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JP-2026514727-A - 光学システム及びコンピュータ実装方法

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Abstract

患者の標的位置において標的から取得された光学データを選択して使用するためのシステムは、光学検出器を含み得る。光学検出器は、標的位置から光学データを収集するように構成され得る。本システムはまた、プロセッサ回路構成を含み得る。プロセッサ回路構成は、光学検出器から光学データを受信するように構成され得、少なくとも１つの基準を使用して、治療光ビームが動作しているかどうかに少なくとも部分的に基づいて光学データからデータを選択し得る。プロセッサ回路構成は、光学データから選択されたデータに基づいて標的の特性を決定し得る。

Inventors

  • シェルトン，クルト ジー．
  • ブケソフ，セルゲイ エー．
  • リン，イー‐チア

Assignees

  • 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

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20240402
Priority Date
20230410

Claims (20)

  1. 患者の標的位置において標的から取得された光学データを選択して使用するためのシステムであって、 前記標的位置から光学データを収集するように構成された光学検出器と、 前記光学検出器から前記光学データを受信し、少なくとも１つの基準を使用して、治療光ビームが動作しているかどうかに少なくとも部分的に基づいて前記光学データからデータを選択し、前記光学データからの前記選択されたデータに基づいて前記標的の特性を決定するように構成されたプロセッサ回路構成と を備える、システム。
  2. 前記プロセッサ回路構成は、前記治療光ビームが動作していない間に収集された光学データを構成する前記選択されたデータを選択するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記プロセッサ回路構成が、医療処置における治療用レーザによる前記治療光ビームの放出を制御するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記プロセッサ回路構成が、前記少なくとも１つの基準を使用して、二次光ビームが動作しているかどうかに少なくとも部分的に基づいて前記光学データからデータを選択し、前記光学データからの前記選択されたデータに基づいて前記標的の特性を決定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記二次光ビームは、前記治療光ビームが向けられる場所をオペレータに示すための可視照準ビームを含む、請求項４に記載のシステム。
  6. 前記プロセッサ回路構成は、前記二次光ビームが動作していない間に収集された光学データを構成する前記選択されたデータを選択するように構成されている、請求項５に記載のシステム。
  7. 前記プロセッサ回路構成は、前記治療光ビームが動作していない間に収集された光学データを構成する前記選択されたデータを選択するように構成されており、前記選択されたデータは、前記光学データを収集している間に前記二次光ビームが動作しているかどうかに基づいて異なる形で処理される、請求項５に記載のシステム。
  8. 前記二次光ビームが可視照明ビームを含む、請求項４に記載のシステム。
  9. 前記プロセッサ回路構成は、前記治療光ビームが動作していない間、及び前記二次光ビームが動作している間に収集された光学データを構成する前記選択されたデータを選択するように構成されている、請求項８に記載のシステム。
  10. 前記プロセッサ回路構成は、選択されない前記データが破棄されるか、又はメモリに記憶されないかの少なくとも一方であるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  11. 前記プロセッサ回路構成は、前記少なくとも１つの基準が前記光学データを分析することによって決定されるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  12. 前記プロセッサ回路構成は、前記治療光ビームの発生源の動作に少なくとも部分的に基づいて前記少なくとも１つの基準を決定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  13. 前記光学検出器が、分光器又は内視鏡の少なくとも一方に含まれる、請求項１に記載のシステム。
  14. 前記プロセッサ回路構成が、前記光学データの分光分析を使用することによって少なくとも部分的に前記標的の前記特性を決定するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  15. 前記プロセッサ回路構成が、前記決定された特性を使用して、（１）前記治療光ビームを有効にするか若しくは無効にすること、（２）前記治療光ビームのパワー設定を調整すること、又は（３）オペレータに情報を提供することのうちの少なくとも１つを行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  16. 提供される情報が、視覚、聴覚、又は触覚フィードバックのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載のシステム。
  17. 患者の標的位置において標的から取得された光学データを選択するためのシステムを動作させるコンピュータ実装方法であって、 光学検出器を使用して、前記標的位置に対応する光学データを収集することと、 治療光ビーム又は二次光ビームの少なくとも一方が、光学データを前記収集することの間に動作しているかどうかを決定することと、 プロセッサ回路構成を使用して、光学データを前記収集することの間に前記治療光ビーム及び／又は前記二次光ビームが動作しているという決定に基づいて前記光学データからデータを選択することと、 前記選択されたデータを使用して、前記標的の特性を決定することと を含む、方法。
  18. 前記選択されたデータが、前記治療光ビーム又は前記二次光ビームの少なくとも一方がオフである間に収集された光学データに対応する、請求項１７に記載の方法。
  19. 光学データを前記収集することの間に前記治療光ビーム又は前記二次光ビームの少なくとも一方が動作しているかどうかを前記決定することが、光学データを前記収集することの前又はその間の少なくとも一方で行われる、請求項１７に記載の方法。
  20. 患者の標的位置における標的の特性を決定するためのシステムであって、 前記標的位置から光学データセットを収集するように構成された光学検出器と、 前記光学検出器から前記光学データセットを受信するように構成されたプロセッサ回路構成と を備え、 前記プロセッサ回路構成は、前記光学データセットの収集中に治療光ビームが動作しているかどうかに少なくとも部分的に基づいて、前記受信した光学データセットに対して分析を実行するかどうかを決定するように構成されており、 前記分析が、前記標的の特性を決定するために使用される、システム。

