JP6726326B2 - 非点収差補正を伴う光学プローブ - Google Patents

非点収差補正を伴う光学プローブ Download PDF

Info

Publication number
JP6726326B2
JP6726326B2 JP2019007849A JP2019007849A JP6726326B2 JP 6726326 B2 JP6726326 B2 JP 6726326B2 JP 2019007849 A JP2019007849 A JP 2019007849A JP 2019007849 A JP2019007849 A JP 2019007849A JP 6726326 B2 JP6726326 B2 JP 6726326B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
component
refractive power
optical
sagittal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019007849A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019164330A (ja
Inventor
紫瑜 呉
紫瑜 呉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon USA Inc
Original Assignee
Canon USA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon USA Inc filed Critical Canon USA Inc
Publication of JP2019164330A publication Critical patent/JP2019164330A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6726326B2 publication Critical patent/JP6726326B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00071—Insertion part of the endoscope body
    • A61B1/0008—Insertion part of the endoscope body characterised by distal tip features
    • A61B1/00096—Optical elements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00165—Optical arrangements with light-conductive means, e.g. fibre optics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00163—Optical arrangements
    • A61B1/00172—Optical arrangements with means for scanning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/002—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor having rod-lens arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/043—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances for fluorescence imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0638—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/0035—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for acquisition of images from more than one imaging mode, e.g. combining MRI and optical tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0062—Arrangements for scanning
    • A61B5/0066—Optical coherence imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0071—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
    • A61B5/6852—Catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6867—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive specially adapted to be attached or implanted in a specific body part
