の態様は、被検者からサンプル内の血管系または構造を撮像する方法であって、方法は、被検者に造影剤または撮像剤を投与することと、撮像システムを使用して造影剤または撮像剤を撮像することによって、血管系または構造の画像を作成することと、を含み、システムは、撮像システムまたは撮像プラットフォームを含む。

【0071】

本明細書で提供される別の態様は、被検者からサンプル内の血管系または構造を撮像する方法であって、方法は、被検者に造影剤または撮像剤を投与することと、撮像システム方法を使用して造影剤または撮像剤を撮像することによって、血管系または構造の画像を作成することと、を含む。いくつかの実施形態では、造影剤または撮像剤は、色素、蛍光色素分子、蛍光ビオチン化合物、発光性化合物、化学発光性化合物、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、造影剤または撮像剤は、約２００ｍｍ～約９００ｍｍの波長を吸収する。いくつかの実施形態では、造影剤または撮像剤は、ＤｙＬｉｇｈｔ－６８０、ＤｙＬｉｇｈｔ－７５０、ＶｉｖｏＴａｇ－７５０、ＤｙＬｉｇｈｔ－８００、ＩＲＤｙｅ－８００、ＶｉｖｏＴａｇ－６８０、Ｃｙ５．５、またはインドシアニングリーン（ＩＣＧ）、並びに先述したもののいずれかの誘導体；フルオレセイン及びフルオレセイン色素（例えば、フルオレセインイソチオシアネートまたはＦＩＴＣ、ナフトフルオレセイン、４'、５'－ジクロロ－２'、７'－ジメトキシフルオレセイン、６－カルボキシフルオレセインまたはＦＡＭなど）、カルボシアニン、メロシアニン、スチリル色素、オキソノール色素、フィコエリトリン、エオシン、ローダミン色素（例えば、カルボキシテトラメチル－ローダミンまたはリスロシン、エオシン、ローダミン色素（例えば、カルボキシテトラメチル－ローダミンまたはＴＡＭＲＡ、カルボキシローダミン６Ｇ、カルボキシ－Ｘ－ローダミン（ＲＯＸ）、リサミンローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミングリーン、ローダミンレッド、テトラメチルローダミン（ＴＭＲ）など）、クマリン、クマリン色素（例えば、メトキシクマリン、ジアルキルアミノクマリン、ヒドロキシクマリン、アミノメチルクマリン（ＡＭＣＡ）など）、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ Ｄｙｅ（例えば、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ ４８８、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ ５００、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ ５１４など）、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ－Ｘ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＲＥＤ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＧＲＥＥＮ、シアニン色素（例えば、ＣＹ－３、Ｃｙ－５、ＣＹ－３．５、ＣＹ－５．５など）、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ色素（例えば、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ３５０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ４８８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５３２、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５４６、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５６８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５９４、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６３３、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６６０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６８０など）、ＢＯＤＩＰＹ色素（例えば、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ、ＢＯＤＩＰＹ Ｒ６Ｇ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＭＲ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＲ、ＢＯＤＩＰＹ ５３０／５５０、ＢＯＤＩＰＹ ５５８／５６８、ＢＯＤＩＰＹ ５６４／５７０、ＢＯＤＩＰＹ ５７６／５８９、ＢＯＤＩＰＹ ５８１／５９１、ＢＯＤＩＰＹ ６３０／６５０、ＢＯＤＩＰＹ ６５０／６６５など）、ＩＲＤｙｅ（例えば、ＩＲＤ ４０、ＩＲＤ ７００、ＩＲＤ ８００など）、７－アミノクマリン、ジアルキルアミノクマリン反応性色素、６，８－ジフルオロ－７－ヒドロキシクマリン蛍光色素分子、ヒドロキシクマリン誘導体、アルコキシクマリン誘導体、スクシンイミジルエステル、ピレンスクシンイミジルエステル、ピリジンオキサゾール誘導体、アミノナフタレン系色素、塩化ダンシル、ダポキシル色素、ダポキシルスルホニルクロリド、アミン反応性ダポキシルスクシンイミジルエステル、カルボン酸反応性ダポキシル（２－アミノエチル）スルホンアミド）、ビマネ色素、ビマネメルカプト酢酸、ＮＢＤ色素、ＱｓＹ ３５、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、投与は、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、眼内投与、動脈内投与、腹腔内投与、腫瘍内投与、皮内投与、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、撮像は、組織撮像、ｅｘ ｖｉｖｏ撮像、術中撮像、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、サンプルは、ｉｎ ｖｉｖｏサンプル、ｉｎ ｓｉｔｕサンプル、ｅｘ ｖｉｖｏサンプル、または術中サンプルを含む。いくつかの実施形態では、サンプルは、臓器、臓器下部構造、組織、または細胞である。いくつかの実施形態では、サンプルは、自己蛍光である。いくつかの実施形態では、サンプルの自己蛍光は、腫瘍または悪性腫瘍に存在する眼蛍光色素分子、トリプトファン、またはタンパク質を含む。いくつかの実施形態では、方法は、血管流または血管開存性を視覚化するために使用される。いくつかの実施形態では、血管系または構造は、血管、リンパ血管系、神経細胞血管系、またはＣＮＳ構造を含む。いくつかの実施形態では、撮像は、血管造影、動脈造影、リンパ造影、または胆管造影である。いくつかの実施形態では、撮像は、血管異常、血管奇形、血管病変、臓器または臓器下部構造、癌または疾患領域、組織、構造、または細胞を検出することを含む。いくつかの実施形態では、血管異常、血管奇形、または血管病変は、動脈瘤、動静脈奇形、海綿体奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、脊髄硬膜動静脈瘻、またはそれらの組み合わせである。いくつかの実施形態では、臓器または臓器下部構造は、脳、心臓、肺、腎臓、肝臓、または膵臓である。いくつかの実施形態では、方法は更に、被検者に対して外科手術を実行することを含む。いくつかの実施形態では、外科手術は、血管形成術、心臓血管外科手術、動脈瘤修復、弁置換術、動脈瘤外科手術、動静脈奇形もしくは海綿体奇形外科手術、静脈奇形外科手術、リンパ管奇形外科手術、毛細血管拡張症外科手術、混合血管奇形外科手術、または脊髄硬膜動静脈瘻外科手術、修復もしくはバイパス、動脈バイパス、臓器移植、形成外科手術、眼外科手術、生殖器系外科手術、ステント挿入もしくは置換、プラーク除去、被検者の癌もしくは疾患領域、組織、構造、もしくは細胞を除去すること、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、撮像は、外科手術の後に被検者の血管異常、癌または疾患領域、組織、構造、または細胞を撮像することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、被検者内の癌を処置することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、頭蓋内ＣＮＳ血管障害、脊髄ＣＮＳ血管障害の修復；末梢血管障害、異常に血管新生した組織の除去；眼撮像及び修復；吻合；再建もしくは形成外科手術；アテローム性動脈硬化症におけるプラーク除去または処置もしくは再狭窄、神経、腎臓、甲状腺、副甲状腺、肝臓セグメント、もしくは尿管などの不可欠な臓器もしくは構造の修復もしくは摘除（選択的摘除を含む）、保存（選択的保存を含む）；外科手術の間の識別及び管理（保存の場合もあり、選択的摘除の場合もある）；四肢における虚血の診断及び処置；または慢性創傷の処置を含む。いくつかの実施形態では、頭蓋内血管障害及び／または脊椎血管障害は、動脈瘤、動静脈奇形、海綿体奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、もしくは脊髄硬膜動静脈瘻、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、末梢血管障害は、動脈瘤、冠動脈、別の血管バイパス、海綿体奇形、動静脈奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、脊髄硬膜動静脈瘻、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、異常に血管新生した組織は、子宮内膜症または腫瘍を含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、Ｘ線撮影、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、超音波、内視鏡検査、エラストグラフィ、触知撮像、サーモグラフィ、フローサイトメトリ、医療写真、核医学機能撮像技術、陽電子放出トモグラフィ（ＰＥＴ）、単光子放出コンピュータ断層映像（ＳＰＥＣＴ）、顕微鏡、手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせのうちの１つ以上を使用した放出線医学または蛍光撮像を含む。いくつかの実施形態では、方法は、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせのうちの１つ以上を使用して蛍光を測定及び／または定量化することを含む。いくつかの実施形態では、システムは、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせと組み合わされ、またはそれらに統合される。いくつかの実施形態では、システムは、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術ロボット、外科手術器具、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットのうちの少なくとも１つは、外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、外科手術ロボット、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、システムは、治療剤を検出、撮像、もしくは査定し、コンパニオン診断剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定し、治療剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定し、コンパニオン撮像剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定し、またはそれらのいずれかの組み合わせを行うように構成される。いくつかの実施形態では、造影剤または撮像剤の安全性もしくは生理的効果は、生体利用性、摂取、濃度、存在、分布、及びクリアランス、代謝、体内動態、局在、血液濃度、組織濃度、比率、血液もしくは組織内の濃度の測定、治療濃度域、範囲及び最適化、またはそれらのいずれかの組み合わせである。いくつかの実施形態では、方法は、コンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤を投与することを含み、撮像は、コンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤を検出することを含む。いくつかの実施形態では、コンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤は、化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、光増感剤、蛍光色素分子、治療剤、撮像剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、または小分子を含む。

【0072】

本明細書で提供される別の態様は、サンプルを撮像する方法であって、光源によって、励起光を放出して、サンプルから蛍光を誘導することと、複数のソースによって、励起光（複数可）を放出して、複数の放出帯域においてそのサンプルから蛍光を誘導することと、複数の光学系によって、サンプルに励起光を方向付けることと、複数の光学系によって、サンプルから蛍光を受信することであって、放出光は、影を減少させるために、サンプルから受信された蛍光性光と実質的に同軸にサンプルに方向付けられる、受信することと、検出器上でサンプルの蛍光画像及びサンプルの可視光画像を形成することと、複数の検出器上でサンプルの蛍光画像及びサンプルの可視光画像を形成することと、を含む。

【0073】

特許または出願ファイルは、カラーで作成された少なくとも１つの図面を包含する。カラー図面（複数可）を含む本特許または本特許出願公開の複写は、請求及び必要な手数料の支払に応じて特許庁より提供される。例示的な実施形態を述べる以下の詳細な説明と添付図面とを参照することにより、本主題の特徴及び利点がより良好に理解される。

【図面の簡単な説明】

【0074】

【図1A】顕微鏡ヘッドに配置された無菌ドレープの画像を示す。

【図1B】いくつかの実施形態に従った、撮像プラットフォーム及び方法を使用して取得された組織内の蛍光撮像及び可視撮像の例示的な合成画像を示す。

【図2】いくつかの実施形態に従った、例示的なダイクロイックフィルタの概略図を示す。

【図3A】いくつかの実施形態に従った、非同軸照射を有する例示的な撮像システムの概略図を示す。

【図3B】いくつかの実施形態に従った、同軸照射及び撮像を有する例示的な撮像システムの概略図を示す。

【図4】いくつかの実施形態に従った、撮像システム、このケースでは、手術顕微鏡に取り付けられた２カメラシステムの例示的な実施形態の概略図を示す。

【図5A】様々な実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの概略図を示す。図５Ａは、いくつかの実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの概略図を示す。

【図5B】様々な実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの概略図を示す。図５Ｂは、いくつかの実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの別の概略図を示す。

【図5C】様々な実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの概略図を示す。図５Ｃは、いくつかの実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの更なる別の概略図を示す。

【図5D】様々な実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの概略図を示す。図５Ｄは、いくつかの実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの更なる別の概略図を示す。

【図6A】様々な実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの概略図を示す。図６Ａは、いくつかの実施形態に従った、コンピューティングデバイスと通信する例示的な単一カメラ撮像システムの異なる概略図を示す。

【図6B】様々な実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの概略図を示す。図６Ｂは、いくつかの実施形態に従った、コンピューティングデバイスと通信する例示的な単一カメラ撮像システムの別の概略図を示す。

【図7A】いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して捕捉された例示的な画像を示す。画像は、ＮＩＲ放出画像及びＶＩＳ放出画像、ゴーストを低減させる際の効果的な偏光子及びダイクロイックフィルタ厚み、並びに高倍率のゴースト低減を含む、本明細書における撮像システム及び方法の様々な態様を示す。図７Ａは、いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して捕捉された例示的な画像を示す。

【図7B】いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して捕捉された例示的な画像を示す。画像は、ＮＩＲ放出画像及びＶＩＳ放出画像、ゴーストを低減させる際の効果的な偏光子及びダイクロイックフィルタ厚み、並びに高倍率のゴースト低減を含む、本明細書における撮像システム及び方法の様々な態様を示す。図７Ｂは、いくつかの実施形態に従った、ダイクロイックフィルタ（複数可）の厚みに起因したゴースト補正の例示的な画像を示す。

【図7C】いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して捕捉された例示的な画像を示す。画像は、ＮＩＲ放出画像及びＶＩＳ放出画像、ゴーストを低減させる際の効果的な偏光子及びダイクロイックフィルタ厚み、並びに高倍率のゴースト低減を含む、本明細書における撮像システム及び方法の様々な態様を示す。図７Ｃは、図７Ｂの高倍率画像を示す。

【図8A】例示的な撮像システム及び励起光の経路の概略図を示す。いくつかの実施形態に従った、例示的な撮像システム及び励起光の経路の概略図を示す。

【図8B】例示的な撮像システム及び励起光の経路の概略図を示す。いくつかの実施形態に従った、図８Ａの高倍率の概略図を示す。

【図9】いくつかの実施形態に従った、フレーム捕捉並びに赤外線蛍光画像、近赤外線（ＮＩＲ）蛍光画像、及び周囲光（暗い背景）の収集をトリガするレーザオン／オフを示す例示的なタイミング図を示す。

【図10A】本明細書で説明されるシステムを使用してｅｘ ｖｉｖｏ組織を撮像するために説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。重なった合成画像は、腫瘍組織（１０６ａ、１０６ｂ）及び周囲構造を示し、腫瘍組織１０６ａ及び１０６ｂは、異なる信号強度を有する。信号強度におけるそのような差は、異なるレベルの蛍光染料の組織摂取によって生じる。図１０Ａは、いくつかの実施形態に従った、近赤外線（ＮＩＲ）蛍光剤を含むｅｘ ｖｉｖｏ組織サンプル及び赤外線（ＮＩＲ）蛍光剤を有さない１つのｅｘ ｖｉｖｏ組織サンプルの蛍光撮像の例示的な画像を示す。

【図10B】本明細書で説明されるシステムを使用してｅｘ ｖｉｖｏ組織を撮像するために説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。重なった合成画像は、腫瘍組織（１０６ａ、１０６ｂ）及び周囲構造を示し、腫瘍組織１０６ａ及び１０６ｂは、異なる信号強度を有する。信号強度におけるそのような差は、異なるレベルの蛍光染料の組織摂取によって生じる。図１０Ｂは、いくつかの実施形態に従った、図１０Ａにおけるサンプルからのｅｘ ｖｉｖｏ組織内の蛍光撮像及び可視光撮像の例示的な画像を示し、近赤外線（ＮＩＲ）画像は、疑似カラーとして表示され、可視光は、トゥルーカラーにおいて表示される。

【図10C】本明細書で説明されるシステムを使用してｅｘ ｖｉｖｏ組織を撮像するために説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。重なった合成画像は、腫瘍組織（１０６ａ、１０６ｂ）及び周囲構造を示し、腫瘍組織１０６ａ及び１０６ｂは、異なる信号強度を有する。信号強度におけるそのような差は、異なるレベルの蛍光染料の組織摂取によって生じる。図１０Ｃは、いくつかの実施形態に従った、図１０Ａにおけるサンプルからのｅｘ ｖｉｖｏ組織内の蛍光撮像及び可視光撮像の例示的な画像を示し、近赤外線（ＮＩＲ）画像は、疑似カラーとして表示され、可視光は、疑似カラーとして表示される。

【図11】いくつかの実施形態に従った、撮像システムに対するロック及びキーの例示的な画像を示す。

【図12】いくつかの実施形態に従った、このケースでは、近赤外線（ＮＩＲ）蛍光及び可視光の同時取得のために手術顕微鏡に取り付けるように構成された２カメラ撮像システムの例示的な図示を示す。

【図13】いくつかの実施形態に従った、撮像システムを使用する方法ステップの例示的な概略図を示す。

【図14】いくつかの実施形態に従った、デジタル処理デバイス、このケースでは、１つ以上のＣＰＵ、メモリ、通信インタフェース、及びディスプレイを有するデバイスの非限定的概略図を示す。

【図15A】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するために説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図１５Ａは、いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して取得された第１のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的な可視画像を示す。

【図15B】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するために説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図１５Ｂは、いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して取得された第１のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的なＮＩＲ蛍光画像またはＩＲ蛍光画像を示す。

【図15C】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するために説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図１５Ｃは、いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して取得された第１のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的な合成可視画像及び蛍光画像を示す。

【図15D】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するために説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図１５Ｄは、いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して取得された第２のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的な可視画像を示す。

【図15E】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するために説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図１５Ｅは、いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して取得された第２のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的なＮＩＲ蛍光画像またはＩＲ蛍光画像を示す。

【図15F】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するために説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図１５Ｆは、いくつかの実施形態に従った、本明細書における撮像システム及び方法を使用して取得された第２のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的な合成可視画像及び蛍光画像を示す。

【図16】いくつかの実施形態に従った、赤外線蛍光画像または近赤外線（ＮＩＲ）蛍光画像可視光画像の両方を同時に取得することが可能な例示的な二重カメラ撮像システムを示す。

【図17】コンピューティングデバイス、このケースでは、１つ以上のプロセッサ、メモリ、記憶装置、及びネットワークインタフェースを有するデバイスの非限定的実施例を示す。

【図18】いくつかの実施形態に従った、別の例示的な単一カメラ撮像システムの概略図を示す。

【図19】いくつかの実施形態に従った、図１８の例示的な単一カメラ撮像システム内の光線路の斜視図を示す。

【図20】いくつかの実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの画像を示す。

【図21A】いくつかの実施形態に従った、撮像プラットフォームの斜視図を示す。

【図21B】いくつかの実施形態に従った、撮像プラットフォームの斜視図を示す。

【図22】いくつかの実施形態に従った、撮像プラットフォームの撮像ステーションの概略図を示す。

【図23】いくつかの実施形態に従った、例示的な単一カメラ撮像システムの時間多重の概略図を示す。

【図24】いくつかの実施形態に従った、撮像プラットフォームの概略図を示す。

【図25】いくつかの実施形態に従った、別の撮像プラットフォームの概略図を示す。

【図26】いくつかの実施形態に従った、例示的な矩形ビーム形状の画像を示す。

【図27】いくつかの実施形態に従った、例示的な円形ビーム形状の画像を示す。

【図28】いくつかの実施形態に従った、ビーム形状内のフォトダイオードの配置の例示的なグラフを示す。

【図29A】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｖｉｖｏ組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するための説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図２９Ａは、いくつかの実施形態に従った、第１のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的な可視光（ＶＩＳ）画像を示す。

【図29B】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｖｉｖｏ組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するための説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図２９Ｂは、いくつかの実施形態に従った、第１のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的な近赤外線（ＮＩＲ）画像を示す。

【図29C】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｖｉｖｏ組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するための説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図２９Ｃは、いくつかの実施形態に従った、第１のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的なオーバレイされた（ＶＩＳ＋ＮＩＲ）画像を示す。

【図29D】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｖｉｖｏ組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するための説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図２９Ｄは、第２のｉｎ ｓｉｔｕ標本の近赤外線（ＮＩＲ）画像を示す。ＮＩＲ画像またはＩＲ画像内のより明るく且つ鮮明なエリアに対応する蛍光信号は、血管病変内のトズレリスチドの存在を示す。ラベル付けされた矢印は、正常な血管（「ＢＶ」）及び正常な脳組織（「ＮＢ」）の非蛍光領域を示す。対照的に、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像内のより明るく且つ鮮明なエリアに対応する蛍光信号は、異常血管病変（「ＶＬ」）上にあり、正常な組織内にないトズレリスチドの存在を示した。

【図29E】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｖｉｖｏ組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するための説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図２９Ｅは、蛍光ガイダンスなしに外科医が何を正常に見ているかを表す、図２９Ｄに対応する第２のｉｎ ｓｉｔｕ標本の白色光画像を示す。矢印は、図２９ＤにおいてＮＩＲ画像またはＩＲ画像に示されるように、同一の位置をマークする。血管病変（「ＶＬ」）は、この画像内の正常な血管（「ＢＶ」）と類似の外観を有する。

【図29F】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｖｉｖｏ組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するための説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図２９Ｆは、図２９Ｄ及び図２９Ｃに示されるように、同一の位置をマークする矢印による、図２９Ｄ及び図２９Ｃの第２のｉｎ ｓｉｔｕ標本のＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光及び白色光合成画像を示す。血管病変（「ＶＬ」）内の蛍光は、正常な血管（「ＢＶ」）を含む、周囲正常な組織からそれを厳格に区別している。

【図29G】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｖｉｖｏ組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するための説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図２９Ｇは、外科手術の間の血管病変を示すｉｎ ｓｉｔｕ標本の近赤外線（ＮＩＲ）の別の画像を示す。矢印は、非蛍光である、血管病変（「ＶＬ」とラベル付けされる）及び隣接する正常な脳（「ＮＢ」とラベル付けされる）を示す。

【図29H】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｖｉｖｏ組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するための説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図２９Ｈは、図２９Ｇに対応するｉｎ ｓｉｔｕ標本の白色光画像を示す。正常な脳が薄い茶褐色からピンク色（グレースケール画像では薄いグレー）への光を有すると共に、蛍光が存在しないことによって血管病変から区別される正常な血管によりそれが灌流される。

【図29I】各々の組織サンプルの可視画像、ＮＩＲ画像、及びＶＩＳ＋ＮＩＲ画像を使用して、本明細書で説明されるシステムを使用してｉｎ ｖｉｖｏ組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を撮像するための説明されるような蛍光及び／または可視光の例示的な画像を示す。図２９Ｉは、図２９Ｇ及び図２９Ｈに示された第３のｉｎ ｓｉｔｕ標本の合成白色光画像及びＮＩＲ画像またはＩＲ画像を示す。

【図30】いくつかの実施形態に従った、レーザ状態及び捕捉されたそれぞれのフレームの例示的な図を示す。

【図31】いくつかの実施形態に従った、ＮＩＲ／ＩＲフレームに続くＶＩＳ＿ＤＲＫフレームと共にＮＩＲ／ＩＲフレームを補正する方法の例示的な概略図を示す。

【図32】いくつかの実施形態に従った、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像及びＶＩＳ画像を取得し、ＮＩＲ／ＩＲフレームに続くＶＩＳ＿ＤＲＫフレームと共にＮＩＲ／ＩＲフレームを補正する方法の例示的な概略図と、蛍光ＮＩＲ／ＩＲフレームを合計し、オーバレイ画像を形成する第１の例示的な図を示す。

【図33】いくつかの実施形態に従った、ＮＩＲ／ＩＲフレーム及びＶＩＳフレームを合計する方法の例示的な概略図を示す。

【図34】いくつかの実施形態に従った、ＮＩＲ／ＩＲフレーム及びＶＩＳフレームを合計する、最も近接した近隣補正の方法の例示的な概略図を示す。

【図35】いくつかの実施形態に従った、ＮＩＲ／ＩＲフレーム及びＶＩＳフレームを合計する、最も近接した近隣補正の方法の例示的な概略図を示す。

【図36】いくつかの実施形態に従った、ＮＩＲ／ＩＲフレーム及びＶＩＳフレームを合計する、最も近接した近隣補正の方法の別の例示的な概略図を示す。

【図37】いくつかの実施形態に従った、マルチスペクトルに対する画像彩度を軽減する方法の第１の例示的な概略図を示す。

【図38】いくつかの実施形態に従った、マルチスペクトルに対する画像彩度を軽減する方法、及びＮＩＲ／ＩＲフレームを補正する方法の第２の例示的な概略図を示す。

【図39】いくつかの実施形態に従った、ＮＩＲ／ＩＲフレーム及びＶＩＳフレームを合計し、オーバレイされた画像を形成する方法の概略図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0075】

可視光、赤外線光、及び近赤外線光を生成する一部のシステムは、赤外線信号などの蛍光信号の測定のために必要とされるよりも可視光照明装置に対して大きな制御を必要とする。しかしながら、いくつかのケースでは、可視光照明装置に対する完全または部分的制御は、例えば、いくつかのケースでは蛍光信号を測定するためにあまり理想的でない、組織を視認する必要性のために外科医が光を調節する外科手術スイートまたは他のエリア内で、容易に利用可能でなく、または理想的でない。加えて、外科手術顕微鏡を使用して外科手術が行われる状況では、外科手術組織から蛍光信号を撮像するために顕微鏡を再位置付けし、次いで、蛍光撮像が完了したときに手術を再開するようにそれをその元の位置に置き換えることによって、照射を制御することが可能である。その上、ハロゲンランプなどの光源により、蛍光色素分子による励起光の吸収は、最適でなく、よって、そのようなシステムは、リアルタイムで、またはいずれの知覚可能なラグを有さない（例えば、わずか約１００ミリ秒以下）ビデオレートにおいて同時に記録することを達成することが可能でない。しかしながら、この工程は、外科手術技術を混乱させることが多い。例えば、外科医は、蛍光が測定されるときに顕微鏡を使用することが可能でない。従前のシステムにより生じることが多い１つの問題は、手術顕微鏡の蛍光刺激または放出波長及び可視波長の視認角度が理想的に配置されるもの未満であり、それは、理想的な最適な信号未満のもの、及び最適でなく、不鮮明であり、または不良な画像を結果としてもたらす画像レジストレーションを結果としてもたらすことが多い。蛍光励起及び顕微鏡の視野が最適に位置合わせされないとき（すなわち、同軸）、蛍光信号は、いくつかの従前のシステムにおいて「ブラインドスポット」を示し、その結果、組織は可視的に蛍光を発さず、正常且つ癌でないように見え、少なくとも一部の例では、外科手術の間に致命的な癌組織を識別することができないことを結果としてもたらす。

【0076】

上記に鑑みて、従前のシステムの上述した欠点の少なくとも一部を克服するシステム及び方法に対する必要性が存在する。理想的に、そのようなシステム及び方法は、例えば、手術顕微鏡と同時に、蛍光撮像及び可視撮像を共にもたらす。その上、蛍光画像及び可視画像を視認するために手術顕微鏡を再位置付けることに依存せず、手術及び／または病理検査の間に蛍光撮像システムと共に外科手術エリアの撮像をもたらすシステムに対する必要性が存在する。

【0077】

本明細書で開示されるシステム及び方法は、ワークフローにおける最小の途絶により多くのタイプの外科手術及び他の手順との組み合わせのために良好に適合される。例えば、現在開示されている方法及び装置は、外科手術ワークフローを改善するために、従前の手術顕微鏡及び未来の手術顕微鏡、並びにカメラ、モニタ、外視鏡、外科手術ロボット、内視鏡などの他の撮像デバイスとの組み込みのために良好に適合される。いくつかの実施形態では、本明細書で開示されるシステム及び方法は、可視光及び赤外線蛍光の同時捕捉を可能にし、スタンドアロンで（例えば、オープンフィールドもしくは内視鏡検査の）または手術顕微鏡などの外科手術器具に取り付けるとしてのいずれかで使用される。例えば、本明細書で開示される方法及び装置は、Ｚｅｉｓｓ、Ｌｅｉｃａ、Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ、Ｏｌｙｍｐｕｓ、及びＨａａｇ－Ｓｔｒｅｉｇｈｔ、並びにそれらの関連会社の各々を含むそのような会社及び製造元から商業的に利用可能なものなど、当業者に既知の商業的に利用可能な手術顕微鏡との組み合わせ及び組み込みのために良好に適合される。方法及び装置は、いくつかの実施形態では、例えば、Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ、及びその関連会社から商業的に利用可能なものなど、当業者に既知の商業的に利用可能な外科手術ロボットシステム及び内視鏡と組み合わされる。

【0078】

撮像システム
本明細書で提供されるのは、蛍光色素分子放出を検出する撮像システム及び方法である。いくつかの実施形態では、撮像システムは、検出器、光源、及び複数の光学系を含む。いくつかの実施形態では、検出器は、サンプルの蛍光画像を形成し、サンプルの可視画像を形成し、またはその両方を行うように構成される。いくつかの実施形態では、光源は、励起光、可視波長光、またはその両方を放出するように構成される。いくつかの実施形態では、励起光は、サンプルの蛍光を誘導する。いくつかの実施形態では、可視光は、可視光撮像のサンプルを照射する。いくつかの実施形態では、複数の光学系は、サンプルに向かって励起光を方向付け、サンプルから検出器に蛍光性光及び可視光を方向付け、またはその両方を行うように配置される。いくつかの実施形態では、照射光、励起光、蛍光性光、またはそれらのいずれかの組み合わせは、実質的に同軸に方向付けられる。

【0079】

蛍光色素分子は、本明細書で説明されるような別の成分に共役または融合されてもよく、特定の臓器、臓器内の下部構造、組織、ターゲット、または細胞内に帰巣し、それらをターゲットとし、それらに移動し、それらによって保持され、それらに蓄積し、及び／もしくはそれらに結合し、またはそれらに方向付けられるために使用され、本明細書におけるシステム及び方法と連動して使用される。いくつかの実施形態では、蛍光色素分子放出は、赤外線放出、近赤外線放出、青色放出、または紫外線放出を含む。

【0080】

いくつかの実施形態では、システムは、約１０ｎｍ～約２００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、約１０ｎｍ～約２０ｎｍ、約１０ｎｍ～約３０ｎｍ、約１０ｎｍ～約４０ｎｍ、約１０ｎｍ～約５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約７５ｎｍ、約１０ｎｍ～約１００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１２５ｎｍ、約１０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約２００ｎｍ、約２０ｎｍ～約３０ｎｍ、約２０ｎｍ～約４０ｎｍ、約２０ｎｍ～約５０ｎｍ、約２０ｎｍ～約７５ｎｍ、約２０ｎｍ～約１００ｎｍ、約２０ｎｍ～約１２５ｎｍ、約２０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約２０ｎｍ～約２００ｎｍ、約３０ｎｍ～約４０ｎｍ、約３０ｎｍ～約５０ｎｍ、約３０ｎｍ～約７５ｎｍ、約３０ｎｍ～約１００ｎｍ、約３０ｎｍ～約１２５ｎｍ、約３０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約３０ｎｍ～約２００ｎｍ、約４０ｎｍ～約５０ｎｍ、約４０ｎｍ～約７５ｎｍ、約４０ｎｍ～約１００ｎｍ、約４０ｎｍ～約１２５ｎｍ、約４０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約４０ｎｍ～約２００ｎｍ、約５０ｎｍ～約７５ｎｍ、約５０ｎｍ～約１００ｎｍ、約５０ｎｍ～約１２５ｎｍ、約５０ｎｍ～約１５０ｎｍ、約５０ｎｍ～約２００ｎｍ、約７５ｎｍ～約１００ｎｍ、約７５ｎｍ～約１２５ｎｍ、約７５ｎｍ～約１５０ｎｍ、約７５ｎｍ～約２００ｎｍ、約１００ｎｍ～約１２５ｎｍ、約１００ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１００ｎｍ～約２００ｎｍ、約１２５ｎｍ～約１５０ｎｍ、約１２５ｎｍ～約２００ｎｍ、または約１５０ｎｍ～約２００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約７５ｎｍ、約１００ｎｍ、約１２５ｎｍ、約１５０ｎｍ、または約２００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約７５ｎｍ、約１００ｎｍ、約１２５ｎｍ、または約１５０ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、最大で約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約７５ｎｍ、約１００ｎｍ、約１２５ｎｍ、約１５０ｎｍ、または２００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。

【0081】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、蛍光色素分子放出を検出する。いくつかの実施形態では、蛍光色素分子放出は、紫外線放出を含む。いくつかの実施形態では、紫外線放出は、１０～２０ｎｍ、２０～３０ｎｍ、３０～４０ｎｍ、４０～５０ｎｍ、５０～６０ｎｍ、６０～７０ｎｍ、７０～８０ｎｍ、８０～９０ｎｍ、９０～１００ｎｍ、１００～１１０ｎｍ、１１０～１２０ｎｍ、１２０～１３０ｎｍ、１３０～１４０ｎｍ、１４０～１５０ｎｍ、１５０～１６０ｎｍ、１６０～１７０ｎｍ、１７０～１８０ｎｍ、１８０～１９０ｎｍ、１９０～２００ｎｍ、２００～２１０ｎｍ、２１０～２２０ｎｍ、２２０～２３０ｎｍ、２３０～２４０ｎｍ、２４０～２５０ｎｍ、２５０～２６０ｎｍ、２６０～２７０ｎｍ、２７０～２８０ｎｍ、２８０～２９０ｎｍ、２９０～３００ｎｍ、３００～３１０ｎｍ、３１０～３２０ｎｍ、３２０～３３０ｎｍ、３３０～３４０ｎｍ、３４０～３５０ｎｍ、３５０～３６０ｎｍ、３６０～３７０ｎｍ、３７０～３８０ｎｍ、３８０～３９０ｎｍ、３９０～４００ｎｍ、４００～４１０ｎｍ、４１０～４２０ｎｍ、４２０～４３０ｎｍ、４３０～４４０ｎｍ、４４０～４５０ｎｍ、４５０～４６０ｎｍ、３００～３５０ｎｍ、３２５～３７５ｎｍ、３５０～４００ｎｍ、４００～４５０ｎｍを含む、本明細書で開示される範囲内の吸収波長、３４０ｎｍ～４００ｎｍ、３６０～４２０ｎｍ、３８０ｎｍ～４４０ｎｍ、４００ｎｍ～４５０ｎｍ、４００ｎｍ～４６０ｎｍの範囲内の波長、またはそれらの上述した範囲のいずれかの中のいずれかの波長を有する蛍光色素分子を含む、青色光スペクトルへの１０ｎｍ～４００ｎｍ、及び最大で４５０ｎｍまたは４６０ｎｍの波長を有する。

【0082】

いくつかの実施形態では、蛍光色素分子放出は、ＮＩＲ放出またはＩＲ放出を含む。いくつかの実施形態では、ＮＩＲ放出またはＩＲ放出は、本明細書で開示される範囲内の吸収波長を有する蛍光色素分子を含む、約７５０ｎｍ～３０００ｎｍ、または８００ｎｍ～１０００ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、システムは、約２００ｎｍ～約１，０００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、約２００ｎｍ～約２５０ｎｍ、約２００ｎｍ～約３００ｎｍ、約２００ｎｍ～約３５０ｎｍ、約２００ｎｍ～約４００ｎｍ、約２００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約２００ｎｍ～約５００ｎｍ、約２００ｎｍ～約６００ｎｍ、約２００ｎｍ～約７００ｎｍ、約２００ｎｍ～約８００ｎｍ、約２００ｎｍ～約９００ｎｍ、約２００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約３００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約３５０ｎｍ、約２５０ｎｍ～約４００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約２５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約２５０ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約３００ｎｍ～約３５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約４００ｎｍ、約３００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約３００ｎｍ～約５００ｎｍ、約３００ｎｍ～約６００ｎｍ、約３００ｎｍ～約７００ｎｍ、約３００ｎｍ～約８００ｎｍ、約３００ｎｍ～約９００ｎｍ、約３００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約４００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約４５０ｎｍ、約３５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約３５０ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約４００ｎｍ～約４５０ｎｍ、約４００ｎｍ～約５００ｎｍ、約４００ｎｍ～約６００ｎｍ、約４００ｎｍ～約７００ｎｍ、約４００ｎｍ～約８００ｎｍ、約４００ｎｍ～約９００ｎｍ、約４００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約５００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約６００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約７００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約８００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約９００ｎｍ、約４５０ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約５００ｎｍ～約６００ｎｍ、約５００ｎｍ～約７００ｎｍ、約５００ｎｍ～約８００ｎｍ、約５００ｎｍ～約９００ｎｍ、約５００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約６００ｎｍ～約７００ｎｍ、約６００ｎｍ～約８００ｎｍ、約６００ｎｍ～約９００ｎｍ、約６００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約７００ｎｍ～約８００ｎｍ、約７００ｎｍ～約９００ｎｍ、約７００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、約８００ｎｍ～約９００ｎｍ、約８００ｎｍ～約１，０００ｎｍ、または約９００ｎｍ～約１，０００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約６００ｎｍ、約７００ｎｍ、約８００ｎｍ、約９００ｎｍ、または約１，０００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも約２００ｎｍ、約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約６００ｎｍ、約７００ｎｍ、約８００ｎｍ、または約９００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、最大で約２５０ｎｍ、約３００ｎｍ、約３５０ｎｍ、約４００ｎｍ、約４５０ｎｍ、約５００ｎｍ、約６００ｎｍ、約７００ｎｍ、約８００ｎｍ、約９００ｎｍ、または約１，０００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。

【0083】

いくつかの実施形態では、システムは、約１，０００ｎｍ～約４，０００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、約１，０００ｎｍ～約１，２５０ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約１，５００ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約１，７５０ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約２，０００ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約２，２５０ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約２，５００ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約２，７５０ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約３，２５０ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約１，０００ｎｍ～約４，０００ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約１，５００ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約１，７５０ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約２，０００ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約２，２５０ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約２，５００ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約２，７５０ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約３，２５０ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約１，２５０ｎｍ～約４，０００ｎｍ、約１，５００ｎｍ～約１，７５０ｎｍ、約１，５００ｎｍ～約２，０００ｎｍ、約１，５００ｎｍ～約２，２５０ｎｍ、約１，５００ｎｍ～約２，５００ｎｍ、約１，５００ｎｍ～約２，７５０ｎｍ、約１，５００ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約１，５００ｎｍ～約３，２５０ｎｍ、約１，５００ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約１，５００ｎｍ～約４，０００ｎｍ、約１，７５０ｎｍ～約２，０００ｎｍ、約１，７５０ｎｍ～約２，２５０ｎｍ、約１，７５０ｎｍ～約２，５００ｎｍ、約１，７５０ｎｍ～約２，７５０ｎｍ、約１，７５０ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約１，７５０ｎｍ～約３，２５０ｎｍ、約１，７５０ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約１，７５０ｎｍ～約４，０００ｎｍ、約２，０００ｎｍ～約２，２５０ｎｍ、約２，０００ｎｍ～約２，５００ｎｍ、約２，０００ｎｍ～約２，７５０ｎｍ、約２，０００ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約２，０００ｎｍ～約３，２５０ｎｍ、約２，０００ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約２，０００ｎｍ～約４，０００ｎｍ、約２，２５０ｎｍ～約２，５００ｎｍ、約２，２５０ｎｍ～約２，７５０ｎｍ、約２，２５０ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約２，２５０ｎｍ～約３，２５０ｎｍ、約２，２５０ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約２，２５０ｎｍ～約４，０００ｎｍ、約２，５００ｎｍ～約２，７５０ｎｍ、約２，５００ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約２，５００ｎｍ～約３，２５０ｎｍ、約２，５００ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約２，５００ｎｍ～約４，０００ｎｍ、約２，７５０ｎｍ～約３，０００ｎｍ、約２，７５０ｎｍ～約３，２５０ｎｍ、約２，７５０ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約２，７５０ｎｍ～約４，０００ｎｍ、約３，０００ｎｍ～約３，２５０ｎｍ、約３，０００ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約３，０００ｎｍ～約４，０００ｎｍ、約３，２５０ｎｍ～約３，５００ｎｍ、約３，２５０ｎｍ～約４，０００ｎｍ、または約３，５００ｎｍ～約４，０００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、約１，０００ｎｍ、約１，２５０ｎｍ、約１，５００ｎｍ、約１，７５０ｎｍ、約２，０００ｎｍ、約２，２５０ｎｍ、約２，５００ｎｍ、約２，７５０ｎｍ、約３，０００ｎｍ、約３，２５０ｎｍ、約３，５００ｎｍ、または約４，０００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも約１，０００ｎｍ、約１，２５０ｎｍ、約１，５００ｎｍ、約１，７５０ｎｍ、約２，０００ｎｍ、約２，２５０ｎｍ、約２，５００ｎｍ、約２，７５０ｎｍ、約３，０００ｎｍ、約３，２５０ｎｍ、または約３，５００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、システムは、最大で約１，２５０ｎｍ、約１，５００ｎｍ、約１，７５０ｎｍ、約２，０００ｎｍ、約２，２５０ｎｍ、約２，５００ｎｍ、約２，７５０ｎｍ、約３，０００ｎｍ、約３，２５０ｎｍ、約３，５００ｎｍ、または約４，０００ｎｍの吸収波長を有する蛍光色素分子を検出するように構成される。

【0084】

図２１を参照すると、特定の実施形態では、本明細書における撮像システム１０００は、組織１０５からの蛍光信号及び可視光の同時撮像のために、顕微鏡１０１、例えば、外科手術顕微鏡と共に使用される。図３Ａ及び３Ｂを参照すると、この実施形態では、組織からの蛍光放出の照射軸１０３は、撮像軸１０４と同軸である。言い換えると、励起源の光は、撮像システム１０００及び／または手術顕微鏡１０１の撮像軸と同軸である。この実施形態では、顕微鏡は、撮像システムに可視光を提供するための可視光源を含む。

【0085】

図１Ｂは、本明細書における撮像システム及び方法を使用して生成された例示的な画像を示す。この特定の実施形態では、蛍光組織１０２は、画像表示１０７の中心の近くにある。この実施形態では、蛍光画像は、可視画像に重ねられ、重なった合成画像は、外部モニタに表示される。デジタル処理デバイスまたはプロセッサは、表示のために画像を処理及び結合するために使用される。いくつかの実施形態では、外科医は、顕微鏡を使用してそのような可視画像及び蛍光画像を直接視認する。いくつかの実施形態では、外科医は、手術室内のヘッドアップディスプレイまたは画像を表示することが可能ないずれかの他のデバイスからそのような画像を視認する。

【0086】

いくつかの実施形態では、撮像システムは、光源、オプティカル光ガイドのうちの１つ以上、シュラウド、バッフル、光ディレクタ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、光源、１つ以上のオプティカル光ガイド、シュラウド、バッフル、及び光ディレクタは、境界からの回折を低減させ、励起光、照射光、またはその両方によるＮＩＲセンサまたはＩＲセンサのフラッディングを低減させるように配置される。光源及びオプティカル光ガイドの例示的な配置は、図４、５Ａ～５Ｄ、６Ａ～６Ｂ、１６、及び図１８に示される。

【0087】

いくつかの実施形態では、図５Ｃに示されるように、光源（例えば、光が放出されるレーザ及び／またはレーザドライバ）は、撮像システム１００の内部に位置する。いくつかの実施形態では、光源は、撮像システムに隣接する、図５Ｄ。いくつかの実施形態では、光源は、撮像システムに近接近して位置する。いくつかの実施形態では、光源は、撮像システムから約５ｍｍ～約２５ｍｍ内に位置する。いくつかの実施形態では、光源は、撮像システムの外部にあり、光は、光ファイバを介して撮像システム内に導入される。

【0088】

いくつかの実施形態では、図３Ａ、５Ｄ、及び１６に示されるように、光学励起アセンブリ９は、撮像の間の影を低減させるために、放出された光に近接して位置する。いくつかの実施形態では、光学励起アセンブリ９は、光源１４から約５ｍｍ～約２５ｍｍである。いくつかの実施形態では、光学励起アセンブリは、光が放出される場所１４から０．５ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１３ｍｍ、１５ｍｍ、１８ｍｍ、２０ｍｍ、２３ｍｍ、２５ｍｍ、２８ｍｍ、３０ｍｍ最大で５０ｍｍ以内である。

【0089】

特定の実施形態では、図４、５Ａ～５Ｄ、６Ａ～６Ｂ、図１６、及び図１８を参照すると、光源１２は、励起光ビームを生成し、それによって、励起光ビームは、本明細書で説明されるような紫外線、青色、可視、赤色、赤外線、またはＮＩＲもしくはＩＲの範囲にある波長を有する。この実施形態では、光源１２は、光ファイバ１３に結合される。いくつかの実施形態では、光ファイバ１３からの光は次いで、コリメータレンズ１７を使用してコリメートされる。代わりに、光源は、ミラーなどの自由空間光学系と直接結合される。いくつかの実施形態では、レーザスペクトル特性は、蛍光色素分子のピーク吸収値に対応する。

【0090】

コリメーションの後、いくつかの実施形態では、いくつかの実施形態における励起光のスペクトル帯域幅は、レーザクリーンアップフィルタ１６などの帯域通過フィルタを使用して低減される。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタ１６は、励起光スペクトルがノッチフィルタよりも狭くなるように構成される。例えば、任意選択で、ノッチリジェクトは、帯域通過クリーンアップフィルタよりも広い。加えて、ノッチ（すなわち、リジェクトフィルタ）に必要とされる余分幅は、ＦＯＶに関連し、よって、フィルタ（複数可）上の入射角度（ＡＯＩ）に関連し、その結果、ＡＯＩが広いと、必要とされる帯域幅が大きくなる。帯域リジェクトフィルタとも称される、ノッチリジェクト、またはノッチリジェクトフィルタは、大いに減衰され、またはフィルタを通過することが許可されない、規定の定義された停止帯域内のそれらを除き、全ての周波数を通す。特定の実施形態では、ノッチリジェクトフィルタは、３９ｎｍのノッチ帯域幅を有する７８５ｎｍにおいてＯＤ ６よりも大きい遮断帯域を有する。いくつかの実施形態では、伝達帯域は、４００～７４２ｎｍからの９３％の伝達よりも大きく、８２８～１６００ｎｍからの９３％よりも大きい。いくつかの実施形態では、最小遮断帯域は、クリーンアップフィルタの伝達帯域のおおよそ二倍である。いくつかの実施形態では、７８５ｎｍ外の励起光波長について、それぞれのフィルタの通過帯域及び遮断帯域は、使用されるソースの波長を追跡するはずである。いくつかの実施形態では、ノッチ遮断帯域は、可視帯域（例えば、おおよそ４００～７００ｎｍ）及び蛍光／放出帯域（例えば、おおよそ８００～９５０ｎｍ）など、センサへの対象の帯域を遮断しないいずれかの幅である。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタは、ターゲットからの反射した励起源光を遮断するために使用される。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、励起ビームとサンプルから放出された蛍光ビームとの間のクロストークを抑制するために、ノッチフィルタの全幅半値未満である全幅半値を有するフィルタである。

【0091】

いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタ及びノッチフィルタの両方は、それぞれのフィルタ、最終的にはセンサを通過するスペクトル帯域幅を決定する。例えば、励起源及び特定のクリーンアップフィルタのスペクトルは、クリーンアップフィルタを通じて放出された励起ビームのスペクトル幅がノッチフィルタのスペクトル幅よりも狭いように構成される。いくつかの実施形態では、本明細書で開示されるようなノッチフィルタのスペクトル幅は、フィルタを通じて伝達されたビームの全幅半値の大きさである。いくつかの実施形態では、クリーンアップフィルタは、使用される励起波長及び蛍光色素分子に応じて、本明細書で説明されるように帯域通過を有する。例えば、いくつかの実施形態では、クリーンアップフィルタは、使用される励起波長及び蛍光色素分子に応じて、１５ｎｍの帯域通過を有する（２５ｎｍにおいて４ＯＤよりも長いリジェクション）。いくつかの実施形態では、レーザエネルギーは、５ｎｍの範囲内のスペクトル帯域幅内にあり、エネルギーの残りは、それに限定されないが最大で１５ｎｍのより広いスペクトル範囲内にある。

【0092】

いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、約１％～約９０％だけ光源の帯域幅を狭くする。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、約１％～約２％、約１％～約５％、約１％～約１０％、約１％～約２０％、約１％～約３０％、約１％～約４０％、約１％～約５０％、約１％～約６０％、約１％～約７０％、約１％～約８０％、約１％～約９０％、約２％～約５％、約２％～約１０％、約２％～約２０％、約２％～約３０％、約２％～約４０％、約２％～約５０％、約２％～約６０％、約２％～約７０％、約２％～約８０％、約２％～約９０％、約５％～約１０％、約５％～約２０％、約５％～約３０％、約５％～約４０％、約５％～約５０％、約５％～約６０％、約５％～約７０％、約５％～約８０％、約５％～約９０％、約１０％～約２０％、約１０％～約３０％、約１０％～約４０％、約１０％～約５０％、約１０％～約６０％、約１０％～約７０％、約１０％～約８０％、約１０％～約９０％、約２０％～約３０％、約２０％～約４０％、約２０％～約５０％、約２０％～約６０％、約２０％～約７０％、約２０％～約８０％、約２０％～約９０％、約３０％～約４０％、約３０％～約５０％、約３０％～約６０％、約３０％～約７０％、約３０％～約８０％、約３０％～約９０％、約４０％～約５０％、約４０％～約６０％、約４０％～約７０％、約４０％～約８０％、約４０％～約９０％、約５０％～約６０％、約５０％～約７０％、約５０％～約８０％、約５０％～約９０％、約６０％～約７０％、約６０％～約８０％、約６０％～約９０％、約７０％～約８０％、約７０％～約９０％、または約８０％～約９０％だけ光源の帯域幅を狭くする。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、約１％、約２％、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、または約９０％だけ光源の帯域幅を狭くする。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、少なくとも約１％、約２％、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、または約８０％だけ光源の帯域幅を狭くする。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、最大で約２％、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、または約９０だけ光源の帯域幅を狭くする。

【0093】

いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、約１ｎｍ～約１００ｎｍだけ光源の帯域幅を狭くする。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、約１ｎｍ～約２ｎｍ、約１ｎｍ～約５ｎｍ、約１ｎｍ～約１０ｎｍ、約１ｎｍ～約２０ｎｍ、約１ｎｍ～約３０ｎｍ、約１ｎｍ～約４０ｎｍ、約１ｎｍ～約５０ｎｍ、約１ｎｍ～約６０ｎｍ、約１ｎｍ～約７０ｎｍ、約１ｎｍ～約８０ｎｍ、約１ｎｍ～約１００ｎｍ、約２ｎｍ～約５ｎｍ、約２ｎｍ～約１０ｎｍ、約２ｎｍ～約２０ｎｍ、約２ｎｍ～約３０ｎｍ、約２ｎｍ～約４０ｎｍ、約２ｎｍ～約５０ｎｍ、約２ｎｍ～約６０ｎｍ、約２ｎｍ～約７０ｎｍ、約２ｎｍ～約８０ｎｍ、約２ｎｍ～約１００ｎｍ、約５ｎｍ～約１０ｎｍ、約５ｎｍ～約２０ｎｍ、約５ｎｍ～約３０ｎｍ、約５ｎｍ～約４０ｎｍ、約５ｎｍ～約５０ｎｍ、約５ｎｍ～約６０ｎｍ、約５ｎｍ～約７０ｎｍ、約５ｎｍ～約８０ｎｍ、約５ｎｍ～約１００ｎｍ、約１０ｎｍ～約２０ｎｍ、約１０ｎｍ～約３０ｎｍ、約１０ｎｍ～約４０ｎｍ、約１０ｎｍ～約５０ｎｍ、約１０ｎｍ～約６０ｎｍ、約１０ｎｍ～約７０ｎｍ、約１０ｎｍ～約８０ｎｍ、約１０ｎｍ～約１００ｎｍ、約２０ｎｍ～約３０ｎｍ、約２０ｎｍ～約４０ｎｍ、約２０ｎｍ～約５０ｎｍ、約２０ｎｍ～約６０ｎｍ、約２０ｎｍ～約７０ｎｍ、約２０ｎｍ～約８０ｎｍ、約２０ｎｍ～約１００ｎｍ、約３０ｎｍ～約４０ｎｍ、約３０ｎｍ～約５０ｎｍ、約３０ｎｍ～約６０ｎｍ、約３０ｎｍ～約７０ｎｍ、約３０ｎｍ～約８０ｎｍ、約３０ｎｍ～約１００ｎｍ、約４０ｎｍ～約５０ｎｍ、約４０ｎｍ～約６０ｎｍ、約４０ｎｍ～約７０ｎｍ、約４０ｎｍ～約８０ｎｍ、約４０ｎｍ～約１００ｎｍ、約５０ｎｍ～約６０ｎｍ、約５０ｎｍ～約７０ｎｍ、約５０ｎｍ～約８０ｎｍ、約５０ｎｍ～約１００ｎｍ、約６０ｎｍ～約７０ｎｍ、約６０ｎｍ～約８０ｎｍ、約６０ｎｍ～約１００ｎｍ、約７０ｎｍ～約８０ｎｍ、約７０ｎｍ～約１００ｎｍ、または約８０ｎｍ～約１００ｎｍだけ光源の帯域幅を狭くする。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、または約１００ｎｍだけ光源の帯域幅を狭くする。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、少なくとも約１ｎｍ、約２ｎｍ、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、または約８０ｎｍだけ光源の帯域幅を狭くする。いくつかの実施形態では、レーザクリーンアップフィルタは、最大で約２ｎｍ、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、または約１００ｎｍだけ光源の帯域幅を狭くする。