Description

優先権主張 本出願は、２０２３年４月１０日に出願された米国仮特許出願第６３／４９５，２２６号に対する優先権の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。 本開示は、光学システムに関し、より詳細には、限定するものではないが、光学センサを使用して標的に関する情報を収集するためのシステムに関する。 最新のシステムは、電磁波を測定するために光学検出器を使用することができる。光学検出器は、測定された電磁波の少なくとも一部分に対応する光学データを生成し得る。そのような最新のシステムの例には、光強度センサ、カメラ、及び分光計が含まれる。収集された光学データは、光学データの発生源の特性を決定するために処理され得る。 図１は、光学データを選択するためのシステムの一部分及び光学データを選択するためのシステムが使用され得る環境の一部分の一例の図である。 図２は、光学データを選択するためのシステムの動作部分の一例を示すタイミング図である。 図３は、光学データを選択するためのシステムの動作部分の一例を示すタイミング図である。 図４は、光学データを選択するためのシステムの動作部分の一例を示すタイミング図である。 図５は、光学データを選択するためのシステムの動作部分の一例を示すタイミング図である。 図６は、光学データを選択するためのシステムの動作部分の一例を示すタイミング図である。 図７は、光学データを選択するためのシステムの部分を動作させるための方法の一例を示すフローチャートである。 図８は、本開示の１つ又は複数の部分を実装するために使用され得る機械の一例を示すブロック図である。 図９は、コンピュータベースの臨床判断支援システム（ｃｌｉｎｉｃａｌ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ：ＣＤＳＳ）の一部分の一例を示す概略図である。 本明細書は、とりわけ、１つ又は複数のビームが所望の動作状態にあるときに収集される光学データを選択するためのシステムを記載している。 図１は、光学データを選択するためのシステム１００の一部分及びシステム１００が使用され得る環境の一部分の一例の図である。図１の例では、システム１００は、内視鏡本体１３０と、内視鏡挿入先端部１２０と、内視鏡コントローラ１４０とを含むことができる。環境は、標的位置１１２を含む標的１１０を含み得る。 内視鏡挿入先端部１２０は、治療ビームエミッタ１２２と、二次ビームエミッタ１２４と、光学検出器１２６とを含み得る。治療ビームエミッタ１２２、二次ビームエミッタ１２４、及び光学検出器１２６は、標的１１０の標的位置１１２に向けられた、それに照準を合わせた、又はそれに狙いを向けた、のうちの１つ又は複数であり得る。治療ビームエミッタ１２２は、標的位置１１２の一部分、標的位置１１２のすべて、又は標的位置１１２のすべてよりも多くを含む焦点又は視野のうちの１つ又は複数を有し得る。二次ビームエミッタ１２４は、標的位置１１２の一部分、標的位置１１２のすべて、又は標的位置１１２のすべてよりも多くを含む焦点又は視野のうちの１つ又は複数を有し得る。光学検出器１２６は、標的位置１１２の一部分、標的位置１１２のすべて、又は標的位置１１２のすべてよりも多くを含む焦点又は視野のうちの１つ又は複数を有し得る。治療ビームエミッタ１２２、二次ビームエミッタ１２４、及び光学検出器１２６の焦点又は視野のうちの１つ又は複数は、重複しなくてもよく、部分的に重複してもよく、完全に重複してもよく、又はそれらの任意の組合せであってもよい。 治療ビームエミッタ１２２は、赤外線レーザを含み得るようなレーザであり得る。治療ビームエミッタ１２２は、治療ビーム１５２を放出し得る。治療ビーム１５２は、標的位置１１２をアブレーション、凝固、気化、又は断片化するために使用され得るような医療処置又は手術で使用され得る。