    • A61B5/6876—Blood vessel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2441—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using interferometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02049—Interferometers characterised by particular mechanical design details
    • G01B9/0205—Interferometers characterised by particular mechanical design details of probe head
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
    • G02B23/06—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors having a focussing action, e.g. parabolic mirror
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2407—Optical details
    • G02B23/2423—Optical details of the distal end
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0233—Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
    • A61B5/0086—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters using infrared radiation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Description

本出願は、一般に、光学プローブに関する。
カテーテルの光学系は、大抵壊れやすく、したがってシースによって保護されている。非点収差は、シースの円筒形形状によって光学系に作り出される。非点収差により、２つの直交方向の光のビーム焦点は、異なるビームサイズで異なる距離に集束し、またはある方向には発散する一方で別の方向には集束する。したがって、光学系の画質は、劣化する。
光学プローブのいくつかの実施形態は、第１の導光構成要素（ｌｉｇｈｔ−ｇｕｉｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）と、第２の導光構成要素と、レンズと、レンズから光を受け取るとともに光を経路に沿って導くように構成されている光反射構成要素（ｌｉｇｈｔ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）とを備える。導光構成要素および光反射構成要素のうちの少なくとも一方は、接線方向または矢状方向（サジタル方向）のうちの一方の屈折力（ｏｐｔｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ）を有する。
装置のいくつかの実施形態は、シースと、光学プローブとを備え、光学プローブは、第１の導光構成要素、第２の導光構成要素、レンズ、および光反射構成要素を含む。また、光学プローブは、接線方向に屈折力を有する。
装置のいくつかの実施形態は、レンズと、光反射構成要素とを備え、光反射構成要素は、接線方向または矢状方向（サジタル方向）のうちの一方に屈折力を有する。
光学プローブのいくつかの実施形態は、光ファイバと、スペーサと、レンズと、レンズから光を受け取るとともに光を経路に沿って導くように構成されている光反射構成要素と、補正要素（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）とを備える。この補正要素は、少なくとも一部に透明である材料を含む。また、補正要素は、非対称の屈折力を有し、補正要素は、光反射構成要素からの光が少なくとも一部透明である材料を通じて移動するように経路に沿って位置する。
光学プローブのいくつかの実施形態は、第１の導光構成要素と、第２の導光構成要素と、レンズと、このレンズから光を受け取るとともに光を経路に沿って導くように構成されている光反射構成要素と、補正要素とを備える。この補正要素は、接線方向に屈折力を有し、補正要素は、光反射構成要素からの光を透過するように経路に沿って位置する。