【0094】

いくつかの実施形態では、クリーンアップ光は次いで、誘電体ミラーによって反射する。クリーンアップ光は、約０度～約１８０度の角度において反射する。いくつかの実施形態では、クリーンアップ光は、誘電体ミラーによって反射する。いくつかの実施形態では、クリーンアップ光は、約６０度～約１２０度の角度において反射する。いくつかの実施形態では、クリーンアップ光は、その増分を含む、少なくとも約１０度、２０度、３０度、４０度、５０度、６０度、７０度、８０度、９０度、１００度、１１０度、または１２０度の角度において誘電体ミラーによって反射する。いくつかの実施形態では、クリーンアップ光は、その増分を含む、最大で約１０度、２０度、３０度、４０度、５０度、６０度、７０度、８０度、９０度、１００度、１１０度、または１２０度の角度において誘電体ミラーによって反射する。いくつかの実施形態では、クリーンアップ光は、約９０度の角度において反射する。いくつかの実施形態では、反射光は次いで、拡散器を使用して撮像光の錐面に合致するように、ＮＩＲミラー４内でホールを通じて計算された角度において拡散する。いくつかの実施形態では、拡散器はまた、ターゲット組織上で平坦または相対的に同種の照射プロファイルを作り出すように励起源の光が均等に分散されることを保証する。

【0095】

レーザの非限定的な実施例は、ＢＷＴ ８Ｗダイオードレーザである。光ファイバの非限定的な実施例は、１２５ｕｍのクラッディング、２５０ｕｍ及び０．２２ＮＡのバッファ、並びに１００ｃｍ＝／－１０ｃｍの長さを有する１０５ｕｍコア光ファイバである。拡散器の非限定的な実施例は、Ｔｈｏｒｌａｂｓの２０度のサークルエンジニアード拡散器（ＲＰＣ）＃ＥＤ１－Ｃ２Ｏである。コリメータレンズの非限定的な実施例は、Ｔｈｏｒｌａｂｓ Ａｌ １０ＴＭ－Ｂ、ｆ＝６．２４ｍｍ、ＮＡ＝０．４０、Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ Ａｓｐｈｅｒｉｃである。レーザクリーンアップフィルタの非限定的な実施例は、ＤｉｏｄｅＭａｘ ７８５ Ｓｅｍｒｏｃｋ－ＬＤＯｌ－７８５／１０－１２．５である。いくつかの実施形態では、レーザ光源または他の赤外線光源は、約１ワット～約８ワットのパワーを有する。いくつかの実施形態では、レーザ光源または他の赤外線光源のパワーは、位置に基づいて少なくとも部分的に決定される。いくつかの実施形態では、レーザ光源または他の赤外線光源が撮像ステーションではなく撮像システム内に位置する場合、必要とされる光学カプラを少なくし、光学ガイド距離を短くする。いくつかの実施形態では、光学カプラ及びファイバ長が光学パワー損失に寄与するので、相対的により低いパワーのレーザ光源または赤外線光源は、それが撮像ヘッド内に位置する場合に採用される。

【0096】

いくつかの実施形態では、励起光源は、それらに限定されないが、コリメータ、クリーンアップフィルタ、誘電体ミラー、及び拡散器を含む、アセンブリ内の１つ以上の素子を含む。いくつかの実施形態では、このクリーンアップ光は、誘電体ミラーを使用して、いずれかの角度、例えば、４５度～９０度、または９０度～１３５度において反射される。その上、それにも関わらず、他の実施形態では、クリーンアップ光が誘電体ミラーによりまたは誘電体ミラーなしでいずれかの任意の角度において反射される。図４に示されるように、ダイクロイックショートパスフィルタ６は、ペーパの平面に垂直な光を受け入れる。

【0097】

図１８～２０ごとに本明細書で更に提供されるのは、蛍光色素分子を含む組織サンプル１０２０によって放出された放出光を撮像する撮像システム１０００である。図１８に示されるように、システム１０００は、光ファイバ１３、拡散器１４、可視チャネル１０１０、それに限定されないがショートパスダイクロイックミラー５であることができる光学デバイス１０５２、及び撮像アセンブリ１０３０を含む。図１９は、図１８に示された撮像システム１０００の例示的な光路を例示する光線図を提供すると共に、図２０は、１つの実施形態に従った実施例の撮像システムの写真である。

【0098】

いくつかの実施形態では、励起光の少なくとも一部は、レーザによって放出される。いくつかの実施形態では、撮像システム１０００は、レーザを含む。いくつかの実施形態では、撮像システム１０００は、レーザを含まない。いくつかの実施形態では、レーザは、オフモード及びオンモードを有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約７８５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、赤外線励起光または近赤外線励起光である。

【0099】

いくつかの実施形態では、励起拡散器１４は、励起光の少なくとも一部を拡散する。いくつかの実施形態では、励起拡散器１４は、円形励起拡散器１４である。いくつかの実施形態では、円形励起拡散器１４は、約４度～約２５度の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、励起拡散器１４は、矩形励起拡散器１４である。いくつかの実施形態では、矩形励起拡散器１４は、第１の拡散角度及び第１の拡散角度に垂直な第２の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約２５度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度は、約１４度であり、第２の拡散角度は、約８度である。いくつかの実施形態では、拡散器は、ガラス拡散器、グラウンド拡散器、ホログラフィック拡散器、エンジニアード拡散器（ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、エンジニアード拡散器は、エッチ処理されたプラスチック、ガラス基板に固着されたエッチ処理されたフィルム、またはその両方を含む。

【0100】

いくつかの実施形態では、拡散した光は、線、三角形、円形、正方形、長方形、多角形、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む形状を形成する。いくつかの実施形態では、拡散した光は、少なくとも視野（ＦＯＶ）をスキャンするミラーを有する線、三角形、円形、正方形、長方形、多角形、またはアレイを含む形状を形成する。いくつかの実施形態では、拡散した光の形状は、カメラの視野（ＦＯＶ）を照射する。いくつかの実施形態では、拡散した光の形状は、レーザパワーを節約するように、カメラのＦＯＶを越えていずれのエリアをも照射しない。いくつかの実施形態では、拡散した光の形状は、レーザパワーを節約するように、カメラのＦＯＶを照射するのみである。いくつかの実施形態では、必要とされるレーザパワーを節約し、及び／または最小化することは、システム内の過剰な熱を低減させ、よって、いくつかの実施形態において必要とされる冷却の量を低減させる。いくつかの実施形態では、必要とされるレーザパワーを節約し、及び／または最小化することは、必要とされる電流の量及びそのような電流を伝達するために必要なワイヤサイズを低減させる。

【0101】

いくつかの実施形態では、拡散器は、カメラのＦＯＶを均一に照射する。いくつかの実施形態では、円形拡散器は、最も均一なカバレッジをもたらす。いくつかの実施形態では、円形拡散器は、カメラに対して配置され、その結果、それは、カメラのＦＯＶを囲む円を照射する。いくつかの実施形態では、矩形拡散器は、それがカメラのＦＯＶを光学的に埋めることを理由に、約半分だけ必要とされるレーザパワーを低減させる。いくつかの実施形態では、拡散器の形状は、蛍光エリアの必要とされるＦＯＶに依存し、効率性を高める、ＦＯＶを過度に埋めることを回避するために、適切に合致するべきである。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるように、拡散器の形状は、ＦＯＶを過度に埋めることを低減させると共に、効率性を高め、パワー使用率を節約するために、ＦＯＶの形状に対応するように修正または調節される。拡散器のタイプは、他の基板の中で、例えば、被膜されまたは被膜されていない擦りガラス拡散器、ホログラフィック拡散器、白色拡散ガラス拡散器、及びエンジニアード拡散器を含む。

【0102】

いくつかの実施形態では、可視チャネル１０１０は、可視光を受信し、サンプル１０２０に可視光の少なくとも一部を方向付ける。いくつかの実施形態では、可視光の少なくとも一部は、顕微鏡または内視鏡によって受信され、光バルブ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、またはそれらのいずれかの組み合わせによって供給される。いくつかの実施形態では、撮像システム１０００は、可視光を含む。いくつかの実施形態では、撮像システム１０００は、可視光を含まない。いくつかの実施形態では、可視光は、約４００ｎｍ～７００ｎｍの波長を有すると共に、７００～９５０ｎｍのＮＩＲ帯域内に延びる。

【0103】

いくつかの実施形態では、光学デバイス１０５２は、サンプル１０２０に拡散した励起光の少なくとも一部を方向付ける。いくつかの実施形態では、光学デバイス１０５２は、放出光及び反射した可視光の少なくとも一部が撮像アセンブリ１０３０にそれを通過することを可能にする。いくつかの実施形態では、光学デバイス１０５２は、放出光、励起光、またはその両方の少なくとも一部をフィルタする。いくつかの実施形態では、光学デバイス１０５２は、放出光、励起光、またはその両方の少なくとも一部をフィルタしない。いくつかの実施形態では、光学デバイス１０５２は、第１の方向において、サンプル１０２０に拡散した励起光の少なくとも一部を方向付け、第１の方向とは反対の第２の方向において、放出光及び反射した可視光の少なくとも一部がそれを通過することを可能にする。いくつかの実施形態では、光学デバイス１０５２は、拡散した励起光と平行する方向において、拡散した励起光の少なくとも一部がそれを通過することを可能にする。いくつかの実施形態では、光学デバイス１０５２は、その増分を含む、拡散した励起光の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、またはそれよりも多くを遮断及び／または反射する。いくつかの実施形態では、光学デバイス１０５２は、拡散した励起光と平行する方向において、その増分を含む、拡散した励起光の少なくとも９６％、９７％、９８％、９９％、もしくはそれよりも多く、最大で１００％、または全てを遮断及び／または反射する。

【0104】

いくつかの実施形態では、光学デバイス１０５２は、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせである。いくつかの実施形態では、ホットミラーは、可視光を伝達すると共にＮＩＲ光またはＩＲ光を遮断する。蛍光が波長において（例えば、紫外線スペクトルにおいて）より短いケースでは、光学デバイスは、ＵＶスペクトルにおいてより短い波長を反射するように、ロングパスフィルタとして機能する。いくつかの実施形態では、光学デバイスは、ＵＶ光を伝達すると共に、可視光を遮断する。

【0105】

いくつかの実施形態では、システム１０００の更なる光学デバイス１０５２は、可視光の経路内のホットミラー６である。いくつかの実施形態では、ホットミラー６は、可視光からのＮＩＲ光またはＩＲ光の波長の少なくとも一部をフィルタアウトする。

【0106】

更に、図１８に示されるように、撮像アセンブリ１０３０は、第１のノッチフィルタ２、ロングパスフィルタ２３、レンズ２０、第２のノッチフィルタ２５、及び画像センサ２１を含む。示されるように、いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ２、ロングパスフィルタ２３、レンズ２０、及び第２のノッチフィルタ２５を通じてサンプル１０２０から連続して方向付けられる。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光は、サンプル１０２０から、並びにいずれかの順序でノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ２、ロングパスフィルタ２３、レンズ２０、及び第２のノッチフィルタ２５を通じて順次方向付けられる。いくつかの実施形態では、撮像アセンブリ１０３０は、第２のノッチフィルタ２５を含まない。いくつかの実施形態では、撮像アセンブリ１０３０は、第１のノッチフィルタ２、ロングパスフィルタ２３、レンズ２０、及び第２のノッチフィルタ２５のうちの１つ以上を含まない。

【0107】

いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ２及び第２のノッチフィルタ２５のうちの少なくとも１つは、励起光の少なくとも一部がそれを通過することを遮断する。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ２及び第２のノッチフィルタ２５のうちの少なくとも１つは、励起光の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、またはそれよりも多くがそれを通過することを遮断する。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ２及び第２のノッチフィルタ２５のうちの少なくとも１つは、励起光の少なくとも９６％、９７％、９８％、９９％、もしくはそれよりも多く、最大で１００％、または全てがそれを通過することを遮断する。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ２及び第２のノッチフィルタ２５のうちの少なくとも１つは、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する光の少なくとも一部がそれを通過することを遮断する。いくつかの実施形態では、第１のノッチフィルタ２及び第２のノッチフィルタ２５のうちの少なくとも１つは、約７８５ｎｍの波長を有する光の少なくとも一部がそれを通過することを遮断する。

【0108】

いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタ２３は、ビスカットロングパスフィルタ２３を含む。いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタ２３は、それを通じた可視光の伝達を少なくとも部分的に低減させる。いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタ２３は、ＮＩＲ光またはＩＲ光の大部分を伝達する。いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタ２３は、その増分を含む、ＮＩＲ光またはＩＲ光の少なくとも約８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％を伝達する。いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタは、可視光減衰器を含む。いくつかの実施形態では、可視光減衰器は、近赤外線波長を伝達する。いくつかの実施形態では、第２のノッチフィルタ２５は、第１のノッチフィルタ２を通過するいずれかの散乱を低減させる。いくつかの実施形態では、第２のノッチフィルタ２５は、励起光の少なくとも一部を反射し戻す。

【0109】

いくつかの実施形態では、画像センサ２１は、サンプル１０２０から放出光及び反射した可視光の両方を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、画像センサ２１は、放出光及び反射した可視光に基づいて、画像フレームを生成するように構成される。

【0110】

いくつかの実施形態では、撮像アセンブリ１０３０は更に、偏光子２２を含む。いくつかの実施形態では、撮像アセンブリ１０３０は、偏光子２２を含まない。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光の少なくとも一部は、ロングパスフィルタ、偏光子２２、及びレンズ２０を通じて方向付けられる。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光の少なくとも一部は、ロングパスフィルタ２３、偏光子２２、及びレンズ２０を通じて順次方向付けられる。いくつかの実施形態では、偏光子２２は、ショートパスダイクロイック６の前面／後面の反射からのゴースト効果を低減させる。いくつかの実施形態では、偏光子２２は、撮像アセンブリ１０３０から着脱可能である。

【0111】

いくつかの実施形態では、システム１０００は更に、可視光の少なくとも一部を放出する白色発光体を含む。いくつかの実施形態では、システム１０００は更に、励起光の少なくとも一部を放出するレーザを含む。いくつかの実施形態では、システム１０００は、可視光を放出する白色発光体を含まない。いくつかの実施形態では、システム１０００は、励起光を放出するレーザを含まない。いくつかの実施形態では、システム１０００は更に、撮像アセンブリ１０３０とサンプル１０２０との間、及び励起拡散器１４とサンプル１０２０との間にショートパスダイクロイックミラー６を含む。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６は、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの波長を伝達する。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックフィルタ６は、７２０ｎｍよりも長い波長を反射する。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の開放口のサイズは、サンプル１０２０に伝達された可視光の少なくとも一部をショートパスダイクロイックミラー６が遮断しないように十分に小さい。いくつかの実施形態では、可視光は、ショートパスダイクロイックミラー６を通じて伝達されない。

【0112】

いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６は、円形、三角形、長方形、正方形、またはいずれかの多角形を含む形状を有する。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の形状は、システム１０００内で機械的に適合するように構成される。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の形状は、顕微鏡、内視鏡、またはその両方に基づいて構成される。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６は、システム１０００に適合するように接地／切断及び形状付けられる。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の形状は、可視光チャネル、顕微鏡の照射光路、またはその両方との干渉を回避するように構成される。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の形状は、可視光チャネル、顕微鏡の照射光路、またはその両方との干渉を回避すると共に、顕微鏡、光学デバイス、またはその両方との一致を維持するように構成される。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６は、ガラス、構造的金属－ガラス複合材、プラスチック、ペリクルミラー、またはそれらのいずれかの組み合わせから形成される。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６は、ウェーブフロントエラーを低減させるように形状付けられる。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６は、ウェーブフロントエラーを低減させるための凹面、凸面、平坦面、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0113】

いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と画像センサ２１に垂直の撮像軸との間の角度は、約４０度～約６０度である。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と画像センサ２１に垂直の撮像軸との間の角度は、約４５度～約５０度である。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と励起光の経路との間の角度は、約０度～約９０度、または０～９０度（包含的でない）である。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と励起光の経路との間の角度は、約３０度～約５５度である。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と励起光の経路との間の角度は、約４０度～約５０度である。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と励起光の経路との間の角度は、４５度＋／－１０度である。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と励起光の経路との間の角度は、５度、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、８５度、または０～９０度のいずれかの他の角度である。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と励起光の経路との間の角度は、５度、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、８５度、または０～９０度のいずれかの他の角度である。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と励起光の経路との間の角度は、約３０度～約５５度、約３０度～約６０度、約４０度～約５０度、約４０度～約６０度、約４５度～約５０度、約４５度～約６０度である。

【0114】

いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６の反射面と励起光の経路との間の角度は、ショートパスダイクロイックミラー６に対する１つ以上の追加のミラーを使用して達成される。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックミラー６と１つ以上の追加のミラーとの間の反射面の角度は、５度、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、８５度、または０～９０度、４５度＋／－１０度、約３０度～約５５度、約３０度～約６０度、約４０度～約５０度、約４０度～約６０度、約４５度～約５０度、約４５度～約６０度のいずれかの他の角度である。

【0115】

いくつかの実施形態では、システム１０００は更に、ショートパスダイクロイックミラー６とサンプル１０２０との間にボトムウィンドウ７を含む。いくつかの実施形態では、ボトムウィンドウ７は、少なくとも部分的に透明である。いくつかの実施形態では、ボトムウィンドウ７は、完全に透明である。いくつかの実施形態では、システム１０００は更に、システム１０００及び顕微鏡１０１の接合部分にトップウインドウ８を含む。

【0116】

いくつかの実施形態では、図２４～２５によれば、システム１０００は更に、レーザモニタセンサを含む。いくつかの実施形態では、レーザモニタセンサは、励起光パワーゲージ、拡散ビーム形状センサ、またはその両方を含む。いくつかの実施形態では、励起光パワーゲージは、励起光のパワーを測定するように構成される。いくつかの実施形態では、拡散ビーム形状センサは、拡散したビーム形状を測定する。いくつかの実施形態では、システム１０００は更に、１つ以上の拡散ビーム形状センサ、１つ以上の拡散ビーム形状ゲージ、またはその両方を含む。いくつかの実施形態では、拡散ビーム形状センサは、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはその両方を含む。いくつかの実施形態では、拡散ビーム形状センサは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれよりも多いビーム形状ゲージを含む。いくつかの実施形態では、２つ以上の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビームの形状により複数の位置において拡散したビームの強度を測定する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの拡散したビームセンサは、ビーム形状の少なくとも１つの境界を測定し、及び／または拡散したビーム形状内でもしくはビーム上の１つ以上の位置において包含的に１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、または最大で９０％のうちの少なくとも１つに沿って増分的に測定し、少なくとも１つの他の拡散したビームセンサは、拡散したビーム形状内でもしくはビーム上の１つ以上の他の位置において少なくとも１つの他のポイントを測定する。いくつかの実施形態では、２つ以上の拡散ビーム形状ゲージは、ビーム上の１つ以上の位置においてサンプルを測定する。いくつかの実施形態では、ビーム形状に沿った各々の測定は、上限及び／または下限に対して試験される、ビームに沿った２つ以上のポイントの間の相対的測定を計算するように、上限及び／または下限と比較され、またはビーム形状に沿った１つ以上の他の測定と比較されてもよい。いくつかの実施形態では、拡散ビーム形状ゲージまたはセンサは、監視された値または相対的測定の正または負の変化の割合を監視及び検出し、監視された値または相対的測定の変化の割合が非常に早く変化する場合、レーザまたは撮像システムの誤動作が示され、レーザがシャットオフされる。この安全性機構は、レーザまたは撮像システムが誤動作するイベントにおいて、フルエンス（エリアにわたって配信されるエネルギーの量のインジケーション）を低減させる安全性スイッチまたはシャットオフとしての役割を果たすように、ビーム及びレーザの性能を監視するために使用される。いくつかの実施形態では、レーザは、誤動作のミリ秒以内に、誤動作のマイクロ秒以内に、もしくは誤動作のピコ秒以内に、またはそれ未満でシャットオフされる。レーザをシャットオフすることは、人間または動物内のｉｎ ｓｉｔｕにある用途、例えば、オープンフィールド外科手術用途においてまたは内視鏡的に撮像システムが使用されるイベントにおいて、組織の焼成を回避するために重要である。図２４に示されるように、いくつかの実施形態では、レーザモニタセンサ５１０１及びレーザモニタ電子装置５１０２のうちの１つ以上は、レーザモニタインターロック５３０１と通信する。いくつかの実施形態では、レーザモニタセンサ５１０１、レーザモニタ電子装置５１０２、またはその両方は、撮像システム１０００内に位置する。いくつかの実施形態では、レーザモニタセンサ５１０１及びレーザモニタ電子装置５１０２のうちの１つ以上は、撮像ケーブル３０００を介してレーザモニタインターロック５３０１と通信する。いくつかの実施形態では、レーザモニタインターロック５３０１は、レーザモニタセンサ５１０１、レーザモニタ電子装置５１０２、またはその両方によって受信されたデータに基づいて、レーザパワー源５３０１からレーザドライバ５３０３にパワーを伝達する。いくつかの実施形態では、レーザドライバ５３０３は、レーザ５３０４に方向付ける。いくつかの実施形態では、レーザモニタインターロック５３０１、レーザパワー源５３０２、レーザドライバ５３０３、及びレーザ５３０４のうちの１つ以上は、撮像ステーション２０００内に位置する。いくつかの実施形態では、レーザ５３０４によって出力されたレーザビームは、撮像ケーブル３０００を通じて撮像システム１０００に伝達される。他の実施形態では、レーザ５３０４、レーザドライバ５３０３、レーザインターロック５３０１、及びレーザモニタ電子装置５１０２は全て、撮像システム１０００内に位置する。いくつかの実施形態では、コンポーネントのいずれかは、撮像ステーション２０００または撮像システム１０００に位置する。

【0117】

いくつかの実施形態では、システム１０００は更に、励起光パワーゲージに励起光の少なくとも一部を再方向付ける反射器を含む。いくつかの実施形態では、反射器は、光ファイバと励起拡散器１４との間に位置付けられる。いくつかの実施形態では、ショートパスダイクロイックフィルタ６を含む光学デバイス１０６２は、拡散器１４から元の軸に平行した方向において、拡散した励起光の少なくとも一部がそれを通過することを可能にする。いくつかの実施形態では、拡散ビーム形状センサは、拡散した励起光の一部を受信する。いくつかの実施形態では、第１の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の中心において拡散したビームのパワーを測定し、第２の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の境界において拡散したビームのパワーを測定する。いくつかの実施形態では、励起光パワーゲージ、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、ビーム形状センサのうちの１つ以上は、ノッチダイクロイックミラー５の近く、ノッチダイクロイックミラー５の平面内に、またはノッチダイクロイックミラー５の背後に位置する。いくつかの実施形態では、ビーム形状センサのうちの１つ以上は、ショートパスダイクロイックフィルタ６の平面内に、またはショートパスダイクロイックフィルタ６の背後に位置する。他の実施形態では、センサは、拡散器１４とボトムウィンドウ７との間のいずれかに位置する。他の実施形態では、ビーム形状センサのうちの１つ以上は、ビームの経路内に直接、撮像システム内のいずれかの位置に位置する。

【0118】

図２３は、例示的な単一カメラ撮像システムの時間多重アセンブリの概略図を示す。例示的な単一カメラ撮像システムが、図５Ａ～Ｄ、図６Ａ～Ｄ、及び図１８に示される。いくつかの実施形態では、白色光１０１０及びレーザ１０８０は、組織サンプル１０２０に向かって方向付けられ、蛍光を発せられたサンプル１０２０によって放出された励起光は、フィルタ１０４０においてフィルタされ、ＲＧＢセンサ１０５０内のＢ／ＮＩＲポート、Ｇ／ＮＩＲポート、及びＲ／ＮＩＲポートに送信される。様々な実施形態に従って、ＲＧＢセンサ１０５０は、センサまたはカメラ２１の一部である。アセンブリはまた、励起レーザ１０８０をトリガするためのタイミングデータまたはクロックデータをカメラから受信するレーザドライバ１０７０を含む。

【0119】

いくつかの態様では、撮像システムは、治療剤を検出、撮像、もしくは査定すること、コンパニオン診断剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定すること、治療剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定すること、コンパニオン撮像剤の安全性もしくは生理的効果を検出、撮像、もしくは査定すること、またはそれらのいずれかの組み合わせを行うように構成される。いくつかの態様では、造影剤または撮像剤の安全性もしくは生理的効果は、生体利用性、摂取、濃度、存在、分布、及びクリアランス、代謝、体内動態、局在、血液濃度、組織濃度、比率、血液もしくは組織内の濃度の測定、治療濃度域、範囲及び最適化、またはそれらのいずれかの組み合わせである。いくつかの態様では、方法は、コンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤を投与することを含み、撮像は、コンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤を検出することを含む。いくつかの態様では、コンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤は、化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、光増感剤、蛍光色素分子、治療剤、撮像剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、または小分子を含む。

【0120】

本開示のシステム及び方法は、単独でまたはコンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤との組み合わせで使用されてもよい（そのような診断剤、治療剤、または撮像剤が、蛍光色素分子単独であるか、あるいは化学剤もしくは他の成分、小分子、治療薬、薬物、化学療法剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、抗体タンパク質もしくは先述のフラグメント、及び先述のいずれかの組み合わせと共役され、それらと融合され、それらと結合され、またはそうでなければそれらに取り付けられるか、あるいは蛍光色素分子と連動して別個のコンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤として使用されるか、あるいは他の検出可能な成分が単独で、化学剤もしくは他の成分、小分子、治療、薬物、化学療法剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、抗体タンパク質、もしくは先述のフラグメント、及び先述のいずれかの組み合わせと共役され、それらと融合され、それらと結合され、またはそうでなければそれらに取り付けられるかに関わらず）。そのようなコンパニオン診断は、化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、光増感剤、蛍光色素分子、撮像剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子または小分子を含む薬剤を利用し、そのような剤は、診断効果または撮像効果に対して意図される。コンパニオン診断剤及びコンパニオン撮像剤、並びに治療剤に対して使用される剤は、本明細書で説明される診断剤、治療剤、及び撮像剤、または他の既知の剤を含む。診断試験は、本明細書で開示されるものまたは他の既知の剤など、治療製品の使用を強化するために使用される。診断撮像を使用する（ｉｎ ｖｉｖｏ、ｉｎ ｓｉｔｕ、ｅｘ ｖｉｖｏ、またはｉｎ ｖｉｔｒｏであるかに関わらず）試験など、対応する診断試験による治療製品の開発は、診断、処置に役立ち、処置のための患者群を識別し、対応する治療の治療効果を強化する。本開示のシステム及び方法は、治療の用途に役立ち、薬剤の安全性及び生理的効果を査定するようそれを測定し、例えば、生体利用性、摂取、濃度、存在、分布、及びクリアランス、代謝、体内動態、局在、血液濃度、組織濃度、比率、血液または組織内の濃度の測定、査定する治療域、範囲及び最適化、並びに治療剤と同等のものを測定するように、本明細書で開示されるものまたは他の既知の剤など、治療製品を検出するために使用される。そのようなシステム及び方法は、そのような剤の治療、撮像、及び診断用途のコンテキストにおいて採用される。試験はまた、規制決定を行うために使用されるデータＦＤＡを取得するために治療製品開発を支援する。例えば、そのような試験は、処置のための適切な下位個体群を識別することができ、または深刻な副作用のリスクが増大することを理由に、特定の処置を受けるべきでない準個体数を識別することができ、反応する可能性が最も高く、または特定の副作用に対する様々な度合のリスクにある患者を識別することによって、医学治療を個別化または個人化することを可能にする。よって、本開示は、いくつかの実施形態では、治療製品または撮像製品としても治療剤及び／または撮像剤の安全且つ効果的な使用と共に使用される本明細書におけるシステム及び方法（かかるコンパニオン診断剤もしくは撮像剤が治療剤及び／もしくは撮像剤に結合されるか、または治療剤及び／または撮像剤と共に使用するためにペプチドに結合された別個のコンパニオン診断薬もしくは撮像剤として使用されるかに関わらず、治療剤及び／もしくは撮像剤自体を検出するために使用され、またはそのようなコンパニオン診断剤もしくは撮像剤を検出するために使用される）を含む、治療製品及び診断デバイスの共同開発を含む。コンパニオンデバイスの非限定的な実施例は、生物学的診断または撮像に使用され、陽電子放出トモグラフィ（ＰＥＴ）及び単光子放出コンピュータ断層映像（ＳＰＥＣＴ）としてＸ線検査、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、医療超音波装置または超音波装置、内視鏡検査、エラストグラフィ、触知撮像、サーモグラフィ、医療写真及び核医学機能撮像技術を含む放出線医学を組み込む、手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、または外科手術ロボット及びデバイスなどの外科手術器具を含む。いくつかの実施形態では、コンパニオン診断及びデバイスは、被検者へのコンパニオン診断剤の投与に続いて除去された組織または細胞からの信号の検出、または被検者からのそれらの除去に続く組織もしくは細胞への直接のコンパニオン診断剤もしくはコンパニオン撮像剤の適用、と次いで信号を検出することを含む、ｅｘ ｖｉｖｏで行われる試験を含む。ｅｘ ｖｉｖｏ検出のために使用されるデバイスの実施例は、蛍光顕微鏡及びフローサイトメータなどを含む。その上、いくつかの実施形態では、コンパニオン診断におけるそのような使用のための本明細書におけるシステム及び方法は、既存の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、または外科手術ロボットと組み合わされ、それらに取り付けられ、またはそれらに統合されることに加えて、単独でまたはそれらと一緒に使用される。いくつかの態様では、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットのうちの少なくとも１つは、ＫＩＮＥＶＯシステム（例えば、ＫＩＮＥＶＯ ９００）、ＱＥＶＯシステム、ＣＯＮＶＩＶＯシステム、ＯＭＰＩ ＰＥＮＴＥＲＯシステム（例えば、ＰＥＮＴＥＲＯ ９００、ＰＥＮＴＥＲＯ ８００）、ＩＮＦＲＡＲＥＤ ８００システム、ＦＬＯＷ ８００システム、ＹＥＬＬＯＷ ５６０システム、ＢＬＵＥ ４００システム、ＯＭＰＩ ＬＵＭＥＲＩＡシステム、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏシステム（例えば、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏ及びＯＭＰＩ ＶＡＲＩＯ ７００）、ＯＭＰＩ Ｐｉｃｏシステム、ＯＰＭＩ Ｓｅｎｓｅｒａ、ＯＰＭＩ Ｍｏｖｅｎａ、ＯＰＭＩ １ ＦＣ、ＥＸＴＡＲＯ ３００、ＴＲＥＭＯＮ ３ＤＨＤシステム、ＣＩＲＲＵＳシステム（例えば、ＣＩＲＲＵＳ ６０００及びＣＩＲＲＵＳ ＨＤ－ＯＣＴ）、ＣＬＡＲＵＳシステム（例えば、ＣＬＡＲＵＳ ５００及び ＣＬＡＲＵＳ ７００）、ＰＲＩＭＵＳ ２００、ＰＬＥＸ Ｅｌｉｔｅ ９０００、ＡｎｇｉｏＰｌｅｘ、ＶＩＳＵＣＡＭ ５２４、ＶＩＳＵＳＣＯＵＴ １００、ＡＲＴＥＶＯ ８００、（及び、Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ａ／Ｇからのいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、及び外科手術ロボットシステム）；Ｌｅｉｃａ ＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓまたはＬｅｉｃａ ＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓからのＰＲＯＶｉｄｏシステム、ＡＲｖｉｄｏシステム、ＧＬＯＷ ８００システム、Ｌｅｉｃａ ＡＲｖｅｏ Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨＸ、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨ６）、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０ ＯＨＸ５）、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ５０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ４０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ２０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ ＯＨ４）、Ｌｅｉｃａ Ｍ８４４システム、Ｌｅｉｃａ ＨＤ Ｃ１００システム、Ｌｅｉｃａ ＦＬシステム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＦＬ５６０、Ｌｅｉｃａ ＦＬ４００、Ｌｅｉｃａ ＦＬ８００）、Ｌｅｉｃａ ＤＩ Ｃ５００、Ｌｅｉｃａ ＵＬＴ５００、Ｌｅｉｃａ Ｒｏｔａｔａｂｌｅ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ、Ｌｅｉｃａ Ｍ６５１ ＭＳＤ、ＬＩＧＨＴＥＮＩＮＧ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ及びＳＰ８システム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８、ＳＰ８ ＦＡＬＣＯＮ、ＳＰ８ ＤＩＶＥ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＳＴＥＤ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＤＬＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ Ｘ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＣＡＲＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰＥ）、Ｌｅｉｃａ ＨｙＤ、Ｌｅｉｃａ ＨＣＳ Ａ、Ｌｅｉｃａ ＤＣＭ８、Ｌｅｉｃａ ＥｎＦｏｃｕｓ、Ｌｅｉｃａ Ｐｒｏｖｅｏ ８、Ｌｅｉｃａ Ｅｎｖｉｓｕ Ｃ２３００、Ｌｅｉｃａ ＰＲＯｖｉｄｏ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｈａａｇ－ＳｔｒａｉｔからのＨａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ５－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ３－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＨＩ－Ｒ ＮＥＯ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９０、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＥＩＢＯＳ ２、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、及び外科手術ロボットシステム；Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ ＳｕｒｇｉｃａｌからのＩｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ ｄａ Ｖｉｎｃｉ外科手術ロボットシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇからのＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｓ ＯＣＴシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＴｏｐｃｏｎからのＴｏｐｃｏｎ ３Ｄ ＯＣＴ ２０００、ＤＲＩ ＯＣＴ Ｔｒｉｔｏｎ、ＴＲＣシステム（例えば、ＴＲＣ ５０ＤＸ、ＴＲＣ－ＮＷ８、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ Ｐｌｕｓ、ＴＲＣ－ＮＷ４００）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｓｔｉｎｇｒａｙシステム（例えば、Ｓｔｉｎｇｒａｙ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｐｉｋｅ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｎｉｋｏｎ）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｐｉｋｅシステム（例えば、Ｐｉｋｅ、Ｐｉｋｅ Ｎｉｋｏｎ）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＣａｎｏｎからのＣａｎｏｎ ＣＸ－１、ＣＲ－２ ＡＦ、ＣＲ－２ ＰＬＵＳ ＡＦ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｗｅｌｃｈ ＡｌｌｙｎからのＷｅｌｃｈ Ａｌｌｙｎ ３．５ Ｖシステム（例えば、３．５Ｖ、３．５Ｖ Ａｕｔｏｓｔｅｐ）、ＣｅｎｔｅｒＶｕｅ ＤＲＳ、Ｉｎｓｉｇｈｔ、ＰａｎＯｐｔｉｃ、ＲｅｔｉｎａＶｕｅシステム（例えば、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ １００、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ ７００）、Ｅｌｉｔｅ、Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ、ＰｏｃｋｅｔＳｃｏｐｅ、Ｐｒｅｓｔｉｇｅ ｃｏａｘｉａｌ－ｐｌｕｓ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム；ＭｅｄｔｒｏｎｉｃからのＭｅｔｒｏｎｉｃ ＩＮＶＯＳシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｋａｒｌ ＳｔｏｒｚからのＫａｒｌ Ｓｔｏｒｚ ＥＮＤＯＣＡＭＥＬＥＯＮ、ＩＭＡＧＥ１システム（例えば、ＯＰＡＬ１ ＮＩＲ撮像モジュールを有するまたは有さないＩＭＡＧＥ１ Ｓ、ＩＭＡＧＥ１ Ｓ ３Ｄ）、ＳＩＬＶＥＲ ＳＣＯＰＥシリーズ器具（例えば、胃カメラ、十二指腸鏡、結腸鏡）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、それらのいずれかの組み合わせを含む。

【0121】

その上、いくつかの実施形態では、本明細書における撮像方法、診断方法、検出方法、及び治療方法は、上記説明されたようなそのような既存の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、外科手術ロボット、顕微鏡、外視鏡、または内視鏡と組み合わされ、それらに取り付けられ、またはそれらに統合されることに加えて、本明細書で説明されるシステムを使用して実行される。

【0122】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステムのコンポーネントは、例えば、ネジ、ナット及びボルト、クランプ、バイス、接着剤、バンド、タイ、またはそれらのいずれかの組み合わせなどのファスナを使用して位置付けられ、及び結合される。

【0123】

いくつかの実施形態では、システム１０００及びそのコンポーネントは、その全体サイズを最小化するように構成される。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム１０００のコンパクト性は、その操作性を改善し、感度を維持し、携帯性、保管、使用の容易さ、及び手頃さを改善する。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム１０００のコンパクト性は、介護者の能力並びにシステム１０００を採用及び操作する速後を改善する。加えて、システム１０００及びそのコンポーネントの全体サイズを最小化することによって、システム容量、保管、コスト、統合が大きくなることを回避し、撮像システムの商業的な適用性のための人間の因子及び全体的な使用性を改善する。

【0124】

撮像プラットフォーム
図２１Ａ～２５によれば、本明細書で提供される別の態様は、蛍光色素分子を含むサンプルによって放出された放出光を撮像する撮像プラットフォームである。図２１Ａ～Ｂは、撮像システムが外科手術顕微鏡１０１に動作可能に係合した実施例の撮像プラットフォーム４０００を例示する。図２１Ａ及び２１Ｂに示されるように、プラットフォーム４０００は、本明細書における撮像システム１０００及び撮像ステーション２０００を含む。プラットフォーム４０００は更に、本明細書における撮像システム１０００及び撮像ステーション２０００を通信可能に結合する撮像ケーブル３０００を含む。いくつかの実施形態では、撮像システム１０００、撮像ステーション２０００、及び撮像ケーブル３０００は各々、個々のコンポーネントである。いくつかの実施形態では、撮像システム１０００、撮像ステーション２０００、及び撮像ケーブル３０００のうちの少なくとも２つは、単一のコンポーネントに組み合わされる。いくつかの実施形態では、撮像ステーション２０００は、画像センサ及び入力デバイスから画像フレームを受信するようにプロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む。いくつかの実施形態では、撮像ステーションは、図２１Ａに示されるように、「カート方式」である。他の実施形態では、撮像ステーションは、小型ホイールユニットに収容され、顕微鏡から吊るされ、顕微鏡の他の部分に置かれもしくは吊るされ、顕微鏡の隣のフロア上に配置され、またはトレイ／ポール／テーブル上に配置される。または、撮像ステーションは、図２１Ｂに示されるように、顕微鏡から吊るすこと、及びトレイから吊るすことなど、複数の場所に配置されるように設計されてもよい。

【0125】

いくつかの実施形態では、撮像ステーション２０００は、撮像ケーブル、無線接続、またはその両方を介して撮像システム１０００から画像フレームを受信する。いくつかの実施形態では、無線接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続（例えば、短波無線、短波長ＵＨＦ無線波）、Ｗｉ－Ｆｉ接続（例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線広帯域インターネット）、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）接続（例えば、それによってタグもしくはスマート技術ラベルに符号化されたデジタルデータが無線波を介してリーダによって捕捉され、ＲＦＩＤは、トランスポンダ、無線受信機、及び伝達機を含む）、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、プラットフォーム４０００は更に、撮像ケーブルを含む。いくつかの実施形態では、撮像システム１０００は更に、撮像ケーブル３０００を介して撮像ステーション２０００からパワーを受信する。

【0126】

いくつかの実施形態では、入力デバイスは、マウス、トラックパッド、ジョイスティック、タッチスクリーン、キーボード、マイクロフォン、カメラ、スキャナ、ＲＦＩＤリーダ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイス、ジェスチャインタフェース、音声インタフェース、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。図２２は、撮像ステーション２０００の例示的な概略図を示す。いくつかの実施形態では、プラットフォーム４０００は更に、励起光を放出するように構成されたレーザ、可視光を放出するように構成された白色発光体、またはその両方を含む。いくつかの実施形態では、撮像ステーション２０００は、パワーシステム、ＣＰＵ、ディスプレイに対するインタフェース（例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤＰ）、及び撮像システム１０００を接続するためのインタフェースを含む。いくつかの実施形態では、撮像ステーション２０００は、パワーシステム、ＣＰＵ、ディスプレイに対するインタフェース（例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤＰ）、及び撮像システム１０００を接続するためのインタフェースのみを含む。

【0127】

いくつかの実施形態では、図２４～２８ごとに、プラットフォーム４０００は更に、レーザモニタインターロック５３０１を含む。いくつかの実施形態では、レーザモニタインターロック５３０１は、レーザドライバへのパワーを切断することが可能なリレーを含む。いくつかの実施形態では、例えば、図２４に示されるように、レーザモニタ電子装置５１０２は、レーザモニタセンサ（複数可）５１０１からデータを受信する。いくつかの実施形態では、レーザモニタセンサ（複数可）５１０１は、励起光パワーゲージ、拡散ビーム形状センサ５１０１、またはその両方を含む。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、励起光パワーゲージ、拡散ビーム形状センサ５１０１、またはその両方からデータを受信する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、励起光パワーゲージ、拡散ビーム形状センサ５１０１、またはその両方からリアルタイムでデータを受信する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、レーザがオンモードにあるときのみ、励起光パワーゲージ、拡散ビーム形状センサ５１０１、またはその両方からデータを受信する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはその両方からデータを受信する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれよりも多いビーム形状ゲージからデータを受信する。いくつかの実施形態では、システムは更に、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれよりも多い追加のビーム形状ゲージを含む。いくつかの実施形態では、第１のビーム形状ゲージ、第２のビーム形状ゲージ、追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、一次元アレイ内に配置される。いくつかの実施形態では、第１のビーム形状ゲージ、第２のビーム形状ゲージ、追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、二次元アレイ内に配置される。いくつかの実施形態では、第１のビーム形状ゲージ、第２のビーム形状ゲージ、追加のビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、拡散したビーム形状の中心から拡散したビーム形状の幅の約５％～約５０％以内に位置付けられる。

【0128】

いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、レーザ５３０４をターンオフするように構成される。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、励起光の測定されたパワー（本明細書で「励起パワー」とも称される「励起のパワー」）が第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱する場合、拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱する場合、またはその両方の場合に、レーザ５３０４をターンオフするように構成される。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、励起光の測定されたパワーが第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱する場合、拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱する場合、またはその両方の場合、その増分を含む、１秒、０．９秒、０．８秒、０．７秒、０．６秒、０．５秒、０．２５秒、０．１秒、０．０５秒、０．０１秒、０．００５秒、０．００１秒、０．秒、０．秒、０．５秒、０．１秒、０．０５秒、０．０１秒、またはそれよりも短い時間未満でレーザ５３０４をターンオフするように構成される。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれよりも多いビーム形状ゲージからデータを受信し、レーザモニタ電子装置５１０２は、ビーム形状ゲージの各々によって測定された、励起光の測定されたパワーの逸脱が、予め定められた値だけ設定された励起光パワーとは異なる場合、その増分を含む、１秒、０．９秒、０．８秒、０．７秒、０．６秒、０．５秒、０．２５秒、０．１秒、０．０５秒、０．０１秒、０．００５秒、０．００１秒、０．秒、０．秒、０．５秒、０．１秒、０．０５秒、０．０１秒、またはそれよりも短い時間未満でレーザ５３０４をターンオフするように構成される。いくつかの実施形態では、予め定められた値は正の値であり、レーザモニタ電子装置５１０２は、ビーム形状ゲージの各々によって測定された、励起光の測定されたパワーの逸脱が、設定された励起光パワーに予め定められた値を加えたものよりも大きい場合、レーザ５３０４をターンオフするように構成される。いくつかの実施形態では、予め定められた値は負の値であり、レーザモニタ電子装置５１０２は、ビーム形状ゲージの各々によって測定された、励起光の測定されたパワーの逸脱が、設定された励起光パワーに予め定められた値を加えたものよりも小さい場合、レーザ５３０４をターンオフするように構成される。いくつかの実施形態では予め定められた値は、負の予め定められた値及び正の予め定められた値の両方を含み、負の予め定められた値は、正の予め定められた値よりも大きい。いくつかの実施形態では、予め定められた値は、負の予め定められた値及び正の予め定められた値の両方を含み、負の予め定められた値は、正の予め定められた値よりも小さい。いくつかの実施形態では、正の予め定められた値、負の予め定められた値、またはその両方は、レーザクラスパワー、所望の照射形状、またはその両方に基づいている。

【0129】

いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、予め定められた範囲（例えば、そのような範囲は、励起パワーに対する上限及び下限が設定される）に対する励起パワーが範囲内の最高の予め定められた値を超えるかどうか、または範囲内の最低の予め定められた値よりも小さいかどうかを判定する。レーザモニタ電子装置５１０２が、予め定められた範囲に対して、最高の予め定められた値を超える（すなわち、「非常に高い」値）励起パワーを検出し、または最低の予め定められた値よりも小さい（すなわち、「非常に低い」値）励起パワーを検出するイベントでは、レーザがシャットオフされる。同様に、レーザのシャットオフを結果としてもたらす予め定められた範囲は、パワー値の範囲に対して測定されたパワーを試験するのではなく、例えば、最大の許容可能値に対してパワー測定の時間微分の規模を比較することによって、励起パワーの変化の割合を使用して査定されてもよい。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、予め定められた最大値（例えば、励起パワーの変化の割合の規模に対する上限）に対する励起パワーの変化の割合の規模が最高の予め定められた割合を超えたかどうかを判定する。レーザモニタ電子装置５１０２が、最高の予め定められた割合を超える（すなわち、「非常に高い」割合）励起パワー変化を検出するイベントでは、レーザがシャットオフされる。予め定められた割合を超えることは、人間または動物におけるｉｎ ｖｉｖｏ用途またはｉｎ ｓｉｔｕ用途に関連する用途において弊害をもたらす可能性があり、最高の予め定められた割合を越えたことに応答したレーザのシャットオフは、そのような用途における撮像システムの重要な安全性特徴である。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、予め定められた範囲に対する励起パワーが本明細書で説明されるような励起パワー値及び／または励起パワー割合の予め定められた範囲の概念を組み合わせることができるかどうかを判定する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２が予め定められた最大値（例えば、励起パワーの変化の割合の規模に対する上限）に対する励起パワーの変化の割合の規模が最高の予め定められた割合を超えたと判定するときから、ミリ秒、マイクロ秒、もしくはピコ秒、またはそれ未満で、レーザがシャットオフされる。

【0130】

いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、第１の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状における１つの位置における（少なくとも第２の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状における少なくとももう一方の位置と比較されるような）拡散したビームのパワーに基づいて、ビーム形状が設定されたビーム形状から逸脱したと判定する。少なくとも２つの拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状に沿った異なる位置における拡散したビーム形状に沿って測定することが理解されよう。

【0131】

図２８は、第１の拡散ビーム形状ゲージがビームプロファイルの中心に位置付けられ、第２の拡散ビーム形状ゲージが、ビーム形状が最大値のおおよそ半分であるはずの場所に位置付けられる実施形態を例示する。少なくとも２つのビーム形状ゲージ及び最大で複数のビーム形状ゲージが使用されてもよいことが更に理解されよう。拡散したビーム形状に沿ったいずれかの位置において複数回のパワー測定が行われ、且つ比較されてもよいことが更に理解されよう。例えば、測定されるそのような位置は、測定される２つ以上の位置がビーム形状に沿った少なくとも２つの別個且つ明確に異なる位置を含むことを仮定して、拡散したビーム形状の境界を含むいずれかの２つ以上の位置を測定すること（ビーム形状が設定されたビーム形状の最大値よりも小さくなるように設計される位置に境界があるかどうか）、または拡散したビーム形状に沿ったその他の場所を測定することを含む。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、拡散したビーム形状に沿った１つ以上の位置またはエリアにおける拡散したビームのパワーと比較する単一の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状に沿った少なくとも１つの位置における拡散したビームのパワーに基づいて、ビーム形状が設定されたビーム形状から逸脱したと判定する。そのような単一の拡散したビームゲージは、同一の位置を複数回測定することができ、または拡散したビーム形状に沿ったエリア内の任意の場所を測定する拡散したビームゲージであることができる。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、第１の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の中心における拡散したビームのパワー、第２の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の境界における拡散したビームのパワー、またはその両方に基づいて、ビーム形状が設定されたビーム形状から逸脱したと判定する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、第１の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の中心における拡散したビームパワーと、第２の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の境界における拡散したビームパワーとを比較することによって、ビーム形状が設定されたビーム形状から逸脱したと判定する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、第２の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の境界における拡散したビームパワーと共に第１の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の中心における拡散したビームパワーが少なくとも第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱するとき、ビーム形状が設定されたビーム形状から逸脱したと判定する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、拡散ビーム形状ゲージの２つ以上の間のパワーの差が十分に異なる（例えば、第２の予め定められた値だけ）とき、ビーム形状が設定されたビーム形状から逸脱したと判定する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２が、ビーム形状が設定されたビーム形状から逸脱したと判定するときの、ミリ秒、マイクロ秒、もしくはピコ秒、またはそれ未満で、レーザがシャットオフされる。

【0132】

いくつかの実施形態では、励起光の測定されたパワー（すなわち、励起パワー）が少なくとも第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーを下回ることは、レーザ５３０が正確に実行されないこと、光学路の少なくとも一部が損なわれること、ＮＩＲ光もしくはＩＲ光の少なくとも一部がシステムから漏れていること、またはそれらのいずれかの組み合わせのインジケーションである。したがって、励起光の測定されたパワーが少なくとも第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーを下回る場合、レーザモニタ電子装置５１０２によってレーザ５３０４をターンオフすることは、完全に励起されないサンプルの画像フレームをシステムが捕捉することを防止すること、システムを損傷することを防止すること、またはその両方を行う。いくつかの実施形態では、励起光の測定されたパワーが少なくとも第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーを上回ることは、レーザ５３０４が設計及びまたは安全限界を超え、正確に実行されないことを示す。したがって、励起光の測定されたパワーが設定された励起光パワーを少なくとも第１の予め定められた値だけ上回る場合、レーザモニタ電子装置５１０２によってレーザ５３０４をターンオフすることは、システム、患者、システムユーザ、またはそのいずれかの組み合わせを防止する。いくつかの実施形態では、少なくともまたは最大で第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱するビーム形状は、拡散器が機能しなくなること、レーザ５３０４がコリメートされたビームとして放出されること、またはその両方を示す。いくつかの実施形態では、コリメートされたビームとして放出されたレーザ５３０４は、システムのコンポーネントを損傷する、及び／またはシステムのユーザを害する可能性がある。

【0133】

図２４は、レーザ監視システム５０００の１つの実施形態の第１の概略図を示す。そこに示されるように、いくつかの実施形態では、レーザモニタセンサは、レーザモニタ電子装置５１０２にセンサデータを伝達し、レーザモニタ電子装置５１０２は、撮像ケーブル３０００を介して、撮像ステーション内のレーザモニタインターロック５３０１にセンサデータの少なくとも一部を伝達する。更に示されるように、いくつかの実施形態では、レーザモニタインターロック５３０１は、レーザパワー源５３０２とレーザドライバ５３０３との間の仲介としての役割を果たし、レーザドライバ５３０３は、レーザ５３０４を方向付け、レーザビームは、撮像システムに伝達される。いくつかの実施形態では、センサデータは、励起光の測定されたパワー、拡散したビーム形状、拡散したビーム形状の境界における拡散したビームのパワー、拡散したビーム形状の境界における拡散したビームのパワー、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、拡散したビーム形状を決定する。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、拡散したビーム形状が少なくとも第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱するかどうかを判定する。図２６は、例示的な矩形ビーム形状の画像を示す。図２７は、例示的な円形ビーム形状の画像を示す。

【0134】

いくつかの実施形態では、第１の予め定められた値、第２の予め定められた値、またはその両方は、Ｆｅｄｅｒａｌ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ（ＣＦＲ）、ＩＥＣ ６０８２５、またはその両方のコードにおけるレーザ安全性ガイドラインのうちの１つ以上の分類格付けによって決定される。いくつかの実施形態では、第１の予め定められた値、第２の予め定められた値、またはその両方は、ＩＥＣ ６０８２５のクラス１、１Ｍ、２、２Ｍ、３４、３Ｂ、または４レーザに関する規制によって決定される。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置５１０２は、分類格付けのうちの１つ以上に対する１つ以上の安全性制限についてのレーザ安全性ガイドラインを超える前に、レーザモニタインターロック５３０１を通じて、レーザをターンオフするように構成される。いくつかの実施形態では、レーザモニタインターロック５３０１に対して必要とされる時間は、入射レーザパワー、レーザ減衰時間、ドライバ遅延時間、またはそれらのいずれかの組み合わせに依存する。図２８は、ビーム形状内のフォトダイオードの配置の例示的なグラフを示す。そこに示されるのは、２０度の拡散器についての、半角に対する相対的なパワー率であり、１００％のパワーは、クラスＩＩＩＲレーザについての出力である最大パワーに対応する。更に、示されるように、第１の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の中心における拡散したビームのパワーを測定し、第２の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の境界における拡散したビームのパワーを測定する。

