JP2023523274A - 低屈折率光学材料を伴うｏｃｔカテーテル - Google Patents

Abstract

本開示の実施形態は、撮像および介入の両方のための単一要素を伴う、カテーテルのための装置、本システム、および方法を含む。本カテーテルは、患者内に（例えば、脈管の管腔内に）位置付け可能である、遠位先端を有し得る。遠位先端は、反射表面およびテーパ状遠位端の両方を含む、光学構成要素を有し得る。反射表面は、光（例えば、カテーテルの光ファイバに沿って受光される光）を撮像ビームの中に再指向し得、これは、脈管の壁に指向され得る。テーパ状遠位端は、脈管の閉塞または部分閉塞区分を交差するために使用される、交差ツールであってもよい。いくつかの実施形態では、反射表面およびテーパ状遠位端は、光学構成要素の同一表面であってもよい。低屈折率光学充填材が、患者の流体および組織との撮像界面における画像アーチファクトを低減させるために提供されてもよい。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、２０２１年３月２４日に出願された、米国仮出願第６３／１６５，６７２号、および２０２０年４月２２日出願された、米国仮出願第６３／０１４，１１０号の利益の優先権を主張する。本願はまた、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、２０２１年３月２４日に出願された、米国仮出願第６３／１６５，６７３号に関連する。

本明細書における実施形態は、概して、血管内撮像、完全閉塞交差、およびアテローム切除術デバイスに関し、特に、介入および撮像のための単一要素を伴う、干渉撮像デバイス、撮像および介入システム、ならびに動作方法に関する。

低侵襲性介入は、従来の観血外科手術介入と同等またはより有効性があり、より低い死亡率をもたらすことが一貫して示されている。多くのそのような低侵襲性手技に関して、患者の血管系の中に挿入される器具の位置付けを正確に追跡することが可能であることが、そのような介入を行う外科医および他の医療従事者にとって、最も重要である。低侵襲性手技の大部分は、可撓性ガイドワイヤと、ガイドワイヤを使用して標的脈管部位に指向される、カテーテルとの使用を伴う。しかしながら、ガイドワイヤを標的脈管部位に操向することは、困難であって、リスクを伴い得る。例えば、不適切に操縦されるガイドワイヤは、有害な血管解離、穿孔、または血栓症を引き起こし得る。これらのリスクのうちのいくつかは、ヘパリン化によって解消され得るが、そのような抗凝固剤の増加された使用は、術中出血のリスクを増加させ得る。

さらに、大部分のガイドワイヤナビゲーションは、現在、Ｘ線蛍光透視撮像下で行われる。しかしながら、Ｘ線撮像は、多くの場合、外科医または他の医療従事者が長時間の放射線に曝されることを要求する。

したがって、市場における現在のデバイスによって直面されている課題に対処する、血管内撮像のための改良されたデバイス、システム、および方法が、必要とされる。そのような解決策は、患者にとっての合併症のリスクを低下させ、オペレータにとっての放射線暴露のリスクを低減させるべきである。さらに、そのような解決策は、アテローム切除術カテーテル等の他の低侵襲性外科手術用デバイスと併用するために互換性がある、または容易に適合されるべきである。さらに、そのような解決策は、現在のデバイスの複雑性を低減させ、製造するために費用効果的であるべきである。血管内撮像デバイス、システム、および方法はまた、撮像品質を改良し、および／または種々の画像アーチファクトを低減させるように構成されてもよい。

本開示の実施形態は、撮像および介入の両方のための単一要素先端を伴う、カテーテル、ガイドワイヤ、または介入デバイスのための装置、システム、および方法を対象とする。カテーテルは、遠位先端を有してもよく、これは、患者内に（例えば、脈管の管腔内に）位置付け可能である。遠位先端は、構成要素またはブロックを有してもよく、これはアテローム硬化性プラークを通して穿刺する、および／またはそれを横断して挿入するための光学的特徴および機械的特徴の両方を含む。光学特徴は、光（例えば、カテーテルの光ファイバに沿って受光される光）を撮像ビームの中に再指向してもよく、これは、脈管の壁に指向されてもよい一方、機械的特徴は、角度付けられた先端を介した脈管の閉塞または部分閉塞区分の交差を促進するように構成される。撮像構成要素またはアセンブリはまた、１つまたはそれを上回る撮像アーチファクトを低減させるように構成されてもよい。

一実施形態では、撮像デバイスが、提供され、管腔を伴う、外側シャフトと、外側シャフトの管腔内に位置する、光ファイバと、外側シャフトの管腔内に配置される、反射要素であって、撮像ビームに対して構成される、角度付けられた表面を伴う、光学材料を備える、反射要素と、光ファイバの遠位端と反射要素との間の第１の光学充填材であって、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材とを備える。第１の光学充填材の屈折率は、１．３０～１．４０または１．３３～１．３８の範囲内であってもよい。光学充填材は、脂肪族ウレタンアクリレートおよびアクリルモノマーを備えてもよい。脂肪族ウレタンアクリレートパーセンテージは、３０％～７０％であってもよく、アクリルモノマーは、７０％～３０％であってもよい、または脂肪族ウレタンアクリレートパーセンテージは、４０％～６５％であってもよく、アクリルモノマーは、６０％～３５％であってもよい。第１の光学充填材の粘度は、１，０００～３，０００ｃｐｓ、１，５００～３，０００ｃｐｓ、または２，０００～２，５００ｃｐｓの範囲内であってもよい。請求項１に記載の撮像デバイスはさらに、光ファイバと反射要素との間に位置する、レンズを備える。レンズは、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ、ＧＲＩＮレンズ、平凸または両凸レンズであってもよい。レンズは、０．１～２．０度で傾斜されてもよい。撮像デバイスはさらに、非クラッディングファイバを備え、その後、光ファイバと反射要素との間のＧＲＩＮレンズが続いてもよい。第１の光学充填材は、レンズと反射要素との間に位置してもよい。撮像デバイスはさらに、光ファイバとレンズとの間に位置する、第２の光学充填材を備えてもよい。第１の光学充填材および第２の光学充填材は、異なる材料を備えてもよく、または同一であるが、異なる比率における、成分を備えてもよく、第１および第２の光学充填材は両方とも、１．５０未満の屈折率を有する。反射要素の角度付けられた表面は、Ｆｒｅｓｎｅｌ回折パターンを備えてもよい。Ｆｒｅｓｎｅｌ回折パターンは、その長軸、短軸に沿って、および長軸と短軸との間に、可変程度のコリメートまたは集束力を備えてもよい。撮像デバイスはさらに、光ファイバと反射要素との間に位置する、レンズを備えてもよい。レンズは、ＧＲＩＮレンズであってもよい。第１の光学充填材は、レンズと反射要素との間に位置してもよい。反射要素はさらに、外側シャフトの管腔から突出する、テーパ状遠位端を備えてもよく、テーパ状遠位端は、組織に穿通するように構成される。第１の光学充填材は、ＵＶ硬化された光学材料を備える。コリメートレンズは、光ファイバと第１の光学充填材との間に位置してもよい。コリメートレンズは、ＧＲＩＮレンズ、および平凸、または両凸またはＦｒｅｓｎｅｌレンズであってもよい。

別の実施例では、撮像デバイスが、提供され、管腔を伴う、外側シャフトと、外側シャフトの管腔内に位置する、光ファイバと、外側シャフトの管腔内に配置される、反射要素であって、撮像ビームに対して構成される、角度付けられた表面を伴う、光学材料を備える、反射要素と、光ファイバと第１の光学充填材との間のビームコリメート要素と、ビームコリメート要素の遠位端と反射要素との間の第１の光学充填材であって、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材とを備える。ビームコリメート要素と第１の光学充填材との間の界面は、－１５ｄＢ～－２８ｄＢ、－２０ｄＢ～－３５ｄＢ、または－２３ｄＢ～－４０ｄＢの反射損失または参照信号を有する。ビームコリメート要素は、ＦｒｅｓｎｅｌレンズまたはＧＲＩＮレンズであってもよい。

なおも別の実施例では、撮像デバイスが、提供され、管腔を伴う、外側シャフトと、外側シャフトの管腔内に位置する、光ファイバと、外側シャフトの管腔内に配置される、反射要素であって、撮像ビームに対して構成される、角度付けられた表面を伴う、光学材料を備える、反射要素と、光ファイバと第１の光学充填材との間にあって、非クラッディングファイバおよびＧＲＩＮレンズから成る、ビームコリメート区画と、ＧＲＩＮレンズの遠位端と反射要素との間の第１の光学充填材であって、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材とを備える。ビームコリメート要素と第１の光学充填材との間の界面は、－１５ｄＢ～－２８ｄＢ、－２０ｄＢ～－３５ｄＢ、または－２３ｄＢ～－４０ｄＢの反射損失または参照信号を有してもよい。光ファイバと非クラッディングファイバとの間の界面および非クラッディングファイバとＧＲＩＮレンズとの間の界面は、－４０ｄＢより弱い反射アーチファクトを有してもよい。

別の変形例では、撮像デバイスが、提供され、管腔を伴う、外側シャフトと、外側シャフトの管腔内に位置する、光ファイバと、外側シャフトの管腔内に配置される、反射要素であって、撮像ビームに対して構成される、角度付けられた表面を伴う、光学材料を備える、反射要素と、光ファイバと第１の光学充填材との間にあって、ＧＲＩＮレンズから成る、ビームコリメート区画と、ＧＲＩＮレンズの遠位端と反射要素との間の第１の光学充填材であって、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材とを備える。ビームコリメート要素と第１の光学充填材との間の界面は、－１５ｄＢ～－２８ｄＢ、－２０ｄＢ～－３５ｄＢ、または－２３ｄＢ～－４０ｄＢの反射損失または参照信号を有してもよい。

さらに別の変形例では、撮像デバイスが、提供され、管腔を伴う、外側シャフトと、外側シャフトの管腔内に位置する、光ファイバと、外側シャフトの管腔内に配置される、反射要素であって、撮像ビームに対して構成される、角度付けられた表面を伴う、光学材料の平坦表面上に、回折パターンを備える、反射要素と、光ファイバと反射要素との間の第１の光学充填材であって、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材とを備える。撮像デバイスはさらに、光ファイバと反射要素との間に位置する、レンズを備えてもよい。レンズは、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ、平凸または両凸レンズであってもよい。レンズは、０．１～２．０度で傾斜されてもよい。レンズは、ＧＲＩＮレンズであってもよい。レンズは、非クラッディングファイバを備え、その後、ＧＲＩＮレンズが続いてもよい。

別の実施形態では、撮像デバイスが、提供され、管腔を伴う、外側シャフトと、外側シャフトの管腔内に位置する、光ファイバと、外側シャフトの管腔内に配置される、反射要素であって、撮像ビームに対して構成される、角度付けられた表面とともに、その長軸と短軸との間に可変程度のコリメートおよび集束力を有する、平坦表面上に、回折パターンを備える、反射要素と、光ファイバと反射要素との間の第１の光学充填材であって、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材とを備える。撮像デバイスはさらに、光ファイバと反射要素との間に位置する、レンズを備えてもよい。レンズは、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ、平凸または両凸レンズであってもよい。レンズは、０．１～２．０度で傾斜されてもよい。レンズはまた、ＧＲＩＮレンズである、または非クラッディングファイバを備え、その後、ＧＲＩＮレンズが続いてもよい、

別の実施例では、撮像デバイスが、提供され、光ファイバ、撮像ビームに対して構成される、角度付けられた表面を伴う、反射要素と、単位長内に少なくとも０．７５またはそれを上回るピッチを有する、ビームコリメートＧＲＩＮレンズと、ＧＲＩＮレンズの遠位表面と反射要素との間の第１の光学充填材であって、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材とを備える。光ファイバとＧＲＩＮレンズとの間の界面は、より強いまたは－４０ｄＢより弱い反射アーチファクトを生産する。

さらに別の実施形態では、撮像デバイスが、提供され、光ファイバ、撮像ビームに対して構成される、角度付けられた表面を伴う、反射要素と、単位長内に少なくとも０．７５またはそれを上回るピッチを有する、ビームコリメートＧＲＩＮレンズであって、光ファイバとＧＲＩＮレンズとの間の界面に、－４０ｄＢより強い反射アーチファクトを有する、ビームコリメートＧＲＩＮレンズと、ＧＲＩＮレンズの遠位表面と反射要素との間の第１の光学充填材であって、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材とを備える。

さらに別の実施形態では、撮像デバイスが、提供され、管腔を伴う、外側シャフトと、外側シャフトの管腔内に位置する、光ファイバと、外側シャフトの管腔内に配置される、反射要素であって、撮像ビームに対して構成される、角度付けられた表面とともに、その長軸と短軸との間に可変程度のコリメートおよび集束力を有する、平坦表面上に、回折パターンを備える、反射要素と、光ファイバと第１の光学充填材との間のビームコリメート要素と、ビームコリメート要素の遠位端と反射要素との間の第１の光学充填材であって、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材とを備える。

図１は、本開示のいくつかの実施形態による、撮像および介入システムの概略図である。

図２は、本開示のいくつかの実施形態による、撮像交差デバイスの遠位端の断面図である。

図３は、例示的撮像交差デバイスの別の実施形態の遠位端の断面図である。

図４は、撮像交差デバイスの別の実施形態の遠位端の断面図である。

図５Ａおよび５Ｂは、角度付けられた先端を伴う、例示的撮像交差デバイスの概略図である。

図６Ａおよび６Ｂは、別の例示的撮像交差デバイスの概略断面および斜視図である。 図６Ａおよび６Ｂは、別の例示的撮像交差デバイスの概略断面および斜視図である。

図７Ａ－７Ｅは、それぞれ、図６Ａおよび６Ｂにおける光学要素の側面立面、側面斜視、背面斜視、正面斜視、および上部斜視図である。 図７Ａ－７Ｅは、それぞれ、図６Ａおよび６Ｂにおける光学要素の側面立面、側面斜視、背面斜視、正面斜視、および上部斜視図である。

図８Ａおよび８Ｂは、後退位置にある、図６Ａおよび６Ｂにおける撮像交差デバイスの概略斜視および側面図であって、図８Ｃおよび８Ｄは、延在位置にある、撮像交差デバイスの概略斜視および側面図である。 図８Ａおよび８Ｂは、後退位置にある、図６Ａおよび６Ｂにおける撮像交差デバイスの概略斜視および側面図であって、図８Ｃおよび８Ｄは、延在位置にある、撮像交差デバイスの概略斜視および側面図である。

図９は、撮像交差デバイスの別の例示的実施形態の概略縦方向断面図である。

図１０は、撮像交差デバイスの別の例示的実施形態の概略縦方向断面図である。

図１１は、撮像交差デバイスの別の例示的実施形態の概略縦方向断面図である。

図１２Ａは、撮像交差デバイスと併用するために構成される、例示的ガイドカテーテルを描写する。図１２Ｂは、図１２Ａにおけるガイドカテーテルの近位ハブおよび近位シャフトの概略図である。

図１３および１４は、ガイドカテーテル上に提供され得る、マーカバンドの異なる変形例を図式的に描写する。 図１３および１４は、ガイドカテーテル上に提供され得る、マーカバンドの異なる変形例を図式的に描写する。

図１５および１６は、使用され得る、異なるガイドカテーテル先端の概略側面図である。 図１５および１６は、使用され得る、異なるガイドカテーテル先端の概略側面図である。

図１７Ａおよび１７Ｂは、図１５におけるガイドカテーテル先端の近位立面および斜視図である。

図１８Ａ－１８Ｃは、撮像システムと周囲流体および組織との間の屈折率不整合から生じ得る、種々のタイプのアーチファクトを描写する、ＯＣＴ画像である。 図１８Ａ－１８Ｃは、撮像システムと周囲流体および組織との間の屈折率不整合から生じ得る、種々のタイプのアーチファクトを描写する、ＯＣＴ画像である。

