特許ウォッチ

公開番号2025083377
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2025034456,2024043860
出願日2025-03-05,2022-08-01
発明の名称レーザ治療の対象領域の可視化を制御するシステム
出願人ジャイラスエーシーエムアイインクディー/ビー/エーオリンパスサージカルテクノロジーズアメリカ
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類A61B 1/00 20060101AFI20250523BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】内視鏡的若しくは同様の低侵襲性の又は別の外科的治療中等に、望ましくないレーザ誘起放出の表示される視覚効果を低減するのに役立つシステムを提供する。
【解決手段】システムであって、光源及び光検出器を使用して患者の第1標的を内視鏡的に撮像する、及びレーザ源を使用して患者の同じ又は異なる第2標的をレーザ治療するシステム。例えば、システムは、少なくとも信号処理回路を有し得、これは、標的応答信号レーザ源閃光成分検出器及び閃光分析器を含み得る。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ治療中に表示スクリーン上の対象領域の可視化を制御するシステムであって、
内視鏡に結合された光源及びレーザ源と、
前記対象領域から光を受け取るよう構成された光検出器と、
前記光検出器と通信する制御器回路であって、
レーザ源閃光成分と非閃光成分とを含む前記受け取った光を分離するよう構成された閃光成分検出器と、
前記レーザ源閃光成分の量を決定するよう構成された閃光分析器であって、前記分析された受け取った光に応じて閃光制御信号を生成するよう構成された閃光分析器と、
前記閃光制御信号に応答するよう構成された補償回路と、
を備える制御器回路と、
を含むシステム。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記制御器回路が、前記レーザ源閃光成分を前記非閃光成分から分離する光波長フィルタを含む、請求項１に記載の表示スクリーン上の可視化を制御するシステム。
【請求項３】
前記補償回路が、分離された前記レーザ源閃光成分と前記非閃光成分とに基づいて前記表示スクリーン上に表示された明るさの補償を調整するよう構成される、請求項２に記載の表示スクリーン上の可視化を制御するシステム。
【請求項４】
前記レーザ源閃光成分は、前記レーザ源からの光を導くレーザファイバの先端に付着した付着物の燃焼反応、液体発光キャビテーション、レーザ誘起破壊放出、又は焼却のうちの少なくとも１つから生じる光成分である、請求項１に記載の表示スクリーン上の可視化を制御するシステム。
【請求項５】
前記閃光分析器が、前記レーザ源閃光成分を検出したときに、前記補償回路が、前のフレームから閃光を受けるフレームに、対応する画素を置き換える、請求項１に記載の表示スクリーン上の可視化を制御するシステム。
【請求項６】
前記光検出器がカメラであり、前記表示スクリーンがビデオスクリーンである、請求項１に記載の表示スクリーン上の可視化を制御するシステム。
【請求項７】
前記閃光成分検出器が、
応答光波長フィルタと、
前記応答光波長フィルタに結合された累算器であって、前記レーザ源閃光成分に関連付けられたスペクトルエネルギの波長閾値又は期間を超えるスペクトルエネルギを累算し、前記レーザ源閃光成分の量を示す応答と生成するよう構成された累算器と、
を備える、請求項１に記載の表示スクリーン上の可視化を制御するシステム。
【請求項８】
前記補償回路が、明るさの補償を調整するよう構成される、請求項７に記載の表示スクリーン上の可視化を制御するシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本文書は、ヒト又は別の動物の硬又は軟組織のうちの少なくとも１つについての内視鏡的若しくは同様の低侵襲性の又は別の外科的治療中等に、望ましくないレーザ誘起放出の表示される視覚効果を低減するのに役立つシステム及び方法に概して関するが、これに限定されない。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
分光法及び分光測定法が使用されて、材料によって反射されるか、又はそうではなく散乱、透過、若しくは吸収される可視光又は別の電磁スペクトルによって１つ以上の材料を識別することに役立ち得る。分光法が使用されて、ヒト等の動物体内の１つ又は複数の解剖学的構造を識別する及び治療することに役立ち得る。
【０００３】
特定の内視鏡的技術において、可視化照明光源及びレーザ源からの光が、内視鏡的に動物の腔内に導入され得る。照明光源からの光が使用されて、腔を照明し得、レーザ源からの光が使用されて、標的にされた解剖学的構造又は別の関心対象の領域を治療し得る。標的にされた解剖学的構造の治療中に、レーザ誘起放出（「閃光」）が、標的にされた関心対象の領域から光検出器又は光撮像装置に到達する応答光の画像を表示するために使用されている表示画面上で観察される場合がある。このような応答光は、１つ又は複数の分光技術を使用することを含み得るように、信号処理及び表示、又は分析、或いはその両方を行うことができる。閃光は、例えば、レーザ源からの光を標的領域に光学的に結合するのに使用されるレーザファイバの作業先端に存在し得るような汚れ若しくは別の汚染物質の、材料分解の燃焼反応、液体発光キャビテーション、レーザ誘起破壊放出、又は焼却から生じ得る。
【０００４】