図１は、光線の定義および座標系を示す図である。 図２は、光学プローブ、駆動ケーブル、およびシースの例示実施形態の部分破断図である。 図３は、光学プローブおよびシースの例示実施形態の斜視図である。 図４Ａ〜図４Ｄは、光学プローブおよびシースの例示実施形態の矢状方向（サジタル）ビューおよび接線方向ビューを示す図である。 図５は、レンズおよび光反射構成要素の例示実施形態のいくつかの測定値を示す図である。 図６は、レンズおよび光反射構成要素の例示実施形態のいくつかの測定値を示す図である。 図７Ａ〜図７Ｅは、光学プローブおよびシースの例示実施形態を示す図である。 図８は、図７Ａ〜図７Ｅに示されている光学プローブおよびシースの例示実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対光学プローブの光軸からの作動距離（ｗｏｒｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ）を示す図である。 図９Ａ〜図９Ｄは、光学プローブおよびシースの例示実施形態の矢状方向（サジタル）ビューおよび接線方向ビューを示す図である。 図１０は、図９Ａ〜図９Ｄに示されている光学プローブおよびシースの例示実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対光学プローブの光軸からの作動距離を示す図である。 図１１は、光学プローブの例示実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対光学プローブの光軸からの作動距離を示す図である。 図１２は、光学プローブの例示実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対光学プローブの光軸からの作動距離を示す図である。 図１３は、光学プローブ、駆動ケーブル、およびシースの例示実施形態の部分破断図である。 図１４は、光学プローブの例示実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対光学プローブの光軸からの作動距離を示す図である。 図１５は、光学プローブ、駆動ケーブル、およびシースの例示実施形態の部分破断図である。 図１６Ａは、光学プローブの例示実施形態を示す図である。図１６Ｂは、光学プローブの例示実施形態を示す図である。図１６Ｃは、光学プローブの例示実施形態を示す図である。 図１７は、光学プローブ、駆動ケーブル、およびシースの例示実施形態の部分破断図である。 図１８は、光学プローブ、駆動ケーブル、およびシースの例示実施形態の部分破断図である。
以下のパラグラフにより、いくつかの例示的な実施形態を説明する。他の実施形態は、代替例、均等例、および修正例を含み得る。さらに、例示的な実施形態は、いくつかの新規な特徴を含んでいてもよく、特定の特徴は、本明細書に記載されている装置、システム、および方法のいくつかの実施形態に必須でなくてもよい。
一部の光学プローブ（例えば、内視鏡）は、人間の患者などの被検体の内部からイメージを取り込むように構成されている。これらの光学プローブは、ファイバプローブを含むとともに、ファイバプローブの遠位先端にレンズとミラーの両方を備えることができる。レンズおよびミラーは、光のビームの焦点を合わせ、光のビームを集め、光のビームを導く。また、ファイバプローブ内の１つまたは複数の光ファイバは、光学プローブを試料（ｓａｍｐｌｅ）（例えば、器官、組織）へ誘導し、光を試料へ送り届け、試料から光を受け取るために使用することができる。
例えば、光干渉断層法（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を実行するように構成されている一部の光学プローブは、血管の深さ分解画像を取り込むことができる。これらの光学プローブは、シースおよびコイルを備えるカテーテルの内部にあり得る。光学プローブからの光のビームが血管の表面を横切って回転させられるので、表面における血管の断面画像が得られる。３次元データを取得するために、光学プローブは、回転中に長手方向に平行移動することでき、ヘリカルスキャンパターンから画像を得るようになっている。このヘリカルスキャンは、光学プローブが回転させられている間に、光学プローブの先端を近位端に向けて引っ張り戻すことにより実行することができる。
カテーテルは、透明シースを備えることができ、これを光学プローブからの光のビームが通過する。透明シースの直径が小さくなるほど、透明シースが光学系の一軸に沿って加える光屈折力（ｄｉｏｐｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ）が強くなり、光学系の非点収差が大きくなる。
図１は、光線の定義および座標系を示す図である。接線方向光線は、ｘp=0で瞳に交差し、一方、矢状方向（サジタル）光線は、ｙp=0で瞳に交差する。以下の説明は、これらの光線の定義を用いる。
図２は、光学プローブ２００、駆動ケーブル２２０、およびシース２３０の例示実施形態の部分破断図である。光学プローブ２００は、第１の導光構成要素２０１（例えば、シングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバ、ダブルクラッド光ファイバ）と、第２の導光構成要素２０２（例えば、ガラスロッド）と、レンズ２０３（例えば、屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズ）と、光反射構成要素２０４（例えば、プリズム）と、プロテクタ２０５（例えば、ＣＡＮ、エポキシ樹脂チューブ）とを備える。
第２の導光構成要素２０２は、レンズ２０３の入射においてビームの開口数を変化させるように調整可能であるガラスロッドまたは別のスペーサとすることができる。光学構成要素間の界面は、界面からの後方反射を減少させるように４°〜８°の角度で傾けることができる。例えば、第２の導光構成要素２０２とレンズ２０３との間の界面は、８°の角度で傾けることができ、レンズ２０３とプリズム２０４との間の界面は、画像（例えば、ＯＣＴ画像）にアーチファクトを引き起こし得る後方反射を減少させるように４°〜８°の角度で傾けることができる。レンズ２０３は、光反射構成要素２０４の近位端に取り付けられるＧＲＩＮレンズとすることができる。光学プローブ２００のいくつかの実施形態は、第２の導光構成要素２０２（例えば、ガラスロッド、スペーサ）、レンズ２０３、または第２の導光構成要素２０２とレンズ２０３との組み合わせを含む光学構成要素を含む。