図１９Ａ－１９Ｃは、異なる光学充填材構成からの後方反射を描写する、側視ＯＣＴ撮像システムの概略断面図である。図１９Ｄおよび１９Ｅは、後方反射を低減させる、光学充填材構成を伴う、側視ＯＣＴ撮像システムの概略断面図である。 図１９Ａ－１９Ｃは、異なる光学充填材構成からの後方反射を描写する、側視ＯＣＴ撮像システムの概略断面図である。図１９Ｄおよび１９Ｅは、後方反射を低減させる、光学充填材構成を伴う、側視ＯＣＴ撮像システムの概略断面図である。

図２０Ａ－２０Ｃは、撮像システム内の低屈折率光学充填材材料から生じる、低減されたアーチファクトを伴う、ＯＣＴ画像である。 図２０Ａ－２０Ｃは、撮像システム内の低屈折率光学充填材材料から生じる、低減されたアーチファクトを伴う、ＯＣＴ画像である。

図２１Ａおよび２１Ｂは、それぞれ、外側シャフトの有無別の、低屈折率光学充填材を伴う、ＯＣＴ撮像システムの概略断面図である。 図２１Ａおよび２１Ｂは、それぞれ、外側シャフトの有無別の、低屈折率光学充填材を伴う、ＯＣＴ撮像システムの概略断面図である。

図２２Ａおよび２２Ｂは、それぞれ、非クラッディングファイバ区画の有無別の、ＧＲＩＮレンズを備える、ＯＣＴ撮像アセンブリの変形例の概略描写である。図２２Ｃおよび２２Ｄは、コリメートビームを生産するように構成される、ＧＲＩＮレンズを伴う、ＯＣＴ撮像アセンブリを図式的に描写する。図２２Ｅおよび２２Ｆは、集束ビームを生産するように構成される、ＧＲＩＮレンズを伴う、ＯＣＴ撮像アセンブリを図式的に描写する。 図２２Ａおよび２２Ｂは、それぞれ、非クラッディングファイバ区画の有無別の、ＧＲＩＮレンズを備える、ＯＣＴ撮像アセンブリの変形例の概略描写である。図２２Ｃおよび２２Ｄは、コリメートビームを生産するように構成される、ＧＲＩＮレンズを伴う、ＯＣＴ撮像アセンブリを図式的に描写する。図２２Ｅおよび２２Ｆは、集束ビームを生産するように構成される、ＧＲＩＮレンズを伴う、ＯＣＴ撮像アセンブリを図式的に描写する。 図２２Ａおよび２２Ｂは、それぞれ、非クラッディングファイバ区画の有無別の、ＧＲＩＮレンズを備える、ＯＣＴ撮像アセンブリの変形例の概略描写である。図２２Ｃおよび２２Ｄは、コリメートビームを生産するように構成される、ＧＲＩＮレンズを伴う、ＯＣＴ撮像アセンブリを図式的に描写する。図２２Ｅおよび２２Ｆは、集束ビームを生産するように構成される、ＧＲＩＮレンズを伴う、ＯＣＴ撮像アセンブリを図式的に描写する。 図２２Ａおよび２２Ｂは、それぞれ、非クラッディングファイバ区画の有無別の、ＧＲＩＮレンズを備える、ＯＣＴ撮像アセンブリの変形例の概略描写である。図２２Ｃおよび２２Ｄは、コリメートビームを生産するように構成される、ＧＲＩＮレンズを伴う、ＯＣＴ撮像アセンブリを図式的に描写する。図２２Ｅおよび２２Ｆは、集束ビームを生産するように構成される、ＧＲＩＮレンズを伴う、ＯＣＴ撮像アセンブリを図式的に描写する。

図２３Ａおよび２３Ｂは、ＧＲＩＮレンズを伴う、ＯＣＴ撮像システムの他の変形例の概略描写である。

図２４は、コリメートされた光を伴う、球面または非球面レンズを備える、ＯＣＴ撮像システムの変形例の概略描写である。

図２５は、コリメートまたは非コリメートされた光を伴う、球面または非球面レンズを備える、ＯＣＴ撮像システムの変形例の概略描写である。

図２６Ａおよび２６Ｃは、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズを伴う、例示的ＯＣＴ撮像システムの実施形態を図式的に描写する。図２６Ｂは、図２６ＡにおけるＦｒｅｓｎｅｌレンズの斜視構成要素図である。 図２６Ａおよび２６Ｃは、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズを伴う、例示的ＯＣＴ撮像システムの実施形態を図式的に描写する。図２６Ｂは、図２６ＡにおけるＦｒｅｓｎｅｌレンズの斜視構成要素図である。

図２７Ａは、例示的ＯＣＴ撮像システム内のＦｒｅｓｎｅｌ反射体の概略描写である。図２７Ｂ－２７Ｅは、種々の焦点距離およびその個別の相当曲率半径での、図２７ＡにおけるＯＣＴ撮像システムの種々のビームプロファイルを描写する。図２７Ｆは、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体の上方斜視図である。 図２７Ａは、例示的ＯＣＴ撮像システム内のＦｒｅｓｎｅｌ反射体の概略描写である。図２７Ｂ－２７Ｅは、種々の焦点距離およびその個別の相当曲率半径での、図２７ＡにおけるＯＣＴ撮像システムの種々のビームプロファイルを描写する。図２７Ｆは、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体の上方斜視図である。 図２７Ａは、例示的ＯＣＴ撮像システム内のＦｒｅｓｎｅｌ反射体の概略描写である。図２７Ｂ－２７Ｅは、種々の焦点距離およびその個別の相当曲率半径での、図２７ＡにおけるＯＣＴ撮像システムの種々のビームプロファイルを描写する。図２７Ｆは、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体の上方斜視図である。

図２８Ａは、例示的ＧＲＩＮレンズおよびＦｒｅｓｎｅｌ反射体を伴う、ＯＣＴ撮像システムの概略描写である。図２８Ｂおよび２８Ｃは、それぞれ、図２８ＡのＯＣＴ撮像システムのビームプロファイルの概略側面および端面図である。図２８Ｄは、図２８ＡのＯＣＴ撮像システムのビームプロファイルを描写する。 図２８Ａは、例示的ＧＲＩＮレンズおよびＦｒｅｓｎｅｌ反射体を伴う、ＯＣＴ撮像システムの概略描写である。図２８Ｂおよび２８Ｃは、それぞれ、図２８ＡのＯＣＴ撮像システムのビームプロファイルの概略側面および端面図である。図２８Ｄは、図２８ＡのＯＣＴ撮像システムのビームプロファイルを描写する。

図２９Ａおよび２９Ｂは、光ファイバおよびＧＲＩＮレンズの機械的結合を図式的に描写する。

詳細な説明
ある実施形態の以下の説明は、性質上、単なる例示であって、いかようにも本開示の範囲またはその用途もしくは使用を限定するように意図するものではない。本システムおよび方法の実施形態の以下の詳細な説明では、付随の図面が参照され、これは、本明細書の一部を形成し、例証として、その中で説明されるシステムおよび方法が実践され得る、具体的実施形態が、示される。これらの実施形態は、当業者が、本開示のシステムおよび方法を実践することを可能にするように十分に詳細に説明されているが、他の実施形態も、利用されてもよく、構造および論理変更が、本開示の精神および範囲から逸脱することなく行われてもよいことを理解されたい。さらに、明確性の目的のために、ある特徴の詳細な説明は、本開示の実施形態の説明を曖昧にしないように、それらが当業者に明白であろうときは、議論されないであろう。以下の詳細な説明は、したがって、限定的意味で捉えられず、本開示の範囲は、添付の請求項によってのみ定義される。

低侵襲性医療介入は、患者の１つまたはそれを上回る脈管の管腔を通したカテーテルの挿入を伴い得る。例えば、アテローム切除術の間、カテーテルまたはガイドワイヤが、患者の血管を通して前進され、１つまたはそれを上回る介入ツールが、カテーテルの作業管腔の中に、またはガイドワイヤにわたって挿入され、アテローム硬化性プラークを除去（または別様に、その体積を減少）させ得る。いくつかの変形例では、患者を通したカテーテル前進の進行度が、例えば、監視され、で血管壁の穿刺または解離のリスクを低減させ、および／またはプラークまたは血餅除去の進行度を監視してもよい。

撮像デバイスは、光学アセンブリまたは要素を含み、これは、撮像デバイスが中に配置される、脈管の壁の撮像を可能にする。一般に、撮像デバイスは、光学システムに結合されてもよく、これは、撮像デバイスに沿って（例えば、撮像デバイスの１つまたはそれを上回る光ファイバに沿って）、光を指向し得る。反射表面が、撮像デバイスの遠位領域に位置してもよく、光を再指向し、脈管管腔および壁を照明してもよい。反射表面はまた、脈管管腔および壁から受光される光を撮像デバイスに沿って光学システムに戻るように再指向してもよい。例えば、撮像デバイスは、干渉撮像デバイスであってもよく、これは、脈管の壁に沿って光を走査し、脈管壁から反射（または散乱）された光と参照表面から反射された光を組み合わせることによって、干渉パターンを発生させ、干渉パターンに基づいて、脈管壁を撮像することによって、光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）を実施してもよい。撮像デバイスはまた、角度付けられたまたはテーパ状の幾何学形状を伴って、閉塞される血管系の交差を促進するように構成されてもよい。本介入特徴および反射表面は、ともに統合されてもよい。撮像デバイスのサイズおよびバルクを低減させ、比較的に狭いまたは閉塞された脈管を通して進行するその能力を増加させることが有用であり得る。これは、例えば、反射表面と、閉塞を交差するための角度付けられたまたはテーパ状表面とを含む、光学構造を使用して達成されてもよい。

本開示は、介入および撮像のための単一要素を伴う、干渉撮像デバイス、撮像および介入システム、ならびにその動作方法を対象とする。干渉撮像デバイスは、光学構成要素を撮像デバイスの遠位端に含む。光学構成要素は、撮像特徴および交差要素の両方を含む。例えば、撮像特徴は、光学構成要素の反射表面であって、撮像デバイスの長軸に対してある角度にあって、光を撮像デバイスの長軸と撮像デバイスの側面表面との間で再指向してもよい。光学構成要素はまた、ある幾何学的構成を含んでもよく、これは、角度付けられた、テーパ状、切断、または穿通表面であって、撮像デバイスが脈管に沿って通過するにつれて、プラーク、閉塞、または血餅を通した交差またはナビゲーションを促進してもよい。機械的幾何学形状はまた、組織接触表面を伴って構成され、プラークに穿通する、それを切断する、またはそれを擦剥させてもよい。光学構成要素の組織接触表面は、撮像デバイスの一端または一部から調節可能に延在可能であってもよい。いくつかの実施形態では、テーパ状遠位端を形成する、組織接触表面と、反射表面を形成する、反射表面とは、光学構成要素の同一表面であってもよい。

例えば、遠位先端構成要素は、モノリシックの光学的に透明な構成要素または構造であってもよく、その中で光学特徴は、構造の遠位幾何学形状領域の角度付けられた内部反射表面である。構造はまた、テーパ状幾何学形状を備え、血管系の閉塞された部分を通した選択的穿通および通過を促進してもよく、構造の遠位幾何学形状領域は、角度付けられた内部反射表面に対応する、角度付けられた外部表面を備える。構造上の対応する内部および外部点、表面、または領域は、対向内部および外部幾何学形状、平行内部および外部幾何学形状、および／または直接直交または法線内部および外部点、表面、または領域であってもよい。構造の遠位幾何学形状領域および／または他の表面は、コーティングを備え、構造の反射または他の光学性質を増強させてもよい。

図１は、本開示のいくつかの実施形態による、撮像および介入システムの概略図である。撮像システム１００は、ガイドワイヤ、カテーテル、または撮像デバイス１０２を含み、その全部または一部は、患者の中に挿入されてもよい。撮像デバイス１０２の遠位先端１０４は、患者の組織の撮像および／または患者内の１つまたはそれを上回る介入のために使用されてもよい。撮像デバイス１０２の近位端は、制御ユニット１１０に結合され、これは、撮像デバイス１０２を通して、撮像および／または介入を実施するために使用されてもよい。随意のコンピューティングデバイス１３０が、制御ユニット１１０を動作させる、またはそれとインターフェースをとり、撮像データを光学ユニットおよびヒューマンインターフェースデバイス／位置ユニットから制御ユニット１１０にフィードバックし、および／または制御ユニット１１０によって発生されたデータ（例えば、撮像データ）を記録／記憶／解釈／増強させるために、制御ユニット１１０に結合されてもよい。制御ユニット１１０は、随意に、グラフィカル処理ユニットから成り、ニューラルネットワークを使用して、光学ユニットおよびヒューマンインターフェースデバイス／位置ユニットから受信されるデータを向上させ、ディスプレイ１３６を通した医師のための可視化および画像誘導を改良してもよい。

図１の差込図は、撮像デバイス１０２の遠位先端１０４の拡張された概略図を描写する。撮像デバイス１０２は、外側シャフト１０８と、光学構成要素１０６を含む、内側部材１０５とを含む。光学構成要素１０６は、反射表面を含み、これは、撮像デバイス１０２の遠位先端１０４の周囲の組織１０７を撮像するために使用され、また、テーパ状遠位端を含み、これは、１つまたはそれを上回る介入を実施するために使用されてもよい。例えば、光学構成要素１０６は、完全または部分的閉塞１０９等の脈管内の狭窄または障害物を交差するための交差要素を含んでもよい。組織１０７は、遠位先端１０４が中に位置付けられる、脈管の壁であってもよい。例えば、組織１０７は、冠動脈血管の壁であってもよい。

制御ユニット１１０は、位置ユニット１２０と、光学ユニット１１２とを含む。図１の実施例では、単一制御ユニット１１０として示されるが、ヒューマンインターフェースデバイス／位置ユニット１２０および光学ユニット１１０は、いくつかの実施形態では、システム１００の別個の構成要素であってもよいことを理解されたい。ヒューマンインターフェースデバイス／位置ユニット１２０は、撮像デバイス１０２および／または撮像デバイス１０２に対する撮像デバイス１０２の１つまたはそれを上回る構成要素の位置を制御および／または追跡するために使用されてもよい。光学ユニット１１０は、光を提供し、撮像デバイスを通して受光することによって、遠位先端１０４の周囲の組織１０７を撮像してもよい。

光学ユニット１１２は、光コヒーレンス断層撮影（ＯＣＴ）を実施するために使用されてもよい。光学ユニット１１２は、光源１１６を含み、これは、送光される光Ｔｘを提供する。光源１１６は、レーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、アークランプ、白熱源、蛍光性源、他の光源、またはそれらの組み合わせであってもよい。送光される光Ｔｘは、特定の周波数を中心とする比較的に狭い帯域幅を有してもよい、広帯域源（例えば、白色光）であってもよい、またはそれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、光源１１６は、掃引型レーザであってもよく、送光される光Ｔｘの中心周波数は、経時的に変化してもよい。いくつかの実施形態では、送光される光の中心周波数は、組織に透過するように選定されてもよい。例えば、中心周波数は、組織が比較的に低消散（例えば、約８００ｎｍおよび１，４００ｎｍ）を有する、近赤外線（ＮＩＲ）窓内にあってもよい。

光学ユニット１１２は、干渉計１１４を含み、これは、送光される光Ｔｘを受光し、それを撮像デバイス１０２に沿って提供する。例えば、干渉計１１４は、送光される光を、撮像デバイス１０２の長さに沿って延設される、光ファイバの中に結合してもよい。干渉計はまた、光（例えば、光ファイバに沿って受光される光）を撮像デバイス１０２から受光し、受光される光を検出器１１８に提供してもよい。受光される光は、組織１０７と相互作用した受光される光Ｒｘの一部と、参照表面から反射された光の局部発振ＬＯ部分とを含み得る。干渉計１１４は、Ｆａｒａｄａｙ効果光学サーキュレータ等のＦａｒａｄａｙ隔離デバイスを含んでもよく、これは、戻って来た受光される光Ｒｘおよび局部発振ＬＯ光の光学経路を送光される光Ｔｘから分離し得る。分離されたＲｘおよびＬＯ光は、次いで、検出器１１８に指向されてもよい。いくつかの実施形態では、光学ユニット１１２は、付加的構成要素（例えば、レンズ、フィルタ等）を含んでもよく、これは、光学ユニット１１２の性能を改良し、および／または付加的機能性を追加し得る。