【0135】

図２５は、レーザ監視システム２５００の別の実施形態の概略図を示す。そこに示されるように、いくつかの実施形態では、レーザ監視設計は、撮像システム２５１０、撮像ケーブル２５５０、及び撮像ステーション２５６０を含む。いくつかの実施形態では、示されるように、撮像システム２５１０は、ヘッド制御アセンブリ２５２０、レーザパワーセンサ２５１１、ビーム形状センサ２５１２、及びレーザレーザアクティブインジケータ２５１３を含む。いくつかの実施形態では、ヘッド制御アセンブリ２５２０は、ヘッド制御プロセッサＰＣＢＡ２５３０、及びレーザモニタ電子装置２５４０を含む。いくつかの実施形態では、ヘッド制御アセンブリ２５２０は、ヘッド制御処理プリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）２５３０、及びレーザモニタ電子装置２５４０を含む。いくつかの実施形態では、ヘッド制御ＰＣＢＡ２５２０は、デジタルＩＯ２５３２及びＡＤＣを含む。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置は、パワー回路２５４１に対するウインドウ閾値、形状回路２５４２に対するウインドウ閾値、パワーが非常に低い論理回路２５４３、及び／またはＯＲ演算子２５４４を含む。いくつかの実施形態では、撮像ステーション２５６０は、レーザ２５７１、レーザドライバ２５７２、及びレーザモニタＰＣＢＡ２５７３を含むＮＩＲ源２５７０を含む。いくつかの実施形態では、レーザモニタＰＣＢＡ２５７３は、レーザインターロックリレー２５７４及びレーザパワー設定ポット２５７５を含む。

【0136】

いくつかの実施形態では、デジタルＩＯ２５３２は、パワーが非常に低い論理コンポーネント２５４３にレーザトリガを送信する。いくつかの実施形態では、ＡＤＣ２５３１は、センサ出力を監視する。いくつかの実施形態では、ＡＤＣ２５３１は、監視及び／またはログ記録される、デジタル値をＣＰＵに供給するために使用される。いくつかの実施形態では、ＡＤＣ２５３１は、診断のために使用される。いくつかの実施形態では、レーザモニタ電子装置２５４０は、いずれのソフトウェアをも含まず、その結果、ソフトウェアバグにより、レーザモニタシステムの性能が損なわれることはない。いくつかの実施形態では、パワー回路２５４１に対するウインドウ閾値及び形状回路２５４２に対するウインドウ閾値のうちの少なくとも１つは、レーザパワーセンサ２５１１から励起光のパワー（すなわち、励起パワー）を受信するか、ビーム形状センサ２５１２から測定されたビーム形状を受信するか、またはその両方である。いくつかの実施形態では、レーザパワーが非常に低い場合、パワー回路２５４１に対するウインドウ閾値は、パワーが非常に低い論理２５４３に通知を伝達する。いくつかの実施形態では、レーザ形状パワーが非常に低い場合、形状回路２５４２に対するウインドウ閾値は、パワーが非常に低い論理２５４３に通知を伝達する。いくつかの実施形態では、レーザパワーが非常に高い場合、パワー２５４１に対するウインドウ閾値は、（ＯＲ）演算子２５４４に通知を伝達する。いくつかの実施形態では、レーザ形状パワーが非常に高い場合、形状２５４２に対するウインドウ閾値は、（ＯＲ）演算子２５４４に通知を伝達する。いくつかの実施形態では、（ＯＲ）演算子２５４４は、レーザインターロック２５７４にレーザ無効化信号を伝達する。いくつかの実施形態では、レーザインターロック２５７４は、ソリッドステートリレー、機械的リレー、レーザ２５７１、またはレーザドライバ２５７２、またはその両方への「無効化」入力である。いくつかの実施形態では、レーザインターロック２５７４は、レーザ２５４１へのパワーをシャットオフする回路である。いくつかの実施形態では、レーザインターロック２５７４は、レーザ２５７１、レーザドライバ２５７２、またはその両方への「無効化」入力としての役割を果たす。いくつかの実施形態では、レーザインターロック２５７４は、レーザ２５７１へのパワーをシャットオフする回路である。いくつかの実施形態では、レーザインターロック２５７４は、撮像ステーション２５６０または撮像システム２５１０内にある。いくつかの実施形態では、レーザアクティブ論理２５４５は、１つ以上のレーザアクティブインジケータ２５１３にレーザアクティブ信号を提供する。いくつかの実施形態では、レーザアクティブ論理２５４５は、（ＯＲ）演算子２５４４から信号を受信するか、デジタルＩＯデバイス２５３２からレーザトリガを受信するか、またはその両方である。いくつかの実施形態では、レーザドライバ２５７２は更に、レーザモニタＰＣＢＡ２５７３内のレーザパワー設定ポテンショメータ２５７５からパワー設定制御を受信する。いくつかの実施形態では、レーザインターロック２５７４は、（ＯＲ）演算子２５４４に基づいて、レーザドライバ２５７２にパワーを伝達する、または伝達しない。いくつかの実施形態では、レーザドライバ２５７２は、レーザ２５７１を出力する。

【0137】

放出光を撮像する方法
本明細書で提供される別の態様は、蛍光色素分子を含むサンプルによって放出された放出光を撮像する方法であって、方法は、励起光を放出することと、励起光を拡散することと、可視光を受信し、サンプルに方向付けることと、拡散した励起光をサンプルに方向付けることと、放出光及び反射した可視光を撮像アセンブリに方向付けることと、放出光及び反射した可視光をフィルタすることと、放出光及び反射した可視光に基づいて画像フレームを生成するよう、サンプルから放出光及び反射した可視光の両方を検出することと、を含む。

【0138】

いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じてサンプルから放出光及び反射した可視光の少なくとも一部を方向付けることを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、サンプルから、ノッチビームスプリッタ、第１のノッチフィルタ、ロングパスフィルタ、レンズ、及び第２のノッチフィルタを通じて順次、放出光及び反射した可視光の少なくとも一部を方向付けることを含む。いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタは、ビスカットロングパスフィルタを含む。いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタは、それを通じて可視光の少なくとも一部の伝達を少なくとも部分的に低減させる。いくつかの実施形態では、ロングパスは、ＮＩＲ光またはＩＲ光の大部分をフィルタする。いくつかの実施形態では、ロングパスフィルタは、その増分を含む、ＮＩＲ光またはＩＲ光の少なくとも約８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％を伝達する。いくつかの実施形態では、偏光子は、ショートパスダイクロイックの全面／背面の反射からのゴースト効果を低減させる。いくつかの実施形態では、方法は、偏光子を通じて放出光及び反射した可視光を方向付けることを含まない。いくつかの実施形態では、方法は更に、撮像アセンブリから偏光子を除去することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、撮像アセンブリに偏光子を追加することを含む。

【0139】

いくつかの実施形態では、レーザは、オフモード及びオンモードを有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約７８５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約８００ｎｍ～約９５０ｎｍの波長を有する。

【0140】

いくつかの実施形態では、例えば、図２７に示されるように、励起光は、円形励起拡散器によって拡散した光の少なくとも一部である。いくつかの実施形態では、円形励起拡散器は、約４度～約２５度の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、例えば、図２６に示されるように、励起光は、矩形励起拡散器によって拡散した光の少なくとも一部である。いくつかの実施形態では、矩形励起拡散器は、第１の拡散角度及び第１の拡散角度に垂直な第２の拡散角度を有する。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度、第２の拡散角度、またはその両方は、約４度～約２５度である。いくつかの実施形態では、第１の拡散角度は、約１４度であり、第２の拡散角度は、約８度である。いくつかの実施形態では、拡散した励起光の少なくとも一部は、ホットミラー、ダイクロイックミラー、ショートパスフィルタ、またはそれらのいずれかの組み合わせによってサンプルに方向付けられる。いくつかの実施形態では、反射した可視光は、ノッチビームスプリッタによって撮像アセンブリに方向付けられる。いくつかの実施形態では、ノッチビームスプリッタは、ノッチ帯域を遮断及び反射する。いくつかの実施形態では、反射した可視光は、ノッチビームスプリッタ、ホットミラー、またはその両方によって撮像アセンブリに方向付けられる。いくつかの実施形態では、ＶＩＳではなく、ＮＩＲまたはＩＲのみを反射する。いくつかの実施形態では、ホットミラーは、可視光からＮＩＲ光またはＩＲ光の波長をフィルタアウトする。いくつかの実施形態では、拡散した励起光の少なくとも一部は、第１の方向においてサンプルに方向付けられ、放出光及び反射した可視光は、第１の方向とは反対の第２の方向において方向付けられる。

【0141】

いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、励起光の少なくとも一部を遮断することを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、約７７５ｎｍ～７９５ｎｍの波長を有する光がそれを通過することを遮断することを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光をフィルタすることは、約７８５ｎｍの波長を有する光がそれを通過することを遮断することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、放出光及び反射した可視光の少なくとも一部を偏光することを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、拡散した励起光の少なくとも一部をフィルタすることを含む。いくつかの実施形態では、拡散した励起光をフィルタすることは、その増分を含む、約７２０ｎｍ未満、約７２０ｎｍ未満、７２５ｎｍ、７３０ｎｍ、７３５ｎｍ、７４０ｎｍ、７５０ｎｍ、７５５ｎｍ、７６０ｎｍ、７７０ｎｍ、７８０ｎｍ、８００ｎｍ、またはそれよりも長い波長をフィルタアウトすることを含む。いくつかの実施形態では、励起光の少なくとも一部は、赤外線励起光または近赤外線励起光である。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光の少なくとも一部をフィルタすることは、放出光及び反射した可視光を減衰させることを含む。いくつかの実施形態では、放出光及び反射した可視光の少なくとも一部を減衰させることは、全てではないが、近赤外線波長を遮断することを含む。

【0142】

いくつかの実施形態では、方法は更に、レーザを監視することを含む。いくつかの実施形態は、レーザを監視することは、励起光の少なくとも一部のパワーを測定すること、拡散したビーム形状を測定すること、またはその両方を含む。いくつかの実施形態では、励起光のパワー（すなわち、励起パワー）は、励起光モニタによって測定される。いくつかの実施形態では、拡散した励起光の拡散したビーム形状は、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはその両方によって測定される。いくつかの実施形態では、拡散ビーム形状センサは、一次元アレイまたは二次元アレイ内に配置された、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれよりも多くのビーム形状ゲージを含む。いくつかの実施形態では、２つ以上の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビームの形状により、複数の位置において拡散したビームの強度を測定する。いくつかの実施形態では、励起光モニタは、励起光の再方向付けられた部分を受信することによって、励起光のパワーを測定する。いくつかの実施形態では、第１の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の中心において拡散したビームのパワーを測定し、第２の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビーム形状の境界において拡散したビームのパワーを測定する。いくつかの実施形態では、励起光モニタ、第１の拡散ビーム形状ゲージ、第２の拡散ビーム形状ゲージ、またはそれらのいずれかの組み合わせは、フォトダイオード、カメラ、圧電センサ、線形センサアレイ、ＣＭＯＳセンサ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0143】

いくつかの実施形態では、方法は更に、レーザをターンオフすることを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、レーザモニタによってレーザをターンオフすることを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、励起光の測定されたパワーが第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱する場合、拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱する場合、またはその両方の場合、レーザをターンオフすることを含む。いくつかの実施形態では、方法は更に、励起光の測定されたパワーが第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーから逸脱する場合、拡散したビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱する場合、またはその両方の場合、その増分を含む、１秒、０．９秒、０．８秒、０．７秒、０．６秒、０．５秒、０．２５秒、０．１秒、０．０５秒、０．０１秒、０．００５秒、０．００１秒、０．秒、０．秒、０．５秒、０．１秒、０．０５秒、０．０１秒未満、またはそれよりも少ない時間未満でレーザをターンオフすることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、第１の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の中心における拡散したビームのパワーと第２の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の境界における拡散したビームのパワーとの間の比較に基づいて、レーザをターンオフすることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、第２の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の境界における拡散したビームのパワーと共に第１の拡散ビーム形状ゲージによって測定されるような拡散したビーム形状の中心における拡散したビームのパワーに基づいて、ビーム形状が第２の予め定められた値だけ設定されたビーム形状から逸脱する場合、レーザをターンオフすることを含む。いくつかの実施形態では、拡散ビーム形状センサは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれよりも多いビーム形状ゲージを含む。いくつかの実施形態では、２つ以上の拡散ビーム形状ゲージは、拡散したビームの形状により２つ以上の位置において拡散したビームの強度を測定する。

【0144】

いくつかの実施形態では、励起光の測定されたパワーが少なくとも第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーを下回ることは、レーザが正確に機能していないこと、光学路の少なくとも一部が損なわれたこと、ＮＩＲ光もしくはＩＲ光の少なくとも一部がシステムから漏れていること、またはそれらのいずれかの組み合わせのインジケーションである。したがって、励起光の測定されたパワーが少なくとも第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーを下回ることが、完全に励起されないサンプルの画像フレームをシステムが捕捉することを防止し、システムへのダメージを防止し、またはその両方である場合、レーザモニタ電子装置によってレーザをターンオフする。いくつかの実施形態では、励起光の測定されたパワーが第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーを上回ることは、レーザが設計及び／または安全性制限を超えること、並びに正確に機能していないことのインジケーションである。したがって、励起光の測定されたパワーが少なくとも第１の予め定められた値だけ設定された励起光パワーを上回ることが、システム、患者、システムユーザ、またはそれらのいずれかの組み合わせに対するダメージを防止する場合、レーザモニタによってレーザをターンオフする。

【0145】

いくつかの実施形態では、レーザをターンオフすることは、いずれかのソフトウェアエラーに対するフェイルセーフとしての機能を果たす。いくつかの実施形態では、レーザがオフであるときに第１の予め定められた値だけ下回る励起光の偽陽性を防止するようにレーザがターンオンされるときのみ、励起光のパワー、拡散したビーム形状、またはその両方が測定される。いくつかの実施形態では、第１の予め定められた値、第２の予め定められた値、またはその両方は、Ｃоｄｅ оｆ Ｆｅｄｅｒａｌ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ（ＣＦＲ）、ＩＥＣ６０８２５、またはその両方におけるレーザ安全性ガイドラインのうちの１つ以上の分類格付けによって決定される。いくつかの実施形態では、第１の予め定められた値、第２の予め定められた値、またはその両方は、ＩＥＣ６０８２５のクラス１、１Ｍ、２、２Ｍ、３４、３Ｂ、または４レーザに関する規制によって決定される。いくつかの実施形態では、方法は、分類格付けのうちの１つ以上に対する１つ以上の安全性制限についてのレーザ安全性ガイドラインを超える前に、レーザをターンオフすることを含む。いくつかの実施形態では、レーザモニタインターロックに対して必要とされる時間は、入射レーザパワー、レーザ減衰時間、ドライバ遅延時間、またはそれらのいずれかの組み合わせに依存する。

【0146】

いくつかの実施形態では、方法は更に、プロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体によって、画像センサから画像フレームを受信することを含む。いくつかの実施形態では、画像センサから画像フレームを受信することは、撮像ケーブル、無線接続、またはその両方によって実行される。いくつかの実施形態では、無線接続は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、Ｗｉ－Ｆｉ接続、ＲＦＩＤ接続、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0147】

いくつかの実施形態では、方法は更に、ボトムウィンドウをクリーンにすることを含む。

【0148】

照射及び励起源
いくつかの実施形態では、システムは、励起ビームを生成して、蛍光色素分子を励起し、または蛍光タグ付けされた組織を励起し、または撮像された組織の領域内の蛍光を刺激するように構成された１つ以上の励起源を含む。いくつかの実施形態では、システムは、外科医などのユーザがサンプル及び非蛍光態様を視認することを可能にするために、可視光を放出するように構成された１つ以上の照射光源を含む。

【0149】

１つ以上の照射源は、励起光源として作用することができる。１つ以上の励起源は、照射光源として作用することができる。照射源及び励起源のうちの少なくとも１つは、可視光源を含むことができる。可視光は、いくつかの白色発光体または可視光スペクトル源によって生成されてもよい。照射源及び励起源のうちの少なくとも１つは、広帯域源（ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｓｏｕｒｃｅ）、狭帯域レーザ、広帯域源（ｗｉｄｅ ｂａｎｄ）、狭帯域光源、またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。照射源及び励起源のうちの少なくとも１つは、コヒーレントでない光またはコヒーレントな光であってもよい。

【0150】

照射源及び励起源のうちの少なくとも１つは、白熱ランプ、ガス放電ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ、ハロゲンランプ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。広帯域源（ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｓｏｕｒｃｅ）は、ＮＩＲスペクトル光またはＩＲスペクトル光を放出することができる。広帯域源（ｗｉｄｅ ｂａｎｄ）は、ノッチフィルタに結合された発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。

【0151】

照射源及び励起源のうちの少なくとも１つは、可視光、赤色光、赤外線（ＩＲ）光、近赤外線（ＮＩＲ）光、紫外線光、または青色光であってもよい。励起光は、約６２０～７００ｎｍの範囲内の波長を有する赤色光、約６５０～約７００ｎｍの波長を有する赤色光、約７１０～約８００ｎｍの波長を有する近赤外線光もしくは赤外線光、約７８０～約８５０ｎｍの波長を有する近赤外線光もしくは赤外線光、約１０～４００ｎｍの波長を有する紫外線光、約２００～約４００ｎｍの波長を有する紫外線光、約３８０～４６０ｎｍの波長を有する青色光、または約４００～４５０ｎｍの波長を有する青色光を含むことができる。

【0152】

照射源及び励起源のうちの少なくとも１つは、撮像システムによって制御されてもよく、または制御されなくてもよい。制御されてないソースは、例えば、顕微鏡光源、周囲光源、またはその両方であってもよい。励起光源は、帯域通過フィルタに結合されたレーザまたは広帯域源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））を含むことができる。

【0153】

いくつかの実施形態では、励起源は、約７２０、７５０、７８５、７９０、７９２、または７９５ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起源は、ＩＲ－Ａ（約８００～１４００ｎｍ）、ＩＲ－Ｂ（約１４００ｎｍ～３μｍ）、及びＩＲ－Ｃ（約３μｍ～１ｍｍ）の光の波長を含む赤外線スペクトルの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起源は、約６５０ｎｍ～４０００ｎｍ、７００ｎｍ～３０００ｎｍ、７００～８００ｎｍ、７５０ｎｍ～９５０ｎｍ、７６０ｎｍ８２５ｎｍ、７７５ｎｍ～７９５ｎｍ、７８０ｎｍ～７９５ｎｍ、７８５ｎｍ～７９５ｎｍ、７８０ｎｍ～７９０ｎｍ、７８５ｎｍ～７９２ｎｍ、７９０ｎｍ～７９５ｎｍの近赤外線（ＮＩＲ）スペクトルにある波長、またはそれらの先述したＮＩＲ範囲もしくはＩＲ範囲内のいずれかの波長を有する。

【0154】

いくつかの実施形態では、励起源は、ターゲット（例えば、蛍光色素によりタグ付けされた組織）に蛍光を発させ、蛍光放出を生じさせるためのレーザを含む。励起源は、オン状態及びオフ状態を交互にする。可視光は、励起源に加えてターゲット組織を照射するために存在することができる、または存在することができない。いくつかの実施形態では、可視光源が本明細書におけるシステム及び方法に存在する場合、それは、オン状態及びオフ状態を有することができ、その結果、励起源により光を同期してターンオン／オフすることができる。いくつかの実施形態では、手術顕微鏡などからの外部可視光または外科手術光もしくは検査光が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、外部光は、オン状態及びオフ状態を有するが、励起源の光と同期されない。他の実施形態では、外部光源は、連続してオンであることができる、または連続してオフであることができる。

【0155】

いくつかの態様では、前に説明されたレーザモニタシステムは、別個の蛍光撮像ターゲットに対する必要性なしに、赤外線撮像が正常に実行されることを確認するシステムの一部として使用されてもよい。それらの態様では、図２４に示されるようなレーザ監視５０００、または図２５に示されるようなレーザ監視２５００の実施形態は、レーザビーム形状パラメータを監視することによって、ターゲット組織を正確に照射することを支援する。ビーム形状パラメータから励起源の動作及び精度を推測することができる。

【0156】

図８Ａは、光源の照射光学電気システムの例示的な実施形態を示す。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、１つ以上のビームスプリッタ、ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックミラー、またはそれらの使用を含む。いくつかの実施形態では、システム及び方法は、一次ダイクロイックミラー、及び二次ダイクロイックミラーを含む。いくつかの実施形態では、システム及び方法は、１つ以上のショートパスダイクロイックミラー及び／または１つ以上のロングパスダイクロイックミラーを含む。いくつかの実施形態では、本明細書におけるビームスプリッタまたはダイクロイックミラーは、ロングパスを通過する長波長を可能にしながら短波長を反射し（例えば、ロングパスフィルタもしくはコールドミラー）、またはショートパスを通過する短波長を可能にしながら長波長を反射する（例えば、ショートパスフィルタホットミラー）ように構成される。いくつかの実施形態では、本明細書における可視光は、短波長（例えば、７００ｎｍよりも短く、または８００ｎｍよりも短い）と考えられると共に、ＮＩＲ光またはＩＲ光は、長波長（例えば、７８０ｎｍよりも長い）である。いくつかの実施形態では、本明細書におけるミラーまたはフィルタは、フィルタ機能（すなわち、選択的伝達機能）及び／またはミラーリング機能（すなわち、選択的反射機能）を含む。

【0157】

人間の目は、約３５０ｎｍから最大で約７５０ｎｍまでの波長にある「可視光」スペクトルにおいて色を見ることができるが、当業者は、使用される光の強度に応じた変動を認識するであろう。外科手術顕微鏡のアイピース及び可視光撮像システムによりユーザに提供された光は典型的には、この可視範囲内の波長を含む。いくつかの実施形態では、励起ビームは、アイピースにより伝達され、可視撮像システム及び検出器により使用される波長の少なくとも一部よりも短い波長、例えば、３００～４００ｎｍの範囲にある波長を含む。いくつかの実施形態では、励起ビームは、アイピースにより伝達され、可視撮像システム及び検出器により使用される波長の少なくとも一部よりも長い波長、例えば、約７５０ｎｍよりも長い波長を含む。いくつかの実施形態では、励起波長は、約７５０ｎｍよりも長い波長を含む。例えば、ダイクロイックミラー／フィルタは、約－７００ｎｍの遷移波長を含むことができる。（この光学要素は、例えば、７００ｎｍのＳＰダイクロイックフィルタとも称されてもよい。）実施例として、ショートパス（ＳＰ）ダイクロイックフィルタは、約７００の遷移周波数未満の波長を有する光がフィルタを通過することを可能にするように構成されてもよい。このフィルタは、可視光の９０％よりも多くを伝達するために使用されてもよく、その結果、ユーザによって見られる画像は、色収差、色調不均衡、またはその両方が実質的にない。フィルタは、このフィルタを有さない顕微鏡と比較して、アイピースを通じて見られる画像の減衰をほとんど示さないように設計されてもよく、それは、より良好なユーザ経験を生み出し、外科医が、光の量を減少させて外科手術被写界をより良好に視覚化することを可能にし、光の量を減少させることは、いくつかの実施形態に従って、他に蛍光測定を干渉することがある。代わりに、ショートパスフィルタは、帯域通過フィルタまたはノッチフィルタであってもよいことが理解されよう。例えば、１つのおおよそ「～」７００ｎｍのＳＰダイクロイックフィルタは、ＶＩＳ（可視光）に対して伝達帯域Ｔａｖｇ＝＞９０％を有するＦＦ７２０－ＳＤｉ０１フィルタを含むことができ、それは、７２０ｎｍのＳＰダイクロイックフィルタが、４００ｎｍ～７００ｎｍの間の可視光の＞９０％を伝達すると共に、蛍光放出帯域において＞９９％を反射することを意味する。～７００ｎｍのＳＰダイクロイックフィルタは、約７００ｎｍよりも短い光の大部分（例えば、９０％よりも多く）がダイクロイックフィルタを通ることを可能にすると共に、約７００ｎｍを上回るほとんど全ての光を反射する。いくつかの実施形態では、それらのＳＰダイクロイックフィルタは、可視光フィルタにおいて非常に効率的であり、ＶＩＳ（可視光）に対して伝達帯域Ｔａｖｇ＝＞９９％により９９％の効率性であり、またはより大きい（例えば、フィルタ上の入射光、例えば、可視光、またはＮＩＲ光もしくはＩＲ光が４５度の角度にあるとき）。他の実施形態では、ＳＰダイクロイックフィルタは、ＶＩＳ（可視光）に対して伝達帯域Ｔａｖｇ＝＞５０％、＞６０％、＞６５％、＞７５％、＞８０％、＞８５％、＞９０％、＞９０．５％、＞９１％、＞９１．５％、＞９２％、＞９２．５％、＞９３％、＞９３．５％、＞９４％、＞９４．５％、＞９５％、＞９５．５％、＞９６％、＞９６．５％、＞９７％、＞９７．５％、＞９８％、＞９８．５％、＞９９％、＞９９．５％、＞９９．６％、＞９９．７％、＞９９．８％、または＞９９．９％を有する、＞５０％、＞６０％、＞６５％、＞７５％、＞８０％、＞８５％、＞９０％、＞９０．５％、＞９１％、＞９１．５％、＞９２％、＞９２．５％、＞９３％、＞９３．５％、＞９４％、＞９４．５％、＞９５％、＞９５．５％、＞９６％、＞９６．５％、＞９７％、＞９７．５％、＞９８％、＞９８．５％、＞９９％、＞９９．５％、＞９９．６％、＞９９．７％、＞９９．８％、または＞９９．９％の効率性、またはそれよりも大きい効率性を含む。その上、いくつかの実施形態では、～７００ｎｍのＳＰダイクロイックフィルタは、先述のいずれかを含む効率性において伝達光が通過することを可能にすると共に、蛍光放出帯域において＞７５％、＞８０％、＞８５％、＞９０％、＞９０．５％、＞９１％、＞９１．５％、＞９２％、＞９２．５％、＞９３％、＞９３．５％、＞９４％、＞９４．５％、＞９５％、＞９５．５％、＞９６％、＞９６．５％、＞９７％、＞９７．５％、＞９８％、＞９８．５％、＞９９％、＞９９．５％、＞９９．６％、＞９９．７％、＞９９．８％、または＞９９．９％を反射することもできる。

【0158】

図２は、反射防止被膜または他の被膜２０３もしくは前方被膜２０２を平衡させる他の被膜及びダイクロイック反射被膜または他の被膜２０２を有するダイクロイックフィルタ６の例示的な実施形態を示す。理解されるように、この実施形態では、ダイクロイックフィルタ６は、入射光２０１が４５度にあるように配置される。入射光２０１は、約７００ｎｍ未満の波長を有することができ、光線２０６を結果としてもたらすように、両方の表面２０２及び２０３を通じて伝達することができる。入来光２０１の１％未満は、光線２０５によって示されるように、反射防止被膜２０３によって反射する。ダイクロイック反射被膜２０２を有するダイクロイックフィルタ２０５の前方表面から出る光は、入射光２０１の強度の約９９％よりも大きい強度及び約７００ｎｍよりも長い波長を有することができる。いくつかの実施形態では、反射防止被膜または他の被膜は、特定の波長範囲内で光を伝達するように選択されてもよい。可変スペクトル特性を有する１つ以上の被膜が適用されてもよいことが理解されよう。

【0159】

いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ６は、入射可視光路／ＮＩＲ光路またはＩＲ光路に対して１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４１度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、または７５度に配置される。いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ６は、入射可視光路／ＮＩＲ光路またはＩＲ光路に対して３５度、３６度、３７度、３８度、３９度、４０度、４１度、４２度、４３度、４４度、４５度、４６度、４７度、４８度、４９度、５０度、５１度、または５２度に配置される。いくつかの実施形態では、反射は、フィルタの前方被膜済み表面２０２上で主に発生する。波長による光のより良好な分離を得るために、フィルタの背面は、反射防止被膜２０３により被膜され、よって、＜７００ｎｍの光の反射を更に低減させる。いくつかの実施形態では、更に少量の（５～０％）の可視光（＜約７００ｎｍ）は、フィルタの前方と共に背中から反射する。いくつかの実施形態では、可視光の１％～５％、３％～１０％、５％～１２％、１０％～１５％、最大で２０％、またはそれより少ない（＜約７００ｎｍ）は、フィルタの前方と共に背中から反射する。いくつかの実施形態では、そのような少量の、すなわち、漏れた可視光は、可視光撮像のための本明細書におけるシステム及び方法において使用されるときに有利である。

【0160】

撮像制御
ユーザ／外科医によって制御される撮像パラメータは、以下、焦点、倍率、感度（可視画像及びＮＩＲ画像に対する）、ＮＩＲ撮像オン／オフ、並びに表示されるビュー（例えば、オーバレイ、サイドバイサイド、モザイク）を含む。このリストは、排他的ではない。

【0161】

撮像パラメータは、撮像ステーション上のＧＵＩを使用してオペレータによって制御されてもよい。

【0162】

撮像パラメータはまた、外科医によって制御されてもよい。外科医のための制御は、撮像システム上、または撮像ヘッドに接続された制御「パッド」上、または撮像ステーションに接続された制御パッド上に位置してもよい。接続は、有線または無線（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））であってもよい。

【0163】

一部の撮像パラメータは、例えば、電子データインタチェンジ（ＥＤＩ）インタフェースを介して顕微鏡から直接読み込まれてもよい。このケースでは、例えば、顕微鏡の焦点設定及び／または倍率設定が変更されるとき、新たな設定が撮像ステーションに通信され、撮像ステーションは、その後、撮像システムに対する設定を更新する。

【0164】

このＥＤＩインタフェースは、例えば、外科手術ナビゲーションシステムと通信するために使用される既存のインタフェースであってもよい。それはまた、新たな／新規の／専用のインタフェース（例えば、有線または無線）であってもよい。

【0165】

サンプル

【0166】

サンプルは、組織サンプルなどのｅｘ ｖｉｖо生物学的サンプルを含むことができる。代わりに、サンプルは、外科手術を受けている被検者のｉｎ ｖｉｖо組織またはｉｎ ｓｉｔｕ組織を含むことができる。

【0167】

サンプルは、マーキング色素を含むことができる。マーキング色素は、紫外線（ＵＶ）色素、青色色素、またはその両方を含むことができる。蛍光色素分子に対する例示的なＵＶ色素及び青色色素は、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ３５０及びＡＭＣＡ色素（例えば、ＡＭＣＡ－Ｘ色素）、７－アミノクマリン色素の誘導体、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ３５０色素のジアルキルアミノクマリン反応性バージョン、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ４３０（及び、４００ｎｍ～４５０ｎｍの間で吸収する反応性ＵＶ色素は、水溶液内で５００ｎｍを上回るかなりの蛍光を有する）、４６０ｎｍ近くの明るい青色蛍光放出を示す、Ｍａｒｉｎａ Ｂｌｕｅ色素及びＰａｃｉｆｉｃ Ｂｌｕｅ色素（６，８－ジフルオロ－７－ヒドロキシクマリン蛍光色素分子に基づく）、ヒドロキシクマリン及びアルコキシクマリン誘導体、Ｚｅｎｏｎ ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ３５０、Ｚｅｎｏｎ ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ４３０及びＺｅｎｏｎ Ｐａｃｉｆｉｃ、Ｐａｃｉｆｉｃ Ｏｒａｎｇｅ色素のスクシンイミジルエステル、Ｃａｓｃａｄｅ Ｂｌｕｅ臭化アセチル及び他のピレン誘導体、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ４０５及びその誘導体、ピレンスクシンイミジルエステル、Ｃａｓｃａｄｅ Ｙｅｌｌｏｗ色素、ＰｙＭＰＯ及びピリジンオキサゾール誘導体、アミノナフタレン系色素及び塩化ダンシル、ダポキシル色素（例えば、ダポキシルスルホニルクロリド、アミン反応性ダポキシルスクシンイミジルエステル、カルボン酸反応性ダポキシル（２－アミノエチル）スルホンアミド）、ビマネ色素（例えば、ビマネメルカプト酢酸）及びその誘導体、ＮＢＤ色素及びその誘導体、ＱｓＹ ３５色素及びその誘導体、フルオレセイン及びその誘導体を含む。マーキング色素は、赤外線色素、近赤外線色素、またはその両方を含むことができる。蛍光色素分子に対する例示的な赤外線色素及び近赤外線色素は、ＤｙＬｉｇｈｔ－６８０、ＤｙＬｉｇｈｔ－７５０、ＶｉｖｏＴａｇ－７５０、ＤｙＬｉｇｈｔ－８００、ＩＲＤｙｅ－８００、ＶｉｖｏＴａｇ－６８０、Ｃｙ５．５、またはインドシアニングリーン（ＩＣＧ）及び先述したもののいずれかの誘導体、シアニン色素、アクリジンオレンジまたはイエロー、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ及びそれらのいずれかの誘導体、７－アクチノマイシンＤ、８－アニリノナフタレン－１－スルホン酸、ＡＴＴＯ色素、及びそれらのいずれかの誘導体、オーラミン－ローダミンステイン及びそれらのいずれかの誘導体、ベンサントロン、ビマン、９－１０－ビス（フェニルエチニル）アントラセン、５，１２－ビス（フェニルエチニル）ナフタセン、ビスベンズイミド、ブレインボウ、カルセイン、カーボデーフルオレセイン、及びそれらのいずれかの誘導体、１－チオロ－９、１０－ビス（フェニルエチニル）アントラセン、及びそれらのいずれかの誘導体、ＤＡＰ Ｉ、ＤｉＯＣ６、ＤｙＬｉｇｈｔ Ｆｌｕｏｒｓ、及びそれらのいずれかの誘導体、エピココノン、臭化エチジウム、ＦｌＡｓＨ－ＥＤＴ２、Ｆｌｕｏ色素、及びそれらのいずれかの誘導体、ＦｌｕｏＰｒｏｂｅ及びそれらのいずれかの誘導体、フルオレセイン及びそれらのいずれかの誘導体、Ｆｕｒａ及びそれらのいずれかの誘導体、ＧｅｌＧｒｅｅｎ及びそれらのいずれかの誘導体、ＧｅｌＲｅｄ及びそれらのいずれかの誘導体、蛍光タンパク質及びそれらのいずれかの誘導体、ｍアイソフォームタンパク質、及び、例えば、ｍＣｈｅｒｒｙなどのそれらのいずれかの誘導体、ヘタメチン色素及びそれらのいずれかの誘導体、ヘキストステイン、イミノクマリン、インディアンイエロー、インド－１、及びそれらのいずれかの誘導体、ローダン、ルシファイエロー、及びそれらのいずれかの誘導体、ルシフェリン及びそれらのいずれかの誘導体、ルシフェラーゼ及びそれらのいずれかの誘導体、メロシアニン及びそれらのいずれかの誘導体、ナイル色素及びそれらのいずれかの誘導体、ペリレン、フロキシン、フィコ色素、及びそれらのいずれかの誘導体、ヨウ化プロピウム、ピラニン、ローダミン、及びそれらのいずれかの誘導体、リボグリーン、ＲｏＧＦＰ、ルブレン、スチルベン、及びそれらのいずれかの誘導体、スルホローダミン及びそれらのいずれかの誘導体、ＳＹＢＲ及びそれらのいずれかの誘導体、シナプト－ｐＨｌｕｏｒｉｎ、テトラフェニルブタジエン、テトラナトリウムトリス、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、Ｔｉｔａｎ Ｙｅｌｌｏｗ、ＴＳＱ、ウンベリフェロン、ビオラントロン、イエロー蛍光タンパク質、及びＹ０Ｙ０－１を含む。他の適切な蛍光染料は、それらに限定されないが、フルオレセイン及びフルオレセイン色素（例えば、フルオレセインイソチオシアネート、またはＦＩＴＣ、ナフトフルオレセイン、４’，５’－ジクロロ－２’，７’－ジメトキシフルオレセイン、６－カルボキシフルオレセイン、またはＦＡＭなど）、カルボシアニン、メロシアニン、スチリル色素、オキソノール色素、フィコエリトリン、エリスロシン、エオシン、ローダミン色素（例えば、カルボキシテトラメチル－ローダミンまたはＴＡＭＲＡ、カルボキシローダミン６Ｇ、カルボキシ－Ｘ－ローダミン（ＲＯＸ）、リサミンローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン緑、ローダミン赤、テトラメチルローダミン（ＴＭＲ）など）、クマリン及びクマリン色素（例えば、メトキシクマリン、ジアルキルアミノクマリン、ヒドロキシクマリン、アミノメチルクマリン（ＡＭＣＡ）など）、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ Ｄｙｅ（例えば、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ４８８、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ５００、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ５１４など）、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ－Ｘ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＲＥＤ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＧＲＥＥＮ、シアニン色素（例えば、ＣＹ－３、Ｃｙ－５、ＣＹ－３．５、ＣＹ－５．５など）、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ色素（例えば、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ３５０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ４８８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５３２、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５４６、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５６８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５９４、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６３３、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６６０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６８０など）、ＢＯＤＩＰＹ色素（例えば、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ、ＢＯＤＩＰＹ Ｒ６Ｇ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＭＲ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＲ、ＢＯＤＩＰＹ ５３０／５５０、ＢＯＤＩＰＹ ５５８／５６８、ＢＯＤＩＰＹ ５６４／５７０、ＢＯＤＩＰＹ ５７６／５８９、ＢＯＤＩＰＹ ５８１／５９１、ＢＯＤＩＰＹ ６３０／６５０、ＢＯＤＩＰＹ ６５０／６６５など）、ＩＲＤｙｅ（例えば、ＩＲＤ ４０、ＩＲＤ ７００、ＩＲＤ ８００など）などを含む。追加の適切な検出可能剤は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／７７号明細書において既知であり、説明されている。

【0168】

本明細書におけるシステム及び方法によるサンプルの検出のために使用されるマーキング色素は、いずれかの組み合わせにおけるいずれかのクラスの色素（例えば、紫外線（ＵＶ）色素、青色色素、赤外線色素、または近赤外線色素）を使用して所与のサンプルにおける１つ以上の色素、２つ以上の色素、３つの色素、４つの色素、５つの色素、及び最大で１０またはそれよりも多い色素を含むことができる。

【0169】

カメラ及びセンサ
システムは、蛍光性光及び可視光を捕捉するための１つ以上の撮像センサを含むことができる。

【0170】

図１２を参照して、特定の実施形態では、撮像システム１００は、近赤外線（ＮＩＲ）蛍光及び可視光を実質的に同時に取得するための２つの別個のカメラを含む。この実施形態では、撮像システムは、手術顕微鏡に取り付けられてもよい。

【0171】

図５Ａ～Ｄ、図６Ａ～Ｄ、１８～２０を参照して、撮像システム１００の実施形態は、近赤外線（ＮＩＲ）蛍光及び可視光を取得するための単一カメラを含んでもよい。いくつかの実施形態では、励起光は、約７００～約８００ｎｍの波長を有する。いくつかの実施形態では、励起光は、約７７５ｎｍ～約７９５ｎｍの波長を有する。この実施形態では、撮像システムは、手術顕微鏡に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、ショートパスフィルタ８は、約４００ｎｍ～約８００ｎｍの波長が通過することを可能にするにすぎない。いくつかの実施形態では、ショートパスフィルタ８は、約４００ｎｍ～７２０ｎｍの波長が通過することを可能にするにすぎない。いくつかの実施形態では、ショートパスフィルタは、励起レーザが顕微鏡眼に戻って漏れることを防止する。いくつかの実施形態では、ショートパスフィルタ８は、顕微鏡２７からの照射をフィルタし、ＮＩＲ成分またはＩＲ成分を低減させる。いくつかの実施形態では、ショートパスフィルタは、顕微鏡撮像経路からＮＩＲ成分またはＩＲ成分を除去するように構成されたダイクロイックフィルタである。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタ２は、約７８５ｎｍの波長を有する励起を除去する。いくつかの実施形態では、ＶＩＳカット２３及びノッチフィルタ２は、単一のフィルタに組み合わされる。いくつかの実施形態では、ＶＩＳカット２３またはノッチフィルタ２は、単一カメラ画像の色補正のための６５０～８５０ｎｍの遮断を含む。赤色画像、緑色画像、及び青色画像が６５０ｎｍを超える光に感度が高いので、この追加の遮断帯域が単一カメラに必要とされる。したがって、色、全体的にはマゼンタ色相の混合が存在する。いくつかの実施形態では、偏光子２２は、ゴーストを低減させると共に、偏光子への光入射をある程度減衰させる。図５Ｄに示されるようなフィルタは、任意の代替的な順序において配置されてもよい。

【0172】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、１つ以上の画像センサ検出器、レンズ、またはカメラを含む。いくつかの実施形態では、本明細書における検出器は、本明細書における１つ以上の画像センサ、レンズ、及びカメラ（複数可）を含む。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、単一カメラ、２つのカメラ、または２つ以上のカメラを使用する。更なる実施形態では、少なくとも１つのカメラは、赤外線カメラまたはＮＩＲカメラである。更なる実施形態では、少なくとも１つのカメラは、ＶＩＳ／ＮＩＲカメラまたはＶＩＳ／ＩＲカメラである。

【0173】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、図５Ａ～５Ｄ、６Ａ～６Ｂ、及び図１８にあるように、可視信号及びＮＩＲ信号またはＩＲ信号の両方を検知するように構成されたＶＩＳ／ＮＩＲカメラのみを含む単一カメラ撮像システムである。

【0174】

図６Ａ～６Ｂを参照して、特定の実施形態では、フィルタされた可視光は、ミラー１８においてロングパスダイクロイックフィルタ１９に反射され、ロングパスダイクロイックフィルタ１９では、それは、再度反射され、撮像システムの単一のＶＩＳ／ＮＩＲレンズ２０及びカメラ２１へのフィルタされた蛍光信号と結合する。

【0175】

いくつかの実施形態では、本明細書における２カメラ撮像システムは、ＶＩＳ撮像経路及びＮＩＲ撮像経路またはＩＲ撮像経路を完全に分離すること、波長または時間的に依存しないフィルタを可能にすること、可視光減算から時間的アーチファクトを低減させること（例えば、高い周囲光により、暗いフレーム（ＤＲＫ）が赤外線信号、またはＮＩＲ信号に対してより高い輝度レベルのフレームであることができる）、赤外線チャネルまたはＮＩＲチャネル内の感度における対応する損失なしにダイクロイックフィルタからゴーストを低減させること（例えば、偏光子が、ＮＩＲ光路またはＩＲ光路ではなく、可視光路内にのみある）、並びに顕微鏡または外科手術被写界の他の照射源からの白色発光体の輝度に対する制約がないこと、のうちの１つ以上を有利に可能にする。

【0176】

いくつかの実施形態では、単一カメラ設計について、可視光フィルタ、ニュートラル密度フィルタ、またはＬＣＤフィルタ、いずれかの他の光学要素（通過する光の総量を受動的または能動的に低減させる）、例えば、図５Ｄにおける２３は、白色光の強度を下げると共に、ＮＩＲまたはＩＲを通すことが必要とされる。いくつかの実施形態では、シャッタ（例えば、ＬＣＤシャッタ、または「フィルタホイール」）電子可変光学減衰器（ＥＶＯＡ）、光学「チョッパ」、または偏光子組み合わせは、ＮＩＲ光またはＩＲ光ではないが、可視光を選択的に減衰させるために、励起信号に同期されてもよい。いくつかの実施形態では、物理的に動くフィルタは、ＮＩＲまたはＩＲではないが、可視光を選択的に減衰させるために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、そのようなフィルタは、ＶＩＳ画像及び赤外線画像またはＮＩＲ画像の相対的強度並びに対応する蛍光信号のダイナミックレンジを設定する。

【0177】

いくつかの実施形態では、本明細書における２カメラ撮像システムは、カメラの必要とされるフレームレートを低減させること、カメラからの複数のデータケーブル、より小さいデータケーブル、より長いデータケーブルの使用を可能にすること、１つ以上のデータケーブルが存在することができるので、所与のケーブルに対する帯域幅を減少させること、高価な高速カメラ及びフレームグラバカードを取り除くことによってシステムコストを低減させること、ＶＩＳカメラに対する大きな被写界深度のためにＶＩＳカメラ及び赤外線カメラまたはＮＩＲカメラの各々上の独立した開口を可能にしながらＮＩＲカメラまたはＩＲカメラにおける感度を低減させないこと、アポクロマートレンズの使用を必要としないこと（同一の撮像平面において焦点を合わせるために赤外線波長またはＮＩＲ波長及びＶＩＳ波長に補正される）、並びに単一カメラ撮像システムにあるようなＶＩＳ及びＮＩＲまたはＩＲにおける光学伝達のための広帯域に被膜すること、のうちの１つ以上を有利に可能にする。いくつかの実施形態では、１つのケーブルのみが使用され、ハブは、２つのカメラデータからのデータを１つの通信チャネルに多重化する。

【0178】

いくつかの実施形態では、単一カメラまたは２カメラ画像システムは、用途における特異性に少なくとも部分的に基づいて選択される。いくつかの実施形態では、本明細書における２カメラ撮像システムは、異なる感度を有利に可能にする（例えば、組織が色素を吸収することができるが高い濃度にないとき、用途において有用であることができる、赤外線またはＮＩＲのための非常に高い感度または可視のための正常な感度）。感度範囲は、表示されるフレーム／秒（ｆｐｓ）に関連する、露光時間によって定義される。「リアルタイム」フレームレートは、おおよそ２５ｆｐｓである。いくつかのケースでは、例えば、蛍光コンパウンドまたはドラッグの高い摂取により組織、サンプル、または腫瘍を視認するとき、２５ｆｐｓについての関連する露光時間は、蛍光放出を検出するために十分に感度が高い。より低速なフレームレートにつながる、より長い露光を採用することによってより高い感度を達成することができる。いくつかの用途では、組織またはサンプル内の自己蛍光を捕捉するために、２フレーム／秒または約２５ｆｐｓよりも長いいずれかの露光程度のフレームレートが使用されてもよい。概して、フレームレートは、露光時間の逆数の関数である。露光時間、及び後続のｆｐｓ割合は、用途に対する感度の必要性を満たすためにリアルタイムで調節されてもよい。本明細書における２カメラ画像システムは、可視画像を飽和させることなく、赤外線画像またはＮＩＲ画像の最適な感度のための各々のカメラの露光を変化させることを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、撮像システムは、顕微鏡取り付け具または外視鏡として使用される。本明細書における目的のために、外視鏡は、体の構造内に位置付けられる間に画像を捕捉する、内視鏡とは反対に、体の外側の位置から画像を収集するシステムである。いくつかの実施形態では、外視鏡は、顕微鏡手術、もしくは外科手術ロボット取り付け具、またはオープンフィールドの用途（複数可）のためのスタンドアロン撮像システムとして実行するためのビデオ望遠鏡手術監視システムである。いくつかの実施形態では、単一カメラ撮像システムは、例えば、内視鏡に対する全体的なセットアップを小型化する能力を有利に含む。単一カメラ撮像システムまたは２カメラ撮像システムは、伸縮自在なまたは剛体の内視鏡の前方に取り付けられてもよい（例えば、内視鏡の光学系及びセンサは、他の内視鏡のあるような光学系の代わりに内視鏡の本体がセンサから電気信号を搬送する間、ターゲットに向かって遠位端にある）。内視鏡の端部または先端に位置する電気センサ（内視鏡の端上の光ガイド以外の）も、カメラに画像を搬送するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書における単一カメラまたは２カメラ撮像システムが、内視鏡との侵略的外科手術アプローチをおいて最小限に使用される。

【0179】

いくつかの実施形態では、本明細書における画像センサは、電荷結合素子（ＣＣＤ）画像センサまたは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）画像センサを含む。

【0180】

本明細書で使用されるセンサの非限定的な例示的な実施形態は、Ｂａｓｌｅｒ ａｃＡ１９２０－１５５カメラ内のＳｏｎｙ ＩＭＸ １７４ ＣＭＯＳチップである。この特定の実施形態では、カメラは、１／１．２インチエリアのセンサ、約５．８６μｍの画素サイズ、及び１９３６×１２１６（２．３ＭＰ）の解像度を含む。

【0181】

いくつかの実施形態では、使用されるカメラは、標準ＣＭＯＳカメラまたはＣＣＤカメラである。いくつかの実施形態では、ＣＭＯＳカメラまたはＣＣＤカメラは、約１９２０×１０８０ｐのＨｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＨＤ）解像度を有する。いくつかの実施形態では、ＣＭＯＳカメラ及びＣＣＤカメラは、１９２０×１０８０ｐを下回る解像度を有する。いくつかの実施形態では、ＣＭＯＳカメラ及びＣＣＤカメラは、１９２０×１０８０ｐよりも大きい解像度を有する。いくつかの実施形態では、カメラ解像度は、ＨＤよりも低い、例えば、１０８０画素よりも少ない。いくつかの実施形態では、カメラ解像度は、Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ（ＨＤ）解像度またはそれよりも高い、例えば、１９２０～４０００画素、４Ｋ（Ｕｌｔｒａ ＨＤ／ＵＨＤ）、８Ｋ、またはより高い画素数である。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、ＥＭＣＣＤ、ＩＣＣＤなどの特殊化カメラを必要としない。いくつかの実施形態では、特殊化カメラは、感度、解像度、または撮像と関連付けられた他のパラメータを増大させるために使用されてもよい。表１は、本明細書における可視光カメラ及びＮＩＲカメラまたはＩＲカメラの例示的な実施形態の情報を示す。

【表1】

【0182】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、１つ以上の光センサ（複数可）（例えば、フォトダイオード、または他の適切なセンサ）を含む。いくつかの実施形態では、光センサは、システム及び方法における安全性計算及び監視のために構成される。いくつかの実施形態では、光センサ（複数可）は、コリメーションレンズの後のプリズム、ダイクロイックフィルタ６の背後、励起ファイバの近位端に、並びに／または総パワー測定及び相対的パワー測定のための励起経路内のいずれかの場所に位置する。いくつかの実施形態では、２つまたはいずれかの他の数のフォトダイオードは、励起源の照射の形状を監視するためにホットミラーの背後に位置し、それによって、ＮＩＲ源性能またはＩＲ源性能並びに／または拡散器性能を保証する。

【0183】

いくつかの実施形態では、一次元センサアレイもしくは二次元センサアレイ、または代わりに、ＣＭＯＳアレイは、励起源の照射を監視するためにホットミラーの背後に位置し、それによって、拡散器性能を保証する。

【0184】

オプティカル光ガイド
複数の光学系は、組織を照射し、それから放出された可視光及び蛍光性光を集光するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、光学ガイドが存在せず、レーザが自由空間内を伝播する。

【0185】

複数の光学系は、それらに限定されないが、フィルタ、光学伝達機構、レンズ、ミラー、及び拡散器を含むリストから選択されたコンポーネントを含むことができる。フィルタは、励起源からの光を遮断するように構成されてもよい。フィルタは、帯域通過フィルタ、クリーンアップフィルタ、またはその両方を含むことができる。帯域通過フィルタは、光の波長を制御するように構成されてもよい。クリーンアップフィルタは、特定の波長及び／または特定の入射角度を有する光が通過することを可能にすることができる。クリーンアップフィルタは、狭帯域帯域通過フィルタを含むことができる。ミラーは、誘電体ミラーを含むことができる。

【0186】

光学伝達機構は、自遊空間、または光ガイドを含むことができる。オプティカル光ガイドは、光ファイバ、ファイバ光学系ケーブル、液体光ガイド、導波管、固体光ガイド、プラスチック光ガイド、またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。いくつかの実施形態では、光ファイバは、ケイ酸塩ガラス、プラスチック、クオーツ、または励起レーザ光を伝達することが可能ないずれかの他の材料を含む。いくつかの実施形態では、複数の光学系のうちの少なくとも１つは、システムに追加の同軸光を提供するように構成された同軸光注入機構を含む。同軸光注入機構は、複数の光学系のうちの１つ以上にスルーホールを含むことができる。このシステムの実施形態のいずれかにおいていずれかのタイプの光学伝達機構が使用されてもよいことが理解されよう。光学伝達機構は、赤外線光または近赤外線光を伝達するように構成されてもよい。オプティカル光は、接合された光ファイバまたは接合されていない光ファイバを含むことができる。光ファイバの直径は、励起源内のエミッタのパワーの量及び数に依存することができ、集光光学系の物理特性を含む。