閃光が生じると、これは、表示されている撮像信号、分析されている分光信号、又はその両方と干渉し得る。例えば、閃光は、表示画面上に視覚的に表示されている標的領域の画像上に可視であり得る歪みアーチファクトを生成し得るか、又は閃光は、関心対象の標的領域から光を受け取る光検出器の一貫性のない分光学的読取り値を生成し得る。レーザ源閃光に起因するこのような歪みアーチファクト又は別の異常応答が、診断又は治療手順中に望ましくないことがあり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で開示するシステムは、光源及び光検出器を使用して患者の第１標的を内視鏡的に撮像する、及びレーザ源を使用して前記患者の同じ又は異なる第２標的をレーザ治療するシステムであって、前記システムは、前記光源及び前記レーザ源のうちの少なくとも１つによる照明に応じて、前記患者から受け取られた光を示す標的応答信号を受け取る前記光検出器に結合可能である信号処理回路を備え、前記信号処理回路が、前記標的応答信号のレーザ源閃光成分を検出する標的応答信号レーザ源閃光成分検出器と、前記標的応答信号レーザ源閃光成分検出器から前記標的応答信号の前記レーザ源閃光成分を受け取り、前記標的応答信号の前記レーザ源閃光成分の量の指標に少なくとも部分的に基づいて閃光警報又は閃光制御信号を生成する閃光分析器と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
標的を内視鏡的に撮像するためのシステムを示す図である。
様々な出力を制御する信号プロセッサ／制御器回路を用いて標的を内視鏡的に撮像するためのシステムを示す図である。
閃光を検出する信号プロセッサ／制御器回路を用いて標的を内視鏡的に撮像するためのシステムを示す図である。
応答光強度対応答光波長についてのコンピュータモデル式グラフを示す図である。
閃光成分検出器又は閃光分析器のうちの一部についての例を示す図である。
閃光成分検出器又は閃光分析器のうちの一部についての例を示す図である。
閃光成分の一部についての例を示す図である。
表示画面上の閃光のコンピュータモデル化についての例を示す図である。
撮像手順の方法を示す図である。
レーザ源閃光を検出及び制御する方法を示す図である。
レーザ源閃光を検出及び制御する方法を示す図である。
レーザ源閃光を検出及び制御する方法を示す図である。
レーザ源閃光を検出及び制御する方法を示す図である。
閃光を検出するために累算器を使用する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本文書は、とりわけ、１つ又は複数の関心対象の標的領域を撮像及びレーザ治療するための内視鏡又は別のシステムを記述する。システムは、関心対象の標的領域のそれぞれの照明及び可視化等のための光源及び光検出器を含み得る。システムはまた、関心対象の標的領域にレーザエネルギを供給する等のためのレーザ源を含み得る。システムは、どれ程の量の閃光が生じているかに基づいて、閃光警報又は閃光制御信号を生成する等のためのレーザ源閃光成分検出器を含み得る。閃光警報又は閃光制御信号が、次に使用されて、１つ又は複数の標的領域についての表示された画像を改善することにより、ユーザに警報を出すか、又はシステムの構成要素を制御若しくは補償し得る。どれ程の量の閃光が生じているかが、本明細書で説明されるような１つ又は複数の技術を使用して決定され得る。例えば、分光学的フィルタ又は分析器が、照明光源のスペクトル帯の外側に生じる応答光波長を累積し得、それと共に、そのような累積された応答光波長は、どれ程の量のレーザ源誘起閃光が生じているかについての指標を提供する。その代替又は追加として、撮像経絡又は表示画面上に表示された歪みアーチファクトの量（例えば、飽和した画素列）が、どれ程の量のレーザ源誘起閃光が生じているかについての指標として使用され得る。別の例及び詳細が、更に以下に説明される。
【０００８】
図１Ａは、ヒト又は別の動物の患者又は被験者体内の標的１０２、或いは別の標的１０２のような１つ又は複数の関心対象の領域を撮像及びレーザ処置するために使用され得るような、システム１００のうちの一部についての例を示す。システム１００のうちの一部は、被験者体内に位置する標的１０２を処置するため等の内視鏡１１０のような送達デバイス内に含まれ得るか、又はそれに接合され得る。このことは、それに伴う可視化又は撮像によって支援され得、次いで、その付近の腔又は別の周囲等の関心対象の内部標的１０２又は領域等についての照明によって支援され得る。
【０００９】
図１Ａにおいて、システム１００は、（例えば、約３８０ｎｍ乃至７４０ｎｍのようなヒトに可視である波長の光を含む）広帯域照明を内部標的１０２に提供し得るような照明光源１０４を含み得る。このような照明は、光検出器又は撮像画素アレイ（「カメラ」）１０６を使用して等で標的１０２の視覚化又は撮像を可能にするのに役立ち得る。可視化又は撮像等のために、カメラ１０６において検出された光は、電子応答信号として検出及び変換及び提供され得る。例えば、この電子応答信号は、複数の２次元（２Ｄ）画像フレームのうちの１つ又はビデオシーケンスを表し得、これは、表示画面１０８上での表示等のために表示ドライバ１１４に提供され得る。
【００１０】
照明光源１０４からの照明光は、内視鏡１１０又は別の送達システムの１つ又は複数の光ファイバ或いは別の照明光学系等を介して、内部ターゲット１０２に提供され得る。内視鏡１１０の遠位部分は、開口部又は切開部等を介して被験者内に挿入され得る。レーザ源１１２からのレーザ光はまた、標的１０２を治療する等のために、内視鏡１１０又は別の送達システムを介して提供され得る。例えば、このようなレーザ治療は、標的１０２における生物学的結石（ときには「石」と呼ばれる）を破壊するのに役立つようなレーザ砕石術を含み得る。別のレーザ治療手順が、腫瘍若しくは前癌増殖を治療すること、又は患者体内の血管又は組織を焼灼することを含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許