いくつかの実施形態では、システム１００は、共通経路ＯＣＴシステムであってもよく、参照表面は、構成要素１０４内の光ファイバの端部であってもよく、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射は、送光される光Ｔｘの一部をファイバの端部から反射させる一方、送光される光の別の部分は、ファイバから出射し、光学構成要素１０４（およびそこから組織１０７）と相互作用する。他の実施形態では、システム１００は、構成要素１０４内の光ファイバから別個の参照表面としての参照アームから成ってもよい。

送光される光Ｔｘは、組織１０７と相互作用してもよく、光の一部は、光学経路に沿って、再指向（例えば、散乱、反射、またはそれらの組み合わせ）されてもよく、これは、再指向される光をカテーテル１０２に再入射させ、光学ユニット１１２に受光される光Ｒｘとして戻す。受光される光Ｒｘは、ＬＯ光より長い距離にわたって進行し得る、したがって、Ｒｘ光とＬＯ光との間には、周波数、位相、および／または時間の差異が存在し得る。これらの差異は、検出器１１８（および／またはコンピューティングデバイス１３０）によって、組織１０７の性質を判定するために使用されてもよい。例えば、受光される光Ｒｘおよび局部発振ＬＯ光は、相互に干渉し、干渉パターンを検出器１１８に発生させ得る。干渉パターンは、解釈され（例えば、コンピューティングデバイス１３０によって）、ＬＯ光が進行した距離と比較して、受光される光Ｒｘが進行した距離間の差異についての情報を抽出し得る。掃引型ＯＣＴの場合、差異は、キャリア参照ビーム上にヘテロダインされたビート周波数としてエンコーディングされ得る。

検出器１１８は、検出器１１８（例えば、受光される光ＲｘおよびＬＯ光）上に入射する光を電気信号に変換してもよい。例えば、検出器１１８は、アレイ検出器（例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ）であってもよく、これは、アレイの各ピクセル上に入射する光の量および／または色に基づいて、信号を提供する。

外側シャフト１０８は、ガイドワイヤ、撮像構成要素、駆動シャフト、センサワイヤまたはファイバ、撮像ワイヤまたはファイバ、ケーブル、保護シース、その中の部品、またはそれらの組み合わせ等の構成要素が、撮像デバイス１０２の撮像デバイス管腔を通して延在または通過することを可能にするように構成される、長可撓性管であることができる。ヒューマンインターフェースデバイス／位置ユニット１２０は、外側シャフト１０８およびまた外側シャフト１０８に対する内側部材１０５の位置の両方を追跡および制御してもよい。例えば、位置ユニット１２０は、内側部材１０５を外側シャフト１０８に対して延在／後退させ、および／または内側部材１０５を外側シャフト１０８に対して回転させてもよい。

ヒューマンインターフェースデバイス／位置ユニット１２０は、撮像デバイス１０２、内側部材１０５、またはそれらの組み合わせの平行移動または角度／回転運動をデジタル信号またはデータに変換する、いくつかの電気機械的デバイスまたはセンサを含むことができる。例えば、位置ユニット１２０は、１つまたはそれを上回る線形エンコーダ１２２、回転式エンコーダ１２４、またはそれらの組み合わせを備えることができる。ヒューマンインターフェースデバイス／位置ユニット１２０からの人間の制御および感覚フィードバックが、手技の間、改良された誘導を医師に提供するために、ニューラルネットワークの使用およびそれとの統合を通して、画像可視化を増強させるために使用されてもよい。

１つまたはそれを上回る線形エンコーダ１２２は、光学線形エンコーダ、機械的線形エンコーダ、磁気線形エンコーダ、誘導線形エンコーダ、容量線形エンコーダ、またはそれらの組み合わせであることができる。線形エンコーダ１２２は、絶対エンコーダ、インクリメントエンコーダ、またはそれらの組み合わせであることができる。１つまたはそれを上回る線形エンコーダ１２２は、撮像デバイス１０２および／または内側部材１０５の縦方向移動／平行移動または変位を追跡またはエンコーディングすることができる。例えば、１つまたはそれを上回る線形エンコーダ１２２は、内側部材１０５の近位区画の縦方向移動／平行移動または変位を追跡またはエンコーディングすることができる。

これらおよび他の実施形態では、位置ユニット１２０はまた、１つまたはそれを上回る回転式エンコーダ１２４を含むことができる。１つまたはそれを上回る回転式エンコーダ１２４は、絶対回転式エンコーダ、インクリメント回転式エンコーダ、またはそれらの組み合わせであることができる。１つまたはそれを上回る回転式エンコーダ１２４は、光学回転式エンコーダ、機械的回転式エンコーダ、磁気回転式エンコーダ、容量回転式エンコーダ、またはそれらの組み合わせであることができる。１つまたはそれを上回る回転式エンコーダ１２４は、撮像デバイス１０２および／または内側部材１０５の回転または角度位置を追跡またはエンコーディングすることができる。

位置ユニット１２０はまた、モータおよび駆動アセンブリ１２６を含むことができる。モータおよび駆動アセンブリ１２６は、撮像デバイス１０２、内側部材１０５、またはそれらの組み合わせを縦方向（例えば、遠位方向、近位方向、またはそれらの組み合わせ）に平行移動させるように構成されることができる。例えば、モータおよび駆動アセンブリ１２６は、内側部材１０８の近位区画にトルクを提供する、またはそれを回転させることができる一方、外側シャフト１０８は、固定されたままであってもよい。これは、光学構成要素１０６を回転させて、遠位先端１０４の周囲の送光される光Ｔｘを走査してもよい。外側シャフト１０８に対する内側部材１０８の回転はまた、光学構成要素１０６のテーパ状遠位端が、部分的閉塞１０９等の閉塞または部分的閉塞を除去する、および／またはそこに交差させるために、組織を切断または別様に、「デバルキング」することを可能にし得る。

撮像デバイス１０２は、概して、撮像および交差等の介入の観点から説明されるが、これらの動作は、撮像デバイス１０２の機能性の一部にすぎ得ないことを理解されたい。例えば、内側部材１０５および外側シャフト１０８は、撮像デバイス１０２の１つの管腔に沿って延在し得る一方、他の管腔は、他のツールまたは機能のために使用される。例えば、撮像デバイス１０２はまた、流体、小分子および生物学的製剤を含む、医薬品組成物、造影剤、バイオマーカ、またはそれらの組み合わせを遠位先端１０４、遠位先端１０４に近接する標的治療部位（例えば、患者の本体内の標的脈管部位）、またはそれらの組み合わせに送達または別様に導入するために使用されることができる。

制御ユニット１１０は、コンピューティングデバイス１３０に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイス１３０は、制御ユニット１１０と別個の構成要素であってもよい。いくつかの実施形態では、制御ユニット１１０は、コンピューティングデバイス１３０と一体型であってもよい。いくつかの実施形態では、制御ユニット１１０は、ハンドルまたはハンドヘルドユニットとして構成されることができる。他の実施形態では、制御ユニット１１０は、制御ボックスまたはテーブルトップユニットとして構成されることができる。いくつかの実施形態では、コンピューティングデバイス１３０は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットデバイス、またはそれらの組み合わせであることができる。コンピューティングデバイス１３０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）等のプロセッサ１３２と、メモリ１３４とを備えることができる。プロセッサ１３２は、３２ビットプロセッサデータバスまたは６４ビットプロセッサデータバスを有してもよい。プロセッサ１３２は、デュアルコア、クワッドコア、または他のマルチコアプロセッサであることができる。プロセッサ１３２は、３ＧＨｚまたはそれを上回る速度で動作することができる。メモリ１３４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読取専用メモリ（ＲＯＭ）を備えることができる。より具体的には、メモリユニットは、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、静的ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレート（ＤＤＲ）ＳＤＲＡＭ、ダブルデータレート２（ＤＤＲ２）ＳＤＲＡＭ、またはそれらの組み合わせを備えることができる。随意のＧＰＵは、機械または深層学習を用いて、その可視化を向上させ、例えば、警告、表記、および拡張現実とともに、より視覚的に直感的画像をもたらすために、画像をリアルタイムで分析するためのニューラルネットワークの実装のために、８ＧＢまたはそれを上回るメモリから成ってもよい。

コンピューティングデバイス１３０は、光学ユニット１１２によって捕捉された画像を処理および記憶することができる。光学ユニット１１２およびコンピューティングデバイス１３０は、他のデバイスと組み合わせられ、ＯＣＴ撮像システムの一部を構成することができる。例えば、ＯＣＴ撮像システムは、共通経路ＯＣＴシステム、時間ドメインＯＣＴシステム、空間周波数ドメインＯＣＴシステム、またはそれらの組み合わせであることができる。コンピューティングデバイス１３０は、検出器１１８に結合されることができる。コンピューティングデバイス１３０は、受光してもよい、未加工データ等の信号を検出器１１８から受信し、未加工データのシーケンスを経時的にメモリ１３４内に記録してもよい。プロセッサ１３２は、１つまたはそれを上回る画像処理ステップを実施し、画像を未加工データから抽出してもよい。

プロセッサ１３２は、制御ユニット１１０と協働し、遠位先端１０４が中に位置する、脈管の壁を撮像してもよい。例えば、位置ユニット１２０は、内側部材１０５を回転させてもよく、これは、ひいては、光学構成要素１０６が回転されるにつれて、脈管の壁の周囲の光学ユニットの視野を「走査」してもよい。検出器１１８によって発生された未加工データは、（例えば、回転エンコーダ１２４によって報告されるような）外側シャフト１０８に対する内側部材１０５の特定の角度位置と関連付けられてもよい。プロセッサ１３２は、角度情報および未加工データを使用して、脈管の壁の角度図を再構築してもよく、これは、検出器１１８の単一視野より大きい。いくつかの実施形態では、プロセッサ１３２は、脈管壁の３６０度図を発生させてもよい。同様に、プロセッサ１３２はまた、位置ユニット１２０と協働し、縦軸に沿って延在する、画像を構築してもよく、これは、撮像の間に内側部材１０５を近位／遠位方向に移動させることによる、単一視野より大きい。

いくつかの実施形態では、プロセッサ１３２によって発生された画像は、システム１００のユーザによって表示されてもよい（例えば、画面上に表示される）。いくつかの実施形態では、プロセッサ１３２は、ある率（例えば、ビデオ率）でディスプレイ画像を発生させてもよく、これは、脈管壁の「リアルタイム」撮像を可能にする。いくつかの実施形態では、テーパ状遠位端の使用は、発生された画像に基づいてもよい。

コンピューティングデバイス１３０はまた、画像位置合わせを光学ユニット１１２によって捕捉された画像上で実施するように構成されることができる。例えば、画像位置合わせは、１つまたはそれを上回る転換モデルを使用して、画像のセット内の特徴間の対応を確立し、そのような特徴から離れるような付加的特徴の対応を推測することを伴うことができる。画像位置合わせは、画像整合とも称され得る。画像位置合わせはまた、異なる撮像モダリティ（例えば、血管内超音波法（ＩＶＵＳ）を伴うＯＣＴまたはＸ線蛍光透視法を伴うＯＣＴ）から取得される画像を整合またはマッピングするために行われることができる。

図２は、本開示のいくつかの実施形態による、撮像デバイスの遠位端の断面図である。撮像デバイス２００は、撮像デバイスの遠位端を表し得、これは、図１の撮像および介入システム１００等の撮像および介入システムの一部として使用されてもよい。

撮像デバイス２００は、外側シャフト２２０と、内側要素２１０とを含む。内側要素２１０は、外側シャフト２２０に対して回転してもよく、撮像および介入の両方のために使用されてもよい。内側要素２１０は、光学要素２０２を含み、これは、テーパ状遠位端２０４と、反射表面２０６とを含む。反射表面２０６は、内側要素２１０の１つまたはそれを上回る光ファイバ２１２と撮像標的（例えば、視野）との間で光を再指向するように構成されてもよい。図２の実施例に示されるように、反射表面２０６は、光ファイバ２１２から受光される光（例えば、図１の送光される光Ｔｘ）を撮像ビーム２０８の中に再指向させ、これは、撮像デバイス２００の周縁から外に延在する。反射表面２０６はまた、受光される光（例えば、図１のＲｘ）を光ファイバ２１２の中に戻るように再指向してもよい。テーパ状遠位端２０４は、１つまたはそれを上回る組織接触表面（ここでは、円錐形組織接触表面）を含んでもよく、これは、外側シャフト２２０の正面表面から距離「ｄ」まで延在されることができる。

外側シャフト２２０は、撮像デバイス２００の外側本体であってもよい。外側シャフト２２０は、約０．０２０インチ（０．５０８ｍｍ）またはそれ未満の外径を有してもよい。別の実施形態では、外側シャフト２２０は、約０．０４５インチ（１．１４３ｍｍ）またはそれ未満の外径を有してもよい。外側シャフト２２０は、ほぼガイドワイヤのサイズであってもよい。外側シャフト２２０は、内側要素２１０に対して（例えば、制御または光学ユニットに）固定されてもよい。故に、外側シャフト２２０は、トルクシャフトであってもよく、これは、内側要素２１０が外側シャフト２２０内で回転する間、固定されたままであり得る。

外側シャフト２２０は、本体２２２と、キャップ２２４とを有してもよい。キャップ２２４は、外側シャフト２２０の遠位端に位置してもよい。キャップ２２４は、光が外側シャフト２２０の外側から外側シャフト２２０の管腔に通過することを可能にし得る（例えば、光が外側シャフト２２０の外側から内側要素２１０に通過することを可能にし得る）。いくつかの実施形態では、キャップ２２４は、本体２２２の端部に取り付けられる、別個の構成要素であってもよい。いくつかの実施形態では、キャップ２２４は、本体２２２と一体型であってもよく、キャップ２２４は、本体２２２の遠位端を指し得る。本体２２２は、コイルまたは修正されたハイポチューブから形成されてもよい。本体２２２およびキャップ２２４は両方とも、概して、管状部材であってもよく、内側要素２１０である、管腔は、中に配置される。本体２２２およびキャップ２２４は、いくつかの実施形態では、類似外径および厚さを有してもよい。いくつかの実施形態では、本体２２２およびキャップ２２４は、相互に異なる外径および／または厚さを有してもよい。

いくつかの実施形態では、キャップ２２４は、光学的に透明材料であってもよい。例えば、キャップ２２４は、外側シャフト２２０の本体２２２と異なる材料から作製されてもよい。いくつかの実施形態では、キャップ２２４は、例えば、キャップ２２４の材料を通してレーザ切断される窓等の窓を含んでもよい。いくつかの実施形態では、レーザ切断される窓は、光学的に透明材料から作製される、カバーを含んでもよい。いくつかの実施形態では、窓は、被覆されなくてもよい。いくつかの実施形態では、外側シャフト２２０の本体２２２は、光学的に透明材料から作製されてもよく、別個のキャップ２２４は、不必要であってもよい。

いくつかの実施形態では、キャップ２２４は、確動停止部２２６を含んでもよく、これは、外側本体２２０に対する内側部材２１０の運動を限定する。確動停止部２２６は、外側本体２２０に対する内側部材２１０の縦方向運動（例えば、撮像デバイス２００の長軸に沿った運動）を限定し得る。例えば、確動停止部２２６におけるキャップ２２４の内径は、内側部材２１０の外径未満であってもよい。いくつかの実施形態では、確動停止部２２６は、キャップ２２４のテーパ状区分および／またはキャップ２２４の内壁上の段であってもよい。

内側部材２１０は、略円筒形部材であってもよく、これは、外側シャフト２２２の管腔内に配置される。内側部材２１０は、約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）またはそれ未満の外径を有してもよい。別の実施形態では、外側シャフト２１０は、約０．０１８インチ（０．４５７ｍｍ）またはそれ未満の外径を有してもよい。内側部材２１０は、固定された外側シャフト２２０に対して移動可能であってもよい。内側部材２１０は、撮像デバイス２００の縦軸に沿って、外側シャフト２２０に対して延在可能／後退可能であってもよく、外側シャフト２２０に対して回転可能であってもよい。例えば、モータ／駆動アセンブリ（例えば、図１の１２６）は、内側部材２１０を外側シャフト２２０に対して移動させてもよい。