【0187】

いくつかの実施形態では、光ファイバは、約１０ｕｍ～約１，０００ｕｍの断面直径を有する。いくつかの実施形態では、光ファイバは、約１０ｕｍ～約２５ｕｍ、約１０ｕｍ～約５０ｕｍ、約１０ｕｍ～約７５ｕｍ、約１０ｕｍ～約１００ｕｍ、約１０ｕｍ～約２００ｕｍ、約１０ｕｍ～約３００ｕｍ、約１０ｕｍ～約４００ｕｍ、約１０ｕｍ～約５００ｕｍ、約１０ｕｍ～約６００ｕｍ、約１０ｕｍ～約８００ｕｍ、約１０ｕｍ～約１，０００ｕｍ、約２５ｕｍ～約５０ｕｍ、約２５ｕｍ～約７５ｕｍ、約２５ｕｍ～約１００ｕｍ、約２５ｕｍ～約２００ｕｍ、約２５ｕｍ～約３００ｕｍ、約２５ｕｍ～約４００ｕｍ、約２５ｕｍ～約５００ｕｍ、約２５ｕｍ～約６００ｕｍ、約２５ｕｍ～約８００ｕｍ、約２５ｕｍ～約１，０００ｕｍ、約５０ｕｍ～約７５ｕｍ、約５０ｕｍ～約１００ｕｍ、約５０ｕｍ～約２００ｕｍ、約５０ｕｍ～約３００ｕｍ、約５０ｕｍ～約４００ｕｍ、約５０ｕｍ～約５００ｕｍ、約５０ｕｍ～約６００ｕｍ、約５０ｕｍ～約８００ｕｍ、約５０ｕｍ～約１，０００ｕｍ、約７５ｕｍ～約１００ｕｍ、約７５ｕｍ～約２００ｕｍ、約７５ｕｍ～約３００ｕｍ、約７５ｕｍ～約４００ｕｍ、約７５ｕｍ～約５００ｕｍ、約７５ｕｍ～約６００ｕｍ、約７５ｕｍ～約８００ｕｍ、約７５ｕｍ～約１，０００ｕｍ、約１００ｕｍ～約２００ｕｍ、約１００ｕｍ～約３００ｕｍ、約１００ｕｍ～約４００ｕｍ、約１００ｕｍ～約５００ｕｍ、約１００ｕｍ～約６００ｕｍ、約１００ｕｍ～約８００ｕｍ、約１００ｕｍ～約１，０００ｕｍ、約２００ｕｍ～約３００ｕｍ、約２００ｕｍ～約４００ｕｍ、約２００ｕｍ～約５００ｕｍ、約２００ｕｍ～約６００ｕｍ、約２００ｕｍ～約８００ｕｍ、約２００ｕｍ～約１，０００ｕｍ、約３００ｕｍ～約４００ｕｍ、約３００ｕｍ～約５００ｕｍ、約３００ｕｍ～約６００ｕｍ、約３００ｕｍ～約８００ｕｍ、約３００ｕｍ～約１，０００ｕｍ、約４００ｕｍ～約５００ｕｍ、約４００ｕｍ～約６００ｕｍ、約４００ｕｍ～約８００ｕｍ、約４００ｕｍ～約１，０００ｕｍ、約５００ｕｍ～約６００ｕｍ、約５００ｕｍ～約８００ｕｍ、約５００ｕｍ～約１，０００ｕｍ、約６００ｕｍ～約８００ｕｍ、約６００ｕｍ～約１，０００ｕｍ、または約８００ｕｍ～約１，０００ｕｍの断面直径を有する。いくつかの実施形態では、光ファイバは、約１０ｕｍ、約２５ｕｍ、約５０ｕｍ、約７５ｕｍ、約１００ｕｍ、約２００ｕｍ、約３００ｕｍ、約４００ｕｍ、約５００ｕｍ、約６００ｕｍ、約８００ｕｍ、または約１,０００ｕｍの断面直径を有する。いくつかの実施形態では、光ファイバは、少なくとも約１０ｕｍ、約２５ｕｍ、約５０ｕｍ、約７５ｕｍ、約１００ｕｍ、約２００ｕｍ、約３００ｕｍ、約４００ｕｍ、約５００ｕｍ、約６００ｕｍ、または約８００ｕｍの断面直径を有する。いくつかの実施形態では、光ファイバは、最大で約２５ｕｍ、約５０ｕｍ、約７５ｕｍ、約１００ｕｍ、約２００ｕｍ、約３００ｕｍ、約４００ｕｍ、約５００ｕｍ、約６００ｕｍ、約８００ｕｍ、または約１,０００ｕｍの断面直径を有する。

【0188】

いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、約０．００５ｍ～約１０ｍの長さを有する。いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、約０．００５ｍ～約０．０１ｍ、約０．００５ｍ～約０．０５ｍ、約０．００５ｍ～約０．１ｍ、約０．００５ｍ～約０．５ｍ、約０．００５ｍ～約１ｍ、約０．００５ｍ～約２ｍ、約０．００５ｍ～約３ｍ、約０．００５ｍ～約４ｍ、約０．００５ｍ～約６ｍ、約０．００５ｍ～約８ｍ、約０．００５ｍ～約１０ｍ、約０．０１ｍ～約０．０５ｍ、約０．０１ｍ～約０．１ｍ、約０．０１ｍ～約０．５ｍ、約０．０１ｍ～約１ｍ、約０．０１ｍ～約２ｍ、約０．０１ｍ～約３ｍ、約０．０１ｍ～約４ｍ、約０．０１ｍ～約６ｍ、約０．０１ｍ～約８ｍ、約０．０１ｍ～約１０ｍ、約０．０５ｍ～約０．１ｍ、約０．０５ｍ～約０．５ｍ、約０．０５ｍ～約１ｍ、約０．０５ｍ～約２ｍ、約０．０５ｍ～約３ｍ、約０．０５ｍ～約４ｍ、約０．０５ｍ～約６ｍ、約０．０５ｍ～約８ｍ、約０．０５ｍ～約１０ｍ、約０．１ｍ～約０．５ｍ、約０．１ｍ～約１ｍ、約０．１ｍ～約２ｍ、約０．１ｍ～約３ｍ、約０．１ｍ～約４ｍ、約０．１ｍ～約６ｍ、約０．１ｍ～約８ｍ、約０．１ｍ～約１０ｍ、約０．５ｍ～約１ｍ、約０．５ｍ～約２ｍ、約０．５ｍ～約３ｍ、約０．５ｍ～約４ｍ、約０．５ｍ～約６ｍ、約０．５ｍ～約８ｍ、約０．５ｍ～約１０ｍ、約１ｍ～約２ｍ、約１ｍ～約３ｍ、約１ｍ～約４ｍ、約１ｍ～約６ｍ、約１ｍ～約８ｍ、約１ｍ～約１０ｍ、約２ｍ～約３ｍ、約２ｍ～約４ｍ、約２ｍ～約６ｍ、約２ｍ～約８ｍ、約２ｍ～約１０ｍ、約３ｍ～約４ｍ、約３ｍ～約６ｍ、約３ｍ～約８ｍ、約３ｍ～約１０ｍ、約４ｍ～約６ｍ、約４ｍ～約８ｍ、約４ｍ～約１０ｍ、約６ｍ～約８ｍ、約６ｍ～約１０ｍ、または約８ｍ～約１０ｍの長さを有する。いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、約０．００５ｍ、約０．０１ｍ、約０．０５ｍ、約０．１ｍ、約０．５ｍ、約１ｍ、約２ｍ、約３ｍ、約４ｍ、約６ｍ、約８ｍ、または約１０ｍの長さを有する。いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、少なくとも約０．００５ｍ、約０．０１ｍ、約０．０５ｍ、約０．１ｍ、約０．５ｍ、約１ｍ、約２ｍ、約３ｍ、約４ｍ、約６ｍ、または約８ｍの長さを有する。いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、最大で約０．０１ｍ、約０．０５ｍ、約０．１ｍ、約０．５ｍ、約１ｍ、約２ｍ、約３ｍ、約４ｍ、約６ｍ、約８ｍ、または約１０ｍの長さを有する。オプティカル光ガイドの長さは、オプティカル光ガイドが真っすぐにされるときのオプティカル光ガイドの入力側と出力側との間の最小距離、平均距離、または最大距離として測定されてもよい。

【0189】

いくつかの実施形態では、レーザモジュールは、励起光を生成し、励起光は、オプティカル光ガイドに方向付けられる。いくつかの実施形態では、赤外線源は、励起光を生成し、励起光は、オプティカル光ガイドに方向付けられる。いくつかの実施形態では、近赤外線源は、励起光を生成し、励起光は、オプティカル光ガイドに方向付けられる。

【0190】

いくつかの実施形態では、拡散器の少なくとも一部分は、例えば、図８Ａ～８Ｂに示されるように、ＮＩＲミラー内のホール内で適合する。この特定の実施形態では、光源の光学要素（例えば、コリメータ１７、クリーンアップフィルタ１６、ミラー１５、拡散器１４、励起アセンブリ、光学励起アセンブリ、または光学スキャフォールド）のうちの１つ以上は、ＮＩＲミラーのホールの外側に位置することができる。他の実施形態では、光源の光学要素（例えば、コリメータ１７、クリーンアップフィルタ１６、ミラー１５、及び拡散器１４）のうちの１つ以上は、ＮＩＲミラーのホールの内側に位置することができる。他の実施形態では、光源の光学要素（例えば、コリメータ１７、クリーンアップフィルタ１６、ミラー１５、及び拡散器１４）のうちの１つ以上は、ＮＩＲミラー（例えば、ミラー４）のホールの内側に、またはミラーに直接近接して位置することができる。いくつかの実施形態では、拡散器からドレープまでの距離は、約１３０ｍｍである。システム１０００の様々な態様に従って、ミラー１５は、誘電体ミラー、ＮＩＲミラー、ホットミラー、ターンミラー、金属被覆ミラー、誘電体ミラー、Ｂｒａｇｇミラー、結晶ミラー、第１の表面ミラー、放物面ミラー、可変反射率ミラー、変形可能ミラー、レーザミラー、レーザラインミラー、ファイバループミラー、半導体可飽和吸収体ミラー、スーパーミラー、または他の適切なミラーであってもよい。

【0191】

いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、撮像システムへの励起光の導入のための光学スキャフォールドを含む。いくつかの実施形態では、そのようなスキャフォールドは、ＮＩＲ誘電体ミラー４など、ホットミラー、誘電体ミラー、銀塗りミラー、または金ミラーなどを含む。励起光は、ミラー内のホールを通じて撮像システムに挿入されてもよい。

【0192】

いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の照射源を含む。１つ以上の照射源は、撮像される組織の領域内で蛍光を刺激するための励起ビームを生成するように構成された狭帯域レーザなどの蛍光励起光源を含むことができる。代わりに、または組み合わせで、蛍光励起源は、蛍光励起波長を生成するための、ノッチフィルタに結合された発光ダイオード（ＬＥＤ）などの広帯域源を含むことができる。いくつかの実施形態では、システムは、複数の励起光源を含む。１つ以上の照射源は、可視光により撮像される組織の領域を照射するための可視光照射源を含むことができる。その上、広帯域源は、照射源として使用されてもよい。広帯域源は、白色発光体、赤外線光、白熱ランプ、ガス放電ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。広帯域源は、蛍光励起のためのＮＩＲスペクトル光またはＩＲスペクトル光及び照射のための可視光を放出することができる。複数の光学系は、ターゲットを照射し、可視光及び蛍光放出光を集光するように構成されてもよい。複数の光学系は、励起源から光を除去するためのフィルタを含むことができる。システムは、ターゲットから反射された蛍光放出光及び可視照射光を捕捉するための１つ以上の撮像センサを含むことができる。

【0193】

図４及び６Ａを参照して、特定の実施形態では、ターゲットまたはサンプルは、メイン照射１２ａ及び／または反対の後ろの照射１２ｂによって照射される。ターゲットまたはサンプルからの可視光は、一次ダイクロイックショートパスフィルタ６によってフィルタされ、ショートパスフィルタ６における入射光の少量のみ（すなわち、漏れた可視光）、例えば、５～１０％が二次ダイクロイックフィルタ５を通り、可視レンズ１１ａ及びカメラ１０ａに到達する。いくつかの実施形態では、ショートパスフィルタ６における入射光の１％～５％、３％～１０％、５％～１２％、１０％～１５％、最大で２０％、またはそれよりも多くが二次ダイクロイックフィルタ５を通り、可視レンズ１１ａ及びカメラ１０ａに到達する。可視カメラの非限定的な例示的な実施形態は、Ｂａｓｌｅｒ ａｃＡ１９２０－１５５ｕｃである。ＮＩＲカメラまたはＩＲカメラの非限定的な例示的な実施形態は、ａｃＡ１９２０－１５５ｕｍである。いくつかの実施形態では、ショートパスフィルタ６における入射光の１％～５％、３％～１０％、５％～１２％、１０％～１５％、最大で２０％、またはそれよりも多くが二次ダイクロイックフィルタ５を通り、次いで、ゴーストを除去するための偏光子、ニュートラル密度フィルタ（任意選択の）、及びショートパスフィルタ（励起光及び蛍光放出のいずれかのトレースを除去するため、を使用してフィルタされ、図６Ａのミラーによって更に反射する。

【0194】

いくつかの実施形態では、一次ダイクロイックショートパスフィルタ６及び二次ダイクロイックフィルタ５は、ダイクロイックフィルタと同様のショートパス機能を実行するように構成されたいずれかのビームスプリッタ、プリズム、フィルタ、ミラー、または他の光学コンポーネントである。

【0195】

続けて図４を参照して、同一の実施形態では、ターゲットまたはサンプルからの蛍光性光のほとんど全ては、一次ダイクロイックショートパスフィルタ６によって反射され、次いで、二次ダイクロイックショートパスフィルタ５によって反射され、よって、一次ダイクロイックフィルタにおいて可視光の大部分から分離され、次いで、二次ダイクロイックフィルタにおいて漏れた可視光から分離される。この実施形態では、蛍光性光は、ＮＩＲミラー４によって反射され、ＮＩＲレンズ１１ｂ及びＮＩＲカメラ１０ｂにそれが到達する前にロングパスフィルタ３によって更にフィルタされる。追加のＮＩＲロングパスフィルタ３．５は、ＮＩＲレンズとカメラとの間に含まれてもよい。いくつかの実施形態では、ＮＩＲレンズとカメラとの間に追加のＮＩＲロングパスフィルタが存在しない。いくつかの実施形態では、上述したフィルタは、赤外線フィルタである。ロングパスフィルタ３の非限定的な例示的な実施形態は、Ｅｄｍｕｎｄ ＵＶ／ＶＩＳカット撮像フィルタである。ＮＩＲロングパスフィルタ３．５の非限定的な例示的な実施形態は、８０８ｎｍのロングパスのＳｅｍｒｏｃｋ Ｅｄｇｅ Ｂａｓｉｃである。

【0196】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるダイクロイックフィルタ／ミラー、例えば、５、６、及び／または８は、入射角度（ＡＯＩ）を含む。入射角度は、０度、４５度、またはいずれかの他の角度である。いくつかの実施形態では、入射角度は、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、またはいずれかの他の角度である。ダイクロイックフィルタ５、６の非限定的な例示的な実施形態は、Ｓｅｍｒｏｃｋ、ＦＦ７２０－ＳＤｉ０１－５５ｘ５５のそれぞれからのＥｄｍｕｎｄ ４５ＡＯＩホットミラー及び７２０ｎｍのＳＰフィルタである。°

【0197】

いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ６は、励起源からの反射を低減させるための高い表面品質、及び４５＋／－１０度のＡＯＩにおいて反射する励起のための大きい錐面－角度の反射を可能にするための十分に短い波長境界を有する、規定された量のＶＩＳ反射を可能にするように特に構成されたフィルタである。いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタは、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、またはいずれかの他の角度＋／－１０度のＡＯＩにおいて反射する、励起のための大きな錐面－角度の反射を可能にする。いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ６は、背面からの漏れた可視光の二次的反射に起因して、可視光画像内でゴーストを生じさせる（図７Ｂ～７Ｃ）。この光は、第１の表面によって放出された光とは異なる偏光を有する。これは、偏光子の使用が選択された表面から（ゴースト）画像を取り除くことを可能にする。いくつかの実施形態では、偏光子は、１つの表面（全体的に一次反射表面）が相当な偏光効果を有する場合のみ作用する。背面上のＡＲ被膜は、等しい減衰ではなく、偏光されるときのいずれの裁量をも示さない。図７Ｃは、図７Ｂの右上及び下右の角部の拡大図を示す。この実施形態では、ゴーストは、同様の機能の偏光子、ＬＣ減衰器、または他の光学要素の使用によって著しく低減し、または均等に除去される。

【0198】

いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ５は、それらに限定されないが、１）励起ビームを反射すること、２）赤外線光またはＮＩＲ蛍光を反射すること、３）ＶＩＳカメラに可視画像を伝達すること、を含む様々な機能を有する。いくつかの実施形態では、この要素は、赤外線経路またはＮＩＲ経路及びＶＩＳ経路を分割するために使用される。

【0199】

図８Ｂは、光源からの照射がそれに続く、光の経路の例示的な実施形態を示す。この実施形態では、システムは、４５ ＡＯＩホットミラー６と顕微鏡２７との間に位置付けられた０－ＡＯＩホットミラー８を含む。この実施形態では、ホットミラー８は、励起が顕微鏡から漏れることを低減させるための（例えば、７８５ｎｍ）安全フィルタとして構成され、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム（撮像環境に存在する周囲光または他の光を含むことができる励起源がオフであるときに捕捉されたフレーム）に混合される組織の、顕微鏡光からのＮＩＲ照射またはＩＲ照射を取り除き、実際のＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光からの減算を必要とする。いくつかの実施形態では、上述した機能性は、赤外線光に適用されるようになる。いくつかの実施形態では、上述した機能性は、赤外線範囲またはＮＩＲ範囲内の励起源の光に適用されるようになる。いくつかの実施形態では、上述した機能性は、赤外線範囲またはＮＩＲ範囲内の赤外線源（例えば、帯域通過フィルタを有する広帯域源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））に適用されるようになる。

【0200】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるダイクロイックフィルタまたはダイクロイックミラーのうちの１つ以上は、波長特有ビームスプリッタとして機能する。いくつかの実施形態では、本明細書におけるダイクロイックフィルタは、受動的波長特有ビーム分割またはビーム分離を実行するように構成されたいずれかの光学要素である。

【0201】

図４を参照して、特定の実施形態では、ＮＩＲ撮像経路またはＩＲ撮像経路は、８００ｎｍよりも波長において短い（＜８００ｎｍについて遮断するＯＤ６よりも長い）全ての光を反射するロングパス（ＬＰ）フィルタ３（例えば、０度の入射角度を有する、誘電体被覆フィルタ）を含む。このＬＰフィルタの一次機能は、サンプルから反射した励起光を取り除き、よって、センサが蛍光信号を撮像することを可能にすることである。いくつかの実施形態では、ＬＰフィルタは更に、蛍光性光からＶＩＳ光をフィルタする。いくつかの実施形態では、単一カメラにより、ロングパスフィルタは、ノッチフィルタ（帯域通過レーザクリーンアップフィルタよりもスペクトル帯域において広い）と置き換えられてもよく、ノッチフィルタは、励起光のみを遮断すると共に、センサ上で可視画像及び蛍光画像の両方を許可する。

【0202】

いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ５によって＞９０％が反射するので、蛍光がＶＩＳカメラにほとんど到達せず、または全く到達しない。ショートパスフィルタ１は、いくつかの実施形態では、ＶＩＳカメラの励起の漏れを低減させる。ＶＩＳカメラは、センサの前方に配置された追加のホットミラーを有することができる（図４には示されない）。

【0203】

いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ５は、ＶＩＳ撮像経路及びＮＩＲ撮像経路またはＩＲ撮像経路についての一次分割剤である。いくつかの実施形態では、本明細書における１つ以上のＳＰ誘電体フィルタ及びＬＰ誘電体フィルタは主に、撮像レンズへの励起を減衰させるためのものである。

【0204】

いくつかの実施形態では、組織からの蛍光信号は、ダイクロイックショートパスフィルタによって反射すると共に、可視光は、完全にそれが透明であるように通過する。反射した蛍光性光は、それがミラーを再度反射する前、並びに変化していないロングパスフィルタを通過して（例えば、「変化していない」は、望ましくない励起を拒絶する間の減衰の１％、２％、３％、４％、または５％未満であることを意味する）、レンズ及びセンサに到達する前に、第２のショートパスダイクロイックによって更に反射することができる。

【0205】

いくつかの実施形態では、可視光の９５％または更にそれよりも多くは、ダイクロイックショートパスフィルタ６をただ通過し、非常に少量のみがフィルタを反射する（それによって漏れる）。漏れた可視光は、標準ミラーがそれを反射する前に二次ダイクロイックフィルタ５を通過する。可視光は次いで、図６Ａ～６Ｂに示されるように、レンズ及び撮像センサにおいてそれが受信される前に、ダイクロイックロングパスフィルタによって再度反射するようになることができる。

【0206】

いくつかの実施形態では、可視光の小さな部分は、ダイクロイックミラーの前面及び背面の両方から反射する。ダイクロイックミラーの厚みに起因して、背面反射は、より長い光学路長を有し、センサ上でオフセットとして記録し、図７Ｂ～７Ｃに示されるように、画像が重なって見えるゴースト効果につながる。いくつかの実施形態では、前面からの光は、背面から反射した光と比較して偏光において９０度回転する。いくつかの実施形態では、１つの面のみが偏光されてもよく、その他の面が偏光されず、または１つの反射が遮断されてもよく、その他の反射が遮断されない。よって、このゴースト効果は、図６Ａに示されるような偏光子２を使用して取り除かれてもよい。代わりに、図６Ｂにおける液晶減衰器２ａは、可視光の可変の減衰のために使用されてもよい。図６Ｂにおけるこの実施形態では、ＬＣ減衰器は、入来光を偏光し（例えば、ＬＣが２つの偏光子の間で挟まれるように、線形に偏光された光を受け付け、その他の軸を拒否する）、したがって、ゴーストを低減させる。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、ゴーストを低減させるためのＬＣの前方または背後に位置付けられた偏光子を含む。いくつかの実施形態では、交差した偏光子の各々部材は、ＬＣの側面に配置される。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、ゴーストを低減させるためのＬＣに付加的な偏光子を含まない。いくつかの実施形態では、本明細書におけるＬＣ減衰器は、本質的に偏光され、よって、ＬＣの偏光を制御することによって、ダイクロイックミラーの全反射または背反射を取り除くことができ、それによって、ゴーストを低減させる。偏光子が反射した近赤外線光の前方にある場合、本明細書におけるシステム及び方法において偏光子または同様のデバイスを使用することにおいて重大な欠点が存在する場合がある。いくつかの実施形態では、偏光子または同様の要素は、赤外線蛍光信号から光子を低減させ、それは、望ましくない蛍光信号損失を生じさせる。赤外線蛍光信号に影響を及ぼさず、または赤外線蛍光信号を低減させずにゴーストを低減させるために、いくつかの実施形態では、偏光子または同様のデバイスは、赤外線光またはＮＩＲ光ではなく、可視光に対してのみ使用される。いくつかの実施形態では、ゴーストを最小化するために、赤外線信号またはＮＩＲ信号からの別個の画像経路内に偏光子を位置付ける。いくつかの実施形態では、偏光子は、その間にいずれの追加の光学要素もなしに、レンズ、カメラ、またはミラーの前方に配置される。いくつかの実施形態では、偏光子は、一次ダイクロイックフィルタ／ミラー及び／または二次ダイクロイックフィルタ／ミラーの少なくとも後ろに配置される。いくつかの実施形態では、偏光子は、その間のノッチフィルタ及び／またはＶＩＳカットフィルタのみにより、レンズ、カメラ、またはミラーの前方に配置される。図４、６Ａ～６Ｂを参照して、特定の実施形態では、偏光子２、減衰器２ａ、または同様のデバイスは、混合した可視光及び赤外線光がホットミラー５（ショートパス（ＳＰ）ダイクロイックフィルタである）を使用して分割されるように配置され、ホットミラー５では、可視光（青矢印）は、フィルタ５を通り、次いで、偏光子２を通り、二次可視光レンズ１１ａに進み、可視カメラ１０ａを通り、またはミラー１８に進み、ミラー１８は、センサ上に可視光を反射する別のロングパスダイクロイックフィルタ１９により、単一のセンサ２１上で反射して戻す。

【0207】

図５Ａを参照して、１つの実施形態では、ゴーストを除去し、任意選択のＶＩＳカットフィルタ（通過する光の総量を受動的にまたは能動的に低減させるニュートラル密度フィルタまたはＬＣＤフィルタまたはいずれかの他の光学要素）２３が、ＩＲ光またはＮＩＲ光ではないが、必要である場合に可視光を選択的に更に減衰させるために、可視光は、偏光子２によってそれがフィルタされた後にＶＩＳ／ＮＩＲレンズ２０及びカメラ２１に直接到達する。代わりに、同期された「シャッタ」（例えば、ＬＣＤ、または「フィルタホイール」、または光学「チョッパ」、電子可変光学減衰器（ＥＶＯＡ））は、そのような減衰（例えば、８００～９５０ｎｍの範囲内の１％の可視光伝達及び約１００％のＮＩＲ伝達またはＩＲ伝達）をもたらすために使用されてもよく、励起源からの光を除去するためにノッチフィルタ２２が使用されてもよい。蛍光性光は、同一の実施形態では、一次ダイクロイックミラー６において反射するようになった後、偏光子２によって減衰され、ＶＩＳカットフィルタ２３及びノッチフィルタ２２を通じて伝達されて、単一のＶＩＳ／ＮＩＲカメラ２１に到達する。いくつかの実施形態では、一次ダイクロイックミラー６は、約３５ｍｍ～約４０ｍｍ、または約２３ｍｍ～約５４ｍｍの長さを有する。いくつかの実施形態では、一次ダイクロイックミラー６は、約２９ｍｍ～約３５ｍｍ、または約２３ｍｍ～約３８ｍｍの高さを有する。いくつかの実施形態では、ダイクロイックショートパス６ミラーからＶＩＳレンズまたはＮＩＳレンズまでの距離は、約５０ｍｍ未満である。いくつかの実施形態では、ダイクロイックショートパスミラーからＶＩＳレンズまたはＮＩＳレンズまでの距離は、約１，０００ｍｍ未満である。様々な他の実施形態では、ダイクロイックミラー６は、より小さいまたはより大きい寸法を有してもよいが、ミラー６の小型化が好ましい。

【0208】

図５Ｂ～５Ｃに示されるように、ミラー－１ ２５におけるホールを通じた同軸照射を可能にするためにミラー２５、２６のペアが使用されてもよく、可視光及び蛍光性光の両方が、それらが偏光子２２に到達する前にミラーのペアにおいて２回反射する。

【0209】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、図４にあるように、可視信号またはＮＩＲ信号またはＩＲ信号のいずれかを別個に検知するように構成された２カメラ撮像システムである。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、図６Ａ及び６Ｂにあるように、可視信号またはＮＩＲ信号、またはＩＲ信号の両方を検知するように構成された単一カメラ撮像システムである。いくつかの実施形態では、２カメラ撮像システムは、高いレベルの可視周囲光が撮像環境に存在するとき（反対の撮像アーチファクトまたはＶＩＳカットフィルタの使用なしに）赤外線画像またはＮＩＲ画像及び可視光画像の両方を提供することが可能である。そのような高いレベルの周囲光の非限定的な実施例は、外科手術室内のウインドウ、高い強度の外科手術ランプ、及び撮像の間にオンであることが必要とされる手術室内の光を含む。いくつかの実施形態では、図４に示されたコンポーネントのうちの少なくとも１つは、表示される方位においてページに垂直に位置合わせされてもよい。いくつかの実施形態では、ＮＩＲミラー４は、誘電体ミラーである。いくつかの実施形態では、光ファイバ１３は湾曲する。いくつかの実施形態では、光ファイバ１３は、湾曲しない。

【0210】

図１３は、本明細書における撮像システムを使用した同時可視光撮像及び蛍光撮像のための１つ以上の方法ステップの例示的な概略図を示す。この特定の実施形態では、サンプル１３１から蛍光を誘導するように、蛍光励起光、例えば、赤外線光が光源によって提供される。いくつかの実施形態では、光源は、ＮＩＲ撮像またはＩＲ撮像のために蛍光性光の光学路に沿って誘電体ミラー内のホールを通じて伝達または「注入」されてもよい。この実施形態では、光源からの赤外線光またはＮＩＲ光は、複数の光学系１３２を介してサンプルに方向付けられ、サンプルへの赤外線光は、蛍光画像（複数可）内の影を減少させるためにサンプルから受信された蛍光性光と実質的に同軸である。本明細書における複数の光学系は、それらに限定されないが、ダイクロイックフィルタ、ホットミラー、ビームスプリッタ、誘電体ミラー、偏光子、減衰器、ノッチフィルタ、ニュートラル密度フィルタ、ショートパスフィルタ（例えば、７００ｎｍもしくは７８０ｎｍよりも短い波長、または７００ｎｍ～８００ｎｍの間のいずれかの波長）、及びロングパスフィルタ（例えば、７００ｎｍまたは７８０ｎｍよりも長い波長）のうちの１つ以上を含む。この実施形態では、複数の光学系は、ターゲットの蛍光信号及び反射した可視光画像を収集する。本明細書における撮像システムは次いで、サンプル１３３の蛍光画像及び可視光画像を捕捉する。蛍光画像及び可視光画像は、同一のフレームレートにおいて必ずしも捕捉されない。蛍光画像（複数可）及び可視光画像（複数可）は、合成画像を形成するようにプロセッサによって処理されてもよい。サンプルの合成画像、蛍光画像、及び／または可視光画像は、デジタルディスプレイ１３４を使用してユーザに表示されてもよい。

【0211】

図４、５Ａ～５Ｄ、及び６Ａ～６Ｂは、画像システムのレンズ、カメラ、及び他の要素に対する偏光子または減衰器の非限定的な例示的な位置を示す。いくつかの実施形態では、本明細書における偏光子または減衰器は、光学トレインの他の位置に配置することができる１つ以上の偏光子または減衰器を含むことができる。

【0212】

いくつかの実施形態では、本明細書において説明されるシステム及び方法は、ノッチフィルタ、例えば、図５Ａに示されるようなノッチフィルタ（２２）を含む。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタは、ダイクロイックミラーと撮像センサとの間の光学路にある。図５Ａ～５Ｄに示されるように、任意選択で図４、図６Ａ及び６Ｂ、並びに図１６に示されるように、いくつかの実施形態では、ノッチフィルタは、一次ダイクロイックミラーと撮像センサとの間にある。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタは、偏光子と撮像センサとの間にある。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタは、励起源の光の少なくとも一部（例えば、＞９０％、＞９０．５％、＞９１％、＞９１．５％、＞９２％、＞９２．５％、＞９３％、＞９３．５％、＞９４％、＞９４．５％、＞９５％、＞９５．５％、＞９６％、＞９６．５％、＞９７％、＞９７．５％、＞９８％、＞９８．５％、＞９９％、＞９９．５％、＞９９．６％、＞９９．７％、＞９９．８％、もしくは＞９９．９％、またはそれよりも多い）をフィルタアウトするように構成され、センサ上で残りの蛍光性光に焦点を合わせるためにレンズが使用されてもよい。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタは、レーザクリーンアップフィルタなどの帯域通過フィルタよりも広いスペクトル帯域幅を常に有する。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタは、０度のＡＯＩにおいて約２０ｎｍ及び１０度のＡＯＩにおいて約１０ｎｍのスペクトル幅を含む。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタは、０度のＡＯＩに対する７７０～８００ｎｍについて＞ＯＤ３である。いくつかの実施形態では、すなわち、ゼロでないＡＯＩについて、フィルタノッチ帯域ストップは、より短い波長にシフトし、それによって、１０度ごとにそれは５ｎｍだけシフトする。いくつかの実施形態では、ノッチフィルタに対する入射角度は、１０度、１５度、２０度、２５度、３０度、３５度、４５度、５０度、５５度、６０度、６５度、７０度、７５度、８０度、８５度、もしくは９０度、またはいずれかの他の角度である。ＡＯＩに応じて、波長帯域ストップは、それに従ってシフトする。

【0213】

いくつかの実施形態では、撮像される組織への光学システムの対物レンズの作動距離は、０．１ｃｍ（１ｍｍ）未満、０．２ｃｍ（２ｍｍ）未満、０．３ｃｍ（３ｍｍ）未満、０．４ｃｍ（４ｍｍ）未満、０．５ｃｍ（５ｍｍ）未満、０．６ｃｍ（６ｍｍ）未満、０．７ｃｍ（７ｍｍ）未満、０．８ｃｍ（８ｍｍ）未満、０．９ｃｍ（９ｍｍ）未満、１ｃｍ未満、２ｃｍ未満、３ｃｍ未満、４ｃｍ未満、５ｃｍ未満、６ｃｍ未満、７ｃｍ未満、８ｃｍ未満、９ｃｍ未満、１０ｃｍ未満、２０ｃｍ未満、３０ｃｍ未満、４０ｃｍ未満、５０ｃｍ未満、またはそれよりも長い。

【0214】

いくつかの実施形態では、作動距離は、約０．１ｃｍ～約５０ｃｍである。いくつかの実施形態では、作動距離は、約０．１ｃｍ～約０．２ｃｍ、約０．１ｃｍ～約０．５ｃｍ、約０．１ｃｍ～約０．７ｃｍ、約０．１ｃｍ～約０．９ｃｍ、約０．１ｃｍ～約１ｃｍ、約０．１ｃｍ～約５ｃｍ、約０．１ｃｍ～約１０ｃｍ、約０．１ｃｍ～約２０ｃｍ、約０．１ｃｍ～約３０ｃｍ、約０．１ｃｍ～約４０ｃｍ、約０．１ｃｍ～約５０ｃｍ、約０．２ｃｍ～約０．５ｃｍ、約０．２ｃｍ～約０．７ｃｍ、約０．２ｃｍ～約０．９ｃｍ、約０．２ｃｍ～約１ｃｍ、約０．２ｃｍ～約５ｃｍ、約０．２ｃｍ～約１０ｃｍ、約０．２ｃｍ～約２０ｃｍ、約０．２ｃｍ～約３０ｃｍ、約０．２ｃｍ～約４０ｃｍ、約０．２ｃｍ～約５０ｃｍ、約０．５ｃｍ～約０．７ｃｍ、約０．５ｃｍ～約０．９ｃｍ、約０．５ｃｍ～約１ｃｍ、約０．５ｃｍ～約５ｃｍ、約０．５ｃｍ～約１０ｃｍ、約０．５ｃｍ～約２０ｃｍ、約０．５ｃｍ～約３０ｃｍ、約０．５ｃｍ～約４０ｃｍ、約０．５ｃｍ～約５０ｃｍ、約０．７ｃｍ～約０．９ｃｍ、約０．７ｃｍ～約１ｃｍ、約０．７ｃｍ～約５ｃｍ、約０．７ｃｍ～約１０ｃｍ、約０．７ｃｍ～約２０ｃｍ、約０．７ｃｍ～約３０ｃｍ、約０．７ｃｍ～約４０ｃｍ、約０．７ｃｍ～約５０ｃｍ、約０．９ｃｍ～約１ｃｍ、約０．９ｃｍ～約５ｃｍ、約０．９ｃｍ～約１０ｃｍ、約０．９ｃｍ～約２０ｃｍ、約０．９ｃｍ～約３０ｃｍ、約０．９ｃｍ～約４０ｃｍ、約０．９ｃｍ～約５０ｃｍ、約１ｃｍ～約５ｃｍ、約１ｃｍ～約１０ｃｍ、約１ｃｍ～約２０ｃｍ、約１ｃｍ～約３０ｃｍ、約１ｃｍ～約４０ｃｍ、約１ｃｍ～約５０ｃｍ、約５ｃｍ～約１０ｃｍ、約５ｃｍ～約２０ｃｍ、約５ｃｍ～約３０ｃｍ、約５ｃｍ～約４０ｃｍ、約５ｃｍ～約５０ｃｍ、約１０ｃｍ～約２０ｃｍ、約１０ｃｍ～約３０ｃｍ、約１０ｃｍ～約４０ｃｍ、約１０ｃｍ～約５０ｃｍ、約２０ｃｍ～約３０ｃｍ、約２０ｃｍ～約４０ｃｍ、約２０ｃｍ～約５０ｃｍ、約３０ｃｍ～約４０ｃｍ、約３０ｃｍ～約５０ｃｍ、または約４０ｃｍ～約５０ｃｍである。いくつかの実施形態では、作動距離は、約０．１ｃｍ、約０．２ｃｍ、約０．５ｃｍ、約０．７ｃｍ、約０．９ｃｍ、約１ｃｍ、約５ｃｍ、約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約３０ｃｍ、約４０ｃｍ、または約５０ｃｍである。いくつかの実施形態では、作動距離は、少なくとも約０．１ｃｍ、約０．２ｃｍ、約０．５ｃｍ、約０．７ｃｍ、約０．９ｃｍ、約１ｃｍ、約５ｃｍ、約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約３０ｃｍ、または約４０ｃｍである。いくつかの実施形態では、作動距離は、最大で約０．２ｃｍ、約０．５ｃｍ、約０．７ｃｍ、約０．９ｃｍ、約１ｃｍ、約５ｃｍ、約１０ｃｍ、約２０ｃｍ、約３０ｃｍ、約４０ｃｍ、または約５０ｃｍである。

【0215】

同軸照射

【0216】

いくつかの実施形態では、照射信号が撮像経路におけるミラー内のホールを通じて注入されるにつれて、本明細書におけるシステム及び方法は、同軸照射及び光集光を可能にする。従前の撮像システムとは異なり、本明細書における撮像システムの同軸照射は、視認されるサンプルに対して影をキャスティングすることなく、臓器、臓器の下部構造、ターゲット、組織、及び細胞の視覚化を有効にする。影を回避することは、臓器、臓器の下部構造、ターゲット、組織、及び細胞の画像内での可視光、赤外線光、及び近赤外線光の両方からの妨害を防止することに有益である。更に、そのような影は、組織からの蛍光信号を妨害することがあり、偽陰性を生じさせることがある。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、この問題を回避するために同軸照射を利用する。図３Ｂは、図３Ａにおける別個の照射及び撮像軸と比較した、同軸照射及び撮像軸を示す。この特定の実施形態では、同軸照射は、影を低減させることによって組織の視認性を改善し、よって、偽陰性（蛍光がない）を改善し、それによって、システムによる観察下にある組織空洞、臓器、及び臓器の下部構造、ターゲット、組織、または細胞の撮像を改善する。

【0217】

いくつかの実施形態では、照射信号は、図１８に示されるようなノッチダイクロイックフィルタ５によって撮像軸に注入される。この光学フィルタは、可視信号及び蛍光信号を伝達すると共に、励起信号を反射し、それによって、同軸に励起を効率的に注入する。フィルタ５に対する入射角度は、例えば、２２．５度、４５度であってもよい。

【0218】

いくつかの実施形態では、顕微鏡の撮像軸、本明細書における撮像システムの撮像軸、及び励起軸は全て、相互に同軸である。いくつかの実施形態では、撮像軸及び励起軸は、同一の共通軸を共有する。

【0219】

いくつかの実施形態では、撮像軸は、右の眼球軸の中心に位置合わせされ、または左の眼球軸に位置合わせされ、よって、例えば、右の眼球軸または左の眼球軸との同心視野を可能にする。代わりに、励起に対応する光ビームは、左の対物レンズと右の対物レンズとの間の位置から組織に向かって延びることができ、蛍光カメラの撮像軸は、センサに向かって組織から励起軸と同軸に延びることができる。画像は、同一の画像サイズを必ずしも含まなくてもよく、同一または異なる画像サイズを含むことができる。各々の同軸ビームの中心点を位置合わせすることができ、その結果、当業者によって理解されるように、同軸であるとみなされるように、両方のビームが互いの適切な許容範囲内にある。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるような同軸撮像は、画像センサ（例えば、カメラの）の撮像軸、または顕微鏡の左のアイピース及び右のアイピース並びに対物レンズなどの本明細書で開示される撮像システムの他の撮像軸と実質的に重なり、またはそれらと実質的に平行した照射軸及び励起軸（例えば、可視及びＮＩＲ／ＩＲ）に対応する。撮像軸は、ＮＩＲ／ＩＲ光撮像など、可視撮像及び／または蛍光撮像のために構成されてもよい。例えば、本明細書で開示されるシステムは、全てが互いに同軸である（すなわち、それらは、同一の共通軸を共有し、または少なくとも本明細書で開示されるような適切な許容範囲内にある）、１）顕微鏡のアイピースを通じてユーザによって見られるような画像に対応する可視光に対する撮像軸、２）サンプルから受信された赤外線光またはＮＩＲ光などの蛍光性光撮像軸、及び３）サンプルに方向付けられた励起光ビーム軸を含むことができる。

【0220】

いくつかの実施形態では、実質的に重なること、または平行することは、３０度、２０度、１０度未満、５度未満、２度未満、１度未満、０．１度未満、または０．０１もしくは約０度未満であるように２つの軸の間の角度を交差することを含む。実質的に重なることは、互いに許与可能な許容範囲内、例えば、互いに１ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２５ｍｍ、または０．１ｍｍ内に同軸であるビームに対応することができる。いくつかの実施形態では、実質的に重なること、または平行することは、１０度未満、５度未満、２度未満、１度未満、０．１度未満、または０．０１度もしくは約０度未満であるように２つの軸の間の角度を交差することを含む。光学システムの対物レンズから撮像される組織への作動距離は、数ｍｍ（１ｃｍ未満）（例えば、内視鏡）から２００～５００ｍｍ（例えば、顕微鏡）、またはそれよりも長い（例えば、オープンフィールド撮像システム）の範囲内であってもよい。

【0221】

いくつかの実施形態では、同軸撮像は、立体撮像を含まない。いくつかの実施形態では、本明細書で開示されるような同軸撮像は、少なくとも１つは照射のためであり、少なくとももう一方は、撮像のためである、２つ以上の光学路の重なりを含む。その上、いくつかの実施形態では、２つ以上の光学路は、例えば、臓器、臓器下部構造、組織、ターゲット、細胞、またはサンプルに帰巣し、それらをターゲットとし、それらに移動し、それらによって保持され、それらに蓄積し、及び／もしくはそれらに結び付けられ、またはそれらに方向付けられた、２つ以上の蛍光色素分子からの複数の赤外線波長または近赤外線波長の同軸視覚化を可能にするように同軸に位置合わせされてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上の、３つ以上の、４つ以上の、または５つ以上のそのような経路は、同軸に位置合わせされる。いくつかの実施形態では、赤外線光または近赤外線光は、赤外線光学路または近赤外線光学路に沿ってサンプルに伝えられ、サンプルから受信された蛍光性光は、蛍光光学路に沿って受信され、蛍光光学路は、ビームスプリッタにおいて赤外線光学路と重なる。いくつかの実施形態では、２つの軸の間の交差する角度は、１０度以下、５度以下、２度以下、１度以下、０．１度以下、または０．０１度もしくは約０度以下を含む。

【0222】

いくつかの実施形態では、本明細書における同軸撮像は、同心視野を含む（必ずしも同一の画像サイズではないが、撮像システムの中心点（例えば、顕微鏡、撮像システムなどが位置合わせされる））。同軸撮像システムでは、作動距離が変化するにつれて、ユーザが視差を知覚しない。同軸撮像システムでは、同軸性の精度における変動に起因した撮像シフトは、約０．３度未満である。同軸撮像システムのいくつかの実施形態では、同軸性の精度における変動に起因した撮像シフトは、約０．０５、０．１、０．０５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．５５、または０．６度未満である。いくつかの実施形態では、本明細書における撮像システムの撮像軸は、例えば、内視鏡的用途を参照して、右／左の眼球軸の中心に位置合わせされる。

【0223】

望ましくない光の取り除き

【0224】

いくつかの実施形態では、カメラまたはセンサに到着する迷光は、撮像システムの外側から、光チャネルのうちの１つ以上から、周囲光（例えば、部屋の光、ウインドウ）から、または他の発光機器（例えば、外科手術室機器、ニューロナビゲーション機器、内視鏡、外視鏡、顕微鏡、ヘッドランプ、及び拡大鏡）から到着する。いくつかの実施形態では、迷光は、継続的に、またはパルスのパターンにおいて放出される。いくつかの実施形態では、迷光は、可視、赤外線、またはその両方である。

【0225】

そのような望ましくない光は、蛍光画像のコントラストを低減させる。加えて、デバイスによる視覚照射は、蛍光励起に干渉する。例えば、デバイスによる可視光照射は、蛍光色素分子を励起することができ、ＶＩＳ光画像において蛍光を生じさせることができ、レーザをターンオン及びターンオフすることは、差異を見るように減算されるときに使用される。周囲光隔離は、非可視波長、可視波長、赤外線波長、またはそれらのいずれかの組み合わせからの干渉を低減させることによって、画像品質を改善する。しかしながら、多くの現在のデバイスは、そのような迷光に対して保護するための光隔離コンポーネントを欠いており、そのような周囲光を取り除きまたは弱めるために暗い部屋内で使用される必要がある。

【0226】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステムは更に、迷光を遮断し、フィルタし、または減衰させるための減衰器を含む。いくつかの実施形態では、減衰器は、フィルタ、シールド、フッド、スリーブ、光シュラウド、ドレープポート、バッフル、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、物理的な減衰器は、そのような迷光または周囲光を遮断及び／またはフィルタアウトする。いくつかの実施形態では、減衰器は、本明細書におけるシステムの外部にあるか、または本明細書におけるシステムに付着される。いくつかの実施形態では、減衰器は、視野（ＦＯＶ）よりも大きい入射の角度において光を遮断する。いくつかの実施形態では、入射開口におけるドレープポートは、撮像システムの外部ＦＯＶの少なくとも一部を遮断するようなサイズにされる。いくつかの実施形態では、筐体及び／または光学機械マウントは、撮像システム内での光の反射を防止するように黒塗りされる。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステムの光チャネルは、光フィルタを採用する。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステムの光チャネルは、測定されることになる信号を取り除く、バッフルを採用しない。いくつかの実施形態では、撮像ヘッドの出口の前の光学路の開放口よりも大きい角度をソースが有するときの撮像ヘッド内に散乱する。いくつかの実施形態では、光学路は、入射放射を吸収するバッフルを含む。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、レーザオン／オフ割合の同期及び最適化を通して視覚光と蛍光性光との間の干渉を取り除く。いくつかの実施形態では、レーザのパワーは、蛍光を生じさせるようにサンプルによって吸収されるのに十分に高いと共に、デバイス内で迷励起を低減させるために最小化される。

【0227】

１つ以上の迷光シュラウドまたはバッフルは、カメラセンサとレンズアセンブリとの間で使用されてもよい。光学システムは、レンズ（固定された）に対してカメラセンサを移動させることによって焦点を合わせられる。これは、撮像システムのエンクロージャ内のいずれかの迷光に特に感度が高い、センサとレンズとの間の可変の隙間を必要とする。１つの管がカメラＣマウントにネジ止めされ、もう一方の管がレンズ支持体にネジ止めされた単純な同心管設計は、迷光からこの隙間を覆うために使用されてもよい。シュラウド表面は、高度に吸収力のあるペイントによりペイントされてもよく、またはセンサが最大程度の焦点範囲にあるときに均等に重なってもよい。他の実施形態は、そのような光を遮断し、フィルタし、または減衰させて、開示の方法及びシステムを強化するためのシールド、フッド、スリーブ、光シュラウド、バッフル、ブーツ、または他の物理的な減衰器を含むことができる。そのようなシールド、フッド、スリーブ、光シュラウド、バッフル、ブーツ、または他の物理的な減衰器は、開示のシステムの外部にあってもよく、または開示のシステムに付着されてもよい。

【0228】

迷光は、固定されたレンズに対してカメラセンサを移動させることによって、システムに焦点を合わせるために必要なセンサとレンズとの間の隙間を通じて撮像システムエンクロージャに思いがけずに入る場合がある。例えば、図４、５、６、７、及び１６において説明され、開示の全体を通じたシステムのいずれかは、迷光または周囲光の問題を取り除くために上記説明されたようにまたは開示の全体を通じて使用されてもよい。したがって、システムは更に、カメラセンサとレンズアセンブリとの間に光シュラウドを含むことができる。光シュラウドは、トレイ、カバー、バッフル、スリーブ、フッド、またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。光シュラウドは、そのような迷光または周囲光を遮断し、フィルタし、または減衰させて、開示の方法及びシステムを強化することができる。光シュラウドは、開示のシステムの外部にあってもよく、または開示のシステムに付着されてもよい。光シュラウドは、開示のシステムの内部にあってもよく、または開示のシステム内で統合されてもよい。いくつかの実施形態では、光シュラウドは、第１の管及び第２の管を含み、第１の管は、カメラに取り付けられ、第２の管は、レンズ支持体に取り付けられる。第１の管及び第２の管は、同心であってもよい。第１の管及び第２の管は、センサが最大程度の焦点範囲にあるときに重なることができる。光シュラウドはカメラのｃマウントを介してカメラに取り付けられてもよい。光シュラウドはファスナを介して第１の管、第２の管、またはその両方に取り付けられてもよい。ファスナは、接着剤、ネジ、ボルト、ナット、クランプ、タイ、またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。光シュラウドの表面は、高度に吸収力のあるペイントによりペイントされてもよく、または高度に吸収力のあるペイントから形成されてもよい。いずれかの数の材料及びいずれかのタイプのシールド、フッド、スリーブ、光シュラウド、バッフル、または他の物理的な減衰器が迷光を取り除きまたは低減させるために使用されてもよい。

【0229】

顕微鏡

【0230】

いくつかの実施形態では、本明細書における撮像システムは、立体的である。いくつかの実施形態では、本明細書における撮像システムは、立体的でない。いくつかの実施形態では、本明細書における撮像システムは、外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、または外科手術ロボットである。