光反射構成要素２０４は、全反射（ｔｏｔａｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ：ＴＩＲ）面またはミラーコーティング面を有することができる。光は、光反射構成要素２０４を出射面２０４ａから出る。プロテクタ２０５は、少なくとも１つの開口部を有し、光反射構成要素２０４と試料との間を移動する光は、少なくとも１つの開口部を通過する。また、シース２３０は、内側媒体２１１（例えば、空気、造影剤）を収容し、この内側媒体２１１は、シース２３０内部の媒体であり、シース２３０は、外側媒体２１２（例えば、空気、造影剤）によって囲まれ、この外側媒体２１２は、シース２３０の外側の媒体である。いくつかの実施形態では、内側媒体２１１は、屈折率１（ｎ＝１）の空気であり、外側媒体２１２は、屈折率１．４５（ｎ＝１．４５）の造影剤である。
駆動ケーブル２２０および光学プローブ２００は、互いに対して固定されている。駆動ケーブル２２０は、光学プローブ２００に取り付けられている遠位端をスピンさせるために近位端のモータから遠位端へトルクを送り届ける。光学プローブ２００をスピンさせることは、光学プローブが３６０°ビューを取り込むことを可能にする。シース２３０内で、光学プローブ２００は、シース２３０をスピンまたは回転させることなくその長手方向軸上で自由にスピンまたは回転することができる。したがって、シース２３０は、光学プローブ２００がスピンする間、静止したままであり得る。
第１の導光構成要素２０１および第２の導光構成要素２０２は、１つまたは複数の異なる波長の光のビームを光学プローブ２００の遠位先端へ送り届けることができる。いくつかの実施形態では、光学プローブ２００は、２本のビームを放出する。１本のビームはＯＣＴに使用され、いくつかの実施形態では、このビームは、１３１０ｎｍの中心波長を有する。ビームの波長は、広帯域であることができ、またはビームは、約１００ｎｍから１５０ｎｍの幅である帯域内で走査することができる。他のビームは、蛍光に関する励起の波長（例えば、６３３ｎｍ）を有する。シース２３０へのビームの入射角は、空気中で１０°よりも大きくかつ３０°未満であり得る。また、ＯＣＴの１つまたは複数の波長については、合焦されたビーム位置は、光学プローブ２００の光軸から垂直に測定されるとき１ｍｍから３．５ｍｍ離れている可能性がある。そして、蛍光ビームは、ＯＣＴ波長の焦点ビーム位置の近くのシース２３０の外側で合焦し得る。レンズ２０３の長さ、レンズ２０３の屈折率プロファイル、および第２の導光構成要素２０２の長さは、ビーム幅および作動距離（ｗｏｒｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ）を所望の値に構成するために使用される。
光反射構成要素２０４は、接線方向または矢状方向（サジタル方向）に屈折力を有している出射面２０４ａ（例えば、凹面）を有する。出射面２０４ａの屈折力は、シース２３０によって引き起こされる非点収差を補償するまたは補正する。
図３は、光学プローブ３００およびシース３３０の例示実施形態の斜視図である。光学プローブ３００は、第１の導光構成要素３０１と、第２の導光構成要素３０２と、レンズ３０３と、光反射構成要素３０４とを備える。光学プローブ３００のいくつかの実施形態は、プロテクタを含むが、図３は、プロテクタを省略する。
シース３３０は屈折力を有するので、シース３３０は、非点収差を引き起こし得る。例えば、シースの矢状方向（サジタル）の屈折力は、
である場合、負である。ただし、ｎsheathはシース３３０の屈折率であり、ｎiは内側媒体３１１（例えば、空気、造影剤）の屈折率であり、ｎcaは外側媒体３１２（例えば、空気、造影剤）の屈折率である。また、ＲSiはシース３３０の内径であり、ＲSoはシース３３０の外径である。したがって、各実施形態では、ｎsheath＝１．５の場合、ＲSi／ＲSo＜１の場合、空気についてｎi＝１、またはエポキシについてｎi＝１．３〜１．４５のいずれかの場合、およびｎca＝１．４５の場合、上記式は、満足する（すなわち、シースは、負の屈折力を有する）。
いくつかの実施形態では、非点収差補正は、第２の導光構成要素３０２の寸法、レンズ３０３の寸法、および光反射構成要素３０４の出射面３０４ａの寸法を適切に構成することによって達成される。
光学プローブ３００のいくつかの実施形態は、１．３１ｕｍの波長を有する光を用いたＯＣＴイメージング、および０．６３３ｕｍの波長を有する光を用いた蛍光マッピングを同時に実行するマルチモダリティシステムのために構成される。構造的な情報を提供できるＯＣＴ波長を、設計された最適な作動距離で合焦させて横分解能を提供することは、イメージングの仕様によっては重要であることがあるが、一方で蛍光波長は、ＯＣＴイメージングの最適な作動距離からわずかにずれて合焦され、それにより蛍光波長は、ＯＣＴイメージングの最適な作動距離においてより低い横方向分解能となるより大きいビームサイズを有することとなる。
例えば、冠状動脈では、関心の動脈の直径は、しばしば約２ｍｍから４ｍｍである。光学プローブ３００が動脈の中心に設置されると仮定すると、動脈の半径は作動距離に対応し、光学プローブ３００の光軸から１ｍｍから２ｍｍである。