一例では、治療ビームエミッタ１２２は、約２１００ナノメートル（ｎｍ）の波長を有する赤外スペクトルの可変パワーパルスレーザであり得る。治療ビームエミッタ１２２は、治療ビーム１５２を局所的に生成することができ、又は治療ビーム１５２は、内視鏡コントローラ１４０内でなど、遠隔的に生成することができる。治療ビーム１５２は、内視鏡本体１３０を通って治療ビームエミッタ１２２に運ばれてもよく、例えば、光ファイバを使用することを含み得る。治療ビーム１５２は、小さな領域若しくはエリアに集中していてもよく、又はワイドビームであってもよい。治療ビーム１５２は、（例えば、パルスの強度を調整することによって）調整可能なパワーレベルを有し得る。治療ビーム１５２は、治療ビーム１５２のデューティサイクルを調整するためにパルス幅変調（ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）を使用して調整することができるような調整可能な平均パワーレベルを有し得る。 二次ビームエミッタ１２４は、二次ビーム１５４を放出することができる。二次ビームエミッタ１２４は、二次ビーム１５４を局所的に生成することができ、又は二次ビーム１５４は、内視鏡コントローラ１４０内でなど、遠隔的に生成することができる。二次ビーム１５４は、調整可能なパワーレベルを有し得る。これは、デューティサイクルを調整するためにＰＷＭを使用することによって二次ビーム１５４の平均パワーを調整することができる。二次ビーム１５４は、内視鏡本体１３０を通って二次ビームエミッタ１２４に運ばれてもよく、例えば、光ファイバを使用することを含み得る。 二次ビーム１５４は、治療ビーム１５２が向けられる場所をシステム１００のオペレータが視覚化することを可能にする可視照準ビームを含み得る。可視照準ビームは、可視照準レーザビームを含み得る。これは、約５００ｎｍの波長を有する緑色可視レーザビームを含み得る。可視照準ビームは、レーザダイオードによって生成することができる。可視照準ビームは、治療ビーム１５２が向けられる領域の隣の領域に向けられてもよく、又は治療ビーム１５２と同じ領域に向けられてもよい。可視照準ビームは、小さな領域若しくはエリアに集中していてもよく、又はワイドビームであってもよい。可視照準ビームの強度は調整することができる。これは、オペレータによる調整又は内視鏡コントローラ１４０による自動調整のうちの１つ又は複数を含み得る。一例では、可視照準ビームの強度は、内視鏡挿入先端部１２０が水中又は別の液体中にあるとき、内視鏡挿入先端部１２０が気体中にあるときと比較して減少され得る。 二次ビームエミッタ１２４は、追加的又は代替的に、可視光ビームの形態の二次ビーム１５４を放出するための可視光源を含み得る。可視光ビームは、内視鏡挿入先端部１２０がある環境をオペレータが見ることを可能にすることができる。これは、標的１１０を見ることを含み得る。可視光源は、キセノン光源、可視光発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）、又はＬＥＤのアレイを含み得る。可視光源は、単一波長の光、又は複数波長を放出し得る。可視光ビームは、小さなエリア又は点とは対照的に、標的１１０のより大きなエリアを照らすことができる。可視光ビームはまた、標的１１０の周りのエリアを照らすことができる。 一例では、可視照準ビームエミッタ（例えば、緑色レーザダイオード）及び可視光源エミッタ（例えば、ＬＥＤ又はキセノン光源）が存在し得る。可視照準ビーム及び可視光ビームが存在してもよい。 光学検出器１２６は、標的位置１１２から光学データを収集又は取得するように構成され得る。光学検出器１２６は、視野１５６を有し得る。光学検出器１２６は、全体強度、様々なスペクトルでの強度、画像、及び／又は他の光学データのうちの１つ又は複数を含む光学データを収集することができる。光学検出器１２６によって収集された光学データは、標的１１０の特性に関する情報を提供することが可能であり得る。