【0231】

いくつかの態様では、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットのうちの少なくとも１つは、ＫＩＮＥＶＯシステム（例えば、ＫＩＮＥＶＯ ９００）、ＱＥＶＯシステム、ＣＯＮＶＩＶＯシステム、ＯＭＰＩ ＰＥＮＴＥＲＯシステム（例えば、ＰＥＮＴＥＲＯ ９００、ＰＥＮＴＥＲＯ ８００）、ＩＮＦＲＡＲＥＤ ８００システム、ＦＬＯＷ８００システム、ＹＥＬＬＯＷ５６０システム、ＢＬＵＥ ４００システム、ＯＭＰＩ ＬＵＭＥＲＩＡシステム、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏシステム（例えば、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏ及びＯＭＰＩ ＶＡＲＩＯ ７００）、ＯＭＰＩ Ｐｉｃｏシステム、ＯＰＭＩ Ｓｅｎｓｅｒａ、ＯＰＭＩ Ｍｏｖｅｎａ、ＯＰＭＩ １ ＦＣ、ＥＸＴＡＲＯ ３００、ＴＲＥＭＯＮ ３ＤＨＤシステム、ＣＩＲＲＵＳシステム（例えば、ＣＩＲＲＵＳ ６０００及びＣＩＲＲＵＳ ＨＤ－ＯＣＴ）、ＣＬＡＲＵＳシステム（例えば、ＣＬＡＲＵＳ ５００及びＣＬＡＲＵＳ ７００）、ＰＲＩＭＵＳ ２００、ＰＬＥＸ Ｅｌｉｔｅ ９０００、ＡｎｇｉｏＰｌｅｘ、ＶＩＳＵＣＡＭ ５２４、ＶＩＳＵＳＣＯＵＴ １００、ＡＲＴＥＶＯ ８００（また、Ｃａｒｌ ＺｅｉｓｓＡ／Ｇからのいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、及び外科手術ロボットシステム）、Ｌｅｉｃａ ＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓまたはＬｅｉｃａ ＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓからのＰＲＯＶｉｄｏシステム、ＡＲｖｉｄｏシステム、ＧＬＯＷ ８００システム、Ｌｅｉｃａ ＡＲｖｅｏシステム、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨＸ、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨ６）、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０ ＯＨＸ５）、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ５０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ４０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ２０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ ＯＨ４）、Ｌｅｉｃａ Ｍ８４４システム、Ｌｅｉｃａ ＨＤ Ｃ１００システム、Ｌｅｉｃａ ＦＬシステム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＦＬ５６０、Ｌｅｉｃａ ＦＬ４００、Ｌｅｉｃａ ＦＬ８００）、Ｌｅｉｃａ ＤＩ Ｃ５００、Ｌｅｉｃａ ＵＬＴ５００、Ｌｅｉｃａ Ｒｏｔａｔａｂｌｅ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ、Ｌｅｉｃａ Ｍ６５１ ＭＳＤ、ＬＩＧＨＴＥＮＩＮＧ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ及び ＳＰ８システム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８、ＳＰ８ ＦＡＬＣＯＮ、ＳＰ８ ＤＩＶＥ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＳＴＥＤ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＤＬＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ Ｘ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＣＡＲＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰＥ）、Ｌｅｉｃａ ＨｙＤ、Ｌｅｉｃａ ＨＣＳ Ａ、Ｌｅｉｃａ ＤＣＭ８、Ｌｅｉｃａ ＥｎＦｏｃｕｓ、Ｌｅｉｃａ Ｐｒｏｖｅｏ ８、Ｌｅｉｃａ Ｅｎｖｉｓｕ Ｃ２３００、Ｌｅｉｃａ ＰＲＯｖｉｄｏ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｈａａｇ－ＳｔｒａｉｔからのＨａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ５－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ３－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＨＩ－Ｒ ＮＥＯ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９０、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＥＩＢＯＳ ２、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、及び外科手術ロボットシステム、Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ ＳｕｒｇｉｃａｌからのＩｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ ｄａ Ｖｉｎｃｉ外科手術ロボットシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇからのＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｓ ＯＣＴシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、ＴｏｐｃｏｎからのＴｏｐｃｏｎ ３Ｄ ＯＣＴ ２０００、ＤＲＩ ＯＣＴ Ｔｒｉｔｏｎ、ＴＲＣシステム（例えば、ＴＲＣ ５０ＤＸ、ＴＲＣ－ＮＷ８、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ Ｐｌｕｓ、ＴＲＣ－ＮＷ４００）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｓｔｉｎｇｒａｙシステム（例えば、Ｓｔｉｎｇｒａｙ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｐｉｋｅ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｎｉｋｏｎ）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｐｉｋｅシステム（例えば、Ｐｉｋｅ、Ｐｉｋｅ Ｎｉｋｏｎ）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、ＣａｎｏｎからのＣａｎｏｎ ＣＸ－１、ＣＲ－２ ＡＦ、ＣＲ－２ ＰＬＵＳ ＡＦ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｗｅｌｃｈ ＡｌｌｙｎからのＷｅｌｃｈ Ａｌｌｙｎ ３．５ Ｖシステム（例えば、３．５Ｖ、３．５Ｖ Ａｕｔｏｓｔｅｐ）、ＣｅｎｔｅｒＶｕｅ ＤＲＳ、Ｉｎｓｉｇｈｔ、ＰａｎＯｐｔｉｃ、ＲｅｔｉｎａＶｕｅシステム（例えば、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ １００、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ ７００）、Ｅｌｉｔｅ、Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ、ＰｏｃｋｅｔＳｃｏｐｅ、Ｐｒｅｓｔｉｇｅ ｃｏａｘｉａｌ－ｐｌｕｓ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、ＭｅｄｔｒｏｎｉｃからのＭｅｔｒｏｎｉｃ ＩＮＶＯＳシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｋａｒｌ ＳｔｏｒｚからのＫａｒｌ Ｓｔｏｒｚ ＥＮＤＯＣＡＭＥＬＥＯＮ、ＩＭＡＧＥ１システム（例えば、ＯＰＡＬ１ ＮＩＲ撮像モジュールを有するまたは有さないＩＭＡＧＥ１ Ｓ、ＩＭＡＧＥ１ Ｓ ３Ｄ）、ＳＩＬＶＥＲ ＳＣＯＰＥシリーズ器具（例えば、胃カメラ、十二指腸鏡、結腸鏡）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0232】

本明細書におけるシステムを既存の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、または外科手術ロボットに組み合わせまたは統合することは、共に収容することによって（全体的にもしくは部分的に）、開示されるシステムの１つ以上の態様もしくはコンポーネントを既存のシステムに組み合わせることによって、または開示されるシステムの１つ以上の態様もしくはコンポーネントを既存のシステムに統合することによって達成されてもよい。そのような組み合わせは、本明細書で開示されるシステム及び方法の他の特徴の中でも、影及び／またはゴーストを低減させることができ、共焦点改善を利用することができ、同軸撮像を強化することができ、画像の明瞭さを高めることができ、撮像を最適化することができ、光学路の重なりを可能にすることができ、外科手術ワークフローを改善することができる。更に、そのような組み合わせることまたは統合することは、ビームスプリッタ、ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックミラー、偏光子、減衰器、レンズシャッタ、フレームレート、もしくは本明細書に開示されるシステムのいずれかの他の特徴、またはそれらのいずれかの組み合わせを利用することができる。加えて、そのような組み合わせることまたは統合することは、１つ以上のフィルタの漏れやすさ（不完全性）を低減させることができ、可視光源及び蛍光光源、またはその両方のオン／オフ割合を利用することができる。

【0233】

更に、本明細書におけるシステムの外部の、例えば、顕微鏡からの照明装置は、非常に明るい場合があり（例えば、～４００ワット）、それは、蛍光放出の強度と比較した可視光反射の強度の間の差が相当である場合があることを意味する。例えば、図５Ｄに示されるような単一のセンサによる実施形態では、センサのゲインがより高いこと、または露光がより長いことなど、感度設定が増大することが可視スペクトルにおける光の飽和につながることがあり、よって、センサのダイナミックレンジの約半分を満たすように可視画像を得るために効率的なセンサを使用した撮像のためのダイクロイックフィルタまたはダイクロイックミラーからの可視光の小さな反射につながることがあるので、これは不利である場合がある。いくつかの実施形態では、効率的なセンサは、約４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％よりも大きい、またはそれよりも大きい量子効率を有する。いくつかの実施形態では、効率的なセンサは、約６０ｄＢ～約９０ｄＢのダイナミックレンジを有する。いくつかの態様では、センサ範囲は、約６０ｄＢ～約７３ｄＢ、約７３ｄＢ～約９０ｄＢの範囲である。別の態様では、センサは、約７３ｄＢ＋／－１０ｄＢ、７３ｄＢ＋／－５ｄＢ、または７３ｄＢ＋／－３ｄＢのダイナミックレンジを有してもよい。いくつかの実施形態では、ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックミラー、またはその両方は、外科医の眼で見られる光を薄暗くしないように、入射可視光の大部分を伝達する。いくつかの実施形態では、入射可視光の少なくとも一部は、ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックミラー、またはその両方から反射する。いくつかの実施形態では、入射可視光の約０．５％～約８％は、ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックミラー、またはその両方から反射する。いくつかの実施形態では、入射可視光の少なくとも約０．５％は、ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックミラー、またはその両方から反射する。いくつかの実施形態では、入射可視光の最大で約８％は、ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックミラー、またはその両方から反射する。いくつかの実施形態では、反射した入射可視光の量は、光のパワーと直接相関付けられる。

【0234】

いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、液体光ガイドまたは他の光ガイドである。いくつかの実施形態では、オプティカル光ガイドは、ファイバからの発散する出力光をコリメートするレンズに結合する。コリメーティングレンズからのコリメートされた光は次いで、帯域通過フィルタを通過することができ、帯域通過フィルタは、励起源光のスペクトル帯域幅を更に低減させるためのレーザクリーンアップフィルタであってもよい。いくつかの実施形態では、光は次いで、拡散器を使用して拡散する。この拡散した光は次いで、顕微鏡の視野及び／または手術する被写界の視野に合致するように、組織上で照射される。

【0235】

いくつかの実施形態では、拡散器は、可視光（ＶＩＳ）の撮像視野、近赤外線（ＮＩＲ）蛍光もしくは赤外線蛍光の撮像視野、またはそれらのいずれかの組み合わせに照射錐面を合致させるように構成される。いくつかの実施形態では、ＮＩＲミラー４内のホールは、可視光（ＶＩＳ）の撮像軸、近赤外線（ＮＩＲ）蛍光もしくは赤外線蛍光の撮像軸、顕微鏡撮像軸、またはそれらのいずれかの組み合わせを合致させるようなサイズにされ、形状付けられ、及び／または位置付けられる。そのような構成は、手術顕微鏡の眼を通じて外科医が手術している組織が撮像システムによって完全に照射及び捕捉されることを保証する。

【0236】

いくつかの実施形態では、外科手術顕微鏡の照射経路は、本明細書におけるダイクロイックフィルタ、ホットミラーとは独立している。いくつかの実施形態では、例えば、図４に示されるように、拡散器１４は、ミラー４内のホールを出る光ビームの形状を決定する。他の実施形態では、ホールのサイズは、特定の角度の錐面内で光を拡散することが可能な拡散器の選択によって決定される。他の実施形態では、ミラー内のホールは、同軸照射を達成するようなサイズにされ、及び位置付けられ、それによって、撮像軸はミラー角度上に入射し、照射は、ミラー内のホールを通過する。ホールサイズは、１）拡散器上のコリメートされたビーム入射の最終サイズを決定する、ファイバの開口数（ＮＡ）及び／またはコアサイズ、２）拡散器上の特徴サイズ（最小数の特徴（すなわち、１、２、３、４、もしくは５またはそれ未満の特徴、１０、１５、２０、２５、３０未満の特徴）は、良好なビーム品質を得るために照射されてもよい）、３）ＮＩＲ撮像経路またはＩＲ撮像経路及び検出器において見られるように感度における対応する低減を視覚的に妨害しないような最大ホールサイズを直接決定することができる、ＮＩＲレンズのｆ／＃及び焦点長、あるいは４）拡散器に対するビームが小さいと、網膜の背面に照射されるエリアが小さく、したがって、所与の分類（例えば、生物学的損傷を生じさせる見込みに応じてレーザを４つの広義の危険性クラス（１、２、３ａ、３ｂ、及び４）の１つに割り当てる、例えば、ＡＮＳＩ Ｚ１３６．１ Ｓｔａｎｄａｒｄ（Ｚ１３６．１－２０００）に従った、そのようなレーザ分類）について組織におけるレーザパワーが小さい、熱危険性についての網膜のエリアに基づいたレーザクラスレベル及び最大許容可能露光量、のうちの１つ以上によって決定されてもよい。

【0237】

図４に示されるように、ダイクロイックフィルタまたはダイクロイックミラー（５）は、撮像システムがディスプレイ上で可視画像及び赤外線画像を重ね合わせることを可能にするように、サンプルからの可視画像及び赤外線画像が同軸であるように位置付けられてもよい。加えて、ダイクロイックフィルタまたはダイクロイックミラー（６）は、撮像システムによって捕捉された可視画像及び赤外線画像と顕微鏡の撮像視野が同軸であるように位置付けられてもよい。そのような位置合わせは、顕微鏡を通じて外科医によって見られるように、撮像システムが同一の視野を表示することを可能にする。

【0238】

いくつかの実施形態では、顕微鏡からの白色照射または可視光照射は、本明細書における撮像システムによって制御またはストロボすることができない。いくつかの実施形態では、２カメラ撮像システムは、それらを一度に多重化解除できないケースでは、多重化されていない撮像経路（例えば、ＮＩＲ画像及び可視画像が重ね合わされていない）を有利に可能にする。いくつかの実施形態では、撮像システムは、多重化解除のために可視光のストロボを可能にし、よって、単一カメラシステムまたは２カメラの両方が使用されてもよい。いくつかの実施形態では、制御が照射レベル及び周囲光レベルに対して利用可能ある場合、単一カメラ撮像システムが使用されてもよい。

【0239】

いくつかの実施形態では、本明細書における撮像システムは、撮像システムにサービスするための（例えば、マイクロコントローラファームウェアのフィールドリプログラミングを可能にするための）ハッチを含む。いくつかの実施形態では、ハッチは、撮像システムのヘッド上に位置する。いくつかの実施形態では、ハッチは、バックパネル上に位置する。

【0240】

いくつかの実施形態では、画像、例えば、本明細書に記載のシステム及び方法によって生成され得る、図１Ｂ、１０Ａ～１０Ｃ、１５、及び２９に示される画像は、別個のモニタ上で表示される。いくつかの実施形態では、外科医は、表示される画像のタイプ：最上部でオーバレイされた蛍光画像に沿った可視光画像、または高いコントラストを達成すると共に周囲非蛍光組織のコンテキストを維持するために、疑似色、例えば、グレーもしくは赤で表示された可視光画像及び異なる疑似色、例えば、ティール（青＋緑）で表示された蛍光画像、を選択することが可能である。いくつかの実施形態では、可視画像のみまたは蛍光画像のみを表示することができる。いくつかの実施形態では、異なる表示タイプの画像は、表示のために並んで配置されてもよい。いくつかの実施形態では、可視画像のみ及び蛍光画像のみ並びにオーバレイされた可視画像及び蛍光画像が同時に表示される。いくつかの実施形態では、画像表示は、モニタに制限されない。いくつかの実施形態では、画像またはビデオは、同じくらい容易に、外科医の顕微鏡もしくは補強された現実ガラス、仮想現実ガラス内で表示されてもよく、またはロボット外科手術などの用途のためにリモートで表示するために更に使用されてもよい。

【0241】

いくつかの実施形態では、赤外線フレームまたはＮＩＲフレームが準備されていない場合、可視フレームは、メモリ／バッファからの１つ以上の前のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを取ることができる。

【0242】

非限定的な例示的な実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、２つのカメラを含む。いくつかの実施形態では、システムは、捕捉レートが同一でない場合でさえ、可視フレーム及びＩＲフレームまたはＮＩＲフレームの両方を同時に表示する。いくつかの実施形態では、赤外線カメラは、組織が励起源の光によって励起されるとき、組織から生成された蛍光性光を捕捉する。いくつかの実施形態では、励起源の光は、図９において見ることができるように、継続的に「オン」ではない。励起源の光は、デジタル処理デバイスを使用して、即時的にターンオン／オフされてもよく、または自動でもしくは手動でのいずれかでストロボされてもよい。いくつかの実施形態では、励起源の光は、機械的手段、例えば、シャッタもしくはフィルタホイール、電子可変光学減衰器（ＥＶＯＡ）、または光学「チョッパ」、あるいは偏光子の組み合わせを使用して、オン／オフに変調されてもよい。いくつかの実施形態では、カメラにおける各々のフレームの捕捉に同期して、励起源がオンまたはオフである時間は、動的に及びリアルタイムで制御されてもよい。例示的な実施形態では、励起源は、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム（すなわち、赤外線カメラによって捕捉されたフレーム）に対して１～１０、１～２、１～４、１～５、１～６、１～８、１～２０、１～５０、１～６０、１～１００、またはいずれかの他のフレーム範囲の間にオンである。励起光は、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームのうちの１つ以上に対してターンオフされてもよい。ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、励起源がオフであるときに捕捉され、センサ／カメラは、組織からではないが、手術室または他の撮像環境内では通常は周囲光である全ての光を捕捉する。いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、周囲光または迷光からアーチファクトを除去するように、全てのＮＩＲフレームまたはＩＲフレームから減算される。その後、この特定の実施形態では、全ての第１のフレームが加算され、単一のフレームとして表示される。いくつかの実施形態では、本明細書におけるそのような画像フレーム処理（減算及び／または加算）は、フレーム捕捉に対する大きな制御をユーザにもたらす。１つの例示的な実施形態では、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像の４つのフレームは、１つのダークフレーム（図９）に対応する。他の実施形態では、いずれかの数の１つ以上のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに続いて、１つのＶＩＳ＿ＤＲＫフレームがあってもよい。

【0243】

いくつかの実施形態では、可視（ＶＩＳ）励起及びＮＩＲ励起またはＩＲ励起は、同一の広帯域源からもたらされる。図１６は、撮像システムの外部の代替的な照射経路を示す。システムは、広帯域源、ＡＲ被覆広帯域フィルタ、第１のショートパスフィルタ、第２のショートパスフィルタ、第１のフィルタ、第２の低域通過フィルタ、偏光子、可変フィルタ、ＮＩＲミラー、ＶＩＳレンズ、ＮＩＲレンズ、ＶＩＳセンサ、ＮＩＲセンサ、及びＰＣマザーボードを含むことができる。

【0244】

図４に示されるように、ＮＩＲ蛍光信号またはＩＲ蛍光信号は、ウインドウを通じて方向付けられ、第１のショートパスフィルタによって再方向付けられ、第２のショートパスフィルタ及びＮＩＲミラーによって更に再方向付けられ、そこで、第１の低域通過フィルタ、ＮＩＲレンズ、第２の低域通過フィルタを通過し、ＮＩＲセンサに到着する。加えて、反射した可視光は、第１のショートパスフィルタに到着し、反射した可視光の一部は、第１のショートパスフィルタ及び第１のショートパスフィルタを通過し、反射した可視光の一部は、第１のショートパスフィルタによって第２のショートパスフィルタに再方向付けられ、第２のショートパスフィルタ、偏光子、及びＶＩＳレンズを通過して、ＶＩＳセンサに到着する。加えて、別の態様では、第１のショートパスフィルタ６に対して入射する可視光の一部は、第２のフィルタ５を通じて、ショートパスフィルタ（ＶＩＳカット）２３を通じて、偏光子２２、ＶＩＳレンズ２０を通じて、最終的にカメラ２１に反射し、及び伝達される。ＶＩＳセンサ及びＮＩＲセンサまたはＩＲセンサは次いで、受信された光に基づいて、ＰＣマザーボードと通信することができる。ＶＩＳセンサ及びＮＩＲセンサまたはＩＲセンサは、図６Ａ～６Ｂに示されるように、ＵＳＢ３ケーブル、ＣｏａＸＰｒｅｓｓなどのシリアル同軸ケーブル、光ファイバ、シリアルケーブル、ＵＳＢ Ｃケーブル、Ｃａｍｅｒａ Ｌｉｎｋなどのパラレルケーブル、またはそれらのいずれかの組み合わせを介してＰＣと通信することができる。

【0245】

ウインドウは、塵粒子及び他の外来物からの保護としての役割を果たすことができる。ウインドウは、完全に透明であってもよく、全てまたはほとんどの波長が通ることを可能にすることができる。ウインドウは、反射防止被膜を有することができる。ウインドウは、フィルタを有することができる。フィルタは、広帯域フィルタであってもよい。いくつかの実施形態では、ウインドウは、ＡＲ被覆広帯域フィルタである。加えて、このウインドウは、蛍光帯域において波長を放出する他の周囲システムによる干渉を低減させるためのノッチフィルタを含むことができる。

【0246】

いくつかの実施形態では、第１のショートパスフィルタ及び第２のショートパスフィルタのうちの少なくとも１つは、ダイクロイックフィルタ、干渉フィルタ、ホットミラー、または誘電体ミラーもしくはペリクルタイプミラーを含む。そのようなフィルタは、誘電体ミラー、ホットミラー（誘電体ミラーのタイプ）、干渉フィルタ（例えば、ダイクロイックミラーまたはフィルタ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、システムは、第２のショートパスフィルタを含まない。第１のショートパスフィルタ及び第２のショートパスフィルタは、合同であってもよく、一方で、両方のフィルタは、同一の帯域の波長が通ることを可能にする。第１のショートパスフィルタ及び第２のショートパスフィルタは、合同でなくてもよく、一方で、両方のフィルタは、異なる帯域の波長が通ることを可能にし、それによって、異なる帯域の波長が重なる、または重ならない。第１のショートパスフィルタ及び第２のショートパスフィルタのうちの少なくとも１つは、カスタムメイドであってもよく、または商業的に利用可能なフィルタから選択されてもよい。いくつかの実施形態では、第２のショートパスフィルタは、フィルタの背後の伝達された光のパワー監視を含む。１つ以上のフォトダイオードまたはフォトダイオードのアレイは、ビーム形状及び／またはビームパワーを監視するために使用されてもよい。他の実施形態では、フォトダイオードは、ホットミラーを通じた光の伝達の監視を可能にするようにホットミラーの後ろに配置される。

【0247】

いくつかの実施形態では、偏光子は、吸収性偏光子、ビーム分割偏光子、複屈折偏光子、Ｎｉｃｏｌプリズム、Ｗｏｌｌａｓｔｏｎプリズム、薄膜偏光子、ワイヤグリッド偏光子、円形偏光子、線形偏光子、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0248】

いくつかの実施形態では、可変フィルタは、減衰器、交差偏光子、フィルタホイール、液晶、光学チョッパ、もしくはシャッタ、または所望の波長の光を能動的に選択または伝達／遮断するいずれかの他の光学コンポーネントを含む。可変フィルタは、１つの波長帯域を選択的に遮断し、または減衰させると共に、その他の帯域を伝達する。可変フィルタは、必要に応じて選択的に可視光を遮断し、またはそれを薄暗くすると共に、ＮＩＲ蛍光信号またはＩＲ蛍光信号を目立たなくしない。いくつかの実施形態では、システムは、可変フィルタを含まない。

【0249】

いくつかの実施形態では、ＮＩＲミラーは、誘電体ミラー、銀ミラー、金ミラー、アルミニウムミラー、ホットミラー、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。ＮＩＲミラーは、ダイクロイックミラーを含むことができる。ＮＩＲミラーは、被覆ミラーを含むことができる。ＮＩＲミラーは、ＮＩＲミラーの後からのレーザの伝達を可能にするためのホールを含むことができる。ＮＩＲミラーは、蛍光信号を反射すると共に、励起波長（複数可）を伝達し、光学系内の物理的なホールを取り除くフィルタを含むことができる。加えて、ＮＩＲミラーは、蛍光信号に対する反射のエリアを最適化すると共に、励起波長（複数可）を伝達する「ホール」に対して必要とされるエリアを最小化する光学系の異なるエリアに適用される異なる被膜を含むことができる。伝達のための小さなエリアは、１つ以上の波長における最大の伝達のために最適化されると共に、蛍光帯域における相当な反射を可能にする。

【0250】

いくつかの実施形態では、ＶＩＳレンズ、ＮＩＲレンズ、及びＶＩＳ／ＮＩＲレンズのうちの少なくとも１つは、固定焦点長レンズを含む。ＶＩＳレンズ及びＮＩＲレンズのうちの少なくとも１つは、約１０ｍｍ～約７０ｍｍの焦点長を有することができる。いくつかの実施形態では、ＶＩＳレンズ及びＮＩＲレンズのうちの少なくとも１つは、３５ｍｍレンズを含む。代わりに、ＶＩＳレンズ及びＮＩＲレンズのうちの少なくとも１つは、可変焦点長を含む。レンズのサイズは、システムの視野と直接相関付けることができる。レンズのサイズは、センサの最適なサイズを決定することもできる。ＶＩＳレンズ及びＮＩＲレンズのうちの少なくとも１つは、固定Ｆ値を有することができる。代わりに、ＶＩＳレンズ及びＮＩＲレンズのうちの少なくとも１つは、可変Ｆ値を有することができる。ＶＩＳレンズ及びＮＩＲレンズは、同一のＦ値を有することができる。ＶＩＳレンズ及びＮＩＲレンズは、異なるＦ値を有することができる。ＶＩＳレンズは、ＮＩＲレンズよりも大きいＦ値を有することができる。ＮＩＲレンズは、ＶＩＳレンズよりも大きいＦ値を有することができる。ＶＩＳレンズ及びＮＩＲレンズのうちの少なくとも１つは、約０．５～約１１のＦ値を有することができる。１つの例示的な実施形態では、ＶＩＳレンズは、約５．６のＦ値を有し、ＮＩＲレンズは、１．６５のＦ値を有する。いくつかのケースでは、より高いＦ値は、より高い画像品質を可能にする。いくつかのケースでは、より低いＦ値は、ＶＩＳレンズまたはＮＩＲレンズのそれぞれに対するより高いＦ値またはより低いＦ値の用途に応じて、より高い画像品質を可能にする。ＮＩＲレンズ及びＶＩＳレンズの一意なｆ／＃は、システムオフセット及び最適化を可能にすることができると共に、焦点を維持する。ＮＩＲレンズ及びＶＩＳレンズ上の反射防止被膜は、同一の広帯域被膜の被膜であってもよく、またはＮＩＲ伝達もしくはＩＲ伝達もしくはＶＩＳ伝達に対して個々に最適化されてもよい。任意選択で、ＮＩＲレンズ及びＶＩＳレンズの両方は、ＶＩＳ及びＮＩＲもしくはＩＲのそれぞれに対して特に色補正されてもよく、またはＶＩＳ補正及びＮＩＲ補正またはＩＲ補正の両方に対して最適化されてもよく、容量及びコストを低減させる。

【0251】

いくつかの実施形態では、ＶＩＳセンサ、ＮＩＲセンサ、及びＮＩＲ／ＶＩＳセンサのうちの少なくとも１つは、可視センサ、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサ、または電荷結合素子（ＣＣＤ）センサを含む。いくつかの実施形態では、ＶＩＳセンサ及びＮＩＲセンサのうちの少なくとも１つは、ＩＭＸ１７４センサ、ＣＭＶ２０００センサ、またはＩＭＸ１３４センサ、高解像度外面センサ、または携帯電話センサを含む。いくつかの実施形態では、ＶＩＳセンサ及びＮＩＲセンサのうちの少なくとも１つは、商業的に利用可能なカメラ内のコンポーネントを含む。センサの画素サイズ及び形状因子は、システムによって必要とされる光学容量及び視野によって決定されてもよい。センサの画素サイズ及び形状因子は、システム設計仕様によって導出されてもよい。他の実施形態は、そのいずれかが完全カメラとしてまたは広いレベルにおいて動作し、撮像ステーションにおいて、またはデータ伝達の前に統合された、いずれかのＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサを含むことができる。そのような処理は、ＦＰＧＡを介してまたは他の手段によって撮像システムにおいて形成されてもよい。ＶＩＳカメラは、ＲＧＢ色情報を復号するためのＢａｙｅｒフィルタモザイクまたは他のカラーフィルタアレイをも含むことができる。加えて、カラーフィルタアレイは、画素センサアレイを越えた付加的な符号化のための蛍光帯域（複数可）を含むことができる。センサの他の例は、背面照射センサ、複数のセンサアレイ（フィルタアレイを有する、もしくは有さない、例えば、モノクロ）、または冷却アレイを含むことができる。いくつかのケースでは、ＮＩＲセンサは、モノクロセンサである。いくつかのケースでは、ＮＩＲセンサは、カラーフィルタアレイを有する。追加の設計は、異なる蛍光帯域（複数可）を選択し、または他の放出デバイスからの干渉を低減させるフィルタアレイを含むことができる。加えて、特定の画素は、ＶＩＳカメラへのいずれかの位置合わせのためにフィルタされてもよく、解像度を高め、スペクトル情報を復号する。

【0252】

いくつかの実施形態では、ＰＣマザーボードは、商業的に利用可能なＰＣマザーボードを含む。１つの実施例では、商業的に利用可能なものは、ＰＣ ＡＳＵＳ ＲＯＧ ＳＴＲｉＸ Ｚ３７０－Ｇ ｍｉｃｒｏ－ＡＴＸマザーボード、またはＭＳＩ Ｐｒｏ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｌ １７０Ａ ＬＧＡ １１５１ ＡＴＸ マザーボードである。

【0253】

いくつかの実施形態では、ＮＩＲスペクトルまたはＩＲスペクトルを通じて可視を放出する広帯域源は、キセノンランプ、キセノンバルブ、ＬＥＤ発光体、レーザ、ハロゲンランプ、ハロゲンバルブ、太陽光、蛍光照明装置、またはそれらのいずれかの組み合わせである。広帯域源は、平衡した白色発光体を設けるように構成されるべきであり、検出可能な蛍光を放出するように蛍光色素分子の吸収帯域内の十分なパワーを有するべきである。いくつかの例では、広帯域源は、フィルタされない。いくつかの例では、広帯域源は、遮断されない。広帯域光源は、覆われてなく、妨げられず、または制御されない。いくつかのケースでは、広帯域光源は、シャッタまたはフィルタを収容しない。本開示のシステム及び方法のいずれかは、そのような広帯域源と共に使用されてもよく、例えば、図４、５Ａ～Ｄ、６Ａ～Ｂ、及び１６、１８に示されたシステムを含む。他の実施形態では、広帯域源は、フィルタもしくは閉鎖され、またはそうでなければ、ソースからの入力／出力は、様々な画像を捕捉するように同期される。例えば、フィルタまたはシャッタ内の光学コンポーネントは、結果として生じるＶＩＳ照射及びＮＩＲ照射またはＩＲ照射が同軸であり、同一の視野内にあることを保証する。本開示のシステム及び方法のいずれかは、そのようなフィルタまたは閉鎖された広帯域源と共に使用されてもよく、例えば、図４、５Ａ～Ｄ、６Ａ～Ｂ、及び１６、１８に示されたシステムを含む。

【0254】

いくつかの実施形態では、そのようなフィルタまたは閉鎖された広帯域源は、フィルタ、フィルタホイール、電子可変光学減衰器（ＥＶＯＡ）、光学「チョッパ」、偏光シャッタ、変調器を含むことができる。そのようなフィルタすることまたは閉鎖することは、広帯域源からの光の特定の波長のみの通過を可能にする。そのようなフィルタすることまたは閉鎖することは、１）可視光が放出されないが、吸収帯域内の可視光が通されない、ＮＩＲもしくはＩＲのみ、２）吸収帯域の内部で最小量を有する可視のみ、または３）周囲のみ（シャッタもしくは「オフ」）、のいずれかとして画像フレームを符号化することができる。そのような実施形態では、光源は、撮像システムの外部にあってもよい。そのような実施形態では、光源は、手術顕微鏡の中にあってもよい。そのような実施形態では、光源は、撮像システムとｓｙｎｃ ＯＵＴ同期されてもよく、光源とｓｙｎｃ ＩＮ同期されてもよく、撮像システムとｓｙｎｃ ＩＮ同期されてもよく、光源とｓｙｎｃ ＯＵＴ同期されてもよく、またはそれらのいずれかの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、フィルタされた光とカメラフレーム捕捉との間の同期は、マスタ／スレーブ関係を含むことができる。そのようなケースでは、光源は、光源の前方にあるフィルタに基づいてマスタとしての役割を果たすことができる。そのようなケースでは、光源は、シャッタ状態（例えば、ＯＮ／ＯＦＦ、ｓｙｎｃ ＩＮ／ＯＵＴなど）に基づいてマスタとしての役割を果たすことができる。そのようなケースでは、光源は、フレーム捕捉を開始及び停止する信号をカメラに送信することができる。代わりに、図９における照射パターンごとに、カメラによって捕捉された各々のフレームは、プロトコルを介して光源／フィルタ／シャッタに通信されてもよい。プロトコルは、ＴＴＬ（トランジスタ論理）を含むことができる。この配置は、図４～６及び７に示された光学設計においても実装されてもよい。この配置は、図１６に示される照射経路軸の配置に関して更に実装されてもよい。概して、可視画像及び蛍光画像は、１－カメラまたは２－カメラスキームを含む、多くの取得スキームによって捕捉されてもよい。

【0255】

他の実施形態では、ＶＩＳ励起及びＮＩＲ励起またはＩＲ励起は、気体放電ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ、レーザ、またはそれらのいずれかの組み合わせによってもたらされる。いくつかの例では、そのような広励起源は、広帯域励起源が覆われず、妨げられず、または制御されないように（すなわち、シャッタまたはフィルタを収容しない）フィルタ及び遮断されない。本開示のシステム及び方法のいずれかは、そのような広帯域源と共に使用されてもよく、例えば、図４、５Ａ～Ｄ、６Ａ～Ｂ、１６及び１８に示されたシステムを含む。

【0256】

いくつかの実施形態では、システムは更に、広帯域源からのＶＩＳ励起波長及びＮＩＲ励起波長またはＩＲ励起波長を選択的にフィルタするためのフィルタ、帯域通過フィルタ、フィルタホイール、電子可変光学減衰器（ＥＶＯＡ）、光学「チョッパ」、偏光子シャッタ、変調器、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。例えば、フィルタホイールは、ショートパスフィルタ、ロングパスフィルタ、またはその両方を有してもよく、ショートパスフィルタは、可視照射が通ることを可能にすると共に、ＩＲ波長を遮断する。代わりに、ロングパスフィルタは、ＩＲ波長が通ることを可能にするとともに、可視波長を遮断することができる。その上、ショートパスフィルタは、ニュートラル密度（ＮＤ）フィルタと連動してＩＲ光を遮断し、ＶＩＳ及びＮＩＲまたはＩＲの両方が広帯域励起源から通ることを可能にするために使用されてもよい。本開示のシステム及び方法のいずれかは、そのような広帯域励起源と共に使用されてもよく、例えば、図４、５Ａ～Ｄ、６Ａ～Ｂ、１６及び１８に示されたシステムを含む。いくつかのケースでは、全てのＶＩＳ励起波長及びＮＩＲ励起波長またはＩＲ励起波長を遮断することができ、システムは、ＮＩＲチャネルまたはＩＲチャネル及びＶＩＳチャネルを解読することができない単一カメラを採用する。全てのＶＩＳ励起波長及びＮＩＲ励起波長またはＩＲ励起波長を遮断することは、外科医の注意を逸らすことがある光のちらつきを生じさせる場合がある。いくつかの実施形態では、システムは、フィルタ、光／カメラへの同期、またはその両方を含まない。そのようなケースでは、迷光は、システムから放出される場合がある。

【0257】

広帯域源は、検出される蛍光色素分子または組織もしくは細胞のソースに応じて、「そのままで」、あるいは閉鎖もしくはフィルタされた広帯域源として使用されてもよい。検出のビームまたは経路を形成する照射光学系は、顕微鏡の視野（ＦＯＶ）に基づいて最適化または選択されてもよい。

【0258】

いくつかの実施形態では、システムは更に、撮像ケーブルストレインリリーフを含む。撮像ケーブルストレインリリーフは、撮像システム、撮像ステーション、撮像ケーブル、またはそれらのいずれかの組み合わせに取り付けられてもよい。撮像ケーブルストレインリリーフは、２部コンポーネントを含むことができる。撮像ケーブルストレインリリーフは、撮像システムまたは撮像ステーションの製造の間に撮像ケーブルにわたってクランプを含むことができる。撮像ケーブルストレインリリーフは、撮像システムの製造の間に既存の終端したケーブルにわたってスリーブを含むことができる。撮像ケーブルストレインリリーフは、３Ｄプリントされてもよい。撮像ケーブルストレインリリーフは、商業的に利用可能なストレインリリーフを含むことができる。撮像ケーブルの周りのスリーブは、商用またはカスタムストレインリリーフの把持力を増大させるために採用されてもよい。スリーブは、ゴム、シリコン、プラスチック、木材、炭素繊維、ガラス繊維、熱可塑性エラストマ、布、他のポリマ、またはそれらのいずれかの組み合わせから成ってもよい。

【0259】

撮像ケーブルストレインリリーフは更に、撮像ケーブルストレインリリーフが撮像ケーブルに沿って並進移動することを防止するように構成されたストップを含むことができる。ストップは、グロメット、ネジ、タイ、クランプ、ストリング、接着剤、Ｏリング、またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。代わりに、撮像ケーブルは、統合されたストレインリリーフを含むことができる。撮像ケーブルは、設定された屈曲率を有することができる。撮像ケーブルストレインリリーフは、撮像システムの並進移動の間、顕微鏡の並進移動の間、またはその両方の間、外科手術顕微鏡のいずれかの部分に対する結合を防止し、最小化し、または防止及び最小化するように構成されてもよい。撮像ケーブルストレインリリーフは、画像ケーブルのねじれを許容及び制限して、ケーブルの損傷を防止し、コンポーネントの寿命を増大させるように構成されてもよい。ストレインリリーフの内面は、ケーブルを穿刺しないように平坦であってもよい。顕微鏡の自動平衡は、撮像ケーブルストレインリリーフの付加的な重みに対処することができる。

【0260】

カメラのうちの１つ以上からの画像データは、受動的銅線または能動的銅線ではなく、光学シリアル通信を使用して伝達されてもよい。光学シリアル通信は概して、ケーブルの柔軟性を高め、ケーブル長を長くすることを可能にする。更なる実施形態では、そのようなケーブルは、電気伝達、光学伝達、またはその両方を可能にすることができる。加えて、焦点合わせステージの移動に対処するための直角コネクタ及び高い柔軟性を有する受動的ケーブルが含まれてもよい。

【0261】

撮像システムは、１つ以上のロッキングキーを含むことができる。ロッキングキーは、顕微鏡に撮像システムをしっかりとロックするように構成されてもよい。ロッキングキーは、いずれのツールも必要とすることなく、顕微鏡に撮像システムをしっかりとロックするように構成されてもよい。ロッキングキーは、ロッキングキーの損失を防止するように、撮像システムの１つ以上の締めタイを介して永続的に固定されてもよい。図１１は、撮像システムのロック及びキーについての例示的な実施形態を示す。本明細書における撮像システムの撮像システムは、２つの独立したキーによって顕微鏡をロックし、各々のキーは、スコープへのヘッドの制止のために十分であることができる。いくつかのケースでは、このキー機構は、顕微鏡上のいずれかの既存のハードウェアを取り外し、外科手術手順の前または後のデバイスの即時且つ容易な挿入または取外しを可能にするためのツールを必要としない。ロック機構も、顕微鏡に撮像ヘッドを固定するためのレバーシステムまたは他の機械的システムから構成されてもよい。

【0262】

本明細書におけるシステムは更に、フォトダイオードを含むことができる。本明細書におけるシステムは更に、複数のフォトダイオードを含むことができる。フォトダイオードは、パワー不足イベント及びパワー過多イベントの両方に対してレーザに対するインターロックを継続的に監視し、直接インターロックを始動させることができる。フォトダイオードは、拡散器の障害を示すビーム形状不一致を検出することができる。フォトダイオードは、レーザビーム経路内で１つ、２つ、３つ、またはそれよりも多くの位置に配置されてもよい。フォトダイオードは、拡散器の前に配置されてもよい。フォトダイオードは、拡散器の障害を示すビーム形状不一致を検出するように、拡散器の後に配置されてもよい。レーザ分類は、拡散器の特定のレーザビームスポットサイズを必要とする。より大きなビームスポットサイズは、高いレーザパワーを可能にすると共に、安全な放出レベルを維持し、より小さなビームスポットサイズは、撮像経路にビームを方向付けるために必要とされる障害物を低減させ、蛍光への感度を増大させることをもたらす。バッフルは、反射光または迷光を低減させる。ダイクロイック１６上の三日月形状バッフルは、顕微鏡照射光がＶＩＳカメラまたはＮＩＲカメラに反射して戻ることを防止するために使用されてもよい。他のバッフルは、光学励起アセンブリからの反射を低減させるために使用されてもよい。本明細書におけるシステムは更に、拡散器または光学励起アセンブリに取り付けられたバッフル、フッド、またはその両方を含むことができる。バッフル、フッド、またはその両方は、ノッチフィルタ、またはカメラレンズ上のＬＰフィルタによって受信された光学励起アセンブリからの迷光を低減させることができる。スコープからのＶＩＳ光に対するバッフルは、月形状を有することができる。バッフル、フッド、またはその両方は更に、最上層拡散器プロファイルのロングテールが大きな入射角度においてカメラレンズ上のフィルタを照射することを防止することができ、最上層拡散器プロファイルのロングテールがフィルタを通じて伝達されることを防止することができ、それによって、迷光は、撮像検出器に到達する。バッフル、フード、またはその両方は、フィルタに対する設計入射角度（ＡＯＩ）を越えることを防止する。

【0263】

図４に示されたシステムは、異なるＦ値を有する対物レンズを採用することができる。ＮＩＲ感度またはＩＲ感度を最適化することは、可視カメラ撮像における被写界のより大きな深度を可能にする。更に、そのような構成は、より小さい光学容量によりレンズのコストを下げることを可能にする。ＮＩＲ解像度要件またはＩＲ解像度要件は、可視と比較して低いことができ、４００～１０００ｎｍからのクロマ補正が必要とされない。いくつかの実施形態では、システムのＮＩＲ解像度またはＩＲ解像度は、ＶＩＳ解像度以下である。そのような低減した解像度は、容量の最適な設計を可能にすることができる。典型的には、ＶＩＳ光がＮＩＲ光またはＩＲ光よりも豊富であるので、システムは、ＮＩＲ、ＩＲ、または他の範囲内の光の光子の捕捉を最大化して、より良好なＮＩＲ信号対雑音比、ＩＲ信号対雑音比、または他の信号対雑音比のそれぞれを得るように設計されてもよい。ＮＩＲ信号対雑音比またはＩＲ信号対雑音比を増大させることは、ＮＩＲセンサの解像度を下げること（すなわち、より低い解像度センサの使用は、より効率的である（信号対雑音がより良好）ＮＩＲ光子またはＩＲ光子の集光を最適化するためのより大きな画素サイズを有する）を含むいくつかの方法において行われてもよい。代わりに、ＮＩＲ信号対雑音比またはＩＲ信号対雑音比は、より高速なレンズ（より小さいＦ値）を使用して増大することができる。概して、そのような実施形態では、ＮＩＲ解像度またはＩＲ解像度は、ＶＩＳ解像度以下であってもよいが、ＮＩＲセンサが十分に感度が高い場合、より小さな画素サイズが使用されてもよく、十分なＮＩＲ信号対雑音比またはＩＲ信号対雑音比をなおも得ることができる。結果として、いくつかの実施形態では、システムＮＩＲ解像度またはＩＲ解像度は、ＶＩＳ解像度よりも大きい。焦点長及びＦ値は更に、システムにおけるＮＩＲ解像度またはＩＲ解像度またはＶＩＳ解像度に影響を及ぼす場合があり、それらは、それに従って調節及び最適化されてもよいことが認識されよう。

【0264】

本明細書におけるシステムは更に、顕微鏡なしで撮像システムの使用を可能にするように構成されたｅｘ ｖｉｖоドッキングステーションを含むことができる。ｅｘ ｖｉｖоドッキングステーションは、可視照射及びＮＩＲ照射またはＩＲ照射の安全な照射、撮像、及び制御を可能にするための、エンクロージャとは別個の光学機械タブ／トレイ／フレームを含むことができる。ｅｘ ｖｉｖоドッキングステーションは、１つの実施例では、ｅｘ ｖｉｖо組織サンプルまたは蛍光基準ターゲットまたは較正ターゲットを撮像するための制御型撮像を可能にする。

【0265】

本明細書におけるシステムは更に、図１Ａに示されたようなドレープ１５０を含むことができる。ドレープは、そこで無菌状態を維持するように、顕微鏡ヘッドの少なくとも一部分を取り囲むように構成されてもよい。ドレープは、サンプルを視認するための透明なウインドウを含むことができる。ドレープ１５０は、現在の手術室ドレーピングシステムと互換性を有することができる。ドレープは、ＶｉｓｉｏｎＧｕａｒｄ光学レンズ（ＲＥＦ：３ ６－ －０００）を有するＺｅｉｓｓ ＯＰＭＩ Ｓｔｅｒｉｌｅ Ｄｒａｐｅなど、商業的に利用可能な無菌ドレープであってもよい。いくつかの実施形態では、迷光の励起は、ドレープウインドウから顕微鏡に向かって反射することを防止される。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステムは、ドレープが穿刺されることを防止するための丸みを帯びた外部境界を含む。いくつかの実施形態では、ドレープは、外科手術被写界と本明細書において説明される撮像システムとの間の無菌境界を維持する。いくつかの実施形態では、ドレープは、顕微鏡、撮像システム、またはその両方のボトムウィンドウの少なくとも一部分を覆う無菌円形ウインドウを含む。

【0266】

いくつかのケースでは、顕微鏡上の撮像システムは更に、顕微鏡へのヘッドの容易且つ正確な取り付けを可能にするように構成されたフランジ、リブ、ガイド、クランプのうちの１つ以上を含む。いくつかのケースでは、顕微鏡上の撮像システムは、撮像システム及び顕微鏡の取り付けの間の円滑な統合及び最小のケーブル干渉を可能にする、形状、輪郭、またはその両方を有する。いくつかのケースでは、撮像システムは更に、顕微鏡への撮像システムの適切な接続を記述しまたは注釈を付けるための矢印、シンボル、テキスト、またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。矢印、シンボル、テキスト、またはそれらのいずれかの組み合わせは、撮像システムに付着されてもよく、または撮像システム上で直接機械加工されてもよい。更なる実施形態では、撮像システム、撮像ケーブル、またはその両方の形状は、効率的な移動及び低減したドラッグのために構成されてもよい。更に、撮像システムは、スコープ（最上部／ボトムウィンドウ）へのヘッドの接続の密閉性を高める密閉剤を含むことができ、デバイスの円滑な操作及び清潔性を維持することを補助する。

【0267】

いくつかのケースでは、撮像システムは更に、取り付け及び取り外しを容易にすることを促進するために、特定の顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットに適合されたマウントを含む。そのようなマウントは、様々なそのようなスコープ及び器具に撮像システムの本体を適合させることを可能にする別個のアダプタ（または、撮像システムに統合された）であってもよく、その結果、本明細書で説明されるようなもののうちの１つ以上など、いずれかの顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットののうちの１つ以上に撮像システムを適合させることができる。

【0268】

いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の励起源アクティブインジケータを含む。いくつかの実施形態では、１つの励起源アクティブインジケータは、デバイスの前にあり、別の励起源アクティブインジケータは、デバイスの底部にある。

【0269】

いくつかの実施形態では、ヘッドが顕微鏡に挿入されるとき、反対側の照射が自動で無効にされる。本明細書におけるシステムは、外科手術の間に視認または露出される組織など、撮像ベッド内の谷間、陥没、及び起伏のある表面内の影の形成を防止するための第２の照射源を含むことができる。しかしながら、いくつかケースでは、第２の照射源は、追加の光学コンポーネントとの干渉を防止するように定期的に薄暗くされ、またはターンオフされる。

【0270】

蛍光なしにサンプルを視認するために、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、顕微鏡照射によって生じるいずれかの蛍光から減算されてもよい。ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、機械的に、電子的に、または画像処理ソフトウェアによって適用されてもよい。

【0271】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、可視信号及びＮＩＲ信号またはＩＲ信号の両方を検知するように構成されたＶＩＳ／ＮＩＲカメラまたはＶＩＳ／ＩＲカメラのみを含む。いくつかの実施形態では、可視信号及びＮＩＲ信号またはＩＲ信号に対する感度は異なる。

【0272】

いくつかの実施形態では、単一のステージで２つのカメラが存在する。いくつかの実施形態では、両方のカメラは同一のエリアを見ており、共に焦点を合わせる。いくつかの実施形態では、両方のカメラの視野、開口、焦点長、被写界深度、またはいずれかの他のパラメータは同一である。いくつかの実施形態では、両方のカメラの視野、開口、焦点長、被写界深度、またはいずれかの他のパラメータは同一でない（例えば、開口）。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、ＮＩＲカメラまたはＩＲカメラのみを含む。いくつかの実施形態では、可視フレーム、トリガフレーム（または、ＮＩＲフレームもしくはＩＲフレーム）、及びＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの捕捉は、同一のシーケンスにあってもよい。

【0273】

いくつかの実施形態では、異なる励起波長によりソースを照射するための励起源及びノッチフィルタの追加のペア（複数可）が存在することができる。例えば、フレーム１、２、３、４、及び５（各々のフレームが異なる波長によって励起され、例えば、フレームごとに、また、１つの可視（白色）フレーム及び１つのＶＩＳ＿ＤＲＫフレームごとに異なる蛍光色素分子を励起するように）、よって、１、２、３、４、及び５のシーケンスは、単一のフレーム内の３つの異なる蛍光色素分子（及び、１つの白色、１つのＤＲＫ）の視覚化を同時に可能にする。この柔軟性により、いずれかの数のフレーム及び蛍光色素分子は、異なる波長において放出する（例えば、同一の分子に対して及び／または試験される同一のサンプル内で）複数の蛍光色素分子の検出を可能にするように撮像されてもよい。よって、本明細書におけるシステム及び方法は、ＮＩＲ蛍光色素分子またはＩＲ蛍光色素分子である色素だけでなく、光を放出する様々なソース（例えば、緑色波長、赤色波長、及び赤外線波長において放出する色素）をも適用する。例えば、ペプチドと共役される様々な色素は、本明細書におけるシステム及び方法により撮像されてもよい。いくつかの実施形態では、サンプルをどのように撮像することができるかは（例えば、臓器、臓器下部構造、組織、ターゲット、細胞、またはサンプルに帰巣し、それらをターゲットとし、それらに移動し、それらによって保持され、それらに蓄積し、及び／もしくはそれらに結び付けられ、またはそれらに方向付けられたターゲットとする分子に対して異なる色素による正常な組織内の特有でない色素（造影剤）の使用によりまたは使用なしで）、本明細書におけるシステム及び方法を使用して調節または試験されてもよい。

【0274】

本明細書におけるシステム及び方法を使用して、臓器、臓器下部構造、組織、ターゲット、細胞、またはサンプル内の自己蛍光が検出されてもよい。その上、それらの自己蛍光プロファイルに基づいて、異なる生物学的構造（例えば、臓器、臓器下部構造、組織、ターゲット、細胞、またはサンプル）は、様々な波長において区別されてもよい。そのような自己蛍光は、外因性の造影剤もしくは撮像剤、またはそれらのいずれかの組み合わせを導入することによって、高められてもよく、更に区別されてもよい。その上、本明細書におけるシステム及び方法を使用して、臓器、臓器下部構造、組織、ターゲット、細胞、またはサンプルに帰巣し、それらをターゲットとし、それらに移動し、それらによって保持され、それらに蓄積し、及び／もしくはそれらに結び付けられ、またはそれらに方向付けられた蛍光色素分子は、そのような蛍光色素分子が単独であり、化学剤もしくは他の成分、ナノ粒子、小分子、治療、薬物、化学療法剤、ペプチド、抗体タンパク質、もしくは先述のフラグメント、及び先述のいずれかの組み合わせと共役され、それらと融合され、それらと結合され、またはそうでなければそれらに取り付けられるかに関わらず検出されてもよい。例えば、ヒト血清アルブミン（ＨＳＡ）は、蛍光色素分子に共役されてもよく、それによって、血管系内及びその半減期内の保持力を増大させる。ペプチド、抗体、または抗体フラグメントは、特定の関心の組織、例えば、血管内皮または神経をターゲットとするように工作されてもよく、その結果、それらの構造は、外科手術または診断手順の持続時間の間に安定してラベル付けられる。疾患組織の存在または検出されることになる他の条件の存在においてそれらが活性化されるまで、非蛍光である共役が生じることがある。