ＯＣＴおよび蛍光の波長はともに、血管を貫き、したがって、いくつかの実施形態では、焦点位置または作動距離が１ｍｍから３ｍｍで最適である。これらの作動距離内で、焦点は、２つのモダリティ間で異なり得る。（例えば、冠状動脈測定の場合）光学プローブ３００のいくつかの実施形態は、互いの２ｍｍ以内である焦点距離または作動距離を有する。いくつかの実施形態は、より大きい血管（例えば、末梢動脈）に使用される例示実施形態の場合、血管の直径および所望の作動距離に対応する焦点距離または作動距離により大きい差を有する。
焦点の最適化は、２つの波長について複数の屈折率を用いるとともに、最適化問題を解決することによって達成され得る。最適化するとき、１つまたは複数の光学構成要素を分割することにより、またはスペーサを加えることにより、２つの波長について複数の屈折率の異なる組み合わせを用いて、別の材料を加えることが効率的であり得る。
また、光学プローブ３００のいくつかの実施形態は、ＯＣＴイメージングおよび蛍光イメージングに加えてまたは代替として、近赤外分光法などの他のモダリティのために構成される。
図４Ａ〜図４Ｄは、光学プローブおよびシースの例示実施形態の矢状方向（サジタル）ビューおよび接線方向ビューを示す図である。この実施形態では、０．０９の開口数（ＮＡ）を有するダブルクラッドファイバを通過した光は、約０．９ｍｍの長さであるコアレスファイバ４０２（例えば、溶融シリカ）の長さを通過し、次いで０．５２ｍｍの長さおよび３５０μｍの直径を有するＧＲＩＮレンズ４０３に入る。光は、レンズ４０３から出て、プリズム４０４の反射面によって反射され、このプリズム４０４の反射面は、傾斜角５０±２°を有する（すなわち、レンズ４０３からの主光線は、入射角５０±２°を有する）とともに、屈折率１．５２（ｎ＝１．５２）を有する。次いで、光は、接線方向にのみ屈折力を有するプリズム４０４の円柱面を通過し、次いで矢状方向（サジタル方向）にのみ屈折力を有するシース４３０を通過する。プリズム４０４の曲率および屈折率は、非点収差補正を実現するために接線方向のプリズム４０４の屈折力が矢状方向（サジタル方向）のシース４３０の屈折力と本質的に同じであるように構成されている。いくつかの実施形態では、プリズム４０４の曲率および屈折率は、所望の開口数および接線方向の所望の作動距離を実現するように非点収差の量を制御するように構成されている。空気中では、主光線は、シース４３０に対して２０°の入射角を有する。シース４３０から出た後、次いで、光は造影剤４１２を通過する。
レンズ４０３の光学パラメータは、以下の表１に示される。
また、１３１０ｎｍの波長では、シースの外径からの作動距離が２．１ｍｍであり、光軸からの作動距離は２．５ｍｍである。
図５は、レンズ５０３および光反射構成要素５０４の例示実施形態のいくつかの測定値を示す図である。レンズ５０３、シース５３０、および第２の導光構成要素５０２は、図４Ａ〜図４Ｄのレンズ４０３、シース４３０、および第２の導光構成要素４０２と同じパラメータを有する。光軸５１０に沿って、光反射構成要素は、レンズ５０３の長手方向軸に平行である方向に約０．１３０ｍｍの長さであり、レンズ５０３の長手方向軸に直交する方向に約０．１２５ｍｍの長さである。曲率の中心において、光反射構成要素５０４は、シース５３０から約０．１７０ｍｍである。シース２３０は、約０．５９ｍｍの内径を有し、壁厚が約０．１ｍｍである。
光反射構成要素５０４の出光面５０４ａは、接線方向に約−０．６ｍｍ（凹面）の半径を有する（図５のｘ−ｚ平面）。プリズム５０４の円柱面は、プリズムの反射面を曲率の中心に接続する線が光軸５１０に垂直である位置に曲率の中心を有する。
また、いくつかの実施形態では、プリズム５０４の円柱面は、その径の中心がプリズム５０４の光反射面によって反射された主光線の延長上にあるように構成されている。この構成は、出光面５０４ａへの軸外入射を減少させ、したがって収差を減少させることができる。
図６は、レンズ６０３および光反射構成要素６０４の例示実施形態のいくつかの測定値を示す図である。レンズ６０３は、図４Ａ〜図４Ｄのレンズ４０３または図５のレンズ５０３と同じパラメータを有することができる。また、図６は、光反射構成要素６０４の曲率に適合する曲率を有する円を示す。この円は、１．２ｍｍの直径を有する。
図７Ａ〜図７Ｅは、光学プローブ７００およびシース７３０の例示実施形態を示す図である。光学プローブの本例示実施形態の測定値の一部は、図５または図６に示されているレンズおよび光反射構成要素の測定値と同じであり得る。図７Ａは、光学プローブ７００の実施形態の斜視図である。光学プローブ７００は、第１の導光構成要素７０１と、第２の導光構成要素７０２と、レンズ７０３と、光反射構成要素７０４とを含む。
図７Ｂは、図７Ａのｘ−ｙ平面からの光学プローブ７００の図である。図７Ｂは、レンズ７０３および光反射構成要素７０４の測定値のいくつかを示す。
図７Ｃは、図７Ａのｘ−ｚ平面からの光学プローブ７００の図である。図７Ｃは、第２の導光構成要素７０２、レンズ７０３、および光反射構成要素７０４の測定値のいくつかを示す。
図７Ｄは、図７Ａの線ＣＤの眺めからの光学プローブ７００の図である。図７Ｄは、第２の導光構成要素７０２、レンズ７０３、および光反射構成要素７０４の測定値のいくつかを示す。