内側部材２１０は、光ファイバ２１２を含む。光ファイバ２１２は、撮像デバイス２００の近位端に結合される、光学ユニット（例えば、図１の１１２）と、撮像デバイス２００の遠位端との間で光を送光してもよい。光ファイバ２１２は、単一ファイバまたはマルチコアファイバであってもよい。光ファイバ２１２は、クラッディング材料２１１によって囲繞されてもよく、これは、光ファイバ２１２を支持し、光学条件（例えば、屈折率不整合）を提供してもよく、これは、光ファイバ２１２に沿った光の送光を可能にする。クラッディング材料２１１は、ひいては、ファイバ補強材２１６によって囲繞されてもよい。ファイバ補強材２１６は、光ファイバ２１２およびクラッディング材料２１１を支持してもよい。いくつかの実施形態では、ファイバ補強材２１６は、コイルまたは修正されたハイポチューブであってもよい。光学構成要素２０２の一部は、ファイバ補強材の遠位端を越えて延在してもよい。

光ファイバ２１２（およびクラッディング材料２１１）は、参照表面２１４で終端してもよい。参照表面２１４は、光ファイバの遠位端にあってもよい。いくつかの実施形態では、参照表面２１４は、概して、（例えば、ファイバ内に切断される）平坦表面であってもよく、これは、撮像デバイス２００の長軸に対して直角にある。参照表面２１４は、送光される光の一部を光ファイバ２１２に沿って反射させてもよい。参照表面２１４から反射された光は、光の局部発振（ＬＯ）部分であってもよく、これは、光学ユニット（例えば、図１の光学ユニット１１２）内で受光される光と干渉的に組み合わせられてもよい。

内側部材２１０は、光学構成要素２０２を含む。光学構成要素２０２は、単一要素であってもよく、これは、反射表面２０６と、テーパ状遠位端２０４とを含む。光学構成要素２０２は、単一材料片であってもよく、これは、反射表面２０６を形成するように成形される、１つまたはそれを上回る表面と、テーパ状遠位端２０４を形成するように成形される、１つまたはそれを上回る表面とを有する。光学構成要素２０２の例示的実施形態では、反射表面２０６およびテーパ状遠位端２０４は、光学構成要素２０２の別個の表面であってもよい。

光学構成要素２０２は、略円筒形要素であってもよく、その一部は、ファイバ補強材２１６内に配置されてもよい。光学構成要素２０２は、単一材料から形成されてもよい。例えば、光学構成要素２０２は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、ダイヤモンド、またはそれらの組み合わせから形成されてもよい。いくつかの実施形態では、光学構成要素２０２は、ＳＳ３０４等の金属であってもよい。

テーパ状遠位端２０４は、交差ツール等の冠動脈介入のためのツールであってもよい。テーパ状遠位端２０４は、組織接触表面であってもよく、これは、内側部材２１０が確動停止部２２６まで延在されるとき、外側シャフト２２０の遠位先端から距離ｄだけ延在する。いくつかの実施形態では、距離ｄは、約１ｍｍまたはそれ未満であってもよい。テーパ状遠位端２０４は、光学構成要素２０２の遠位端に沿って形成されてもよい。例えば、テーパ状遠位端２０４は、ある点まで延在する、円錐形表面であってもよい。いくつかの実施形態では、組織接触表面の点は、撮像デバイス２００の長軸に沿ってあってもよい。いくつかの実施形態では、円錐形表面の点は、撮像デバイス２００の長軸からオフセットされてもよい。

光学構成要素２０２の反射表面２０６は、反射表面であってもよく、これは、ファイバの長軸と略整合される、光学軸と、撮像デバイス２００のある側に指向される、光学軸とから、光を再指向する。例えば、反射表面２０６は、略直角において、光を再指向してもよい。反射表面２０６は、光学構成要素２０２の近位端における傾斜付き表面であってもよい。撮像デバイス２００の長軸に対する光学２０６の角度は、反射表面２０６から反射する、光の所望の偏向に基づいて選定されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、反射表面２０６は、約４５度の角度を有してもよい。いくつかの実施形態では、反射表面２０６は、反射材料でコーティングされてもよい。例えば、反射表面２０６の反射表面（例えば、光学構成要素２０２の近位表面）は、金コーティングされてもよい。

撮像ビーム２０８の例示的光線によって示されるように、光ファイバ２１２を通して送光される光は、参照表面２１４において光ファイバ２１２から出射するにつれて、発散し得る。撮像ビーム２０８の発散光線は、次いで、撮像ビーム２０８が、撮像デバイス２００のある側から外に延在する、送光される光の発散円錐を形成するように、反射表面２０６によって再指向されてもよい。ファイバ補強材２１６は、窓を含み（および／または透明材料から作製され）、撮像ビーム２０８が、内側部材２１０から外に（およびそこから撮像デバイス２００から外に）通過することを可能にしてもよい。

故に、内側部材２１０が、外側シャフト２２０に対して回転するにつれて、撮像ビーム２０８は、撮像デバイス２００の周界の周囲で掃引されてもよい。内側部材２１０はまた、撮像デバイス２００の縦軸に沿って、外側シャフト２２０に対して移動可能であってもよい。撮像ビーム２０８によって表される視野は、３６０度弧において、撮像デバイス２００の周囲で掃引されてもよく、撮像デバイスの位置に対して縦方向に撮像範囲Ｌに沿って移動されてもよい。撮像範囲は、外側シャフト２２０内の内側部材２１０の最も遠い延在部（例えば、内側部材２１０が確動停止部２２６に当接するとき）によって、および外側シャフト２２０の透明部分（例えば、キャップ２２４の透明部分）の長さによって、画定されてもよい。いくつかの実施形態では、撮像範囲Ｌは、約５～２５ｍｍであってもよい。

撮像ビーム２０８は、撮像デバイス２００を囲繞する環境と相互作用してもよい。例えば、撮像デバイス２００が、血管内にあるとき、撮像ビームは、撮像デバイス２００の周囲の血管壁の一部を照明してもよい。内側部材２１０が、回転するにつれて、撮像ビーム２０８は、その周囲で掃引され、脈管壁の細片を照明してもよい。光は、照明された組織から撮像デバイス２００に返されてもよい。例えば、照明光の一部は、１つまたはそれを上回る構成要素および組織の構造によって、散乱および／または反射されてもよい。照明光のうちのいくつかは、撮像デバイス２００に返される前に、ある距離にわたって、組織の中に透過し得る。返される光の一部は、ある光学経路を辿り得、これは、撮像ツール２０６から反射し、光ファイバ２１２の中に結合される。ファイバの中に結合される、返された光は、受光される光（例えば、図１の受光される光Ｒｘ）を形成し得る。

内側部材２１０は、充填材材料２１８を光ファイバ２１２の遠位端（例えば、参照表面２１４）と光学構成要素２０２の近位表面（例えば、反射表面２０６）との間に含んでもよい。参照表面２１４および反射表面２０６は、撮像デバイス２００の長軸に対して異なる角度にあり得るため、参照表面２１４と光学構成要素２０２との間には、間隙が存在し得る。充填材材料２１８は、光学的に透明材料であって、撮像ビーム２０８（および受光される光）が、充填材材料２１８を通して通過することを可能にし得る。いくつかの実施形態では、充填材材料２１８は、光ファイバ２１２の屈折率に整合し、光ファイバ／充填材界面における光の屈折を防止するように選定される、屈折率を有してもよい。例えば、充填材材料は、約１．５５の屈折率を有してもよい。他の実施例では、充填材材料は、１．４０～１．８０、１．５０～１．６０、または１．５５～１．６５の範囲内の屈折率を有してもよい。いくつかの実施形態では、充填材材料２１８は、接着剤であってもよく、光学構成要素２０２を光ファイバ２１２およびクラッディング２１１に結合することに役立ち得る。いくつかの実施形態では、充填材材料２１８はまた、ファイバ補強材２１６内の窓を充填してもよい。

図３は、本開示のいくつかの実施形態による、撮像デバイスの遠位端の断面図である。撮像デバイス３００は、撮像デバイスの遠位端を表し得、これは、図１の撮像および介入システム１００等の撮像および介入システムの一部として使用されてもよい。撮像デバイス３００は、図２の撮像デバイス２００と類似する多くの特徴を含んでもよい。簡潔にするために、撮像デバイス２００に関する前述の特徴および動作は、図３の撮像デバイス３００に関して繰り返されないであろう。

撮像デバイス３００は、光学構成要素３０２を含み、これは、単一遠位表面３０４を含み、これは、反射表面およびテーパ状遠位端の両方として作用する。光学構成要素３０２は、略台形縦方向断面を伴う、略円筒形であってもよい。光学構成要素３０２は、光学的に透明材料（例えば、サファイア）から形成されてもよく、光は、光学構成要素３０２の近位表面３０７を通して、光学構成要素３０２の材料の中に通過してもよい。近位表面３０７は、（撮像デバイス３００の長軸に対して）角度付けられ、充填材材料３１８から光学構成要素３０２の材料の中に通過するにつれた、光の反射を最小限にする。

光学構成要素３０２の遠位表面３０４は、外側シャフト３２０の遠位先端から距離ｄにわたって延在してもよい。遠位表面３０４は、撮像デバイス３００の長軸に対してある角度にある、略平坦表面であってもよい。遠位表面３０４は、外側シャフト３２０を越えて、距離ｄにおいて点になり得、これは、交差ツールとして作用してもよい。光ファイバ３１２からの光は、光学構成要素３０２内の遠位表面３０４から反射してもよい。いくつかの実施形態では、遠位表面３０４は、角度付けられ、全内部反射（ＴＩＲ）条件を遠位表面３０４に設定してもよい。いくつかの実施形態では、遠位表面３０４は、反射材料（例えば、金）でコーティングされてもよい。故に、光学構成要素３０２は、単一表面（例えば、遠位表面３０４）を有し、これは、テーパ状遠位端および反射表面の両方として作用する。

図４は、本開示のいくつかの実施形態による、撮像デバイスの遠位端の断面図である。撮像デバイス４００は、撮像デバイスの遠位端を表し得、これは、図１の撮像および介入システム１００等の撮像および介入システムの一部として使用されてもよい。撮像デバイス４００は、図２の撮像デバイス２００および図３の撮像デバイス３００と類似する多くの特徴を含んでもよい。簡潔にするために、撮像デバイス２００および／または図３の撮像デバイス３００関する前述の特徴および動作は、図４の撮像デバイス４００に関して繰り返されないであろう。

図３の光学構成要素３０２と同様に、光学構成要素４０２は、遠位表面４０４を含み、これは、テーパ状遠位端および反射表面の両方である。撮像デバイス４００はまた、光ファイバ４１２の参照表面４１４と光学構成要素４０２の近位表面４０７との間に配置される、レンズ４０９を含む。レンズ４０９は、撮像ビーム４０８を成形してもよい。例えば、レンズ４０９は、撮像ビーム４０８を焦点に集束させるように、撮像ビーム４０８を集束させてもよい。レンズ４０９の焦点距離は、撮像ビーム４０８を脈管の壁またはその中の焦点領域に集束させるように選定されてもよい（例えば、撮像デバイス４００から脈管壁までの予期される距離に基づいて）。いくつかの実施形態では、レンズ４０９は、勾配屈折率（ＧＲＩＮ）レンズであってもよい。撮像デバイス４００では、参照表面４１４は、レンズ４０９の遠位端にあってもよい。

本明細書に説明される例示的実施形態の本および他の変形例では、レンズ４０９は、限定ではないが、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ、球面レンズ、非球面レンズ、またはアナモルフィックレンズであってもよい。レンズはまた、光を、図２２Ｅおよび２２Ｆに描写されるように、撮像ビームの外部出射表面からの選択された距離に集束させるように選択されるか、または図２２Ｃおよび２２Ｄに描写されるように、コリメートされたビームプロファイルを提供するように選択されるか、もしくはコリメーションを含む、可変程度の集束力を、ビームを横断して異なる角度配向に生産するように選択されるかのいずれかであってもよい。レンズ４０９はまた、２つまたはそれを上回るレンズを伴う、レンズアセンブリを備えてもよい。ＯＣＴ撮像システム内のレンズに関する付加的特徴は、後に下記に提供される。

図５Ａおよび５Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、屈曲または角度領域を伴う、例示的撮像デバイスの概略図である。図５Ａおよび５Ｂは、撮像デバイス５０２および５０４を描写し、それぞれ、事前に成形された屈曲を含み、これは、テーパ状遠位端を用いた指向***差を補助し得る。撮像デバイス５０２は、図３の撮像デバイス３００および図４の４００等の撮像デバイスであってもよく、光学構成要素は、単一表面を有し、これは、テーパ状遠位端および反射表面の両方として作用する。撮像デバイス５０４は、図２の撮像デバイス２００等の撮像デバイスであってもよく、光学構成要素は、反射表面として作用する、第１の表面と、テーパ状遠位端として作用する、第２の表面とを有する。

図６Ａおよび６Ｂは、撮像交差デバイス６００の別の実施形態の概略図であって、成形または成型された光学要素６０２を備える。成型された光学要素６０２は、製造の間および／または使用の間、光学要素６０２の取扱、操作、および／または整合を促進するように構成される、１つまたはそれを上回る構造６０４および６０６を備えてもよい。デバイス６００はさらに、光ファイバ６０８を備え、近位光源または光受光機と光学要素６０２との間で光を送光してもよい。光ファイバ６０８は、単モードファイバまたは多モードファイバであってもよい。レンズ６１０は、ファイバ６０８および光学要素６０２を光学的に結合するために提供されてもよい。レンズ６１０は、例えば、その近位端６１２において、ファイバ６０８の遠位端に融合され、光源およびファイバ６０８からの光を光学要素６０２の反射表面６１４にコリメートまたは集束させるように構成される、勾配屈折率レンズであってもよい。ファイバ６０８、レンズ６１０、および光学要素６０２は、デバイス６００のハイポチューブ６１６内に格納されてもよい。デバイス６００は、カテーテル６１８内で使用されてもよい。図６Ａおよび６Ｂに描写される特定の実施例では、ハイポチューブ６１６は、０．０１０インチまたは０．０１７インチもしくは０．０２２インチの外径を有するが、他の実施例では、ハイポチューブは、０．００９インチ～０．０２２インチまたは０．０１２インチ～０．０２０インチの範囲内の外径を有する。カテーテル６１８は、０．０１０インチ～０．０１３インチ、または０．０１８インチ～０．０２インチ、もしくは０．０２０インチ～０．０２４インチの範囲内の内径を備える、または別様に、デバイス６００のハイポチューブ６１６を受容するための直径を伴って構成されてもよい。カテーテル６１８の外径は、０．０１６インチ～０．０２０インチ、または０．０１６インチ～０．０１７インチ、もしくは０．０１８インチ～０．０４５インチの範囲内であってもよい。ハイポチューブ６１６およびカテーテル６１８の内および／または外面は、潤滑性コーティングを備え、デバイス６００またはカテーテル６１８の回転または縦方向移動を促進してもよい。