一例では、光学検出器１２６は、内視鏡挿入先端部１２０に配置されなくてもよく、光ファイバを使用した伝送を含み得るような内視鏡挿入先端部１２０からの伝送光を受信することができる。 標的１１０は、患者の上又は中に標的を含み得る。標的１１０は、腫瘍又は結石のうちの１つ又は複数を含み得る。標的１１０は、内視鏡処置又は手術で使用され得るような内視鏡を使用することによってアクセスすることができる。 内視鏡本体１３０は、内視鏡コントローラ１４０を内視鏡挿入先端部１２０に接続することができる。内視鏡本体１３０は、１つ又は複数の領域において、剛性であってもよいし柔軟であってもよい。内視鏡本体１３０は、信号、ビーム、及び流体を内視鏡挿入先端部１２０との間で伝送するためのチャネル又は器具又は他の特徴を含み得る。内視鏡本体１３０は、器具、組織、又は流体のうちの１つ又は複数を内視鏡挿入先端部１２０との間で伝送するための１つ又は複数の管腔又は他の機械的構造を含み得る。内視鏡本体１３０は、内視鏡、腹腔鏡、尿管鏡、関節鏡、又は患者の体内の標的位置１１２にアクセスするために使用される他の器具のうちの１つ又は複数に含まれてもよい。 内視鏡コントローラ１４０は、プロセッサ１４２と、メモリ１４４と、分光器１４６とを含み得る。内視鏡コントローラ１４０は、治療ビーム発生器又は二次ビーム発生器を含み得るような他の機器に接続することができる。治療ビーム発生器又は二次ビーム発生器は、内視鏡コントローラ１４０と通信可能に結合され得る。内視鏡コントローラ１４０は、治療ビーム発生器又は二次ビーム発生器のうちの１つ又は複数を制御するように構成され得る。プロセッサ１４２は、光学検出器１２６からのデータを処理するように構成することができる回路構成を含み得る。プロセッサ１４２は、光学検出器１２６からのデータのサブセットを選択することを含み得るようなさらなる処理のために、光学検出器１２６からのデータを選択するように構成され得る。プロセッサ１４２は、少なくとも１つの基準を使用して光学データを選択することができる。メモリ１４４は、データを記憶及び検索するように構成することができるハードウェア及び／又はソフトウェアを含み得る。分光器１４６は、光学検出器１２６からのデータに対して分光分析を実行するように構成することができる回路構成及び光学系を含み得る。一例では、分光器１４６は、内視鏡コントローラ１４０とは別個であってもよく、例えば、別個のシステム及び／又はデバイス上で動作する分光器１４６を含み得る。分光器１４６は、内視鏡コントローラ１４０と通信可能に結合されてもよく、例えば、内視鏡コントローラ１４０が分光器１４６とインターフェース接続すること、又は分光器１４６を制御することのうちの１つ又は複数を可能にし得る。 システム１００は、オペレータに通知又は警告するための１つ又は複数のフィードバックシステムを含み得る。オペレータは、医師を含み得る。警報システムは、可視画面、スピーカ若しくは他のノイズ発生デバイス、又はタッチ若しくは触覚警報システムのうちの少なくとも１つを含み得る。可視画面は、カラー又は白黒画面を含むことができ、テキスト、図、記号、又は他の視覚情報を表示することができる。画面の少なくとも一部分は、オペレータの注意を引くために点滅し得る。スピーカ又は他のノイズ発生デバイスは、オペレータに聴覚的に警告するように構成され得、例えば、オペレータが可視画面を見ていないときにオペレータに警告することを可能にし得る。タッチ又は触覚アラートシステムは、制御又は入力システムを含み得るような、オペレータによって一般にタッチされるシステム１００の一部分にタッチ信号を送ることができる。タッチ又は触覚アラートは、オペレータによってタッチされるシステムの一部分を振動させるか、パルス化させるか、又はその形状を変更することができる。 図２は、光学データを選択するためのシステム１００の動作部分の