図７Ｅは、図７Ａの線ＣＤの眺めからの光学プローブ７００の図である。図７Ｅは、第２の導光構成要素７０２、レンズ７０３、および光反射構成要素７０４の測定値のいくつかを示す。
図８は、図７Ａ〜図７Ｅに示されている光学プローブおよびシースの例示実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対光学プローブの光軸からの作動距離を示す図である。図８は、１．３１μｍの波長において、接線方向と矢状方向（サジタル方向）の両方のビームが、レンズの光軸から同様の作動距離（〜２．５ｍｍ）に合焦することを示す。図８は、０．６３３μｍの波長において、接線方向と矢状方向（サジタル方向）の両方のビームが、レンズの光軸から同様の作動距離（〜１．２ｍｍ）に合焦することも示す。光学プローブの本例示実施形態は、１．３１μｍのビームと０．６３３μｍのビームの両方における非点収差を本質的に補正する。色収差によるものである０．６３３μｍの波長と１．３１μｍの波長との間の焦点シフトは、約１．３ｍｍである。
図９Ａ〜図９Ｄは、光学プローブおよびシースの例示実施形態の矢状方向（サジタル）ビューおよび接線方向ビューを示す図である。本実施形態の構造的構成は、図４Ａ〜図４Ｄのものと同様である。差異は、ＧＲＩＮレンズおよびスペーサの各長さは、レンズ９０３の光軸から３ｍｍの作動距離を有するように最適化されていることである。本実施形態では、開口数０．０９を有するダブルクラッドファイバを通過した光は、約１ｍｍの長さであるコアレスファイバ９０２（例えば、溶融シリカ）を通過し、次いで長さ０．５ｍｍを有するＧＲＩＮレンズであるレンズ９０３に入る。光は、レンズ９０３から出て、屈折率１．５２および傾斜角５０±２°を有するプリズム９０４の反射面によって反射される（プリズム９０４の反射面は、レンズ９０３からの主光線が入射角５０±２°を有するように角度を有する）。また、プリズム９０４の光出射面は、接線方向に約−０．６ｍｍの半径を有する。
次いで、光は、接線方向にのみ屈折力を有するプリズム９０４の出射面である円柱面を通過し、次いで、矢状方向（サジタル方向）にのみ屈折力を有するシース９３０を通過する。シース９３０は、約０．５ｍｍの内径、および約０．１ｍｍの壁厚を有する。空気中で、主光線は、シース９３０の法線に対して２０°の入射角を有する。次いで、光は、屈折率１．４５（ｎ＝１．４５）を有する造影剤９１２を通過する。
図１０は、図９Ａ〜図９Ｄに示されている光学プローブおよびシースの実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対光学プローブの光軸からの作動距離を示す図である。図１０は、１．３１μｍの波長において、接線方向と矢状方向（サジタル方向）の両方のビームが、レンズの光軸から同様の作動距離（〜３ｍｍ）に合焦することも示す。
図１１は、光学プローブの例示実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対光学プローブの光軸からの作動距離を示す図である。光学プローブの本実施形態の構造的構成は、図４Ａ〜図４Ｄのものと同様である。差異は、ＧＲＩＮレンズおよびスペーサの各長さが、本実施形態の作動距離がレンズの光軸から１．５ｍｍであるように最適化されていることである。本実施形態では、開口数０．０９を有するダブルクラッドファイバを通過した光は、１．１ｍｍの長さであるコアレスファイバ （例えば、溶融シリカ）を通過し、次いで長さ０．５ｍｍおよび直径３５０μｍを有するＧＲＩＮレンズであるレンズに入る。レンズの他のパラメータは、表１に示されている。
光は、レンズから出て、屈折率１．５２および傾斜角５０±２°を有するプリズムの反射面によって反射される。したがって、プリズムの反射面は、レンズからの主光線が入射角５０±２°を有するように角度を有する。また、プリズムの光出射面は、接線方向に−０．６ｍｍの半径を有する。次いで、光は、円柱面であるとともに接線方向にのみ屈折力を有するプリズムの出射面を通過し、次いで、矢状方向（サジタル方向）にのみ屈折力を有するシースを通過する。空気中で、主光線は、シースに対して１４°の入射角を有する。シースは、約０．５ｍｍの内径、約０．１ｍｍの壁厚、および屈折率１．５（ｎ＝１．５）を有する。
図１１は、１．３１μｍ波長において、ビームが接線方向と矢状方向（サジタル方向）の両方で光学プローブの光軸から約１ｍｍに合焦することを示す。
図１２は、光学プローブの例示実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対レンズの光軸からの作動距離を示す図である。本実施形態の構造的構成 は、図４Ａ〜図４Ｄのものと同様である。差異は、ＧＲＩＮレンズの長さおよび屈折率プロファイル、ならびにスペーサの長さが、１．３１μｍの波長においてレンズの光軸から２．５ｍｍの所望の作動距離を得るように最適化されていることである。本実施形態では、開口数０．０９を有するダブルクラッドファイバを通過した光は、長さ１．２ｍｍのコアレスファイバ（例えば、溶融シリカ）を通過し、次いで長さ０．３ｍｍおよび直径２５０μｍを有するＧＲＩＮレンズであるレンズに入る。レンズの他のパラメータは、表２に示されている。