依然として図６Ａおよび６Ｂを参照すると、光学要素６０２は、第１および第２の突出するフランジまたは構造６０４と、６０６とを備える。突出構造６０４および６０６は、光学要素６０２の光学性質への損傷のリスクを低減させながら、光学要素６０２を握持および操作するために使用されてもよく、および／または整合を促進するために使用されてもよい。本特定の実施例では、構造６０４は、構造６０６より小さい断面形状を備え、他の構造６０６の横方向幅または寸法より小さい、横方向幅および／または縦方向長を伴う。しかしながら、いくつかの実施例では、構造６０４および６０６は、光学要素６０２の近位端６２０に位置し、それと近位に整合され、かつ連続的であってもよい。これらの構造６０４および６０６は、光学要素６０２の挿入および／またはハイポチューブ６１６との整合を促進するように定寸および成形されてもよい。図８Ａ－８Ｄを参照すると、ハイポチューブ６１６は、ファイバ６０８および光学要素６０２を受容するための内側管腔６２２と、近位開口部（図示せず）と、そこから光学要素６０２が部分的に突出し得る、遠位開口部６２３とを備える。ハイポチューブ６１６はさらに、挿入開口部６２６を備え、それを通して光学要素６０２が、内側管腔６２２の中に挿入されてもよい。挿入開口部６２６は、光学要素６０２の遠位端がハイポチューブ６１６の遠位開口部６２４から突出し得るように、光学要素６０２を受容し、挿入開口部６２６に対向する、整合陥凹開口部６２８内に着座されるための構造６０４を有するために十分な長さを伴って構成されてもよい。整合開口部６２８および突出構造６０４は、突出構造６０４を受容する、または開口部６２８と構造６０４との間の相補的相互嵌合を形成するように構成されてもよい。光学要素６０２が、ハイポチューブ６１６内に完全に着座されると、突出構造６０６の遠位表面６３０は、挿入開口部６２６の遠位表面６３２に当接してもよい。突出構造６０４および６０６はさらに、円筒形状に丸みを帯びた側面表面６３４および６３６を備えてもよく、これは、光学要素６０２が完全に着座されると、ハイポチューブ６１６の外径と整合し得る。図６Ａに描写されるように、レンズ６１０は、遠位に押動され、光学要素６０２の近位表面に当接および結合し得る。

ここで図７Ａ－７Ｅを参照すると、光学要素６０２は、内側コア７００および外側成型シェル７０２であってもよい。内側コア７００のための材料は、限定ではないが、ポリウレタン、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＺＥＯＮＥＸ、またはＮＡＳ－２１等の高屈折率ポリマーであってもよく、外側成型シェル７０２のための材料は、限定ではないが、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ＯＰＴＯＲＥＺ、またはセルロース等の内側コア７００または光学ポリマーのものと同一であってもよい。内側コア７００は、約１．５５の屈折率を備えてもよいが、他の実施例では、１．４０～１．８０、または１．５０～１．６０、または１．５５～１．６５の範囲内の屈折率を有してもよい。光学要素の長さは、約５００ミクロンであってもよいが、他の実施例では、例えば、４００ミクロン～８００ミクロン、または５００ミクロン～６００ミクロン、もしくは４５０ミクロン～５５０ミクロンの範囲内であってもよい。光学要素６０２は、約１５０ミクロンであるが、他の実施形態では、１４０ミクロン～２００ミクロンまたは１４０ミクロン～１６０ミクロンの範囲内であり得る、直径を有する、円筒形本体７０６を備える。円筒形本体７０６の遠位端は、光学要素６０２の縦方向光学軸７１０に対して４５度の配向を有する、反射表面７０８を備えてもよい。円筒形本体７０６はさらに、側面界面表面７１２を備えてもよく、そこから反射表面７０８から反射された光が、光学要素６０２から出射し、そこから周囲組織構造から後方反射された光が、受光される。側面界面表面７１２は、円筒形本体７０６の外径から内向きに５度～８度の角度で形成または配向されてもよく、約６０ミクロンの最大幅と、１３５ミクロンの長さとを有してもよい。他の実施例では、幅は、４０ミクロン～８０ミクロンの範囲内であってもよく、長さは、１００ミクロン～１８０ミクロンの範囲内であってもよい。図７Ｅに描写されるように、側面界面表面７１２は、頂点７１４が光学要素６０２の近位端に位置する、遠位縁７１６の近位にある、放物線形状を伴う、平面構成を有する。側面界面表面７１２および反射表面７０８は、図７Ｄに示されるように、共通縁７２０を共有してもよい。

内側コア７０２は、直交近位表面７２２と、反射表面７０８と整合される、角度付けられた遠位表面７２４と伴う、略円筒形形状を備えてもよい。しかしながら、他の実施例では、コアは、平坦化された表面を遠位に備えてもよい。内側コア７０２は、１００～１５０ミクロンまたは１１０ミクロン～１３０ミクロンの範囲内の直径を有してもよい。いくつかの変形例では、内側コア７０２は、可変直径または横方向形状を有してもよい。図７Ｃおよび７Ｄでは、例えば、内側コア７０２は、約１１０ミクロンの直径をその近位端に、約１２５ミクロンの直径をその遠位端に有してもよい。

突出構造６０４および６０６は、円筒形本体７０６の対向側上に位置する。構造６０４および６０６は、円筒形本体７０６の表面から同一または異なる距離で突出してもよい。いくつかの変形例では、総突出距離は、約１００ミクロンまたは９０ミクロン～１２０ミクロンの範囲内であってもよい。個々に、各構造６０４および６０６は、４０～６０ミクロンまたは約５０～５５ミクロンの範囲内の突出距離を有してもよい。

図６Ａに描写されるように、ファイバ６０８を通して進行する、光は、光学要素６０２の反射表面７０８上のレンズ６１０によってコリメートまたは集束される。反射表面７０８は、テーパ状または角度付けられた遠位端７２８の外面７２６に対向または相補的である、光学要素の内部表面である。いくつかの変形例では、外面７２６はさらに、金または他の金属コーティング等の反射材料を備え、反射を促進してもよい。コーティングの接合を促進するために、表面は、機械的または化学的に処理され、表面を粗面化し、接合を向上させてもよい。

しかしながら、他の実施例では、光学要素の反射表面は、外側反射表面を備えてもよい。図９は、撮像交差デバイス９００の別の実施例を描写し、５００ミクロン～１，０００ミクロンの範囲内の長さの円筒形本体９０４を伴う、光学要素９０２と、光学要素９０２の近位端に位置し、光学要素９００のテーパ状または角度付けられた穿通遠位端９０８から離間される、反射表面９０６とを備える。本実施形態では、デバイス９００はまた、ハイポチューブ９０８と、ファイバ９１０と、レンズ９１２とを備えるが、ハイポチューブ９０８は、光学的に透明なポリマーまたは接着剤９１６で充填される、撮像空洞９１４を備える。レンズ９１２は、図６Ａおよび６Ｂのデバイス６００内のより遠位の反射表面と比較して、デバイス９００内の反射表面９０６のより近い場所にあるため、異なる焦点距離において、ファイバ９１０からの光を周囲組織にコリメートまたは集束させるように構成される。反射表面９０６はまた、デバイス６００の反射表面７０８に説明されるように、反射材料で処理および／またはコーティングされてもよい。外側反射表面を備える、実施形態では、光学要素の材料は、光学的に透明である必要はなく、鋼鉄等の金属を備えてもよく、研磨された反射表面、またはサファイアもしくはサファイアファイバを含む、セラミックまたはガラス等の材料を備えてもよい。

光学的に透明なポリマー、接着剤、または充填材材料として使用され得る、多くの光学接着剤または硬化性材料は、１．５を上回る屈折率を有するが、これは、１．３３～１．３８の範囲内の屈折率を有し得る、生理食塩水、血液、および／または血漿と有意な屈折率不整合をもたらす。これは、残像画像、光縞、および／またはリング状を含む、可視アーチファクトをもたらす。図１８Ａは、例えば、界面不整合からのリング状アーチファクト１８０２と、また、検出器を飽和させる、強屈折率不整合から生じる、光縞アーチファクト１８０４とを伴う、ＯＣＴ画像を描写する。図１８Ｂは、リング状アーチファクト１８１２と、光縞１８１４とを伴う、別の例示的ＯＣＴ画像である。図１８Ｃは、リング状アーチファクト１８１６と、残像画像１８１８とを伴う、さらに別の例示的ＯＣＴ画像である。潜在的に、これらのアーチファクトを改良するために、充填材材料の輪郭が、製造の間に、充填材材料の長さに沿って、円筒形形状から凹または凸形状に修正され、検出器からの屈折率不整合信号を反射消失させてもよい。図１９Ａは、光学充填材１８０６と周囲流体／組織１９０６との間の不整合充填材／流体界面１９０４からの後方反射１９０２を描写する一方、図１９Ｂおよび１９Ｃは、それぞれ、側方光学軸を中心として心合される、凹面および凸面界面１９１４、１９２４を描写する。図１９Ｄおよび１９Ｅは、側方光学軸の近位にある、またはそこからオフセットされる、後方反射、１９３２、１９４２を低減させる、凹面および凸面界面１９３４、１９４４を描写する。

いくつかの変形例では、光学的に透明なポリマー、接着剤、または充填材材料は、１．５未満またはそれに等しい屈折率を伴って選択されてもよい。例えば、アクリルモノマーを伴う、脂肪族ウレタンアクリレートが、例えば、１．３０～１．４０の範囲内の屈折率を伴って使用されてもよい。そのような材料は、そのような材料が、高屈折率不整合のメニスカス凹／凸形状および界面によって引き起こされる反射変動にあまり敏感ではないため、製造公差、製造プロセスの再現性、および製造性を改良し、それによって、望ましくない検出器飽和および残像画像を最小限にまたは排除し得る。

いくつかの変形例では、充填材材料は、脂肪族ウレタンアクリレートおよびアクリルモノマーの混合物を備える、ＵＶ硬化性光学接着剤であってもよい。実施例は、Ｎｏｒｌａｎｄ光学接着剤１３３および１３７７５（Ｎｏｒｌａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ， Ｉｎｃ．（Ｃｒａｎｂｕｒｙ， ＮＪ）を含む。ＮＯＡ１３３は、１．３３の屈折率と、１５ｃｐｓの硬化前粘度とを有し、１－１５％脂肪族ウレタンアクリレートおよび８５～９９％アクリルモノマーの混合物を備える一方、ＮＯＡ１３７７５は、１．３７７５の屈折率と、４，０００ｃｐｓの硬化前粘度とを有し、８０～９９％脂肪族ウレタンアクリレートおよび１～２０％アクリルモノマーの混合物である。いくつかの変形例では、使用される充填材材料の選択は、所望の屈折率ならびに粘度等の製造特性に基づいて選択されてもよい。１５ｃｐｓの粘度は、薄すぎて容易に製造することができない一方、４，０００ｃｐｓは、濃すぎて、すなわち、粘性であって、例えば、より小さい体積では、取り扱うことができない場合がある。いくつかの変形例では、充填材材料の粘度は、例えば、１，０００～３，０００ｃｐｓ、１，５００～３，０００ｃｐｓ、２，０００～２，５００ｃｐｓの範囲内であってもよい。脂肪族ウレタンアクリレートおよびアクリルモノマーにかかわらず、屈折率１．３０～１．４０、１，０００～３，０００ｃｐｓの硬化前粘度、および３０を上回る硬化後ショアＤ硬度を伴う、他のポリマー材料も、適用可能であり得る。低屈折率ポリマー材料または充填材の別の実施例は、ヘキサフルオロアセトンおよび３－アミノプロピルトリエトキシシランの組み合わせである。

充填材材料の粘度は、例えば、脂肪族ウレタンアクリレートおよびアクリルモノマーの異なる相対的量を伴う、材料を選択することによって、さらに選択または修正され得るが、光学性質は、成分の相対的パーセンテージまたは比率に基づいて、線形関係を呈する場合とそうではない場合がある。例えば、体積比５０％ＮＯＡ１３３および体積比５０％ＮＯＡ１３７７５（４０％～５７％脂肪族ウレタンアクリレートおよび４３％～６０％アクリルモノマー）を備える、混合物は、１，３１０ｎｍにおいて１．２７４の屈折率を有する一方、体積比４０％ＮＯＡ１３３および体積比６０％ＮＯＡ１３７７５（４８％～６５％脂肪族ウレタンアクリレートおよび３５％～５２％アクリルモノマー）を備える、混合物は、１，３１０ｎｍにおいて、１．３４５の屈折率を有した。他の変形例では、脂肪族ウレタンアクリレートのパーセンテージは、３０％～７０％の範囲内であって、アクリルモノマーのパーセンテージは、７０％～３０％の範囲内である一方、さらに他の変形例では、脂肪族ウレタンアクリレートのパーセンテージは、４０％～５０％の範囲内であって、アクリルモノマーのパーセンテージは、６０％～５０％の範囲内である。

異なる屈折率を伴う、光学接着剤の２つまたはそれを上回る混合物が、望ましいまたは最適屈折率を達成するために、硬化前に、組み合わせられてもよい。例えば、体積比５０％ＮＯＡ１３３および体積比５０％ＮＯＡ１３７７５（４０％～５７％脂肪族ウレタンアクリレートおよび４３％～６０％アクリルモノマー）を備える、混合物は、１，３１０ｎｍにおいて、１．２７４の屈折率を有する一方、体積比４０％ＮＯＡ１３３および体積比６０％ＮＯＡ１３７７５（４８％～６５％脂肪族ウレタンアクリレートおよび３５％～５２％アクリルモノマー）を備える、混合物は、１，３１０ｎｍにおいて、１．３４５の屈折率を有した。望ましい屈折率を達成するための混合比率は、線形となるまたは比例する場合とそうではない場合がある。硬化前および硬化後屈折率は、異なる場合とそうではない場合がある。１．３３～１．３５の硬化後屈折率は、水分、生理食塩水、および流体と屈折率整合し得る一方、１．３７～１．４０の硬化後屈折率は、軟組織と屈折率整合し得る。

図２０Ａ－２０Ｃは、ＮＯＡ１３３および１３７７５の４０／６０混合物を備える、ＵＶ硬化された充填材材料を使用する、撮像システムからの種々のＯＣＴ画像を描写する。描写されるように、充填材／流体界面から生じる、リング状アーチファクト２００２、２００６、２０１０、２０１２からの信号強度は、図１８Ａ－１８Ｃにおけるものと比較して、実質的に低減される。これは、ひいては、残像画像の入射を低減させることに加え、図１８Ａおよび１８Ｂにおいて見出される、検出器飽和および対応する光縞を低減させる。

本明細書に説明される低屈折率充填材材料は、水性または生物学的環境内で使用されるかどうかにかかわらず、種々のＯＣＴ撮像デバイスおよびシステムのいずれかと併用されてもよく、本明細書に説明される種々の例示的ＯＣＴ撮像実施形態に限定されない。例えば、本明細書に説明される低屈折率充填材材料は、本明細書に説明される切断先端または遠位テーパ状端部もしくは縁２０４、３０４、４０４、７１６、または１００４を含む場合とそうではない場合がある、ＯＣＴ撮像プローブと併用されてもよい。

図２１Ａは、光ファイバ２１１４の遠位端と先端構造２１０２の反射表面２１０６との間に位置する、低屈折－屈折率充填材材料２１１８を伴う、ＯＣＴ撮像デバイス２１００の例示的遠位端の断面図である。撮像デバイス２１００は、外側管状シャフト２１２０の管腔２１１５内に位置する、内側コア２１１０を含んでもよい。内側要素２１１０は、外側シャフト２１２０に対して回転するように構成され、光源からの光を送光し、標的構造から戻る光信号を受光する、光ファイバ２１１２を含んでもよい。光源からの光は、光ファイバ２１１２を通して遠位に進行し、光ファイバ２１１２の端部２１１４から出射し、先端構造２１０２の反射表面２１０６から反射する前に、光学充填材２１１８を通り、撮像ビーム２１０８を標的構造に向かって再指向する。

外側シャフト２１２０は、約０．０２０インチまたはそれ未満、０．０４５インチまたはそれ未満の外径を有してもよい、または０．０１４インチ、０．０１８インチ、および０．３５インチを含む、共通ガイドワイヤ寸法に従って定寸される、直径を備えてもよい。外側シャフト２１２０は、一体型設計を備えてもよい、または製造プロセスの間に継合される、本体２１２２と、キャップ２１２４とを備えてもよい。本体２１２２は、コイルまたはハイポチューブから形成されてもよい。本体２１２２およびキャップ２１２４は、類似または異なる外径および壁厚を有してもよい。本明細書に説明される他の変形例と同様に、キャップ２１２４は、異なる材料、例えば、光学的に透過材料を備え、キャップ２１２４を通した光送光を促進してもよい。いくつかの実施形態では、キャップ２１２４は、例えば、キャップ２１２４の材料を通してレーザ切断された窓等の窓を含んでもよい。いくつかの実施形態では、レーザ切断された窓は、光学的に透明な材料から作製される、カバーを含んでもよい。いくつかの実施形態では、窓は、被覆されなくてもよい。いくつかの実施形態では、外側シャフト２１２０の本体２１２２は、光学的に透明な材料から作製されてもよく、別個のキャップ２１２４は、不必要であってもよい。