【0275】

実施例は、動脈硬化性プラーク、腫瘍微小環境、または異常組織もしくは炎症の他のエリアを検出するために使用することができるカテプシンまたはマトリックスメタロプロテイナーゼによって切断されたペプチド成分を含む。例えば、蛍光色素分子は、６５０ｎｍ～４０００ｎｍの波長において放出する蛍光剤であり、そのような放出は、本明細書におけるシステム及び方法を使用して臓器、臓器下部構造、組織、ターゲット、細胞、またはサンプル内のそのような薬剤を検出するために使用される。いくつかの実施形態では、蛍光色素分子は、ＤｙＬｉｇｈｔ－６８０、ＤｙＬｉｇｈｔ－７５０、ＶｉｖｏＴａｇ－７５０、ＤｙＬｉｇｈｔ－８００、ＩＲＤｙｅ－８００、ＶｉｖｏＴａｇ－６８０、Ｃｙ５．５、またはインドシアニングリーン（ＩＣＧ）及び先述したもののいずれかの誘導体を含む、本開示において共役分子（または、分子の各々のクラス）として使用される蛍光染料の非限定的な実施例から構成されたグループから選択された蛍光剤である。いくつかの実施形態では、近赤外線色素は、シアニン色素を含むことが多い。本開示において共役分子として使用するための蛍光染料の追加の非限定的な実施例は、アクリジンオレンジまたはイエロー、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ及びそれらのいずれかの誘導体、７－アクチノマイシンＤ、８－アニリノナフタレン－１－スルホン酸、ＡＴＴＯ色素、及びそれらのいずれかの誘導体、オーラミン－ローダミンステイン及びそれらのいずれかの誘導体、ベンサントロンベンサントロン、ビマン、９－１０－ビス（フェニルエチニル）アントラセン、５，１２－ビス（フェニルエチニル）ナフタセン、ビスベンズイミド、ブレインボウ、カルセイン、カーボデーフルオレセイン、及びそれらのいずれかの誘導体、１－チオロ－９，１０－ビス（フェニルエチニル）アントラセン、及びそれらのいずれかの誘導体、ＤＡＰ Ｉ、ＤｉＯＣ６、ＤｙＬｉｇｈｔ Ｆｌｕｏｒｓ、及びそれらのいずれかの誘導体、エピココノン、臭化エチジウム、ＦｌＡｓＨ－ＥＤＴ２、Ｆｌｕｏ色素、及びそれらのいずれかの誘導体、ＦｌｕｏＰｒｏｂｅ及びそれらのいずれかの誘導体、フルオレセイン及びそれらのいずれかの誘導体、Ｆｕｒａ及びそれらのいずれかの誘導体、ＧｅｌＧｒｅｅｎ及びそれらのいずれかの誘導体、ＧｅｌＲｅｄ及びそれらのいずれかの誘導体、蛍光タンパク質及びそれらのいずれかの誘導体、ｍアイソフォームタンパク質、及び、例えば、ｍＣｈｅｒｒｙなどのそれらのいずれかの誘導体、ヘタメチン色素及びそれらのいずれかの誘導体、ヘキストステイン、イミノクマリン、インディアンイエロー、インド－１、及びそれらのいずれかの誘導体、ローダン、ルシファイエロー、及びそれらのいずれかの誘導体、ルシフェリン及びそれらのいずれかの誘導体、ルシフェラーゼ及びそれらのいずれかの誘導体、メロシアニン及びそれらのいずれかの誘導体、メチレンブルー及びそれらのいずれかの誘導体、ナイル色素及びそれらのいずれかの誘導体、ОＳ６８０、ОＳ７５０、ペリレン、フロキシン、フィコ色素、及びそれらのいずれかの誘導体、ヨウ化プロピウム、ピラニン、ローダミン、及びそれらのいずれかの誘導体、リボグリーン、ＲｏＧＦＰ、ルブレン、スチルベン、及びそれらのいずれかの誘導体、スルホローダミン及びそれらのいずれかの誘導体、ＳＹＢＲ及びそれらのいずれかの誘導体、シナプト－ｐＨｌｕｏｒｉｎ、テトラフェニルブタジエン、テトラナトリウムトリス、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、Ｔｉｔａｎ Ｙｅｌｌｏｗ、ＴＳＱ、ウンベリフェロン、ビオラントロン、イエロー蛍光タンパク質、及びＹОＹО－１を含む。他の適切な蛍光染料は、それらに限定されないが、フルオレセイン及びフルオレセイン色素（例えば、フルオレセインイソチオシアネート、またはＦＩＴＣ、ナフトフルオレセイン、４’，５’－ジクロロ－２’，７’－ジメトキシフルオレセイン、６－カルボキシフルオレセイン、またはＦＡＭなど）、カルボシアニン、メロシアニン、スチリル色素、オキソノール色素、フィコエリトリン、エリスロシン、エオシン、ローダミン色素（例えば、カルボキシテトラメチル－ローダミンまたはＴＡＭＲＡ、カルボキシローダミン６Ｇ、カルボキシ－Ｘ－ローダミン（ＲＯＸ）、リサミンローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン緑、ローダミン赤、テトラメチルローダミン（ＴＭＲ）など）、クマリン及びクマリン色素（例えば、メトキシクマリン、ジアルキルアミノクマリン、ヒドロキシクマリン、アミノメチルクマリン（ＡＭＣＡ）など）、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ Ｄｙｅ（例えば、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ４８８、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ５００、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ５１４など）、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄ－Ｘ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＲＥＤ、ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＧＲＥＥＮ、シアニン色素（例えば、ＣＹ－３、Ｃｙ－５、ＣＹ－３．５、ＣＹ－５．５など）、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ色素（例えば、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ３５０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ４８８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５３２、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５４６、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５６８、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ５９４、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６３３、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６６０、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ ６８０など）、ＢＯＤＩＰＹ色素（例えば、ＢＯＤＩＰＹ ＦＬ、ＢＯＤＩＰＹ Ｒ６Ｇ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＭＲ、ＢＯＤＩＰＹ ＴＲ、ＢＯＤＩＰＹ ５３０／５５０、ＢＯＤＩＰＹ ５５８／５６８、ＢＯＤＩＰＹ ５６４／５７０、ＢＯＤＩＰＹ ５７６／５８９、ＢＯＤＩＰＹ ５８１／５９１、ＢＯＤＩＰＹ ６３０／６５０、ＢＯＤＩＰＹ ６５０／６６５など）、並びにＩＲＤｙｅ（例えば、ＩＲＤ ４０、ＩＲＤ ７００、ＩＲＤ ８００など）などを含む。追加の適切な検出可能剤は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／７７号明細書において説明されている。

【0276】

その上、本明細書におけるシステム及び方法を使用して、検出可能ラベル及び親和性ハンドルの両方としての役割を果たすことができる蛍光ビオチン共役は、本明細書におけるシステム及び方法を使用して臓器、臓器下部構造、組織、またはサンプル内のそのような薬剤を検出するために使用されてもよい。商業的に利用可能な蛍光ビオチン共役の非限定的な実施例は、Ａｔｔｏ ４２５－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ４８８－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ５２０－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ－５５０ Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ５６５－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ５９０－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ６１０－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ６２０－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ６５５－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ６８０－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ７００－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ７２５－Ｂｉｏｔｉｎ、Ａｔｔｏ ７４０－Ｂｉｏｔｉｎ、フルオレセインビオチン、ビオチン－４－フルオレセイン、ビオチン－（５－フルオレセイン）共役、及びビオチン－Ｂ－フィコエリトリン、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ４８８ビオシチン、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ５４６、ＡＬＥＸＡ ＦＬＵＯＲ５４９、ルシファイエローカダベリンビオチン－Ｘ、Ｌｕｃｉｆｅｒイエロービオシチン、Ｏｒｅｇｏｎ Ｇｒｅｅｎ ４８８ビオシチン、ビオチン－ローダミン、並びにテトラメチルローダミンビオシチンを含む。他の実施例では、共役は、化学発光性化合物、コロイド金属、発光性化合物、酵素、ラジオアイソトープ、及び常磁性ラベルを含む。いくつかの実施形態では、本明細書で説明されるペプチド－活性剤融合は、別の分子に結合されてもよい。例えば、ペプチドシーケンスも別の活性剤に取り付けられてもよい（例えば、小分子、ナノ粒子、ペプチド、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、抗体、アプタマ、サイトカイン、成長因子、神経伝達物質、活性フラグメントもしくは先述したもののいずれかの修飾、蛍光色素分子、放射性同位元素、放射性核種キレート剤、アシル添加物、ケミカルリンカ、または糖分）。いくつかの実施形態では、ペプチドは、活性剤と融合されてもよく、または共有的にもしくは非共有的に活性剤に結合されてもよい。

【0277】

本開示のシステム及び方法は、単独でまたはコンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤との組み合わせで使用されてもよい（そのような診断剤、治療剤、または撮像剤が、蛍光色素分子単独であるか、あるいは化学剤もしくは他の成分、小分子、ナノ粒子、治療、薬物、化学療法剤、ペプチド、抗体タンパク質、もしくは先述のフラグメント、及び先述のいずれかの組み合わせと共役され、それらと融合され、それらと結合され、またはそうでなければそれらに取り付けられるか、あるいは蛍光色素分子と連動して別個のコンパニオン診断剤、治療剤、または撮像剤として使用されるか、あるいは他の検出可能な成分が単独であり、化学剤もしくは他の成分、小分子、ナノ粒子、治療、薬物、化学療法剤、ペプチド、抗体タンパク質、もしくは先述のフラグメント、及び先述のいずれかの組み合わせと共役され、それらと融合され、それらと結合され、またはそうでなければそれらに取り付けられるかに関わらず）。そのようなコンパニオン診断は、診断効果もしくは撮像効果に対して意図され、または診断効果もしくは撮像効果を有する薬剤などの化学剤、放射性標識剤、放射線増感剤、光増感剤、蛍光色素分子、撮像剤、診断剤、タンパク質、ペプチド、ナノ粒子、または小分子を含む。コンパニオン診断剤及びコンパニオン撮像剤、並びに治療剤に対して使用される薬剤は、本明細書で説明される診断剤、治療剤、及び撮像剤、または他の既知の薬剤を含むことができる。診断試験は、本明細書で開示されるものなどの治療製品または他の既知の薬剤の使用を強化するために使用されてもよい。診断撮像（ｉｎ ｖｉｖｏ、ｉｎ ｓｉｔｕ、ｅｘ ｓｉｔｕ、またはｉｎ ｖｉｔｒｏであるかに関わらず）を使用する試験など、対応する診断試験による治療製品の開発は、診断、処置を支援することができ、処置のための患者人口の識別することができ、対応する治療の治療効果を強化することができる。本開示のシステム及び方法はまた、本明細書で開示されるものなどの治療製品または他の既知の薬剤を検出し、治療の適用を支援し、薬剤の安全性及び生理的効果を査定するためにそれを測定し、例えば、生体利用性、摂取、分布及びクリアランス、代謝、体内動態、局在、血液濃度、組織濃度、比率、血液及び／または組織内の濃度の測定を測定し、治療剤の治療濃度域、範囲、及び最適化などを査定するために使用されてもよい。そのようなシステム及び方法は、そのような薬剤の治療用と、撮像用途、及び診断用途のコンテキストにおいて採用されてもよい。試験はまた、ＦＤＡが規制決定を行うために使用するデータを取得するための治療製品開発を支援する。例えば、そのような試験は、深刻な副作用のリスクが増大し、反応する可能性が最も高く、または特定の副作用に対する様々な度合のリスクにある患者を識別することによって、医学治療を個別化または個人化することを可能にすることを理由に、処置のための準個体数を識別することができ、または特定の処置を受けるべきでない個体数を識別することができる。よって、本開示は、いくつかの実施形態では、治療製品または撮像製品としても治療剤及び／または撮像剤の安全且つ効果的な使用と共に使用される本明細書におけるシステム及び方法（コンパニオン診断剤もしくは撮像剤が治療剤及び／もしくは撮像剤に結合され、または治療剤及び／または撮像剤と共に使用するためにペプチドに結合された別個のコンパニオン診断もしくは撮像剤として使用されるかに関わらず、治療剤及び／もしくは撮像剤自体を検出するために使用され、またはそのような診断剤もしくは撮像剤を検出するために使用される）を含む、治療製品及び診断デバイスの共同開発を含む。コンパニオンデバイスの非限定的な実施例は、生物学的診断または撮像に使用され、陽電子放出トモグラフィ（ＰＥＴ）及び単光子放出コンピュータ断層映像（ＳＰＥＣＴ）としてＸ線撮影、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、医療超音波または超音波、内視鏡検査、エラストグラフィ、触知撮像、サーモグラフィ、医療写真及び核医学機能撮像技術を含む放出線医学を組み込む、手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、または外科手術ロボット及びデバイスなどの外科手術器具を含む。コンパニオン診断及びデバイスは、被検者へのコンパニオン診断の投与に続いて除去され、または被検者からのそれらの除去に続く組織もしくは細胞への直接のコンパニオン診断剤もしくはコンパニオン撮像剤の適用と、次いで信号を検出することに続いて除去された組織または細胞からの信号の検出を含む、ｅｘ ｖｉｖｏで行われる試験を含むことができる。ｅｘ ｖｉｖｏ検出のために使用されるデバイスの実施例は、蛍光顕微鏡及びフローサイトメータなどを含む。その上、コンパニオン診断におけるそのような使用のための本明細書におけるシステム及び方法は、既存の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、または外科手術ロボットと組み合わされ、それらに取り付けられ、またはそれらに統合されることに加えて、単独でまたはそれらと一緒に使用される。

【0278】

いくつかの態様では、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットのうちの少なくとも１つは、ＫＩＮＥＶＯシステム（例えば、ＫＩＮＥＶＯ ９００）、ＱＥＶＯシステム、ＣＯＮＶＩＶＯシステム、ＯＭＰＩ ＰＥＮＴＥＲＯシステム（例えば、ＰＥＮＴＥＲＯ ９００、ＰＥＮＴＥＲＯ ８００）、ＩＮＦＲＡＲＥＤ ８００システム、ＦＬＯＷ８００システム、ＹＥＬＬＯＷ５６０システム、ＢＬＵＥ ４００システム、ＯＭＰＩ ＬＵＭＥＲＩＡシステム、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏシステム（例えば、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏ及びＯＭＰＩ ＶＡＲＩＯ ７００）、ＯＭＰＩ Ｐｉｃｏシステム、ＯＰＭＩ Ｓｅｎｓｅｒａ、ＯＰＭＩ Ｍｏｖｅｎａ、ＯＰＭＩ １ ＦＣ、ＥＸＴＡＲＯ ３００、ＴＲＥＭＯＮ ３ＤＨＤシステム、ＣＩＲＲＵＳシステム（例えば、ＣＩＲＲＵＳ ６０００及びＣＩＲＲＵＳ ＨＤ－ＯＣＴ）、ＣＬＡＲＵＳシステム（例えば、ＣＬＡＲＵＳ ５００及びＣＬＡＲＵＳ ７００）、ＰＲＩＭＵＳ ２００、ＰＬＥＸ Ｅｌｉｔｅ ９０００、ＡｎｇｉｏＰｌｅｘ、ＶＩＳＵＣＡＭ ５２４、ＶＩＳＵＳＣＯＵＴ １００、ＡＲＴＥＶＯ ８００（また、Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ａ／Ｇからのいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、及び外科手術ロボットシステム）、Ｌｅｉｃａ ＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓまたはＬｅｉｃａ ＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓからのＰＲＯＶｉｄｏシステム、ＡＲｖｉｄｏシステム、ＧＬＯＷ ８００システム、Ｌｅｉｃａ ＡＲｖｅｏシステム、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨＸ、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨ６）、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０ ＯＨＸ５）、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ５０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ４０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ２０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ ＯＨ４）、Ｌｅｉｃａ Ｍ８４４システム、Ｌｅｉｃａ ＨＤ Ｃ１００システム、Ｌｅｉｃａ ＦＬシステム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＦＬ５６０、Ｌｅｉｃａ ＦＬ４００、Ｌｅｉｃａ ＦＬ８００）、Ｌｅｉｃａ ＤＩ Ｃ５００、Ｌｅｉｃａ ＵＬＴ５００、Ｌｅｉｃａ Ｒｏｔａｔａｂｌｅ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ、Ｌｅｉｃａ Ｍ６５１ ＭＳＤ、ＬＩＧＨＴＥＮＩＮＧ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ及び ＳＰ８システム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８、ＳＰ８ ＦＡＬＣＯＮ、ＳＰ８ ＤＩＶＥ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＳＴＥＤ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＤＬＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ Ｘ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＣＡＲＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰＥ）、Ｌｅｉｃａ ＨｙＤ、Ｌｅｉｃａ ＨＣＳ Ａ、Ｌｅｉｃａ ＤＣＭ８、Ｌｅｉｃａ ＥｎＦｏｃｕｓ、Ｌｅｉｃａ Ｐｒｏｖｅｏ ８、Ｌｅｉｃａ Ｅｎｖｉｓｕ Ｃ２３００、Ｌｅｉｃａ ＰＲＯｖｉｄｏ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｈａａｇ－ＳｔｒａｉｔからのＨａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ５－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ３－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＨＩ－Ｒ ＮＥＯ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９０、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＥＩＢＯＳ ２、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、及び外科手術ロボットシステム、Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ ＳｕｒｇｉｃａｌからのＩｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ ｄａ Ｖｉｎｃｉ外科手術ロボットシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇからのＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｓ ＯＣＴシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、ＴｏｐｃｏｎからのＴｏｐｃｏｎ ３Ｄ ＯＣＴ ２０００、ＤＲＩ ＯＣＴ Ｔｒｉｔｏｎ、ＴＲＣシステム（例えば、ＴＲＣ ５０ＤＸ、ＴＲＣ－ＮＷ８、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ Ｐｌｕｓ、ＴＲＣ－ＮＷ４００）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｓｔｉｎｇｒａｙシステム（例えば、Ｓｔｉｎｇｒａｙ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｐｉｋｅ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｎｉｋｏｎ）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｐｉｋｅシステム（例えば、Ｐｉｋｅ、Ｐｉｋｅ Ｎｉｋｏｎ）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、ＣａｎｏｎからのＣａｎｏｎ ＣＸ－１、ＣＲ－２ ＡＦ、ＣＲ－２ ＰＬＵＳ ＡＦ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｗｅｌｃｈ ＡｌｌｙｎからのＷｅｌｃｈ Ａｌｌｙｎ ３．５ Ｖシステム（例えば、３．５Ｖ、３．５Ｖ Ａｕｔｏｓｔｅｐ）、ＣｅｎｔｅｒＶｕｅ ＤＲＳ、Ｉｎｓｉｇｈｔ、ＰａｎＯｐｔｉｃ、ＲｅｔｉｎａＶｕｅシステム（例えば、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ １００、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ ７００）、Ｅｌｉｔｅ、Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ、ＰｏｃｋｅｔＳｃｏｐｅ、Ｐｒｅｓｔｉｇｅ ｃｏａｘｉａｌ－ｐｌｕｓ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、ＭｅｄｔｒｏｎｉｃからのＭｅｔｒｏｎｉｃ ＩＮＶＯＳシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｋａｒｌ ＳｔｏｒｚからのＫａｒｌ Ｓｔｏｒｚ ＥＮＤＯＣＡＭＥＬＥＯＮ、ＩＭＡＧＥ１システム（例えば、ＯＰＡＬ１ ＮＩＲ撮像モジュールを有するまたは有さないＩＭＡＧＥ１ Ｓ、ＩＭＡＧＥ１ Ｓ ３Ｄ）、ＳＩＬＶＥＲ ＳＣＯＰＥシリーズ器具（例えば、胃カメラ、十二指腸鏡、結腸鏡）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0279】

その上、いくつかの実施形態では、本明細書における撮像方法、診断方法、検出方法、及び治療方法は、上記説明されたようなそのような既存の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、外科手術ロボット、顕微鏡、外視鏡、または内視鏡と組み合わされ、それらに取り付けられ、またはそれらに統合されることに加えて、それらと共に本明細書において説明されるシステムを使用して実行される。

【0280】

いずれかの追加の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、または外科手術ロボットシステムが使用されてもよい。外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、または外科手術ロボットシステムは、例えば、Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ａ／Ｇ、Ｌｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ、Ｌｅｉｃａ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ（５－１０００もしくは３－１０００システム）、またはＩｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ（例えば、ｄａ Ｖｉｎｃｉ外科手術ロボットシステム）、あるいはそのようなシステムの何れかの他の製造者）によって提供されてもよい。

【0281】

本明細書におけるシステムを既存の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、または外科手術ロボットシステムに組み合わせ、または統合することは、開示されるシステムの１つ以上の態様もしくはコンポーネントを共に収容することによって（全体的にもしくは部分的に）、開示されるシステムの１つ以上の態様もしくはコンポーネントを既存のシステムに組み合わせることによって、または開示されるシステムの１つ以上の態様もしくはコンポーネントを既存のシステムに統合することによって達成されてもよい。そのような組み合わせは、本明細書で開示されるシステム及び方法の他の特徴の中でも、影及び／またはゴーストを低減させることができ、共焦点改善を利用することができ、同軸撮像を強化することができ、画像の明瞭さを増大させることができ、撮像を最適化することができ、光学路の重なりを可能にすることができ、外科手術ワークフローを改善することができる。更に、そのような組み合わせることまたは統合することは、ビームスプリッタ、ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックミラー、偏光子、減衰器、レンズシャッタ、フレームレート、もしくは本明細書におけるシステム開示されるいずれかの他の特徴、またはそれらのいずれかの組み合わせを利用することができる。加えて、そのような組み合わせることまたは統合することは、１つ以上のフィルタの漏れやすさ（不完全性）を低減させることができ、可視光源及び蛍光光源、またはその両方のオン／オフ割合を利用することができる。

【0282】

いくつかの態様では、顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、外科手術器具、内視鏡、または外科手術ロボットのうちの少なくとも１つは、ＫＩＮＥＶＯシステム（例えば、ＫＩＮＥＶＯ ９００）、ＱＥＶＯシステム、ＣＯＮＶＩＶＯシステム、ＯＭＰＩ ＰＥＮＴＥＲＯシステム（例えば、ＰＥＮＴＥＲＯ ９００、ＰＥＮＴＥＲＯ ８００）、ＩＮＦＲＡＲＥＤ ８００システム、ＦＬＯＷ８００システム、ＹＥＬＬＯＷ５６０システム、ＢＬＵＥ ４００システム、ＯＭＰＩ ＬＵＭＥＲＩＡシステム、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏシステム（例えば、ＯＭＰＩ Ｖａｒｉｏ及びＯＭＰＩ ＶＡＲＩＯ ７００）、ＯＭＰＩ Ｐｉｃｏシステム、ＯＰＭＩ Ｓｅｎｓｅｒａ、ＯＰＭＩ Ｍｏｖｅｎａ、ＯＰＭＩ １ ＦＣ、ＥＸＴＡＲＯ ３００、ＴＲＥＭＯＮ ３ＤＨＤシステム、ＣＩＲＲＵＳシステム（例えば、ＣＩＲＲＵＳ ６０００及びＣＩＲＲＵＳ ＨＤ－ＯＣＴ）、ＣＬＡＲＵＳシステム（例えば、ＣＬＡＲＵＳ ５００及びＣＬＡＲＵＳ ７００）、ＰＲＩＭＵＳ ２００、ＰＬＥＸ Ｅｌｉｔｅ ９０００、ＡｎｇｉｏＰｌｅｘ、ＶＩＳＵＣＡＭ ５２４、ＶＩＳＵＳＣＯＵＴ １００、ＡＲＴＥＶＯ ８００（また、Ｃａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ａ／Ｇからのいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、及び外科手術ロボットシステム）、Ｌｅｉｃａ ＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓまたはＬｅｉｃａ ＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓからのＰＲＯＶｉｄｏシステム、ＡＲｖｉｄｏシステム、ＧＬＯＷ ８００システム、Ｌｅｉｃａ ＡＲｖｅｏシステム、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨＸ、Ｌｅｉｃａ Ｍ５３０ ＯＨ６）、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ７２０ ＯＨＸ５）、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５システム（例えば、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ５０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ４０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ Ｆ２０、Ｌｅｉｃａ Ｍ５２５ ＯＨ４）、Ｌｅｉｃａ Ｍ８４４システム、Ｌｅｉｃａ ＨＤ Ｃ１００システム、Ｌｅｉｃａ ＦＬシステム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＦＬ５６０、Ｌｅｉｃａ ＦＬ４００、Ｌｅｉｃａ ＦＬ８００）、Ｌｅｉｃａ ＤＩ Ｃ５００、Ｌｅｉｃａ ＵＬＴ５００、Ｌｅｉｃａ Ｒｏｔａｔａｂｌｅ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ、Ｌｅｉｃａ Ｍ６５１ ＭＳＤ、ＬＩＧＨＴＥＮＩＮＧ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ及びＳＰ８システム（例えば、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８、ＳＰ８ ＦＡＬＣＯＮ、ＳＰ８ ＤＩＶＥ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＳＴＥＤ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＤＬＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ Ｘ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰ８ ＣＡＲＳ、Ｌｅｉｃａ ＴＣＳ ＳＰＥ）、Ｌｅｉｃａ ＨｙＤ、Ｌｅｉｃａ ＨＣＳ Ａ、Ｌｅｉｃａ ＤＣＭ８、Ｌｅｉｃａ ＥｎＦｏｃｕｓ、Ｌｅｉｃａ Ｐｒｏｖｅｏ ８、Ｌｅｉｃａ Ｅｎｖｉｓｕ Ｃ２３００、Ｌｅｉｃａ ＰＲＯｖｉｄｏ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｈａａｇ－ＳｔｒａｉｔからのＨａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ５－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ３－１０００システム、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＨＩ－Ｒ ＮＥＯ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９００、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ Ａｌｌｅｇｒａ ９０、Ｈａａｇ－Ｓｔｒｅｉｔ ＥＩＢＯＳ ２、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、及び外科手術ロボットシステム、Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ ＳｕｒｇｉｃａｌからのＩｎｔｕｉｔｉｖｅ Ｓｕｒｇｉｃａｌ ｄａ Ｖｉｎｃｉ外科手術ロボットシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇからのＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒａｌｉｓ ＯＣＴシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、ＴｏｐｃｏｎからのＴｏｐｃｏｎ ３Ｄ ＯＣＴ ２０００、ＤＲＩ ＯＣＴ Ｔｒｉｔｏｎ、ＴＲＣシステム（例えば、ＴＲＣ ５０ＤＸ、ＴＲＣ－ＮＷ８、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ、ＴＲＣ－ＮＷ８Ｆ Ｐｌｕｓ、ＴＲＣ－ＮＷ４００）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｓｔｉｎｇｒａｙシステム（例えば、Ｓｔｉｎｇｒａｙ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｐｉｋｅ、Ｓｔｉｎｇｒａｙ Ｎｉｋｏｎ）、ＩＭＡＧＥｎｅｔ Ｐｉｋｅシステム（例えば、Ｐｉｋｅ、Ｐｉｋｅ Ｎｉｋｏｎ）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、ＣａｎｏｎからのＣａｎｏｎ ＣＸ－１、ＣＲ－２ ＡＦ、ＣＲ－２ ＰＬＵＳ ＡＦ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｗｅｌｃｈ ＡｌｌｙｎからのＷｅｌｃｈ Ａｌｌｙｎ ３．５ Ｖシステム（例えば、３．５Ｖ、３．５Ｖ Ａｕｔｏｓｔｅｐ）、ＣｅｎｔｅｒＶｕｅ ＤＲＳ、Ｉｎｓｉｇｈｔ、ＰａｎＯｐｔｉｃ、ＲｅｔｉｎａＶｕｅシステム（例えば、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ １００、ＲｅｔｉｎａＶｕｅ ７００）、Ｅｌｉｔｅ、Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ Ｉｎｄｉｒｅｃｔ、ＰｏｃｋｅｔＳｃｏｐｅ、Ｐｒｅｓｔｉｇｅ ｃｏａｘｉａｌ－ｐｌｕｓ、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、ＭｅｄｔｒｏｎｉｃからのＭｅｔｒｏｎｉｃ ＩＮＶＯＳシステム、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、Ｋａｒｌ ＳｔｏｒｚからのＫａｒｌ Ｓｔｏｒｚ ＥＮＤＯＣＡＭＥＬＥＯＮ、ＩＭＡＧＥ１システム（例えば、ＯＰＡＬ１ ＮＩＲ撮像モジュールを有するまたは有さないＩＭＡＧＥ１ Ｓ、ＩＭＡＧＥ１ Ｓ ３Ｄ）、ＳＩＬＶＥＲ ＳＣＯＰＥシリーズ器具（例えば、胃カメラ、十二指腸鏡、結腸鏡）、並びにいずれかの他の外科手術顕微鏡、共焦点顕微鏡、蛍光スコープ、外視鏡、内視鏡、検眼鏡、眼底カメラシステム、ＯＣＴシステム、及び外科手術ロボットシステム、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0283】

本明細書におけるシステム及び方法は、所与のサンプル（例えば、臓器、臓器下部構造、組織、またはサンプル）内の１つ以上の検出可能剤、親和性ハンドル、蛍光色素分子、または色素、２つ、３つ、４つ、５つ以上、及び最大で１０もしくはそれよりも多いそのような検出可能剤、親和性ハンドル、蛍光色素分子、または色素を検出するために使用されてもよい。

【0284】

画像処理
いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、信号強度に基づいて必要に応じて、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの補強及び弱まりを可能にする。いくつかの実施形態では、上記言及された処理を実行する前にどの程度のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームが捕捉される必要があるかどうかが判定されてもよい。組織からの蛍光性光が非常に明るい場合、表示されるフレームごとに、４またはそれよりも多いフレームの代わりに、２または３つのフレームのみが追加される必要がある場合がある。逆に、信号が非常に低い場合、ＮＩＲ蛍光画像強度またはＩＲ蛍光画像強度が十分である前に、６～９またはそれよりも多いＮＩＲフレームまたはＩＲフレームが捕捉される必要がある場合がある。よって、システムは、必要に応じて、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを捕捉することができ、または弱めることができ、撮像システムの感度を動的に変更することができる。

【0285】

図９を参照して、特定の実施形態では、外科手術顕微鏡の照射からの可視光は、常にオンであると共に（すなわち、連続波（ＣＷ））、ＮＩＲレーザまたはＩＲレーザは、定期的にオンとオフとの間で切り替えられる。この実施形態では、レーザ光は、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの４つのフレームごとにオンであり、その結果、そのような４つのフレームからの蛍光性光は、表示されるＮＩＲ画像またはＩＲ画像に追加され、励起源光は次いで、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像から除去されることになるベースライン周囲光画像を提供するように、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対してターンオフされる。

【0286】

いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム露光時間及び利得値は、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのそれらと一致する。ＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム露光に対してＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム露光において順応性がある。数学的に、それは、厳密な一致であることができる。他のケースでは、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、異なる露光のフレームであることができ、スケーリングによってＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光にデジタル的に一致することができる。いくつかの実施形態では、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光は、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム露光の倍数であることができ（それよりも多いか少ないかに関わらず）、画像処理の間にＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム露光に数学的に一致するようにスケーリングされてもよい。いくつかの実施形態では、フレームごとの露光時間は、動的に変更されてもよい。

【0287】

いくつかの実施形態では、可視カメラは、固定フレームレートにおいてフレームを捕捉し、任意選択で、各々の可視画像が捕捉された後、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームバッファがチェックされ、最新の捕捉されたＮＩＲ画像またはＩＲ画像によりバッファが更新される場合、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、可視光画像に追加される。いくつかの実施形態では、古い方のＮＩＲ画像またはＩＲ画像（場合によっては）がバッファ内にあるとき、新たなＶＩＳ画像による表示のために古い方のＮＩＲ画像またはＩＲ画像が使用され、よって、可視蛍光画像と赤外線蛍光画像との間の非同期フレーム捕捉が存在する場合がある。いくつかの実施形態では、これは、より高速または低速になることができる、蛍光画像及び可視画像のフレーム捕捉レートの独立を可能にするのに利点があると共に、表示された画像（可視画像及び蛍光画像）のフレームレートは、一貫してフルビデオレートである。いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法によってもたらされるビデオレートは、ユーザが、その視覚性、明確性、動作、及び使用をリアルタイムで最大化するように、画像を精巧に調整し、または画像を単純に調節することを有利に可能にする。

【0288】

いくつかの実施形態では、本明細書におけるシステム及び方法は、カメラフレーム捕捉のためにトランジスタ－トランジスタ－論理（ＴＴＬ）トリガ信号を使用する。いくつかの実施形態では、カメラフレーム捕捉のためのＴＴＬトリガのデューティサイクルは、励起源の照射を駆動するために使用される。いくつかの実施形態では、カメラフレーム捕捉からの１つ以上のＴＴＬトリガは、励起源の照射を駆動するために使用される。

【0289】

いくつかの実施形態では、ＮＩＲ画像もしくはＩＲ画像及び／または可視光画像に対して様々な画像処理技術が使用されてもよく、それによって、カラーマップまたは輪郭画像の表示を促進する。

【0290】

いくつかの実施形態では、本明細書における画像は、デジタル処理デバイスまたはプロセッサなどによって処理される。いくつかの実施形態では、本明細書における画像処理は、画像再構築、画像フィルタリング、画像セグメンテーション、２つ以上の画像の加算、画像（複数可）からの１つ以上の画像の減算、画像レジストレーション、疑似カラーリング、画像マスキング、画像補間、またはいずれかの他の画像ハンドリングもしくは操作を含む。

【0291】

いくつかの実施形態では、本明細書における画像は、デジタルディスプレイに表示され、デジタル処理デバイスまたはプロセッサなどによって制御される。いくつかの実施形態では、本明細書におけるデジタル処理デバイスまたはプロセッサなどは、外科医また他のユーザが、表示されることになる画像タイプ（複数可）を選択することを可能にする。いくつかの実施形態では、画像処理は、完全に処理された合成画像が撮像システムから伝送されることをもたらす、撮像システム内のカメラのうちの１つ以上の中に位置する、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって実行される。画像処理のためのＡＳＩＣの使用は、ケーブルに対する帯域幅要件、及び「表示側」に対する後続の処理要件を低減させる。

【0292】

いくつかの実施形態では、ＮＩＲ画像もしくはＩＲ画像または可視光画像に対して偽または疑似カラーリングが使用される。図１０Ａ～１０Ｃを参照して、特定の実施形態では、可視光画像は、例えば、黒に（図１０Ａ）、トゥルーカラーとして（図１０Ｂ）、または代替的な色として（例えば、赤）（図１０Ｃ）、異なった色にされると共に、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、背景可視光に対する画像上のコントラストを増大させるための偽カラーリングを含む。それらの実施形態では、蛍光性光及び可視光の両方により重ね合わされた合成画像は、腫瘍組織１０６ａ及び１０６ｂを示す。異なる信号強度を有する各々の腫瘍組織サンプル１０６ａ及び１０６ｂが示される。信号強度におけるそのような差異は、異なるレベルの蛍光染料（複数可）の組織摂取によって生じる。

【0293】

図７Ａを参照して、システム及び方法は、可視画像もしくは蛍光画像上で重ね合わされた蛍光画像を単独で視認し、またはＮＩＲ画像もしくはＩＲ画像を並べて視認するためのオプションを提供し、よって、画像視覚化にユーザ順応性をもたらす。いくつかの実施形態では、画像、可視画像または蛍光画像は、三次元立体画像（複数可）を作成するよう積み重ねることができる二次元画像フレームである。

【0294】

いくつかの実施形態では、腫瘍は、画像処理の間に可視光及び／またはＮＩＲ画像もしくはＩＲ画像において自動で、半自動で、または手動で輪郭化され、その結果、腫瘍及び腫瘍境界は、外科医またはいずれかの他の医療専門家によってより良好に視覚化することができる。いくつかの実施形態では、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、ｘ軸及び／またはｙ軸に沿って統合され、その結果、一次元プロファイルが生成される。

【0295】

蛍光色素分子励起の画像を形成する方法、システム、及び媒体
本明細書で提供されるのは、レーザ誘導蛍光色素分子励起から第１のオーバレイされた画像を形成するコンピュータ実施方法である。また、本明細書で提供されるのは、デジタル処理デバイスであって、少なくとも１つのプロセッサ、実行可能命令を実行するように構成されたオペレーティングシステム、メモリ、及びレーザ誘導蛍光色素分子励起から第１のオーバレイされた画像を形成するためのアプリケーションを作成するようにデジタル処理デバイスによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムを含む、デジタル処理デバイスを含むコンピュータ実施システムである。更に、本明細書で提供されるのは、レーザ誘導蛍光色素分子励起から第１のオーバレイされた画像を形成するためのアプリケーションを作成するようにプロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラムにより符号化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体である。

【0296】

いくつかの実施形態では、方法は、複数の画像フレームシーケンスを受信することと、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正することと、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することと、第１のＶＩＳ画像を生成することと、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第１のＶＩＳ画像をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成することと、を含む。いくつかの実施形態では、アプリケーションは、複数の画像フレームシーケンスを受信し、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正し、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成し、第１のＶＩＳ画像を生成し、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第１のＶＩＳ画像をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成する。そのような画像のいくつかの実施例は、図２９Ａ～Ｉに示される。様々な態様に従って、それらの画像は、外科手術を実行し、ｉｎ ｖｉｖｏ用途またはｉｎ ｓｉｔｕ用途においてシステムを使用している間に、外科医が何を見ることができるかについての例示である。特に、図２９Ａ～Ｃは、患者における腫瘍または異常のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的な可視画像を示す。図２９Ａは、例示的な視覚光（ＶＩＳ）画像を示す。図２９Ｂは、例示的な近赤外線（ＮＩＲ）画像を示す。図２９Ｃは、例示的なオーバレイされた画像を示す。

【0297】

図２９Ｄ～Ｆ及び図２９Ｇ～Ｉは、本明細書における撮像システム及び方法を使用して取得された血管病変、血管奇形、または血管異常のｉｎ ｓｉｔｕ組織サンプルの例示的な可視画像を示す。特に、図２９Ｄ～Ｆにおける画像の組及び図２９Ｇ～Ｉにおける画像の組は、２２ｍｇのトズレリスチドが投与された、被検者における血管病変に対する外科手術の間のｉｎ ｓｉｔｕ組織または手術中の組織の画像を表す。

【0298】

図２９Ｄは、ｉｎ ｓｉｔｕ標本の近赤外線（ＮＩＲ）画像を示す。ＮＩＲ画像またはＩＲ画像内のより明るく且つ鮮明なエリアに対応する蛍光信号は、血管病変におけるトズレリスチドの存在を示す。ラベル付けされた矢印は、正常な血管（「ＢＶ」）及び正常な脳組織（「ＮＢ」）の非蛍光領域を示す。対照的に、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像内のより明るく且つ鮮明なエリアに対応する蛍光信号は、正常な組織にない、異常血管病変（「ＶＬ」）に対するトズレリスチドの存在を示している。

【0299】

図２９Ｅは、蛍光ガイダンスなしに外科医が通常は何を見ているかを表す、図２９Ｄに対応する白色光画像を示す。矢印は、図２９ＤにおけるＮＩＲ画像またはＩＲ画像に示されるような同一の位置をマーク付けする。血管病変（「ＶＬ」）は、この画像内で正常な血管（「ＢＶ」）と類似の外観を有する。

【0300】

図２９Ｆは、図２９Ｄ及び図２９ＥのＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光及び白色光合成画像を示し、矢印は、図２９Ｄ及び図２９Ｅに示されるような同一の位置をマーク付けする。血管病変（「ＶＬ」）における蛍光は、正常な血管（「ＢＶ」）を含む、周囲正常な組織とそれを明確に区別している。

【0301】

図２９Ｇは、外科手術の間の血管病変の近赤外線（ＮＩＲ）画像を示す。矢印は、血管病変（「ＶＬ」とラベル付けされる）、及び非蛍光である、隣接する正常な脳（「ＮＢ」とラベル付けされる）を示す。

【0302】

図２９Ｈは、図２９Ｇに対応する白色光画像を示す。正常な脳が薄い茶褐色からピンクへの色の光（グレースケール画像内のグレーの光）を有すると共に、それは、蛍光がないことによる血管病変と区別することができる正常な血管により潅流される。

【0303】

図２９Ｉは、図２９Ｇ及び図２９Ｈに示された合成白色光及びＮＩＲ画像またはＩＲ画像を示す。

【0304】

１つのレーザサイクルの間に取得された画像は、「シーケンス」と称される。シーケンスは概して、少なくとも１つのＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム及び１つのＮＩＲフレームを包含するが、ＶＩＳ＿ＤＲＫ及びＮＩＲフレームのいずれかの他の組み合わせが可能である。典型的な用途では、撮像状況は、存在するＮＩＲ蛍光よりも相対的にはるかに多い可視光を有する。ＮＩＲとＶＩＳ＿ＤＲＫフレームとの比率は、ＮＩＲ：（ＶＩＳ＿ＤＲＫ）として示される。

【0305】

ＶＩＳ＿ＤＲＫ（ＤＲＫｇａｉｎ）及びＮＩＲフレーム（ＮＩＲｇａｉｎ）が取得されるときに使用される利得は異なる場合がある。概して、それらは同一であり、ＮＩＲからのＶＩＳ＿ＤＲＫの直接の減算を可能にする。しかしながら、利得が異なる場合、異なる利得を補正するためにスケーリング関数が使用される必要がある。このスケーリング関数は、センサの入力ダイナミックレンジ（ここでは、入力ダイナミックレンジとしても説明される）：Ｋ（ｓｉｇｎａｌ）_ｇａｉｎにわたるＶＩＳ＿ＤＲＫとＮＩＲカメラ利得との間の差を表す関数であり、その結果、同等の入力信号に対して、以下が真である。
ＮＩＲ（ｓｉｇｎａｌ）＝Ｋ（ｓｉｇｎａｌ）_ｇａｉｎ×ＶＩＳ＿ＤＲＫ（ｓｉｇｎａｌ）
よって、単純な用語では、利得補正されたダークフレーム（ＤＲＫ^＊）は、以下のように計算されてもよい。
ＤＲＫ^＊＝Ｋ_ｇａｉｎ（ＶＩＳ＿ＤＲＫ）
この関数は、線形でなくてもよく、それは、多項式関数、指数関数、または別の関数であってもよいことに留意されよう。本明細書で説明されるように、この補正は、異なる露光時間の間のいずれかの補正の前に適用されるべきである。ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対する露光（ＤＲＫ_ｅｘｐ）及びＮＩＲフレームに対する露光（ＮＩＲ_ｅｘｐ）は、異なってもよい。概して、ＤＲＫ_ｅｘｐに対するＮＩＲ_ｅｘｐの比率は、１：ＥＸＰ＿ＲＡＴＩＯ_{ＮＩＲ－ＤＲＫ}＝１、２、３など、よりも大きい整数である。しかしながら、分数の比率も可能である。例えば、１．５、２．５などの１よりも大きい分数が有用である場合がある。しかしながら、１よりも小さい分数（ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの露光がＮＩＲの露光よりも長いことを示す）は、ＮＩＲ蛍光よりも相対的にはるかに多い可視光が存在する状況では、有用である可能性が低い。未処理ＮＩＲフレームは、以下のデータを包含する：
１．ターゲットからの可視光反射
２．環境からの周囲ＮＩＲ
３．ターゲット蛍光色素分子からの蛍光
更に、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、以下のデータを包含する。
１．ターゲットからの可視光反射
２．環境からの周囲ＮＩＲ
３．いくつかのケースでは、蛍光色素分子は、迷可視光によって励起されてもよく（励起照射がオフのときに意図してまたは意図しないでもたらされる）、ターゲット蛍光色素分子からの蛍光が存在する。

【0306】

いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、ＶＩＳフレームとも称される。ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームまたはＶＩＳフレームも環境からの周囲ＮＩＲを包含すると共に、この信号は、反射した可視光の強度と比較して相対的に低い。

【0307】

最終的なＮＩＲ画像は、ターゲット蛍光色素分子からのＮＩＲ蛍光のみを包含するはずである。未処理ＮＩＲフレームは、この情報と共に、環境からの反射した可視光及び周囲ＮＩＲを包含し、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、後の２つの成分：環境からの反射した可視光及び周囲ＮＩＲを包含することに留意されよう。いくつかの実施形態では、未処理ＮＩＲフレームからＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム（この目的のために「ＤＲＫ」フレームと称されてもよい）を減算することは、ダーク－補正済みＮＩＲ画像（すなわち、ＮＩＲ^＊）と称される、蛍光色素分子からの蛍光のみを包含する画像を得る。以下の式は、異なる利得及び露光を補正するために前に説明された用語を使用して、この処理を説明する：
ＮＩＲ^＊＝ＮＩＲ－（ＤＲＫ^＊×ＥＸＰ＿ＲＡＴＩＯ_{ＮＩＲ－ＤＲＫ}）
シーケンスが１つのＶＩＳ＿ＤＲＫ及び１つのＮＩＲフレーム（ＮＩＲ－ｒａｔｉｏ：ＶＩＳｒａｔｉｏ＝１）のみを包含する場合、後続の画像処理は単純である：
・可視画像（ＶＩＳ）は、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである。
・ＮＩＲ画像（ＮＩＲ^＊）は、前の式に従ったダーク－補正済みＮＩＲフレームである。
・オーバレイ画像（ＯＶＬ）は、ＶＩＳ及びＮＩＲ^＊画像の合計である。

【0308】

いくつかの実施形態では、ＮＩＲ：ＶＩＳ＿ＤＲＫは、ＮＩＲデータの合計がＮＩＲ蛍光信号への感度を高めることを可能にするように、１よりも大きい。ＮＩＲダーク補正のためにどのＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを使用するかを決定することが、全体を通じて説明される。その上、シーケンスが複数のＮＩＲフレーム及びＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの両方を含むとき、シーケンス内のＮＩＲフレーム及びＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの両方についての一次数は、本明細書で開示される後続の画像処理方法に対して定量化されてもよい。例えば、図３０～３５に示されるシーケンスは、各々のシーケンス内の一次数の２つのＮＩＲフレーム及び単一のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを含む。本明細書で開示されるように、様々な撮像処理システム及び方法は、先行するシーケンス及び／または後続のシーケンスからのＮＩＲフレーム及び／またはＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを使用してもよい。

【0309】

いくつかの実施形態では、例えば、図３０に示されるように、レーザがオフモードにあるとき、ターゲットからの可視光反射と共に周囲ＮＩＲ信号またはＩＲ信号を包含するフレームが捕捉される。よって、このフレームは、この実施形態では、ＶＩＳフレーム及びＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの両方として使用される。レーザがオンモードにあるとき、１つ以上のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームが捕捉される。ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームが以下のもの、反射された可視照射、周囲ＮＩＲ画像またはＩＲ画像、及び組織からのＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光の全てを包含することに留意されよう。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームは、組織からのＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光のみを包含する、補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを結果としてもたらす、１つの補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することによって補正される。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ数の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって生成される。いくつかの実施形態では、ＶＩＳ画像は、第１のＶＩＳフレーム及びＶ数の後続のＶＩＳフレームを加算することによって生成される。いくつかの実施形態では、Ｎ数及びＶ数は、正の整数であると共に、他の実施形態では、Ｎ及びＶの１つまたはその両方は、ゼロであってもよい。

【0310】

いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対する露光時間は、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する露光時間に等しい。いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対する露光時間は、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する露光時間よりも長い。いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対する露光時間は、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに対する露光時間よりも短い。いくつかの実施形態では、各々のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、同一の露光時間を有する。いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの少なくとも一部は、異なる露光時間を有する。いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームは、同一の露光時間を有する。いくつかの実施形態では、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの少なくとも一部は、異なる露光時間を有する。いくつかの実施形態では、ＶＩＳ＿ＤＲＫ画像を捕捉するときの露光時間は、シーケンス（図３０）内のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームとＶＩＳ＿ＤＲＫフレームとの間の比率によって除算された最大画素値のよりも少ないＶＩＳ＿ＤＲＫ画素値を結果としてもたらす。１つの実施例では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームにおいて最大画素値を有する８ビット画像が取られ、いくつかの実施形態では、未処理画像値は、約２５４／４または２５５／４（または、約６３カウント）の最大値を超えない。いくつかの実施形態では、結果として生じるＶＩＳ＿ＤＲＫ画像、ＮＩＲ画像、またはＩＲ画像は非常に明るい場合、露光時間が低減する。いくつかの実施形態では、カウント数を低減させることは、減算によって生じる動きアーチファクトを低減させる。いくつかの実施形態では、カウント数は、最大画素値を減少させ、シーケンス内のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームとＶＩＳ＿ＤＲＫフレームとの間の比率を減少させ、またはその両方によって低減する。いくつかの実施形態では、１つ以上の合計されたＮＩＲ画像の彩度は、未処理画像内の彩度よりも重大でない。

【0311】

１つの画像アーチファクトは、「動きアーチファクト」と称される。２つの画像が減算され、時に、２つのフレームが捕捉された時間の間に視野内で移動するとき、動きアーチファクトの１つの原因が発生する。本明細書におけるシステム及び方法は、動きアーチファクトを低減させ、最小化し、または補正する。減算関連動きアーチファクトの実施例は、図１５（すなわち、図１５Ｅ及び１５Ｆ）において見ることができる。図１５Ｅ及び１５Ｆは、例示的な描写、またはＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム減算方法に基づいて動きアーチファクト１５０１の見え方を示す。示されるように、視野は、そのような移動の結果としてのスレッドの複数の画像または繰り返し画像を示す撮像シーケンスの間に移動したいくつかのスレッド（外科手術スポンジに取り付けられた）を包含する。本明細書で説明されるシステム及び方法は、そのような動きアーチファクトを低減させ、または最小化する。いくつかの実施形態では、補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、第１のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである。しかしながら、このケースでは、第１のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームは、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光時間の少なくとも（Ｎ－１）倍だけの補正のために使用されるＶＩＳ＿ＤＲＫフレームとは分離される。ターゲット組織（または、フレーム内のオブジェクト）がこの期間の間に移動する場合、ダーク補正のための減算演算は、動きアーチファクトを結果としてもたらす。この問題に対処するために、いくつかの実施形態では、各々のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを補正するために使用されるＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに時間的に最も近いＶＩＳ＿ＤＲＫフレームであるように選択されてもよい。いくつかの実施形態では、補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのフレームシーケンスに続くフレームシーケンス内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである。いくつかの実施形態では、一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの第１の部分に対する補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、第１のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームであり、一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの第２の部分に対する補正するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのフレームシーケンスに続くフレームシーケンス内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームである。いくつかの実施形態では、（Ｎ＋１）は、一次数以上である。いくつかの実施形態では、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに先行するＭ数の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することを更に含む。

【0312】

いくつかの実施形態では、方法は更に、第２のＮＩＲまたはＩＲ画像を生成することと、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第１のＶＩＳ画像をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成することと、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第２のＶＩＳ画像をオーバレイして、第２のオーバレイされた画像を形成することと、を含む。いくつかの実施形態では、アプリケーションは更に、第２のＮＩＲまたはＩＲ画像を生成し、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第１のＶＩＳ画像をオーバレイして、第１のオーバレイされた画像を形成し、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第２のＶＩＳ画像をオーバレイして、第２のオーバレイされた画像を形成する。いくつかの実施形態では、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、（Ｎ＋１）番目または（Ｎ＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ数の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって生成される。いくつかの実施形態では、第２のＶＩＳ画像は、第２のＶＩＳフレーム及び第２のＶＩＳフレームに続くＶ数のＶＩＳフレームを加算することによって生成される。

【0313】

いくつかの実施形態では、補正するＶＩＳフレームは、第１のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内のＶＩＳフレームである。いくつかの実施形態では、補正するＶＩＳフレームは、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのフレームシーケンスに続くフレームシーケンス内のＶＩＳフレームである。いくつかの実施形態では、一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの第１の部分に対する補正するＶＩＳフレームは、第１のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームと同一のフレームシーケンス内のＶＩＳフレームである。いくつかの実施形態では、一次数のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの第２の部分に対する補正するＶＩＳフレームは、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームのフレームシーケンスに続くフレームシーケンス内のＶＩＳフレームである。いくつかの実施形態では、（Ｎ＋１）は、一次数以上である。いくつかの実施形態では、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することは更に、第１の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに先行するＭ数の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することを含む。いくつかの実施形態では、アプリケーションは更に、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像を生成することと、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第２のＶＩＳ画像をオーバレイして、第２のオーバレイされた画像を形成することと、を含む。

【0314】

いくつかの実施形態では、第２の画像は、（Ｎ＋１）番目または（Ｎ＋２）番目の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム及びＮ数の後続の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを加算することによって生成される。Ｎ数は、元のまたは一次ＮＩＲフレームマイナス１と合計された追加のＮＩＲフレームの総数であり、その結果、Ｎ数は、ゼロ以上であることができる。いくつかの実施形態では、第２のＶＩＳ画像は、第２のＶＩＳフレーム及び第２のＶＩＳフレームに続くＶ数のＶＩＳフレームを加算することによって生成される。Ｎ数及びＶ数は、図３９においてグラフで表され、Ｖ数は、元のまたは一次ＶＩＳフレームフレームマイナス１と合計されたＶＩＳフレームの総数であり、その結果、Ｖ数は、ゼロ以上であることができる。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームは、シーケンス内の最後のフレームである。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームは、シーケンス内の最初のフレームである。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームは、シーケンス内のいずれかにある。いくつかの実施形態では、ＶＩＳフレームは、シーケンス内の最初のフレーム、シーケンス内の最後のフレームであり、もしくはシーケンス内のいずれかにあり、またはいずれかの組み合わせである。いくつかの実施形態では、表示レートは、シーケンスレートと同一であり、シーケンス内の数を超える数のフレームから成る画像は、図３４及び実施例２１において例証されるような「ボックスカー」アキュムレータを使用して合計される。

【0315】

表示レートは、一般的に単位時間ごとのフレームにおいて測定されるように（例えば、フレーム／秒、フレーム／ミリ秒、フレーム／マイクロ秒など）、または単位時間ごとのヘルツもしくはサイクルにおいて測定されるように（例えば、サイクル／秒、サイクル／ミリ秒、サイクル／マイクロ秒など）、画像がユーザに表示されるレートを表す。シーケンスレートは、フレームの総数がシーケンスにおいて取得されるレートを表す。シーケンスレートと同一または等しい表示レートは、フレームのシーケンスが取得されるのと同一のレートにおいて表示画像が取得及び表示されることを意味する。

【0316】

コンピューティングシステム
図１７を参照して、コンピュータシステム１７００（例えば、処理システムまたはコンピューティングシステム）を含む例示的なマシンを表すブロック図が示され、コンピュータシステム１７００内で、命令セットは、本開示の静的コードスケジューリングのための態様及び／または方法論のうちのいずれか１つ以上をデバイスに実行（ｐｅｒｆｏｒｍ）または実行（ｅｘｅｃｕｔｅ）させるために実行することができる。図１７におけるコンポーネントは、実施例にすぎず、特定の実施形態を実装するいずれかのハードウェア、ソフトウェア、組み込み論理コンポーネント、または２つ以上のそのようなコンポーネントの組み合わせの使用または機能性の範囲を限定しない。