光は、レンズから出て、この例では屈折率１．５２および傾斜角５０±２°を有するプリズムの反射面によって反射される。したがって、プリズムの反射面は、レンズからの主光線が入射角５０±２°を有するように角度を有する。また、プリズムの光出射面は、接線方向に−０．５５ｍｍの半径を有する。次いで、光は、円柱面であるとともに接線方向にのみ屈折力を有するプリズムの出射面を通過し、次いで、矢状方向（サジタル方向）にのみ屈折力を有するシースを通過する。空気中で、主光線は、 接線方向にシースに対して２０°の入射角を有する。シースは、約０．５ｍｍの内径、および約０．１ｍｍの壁厚を、屈折率１．５（ｎ＝１．５）と共に有する。次いで、光は、屈折率１．４５（ｎ＝１．４５）を有する造影剤を通過する。
図１２は、１．３１μｍの波長において、接線方向と矢状方向（サジタル方向）の両方のビームが、光学プローブの光軸から約２．５ｍｍに合焦することを示す。
図１３は、光学プローブ１３００、駆動ケーブル１３２０、およびシース１３３０の例示実施形態の部分破断図である。光学プローブ１３００は、第１の導光構成要素１３０１と、第２の導光構成要素１３０２（例えば、ガラスロッド）と、レンズ１３０３と、光反射構成要素１３０４と、プロテクタ１３０５とを備える。本実施形態では、光学プローブ１３００は、光反射構成要素１３０４の反射面１３０４ｂに屈折力を導入することによって非点収差を補正する。いくつかの実施形態では、光反射構成要素１３０４の出光面１３０４ａも、屈折力を導入する。
図１４は、光学プローブの例示実施形態についての光学的ビーム幅半径のガウシアンビーム幅対光学プローブの光軸からの作動距離を示す図である。図１３のように、光学プローブの本実施形態は、光反射構成要素の反射面に屈折力を導入することによって非点収差を補正する。屈折率プロファイル、ＧＲＩＮレンズの長さ、およびスペーサの長さは、所望の作動距離を実現するように最適化されている。本実施形態は、１．３１μｍの波長においレンズの光軸から〜２．５ｍｍの作動距離を有する。
本実施形態では、開口数０．１を有するダブルクラッドファイバを通過した光は、長さ１．１５ｍｍのコアレスファイバ（例えば、溶融シリカ）を通過し、次いで長さ０．３ｍｍおよび直径２５０μｍを有するＧＲＩＮレンズであるレンズに入る。ＧＲＩＮレンズの他のパラメータは、表２に記載されている。
光は、レンズから出て、屈折率１．５２および傾斜角５０±２°を有するプリズムの反射面によって反射される。したがって、プリズムの反射面は、レンズからの主光線が入射角５０±２°を有するように角度を有する。また、プリズムの光反射面は、接線方向に半径５．５ｍｍ（凹面）を有する。プリズムの反射面の曲率の半径は、シースによって引き起こされる非点収差を補正するように最適化されている。接線方向の湾曲した反射面の負の屈折力は、矢状方向（サジタル方向）のシースの負の屈折力とほぼ同じである。次いで、光は、プリズムの出射面の平坦面を通過し、矢状方向（サジタル方向）にのみ屈折力を有するシースを通過する。空気中で、主光線は、接線方向にシースに対して２０°の入射角を有する。シースは、約０．５ｍｍの内径、０．１ｍｍの壁厚、および屈折率１．５（ｎ＝１．５）を有する。次いで、光は、屈折率１．４５（ｎ＝１．４５）を有する造影剤を通過する。また、内側媒体は、屈折率１（ｎ＝１）の空気であり、外側媒体は、屈折率１．４５（ｎ＝１．４５）の造影剤である。
図１４は、１．３１μｍの波長において、接線方向と矢状方向（サジタル方向）の両方のビームが、光学プローブの光軸から約２．１５ｍｍに合焦することを示す。
図１５は、光学プローブ１５００、駆動ケーブル１５２０、およびース１５３０の例示実施形態の部分破断図である。光学プローブ１５００は、第１の導光構成要素１５０１と、第２の導光構成要素１５０２と、レンズ１５０３と、光反射構成要素１５０４と、プロテクタ１５０５とを備える。プロテクタ１５０５は、窓１５０５ａを有する。光学プローブ１５００は、光反射構成要素１５０４から出る光の少なくとも一部が窓１５０５ａを通じて移動するように構成されている。本実施形態では、第２の導光構成要素１５０２は、外径２５０μｍを有するガラスロッドであり、レンズ１５０３は外径３５０μｍを有するＧＲＩＮレンズである。第２の導光構成要素１５０２とレンズ１５０３との間のステップ１５０２ａは、光のビームがケラレなしで窓１５０５ａを通過することができるように、光学プローブ１５００のｚ軸位置を位置合わせするために使用することができる。
図１６Ａは、光学プローブ１６００の例示実施形態を示す図である。光学プローブ１６００は、第１の導光構成要素１６０１と、第２の導光構成要素１６０２と、レンズ１６０３と、光反射構成要素１６０４とを備える。本実施形態では、第１の導光構成要素１６０１の直径は、第２の導光構成要素１６０２の直径よりも小さく、また、第２の導光構成要素１６０２の直径は、レンズ１６０３の直径よりも小さい。さらに、駆動ケーブル（例えば、図２の駆動ケーブル２２０）とともに使用されるとき、駆動ケーブルの内径は、第１の導光構成要素１６０１の外径と第２の導光構成要素１６０２の外径との両方よりも大きくてもよい。さらに、駆動ケーブルの内径は、レンズ１６０３の外径よりも小さくてもよく、かつプロテクタの内径よりも小さくてもよい。
図１６Ｂは、光学プローブ１６００の例示実施形態を示す図である。光学プローブ１６００は、第１の導光構成要素１６０１と、第２の導光構成要素１６０２と、レンズ１６０３と、光反射構成要素１６０４とを備える。本実施形態では、第２の導光構成要素１６０２は、第１の導光構成要素１６０１の取り付けの近くにテーパ１６０２ａを有する。