内側コア２１１０は、略円筒形部材であってもよく、これは、外側シャフト２１２０の管腔２１１５内に配置される。内側コア２１１０は、約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）またはそれ未満の外径を有してもよい。内側コア２１１０は、外側シャフト２１２０に対して撮像デバイス２１００の縦軸に沿って延在可能／後退可能であってもよく、外側シャフト２１２０に対して回転可能であってもよい。例えば、モータ／駆動アセンブリ（例えば、図１の１２６）は、内側コア２１１０を外側シャフト２１２０に対して移動させてもよい。これは、外側シャフト２１２０の移動を要求せずに、撮像面積の移動を促進し得る。

光ファイバ２１１２は、撮像デバイス２１００の近位端に結合される、光学ユニット（例えば、図１の１１２）と、撮像デバイス２１００の遠位端との間で光を送光するように構成される。光ファイバ２１１２は、単一ファイバまたはマルチコアファイバであってもよい。光ファイバ２１１２は、クラッディング材料２１１１によって囲繞されてもよく、これは、光ファイバ２１１２を支持し、光学条件（例えば、屈折率不整合）を提供してもよく、これは、光ファイバ２１１２に沿った光送光を促進する。クラッディング材料２１１１は、ひいては、ファイバ補強材２１１６によって囲繞されてもよい。ファイバ補強材２１１６は、光ファイバ２１１２およびクラッディング材料２１１１を支持してもよい。いくつかの実施形態では、ファイバ補強材２１１６は、コイルまたは修正されたハイポチューブであってもよい。

光ファイバ２１１４の端部２１１４（およびクラッディング材料２１１１）は、平坦表面（例えば、ファイバ内に切断される）であってもよく、これは、撮像デバイス２１００の長軸に対して直角にあるが、他の変形例では、非直交して配向される表面を備えてもよい。ファイバ２１１２を通して遠位に進行する、一部の光は、ファイバ２１１２の端部２１１４において後方反射され、光の局部発振（ＬＯ）部分として機能し得、これは、光学ユニット（例えば、図１の光学ユニット１１２）内で受光される光と干渉的に組み合わせられる。

先端構造２１０２の反射表面２１０６は、ファイバ２１１２の長軸と略整合される、光学軸と、撮像デバイス２１００のある側に指向される、光学軸とから光を再指向するように構成される。例えば、反射表面２１０６は、略直角において、光を再指向してもよい。反射表面２１０６は、先端構造２１０２の近位端における傾斜付き表面であってもよい。撮像デバイス２００の長軸に対する反射表面２１０６の角度は、構成されてもよい反射表面２１０６から反射する、光の所望の偏向に基づいて選定されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、反射表面２１０６は、約４５度の角度を有してもよい。いくつかの実施形態では、反射表面２１０６は、金等の反射材料でコーティングされてもよい。図２１Ａに描写されるように、本明細書に説明される低屈折率充填材材料２１１８は、光ファイバ２１１２の端部２１１４（または光ファイバ２１１２の端部２１１４に位置するレンズ）と先端構造２１０２の反射表面２１０６との間に位置する。充填材材料２１１８の外面２１３０と周囲流体または組織との間の屈折率不整合は、使用される低屈折率材料の結果として、画像アーチファクトとともに低減される。

他の変形例では、図２１Ｂに描写されるように、外側管状シャフトは、撮像デバイス２１５０が、ＯＣＴ撮像を提供するために、カテーテルまたは他のツールの管腔の内側での挿入および使用のために構成されるため、提供または要求されないが、そうでなければ、図２１Ａにおける撮像デバイス２１００の内側コア構造２１１０に類似し得る。

図２２Ａを参照すると、他の変形例では、ＯＣＴ撮像システム２２００は、光ファイバ２２０２と、レンズ２２０４と、ミラーまたは反射体２２０６と、レンズ２２０４と反射体２２０６との間の低屈折率充填材材料２２０８とを備えてもよい。いずれかの場所で記載されるように、光ファイバ２２０２は、単モードファイバであってもよいが、他の変形例では、マルチモードファイバであってもよい。ファイバ２２０２の遠位表面２２１０およびレンズ２２０４の近位表面２２１２は、機械的に組み継ぎまたは融合組み継ぎされてもよい。表面２２１０および２２１２は、相補的幾何学形状を伴って、切断または開裂され、次いで、機械的に整合されてもよい。これは、それぞれ、ファイバ２２０２の軸と垂直である、平坦表面であってもよいが、他の変形例では、非平坦表面または表面の非垂直配向を備えてもよい。図２９Ａは、平坦であって、ファイバ２９０２の縦軸に対して９０度配向を備える、遠位表面２９０４を伴って、光ファイバ２９０２と機械的に組み継ぎされている、ＯＣＴ撮像システム２９００の実施例を描写する。本表面２９０４は、レンズ２９０８の対応する近位表面２９０６に対し、また、表面２９０６は、平坦であって、９０度配向を備える。図２９Ａにさらに描写されるように、光ファイバ２９０２の遠位領域２９１０は、その外被２９１２が除去されていてもよい。いくつかのさらなる変形例では、図２９Ｂに描写されるように、組み継ぎ後、ファイバ２９０２およびレンズ２２０４は、再コーティングされ、部分的または完全に、再外被化されてもよく、これは、光縞、リング状、残像画像、および他の画像アーチファクトを改良し得る。さらなる変形例では、ファイバ２９０２および／またはレンズ２９０４のものに類似する屈折率を伴う、光学接着剤が、使用されてもよい、またはファイバ２２０２およびレンズ２２０４は、ともに融合または溶接されてもよい。本融合は、単モード結合の損失をもたらし、光ファイバ２９０２とレンズ２９０４との間の光学機能性の中間ゾーン２９１４を形成し得る。

図２２Ａに戻って参照すると、レンズ２２０４は、ＧＲＩＮレンズであってもよい。本特定の実施形態では、ＧＲＩＮレンズの長さは、レンズ２２０４の完全正弦波経路またはピッチの４分の１に対応するが、他の変形例では、例えば、３／４ピッチ長、１と１／４ピッチ長２３００（図２３Ａ）、１と３／４ピッチ長２３０２（図２３Ｂ）、またはそれを上回る、４分の１ピッチの任意の奇数倍に等しいまたは対応する、長さを備えてもよい。増加された長さの１つの潜在的利益は、それぞれ、光ファイバ２３０４、２３０６とＧＲＩＮレンズ２３０８、２３１０との間の反射界面から生じる、リング状アーチファクト（例えば、図２０Ａ、２０Ｂ、および２０Ｃにおけるアーチファクト２００４、２００８、２０１２）が、リング状アーチファクトが、それが有効視野外にあるサイズまで拡大し得るように、画像内に増加された直径を呈するであろうことである。本反射アーチファクトは、典型的には、－４０ｄＢより強いまたはより大きい。

図２２Ａに描写されるように、ＧＲＩＮレンズ２２０４は、低屈折率材料２２０８を通した、かつミラーまたは反射体２２０６によって反射されるような、コリメートされたビーム２２２０を出力してもよい。ビーム直径は、公称上、２０μｍ～２００μｍの範囲内にあるように構成されてもよい。ＧＲＩＮレンズ２２０４の遠位表面２２１４およびポリマー材料２２０８はまた、光ファイバ２２０２の軸に対して９０度表面角度にあってもよい。これは、レンズ／ポリマー界面において反射する任意の光線が、部分的反射の同一反射経路を有するであろうことを確実にし得、これは、製造の間、改良された一貫性／再現性を提供し、安定かつ最適な反射損失（ＲＬ）または参照信号を提供し得る。いくつかの変形例では、レンズ／ポリマー界面におけるＲＬは、例えば、－１４ｄＢ～－２８ｄＢ、または－１５ｄＢ～－３５ｄＢ、もしくは－２０ｄＢ～－４０ｄＢの範囲内であってもよい。

例えば、図２２Ｃおよび２２Ｄは、コリメートビーム２２７０を伴って構成され、単モード光ファイバ２２６２と、ＧＲＩＮレンズ２２６４と、低屈折率ポリマー材料２２６６と、ミラー２２６８とを備える、ＯＣＴ撮像アセンブリ２２６０の一実施例の一般的かつ拡大された概略図を描写する。光ビーム２２７０は、単モード光ファイバ２２６２から出射し、ＧＲＩＮレンズ２２６２によってコリメートされるであろうが、ＧＲＩＮレンズ２２６２と低屈折率ポリマー２２６６との間の界面において、コリメートされたビーム２２７０の部分的反射が、生じ、典型的には、－１４ｄＢ～－３５ｄＢの範囲内のＲＬを界面に伴う。具体的設計に応じて、－１４ｄＢ～－４０ｄＢ、または－１５ｄＢ～－３５ｄＢ、または－２０ｄＢ～３５ｄＢ、もしくは－２５ｄＢ～－３５ｄＢのＲＬ範囲が、達成されてもよい。本反射されたビーム２２７２が、光ファイバ２２６２に向かって戻るように進行するにつれて、ＧＲＩＮレンズ２２６４は、反射されたビームを単モードファイバコア２２７４の中に戻るように集束させ、これは、例えば、１０μｍまたはそれ未満、９μｍまたはそれ未満、もしくは８μｍまたはそれ未満のサイズを有してもよい。これは、参照信号の高有効ＲＬをもたらし得る。本高ＲＬは、ビームコリメーションのための最適ＧＲ長の極大値において達成され、これは、０．５ピッチ単位長、０．７５ピッチ単位長、１．２５ピッチ単位長、１．７５ピッチ単位長等またはその周囲に見出されることができ、これは、製造性および再現性を改良し、最適ＧＲＩＮ単位長を中心として＋／－１０％公差を可能にするために有益であり得る。

比較として、ＯＣＴ撮像アセンブリ２２８０は、図２２Ｅおよび２２Ｆに図示される、集束光ビーム２２９０を伴って構成され、単モード光ファイバ２２８２と、ＧＲＩＮレンズ２２８４と、低屈折率ポリマー材料２２８６と、ミラー２２８８とを備える。光ビーム２２９０が、単モード光ファイバ２２８２から出射するにつれて、部分的に、ＧＲＩＮレンズ２２８４によって集束され、次いで、部分的に、ＧＲＩＮレンズ２２８４および低屈折率ポリマー材料２２８６の接合部において反射される。本部分的反射２２９２は、－３５ｄＢ～－６０ｄＢの範囲内の低ＲＬをもたらし得る。しかしながら、反射されたビームが、光ファイバ２２８２に向かって戻るにつれて、ファイバコア２２９４の中に戻るように再集束されず、参照信号の低かつ損失が多い非効果的ＲＬをもたらす。反射参照が、ＧＲ長が、ビームを集束させるように構成されるとき、ビームコリメーションのための最適ＧＲ長の極大値から離れるように心合されるため、予測不能ＲＬおよびより低い製造性をもたらす。

本明細書に説明される例示的ＯＣＴ撮像システム内のＧＲＩＮレンズは、コーティングされる場合とそうではない場合がある。それらは、５００μｍ～７００μｍ、６００μｍ～８００μｍ、７００μｍ～１，１００ｍｍ、または８００μｍ～５，０００μｍの範囲内の長さ、６５μｍ～１３０μｍ、１００μｍ～２００μｍ、または１２５μｍ～５００μｍの範囲内の直径、および０．５００ｍｍ～１．２００ｍｍ、０．６００ｍｍ～１．５００ｍｍまたは０．７００ｍｍ～２．０００ｍｍのピッチ長（例えば、７５０ｎｍ～１３８０ｎｍの範囲内の波長において）を備えてもよい。

反射体２２０６は、典型的には、光ファイバの縦軸に対して４５度の角度に配向される、機械的および／または電気的に研磨された表面を備えてもよい。角度は、３５～６５度で慎重に変動されてもよい。反射体２２０６は、金、銀、スズ、ニッケルクロム、アルミニウム、誘電または多層誘電もしくは他のコーティングの層を備えてもよく、コーティングプロセスは、化学蒸気堆積、物理蒸着、スパッタリング、電気めっき等を伴う。コーティング厚は、５０ｎｍ～３００ｎｍ、または１００ｎｍ～２５０ｎｍ、もしくは１００ｎｍ～２００ｎｍであってもよい。反射体のためのベース材料は、光学ガラス、セラミック、半導体材料、またはポリマーであってもよい。

図２４は、ＯＣＴ撮像システム２４００の別の実施形態を描写し、光ファイバ２４０２は、ファイバ２４０２の縦軸に直交せず、代わりに、直交配向から少なくとも８、１０、１２、１５、またはそれを上回る度数で角度付けられる、表面角度を備える、角度を伴って開裂または構成された、遠位端または表面２４０４を備え、これは、反射アーチファクトを低減または排除し得る。球面または非球面レンズ２４０６が、光ファイバ２４０２の遠位表面２４０４から離間され、光ビーム２４０８を受光およびコリメートしてもよい。光ビーム２４０８は、次いで、低屈折率材料２４１０を通して継続し、ミラーまたは反射体２４１２によって、材料２４１０から外におよび撮像システム２４００から外に反射される。球面または非球面レンズ２４０６は、１．５０～１．８５の範囲内の屈折率を備えてもよく、例えば、０．２０～１．００ｍｍの範囲内の曲率半径を有する、凸面近位表面２４１４と、平坦遠位表面２４１６とを伴う、平凸構成を伴う。レンズとポリマー材料２４１０との間の界面におけるＲＬまたは参照信号は、－１４ｄＢ～－４０ｄＢ、または－１５ｄＢ～－３５ｄＢ、または－２０ｄＢ～３５ｄＢ、もしくは－２５ｄＢ～－３５ｄＢの範囲内であってもよい。ファイバ２４０２とレンズ２４０６との間の空洞または空間は、同一材料２４１０または異なる材料、例えば、１．４５～１．４８、１．４０～１．５０、または１．５～１．８５の範囲内のより高い屈折率を伴う、ポリマー材料、もしくは、例えば、１．３０～１．４８の範囲内の屈折率の異なる低屈折率材料で充填されてもよい。ファイバおよび２４０２とレンズ２４０６との間の空間内の材料の屈折率は、レンズ２４０６のものより低いものとする。光ファイバの端部とレンズとの間の間隔は、例えば、０．１ｍｍ～４．０ｍｍ、または０．３ｍｍ～３．０ｍｍ、もしくは０．５ｍｍ～２．００ｍｍの範囲内であってもよい。レンズの遠位表面と反射体の中心との間の間隔は、例えば、０．０２５ｍｍ～０．２５０ｍｍ、０．０５０～０．５００ｍｍ、０．１ｍｍ～３．０ｍｍ、または０．２ｍｍ～２．０ｍｍ、もしくは０．３ｍｍ～２．００ｍｍの範囲内であってもよい。

図２５は、平凸レンズの代わりに、両凸レンズ２５０２が提供されることを除き、図２４のＯＣＴ撮像システム２４００に類似する、ＯＣＴ撮像システム２５００の別の変形例を描写する。近位凸面表面２５０４の曲率半径はまた、０．２０ｍｍ～１．００ｍｍの範囲内であってもよく、屈折率は、１．５０～１．８５の範囲内であってもよい。本特定の実施例では、レンズ２５０２は、０．１０度～２．００度の範囲内のレンズ傾斜２５０６を備えてもよい。傾斜は、レンズ２５０２から任意の界面反射を光ファイバから離れるように偏向させることによって、反射アーチファクトを最小限にまたは排除する。本実施形態では、反射損失または参照信号は、光ファイバと光ファイバとレンズ２５０２との間のポリマー材料との間の界面から収集され、－１４ｄＢ～－４０ｄＢ、または－１５ｄＢ～－３５ｄＢ、または－２０ｄＢ～３５ｄＢ、もしくは－２５ｄＢ～－３５ｄＢの範囲内である。レンズ２５０２は、図２５に描写されるように、非コリメートされた光ビーム２５０８、またはコリメートされた光ビームを提供するように構成されてもよい。非コリメートされた実施形態に関して、ＯＣＴシステムの焦点距離は、ＯＣＴ撮像システム２５００の縦軸またはミラーもしくは反射体２５１０の中心から０．２５０ｍｍ～４．００ｍｍであってもよい。