【0317】

コンピュータシステム１７００は、バス１７４０を介して、相互に、及び他のコンポーネントと通信する、１つ以上のプロセッサ１７０１、メモリ１７０３、及び記憶装置１７０８を含むことができる。またバス１７４０は、ディスプレイ１７３２、１つ以上の入力デバイス１７３３（例えば、キーパッド、キーボード、マウス、スタイラスなどを含むことができる）、１つ以上の出力デバイス１７３４、１つ以上の記憶デバイス１７３５、及び種々の有形記憶媒体１７３６を連結することができる。これらの要素はすべて、バス１７４０に直接接続して、または１つ以上のインタフェースまたはアダプタを介して接続して、機能することができる。例えば、種々の有形記憶媒体１７３６は、記憶媒体インタフェース１７２６を介してバス１７４０と接続して機能することができる。コンピュータシステム１７００はいずれかの好適な物理的な形態とすることができる。例えば、限定することなく、１つ以上の集積回路（ＩＣ）、プリント回路基板（ＰＣＢ）、携帯ハンドヘルドデバイス（例えば、携帯電話またはＰＤＡ）、ラップトップまたはノートブックコンピュータ、分散コンピュータシステム、コンピューティンググリッド、またはサーバである。

【0318】

コンピュータシステム１７００は、機能を実行する１つ以上のプロセッサ（複数可）１７０１（例えば、セントラルプロセシングユニット（ＣＰＵ）または汎用グラフィックプロセシングユニット（ＧＰＧＰＵ）を含む。プロセッサ（複数可）１７０１は任意選択で、命令、データ、またはコンピュータアドレスを一時的に局所記憶するためのキャッシュメモリユニット１７０２を含む。プロセッサ（複数可）１７０１はコンピュータ可読命令の実行を助けるように構成されている。プロセッサ（複数可）１７０１が、１つ以上の有形のコンピュータ可読記憶媒体（例えば、メモリ１７０３、記憶装置１７０８、記憶デバイス１７３５、及び／または記憶媒体１７３６）において具体化されている非一時的なプロセッサ実行可能命令を実行する結果、コンピュータシステム１７００は図１７に示すコンポーネントに対して機能を付与することができる。コンピュータ可読媒体は、特定の実施形態を実施するソフトウェアを記憶することができ、プロセッサ（複数可）１７０１はソフトウェアを実行することができる。メモリ１７０３は、ソフトウェアを、１つ以上の他のコンピュータ可読媒体（例えば大容量記憶デバイス（複数可）１７３５、１７３６）から、または１つ以上の他のソースから、ネットワークインタフェース１７２０などの好適なインタフェースを通して読み出すことができる。ソフトウェアによって、プロセッサ（複数可）１７０１に、本明細書で説明または例示した１つ以上のプロセスまたは１つ以上のプロセスの１つ以上のステップを行わせることができる。このようなプロセスまたはステップを行うことは、メモリ１７０３に記憶されたデータ構造を規定すること、及びソフトウェアによって送られたときにデータ構造を変更することを含むことができる。

【0319】

メモリ１７０３は、それらに限定されないが、ランダムアクセスメモリコンポーネント（例えば、ＲＡＭ１７０４）（例えば、静的ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ（登録商標））、相変化ランダムアクセスメモリ（ＰＲＡＭ）など）、リードオンリメモリコンポーネント（例えば、ＲＯＭ１７０５）、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む、様々なコンポーネント（例えば、機械可読媒体）を含むことができる。ＲＯＭ１７０５はプロセッサ（複数可）１７０１に対してデータ及び命令を一方向に通信するように作用することができ、ＲＡＭ１７０４はプロセッサ（複数可）１７０１とデータ及び命令を双方向に通信するように作用することができる。ＲＯＭ１７０５及びＲＡＭ１７０４には、後述するいずれかの好適な有形のコンピュータ可読媒体を含めることができる。１つの実施例では、基本入出力システム１７０６（ＢＩＯＳ）（例えば起動中に、コンピュータシステム１７００内の要素間で情報を伝達するのに役立つ基本ルーチンを含む）を、メモリ１７０３に記憶することができる。

【0320】

固定記憶装置１７０８は、プロセッサ（複数可）１７０１に、任意選択で、記憶制御ユニット１７０７を通じて双方向に接続される。固定記憶装置１７０８は、追加データ記憶容量をもたらし、本明細書で説明するいずれかの好適な有形のコンピュータ可読媒体を含むことができる。記憶装置１７０８を用いて、オペレーティングシステム１７０９、実行ファイル（複数可）１７１０、データ１７１１、アプリケーション１７１２（アプリケーションプログラム）などを記憶することができる。また記憶装置１７０８は、光ディスクドライブ、ソリッドステートメモリデバイス（例えば、フラッシュベースのシステム）、またはこれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。記憶装置１７０８内の情報は、適切な場合には、メモリ１７０３内の仮想メモリとして取り入れることができる。

【0321】

１つの実施例では、記憶デバイス（複数可）１７３５は、記憶デバイスインタフェース１７２５を介してコンピュータシステム１７００と取り外し可能にインタフェースされてもよい（例えば、外部ポートコネクタ（図示せず）を介して）。特に、記憶デバイス（複数可）１７３５及び付随する機械可読媒体によって、機械可読命令、データ構造、プログラムモジュール、及び／またはコンピュータシステム１７００に対する他のデータの不揮発性及び／または揮発性記憶装置を得ることができる。１つの実施例では、ソフトウェアは、記憶デバイス（複数可）１７３５上の機械可読媒体内に完全にまたは部分的に常駐することができる。別の実施例では、ソフトウェアは、プロセッサ（複数可）１７０１内に完全にまたは部分的に常駐することができる。

【0322】

バス１７４０は、多種多様なサブシステムに接続する。本明細書で、バスへの言及は、適切な場合には、共通機能をサービスする１つ以上のデジタル信号ラインを網羅する。バス１７４０は、それらに限定されないが、メモリバス、メモリコントローラ、周辺バス、ローカルバス、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む、様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用する、いくつかのタイプのバス構造のいずれかであることができる。例として及び限定ではなく、そのようなアーキテクチャは、インダストリスタンダードアーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、エンハンスドＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、ビデオエレクトロニクススタンダードアソシエーションローカルバス（ＶＬＢ）、ペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）バス、ＰＣＩ－Ｅｘｐｒｅｓｓ（ＰＣＩ－Ｘ）バス、アクセラレーテッドグラフィックスポート（ＡＧＰ）バス、ハイパトランスポート（ＨＴＸ）バス、シリアルアドバンストテクノロジアタッチメント（ＳＡＴＡ）バス、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0323】

コンピュータシステム１７００はまた、入力デバイス１７３３を含むことができる。１つの実施例では、コンピュータシステム１７００のユーザは、入力デバイス（複数可）１７３３を介してコンピュータシステム１７００にコマンド及び／または他の情報を入力することができる。入力デバイス（複数可）１７３３の実施例は、それらに限定されないが、文字数字入力デバイス（例えば、キーボード）、ポインティングデバイス（例えば、マウスまたはタッチパッド）、タッチパッド、タッチスクリーン、マルチタッチスクリーン、ジョイスティック、スタイラス、ゲームパッド、オーディオ入力デバイス（例えば、マイクロフォン、音声応答システムなど）、光学スキャナ、ビデオまたは静止画像キャプチャ装置（例えば、カメラ）、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、入力デバイスはＫｉｎｅｃｔまたはＬｅａｐ Ｍｏｔｉｏｎなどである。入力デバイス（複数可）１７３３は、それらに限定されないが、シリアル、パラレル、ゲームポート、ＵＳＢ、ＦＩＲＥＷＩＲＥ（登録商標）、ＴＨＵＮＤＥＲＢＯＬＴ（登録商標）、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、様々な入力インタフェース１７２３（例えば、入力インタフェース１７２３）のいずれかを介してバス１７４０にインタフェースされてもよい。

【0324】

特定の実施形態では、コンピュータシステム１７００がネットワーク１７３０に接続されるとき、コンピュータシステム１７００は、ネットワーク１７３０に接続された他のデバイス、特に、モバイルデバイス及びエンタプライズシステム、分散コンピューティングシステム、クラウド記憶システム、並びにクラウドコンピューティングシステムなどと通信することができる。コンピュータシステム１７００との間で行われる通信を、ネットワークインタフェース１７２０を介して送ることができる。例えば、ネットワークインタフェース１７２０は、入力通信（例えば、他のデバイスからのリクエストまたは応答）を１つ以上のパケット（例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）パケット）の形態でネットワーク１７３０から受け取ることができ、コンピュータシステム１７００は入力通信をメモリ１７０３に記憶して処理に備えることができる。コンピュータシステム１７００は同様に、出力通信（例えば、他のデバイスに対するリクエストまたは応答）を１つ以上のパケットの形態でメモリ１７０３に記憶することができ、ネットワーク１７３０にネットワークインタフェース１７２０から通信される。プロセッサ（複数可）１７０１は、メモリ１７０３に記憶されたこれらの通信パケットにアクセスして処理を行うことができる。

【0325】

ネットワークインタフェース１７２０の実施例は、それらに限定されないが、ネットワークインタフェースカード、モデム、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む。ネットワーク１７３０またはネットワークセグメント１７３０の実施例は、それらに限定されないが、分散コンピューティングシステム、クラウドコンピューティングシステム、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）（例えば、インターネット、エンタプライズネットワーク）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）（例えば、オフィス、建物、キャンパスまたは他の相対的に小さな地理的エリアと関連付けられたネットワーク）、電話ネットワーク、２つのコンピューティングデバイスの間の直接接続、ピアツーピアネットワーク、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む。ネットワーク１７３０などネットワークは、通信の有線モード及び／または無線モードを採用することができる。概して、いずれかのネットワークトポロジが使用されてもよい。

【0326】

情報及びデータは、ディスプレイ１７３２を通じて表示されてもよい。ディスプレイ１７３２の実施例は、それらに限定されないが、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ－ＬＣＤ）、有機液晶ディスプレイ（ＯＬＥＤ）、例えば、パッシブマトリックスＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ）またはアクティブマトリックスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む。ディスプレイ１７３２は、バス１７４０を介して、プロセッサ（複数可）１７０１、メモリ１７０３、及び固定記憶装置１７０８と共に、入力デバイス（複数可）１７３３などの他のデバイスとインタフェースすることができる。ディスプレイ１７３２は、ビデオインタフェース１７２２を介してバス１７４０に連結され、ディスプレイ１７３２とバス１７４０との間のデータの伝送を、グラフィックス制御１７２１を介して制御することができる。いくつかの実施形態では、ディスプレイはビデオプロジェクタである。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、ＶＲヘッドセットなどの頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ）である。更なる実施形態では、適切なＶＲヘッドセットは、非限定的な実施例として、ＨＴＣ Ｖｉｖｅ、Ｏｃｕｌｕｓ Ｒｉｆｔ、Ｓａｍｓｕｎｇ Ｇｅａｒ ＶＲ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ＨｏｌｏＬｅｎｓ、Ｒａｚｅｒ ＯＳＶＲ、ＦＯＶＥ ＶＲ、Ｚｅｉｓｓ ＶＲ Ｏｎｅ、Ａｖｅｇａｎｔ Ｇｌｙｐｈ、Ｆｒｅｅｆｌｙ ＶＲヘッドセットなどを含む。更に他の実施形態では、ディスプレイはデバイス（例えば、本明細書で開示したもの）の組み合わせである。

【0327】

ディスプレイ１７３２に加えて、コンピュータシステム１７００は、それらに限定されないが、音声スピーカ、プリンタ、記憶デバイス、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む、１つ以上の他の周辺出力デバイス１７３４を含むことができる。そのような周辺出力デバイスは、出力インタフェース１７２４を介してバス１７４０に接続されてもよい。出力インタフェース１７２４の実施例は、それらに限定されないが、シリアルポート、パラレル接続、ＵＳＢポート、ＦＩＲＥＷＩＲＥ（登録商標）ポート、ＴＨＵＮＤＥＲＢＯＬＴ（登録商標）ポート、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む。

【0328】

加えてまたは代替として、コンピュータシステム１７００は、本明細書で説明または例示された１つ以上のプロセスまたは１つ以上のプロセスの１つ以上のステップを実行するようにソフトウェアの代わりにまたはソフトウェアと共に動作することができる、ハードウェアに組み込まれた論理またはそうでなければ回路において具体化された論理の結果としての機能性をもたらすことができる。本開示におけるソフトウェアへの言及は、論理を網羅することができ、論理への言及、ソフトウェアを網羅することができる。その上、コンピュータ可読媒体への言及は、適切な場合には、実行用のソフトウェアか、実行用の論理を具現化する回路か、または両方を記憶する回路（例えばＩＣ）を網羅することができる。本開示は、ハードウェア、ソフトウェア、または両方のいずれかの適切な組み合わせを網羅する。

【0329】

当業者は、本明細書で開示される実施形態と関連して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組み合わせとして実装されてもよいことを認識するであろう。ハードウェア及びソフトウェアのこの互換性を明確に例示するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、及びステップが、それらの機能性の観点から全体的に上記説明されてきた。

【0330】

本明細書で開示される実施形態と関連して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、コンピュータ実施態様、及び回路は、本明細書で説明される機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートもしくはトランジスタ論理、離散ハードウェアコンポーネント、またはそれらのいずれかの組み合わせにより実装または実行されてもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであることができるが、代替的に、プロセッサはいずれかの従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であることができる。また、プロセッサを、コンピューティングデバイスの組み合わせとして、例えば、ＤＳＰ及びマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアとともに１つ以上のマイクロプロセッサ、またはいずれかの他のこのような構成として実施することができる。

【0331】

本明細書で開示される実施形態と関連して説明される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアにおいて、１つ以上のプロセッサ（複数可）によって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、または２つの組み合わせにおいて直接具体化されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、または当該技術分野で知られたいずれかの他の形態の記憶媒体に常駐することができる。典型的な記憶媒体はプロセッサに結合されて、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができるようになっている。代替的に、記憶媒体をプロセッサに一体化することもできる。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣ内に常駐することができる。ＡＳＩＣはユーザ端末内に常駐することができる。代替的に、プロセッサ及び記憶媒体はディスクリート部品としてユーザ端末内に常駐することができる。

【0332】

本明細書における説明に従って、適切なコンピューティングデバイスは、非限定的な実施例として、サーバコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、サブノートブックコンピュータ、ネットブックコンピュータ、ネットパッドコンピュータ、セットトップコンピュータ、メディアストリーミングデバイス、ハンドヘルドコンピュータ、インターネットアプライアンス、モバイルスマートフォン、タブレットコンピュータ、携帯情報端末、ビデオゲームコンソール、及び車両を含む。当業者は、任意選択のコンピュータネットワーク接続性によりテレビ、ビデオプレイヤ、及びデジタル音楽プレイヤを選択することが、本明細書で説明されるシステムにおける使用に適切であることをも認識するであろう。適切なタブレットコンピュータは、様々な実施形態では、当業者において既知である、ブックレット、スレート、変換可能構成を有するタブレットコンピュータを含む。

【0333】

いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイスは、実行可能命令を実行するように構成されたオペレーティングシステムを含む。オペレーティングシステムは、例えば、デバイスのハードウェアを管理し、アプリケーションの実行のためのサービスを提供する、プログラム及びデータを含むソフトウェアである。当業者は、適切なサーバオペレーティングシステムが、非限定的な実施例として、ＦｒｅｅＢＳＤ、ＯｐｅｎＢＳＤ、ＮｅｔＢＳＤ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ（登録商標）Ｍａｃ ＯＳ Ｘ Ｓｅｒｖｅｒ（登録商標）、Ｏｒａｃｌｅ（登録商標）Ｓｏｌａｒｉｓ（登録商標）、Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｓｅｒｖｅｒ（登録商標）、及びＮｏｖｅｌｌ（登録商標）ＮｅｔＷａｒｅ（登録商標）を含むことを認識するであろう。当業者は、適切なパーソナルコンピュータオペレーティングシステムが、非限定的な実施例として、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ（登録商標）Ｍａｃ ＯＳ Ｘ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）ＶＸ Ｗｏｒｋｓ（登録商標）、組み込みＬｉｎｕｘ（登録商標）（例えば、ＲＴ Ｌｉｎｕｘ、ＱＮＸ、ＬｙｎｘＯＳ）、及びＧＮＵ／Ｌｉｎｕｘ（登録商標）などのＵＮＩＸ（登録商標）ライクオペレーティングシステムを含むことを認識するであろう。いくつかの実施形態では、オペレーティングシステムは、クラウドコンピューティングによって設けられる。当業者は、適切なモバイルスマートフォンオペレーティングシステムが、非限定的な実施例として、Ｎｏｋｉａ（登録商標）Ｓｙｍｂｉａｎ（登録商標）ＯＳ、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＯＳ（登録商標）、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎ Ｍｏｔｉｏｎ（登録商標）ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ ＯＳ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｐｈｏｎｅ（登録商標）ＯＳ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｏｂｉｌｅ（登録商標）ＯＳ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、Ｐａｌｍ（登録商標）ＷｅｂＯＳ（登録商標）、ＶＸ Ｗｏｒｋｓ（登録商標）、または組み込みＬｉｎｕｘ（登録商標）（例えば、ＲＴ Ｌｉｎｕｘ、ＱＮＸ、ＬｙｎｘＯＳ）を含むことをも認識するであろう。当業者は、適切なメディアストリーミングデバイスオペレーティングシステムが、非限定的な実施例として、Ａｐｐｌｅ ＴＶ（登録商標）、Ｒｏｋｕ（登録商標）、Ｂｏｘｅｅ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ ＴＶ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ Ｃｈｒｏｍｅｃａｓｔ（登録商標）、Ａｍａｚｏｎ Ｆｉｒｅ（登録商標）、及びＳａｍｓｕｎｇ（登録商標）ＨｏｍｅＳｙｎｃ（登録商標）を含むことをも認識するであろう。当業者は、適切なビデオゲームコンソールオペレーティングシステムが、非限定的な実施例として、Ｓｏｎｙ（登録商標）ＰＳ３（登録商標）、Ｓｏｎｙ（登録商標）ＰＳ４（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｘｂｏｘ ３６０（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｘｂｏｘ Ｏｎｅ、Ｎｉｎｔｅｎｄｏ（登録商標）Ｗｉｉ（登録商標）、Ｎｉｎｔｅｎｄｏ（登録商標）Ｗｉｉ Ｕ（登録商標）、Ｏｕｙａ（登録商標）、ＶＸ Ｗｏｒｋｓ（登録商標）、または組み込みＬｉｎｕｘ（登録商標）（例えば、ＲＴ Ｌｉｎｕｘ、ＱＮＸ、ＬｙｎｘＯＳ）を含むことをも認識するであろう。

【0334】

デジタル処理デバイス

【0335】

いくつかの実施形態では、本明細書において説明されるシステム及び方法は、デジタル処理デバイス、プロセッサ、またはそれらの使用を含む。更なる実施形態では、デジタル処理デバイスは、１つ以上のハードウェアセントラルプロセシングユニット（ＣＰＵ）及び／もしくは汎用グラフィックスプロセシングユニット（ＧＰＧＰＵ）、またはデバイスの機能を実行する専用ＧＰＧＣＵを含む。更なる他の実施形態では、デジタル処理デバイスは更に、実行可能命令を実行するように構成されたオペレーティングシステムを含む。いくつかの実施形態では、デジタル処理デバイスは任意選択で、コンピュータネットワークに接続される。更なる実施形態では、デジタル処理デバイスは、それがワールドワイドウェブにアクセスするように、任意選択でインターネットに接続される。また更なる実施形態では、デジタル処理デバイスは任意選択で、クラウドコンピューティングインフラストラクチャに接続される。他の実施形態では、デジタル処理デバイスは任意選択で、イントラネットに接続される。他の実施形態では、デジタル処理デバイスは任意選択で、データ記憶デバイスに接続される。

【0336】

本明細書における説明に従って、適切なデジタル処理デバイスは、非限定的な実施例として、サーバコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、サブノートブックコンピュータ、ネットブックコンピュータ、ネットパッドコンピュータ、セットトップコンピュータ、メディアストリーミングデバイス、ハンドヘルドコンピュータ、インターネットアプライアンス、モバイルスマートフォン、タブレットコンピュータ、携帯情報端末、ビデオゲームコンソール、及び車両を含む。加えて、本明細書における説明に従って、デバイスはまた、撮像光学系に近接して位置するユニット（例えば、ＦＰＧＡまたはＤＳＰ）と「バックエンド」ＰＣとの間で信号処理及び計算を区画化することを含む。処理の分散は、様々な位置の間で実行されてもよいことが理解されよう。

【0337】

いくつかの実施形態では、デジタル処理デバイスは、実行可能命令を実行するように構成されたオペレーティングシステムを含む。オペレーティングシステムは、例えば、デバイスのハードウェアを管理し、アプリケーションの実行のためのサービスを提供するプログラム及びデータを含む、ソフトウェアである。

【0338】

いくつかの実施形態では、デバイスは、記憶装置及び／またはメモリデバイスを含む。記憶装置及び／またはメモリデバイスは、データまたはプログラムを一時的または永続的に記憶するために使用される１つ以上の物理装置である。

【0339】

いくつかの実施形態では、デジタル処理デバイスは、ユーザに視覚情報を送信するためのディスプレイを含む。

【0340】

いくつかの実施形態では、デジタル処理デバイスは、ユーザから情報を受信するための入力デバイスを含む。いくつかの実施形態では、入力デバイスはキーボードである。いくつかの実施形態では、入力デバイスは、非限定的な例として、マウス、トラックボール、トラックパッド、ジョイスティック、ゲームコントローラ、またはスタイラスを含むポインティングデバイスである。いくつかの実施形態では、入力デバイスはタッチスクリーンまたはマルチタッチスクリーンである。他の実施形態では、入力デバイスは音声または他の音入力を取り込むためのマイクロフォンである。他の実施形態では、入力デバイスは動きまたは視覚入力を取り込むためのビデオカメラまたは他のセンサである。更なる実施形態では、入力デバイスはＫｉｎｅｃｔ、Ｌｅａｐ Ｍｏｔｉｏｎなどである。更なる他の実施形態では、入力デバイスはデバイス（例えば、本明細書で開示したもの）の組み合わせである。

【0341】

図１４を参照して、特定の実施形態では、例示的なデジタル処理デバイス１４０１は、本明細書におけるシステムの撮像及び画像処理の態様を制御するようにプログラムされ、またはそうでなければ構成される。この実施形態では、デジタル処理デバイス１４０１は、セントラルプロセシングユニット（ＣＰＵ、本明細書では「プロセッサ」及び「コンピュータプロセッサ」とも言う）１４０５を含む。これは、シングルコアもしくはマルチコアプロセッサ、または並列処理用の複数のプロセッサとすることができる。またデジタル処理デバイス１４０１は、メモリまたはメモリ位置１４１０（例えば、ランダムアクセスメモリ、リードオンリメモリ、フラッシュメモリ）、電子記憶ユニット１４１５（例えば、ハードディスク）、通信インタフェース１４２０（例えば、ネットワークアダプタ、ネットワークインタフェース）（１つ以上の他のシステム、及び周辺デバイス、例えばキャッシュ、他のメモリ、データ記憶装置及び／または電子ディスプレイアダプタと通信するため）を含む。周辺デバイスは、残りのデバイスとストレージインタフェース１４７０を介して通信する記憶デバイス（複数可）または記憶媒体１４６５を含むことができる。メモリ１４１０、記憶ユニット１４１５、インタフェース１４２０、及び周辺デバイスは、マザーボードなどの通信バス１４２５を通してＣＰＵ１４０５と通信している。記憶ユニット１４１５は、データを記憶するためのデータ記憶装置（またはデータリポジトリ）とすることができる。デジタル処理デバイス１４０１は、通信インタフェース１４２０を用いてコンピュータネットワーク（「ネットワーク」）１４３０に動作可能に結合することができる。ネットワーク１４３０は、インターネット、インターネット及び／またはエキストラネット、またはインターネットと通信しているイントラネット及び／もしくはエキストラネットとすることができる。いくつかの実施形態では、ネットワーク１４３０は遠距離通信及び／またはデータネットワークである。ネットワーク１４３０は、１つ以上のコンピュータサーバを含むことができ、その結果、クラウドコンピューティングなどの分散コンピューティングを可能にすることができる。デバイス１４０１の援助を受けるいくつかの実施形態では、ネットワーク１４３０はピアツーピアネットワークを実施することができ、その結果、デバイス１４０１にデバイスを結合してクライアントまたはサーバとして動作させることが可能になる。

【0342】

図１４を続けて参照して、デジタル処理デバイス１４０１は、ユーザから情報を受信するための入力デバイス（複数可）１４４５を含み、入力デバイス（複数可）は、入力インタフェース１４５０を介してデバイスの他の要素と通信する。デジタル処理デバイス１４０１は、出力インタフェース１４６０を介してのデバイスの他の要素と通信する出力デバイス（複数可）１４５５を含むことができる。

【0343】

図１４を続けて参照して、メモリは、それらに限定されないが、ランダムアクセスメモリコンポーネント（例えば、ＲＡＭ）（例えば、静的ＲＡＭ「ＳＲＡＭ」、動的ＲＡＭ「ＤＲＡＭ」など）、またはリードオンリメモリコンポーネント（例えば、ＲＯＭ）を含む様々なコンポーネント（例えば、機械可読媒体）を含むことができる。メモリ１４１０は、デバイスのスタートアップの間など、デジタル処理デバイス内のＦ５－１０ｅｎ要素の間で、メモリ１４１０に記憶することができる情報を転送することを支援する基本ルーチンを含む、基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）をも含むことができる。

【0344】

図１４を続けて参照して、ＣＰＵ１４０５は、プログラムまたはソフトウェアにおいて具体化することができる、機械可読命令のシーケンスを実行することができる。命令は、メモリ１４１０などのメモリ位置に記憶されてもよい。命令は、ＣＰＵ１４０５に向けられてもよく、命令はその後、本開示の方法を実施するように、ＣＰＵ１４０５をプログラムし、またはそうでなければ構成することができる。ＣＰＵ１４０５によって実行される動作の実施例は、フェッチ、デコード、実行、及び書き戻しを含むことができる。ＣＰＵ１４０５は、回路の一部、例えば集積回路とすることができる。デバイス１４０１の１つ以上の他のコンポーネントを回路に含めることができる。いくつかの実施形態では、回路は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）もしくはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他の同様の回路もしくはアレイである。

【0345】

図１４を続けて参照して、記憶ユニット１４１５は、ドライバ、ライブラリ、及び保存されたプログラムなどのファイルを記憶することができる。記憶ユニット１４１５は、ユーザデータ（例えば、ユーザプリファランス及びユーザプログラム）を記憶することができる。いくつかの実施形態では、デジタル処理デバイス１４０１は、外部にある１つ以上のさらなるデータ記憶ユニット、例えば、イントラネットまたはインターネットを通して通信しているリモートサーバ上に配置されたデータ記憶ユニットを含むことができる。また、記憶ユニット１４１５は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムなどを記憶するために用いることもできる。任意選択で、記憶ユニット１４１５は、デジタル処理デバイスと取り外し可能にインタフェースされてもよい（例えば、外部ポートコネクタ（図示せず）を介して、及び／または記憶ユニットインタフェースを介して）。ソフトウェアは、記憶ユニット１４１５の内部または外部にあるコンピュータ可読記憶媒体内に完全にまたは部分的に常駐することができる。別の実施例では、ソフトウェアは、プロセッサ（複数可）１４０５内に完全にまたは部分的に常駐することができる。

【0346】

図１４を続けて参照して、デジタル処理デバイス１４０１は、ネットワーク１４３０を通じて１つ以上のリモートコンピュータシステム１４０２と通信することができる。例えば、デバイス１４０１は、ユーザのリモートコンピュータシステムと通信することができる。リモートコンピュータシステムの実施例は、パーソナルコンピュータ（例えば、ポータブルＰＣ）、スレートまたはタブレットＰＣ（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰａｄ（登録商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ（登録商標）Ｇａｌａｘｙタブ）、電話機、スマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、アンドロイド（登録商標）対応デバイス、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標））、または携帯情報端末を含む。いくつかの実施形態では、リモートコンピュータシステムは、本明細書における画像システムを使用して取得される画像及び画像の信号処理に対して構成される。いくつかの実施形態では、本明細書における撮像システムは、撮像システム内のプロセッサ（例えば、ＭＣＵ、ＤＳＰ、またはＦＰＧＡに基づいた）とリモートコンピュータシステム、すなわち、バックエンドサーバ、または他の同様の信号プロセッサとの間で画像及び信号処理を区画化することを可能にする。

【0347】

図１４を続けて参照して、情報及びデータは、ディスプレイ１４３５を通じてユーザに表示されてもよい。ディスプレイは、インタフェース１４４０を介してバス１４２５に接続され、デバイス１４０１のディスプレイと他の要素との間のデータの搬送は、インタフェース１４４０を介して制御されてもよい。

【0348】

本明細書で説明されるような方法は、例えば、メモリ１４１０または電子記憶ユニット１４１５上など、デジタル処理デバイス１４０１の電子記憶位置に記憶された機械（例えば、コンピュータプロセッサ）実行可能コードによって実装されてもよい。機械実行可能コードまたは機械可読コードは、ソフトウェアの形式において設けられてもよい。使用の間、コードは、プロセッサ１４０５によって実行されてもよい。いくつかの実施形態では、コードは、プロセッサ１４０５によるアクセスに備えて、記憶ユニット１４１５から取り出されてもよく、メモリ１４１０に記憶されてもよい。いくつかの状況では、電子記憶ユニット１４１５は排除されてもよく、機械実行可能命令は、メモリ１４１０に記憶される。

【0349】

非一時的コンピュータ可読記憶媒体

【0350】

いくつかの実施形態では、本明細書で開示されるプラットフォーム、システム、媒体、及び方法は、任意選択のネットワーク化デジタル処理デバイスのオペレーティングシステムによって実行可能な命令を含むプログラムにより符号化された１つ以上の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む。更なる実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、デジタル処理デバイスの有形コンポーネントである。また更なる実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は任意選択で、デジタル処理デバイスから取り外し可能である。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、非限定的な実施例として、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリデバイス、ソリッドステートメモリ、磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光学ディスクドライブ、クラウドコンピューティングシステム、及びクラウドコンピューティングサービスなどを含む。いくつかの実施形態では、プログラム及び命令は、永続的に、実質的に永続的に、半永続的に、または非一時的に媒体に符号化される。

【0351】

コンピュータプログラム

【0352】

いくつかの実施形態では、本明細書で開示されるプラットフォーム、システム、媒体、及び方法は、少なくとも１つのコンピュータプログラム、またはその使用を含む。コンピュータプログラムは、指定されたタスクを実行するように書き込まれた、デジタル処理デバイスのＣＰＵにおいて実行可能な命令のシーケンスを含む。コンピュータ可読命令は、特定のタスクを実行し、または特定の抽象データタイプを実装する、関数、オブジェクト、アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）、及びデータ構造などのプログラムモジュールとして実装されてもよい。本明細書で提供される開示に鑑みて、当業者は、コンピュータプログラムが様々なバージョンの様々な言語において記述されてもよいことを認識するであろう。

【0353】

コンピュータ可読命令の機能性は、要求に応じて、様々な環境内で組み合わされてもよく、または分散されてもよい。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、命令の１つのシーケンスを含む。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、命令の複数のシーケンスを含む。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、１つの位置から提供される。他の実施形態では、コンピュータプログラムは、複数の位置から提供される。様々な実施形態では、コンピュータプログラムは、１つ以上のソフトウェアモジュールを含む。様々な実施形態では、コンピュータプログラムは、部分的にまたは全体的に、１つ以上のウェブアプリケーション、１つ以上のモバイルアプリケーション、１つ以上のスタンドアロンアプリケーション、１つ以上のウェブブラウザプラグイン、拡張、アドイン、もしくはアドオン、またはそれらの組み合わせを含む。

【0354】

ソフトウェアモジュール

【0355】

いくつかの実施形態では、本明細書で開示されるプラットフォーム、システム、媒体、及び方法はソフトウェア、サーバ、及び／もしくはデータベースモジュール、またはそれらの使用を含む。本明細書で提供される開示に鑑みて、ソフトウェアモジュールは、本分野に既知のマシン、ソフトウェア、及び言語を使用して当業者に既知の技術によって作成される。本明細書で開示されるソフトウェアモジュールは、多数の方式において実装される。様々な実施形態では、ソフトウェアモジュールは、ファイル、コードのセクション、プログラミングオブジェクト、プログラミング構造、またはそれらの組み合わせを含む。更なる様々な実施形態では、ソフトウェアモジュールは、複数のファイル、複数のコードのセクション、複数のプログラミングオブジェクト、複数のプログラミング構造、またはそれらの組み合わせを含む。様々な実施形態では、１つ以上のソフトウェアモジュールは、非限定的な実施例として、ウェブアプリケーション、モバイルアプリケーション、及びスタンドアロンアプリケーションを含む。いくつかの実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つのコンピュータプログラムまたはアプリケーションにある。他の実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つよりも多いコンピュータプログラムまたはアプリケーションにある。いくつかの実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つのマシン上でホストされる。他の実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つよりも多いマシン上でホストされる。更なる実施形態では、ソフトウェアモジュールは、クラウドコンピューティングプラットフォーム上でホストされる。いくつかの実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つの位置での１つ以上のマシン上でホストされる。他の実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つよりも多い位置での１つ以上のマシン上でホストされる。

【0356】

適応症及び方法

【0357】

本明細書におけるシステム及び方法は、診断、撮像、及び健康監視などにおいて、所与のサンプル（ｅｘ ｖｉｖｏまたはｉｎ ｓｉｔｕであるかに関わらず、例えば、臓器、臓器下部構造、組織、またはサンプル）内の健康または疾患の存在を識別するために使用されてもよい。本明細書におけるシステム及び方法は、先述したものの処置における外科手術及び他の医療手順を支援するために使用されてもよい。

【0358】

いくつかの態様では、本明細書におけるシステム及び方法は、蛍光色素分子を含む治療剤または撮像剤などの検出可能剤を投与した後に使用されてもよく、静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与、眼内投与、動脈内投与、腹腔内投与、腫瘍内投与、皮内投与、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの態様では、撮像は、組織撮像、ｅｘ ｖｉｖｏ撮像、術中撮像、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの態様では、サンプルは、ｉｎ ｖｉｖｏサンプル、ｉｎ ｓｉｔｕサンプル、ｅｘ ｖｉｖｏサンプル、または術中サンプルである。更なる態様では、サンプルは、臓器、臓器下部構造、組織、腫瘍、または細胞である。いくつかの態様では、サンプルは、自己蛍光である。いくつかの態様では、サンプルの自己蛍光は、腫瘍または悪性腫瘍に存在する眼底蛍光色素分子、トリプトファン、またはタンパク質を含む。いくつかの態様では、方法は、血管流量または血管開存性を視覚化するために使用される。

【0359】

いくつかの態様では、異常組織、がん、腫瘍、血管系、または構造は、血管、リンパ血管系、神経細胞血管系、またはＣＮＳ構造を含む。いくつかの態様では、撮像は、血管造影、動脈造影、リンパ造影、または胆管造影である。いくつかの態様では、撮像は、血管異常、血管奇形、血管病変、臓器または臓器下部構造、がんまたは疾患領域、組織、構造または細胞を検出することを含む。いくつかの態様では、血管異常、血管奇形、または血管病変は、動脈瘤、動静脈奇形、海綿体奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、脊髄硬膜動静脈瘻、またはそれらの組み合わせである。いくつかの態様では、臓器または臓器下部構造は、脳、心臓、肺、腎臓、肝臓、または膵臓である。更なる態様では、方法は更に、被検者に対して外科手術を実行することを含む。いくつかの態様では、外科手術は、血管形成術、心臓血管外科手術、動脈瘤修復、弁置換術、動脈瘤外科手術、動静脈奇形もしくは海綿体奇形、静脈奇形外科手術、リンパ管奇形外科手術、毛細血管拡張症外科手術、混合血管奇形外科手術、もしくは脊髄硬膜動静脈瘻外科手術、修復もしくはバイパス、動脈バイパス、臓器移植、形成外科手術、眼外科手術、生殖器系外科手術、ステント挿入もしくは置換、プラーク除去、被検者のがんもしくは疾患領域、組織、構造もしくは細胞を除去すること、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの態様では、撮像は、外科手術の後の被検者の血管異常、がんまたは疾患領域、組織、構造、または細胞を撮像することを含む。更なる態様では、方法は更に、被検者内のがんを処置することを含む。

【0360】

いくつかの態様では、方法は更に、頭蓋内ＣＮＳ血管障害、脊髄ＣＮＳ血管障害、末梢血管障害の修復、異常に血管新生した組織の除去、眼撮像及び修復、吻合、再建もしくは形成外科手術、アテローム性動脈硬化症におけるプラーク除去もしくは処置または再狭窄、神経、腎臓、甲状腺、副甲状腺、肝臓セグメント、もしくは尿管などの不可欠な臓器もしくは構造の修復もしくは摘除（選択的摘除を含む）、保存（選択的保存を含む）、外科手術の間の識別及び管理（保存の場合もあり、選択的摘除の場合もある）、四肢における虚血の診断及び処置、または慢性創傷の処置を含む。いくつかの態様では、頭蓋内血管障害及び／または脊椎血管障害は、動脈瘤、動静脈奇形、海綿体奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、もしくは脊髄硬膜動静脈瘻、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、末梢血管障害は、動脈瘤、冠動脈、別の血管バイパス、海綿体奇形、動静脈奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、脊髄硬膜動静脈瘻、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、異常に血管新生した組織は、子宮内膜症または腫瘍を含む。

【0361】

例えば、蛍光血管造影は、脳及び脊髄における特定の脳神経外科手順の間に有用である。血管病変、血管奇形、血管異常、動脈瘤、動静脈奇形、海綿体奇形、静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、または脊髄硬膜動静脈瘻、及び同様のものなどの血管障害の修復は、障害アーキテクチャの撮像、障害が修復の前に成功して隔離されたことの確認、及び修復された血管が適切な血液流量及び開存性を回復したかの確認を必要とする。血管開存性は、それらの組織への検出されていない出血から結果として生じる場合がある神経学的損傷または死を回避するためにＣＮＳにおいて特に重大である。本明細書において説明されるシステム及び方法を含む脳神経外科顕微鏡、神経内視鏡、血管内内視鏡、及びロボット外科手術システムは全て、この設定において使用されてもよい。下垂体腺腫などのＣＮＳ腫瘍の除去は、処置の安全性及び有効性を改善するために蛍光血管造影を適用することができる別の設定である。腫瘍への血管流量の視覚化及び残りの出血なしに腫瘍が除去されたことの検証の両方は、この技術のための重要な使用である。

【0362】

蛍光血管造影、胆管造影、及びリンパ造影などは、様々な外科手術介入を有用にサポートするのに有用である。本明細書において説明されるシステム及び方法は、血液流量及び血管開存性の視覚化のための動脈瘤修復、弁置換術、動静脈奇形、海綿体奇形または静脈奇形、リンパ管奇形、毛細血管拡張症、混合血管奇形、または脊髄硬膜動静脈瘻、修復またはバイパス、及び動脈バイパスなどを含む、様々な心臓血管外科手術において使用されてもよい。本明細書において説明されるシステム及び方法は、血管マッピングのため、及び組織灌流の査定のための形成外科手術、外傷外科手術、及び再建外科手術において使用されてもよい。組織灌流は、そのような外科手術後の組織虚血が組織の損失及び移植不全または吻合不全を結果としてもたらす場合があるので、例えば、結腸直腸癌外科手術または食道摘除術の後の皮弁再構築及び消化管の吻合において特に重要なものである。本明細書において説明されるシステム及び方法を使用した蛍光リンパ造影は、例えば、リンパ浮腫を処置するためにリンパ液排出を再経路指定することをサポートするために、リンパ管の流量を例証するのに有用である。

【0363】

本明細書において説明されるシステム及び方法は、様々な外科手術手順における臓器または臓器セグメントの視覚化に有用である。肝臓セグメントは、部分的肝摘除の間に動脈内色素注入に続いて撮像されてもよい。灌流及び胆汁生成は、部分的または完全肝臓移植に続いて査定されてもよい。肝臓癌または転移の摘除を含む、他の肝胆道外科手術も、血管造影または胆管造影によってサポートされる。腎濾過を通じて取り除かれる蛍光染料または共役を使用して、腎臓と副腎副腎との間のコントラストを達成することができる。この手順は、例えば、副腎の除去の間の腎臓損傷を回避するように、副腎を腎臓から区別することを支援することができる。尿腹部外科手術の間にそれらへの損傷を回避するように、それらの方法を使用して尿管も識別されてもよい。子宮内膜症または腫瘍などの異常に血管新生した組織は、それらの方法を使用して識別及び除去されてもよい。

【0364】

特に神経に結合する目標とする成分と連結されて、損傷を回避するように、外科手術の間に神経を視覚化するために、明細書において説明される蛍光撮像システム及び方法が使用されてもよい。これは、特に、神経への損傷が重大な病的状態を結果としてもたらすことがある場合、高度に神経支配されたエリア内で外科手術の間に重要である。実施例は、顔面神経、内臓神経、及び海綿体神経を含む。例えば、海綿体神経は、陰茎及び陰核の勃起のために重要であり、よって、勃起機能のために重要である。その上、血管損害及び疾患は、血管及び血液流量に影響を及ぼす。例えば、影響が及んだ海綿体神経またはペニスに対する減少した血液流量は、勃起不全を生じさせる場合がある。その上、ペニスの海綿体神経は、前立腺外科手術の間に頻繁に損傷を受ける。血管再建外科手術は、勃起不全（ＥＤ）を有する男性を助けるように、ペニスに対する血液流量を改善する１つの方法である。

【0365】

特に異常血管組織内で結合または累積する目標とする成分と連結されて、外科手術の間に血管異常を識別するために、本明細書において説明される蛍光撮像システム及び方法が使用されてもよい。例えば、海綿腫は、通常は脳及び脊髄内で発見される、異常血管のクラスタである。それらは時に、海綿状血管腫、海綿状血管腫瘍、または脳海綿状奇形（ＣＣＭ）として知られる。典型的な海綿腫は、ラズベリーのように見える。患者が難治性の発作、進行性の神経学的悪化、脳の非言語野（ｎｏｎｅｌｏｑｕｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎ）での１回の重度の出血、または脳の言語野（ｅｌｏｑｕｅｎｔ ｂｒａｉｎ）での少なくとも２回の重度の出血など、重篤な症状を経験しいている場合、海綿腫は、顕微鏡外科手術摘除または定位放射線外科手術によって処置される。外科手術を介することを含む、海綿体奇形、海綿状血管腫、海綿状血管腫瘍、または脳海綿状奇形（ＣＣＭ）を検出、撮像、及び処置するために、本明細書におけるシステム及び方法が使用されてもよい。

【0366】

同様に、外科手術を介することを含む、動静脈奇形を検出、撮像、及び処置するために、本明細書におけるシステム及び方法が使用されてもよい。動静脈奇形（ＡＶＭ）は、正常な血液流量及び酸素循環を阻害する、動脈及び静脈をつなぐ血管の異常もつれである。動脈は、心臓から脳に酸素が豊富な血液を送ることを担う。静脈は、酸素が欠乏した血液を肺及び心臓に運び戻す。ＡＶＭ処置は時に、外科手術、塞栓、及び放射の組み合わせを必要とする。

【0367】

眼科血管系の途絶は、外傷に続発する糖尿病、緑内障、もしくはスザック症候群などの疾患の結果として、または自然発生的に生じる。本明細書において説明されるシステム及び方法は、そのような途絶を目標とし、及び／または監視する診断及び処置において有用である。それらは、黄斑浮腫、黄斑虚血、加齢黄斑変性、網膜裂孔、網膜変性、網膜動脈閉塞、及び網膜静脈閉塞などを含むことができる。眼の中の腫瘍の処置は、腫瘍への正確な伝達を保証すると共に、眼の中または眼の周囲の正常な構造への損傷を最小化するために注意深い監視を必要とする、化学療法剤の眼内注入を必要とすることが多い。いくつかの例では、トポテカンなど化学療法剤の内因性蛍光を監視することができる。他の例では、撮像を促進するために化学療法剤によりトレーサ色素が投与されてもよい。

【0368】

頭頸部癌または四肢の肉腫などの特定のタイプのがんは、超選択的動脈内化学療法を使用して処置されてもよい。この方法は、予後及び予備の正常な臓器機能を改善することができるが、癌組織に血液を供給する血管の正確な識別を必要とする。本明細書において説明されるシステム及び方法は、化学療法の投与の前の蛍光撮像及び適切な動脈の識別のために有用である。

【0369】

そのようなシステムは、アテローム性動脈硬化症などの心臓血管疾患にける診断及び処置監視のための血管内撮像のために有用であることができる。プラーク不安定性を診断するために、管腔寸法、プラーク負担、リモデリング、脂質成分、キャップ厚み、新血管新生、及び炎症などの特徴の検査が使用され、他の技術との組み合わせた蛍光撮像は、それらの査定を改善することができる。ステント留置に続き、血管再狭窄を検出するために、蛍光血管造影が使用されてもよい。

【0370】

本明細書において説明されるシステム及び方法は、組織灌流、例えば、慢性創傷または肢体／四肢の虚血の非侵襲的診断及び監視において有用である。

【0371】

本明細書において説明されるシステム及び方法は、微小血管系撮像において有用である。例えば、オキシヘモグロビン及びデオキシヘモグロビンは、微小血管系撮像における内因性コントラストとしての役割を果たすことができる、順次的な２つの色、２つの光子吸収特性を有する。感度が高い変調伝達技術を使用して、本明細書において説明されるシステム及び方法は、蛍光色素分子もしくは他の検出可能化合物を使用したラベリングにより、またはラベリングなしに、マイクロメータの解像度により赤血球内のヘモグロビンを撮像することができる。

【0372】

本明細書において説明されるシステム及び方法は、表在性血管の赤外線撮像及び近赤外線撮像を伴う検出及び方法を含む、近赤外線スペクトル内の改善したコントラストによる、皮下血管系を識別するために、マルチスペクトル撮像を使用することができる。

【0373】

本明細書において説明されるシステム及び方法は、血管造影及び冠動脈カテーテル法において使用されてもよい。例えば、冠動脈血管造影は、心臓の血管を見るために撮像を使用する手順である。試験は概して、心臓に流れる血液流量におけるいずれかの制限を視覚化するために行われる。冠動脈血管造影は、心臓（心筋）カテーテル法として知られる一般的な手順のグループの一部である。心筋カテーテル法手順は、心臓状態及び血管状態を診断及び処置の両方を行うことができる。心臓状態を診断することを支援することができる冠動脈血管造影は、最も一般的なタイプの心筋カテーテル法手順である。同様に、そのような本明細書において説明されるシステム及び方法は、リンパ、脳血管系、臓器血管系、動脈、毛細血管、及び静脈などを含む他の血管系に適用されてもよい。

【0374】

本明細書において説明されるシステム及び方法は、がんを撮像及び検出することにおいて、例えば、腫瘍と関連付けられた血管新生（すなわち、新たな血管の形成）を検出及び撮像するために使用されてもよい。

【0375】

本明細書において説明されるシステム及び方法は、血管由来腫瘍を診断、撮像、及び検出するために使用されてもよく、外科手術を通じてそれらの処置を支援することができ、監視を通じて患者の健康を改善することができる。血管腫瘍は、良性または悪性であってもよい。良性腫瘍は、血液またはリンパ液で充填された認識可能な血管チャネルを形成する。悪性腫瘍は通常、良好に形成された血管チャネルを有しない、より多くの固体及び細胞質である。同様に、本明細書において説明されるそのようなシステム及び方法は、リンパ、脳血管系、臓器血管系、動脈、毛細血管、及び静脈などを含む他の血管系に適用されてもよい。例示的な血管由来腫瘍は、血管腫瘍、リンパ管腫、血管肉腫を含む内皮細胞の腫瘍、またはグロムス腫瘍を含む血管を支持または囲む細胞の腫瘍、または血管周囲細胞腫を含む。

【0376】

本明細書において説明されるシステム及び方法は、心臓弁外科手術を含む心臓外科手術の成果、並びに外科手術を通じた処置及び監視を通じた患者の健康の改善を診断、撮像、監視、及び判定するために使用されてもよい。

【0377】

いくつかの用途では、本明細書で開示されるシステム及び方法は、造影剤として、または撮像剤自体として蛍光染料または他の蛍光剤を投与することにより、または投与することなしに、組織内の内部蛍光または自己蛍光を診断、撮像、及び監視するために使用されてもよい。例えば、無標識Ｆｏｒｓｔｅｒ共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）技術において、本明細書におけるシステム及び方法により、トリプトファンから主に由来の本質的タンパク質蛍光（λＥＸ～２８０ｎｍ、λＥＸ～３５０ｎｍ）と共に、タンパク質内の他の芳香族アミノ酸チロシン及びフェニルアラニンが使用されてもよい。例えば、波長及び強度の観点で、蛍光消光に加えて、タンパク質構造変化を調査するために適用された、トリプトファン蛍光は、その（または、タンパク質の）局所的環境によって強く影響される。本質的なＦＲＥＴは、天然タンパク質のリアルタイム検出の検出のためのＦＲＥＴドナー及びアクセプタとして、ターゲット特有蛍光プローブと連動してトリプトファンの内部蛍光を利用する。例えば、人間の眼のレンズの光学軸に沿って測定された蛍光強度プロファイルは、レンズ核小体における光学密度の増大に従ってレンズの中心に向かって蛍光翻訳後修飾（ＰＴＭ）の濃度が増大することを示す、年齢に関連する核白内障と相関することがある。本明細書における撮像システム及び方法は、細胞環境への摂動がほとんどないＰＴＭの空間時間情報を提供することができる。眼の中の疾患を撮像、監視、及び診断するために、「遊離」Ｔｒｐ誘導体ヒドロキシトリプトファン（ＯＨ－Ｔｒｐ）、Ｎ－ホルミルキヌレニン（ＮＦＫ）、キヌレニン（Ｋｙｎ）、ヒドロキシキヌレニン、及びそれらの残留物の蛍光寿命の間の著しい差異が測定及び使用されてもよい。加えて、眼底自己蛍光（ＦＡＦ）は、網膜色素上皮内の、リポフスチンの密度マップ、主たる眼蛍光色素分子を提供するために、臨床実践において使用される非侵略的網膜撮像モダリティである。本明細書における撮像システム及び方法は、年齢に関連する黄斑変性症、黄斑ジストロフィー、網膜色素変性症、白点症候群、網膜薬物中毒、及びその他の様々な網膜疾病を含む、様々な網膜疾患を評価、撮像、診断、及び監視するために使用されてもよい。その上、自己蛍光は、悪性転換と関連付けられた変化を受ける、組織内の内因性蛍光色素分子に依存する。この変化は（悪性腫瘍）は、自己蛍光のスペクトルプロファイル及び強度における改変として検出されてもよい。結果として、腫瘍の自己蛍光は、本明細書において説明されるシステム及び方法を使用して検出されてもよく、それは、様々ながんを撮像、診断、及び監視するために本明細書におけるシステム及び方法を有用にする。例えば、膀胱癌は、自己蛍光する例示的ながんである。組織自己蛍光を誘導するために、２２０～５００ｎｍで変動する蛍光励起波長が使用されており、２８０～７００ｎｍの範囲内の放出スペクトルが測定されてもよい。それらのスペクトルは、二次元蛍光励起－放出マトリクス（ＥＥＭ）を構築するように結合される。正常な膀胱組織と腫瘍の膀胱組織との間で観察されるＥＥＭの蛍光強度における著しい変化は、疾患を示し、最もマーク付けされた差異は、２８０及び３３０ｎｍの励起波長にある。本質的な組織自己蛍光の検出、撮像、診断、及び監視におけるシステム及び方法の用途並びに組織自己蛍光の様々な用途を更に例証するために、造影剤、蛍光撮像剤、またはターゲット特有蛍光剤の追加が使用されてもよい。

【0378】

表２は、本明細書におけるシステム及び方法により使用のための適応症及び適用可能な臓器血管系の例示的な実施形態の情報を示す。

【表2-1】

【表2-2】

【0379】

用語及び定義
様々な実施形態を比較することを目的として、それらの実施形態の特定態様及び利点が説明される。必ずしも全てのこのような態様または利点が、いずれかの特定の実施形態によって実現されるわけではない。したがって、例えば、種々の実施形態を実行できる方法は、本明細書で教示した１つの利点または利点のグループを実現または最適化するが、やはり本明細書で教示または提案することができる他の態様または利点を必ずしも実現するわけではない。