図２６Ａおよび２６Ｃは、ＧＲＩＮレンズまたは球面／非球面レンズの代わりに、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ２６０２が提供される、ＯＣＴ撮像システム２６００、２６５０の付加的例示的実施形態を描写する。Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ２６０２は、凸面レンズの０．２０ｍｍ～１．００ｍｍの曲率半径と光学的に相当である、格子または回折パターンを伴って構成されてもよい。本明細書に説明されるいくつかの他の実施形態のように、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ２６０２は、例えば、０．１ｍｍ～４．００ｍｍ、０．２ｍｍ～３．００ｍｍ、または０．５ｍｍ～２．５ｍｍの範囲内において、光ファイバ２６０６、２６５４の端部２６０４、２６５２から離間されてもよい。光ファイバ２６０６、２６５４の端部２６０４、２６５２とＦｒｅｓｎｅｌレンズ２６０２との間の間隙または空洞２６０８、２６５６は、ポリマー材料２６０８、２６５６で充填されてもよい。いくつかのさらなる変形例では、ポリマー材料２６０８、２６５６は、例えば、ｎ＜１．５０または１．３０～１．４８の範囲内の低屈折率材料であってもよい。レンズ２６０２と反射体２６１２との間のポリマー材料２６１０は、１．３０～１．４０、または１．３０～１．４８、または１．３０～１．３０、もしくは１．３２～１．３８の範囲内であってもよく、近位ポリマー材料２６０８、２６５６と同一または異なってもよい。いくつかの変形例では、ポリマー材料２６１０は、１．５０～１．７０、または１．５２～１．６５の範囲内の屈折率より高くてもよい。光ファイバ２６０６、２６５４と近位ポリマー材料２６０８、２６５６との間の界面は、平坦であってもよく、図２６Ａに描写されるように、９０度の角度にあってもよい。図２６Ｃに描写されるように、９０度の角度から、例えば、直交配向から、少なくとも８、１０、１２、１５またはそれを上回る度数オフセットされてもよい。図２６Ａは、－１４ｄＢ～－４０ｄＢ、または－１５ｄＢ～－３５ｄＢ、または－２０ｄＢ～３５ｄＢ、もしくは－２５ｄＢ～－３５ｄＢの範囲内の界面２６０４からのＲＬまたは参照信号を伴う、ある実施形態を描写する。Ｆｒｅｓｎｅｌレンズおよび遠位ポリマー材料２６１０屈折率は、整合または類似することが好ましい。図２６Ｃは、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズと遠位ポリマー材料２６１０との間の界面からのＲＬまたは参照信号を伴う、ある実施形態を描写する。遠位ポリマー材料２６１０の屈折率は、ＲＬが、－１４ｄＢ～－４０ｄＢ、または－１５ｄＢ～－３５ｄＢ、または－２０ｄＢ～３５ｄＢ、もしくは－２５ｄＢ～－３５ｄＢの範囲内であるように、不整合または異なることが好ましい。図２６Ｂは、図２６Ａおよび２６ＣにおけるＯＣＴ撮像システムにおいて使用され得る、例示的Ｆｒｅｓｎｅｌレンズ２６０２を描写する。レンズ２６０２は、複数の格子張または格子２６６０を伴う、円形レンズ本体を備えてもよい。本特定の実施例では、レンズ２６０２は、レンズ２６０２の第１の軸２６６２および第２の軸２６６４に対して半径方向に対称であって、両軸２６６２、２６６４は、光ファイバ２６０６、２６０５４の縦軸に対して横方向にあって、相互に直交する。しかしながら、他の変形例では、回折格子パターンの構成は、２つの軸２６６２、２６６４に沿って異なり、可変集束力またはビーム集束およびコリメーションの組み合わせを生産してもよい。これは、ビームプロファイルを調節し、アナモルフィックレンズの使用を要求せずに、共焦点ビームを確実にするために提供されてもよい。

図２７Ａに描写される、さらに別の実施形態では、ＯＣＴ撮像システム２７００は、レンズを欠いているが、その反射表面上に形成またはエッチングされたＦｒｅｓｎｅｌ回折格子を伴う、反射体２７０２を備え得る。本明細書に説明されるミラーまたは反射体のように、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２７０２は、その金、銀、スズ、ニッケルクロム、アルミニウム、誘電または多層誘電もしくは他のコーティングの層を備えてもよい。光ファイバ２７０６の遠位端２７０４とＦｒｅｓｎｅｌ反射体２７０２との間には、本明細書に説明されるような低屈折率ポリマー２７０８が、本明細書のいずれかの場所で説明されるように提供されてもよい。光ビーム２７１０が、ファイバ２７０６から出射し、ポリマー材料２７０８を通して進行するにつれて、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２７０２の回折パターンによって反射およびコリメートされ、次いで、ポリマー材料２７０８から標的撮像場所に出射する。Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２７０２は、－０．２５ｍｍ～－２．００ｍｍ（凹面）または－０．２０ｍｍ～－１．００ｍｍ（凹面）の範囲内の相当曲率半径（Ｒ）、非旋光性ピッチ角度０度～７５度の範囲内の、２０またはより大きいピッチ周波数（ピッチ／ｍｍ）、および２００μｍ～１，０００μｍの範囲内のファイバと反射体表面との間の焦点距離（ｆ）を伴って構成されてもよい。図２６ＢにおけるＦｒｅｓｎｅｌレンズのような図２７Ｆに図示されるような反射体２７０２は、複数の同心円形格子張、格子、または回折パターン２７６０を伴う、円形反射体本体を備えてもよい。本特定の実施例では、反射体２７０２は、反射体２７０２の長軸２７６２および短軸２７６４に対して半径方向に対称であるが、他の変形例では、下記に議論されるように、格子パターンの構成は、２つの軸２７６２、２７６４に沿って異なってもよい。長軸２７６２の配向は、光ファイバ２７０６および反射されたビーム２７１２の縦軸と同一平面にある一方、短軸２７６４は、長軸２７６２および光ファイバ２７の縦軸に横方向および直交する。これは、ビームプロファイルを調節し、凹面反射表面を有する、アナモルフィックレンズの使用を要求せずに、共焦点ビームまたはビームウェストを確実にするために提供されてもよい。Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２７０２のある実施形態では、限定ではないが、非旋光性ピッチ角度およびピッチ周波数を含む、パラメータを伴う、平坦表面上にインプリントされる、回折格子パターンは、長軸２７６２から短軸２７６４に徐々に変動され、共焦点ビームウェストを確実にしてもよい。Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２７０２のさらに別の実施形態では、平坦表面上にインプリントされる、回折格子パターンは、非対称かつ楕円形に現れてもよく、長軸２７６２に整合する楕円形パターンの長軸および短軸２７６４に整合する楕円形パターンの短軸は、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２７０２内の入射ビーム２７１０の断面に整合する。

図２７Ｂ－２７Ｅは、図２７Ａにおける光ビーム２７１０の種々の断面ビームプロファイルを描写する。図２７Ｂおよび２７Ｃは、それぞれ、２００μｍの焦点距離（ファイバから反射体表面までの距離）および－０．４ｍｍ（凹面）の曲率半径と、２５０μｍの焦点距離および－０．５ｍｍ（凹面）の曲率半径とにおける、ビームプロファイル２７１２、２７１４を描写する。図２７Ｄは、３００μｍの焦点距離および－０．６ｍｍの曲率半径におけるビームプロファイル２７１６を描写する一方、図２７Ｅは、５００μｍの焦点距離および－１．１ｍｍの曲率半径におけるビームプロファイル２７１８を描写する。

図２８Ａは、ＧＲＩＮレンズ２８０２およびＦｒｅｓｎｅｌ反射体２８０４の両方を備える、ＯＣＴ撮像システム２８００の別の実施形態を描写する。本実施例では、光ファイバ２８０６から出射する光ビーム２８１４は、次いで、ＧＲＩＮレンズ２８０２によってコリメートされ、次いで、低屈折率ポリマー材料２８０８に入射し、次いで、低反射屈折率ポリマー材料２８０８から出射し、標的場所に到達する前に、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２８０４によって反射される。本明細書の他の実施形態に説明されるように、光ファイバ２８０６の端部２８１２は、ファイバ２８０６の縦軸に対して９０度の配向を伴う、平坦表面であってもよい、またはオフセットされてもよい。コリメートされた光ビーム２８１６は、２０μｍ～２００μｍの範囲内の直径を有してもよく、ＧＲＩＮレンズ２８０２と低屈折率材料との間の界面におけるＲＬは、－１４ｄＢ～－２８ｄＢ、－１４ｄＢ～－４０ｄＢ、または－１５ｄＢ～－３５ｄＢ、または－２０ｄＢ～３５ｄＢ、もしくは－２５ｄＢ～－３５ｄＢの範囲内であってもよい。

所望の構成に応じて、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２８０４は、集束ビームを提供するために、－０．２５ｍｍ～－３０ｍｍの範囲内の相当曲率半径、またはコリメートされたビームのために、－３０ｍｍ～－無限遠の範囲内の相当曲率半径を伴って構成されてもよい。上記に記載されるように、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２８０４の回折パターンは、半径方向対称または非対称パターンを伴って構成されてもよい。ＧＲＩＮレンズからの光ビームが、収束（集束）する、発散する、コリメートされる、または適正にコリメートされるかどうかにかかわらず、図２７Ａおよび図２８Ａに描写されるように４５度に設置されたＦｒｅｓｎｅｌ反射体２７０２または２８０４は、非点収差を導入し、長軸２７６２および短軸２７６４に沿ったビーム集束またはビームコリメーション／集束の組み合わせの逸脱またはオフセットを呈するであろう。非点収差光ビームに対するある補正が所望される、変形例では、楕円形または非対称回折パターンが、提供されてもよい。非点収差の軸に応じて、Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２８０４の長軸または短軸は、非点収差を補償し、反射体２８０４の４５度傾斜における入射ビームに整合するための楕円形回折パターンを提供するように調節されてもよい。図２８Ｂおよび２８Ｃは、反射体２８０４の概略側面および端面図と、図２８Ｄに描写される例示的非点収差性ビームプロファイル２８１８を伴う、反射された光ビーム２８１６のプロファイルである。非対称プロファイル２８１８を補償するために、反射体２７０２の長軸２７６２および短軸２７６４は、図２７Ｆに描写されるように、反射されたビームが、十分にコリメートされる、または集束ビームであった場合、共焦点となるように、入射ビーム内の任意の非点収差を補償するための楕円形形状に調節されてもよい。代替として、限定ではないが、非旋光性ピッチ角度およびピッチ周波数を含む、パラメータを伴う、平坦表面上にインプリントされる、回折格子パターンは、長軸２７６２から短軸２７６４に徐々に変動され、共焦点ビームウェストを確実にしてもよい。Ｆｒｅｓｎｅｌ反射体２７０２または２８０４の使用は、凹面反射表面を有する、アナモルフィックレンズの必要性を回避する。

図１０は、撮像交差デバイス１０００の別の変形例を描写し、デバイス９００に類似するが、光学要素１００２は、ハイポチューブ１００８の外部にある、拡大された直径の本体１００６を伴う、テーパ状遠位端１００４と、近位反射表面１０１２を伴う、より小さい直径の近位ステム１０１０とを備える。近位反射表面１０１２は、４５度で、または４８度等であるが、４５＋／－５度以下で４５度から外れて角度付けられてもよい。デバイス９００と同様に、ハイポチューブ１０１４、光ファイバ１０１６、レンズ１０１８、および接着剤１０２０が、提供される。

図１１は、撮像交差デバイス１１００のさらに別の実施形態を描写し、光学要素１１０２は、拡大された切断ヘッド１１０８のステム１１０６上の近位の角度付けられた表面１１０４を備えるが、追加として、プリズム１１１０が、レンズ１１１２と近位の角度付けられた表面１１０４との間に挿入される。プリズム１１１０は、レンズ１１１２に光学的に結合される、直交近位表面１１１４と、ステム１１０６の近位の角度付けられた表面１１０４に接合される、４５度の角度付けられた遠位端１１１６とを備え、プリズムは、２５５μｍ以下の最長寸法を有する。プリズム１１１０の角度付けられた遠位端（または斜辺）１１１６は、コーティングされる、またはアルミニウムもしくは他の金属反射コーティングを使用して、ステム１１０６に接合されてもよい。

使用時、本明細書に説明される撮像交差デバイスは、診断査定および／または療法用治療のための所望の標的場所にアクセスするために、従来の誘導カテーテル内で使用されてもよい。他の変形例では、撮像交差デバイス、二重管腔ガイドカテーテルが、使用されてもよい。図１２Ａを参照すると、ガイドカテーテル１２００は、近位ハブ１２０２と、カテーテル本体１２０４と、遠位先端１２０６とを備えてもよい。図１２Ｂを参照すると、近位ハブ１２０４は、１つまたはそれを上回る近位開口部１２０６を備えてもよく、これは、カテーテル本体１２０４の２つまたはそれを上回るカテーテル本体管腔１２０８、１２１０と連通する。図１２Ｂに描写されるように、カテーテル本体１２０４は、部分的に、ハブ１２０２の遠位管腔１２１２および遠位開口部１２１４の内側に位置する。ハブはさらに、随意の洗流ポート１２１６を備えてもよく、これは、カテーテルの本体管腔１２０８、１２１０の一方または両方と流体連通するように構成されてもよい。いくつかの変形例では、カテーテル本体１２０４は、カテーテル本体管腔１２０８、１２１０毎に、別個の管状本体を備えてもよく、これは、図１２Ｂに描写されるように、オーバーチューブ１２１８の内側に位置する。これらの変形例では、洗流ポートは、オーバーチューブ１２１８の管状管腔と流体連通してもよいが、カテーテル本体管腔１２０８、１２１０の外側にある。カテーテル管腔１２０８、１２１０は、同一または異なる直径を有してもよい。図１２Ｂに描写される特定の実施例では、カテーテル管腔１２０８は、ガイドワイヤと併用するための０．０１６インチのより小さい直径を備え、カテーテル管腔１２１０は、０．０２２インチまたは０．０２５インチのより大きい直径を備え、撮像交差デバイスを受容する。二重管腔ガイドカテーテル１３００および１４００の遠位実施形態の変形例を描写する、図１３および１４では、遠位端の最後の２～６インチ（５０．８～１５２．４ｍｍ）は、光学的に透明な材料を備える。別の実施形態では、遠位端１３００および１４００の３～５インチ（７６．２～１２７．０ｍｍ）は、光学的に透明な材料を備える。

カテーテル本体１２０４の遠位端１２２０は、カテーテル先端１２２０に取り付けられてもよい。図１５を参照すると、カテーテル先端１２２０は、近位表面１２２４を伴う、円筒形基部１２２２を備え、カテーテル本体管腔１２０８および１２１０と流体連通するように構成される、先端管腔１２２６および１２２８のための対応する開口部を備えてもよい。本特定のカテーテル先端１２２０では、先端管腔１２２６は、近位表面１２２４から、先端管腔１２２８より大きい距離にわたって、円筒形基部１２２２から遠位に突出する、延在管１２３０に沿って、遠位に延在する。１つまたはそれを上回る角度付けられた遷移表面１２３２が、延在管１２３０からの平滑遷移を提供するために、円筒形基部１２２２の外面上に提供されてもよい。

撮像交差デバイスと併用される、ガイドカテーテルのいくつかの変形例では、カテーテル本体および／またはカテーテル先端に沿った１つまたはそれを上回る側面開口部が、ガイドワイヤがガイドカテーテルからガイドワイヤ先端管腔１２２８の遠位開口部１３３４に対して近位に出射するように操作され得るように提供されてもよい。図１６では、例えば、側面開口部１６０２が、カテーテル先端１６００内に提供される。これは、例えば、ハブから測定されるように、カテーテル本体に沿って、２０ｃｍ、４０ｃｍ、および／または６０ｃｍ距離に提供される、カテーテル本体開口部に加えてあってもよい。

図１５および１６に示されるように、いくつかの変形例では、ガイドワイヤ先端管腔１２２６および１６０４は、略線形構成を備えてもよく、管腔は、縦軸からの任意の角度または逸脱を伴わずに、軸方向に延在する。しかしながら、他の実施例では、または撮像交差デバイス先端管腔１２２８および１６０６に関して、管腔１２２８および１６０６は、挿入されたデバイスを延在管１２３０から離れるように外向き角度で指向するように角度付けられた領域を具備してもよい。これは、解剖学的構造上の偏心病変の診断または治療を促進することに役立ち得る。しかしながら、他の実施例では、管腔１２２８および１６０６は、直線配向を有してもよい。

図１３および１４は、ガイドカテーテル１３００および１４００の付加的特徴を描写し、これは、それぞれ、カテーテル本体１３０４および１４０４に沿って位置する、放射線不透過性マーカバンド１３０２および１４０２を含み得る。マーカバンド１３０２は、均一長さを伴う、リング状構成を備える一方、マーカバンド１４０２は、非対称構成を備え、これは、カテーテル配向および／または場所の査定を促進し得る。

光学システムの動作は、概して、光学システムによって標的面積に向かって放出される、光に関して説明される。しかしながら、当業者は、光学経路が、典型的には、可逆的であり得るため、ビーム経路がまた、光学システムによって「見られる」（例えば、光学システムの受光部に到達する）、視野を表し得ることを理解するであろう。したがって、光ファイバによって放出される撮像ビームはまた、それに沿って受光される光がファイバに戻り得る、経路（の全部または一部）を表し得る。

ある材料は、光とのその相互作用（例えば、不透明、反射、透過、屈折等）に基づいて本明細書に説明される。これらの記述子は、システムによって放出される、および／またはその受光部が敏感である、波長の範囲とのその材料の相互作用を指し得る。当業者によって、所与の材料の性質は、異なる波長の範囲で変動し、異なる材料は、異なる波長の範囲に関して望ましくあり得ることが理解されるであろう。特定の実施例材料の説明は、本開示を、それにわたってその特定の例示的材料が所望の光学性質を有する、波長の範囲に限定することを意図するものではない。同様に、特定の波長の説明は、本システムをそれらの波長のみに限定することを意図するものではない。用語「光」は、電磁放射線を表すために、スペクトル全体を通して使用されてもよく、本開示を可視スペクトル内の電磁放射線に限定することを意図するものではない。用語「光」は、任意の波長の電磁放射線を指し得る。

当然ながら、本明細書に説明される実施例、実施形態、またはプロセスのうちの任意の１つは、本システム、デバイス、および方法に従って、１つまたはそれを上回る他の実施例、実施形態、および／またはプロセスと組み合わせられる、もしくは別個のデバイスまたはデバイス部分間で分離および／または実施されてもよいことを理解されたい。

最後に、上記の議論は、本システムの単なる例証であるように意図され、添付の請求項を任意の特定の実施形態または実施形態の群に限定するものとして解釈されるべきではない。したがって、本システムは、例示的実施形態を参照して特に詳細に説明されているが、また、多数の修正および代替実施形態が、当業者によって、続く請求項に記載されるように、本システムのより広範かつ意図される精神および範囲から逸脱することなく、考案され得ることを理解されたい。故に、明細書および図面は、例証的様式において捉えられるべきであって、添付の請求項の範囲を限定することを意図するものではない。

Claims (62)

1. 撮像デバイスであって、
   管腔を伴う外側シャフトと、
   前記外側シャフトの管腔内に位置する光ファイバと、
   前記外側シャフトの管腔内に配置される反射要素であって、前記反射要素は、撮像ビームに対して構成される角度付けられた表面を伴う光学材料を備える、反射要素と、
   前記光ファイバの遠位端と前記反射要素との間の第１の光学充填材であって、前記第１の光学充填材は、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材と
   を備える、撮像デバイス。
2. 前記第１の光学充填材の屈折率は、１．３０～１．４０の範囲内である、請求項１に記載の撮像デバイス。
3. 前記第１の光学充填材の屈折率は、１．３３～１．３８の範囲内である、請求項１に記載の撮像デバイス。
4. 前記第１の光学充填材は、脂肪族ウレタンアクリレートおよびアクリルモノマーを備える、請求項１に記載の撮像デバイス。
5. 前記脂肪族ウレタンアクリレートパーセンテージは、３０％～７０％であり、前記アクリルモノマーは、７０％～３０％である、請求項４に記載の撮像デバイス。
6. 前記脂肪族ウレタンアクリレートパーセンテージは、４０％～６５％であり、前記アクリルモノマーは、６０％～３５％である、請求項５に記載の撮像デバイス。
7. 前記第１の光学充填材の粘度は、１，０００～３，０００ｃｐｓの範囲内である、請求項４に記載の撮像デバイス。
8. 前記第１の光学充填材の粘度は、１，５００～３，０００ｃｐｓの範囲内である、請求項７に記載の撮像デバイス。
9. 前記第１の光学充填材の粘度は、２，０００～２５００ｃｐｓの範囲内である、請求項７に記載の撮像デバイス。
10. 前記光ファイバと前記反射要素との間に位置するレンズをさらに備える、請求項１に記載の撮像デバイス。
11. 前記レンズは、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズである、請求項１０に記載の撮像デバイス。
12. 前記レンズは、平凸または両凸レンズである、請求項１０に記載の撮像デバイス。
13. 前記レンズは、０．１～２．０度で傾斜される、請求項１０に記載の撮像デバイス。
14. 前記レンズは、ＧＲＩＮレンズである、請求項１０に記載の撮像デバイス。
15. 非クラッディングファイバをさらに備え、その後、前記光ファイバと前記反射要素との間のＧＲＩＮレンズが続く、請求項１に記載の撮像デバイス。
16. 前記第１の光学充填材はさらに、前記レンズと前記反射要素との間に位置する、請求項１０に記載の撮像デバイス。
17. 前記光ファイバと前記レンズとの間に位置する第２の光学充填材をさらに備える、請求項１０に記載の撮像デバイス。
18. 前記第１の光学充填材および前記第２の光学充填材は、異なる材料を備える、請求項１７に記載の撮像デバイス。
19. 前記第１および第２の光学充填材は、同一であるが、異なる比率における成分を備え、前記第１および第２の光学充填材は両方とも、１．５０未満の屈折率を有する、請求項１７に記載の撮像デバイス。
20. 前記反射要素の角度付けられた表面は、Ｆｒｅｓｎｅｌ回折パターンを備える、請求項１に記載の撮像デバイス。
21. 前記Ｆｒｅｓｎｅｌ回折パターンは、その長軸、短軸に沿って、および前記長軸と短軸との間に、可変程度のコリメートまたは集束力を備える、請求項２０に記載の撮像デバイス。
22. 前記光ファイバと前記反射要素との間に位置するレンズをさらに備える、請求項２０に記載の撮像デバイス。
23. 前記レンズは、ＧＲＩＮレンズである、請求項２２に記載の撮像デバイス。
24. 前記第１の光学充填材は、前記レンズと前記反射要素との間に位置する、請求項２２に記載の撮像デバイス。
25. 前記反射要素はさらに、前記外側シャフトの管腔から突出するテーパ状遠位端を備え、前記テーパ状遠位端は、組織に穿通するように構成される、請求項１に記載の撮像デバイス。
26. 前記第１の光学充填材は、ＵＶ硬化された光学材料を備える、請求項１に記載の撮像デバイス。
27. コリメートレンズが、前記光ファイバと前記第１の光学充填材との間に位置する、請求項１に記載の撮像デバイス。
28. 前記コリメートレンズは、ＧＲＩＮレンズ、および平凸、または両凸もしくはＦｒｅｓｎｅｌレンズである、請求項１７に記載の撮像デバイス。
29. 撮像デバイスであって、
    管腔を伴う外側シャフトと、
    前記外側シャフトの管腔内に位置する光ファイバと、
    前記外側シャフトの管腔内に配置される反射要素であって、前記反射要素は、撮像ビームに対して構成される角度付けられた表面を伴う光学材料を備える、反射要素と、
    前記光ファイバと第１の光学充填材との間のビームコリメート要素と、
    前記ビームコリメート要素の遠位端と前記反射要素との間の第１の光学充填材であって、前記第１の光学充填材は、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材と
    を備える、撮像デバイス。
30. 前記ビームコリメート要素と前記第１の光学充填材との間の界面は、－１５ｄＢ～－２８ｄＢの反射損失または参照信号を有する、請求項２９に記載の撮像デバイス。
31. 前記ビームコリメート要素と前記第１の光学充填材との間の界面は、－２０ｄＢ～－３５ｄＢの反射損失または参照信号を有する、請求項２９に記載の撮像デバイス。
32. 前記ビームコリメート要素と前記第１の光学充填材との間の界面は、－２３ｄＢ～－４０ｄＢの反射損失または参照信号を有する、請求項２９に記載の撮像デバイス。
33. 前記ビームコリメート要素は、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズである、請求項２９に記載の撮像デバイス。
34. 前記ビームコリメート要素は、ＧＲＩＮレンズである、請求項２９に記載の撮像デバイス。
35. 撮像デバイスであって、
    管腔を伴う外側シャフトと、
    前記外側シャフトの管腔内に位置する光ファイバと、
    前記外側シャフトの管腔内に配置される反射要素であって、前記反射要素は、撮像ビームに対して構成される角度付けられた表面を伴う光学材料を備える、反射要素と、
    前記光ファイバと第１の光学充填材との間にあり、非クラッディングファイバおよびＧＲＩＮレンズを備えるビームコリメート区画と、
    前記ＧＲＩＮレンズの遠位端と前記反射要素との間の第１の光学充填材であって、前記第１の光学充填材は、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材と
    を備える、撮像デバイス。
36. 前記ビームコリメート要素と前記第１の光学充填材との間の界面は、－１５ｄＢ～－２８ｄＢの反射損失または参照信号を有する、請求項３５に記載の撮像デバイス。
37. 前記ビームコリメート要素と前記第１の光学充填材との間の界面は、－２０ｄＢ～－３５ｄＢの反射損失または参照信号を有する、請求項３５に記載の撮像デバイス。
38. 前記ビームコリメート要素と前記第１の光学充填材との間の界面は、－２３ｄＢ～－４０ｄＢの反射損失または参照信号を有する、請求項３５に記載の撮像デバイス。
39. 前記光ファイバと前記非クラッディングファイバとの間の界面および前記非クラッディングファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの間の界面は、－４０ｄＢより弱い反射アーチファクトを生産する、請求項３５に記載の撮像デバイス。
40. 撮像デバイスであって、
    管腔を伴う外側シャフトと、
    前記外側シャフトの管腔内に位置する光ファイバと、
    前記外側シャフトの管腔内に配置される反射要素であって、前記反射要素は、撮像ビームに対して構成される角度付けられた表面を伴う光学材料を備える、反射要素と、
    前記光ファイバと第１の光学充填材との間にあり、ＧＲＩＮレンズから成るビームコリメート区画と、
    前記ＧＲＩＮレンズの遠位端と前記反射要素との間の第１の光学充填材であって、前記第１の光学充填材は、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材と
    を備える、撮像デバイス。
41. 前記ビームコリメート要素と前記第１の光学充填材との間の界面は、－１５ｄＢ～－２８ｄＢの反射損失または参照信号を生産する、請求項４０に記載の撮像デバイス。
42. 前記ビームコリメート要素と前記第１の光学充填材との間の界面は、－２０ｄＢ～－３５ｄＢの反射損失または参照信号を生産する、請求項４０に記載の撮像デバイス。
43. 前記ビームコリメート要素と前記第１の光学充填材との間の界面は、－２３ｄＢ～－４０ｄＢの反射損失または参照信号を生産する、請求項４０に記載の撮像デバイス。
44. 撮像デバイスであって、
    管腔を伴う外側シャフトと、
    前記外側シャフトの管腔内に位置する光ファイバと、
    前記外側シャフトの管腔内に配置される反射要素であって、前記反射要素は、撮像ビームに対して構成される角度付けられた表面を伴う光学材料の平坦表面上に、回折パターンを備える、反射要素と、
    前記光ファイバと前記反射要素との間の第１の光学充填材であって、前記第１の光学充填材は、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材と
    を備える、撮像デバイス。
45. 前記光ファイバと前記反射要素との間に位置するレンズをさらに備える、請求項４４に記載の撮像デバイス。
46. 前記レンズは、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズである、請求項４４に記載の撮像デバイス。
47. 前記レンズは、平凸または両凸レンズである、請求項４４に記載の撮像デバイス。
48. 前記レンズは、０．１～２．０度で傾斜される、請求項４７に記載の撮像デバイス。
49. 前記レンズは、ＧＲＩＮレンズである、請求項４４に記載の撮像デバイス。
50. 前記レンズは、非クラッディングファイバを備え、その後、ＧＲＩＮレンズが続く、請求項４４に記載の撮像デバイス。
51. 撮像デバイスであって、
    管腔を伴う外側シャフトと、
    前記外側シャフトの管腔内に位置する光ファイバと、
    前記外側シャフトの管腔内に配置される反射要素であって、前記反射要素は、撮像ビームに対して構成される角度付けられた表面とともに、その長軸と短軸との間に可変程度のコリメートおよび集束力を有する平坦表面上に、回折パターンを備える、反射要素と、
    前記光ファイバと前記反射要素との間の第１の光学充填材であって、前記第１の光学充填材は、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材と
    を備える、撮像デバイス。
52. 前記光ファイバと前記反射要素との間に位置するレンズをさらに備える、請求項５１に記載の撮像デバイス。
53. 前記レンズは、Ｆｒｅｓｎｅｌレンズである、請求項５１に記載の撮像デバイス。
54. 前記レンズは、平凸または両凸レンズである、請求項５１に記載の撮像デバイス。
55. 前記レンズは、０．１～２．０度で傾斜される、請求項５４に記載の撮像デバイス。
56. 前記レンズは、ＧＲＩＮレンズである、請求項５１に記載の撮像デバイス。
57. 前記レンズは、非クラッディングファイバを備え、その後、ＧＲＩＮレンズが続く、請求項５１に記載の撮像デバイス。
58. 撮像デバイスであって、
    光ファイバと、
    撮像ビームに対して構成される角度付けられた表面を伴う反射要素と、
    単位長内に少なくとも０．７５またはそれを上回るピッチを有するビームコリメートＧＲＩＮレンズと、
    前記ＧＲＩＮレンズの遠位表面と前記反射要素との間の第１の光学充填材であって、前記第１の光学充填材は、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材と
    を備える、撮像デバイス。
59. 前記光ファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの間の界面は、－４０ｄＢより強い反射アーチファクトを生産する、請求項５８に記載の撮像デバイス。
60. 前記光ファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの間の界面は、－４０ｄＢより弱い反射アーチファクトを生産する、請求項５８に記載の撮像デバイス。
61. 撮像デバイスであって、
    光ファイバと、
    撮像ビームに対して構成される角度付けられた表面を伴う反射要素と、
    単位長内に少なくとも０．７５またはそれを上回るピッチを有するビームコリメートＧＲＩＮレンズであって、前記光ファイバと前記ＧＲＩＮレンズとの間の界面に、－４０ｄＢより強い反射アーチファクトを有する、ビームコリメートＧＲＩＮレンズと、
    前記ＧＲＩＮレンズの遠位表面と前記反射要素との間の第１の光学充填材であって、前記第１の光学充填材は、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材と
    を備える、撮像デバイス。
62. 撮像デバイスであって、
    管腔を伴う外側シャフトと、
    前記外側シャフトの管腔内に位置する光ファイバと、
    前記外側シャフトの管腔内に配置される反射要素であって、前記反射要素は、撮像ビームに対して構成される角度付けられた表面とともに、その長軸と短軸との間に可変程度のコリメートおよび集束力を有する平坦表面上に、回折パターンを備える、反射要素と、
    前記光ファイバと第１の光学充填材との間のビームコリメート要素と、
    前記ビームコリメート要素の遠位端と前記反射要素との間の第１の光学充填材であって、前記第１の光学充填材は、１．４０未満の屈折率を備える、第１の光学充填材と
    を備える、撮像デバイス。

Images