【0380】

本明細書で使用されるように、Ａ及び／またはは、ＡまたはＢ、及びＡ及びＢなどのそれらの組み合わせを網羅する。本明細書において、様々な要素、コンポーネント、領域、及び／またはセクションを説明するために用語「第１の」「第２の」、「第３の」などが使用されてもよいが、それらの要素、コンポーネント、領域、及び／またはセクションは、それらの用語によって限定されるべきではないことを理解されよう。これらの用語は単に、ある要素、コンポーネント、領域、またはセクションを、別の要素、コンポーネント、領域、またはセクションから区別するために用いられる。したがって、後述する第１の要素、コンポーネント、領域、またはセクションは、本開示の教示から逸脱することなく、第２の要素、コンポーネント、領域、またはセクションと言うことができる。

【0381】

本明細書で使用される用語法は、特定の実施形態を説明することのみを目的とし、本開示を限定することを意図していない。本明細書で用いる場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに別の意味が示される場合を除き、複数形も含むことが意図されている。更に、当然のことながら、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」及び／または「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書で用いる場合、述べた特徴、領域、整数、ステップ、動作、要素及び／またはコンポーネントの存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、領域、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／またはそれらの群の存在または付加を排除するものではない。

【0382】

本明細書及び特許請求の範囲において使用されるように、他に述べられない限り、用語「約（ａｂｏｕｔ）」及び「おおよそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、または実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」は、実施形態に応じた数値の＋／－０．１％、＋／－１％、＋／－２％、＋／－３％、＋／－４％、＋／－５％、＋／－６％、＋／－７％、＋／－８％、＋／－９％、＋／－１０％、＋／－１１％、＋／－１２％、＋／－１４％、＋／－１５％、または＋／－２０％以下の変動を指す。非限定的な実施例として、約１００メートルは、実施形態に応じた９５メートル～１０５メートル（１００メートルの＋／－５％）、９０メートル～１１０メートル（１００メートルの＋／－１０％）、または８５メートル～１１５メートル（１００メートルの＋／－１５％）を表す。

【0383】

本明細書で使用されるように、「ＬＰ」は、ロングパスフィルタを指す。当業者によって理解されるように、ＬＰフィルタは、遷移波長よりも長い波長を伝達し、遷移波長よりも短い波長の範囲を反射する。

【0384】

本明細書で使用されるように、「ＳＰ」は、ショートパスフィルタを指す。当業者によって理解されるように、ＳＰフィルタは、遷移波長よりも短い波長を伝達し、遷移波長よりも長い波長の範囲を反射する。

【0385】

本明細書で使用されるように、「赤外線」は、ＩＲ－Ａ（約８００～１４００ｎｍ）、ＩＲ－Ｂ（約１４００ｎｍ～３μｍ）、及びＩＲ－Ｃ（約３μｍ～１ｍｍ）の範囲内の光波長を含む赤外線スペクトル、並びに７００ｎｍ～３０００ｎｍの近赤外線（ＮＩＲ）スペクトル内のいずれかの光を意味する。概して、ＮＩＲ光またはＩＲ光は、約７５０ｎｍ～３０００ｎｍの光波長を含む赤外線スペクトル内の光を含む。

【0386】

本明細書で使用されるように、「可視」は、約３００ｎｍ～７５０ｎｍの光波長を含む人間の可視スペクトル内に典型的にはあるいずれかの光を意味する。可視は、直接見られるか、または顕微鏡もしくは他の光学器具などの器具を通じて見られるか否かに関わらず、人間の眼によって一般的には見られる何かを表すためにも使用される。

【0387】

本明細書で使用されるように、「同軸」は、２つ以上の光ビーム経路が、適切な許容範囲内で実質的に相互に重なりまたは実質的に相互に平行することを意味する。すなわち、励起のために使用される光の錐面がそれに沿って延びる軸が、撮像軸に沿って延びる。

【0388】

本明細書で使用されるように、「ホットミラー」、「ショートパスダイクロイックフィルタ」、及び「ショートパスダイクロイックミラー」は、当業者によって理解されるような意味を有する。

【0389】

本明細書で使用されるように、「コールドミラー」、「ロングパス誘電体フィルタ」、及び「ロングパスダイクロイックミラーは、本明細書で使用されるように、当業者によって理解されるような意味と同一の意味を有する。

【0390】

本明細書で使用されるように、「誘電体フィルタ」及び「誘電体ミラー」は、本明細書で使用されるように、同一の物理素子を指すことができる。「誘電体フィルタ」は、選択的伝達のためのデバイスを指すことができる。「誘電体フィルタ」は、選択的反射のためのデバイスを指すことができる。

【0391】

本明細書で使用されるように、「フィルタ」及び「ミラー」は、本明細書で使用されるように、同一の物理素子を指すことができる。

【0392】

他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語は、本発明が属する分野における当業者によって一般的に理解される意味と同一の意味を有する。

【0393】

好ましい実施形態が本明細書で示され、及び説明されてきたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることが当業者にとって明白である。多くの変動、変化、及び置換が、本開示の範囲から逸脱することなく当業者に想起される。当然のことながら、本明細書で説明した実施形態に対する種々の代替案を実際には用いることができる。本明細書で説明した実施形態の多くの異なる組み合わせが可能であり、このような組み合わせは本開示の一部であると考えられる。加えて、本明細書のいずれか一つの実施形態と関連して説明したすべての特徴は、本明細書の他の実施形態で用いるために容易に適応させることができる。以下の請求項で本開示の範囲を規定し、それらの請求項及びその均等物の範囲内にある方法及び構造はカバーされることが意図されている。

【実施例】

【0394】

以下の例示的な実施例は、本明細書で説明されるソフトウェアアプリケーション、システム、及び方法の実施形態を表し、何ら限定することを意味しない。

【0395】

実施例１．小児脳腫瘍摘除の間のシステムの使用
この実施例は、小児脳腫瘍の外科手術摘除の間のトズレリスチド蛍光の同軸照射及び視覚化のための、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、脳組織を撮像して、蛍光撮像を使用してがんを検出するために使用されてきた。外科手術は、被検者からがんを除去するように実行されてきた。

【0396】

被検者Ｔ６１３は、後頭蓋窩／脳幹内のＧｒａｄｅ ４ Ａｔｙｐｉｃａｌ Ｔｅｒａｔｏｉｄ Ｒｈａｂｄｏｉｄ Ｔｕｍｏｒ（ＡＴＲＴ）により診断された。ペプチド－蛍光色素分子検出可能剤（１５ｍｇ／ｍ２の用量）であるトズレリスチドは、外科手術の開始の前の約１３．５時間の静脈内（ＩＶ）ボーラス注入によって与えられた。撮像システムは、外科手術の開始の前にＺｅｉｓｓ Ｐｅｎｔｅｒｏ外科手術顕微鏡に取り付けられており、顕微鏡のヘッド及びアーム並びに撮像システム及び近接する撮像ケーブルは、顕微鏡製造業者の標準的な無菌ドレープ内に封入された。ドレープのカバーガラスは、撮像システムのボトムウィンドウ開口にわたって固定された。

【0397】

腫瘍が露出された後、撮像プラットフォームは、継続的に初期化及び使用された。撮像プラットフォームは、外科医が、手術顕微鏡のアイピースを通じて可視光において外科手術サイトを視認するのと同時に、撮像ステーションディスプレイ上で蛍光撮像及び可視撮像を別個に及び共に視認することを可能にした。外科医は、撮像システムが目立たず、使用するのに容易であったこと、及びその使用が外科手術の通常業務に負荷をかけずまたは妨害しなかったことを述べた。その上、撮像プラットフォームの蛍光画像及び可視画像を視認するように手術顕微鏡を再配置する必要がなく、よって、手術の間に蛍光撮像システムと共に顕微鏡のアイピースを通じた外科手術エリアの正常な撮像を可能にし、それは、外科手術ワークフローに対する途絶を減少させた。

【0398】

ビデオが腫瘍摘除の持続時間の間に捕捉され、露出した腫瘍の静止画像が捕捉された。トズレリスチド蛍光が露出した腫瘍内のｉｎ ｓｉｔｕで観察された。図１５Ａ～１５Ｆは、撮像システムを使用して腫瘍の近赤外線（ＮＩＲ）蛍光画像により腫瘍摘除から撮られた画像（図１５Ｂ及び１５Ｅ）並びに白色発光体または可視光スペクトル照射によりオーバレイされたＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光によるオーバレイ画像（図１５Ｃ及び１５Ｆ）を示す。腫瘍は、ＮＩＲ蛍光画像またはＩＲ蛍光画像内で、及びオーバレイ画像内で明るい青－緑の集まり１０２として（グレースケールでは明るい白の集まりとして示される）外科医に見えると共に、腫瘍でない脳組織は、蛍光画像内でいずれの蛍光をも示さず（図１５Ｂ及び１５Ｅ）、可視内で正常に見えた（図１５Ａ及び１５Ｄ）。また、オーバレイ画像は、腫瘍でない脳組織または正常な脳組織内で識別可能でない背景蛍光を示すＮＩＲ蛍光画像またはＩＲ蛍光画像内の腫瘍の集まりよりも暗く見えた。オーバレイ画像では、それが正常な可視光または白色光の下では、示されるように腫瘍の可視光画像であるように、正常な脳組織は赤に見えていた（図１５Ｃ及び１５Ｆ）。外科医は、腫瘍組織のみが蛍光に見えたと述べた。外科医はまた、正常な可視光の下で、それは、「腫瘍を正常な組織と区別するのがいくらか困難」であったが、撮像システムを使用してＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光により、「腫瘍の組織蛍光と正常な組織蛍光との間の非常に良好な区別」があったと述べた。蛍光組織サンプルは、組織病理学によって生存腫瘍であると証明及び確認された。

【0399】

このケースは、正常な外科手術フローを妨げることなく、撮像システムが可視光及びＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光の画像及びビデオを捕捉するための術中設定において継続的に使用されてもよいことを証明した。データは更に、同軸照射及び撮像システムによって、外科医が、外科手術の間に腫瘍組織内の蛍光を視覚化すること、蛍光を正確に特定すること、及び摘除の間に腫瘍組織を除去するためにこの情報を使用することが可能になったことを証明した。

【0400】

実施例２．オーバレイ画像を作成する実施例－第１のオーバレイされた画像及び第２のオーバレイされた画像を形成する第１の実施例
実施例は、オーバレイされた画像を形成する方法の以下の表２により提供され、一次数（Ｎ＋１）は３であり、Ｎ＝２であり、Ｖ＝０である。

【表3】

【0401】

ＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム（ＮＩＲ１、ＮＩＲ２、ＮＩＲ３）は、前の可視フレーム（ＶＩＳ１）を減算して、以下の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム：ＮＩＲ１－ＶＩＳ１；ＮＩＲ２－ＶＩＳ１；及びＮＩＲ３－ＶＩＳ１を得ることによって補正される。Ｎ＝２とすると、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、最初の３つの補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの合計によって生成され、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像＝（ＮＩＲ１－ＶＩＳ１）＋（ＮＩＲ２－ＶＩＳ１）＋（ＮＩＲ３－ＶＩＳ１）である。Ｖ＝０とすると、第１のＶＩＳ画像は、ＶＩＳＴに等しい。以下、第１のＮＩＲ画像及び第１のＶＩＳ画像がオーバレイされる。

【0402】

第２のオーバレイされた画像を形成するために、ＮＩＲ４フレーム、ＮＩＲ５フレーム、及びＮＩＲ６フレームは、補正するフレームとしてＶＩＳ２フレームを減算することによって補正され、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像＝（ＮＩＲ４－ＶＩＳ２）＋（ＮＩＲ５－ＶＩＳ２）＋（ＮＩＲ６－ＶＩＳ２）である。第２のＶＩＳ画像がＶＩＳ２であり、その後、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第２のＶＩＳ画像は、第２のオーバレイされた画像を形成するようにオーバレイされる。この実施例は、同一のシーケンスからのＶＩＳフレームの減算によってシーケンス内のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの補正を示す。

【0403】

本明細書で説明されるシーケンスは、撮像処理の全体を通じて連続体で取得されることが理解されよう。また、シーケンス内の第１のフレームは、ＮＩＲフレームまたはＶＩＳフレームであることができ、それらの概念を適用することによってシーケンス内でいずれかの順序で１つ以上のＶＩＳフレームが存在してもよいことが理解されよう。他の態様が図３０～３７において例証され、本明細書で説明される。

【0404】

実施例３．オーバレイ画像を作成する実施例－第１のオーバレイされた画像及び第２のオーバレイされた画像を形成する第２の実施例
実施例は、オーバレイされた画像を形成する方法の以下の表３により提供され、一次数（Ｎ＋１）は２であり、Ｎ＝１であり、Ｖ＝１である。

【表4】

【0405】

ＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム（ＮＩＲ１、ＮＩＲ２）は、次のシーケンス（ＶＩＳ２）から後続の可視フレームを減算して、以下の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム：ＮＩＲ１－ＶＩＳ２；ＮＩＲ２－ＶＩＳ２を得ることによって補正される。Ｎ＝１とすると、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、最初の２つの補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの合計によって生成され、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像＝（ＮＩＲ１－ＶＩＳ２）＋（ＮＩＲ２－ＶＩＳ２）である。Ｖ＝１とすると、第１のＶＩＳ画像は、ＶＩＳ１＋ＶＩＳ２に等しい。その後、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第１のＶＩＳ画像がオーバレイされる。

【0406】

第２のオーバレイされた画像を形成するために、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム（ＮＩＲ３、ＮＩＲ４）は、後続のシーケンス（ＶＩＳ３）から可視フレームを減算することによって補正され、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像＝（ＮＩＲ３－ＶＩＳ３）＋（ＮＩＲ４－ＶＩＳ３）である。第２のＶＩＳ画像は、ＶＩＳ２及びＶＩＳ３を加算することによって生成され、その後、第２のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第２のＶＩＳ画像は、第２のオーバレイされた画像を形成するようにオーバレイされる。この実施例は、後続のシーケンスからのＶＩＳフレームの減算による、シーケンス内のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの補正を示す。本明細書で説明されるシーケンスが撮像処理の全体を通じて連続体で取得されることが理解されよう。また、シーケンス内の第１のフレームは、ＮＩＲフレームまたはＶＩＳフレームであることができ、それらの概念を適用することによってシーケンス内でいずれかの順序で１つ以上のＶＩＳフレームが存在してもよいことが理解されよう。他の態様が図３０～３７において例証され、本明細書で説明される。

【0407】

実施例４．オーバレイ画像を作成する実施例－第１のオーバレイされた画像及び第２のオーバレイされた画像を形成する第３の実施例
実施例は、オーバレイされた画像を形成する方法の以下の表３により提供され、一次数は２であり、Ｎ＝２であり、Ｖ＝２である。

【表5】

【0408】

ＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム（ＮＩＲ１、ＮＩＲ２、ＮＩＲ３）は、最も近い補正するＶＩＳフレームを減算して、以下の補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム：ＮＩＲ１－ＶＩＳ１；ＮＩＲ２－ＶＩＳ２；及びＩＲ３－ＶＩＳ２を得ることによって補正される。Ｎ＝２として、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像は、最初の３つの補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの合計によって生成され、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像＝（ＮＩＲ１－ＶＩＳ１）＋（ＮＩＲ２－ＶＩＳ２）＋（ＮＩＲ３－ＶＩＳ２）である。Ｖ＝２として、第１のＶＩＳ画像は、ＶＩＳ１＋ＶＩＳ２に等しい。その後、第１のＮＩＲ画像またはＩＲ画像及び第１のＶＩＳ画像がオーバレイされる。この実施例は、所与のＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに時間的に最も近いまたは近接したＶＩＳフレームの減算による、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの補正を示す。ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに時間的に最も近いまたは近接した、減算されたＶＩＳフレームは、それらからそれが減算されるＮＩＲフレームまたはＩＲフレームに先行するシーケンス、現在（すなわち、同一の）のシーケンス、または後続の（すなわち、後の）フレームであることができることが理解されよう。

【0409】

本明細書で説明されるシーケンスが撮像処理の全体を通じて連続体で取得されることが理解されよう。また、シーケンス内の第１のフレームは、ＮＩＲフレームまたはＶＩＳフレームであることができ、それらの概念を適用することによってシーケンス内でいずれかの順序で１つ以上のＶＩＳフレームが存在してもよいことが理解されよう。他の態様が図３０～３７において例証され、本明細書で説明される。

【0410】

実施例５．ＣＮＳ血管障害の修復における血管造影のためのシステムの使用
この実施例は、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含むいずれかの造影剤または撮像剤を含む、被検者内の血管障害（例えば、動静脈奇形、海綿体奇形、頭蓋内動脈瘤）の撮像、検出、監視、診断、または処置のための本明細書における撮像システム及び方法を使用することを説明する。剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、血管障害を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、脳神経外科手術顕微鏡、神経内視鏡、血管内視鏡と共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。適切な撮像システムの選択は、外科医によって行われ、血管障害のサイズ及び位置と共に外科手術アプローチに依存する。外科医は、障害を露出させ、撮像システムは継続的に初期化及び使用される。撮像システムは、外科医が、手術顕微鏡または他の撮像システムと同時に、蛍光撮像及び可視撮像を共に視認することを可能にする。手術の間に手術顕微鏡または他の撮像システムを再配置する必要がなく、それは、外科手術ワークフローへの途絶を減少させる。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0411】

実施例６．血液またはリンパ及び動脈造影内の血管造影のためのシステムの使用
この実施例は、被検者内の血液またはリンパの同軸照射及び視覚化のための本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、血管またはリンパ管を撮像して、疾患の処置を撮像、監視、診断、またはガイドするために使用される。外科手術は、閉塞、修復血管障害を除去またはバイパスし、循環系にリンパ液排出を提供して、リンパ浮腫を処置し、または被検者からがんもしくは子宮内膜症などの他の異常組織を除去するように実行される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤が被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、除去もしくはバイパスを必須とする閉塞、または除去を必要とする腫瘍もしくは他の異常組織を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、皮内であり、または腫瘍内注入によるものである。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞、リンパ組織及びその細胞、腫瘍もしくは他の異常血管系に目標とされ、血液もしくはリンパ内で選択的に保持される。薬剤は次いで、脳神経外科手術顕微鏡、神経内視鏡、血管内視鏡、内視鏡、胸腔鏡、望遠鏡、ロボット外科手術システム、他の外科手術顕微鏡と共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。適切な撮像システムの選択は、外科医によって行われ、外科手術アプローチに依存する。外科医は、閉塞、がん、または他の組織を露出させ、撮像システムは継続的に初期化及び使用される。撮像システムは、外科医が、手術顕微鏡または他の撮像システムと同時に、蛍光撮像及び可視撮像を共に視認することを可能にする。蛍光画像及び可視画像を視認するために手術顕微鏡または他の撮像システムを再配置する必要がなく、よって、手術の間に蛍光撮像システムと共に外科手術エリアの撮像をもたらし、それは、外科手術ワークフローへの途絶を減少させる。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0412】

実施例７．眼内の血管造影のためのシステムの使用
この実施例は、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含むいずれかの造影剤または撮像剤を含む、被検者内の眼構造の疾患、損害、または奇形（例えば、糖尿病黄斑浮腫、糖尿病黄斑虚血、糖尿病網膜症、黄斑変性症、網膜動脈閉塞症、網膜静脈閉塞症、ササック症候群、緑内障、網膜剥離）の撮像、検出、監視、診断、または処置のための本明細書における撮像システム及び方法を使用することを説明する。薬剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、眼構造の疾患、損害、または奇形を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、眼内、局所、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、検眼鏡、網膜もしくは眼底カメラシステム、光学コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム、外科手術顕微鏡、または他の眼科撮像システムと共に、撮像システムを使用して視覚化される。脈絡膜の眼科血管造影は同様に、本明細書で開示される撮像システム及び方法を利用してもよい。撮像システムは、オペレータが、手術顕微鏡または他の撮像システムと同時に、蛍光撮像及び可視撮像を共に視認することを可能にする。蛍光画像及び可視画像を視認するために手術顕微鏡または他の撮像システムを再配置する必要がなく、よって、蛍光撮像と共に眼構造の色撮像をもたらし、それは、外科手術ワークフローまたは診断ワークフローへの途絶を減少させる。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0413】

実施例８．外科手術における灌流撮像のためのシステムの使用
この実施例は、被検者の組織灌流の同軸照射及び視覚化のための本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、接合した組織の治癒（例えば、吻合、再建外科手術、または形成外科手術）を促進するために適切な灌流を必要とする外科手術の間に組織内の血液流量を撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、閉塞、がん、または外傷などの状態を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液もしくはリンパ内で選択的に保持される。薬剤は次いで、脳神経外科手術顕微鏡、神経内視鏡、血管内視鏡、内視鏡、胸腔鏡、望遠鏡、ロボット外科手術システム、他の外科手術顕微鏡と共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。適切な撮像システムの選択は、外科医によって行われ、外科手術アプローチに依存する。外科医は、閉塞、がん、または他の組織を露出させ、撮像システムは継続的に初期化及び使用される。撮像システムは、外科医が、手術顕微鏡または他の撮像システムと同時に、蛍光撮像及び可視撮像を共に視認することを可能にする。蛍光画像及び可視画像を視認するために手術顕微鏡または他の撮像システムを再配置する必要がなく、よって、手術の間に蛍光撮像システムと共に外科手術エリアの撮像をもたらし、それは、外科手術ワークフローへの途絶を減少させる。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0414】

実施例９．アテローム性動脈硬化症におけるプラーク不安定性及び再狭窄の検出のためのシステムの使用
この実施例は、被検者内の動脈硬化性プラーク及び再狭窄の同軸照射及び視覚化のための、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、再狭窄の診断のための、それらの安定性を査定し、ステント留置された血管を通じた血液流量を撮像するために、血管内の動脈硬化性プラークを撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、アテローム性動脈硬化症を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、血管内内視鏡、血管内視鏡、内視鏡、胸腔鏡、望遠鏡、ロボット外科手術システム、他の外科手術顕微鏡と共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。適切な撮像システムの選択は、外科医によって行われ、外科手術アプローチまたは診断アプローチに依存する。外科医は、プラーク、ステント、または他の組織を露出させ、撮像システムは継続的に初期化及び使用される。撮像システムは、外科医が、手術顕微鏡または他の撮像システムと同時に、蛍光撮像及び可視撮像を共に視認することを可能にする。蛍光画像及び可視画像を視認するために手術顕微鏡または他の撮像システムを再配置する必要がなく、よって、手術の間に蛍光撮像システムと共に外科手術エリアの撮像をもたらし、それは、外科手術ワークフローへの途絶を減少させる。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0415】

実施例１０．不可欠な臓器または構造を撮像するためのシステムの使用
この実施例は、外科手術の間に不可欠な臓器または構造を撮像するための本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、不可欠な臓器または構造（例えば、腎臓、尿管、甲状腺、肝臓、または肝臓セグメント、神経）と他の周囲組織との間のコントラストを撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）、メチレンブルー、もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、不可欠な臓器または構造の近くで外科手術介入を必要とする疾患または状態を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、皮内であり、または腫瘍内注入によるものである。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に、不可欠な臓器組織及びその細胞（例えば、神経）に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、腹腔鏡、血管内視鏡、内視鏡、胸腔鏡、望遠鏡、ロボット外科手術システム、他の外科手術顕微鏡と共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。適切な撮像システムの選択は、外科医によって行われ、外科手術アプローチまたは診断アプローチに依存する。外科医は、関心のエリアを露出させ、撮像システムは継続的に初期化及び使用される。コントラストは、臓器もしくは組織（例えば、副腎とは対照的な腎臓、副甲状腺とは対照的な甲状腺、もしくはセグメントを供給する動脈への選択的な注入動脈に続く肝臓セグメント）への血液流量差分から、排泄経路（例えば、色素の投与もしくは腎クリアランスとの共役に続く尿管もしくは腎臓）から、または臓器もしくは構造に選択的に目標とすること（例えば、神経鞘上で発見されたタンパク質を目標とするペプチドを使用して）から、のいずれかで結果として生じる。撮像システムは、外科医が、手術顕微鏡または他の撮像システムと同時に、蛍光撮像及び可視撮像を共に視認することを可能にする。コントラストは、外科医が、適切に、正常な組織への損害を回避すること、及び臓器、臓器セグメント、または他の組織を選択的に除去することを可能にする。蛍光画像及び可視画像を視認するために手術顕微鏡または他の撮像システムを再配置する必要がなく、よって、手術の間に蛍光撮像システムと共に外科手術エリアの撮像をもたらし、それは、外科手術ワークフローへの途絶を減少させる。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0416】

実施例１１．虚血の診断のためのシステムの使用
この実施例は、組織虚血の撮像及び診断のための、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、被検者内の血液流量を撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、慢性創傷もしくは虚血の疑い（例えば、四肢もしくは肢体内の）を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、外科手術顕微鏡、他の撮像システムと共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。関心の組織から蛍光信号がないことは、血液流量が低減しまたはないこと、及び虚血を示す。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0417】

実施例１２．静脈造影の間のシステムの使用
この実施例は、静脈の撮像及び深部静脈血栓症（ＤＶＴ）または他の静脈異常の診断のための、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、被検者内の血液流量を撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、慢性創傷もしくは虚血の疑い（例えば、四肢もしくは肢体内の）を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、外科手術顕微鏡、他の撮像システムと共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。関心の組織から蛍光信号がないこと、遮断されること、または出血することは、血液流量が低減しまたはないこと、及びＤＶＴまたは他の静脈異常を示す。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0418】

実施例１３．脳血管流量を監視するためのシステムの使用
この実施例は、脳内の血管狭窄（狭窄）、血栓形成（血栓症）、阻害（塞栓症）または血管破裂（出血）の撮像及び診断のための、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。十分な血液流量の不足（虚血）は、脳組織に影響を及ぼし、脳卒中を引き起こす場合がある。本発明の撮像システムは、被検者内の血液流量を撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、慢性創傷もしくは虚血の疑い（例えば、四肢もしくは肢体内の）を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、外科手術顕微鏡、他の撮像システムと共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。関心の組織から蛍光信号がないこと、遮断されること、または出血することは、血液流量が低減しまたはないこと、及び虚血を示す。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0419】

実施例１４．腫瘍への血管流量を撮像及び監視するためのシステムの使用
この実施例は、腫瘍の監視、診断、及び処置のための腫瘍血管系の撮像のための、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、被検者内の血液流量を撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、慢性創傷もしくは虚血の疑い（例えば、四肢もしくは肢体内の）を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、外科手術顕微鏡、他の撮像システムと共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。関心の組織からの強化した蛍光信号及び異常蛍光信号の存在は、血管新生、または腫瘍を示す血管の成長の刺激を示す。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0420】

実施例１５．冠動脈血管造影、血管造影、及び心筋カテーテル法のためのシステムの使用
冠動脈血管造影の間、造影剤または撮像色素は、カテーテルまたはその他のものを通じて被検者の動脈に注入される。本明細書におけるシステム及び方法を使用して、被検者の心臓を通じて血液流量が監視される。この試験は、心筋血管造影、カテーテル動脈造影、または心筋カテーテル法としても既知である。この実施例は、心臓血管系の撮像のための、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、被検者内の血液流量を撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、既知の冠動脈動脈疾患または冠動脈動脈疾患の疑いを含む。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、外科手術顕微鏡、他の撮像システムと共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。関心の組織から蛍光信号がないこと、遮断されること、または出血することは、血液流量が低減しまたはないこと、及び虚血を示す。カテーテル法、血管形成術、プラーク除去、ステント挿入もしくは置換、または他の処置は、撮像を伴ってもよい。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0421】

同様に、冠動脈血管造影の間、造影色素または撮像色素は、心臓の血管に注入される。本明細書におけるシステム及び方法を使用して、被検者の心臓を通じて血液流量が監視される。システムは、一連の画像を撮って（血管造影）、心臓に血液を供給する心血管系及び血管を視覚化するために使用される。この方法を使用した血管の撮像及び監視と同時に、詰まった心臓動脈は、冠動脈血管造影の間に開放することができる（血管形成術）。冠動脈コンピュータ断層映像血管造影（ＣＣＴＡ）も同様に採用されてもよい。

【0422】

実施例１６．脳卒中、冠動脈動脈疾患、または鬱血性心不全を撮像及び監視するためのシステムの使用
この実施例は、脳卒中、冠動脈動脈疾患、もしくは鬱血性心不全の撮像及び診断のための、または心電図における、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。十分な血液流量の不足（虚血）は、脳組織に影響を及ぼし、脳卒中を引き起こす場合がある。本発明の撮像システムは、被検者内の血液流量を撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、慢性創傷もしくは虚血の疑い（例えば、四肢もしくは肢体内の）を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、外科手術顕微鏡、他の撮像システムと共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。関心の組織から蛍光信号がないこと、遮断されること、または出血することは、脳卒中、冠動脈動脈疾患、または鬱血性心不全を示す、血液流量が低減しまたはないこと、及び虚血を示す。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0423】

実施例１７．動脈瘤、動静脈奇形、または海綿体奇形の摘除の間のシステムの使用
この実施例は、小児患者における動静脈奇形または海綿体奇形の外科手術摘除の間のトズレリスチド蛍光の同軸照射及び視覚化のための、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。本発明の撮像システムは、脳組織を撮像して、蛍光撮像を使用して異常血管系を検出するために使用された。外科手術は、被検者から異常を除去するように実行された。

【0424】

嗅覚障害の履歴を有する小児被検者は、低悪性度神経膠腫であると最初に術前診断された、中央の増強結節を有する右中前頭回内の３．５ｃｍのＴ１－低強度、Ｔ２／ＦＬＡＩＲ－高強度の塊を有するとＭＲＩで発見された。被検者は、脳神経外科のいずれの従前の履歴をも有さなかった。患者は、外科手術及び画像収集の前におおよそ５～６時間のＩＶ注入を介して、２２ミリグラムのトズレリスチドを受けてきた。撮像システムヘッドは、外科手術の開始の前に、２つのアイピースに沿ってＺｅｉｓｓ Ｐｅｎｔｅｒｏ外科手術顕微鏡に取り付けられた。

【0425】

病変が露出された後、撮像システムは、継続的に初期化及び使用されてきた。撮像システムは、外科医が、外科手術顕微鏡と同時に蛍光撮像及び可視撮像を共に視認することを可能にした。顕微鏡外科手術摘除は、右前頭開頭術を通じて実行された。異常組織は、トズレリスチドによりひたすら蛍光を発した暗い青の桑の外観を有していた。周囲組織は、蛍光を示さなかった。異常組織は、完全に摘除された。患者は、不備なしに回復した。病理学は、腫瘍がないことを確認した。病理学データは、異常が本質的に血管であることを示唆しており、トズレリスチド蛍光が脳の腫瘍でない病変において検出されたことを証明してきた。ＩＣＧは、注入の直後に血管を一時的に点灯すると共に、トズレリスチド蛍光は、病理組織の結合及び摂取に依存し、注入の後の最大で３０時間、疾患組織をハイライトすることができる。

【0426】

ビデオは、摘除の持続時間の間に捕捉され、露出した腫瘍の静止画像が捕捉された。トズレリスチド蛍光が露出した腫瘍内のｉｎ ｓｉｔｕで観察された。図２９Ａ～Ｉは、撮像システムを使用して血管病変の近赤外線（ＮＩＲ）蛍光画像により血管病変から撮られた画像を示す。血管異常は、ＮＩＲ蛍光画像またはＩＲ蛍光画像内で、及びオーバレイ画像内で明るい緑の集まりとして（グレースケールでは明るい白の集まりとして示される）外科医に見えると共に、正常な脳組織（「ＮＢ」とラベル付けられる）及び血管系（「ＢＶ」とラベル付けられる）は、病変でない脳組織もしくは正常な脳組織内、または正常な血管系内で識別可能でない背景蛍光を示すＮＩＲ画像またはＩＲ蛍光画像における血管病変よりも暗く見えていた。オーバレイ画像では、正常な脳組織及び正常な血管は、それが正常な可視光または白色発光体の下で行うように、ピンクの光または薄い茶褐色から赤への光に見えていた。外科医は、異常血管組織のみが蛍光に見えていたと述べた。蛍光組織サンプルは、組織病理学によってがんでなく、本質的に血管であると証明及び確認された。

【0427】

図２９Ａ～Ｉは、患者内の血管病変に対する外科手術の間のｉｎ ｓｉｔｕ組織または手術内組織の画像を表し、２２ミリグラムのトズレリスチドが人間の被検者に投与されてきた。図２９Ｄは、ｉｎ ｓｉｔｕ標本の近赤外線（ＮＩＲ）画像を示す。ＮＩＲ画像またはＩＲ画像内のより明るく且つ鮮明なエリアに対応する蛍光信号は、血管病変におけるトズレリスチドの存在を示す。ラベル付けされた矢印は、正常な血管（「ＢＶ」）及び正常な脳組織（「ＮＢ」）の非蛍光領域を示す。対照的に、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像内のより明るく且つ鮮明なエリアに対応する蛍光信号は、異常血管病変（「ＶＬ」）にあり、正常な組織にないトズレリスチドの存在を示した。図２９Ｅは、蛍光ガイダンスなしに外科医が通常は何を見るかを表す、図２９Ｄに対応する白色光画像を示す。矢印は、図２９ＥにおけるＮＩＲ画像またはＩＲ画像に示されるものと同一の位置をマーク付けする。血管病変（「ＶＬ」）は、この画像内で正常な血管（「ＢＶ」）と類似の外観を有した。図２９Ｆは、図２９Ｅ及び図２９Ｄに示されるものと同一の位置をマーク付けする矢印による、図２９Ｅ及び図２９ＤのＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光及び白色光合成画像を示す。血管病変（「ＶＬ」）における蛍光は、正常な血管（「ＢＶ」）を含む、周囲の正常な組織とそれを明確に区別した。図２９Ｇは、外科手術の間の血管病変の近赤外線（ＮＩＲ）画像を示す。矢印は、非蛍光である、血管病変（「ＶＬ」とラベル付けされた）及び隣接する正常な脳（「ＮＢ」とラベル付けされた）を示す。図２９Ｈは、図２９Ｇに対応する白色光画像を示す。正常な脳が薄い茶褐色からピンクへの色（グレースケール画像では薄いグレー）への光を有すると共に、蛍光が存在しないことによって血管病変から区別することができる正常な血管によりそれが灌流される。図２９Ｉは、図２９Ｇ及び図２９Ｈに示された合成白色発光体及びＮＩＲ画像またはＩＲ画像を示す。蛍光組織サンプルは、組織病理学によって本質的にがん性でなく且つ血管であることが証明及び確認された。病理学は、がんまたは新生物異常を示さなかったが、むしろ、がんを示さなかった血管異常を確認した。術中病理学は、２つの標本に対して実行された。１つは、血管奇形とも比較可能な拡張血管を示しており、もう一方は、新生物の証拠を有さない正常な脳の柔組織であった。手術後病理学は、表３において以下に示される、参考のための番号が振られた注記により１９の切除された標本に対して実行された。

【表6】

【0428】

相当な血管成分を有する標本が検査のために考慮された。標本８では、血管は、神経網により分離された。標本３、４、及び５では、血管の間に介在した神経網は、血管奇形の全体的な診断を示す。

【0429】

このケースは、正常な外科手術フローを妨げることなく、白色光及びＮＩＲまたはＩＲ蛍光の画像及びビデオを捕捉するために、撮像システムが術中設定において継続的に使用されてもよいことを証明した。データは更に、同軸照射及び撮像システムによって、外科医が、外科手術の間に非新生物病理学において蛍光を視覚化し、及び正確に特定すること、並びに摘除の間に異常な血管組織を除去するために、この情報を使用することが可能になった。本明細書におけるシステム及び方法は、外科手術を介することを含む、海綿体奇形、海綿状血管腫、海綿状血管腫瘍、または脳海綿状奇形（ＣＣＭ）、及び動静脈奇形を検出、撮像、及び処置するために使用されてもよい。

【0430】

実施例１８．臓器不全または障害を結果としてもたらす静脈または動脈の閉塞を撮像及び監視するためのシステムの使用
この実施例は、動脈もしくは静脈の撮像及び診断、または脳、心臓、肺、腎臓、肝臓、膵臓を含む様々な臓器系内の、もしくは四肢（例えば、脚部、首、及び腕）内の出血もしくは塞栓症の検出のための、本明細書で開示される撮像システム及び／または方法の使用を説明する。十分な血液流量の不足（虚血）は、組織に影響を及ぼし、臓器障害または臓器不全、及び出血性脳卒中などを引き起こす場合がある。本発明の撮像システムは、被検者の血液流量を撮像するために使用される。インドシアニングリーン（ＩＣＧ）もしくはフルオレセインを単独で、またはペプチドもしくは活性剤と共に含む、造影剤または撮像剤は、被検者に投与される。被検者は、人間または動物であり、慢性創傷もしくは虚血の疑い（例えば、四肢もしくは肢体内の）を有する。投与は、静脈内、皮下、鼻腔内、経口、腹腔内、筋肉内、または皮内である。投与されると、薬剤は、血管組織及びその細胞に目標とされ、または血液内で選択的に保持される。薬剤は次いで、外科手術顕微鏡、他の撮像システムと共に、またはオープン撮像システムとして、撮像システムを使用して視覚化される。関心の組織から蛍光信号がないこと、遮断されること、または出血することは、臓器障害または臓器不全、及び出血性脳卒中を示す、血液流量が低減しまたはないこと、及び虚血を示す。他の造影剤または撮像剤は、本明細書で説明されるように使用されてもよい。

【0431】

実施例１９．ＮＩＲまたはＩＲ及びＶＩＳの取得
図３０に示されるように、ＮＩＲ画像またはＩＲ画像及びＶＩＳ画像は、「シーケンス」と称される１回のレーザサイクルの間に取得され、各々のシーケンスは、少なくとも１つのＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム及１つのＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを含む。いくつかの実施形態では、未処理ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームは、ターゲットからの可視光反射、環境からの周囲ＮＩＲまたはＩＲ、及びターゲット蛍光色素分子からの蛍光を含み、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、ターゲットからの可視光反射及び環境からの周囲ＮＩＲまたはＩＲ、及び周囲光によって励起されたいずれかのＮＩＲ蛍光またはＩＲ蛍光を含む。各々のシーケンスでは、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの数とＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの数との間の比率は、ＮＩＲ比率：ＶＩＳ比率として定義される。図３０に示される実施例では、ＮＩＲ比率：ＶＩＳ比率＝２である。いくつかの実施例では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対する露光時間は、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光時間に等しい。いくつかの実施例では、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対する露光時間（ＤＲＫ－ｅｘｐ）は、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの露光時間（ＮＩＲｅｘｐ）に等しくない。いくつかのケースでは、ＤＲＫ－ｅｘｐに対するＮＩＲｅｘｐの比率は、１よりも大きい整数である。他のケースでは、ＤＲＫ－ｅｘｐに対するＮＩＲｅｘｐの比率は、１よりも大きい分数である。

【0432】

実施例２０．ＮＩＲの補正
未処理ＮＩＲフレームまたはＩＲフレームからＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算することは、蛍光色素分子から蛍光のみを包含する画像を得る。ＮＩＲｅｘｐとＤＲＫｅｘｐとの間の露光比率（ＥＸＰ＿ＲＡＴＩＯＮＩＲ－ＤＲＫ）が１ではない場合には、ダーク補正されたＮＩＲフレーム（ＮＩＲ^＊）は、ＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム－ＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム×露光比率（ＥＸＰ＿ＲＡＴＩＯＮＩＲ－ＤＲＫ）に等しい。（ＥＸＰ＿ＲＡＴＩＯＮＩＲ－ＤＲＫ）は、スカラまたは非スカラであってもよい。ＥＸＰ＿ＲＡＴＩＯＮＩＲ－ＤＲＫは、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム露光をＮＩＲフレームまたはＩＲフレーム露光にマッピングするマッピングまたはいずれかの他の関数であってもよい。本明細書で更に説明されるように、以下の式も、この関係：ＮＩＲ^＊＝ＮＩＲ－（ＤＲＫ^＊×ＥＸＰ＿ＲＡＴＩＯＮＩＲ－ＤＲＫを記述する。オーバレイ画像（ＯＶＬ）は、ＶＩＳ画像及びＮＩＲ^＊画像の合計である。

【0433】

シーケンス内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対するＮＩＲフレームまたはＩＲフレームの比率が１よりも大きいとき（ＲＡＴＩＯｎｉｒ－ｖｉｓ＞１）、ダーク補正されたＮＩＲフレーム（ＮＩＲ^＊）を生成するための減算のために使用するＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対するいくつかの代替が存在する。図３１に示されるように、同一のシーケンス内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームが使用されてもよい。代わりに、以下のシーケンス内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームが使用されてもよい。代わりに、図３２及び図３３に示されるように、それが同一のシーケンス、前のシーケンス、または後続のシーケンスにあるか否かに関わらず、所与のＮＩＲフレームに時間的に最も近いＶＩＳ＿ＤＲＫフレームが使用されてもよい。所与のＮＩＲフレームに時間的に最も近いＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを選択することは、所与のＮＩＲフレームから時間的により遠いＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを減算するアプローチに対して、減算に関連する動きアーチファクトを低減させる。それが前のシーケンス、現在の（すなわち、同一の）シーケンス、または後続の（すなわち、後の）シーケンスにあるかどうかに関わらず、所与のＮＩＲフレームに時間的に最も近いＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの減算は、減算に関連する動きアーチファクトを低減させ、または最小化し、または補正する利点をもたらすことが理解される。

【0434】

実施例２１．ＮＩＲフレームまたはＶＩＳフレームの合計
取得シーケンスがシーケンス内で１つよりも多いＶＩＳ＿ＤＲＫ及び／またはＮＩＲ^＊フレームを有するとき、感度を増大させるように複数のフレームが合計される。未処理ＮＩＲフレームからＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム（すなわち、この目的のために「ＤＲＫ」フレーム）を減算することは、蛍光色素分子から蛍光のみを包含する画像を得る。この画像は、ダーク補正されたＮＩＲ画像（ＮＩＲ^＊）と称される。例示的な取得シーケンスは、ＮＩＲデータを合計することが、ＮＩＲ蛍光信号に対する感度を高めることを可能にするために、１よりも大きいＮＩＲ：ＶＩＳ＿ＤＲＫ比率を利用する。それらのケースでは、特定のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームがＮＩＲダーク補正のために使用される。もっとも単純なモデルでは、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、同一の取得シーケンスからである。図３２に示されるように、最近傍アプローチを使用して、ＮＩＲ－ＶＩＳ比率は２であるのに対し、シーケンスごとに、２つのＮＩＲフレームまたはＩＲフレームは、元のまたは一次ＮＩＲフレームと合計され、１つのＶＩＳ＿ＤＲＫフレームは、元のまたは一次ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームと合計される。したがって、各々のダーク補正されたＮＩＲフレームは、２つの未処理ＮＩＲフレームに等しい有効な露光を有する（例えば、ＮＩＲ^＊１２＝ＮＩＲ^＊１＋ＮＩＲ^＊２）。

【0435】

図３２に示されるように、ＮＩＲ：ＶＩＳ＿ＤＲＫ比率は２であるのに対し、２つの補正されたＮＩＲフレームまたはＩＲフレームは、画像を生成するために使用される１つのＶＩＳ＿ＤＲＫフレームごとに合計される。したがって、ＮＩＲ^＊画像に対する有効な露光は、ＮＩＲｅｘｐの２倍であり、有効なＶＩＳ露光は、ＶＩＳｅｘｐである。

【0436】

図３３に示されるように、後続の表示画像に対して画像計算が繰り返されてもよいのに対し、表示更新頻度は、シーケンス頻度の半分であり、全てのＮＩＲ画像及びＶＩＳ画像を累積するために、２つのシーケンスが必要とされる。

【0437】

いくつかの実施形態では、画像を形成するために必要とされるＮＩＲフレームもしくはＩＲフレームの数またはＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの数は、シーケンス内で利用可能な数よりも大きくてもよい。それらのケースでは、必要とされるフレームのカウントが得られるまでフレームが取得されてもよい。次いで、本明細書で前に説明された技術を使用して、表示のための画像が生成されてもよい。このアプローチが全てのフレームを取得して画像を生成するために１つよりも多いシーケンスを必要とすることを理由に、シーケンスが取得されるよりも少ない頻度で画像が表示される。表示頻度がこのように少なくなることを防止するために、図３４に例証されるように、シーケンス内の数を超える数のフレームから成る画像は、「ボックスカー」アキュムレータを使用して合計される。示されるように、表示フレームレートは、シーケンスレートと同一であるのに対し、最初に表示されたＮＩＲ画像内の４つのＮＩＲ画像（ＮＩＲ^＊１～４）は、ＮＩＲ^＊１からＮＩＲ^＊４まで累積される。この画像の後、２つの更なるＮＩＲフレーム（ＮＩＲ^＊５６）がボックスカーアキュムレータに加算され、最初の２つのＮＩＲフレーム（ＮＩＲ^＊１２）を押し出す。これは、４つの未処理フレームの合計である新たなＮＩＲフレームが、１つのシーケンスおきとは反対に、シーケンスごとに表示されることを可能にする。２つの未処理ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの合計である、表示されたＶＩＳ画像を更新するために同一のアプローチが使用される。よって、この実施形態では、画像を生成するために必要とされるフレームの数が単一のシーケンス内で利用可能なカウントを超えるときでさえ、表示のための画像は、シーケンスごとに生成される。本明細書で説明され、図３４に示されるボックスカー累積アプローチが使用されなかった場合、表示のための画像は、必要とされるＮＩＲフレームまたはＩＲフレームまたはＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを取得するために必要とされるシーケンスの数の後のみ生成され、より低速な表示レートにつながる。

【0438】

実施例２２．補正されたＮＩＲ画像を生成する追加の方法
補正されたＮＩＲ画像を生成する別の実施例が図３５及び３６に示される。この実施例では、シーケンス内でいくつかのＮＩＲフレームが存在してもよく、その結果、各々のシーケンス内のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに対するＮＩＲフレームの比率は、３以上である。この実施例では、「Ｎ」は、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの間のＮＩＲフレームの数（すなわち、レーザオン／オフシーケンス内のＮＩＲフレームの数）を指し、「Ｖ」は、取得されたＶＩＳ＿ＤＲＫフレームの数であり、「ＤＩＶ」は、シーケンス内のＮＩＲフレームの全体のおおよそ等しい分布を識別するために使用される整数除算機能を指す。

【0439】

図３５に示されるように、Ｎは偶数であり、その結果、偶数のＮＩＲフレームは、各々のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに時間的により近いとして分類または識別されてもよい。この実施例では、偶数の補正されたＮＩＲ画像（ＮＩＲ^＊）を得ることができる。第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム「ＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ）」は、ＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ）に時間的により近い各々のＮＩＲフレームから減算される。示されるように、それらのフレームは、ＮＩＲフレーム（１）～（Ｎ／２－１）を含む。同様に、第２のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム「ＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ＋１）」は、ＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ＋１）に時間的により近い各々のＮＩＲフレームから減算される。示されるように、これは、ＮＩＲフレーム（Ｎ／２＋１）～（Ｎ）を含む。結果として生じる補正された画像ＮＩＲ^＊は任意選択で、存在する場合に、動きアーチファクトを更に低減させ、または取り除くように更に処理されてもよい。

【0440】

代わりに、図３６に示されるように、Ｎは奇数であり、その結果、等しい数のＮＩＲフレームは、各々のＶＩＳ＿ＤＲＫフレームに時間的により近いとして分類または識別されてもよく、追加のＮＩＲフレームは、いずれかのＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを使用して補正されてもよい。この実施例では、奇数の補正されたＮＩＲ画像（ＮＩＲ^＊）を得ることができる。第１のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム「ＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ）」は、ＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ）に時間的により近い各々のＮＩＲフレームから減算される。示されるように、それらのフレームは、ＮＩＲフレーム（１）（Ｎ／２）を含む。同様に、第２のＶＩＳ＿ＤＲＫフレーム「ＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ＋１）」は、ＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ＋１）に時間的により近い各々のＮＩＲフレームから減算される。示されるように、これは、ＮＩＲフレーム（Ｎ／２＋２）～（Ｎ）を含む。残りのＮＩＲフレームＮＩＲ（Ｎ／２＋１）は、ＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ）またはＶＩＳ＿ＤＲＫ（Ｖ＋１）の１つまたは両方を使用して処理されてもよい。結果として生じる補正された画像ＮＩＲ^＊は任意選択で、存在する場合に、動きアーチファクトを更に低減させ、または取り除くように更に処理されてもよい。

【0441】

実施例２３．マルチスペクトルカメラ
いくつかのカメラの画素は、可視波長及びＮＩＲ波長またはＩＲ波長を同時に撮像する。例えば、そのような画素センサは、例えば、４つの画素のアレイを有し、各々の画素は、ＶＩＳ－ＮＩＲ光学スペクトルの異なる部分（例えば、赤色波長、緑色波長、青色波長、及びＮＩＲ波長またはＩＲ波長）を検出するのに対し、可視画像は、４つの画素の各々の出力から生成される。よって、フレームごとに、カメラは、ＶＩＳフレーム及びＮＩＲフレームまたはＩＲフレームを捕捉する。シナリオＡでは、ＶＩＳフレームもＮＩＲフレームのいずれもフレーム露光時間において飽和しないのに対し、ＶＩＳ画像及びＮＩＲ画像の両方が飽和する場合、それらが飽和しなくなるまで露光時間が低減する。しかしながら、１つのフレーム（ＶＩＳまたはＮＩＲ）のみが飽和する場合、シナリオＢが使用されるのに対し、飽和したフレームのフレーム露光時間が低減し、その結果、いずれのフレームも飽和しない。図３７に示されるように、ＶＩＳフレームが飽和するが、ＮＩＲフレームが飽和しない。したがって、ＶＩＳフレームが飽和しなくなるまでフレーム露光が低減する。次いで、ＮＩＲ感度を維持するために、いくつかのフレームからのＮＩＲデータは、ＮＩＲ画像を生成するように合計される。示されるように、可視画像は、第１のフレームのＶＩＳ成分（ＶＩＳ ＮＩＲ１．１）であり、ＮＩＲ画像は、いくつかのフレームのＮＩＲ成分の合計（例えば、１．１、１．２．．．１．ｎ）である。ＮＩＲ感度は、より少ない／より多いＮＩＲフレームを合計することによって調節されてもよい。しかしながら、レーザがそのようなシナリオに対して継続してオンであるように、ＮＩＲ画像から周囲ＮＩＲを減算する方式が存在しない。

【0442】

周囲ＮＩＲを取り除くために、例えば、図３８に示されるように、レーザは、ＶＩＳ＿ＤＲＫフレームを生成するように変調され、レーザは、１つ（または、それよりも多い）フレームに対してターンオフされる。このフレーム（複数可）のＮＩＲ成分は、周囲ＮＩＲ信号、及び周囲光によって励起されたいずれかの蛍光のみを包含する。ダーク補正されたＮＩＲフレーム（ＮＩＲ^＊）を計算するために、いずれかのダーク補正スキーム（例えば、シーケンス、最近傍）が使用されてもよい。所望のＮＩＲ感度を達成するために、複数のＮＩＲ^＊フレームが合計されてもよい。同様に、所望のＶＩＳ画像感度を達成するために、複数のフレームのＶＩＳ成分が合計されてもよい。

【0443】

本開示の好ましい実施形態が本明細書で示され、及び説明されてきたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることが当業者にとって明白である。多数の変形、変更、及び置換が、本開示から逸脱することなく、ここでは当業者に想起される。本開示を実施するときに、本明細書で説明する開示の実施形態に対する種々の代替案が採用されてもよいことが理解されるべきである。

【0444】

特定の実施形態及び実施例が先述の説明において提供されたが、発明の主題は、詳細に開示された実施形態を越えて、他の代替的な実施形態及び／または使用、並びにその修正及び同等物に拡張する。したがって、添付の請求項の範囲は、後述する特定の実施形態のいずれによっても限定されない。例えば、本明細書で開示したいずれかの方法またはプロセスにおいて、方法またはプロセスの作用または動作は、好適ないずれかの順序で行うことができ、必ずしも開示した何らかの特定の順序に限定されるものではない。種々の動作を、順に行う複数の別個の動作として、特定の実施形態を理解するのに役立つ方法で説明することができる。しかし説明の順序は、これらの動作が順序依存であると意味すると解釈してはならない。更に、本明細書で説明する構造、システム、及び／またはデバイスは、統合されたコンポーネントとしてまたは別個のコンポーネントとして具体化することができる。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B.15E】

【図15C】

【図15D】

【図15F】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21A】

【図21B】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29A】

【図29B】

【図29C】

【図29D】

【図29E】

【図29F】

【図29G】

【図29H】

【図29I】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【国際調査報告】