図１６Ｃは、光学プローブ１６００の例示実施形態を示す図である。光学プローブ１６００は、第１の導光構成要素１６０１と、第２の導光構成要素１６０２と、レンズ１６０３と、光反射構成要素１６０４とを備える。本実施形態では、第２の導光構成要素１６０２は、第１の導光構成要素１６０１の接続の近くにテーパ１６０２ａを有する。また、第２の導光構成要素１６０２は、取り付け箇所付近にテーパを形成する透明エポキシ樹脂１６０２ｂによってレンズ１６０３に取り付けられている。
図１７は、光学プローブ１７００、駆動ケーブル１７２０、およびシース１７３０の例示実施形態の部分破断図である。光学プローブ１７００は、第１の導光構成要素１７０１と、第２の導光構成要素１７０２と、レンズ１７０３と、光指向性構成要素１７０４と、プロテクタ１７０５とを備える。第２の導光構成要素１７０２は、光が第２の導光構成要素１７０２に入る凹面１７０２ｃを有する。本実施形態では、凹面１７０２ｃは、矢状方向（サジタル方向）のシース１７３０の負の力を補償するために、接線方向の屈折力を導入する。いくつかの実施形態では、凹面１７０２ｃの接線方向屈折力は、例えば、
φsr,tan＝φsheath,sag、
φsr,tan＜０、および
φsheath,sag＜０
に記載したように、矢状方向（サジタル方向）のシース１７３０の負の力に等しい。ただし、φsr,tanは、接線方向の第２の導光構成要素１７０２の屈折力であり、φsheath,sagは、矢状方向（サジタル方向）のシース１７３０の屈折力である。
図１８は、光学プローブ１８００、駆動ケーブル１８２０、およびシース１８３０の例示実施形態の部分破断図である。光学プローブ１８００は、第１の導光構成要素１８０１と、第２の導光構成要素１８０２と、レンズ１８０３と、光反射構成要素１８０４と、プロテクタ１８０５とを備える。本実施形態では、レンズ１８０３は、半ボールレンズである。第２の導光構成要素１８０２は、光が第２の導光構成要素１８０２に入る凹面１８０２ｃを有する。凹面１８０２ｃは、矢状方向（サジタル方向）のシース１８３０の負のパワーを補償するために、接線方向に屈折力を導入する。いくつかの実施形態では、凹面１８１０の接線方向の屈折力は、矢状方向（サジタル方向）のシース１８３０の負の力に等しい。
特許請求の範囲に係る範囲は、上記の実施形態に限定されず、様々な修正例および均等例の構成を含む。また、本明細書中に使用されるとき、接続詞「または」は、「または」が排他的な「または」でなければならないことが明示的に示されている場合または文脈上示している場合、「または」は排他的な「または」を指し得るが、一般には、包括的な「または」を指す。

Claims (30)

  1. 導光構成要素と、
    光学構成要素と、
    前記光学構成要素から光を受け取るとともに前記光を経路に沿って導くように構成されている光反射構成要素と、
    前記光学構成要素の少なくとも一部および前記光反射構成要素の少なくとも一部を囲み、矢状方向（サジタル方向）に屈折力を有するシースと、
    を備え、
    前記光学構成要素および／または前記光反射構成要素のうちの少なくとも一方は、接線方向に負の屈折力を有し、
    前記接線方向の前記光学構成要素および／または前記光反射構成要素の前記少なくとも一方の前記負の屈折力は、前記矢状方向（サジタル方向）の前記シースの前記屈折力に本質的に等しいか、またはほぼ等しい、装置。
  2. 前記光反射構成要素は、前記接線方向に前記負の屈折力を有する、請求項１に記載の装置。
  3. 前記光反射構成要素の光反射面は、前記接線方向に前記負の屈折力を有する、請求項２に記載の装置。
  4. 前記光反射構成要素の出射面は、前記接線方向に前記負の屈折力を有する、請求項２に記載の装置。
  5. 前記接線方向の前記負の屈折力は、光干渉断層法イメージングについての光の波長における非点収差を補正するとともに、蛍光励起についての光の波長における非点収差を補正して、光干渉断層法イメージングについての前記光の波長の平均焦点距離が、蛍光励起についての前記光の波長の平均焦点距離の２ｍｍ以内となるようにする、請求項１に記載の装置。
  6. 前記接線方向の前記負の屈折力は、光干渉断層法イメージングについての光の波長における非点収差を補正する、請求項１に記載の装置。
  7. 前記接線方向の前記負の屈折力は、蛍光励起についての光の波長における非点収差を補正する、請求項１に記載の装置。
  8. 前記光学構成要素は、前記接線方向に前記負の屈折力を有する、請求項１に記載の装置。
  9. 前記光学構成要素は、レンズ、および別の導光構成要素を含む、請求項８に記載の装置。
  10. 前記別の導光構成要素の光入射面は、前記接線方向に前記負の屈折力を有する、請求項９に記載の装置。
  11. 前記別の導光構成要素は、ガラスロッドまたはコアレスファイバである、請求項９に記載の装置。
  12. 前記光学構成要素は、ＧＲＩＮレンズまたはボールレンズを含む、請求項１に記載の装置。
  13. シースと、
    光学プローブと
    を備え、
    前記光学プローブは、
    第１の導光構成要素、
    光学構成要素、および
    光反射構成要素を
    含み、
    前記光学プローブは、接線方向に負の屈折力を有し、
    前記シースは、前記光学構成要素の少なくとも一部および前記光反射構成要素の少なくとも一部を囲み、前記シースは、矢状方向（サジタル方向）に屈折力を有し、
    前記光学構成要素および／または前記光反射構成要素の少なくとも一方は、前記接線方向に前記負の屈折力を有し、前記負の屈折力は、前記矢状方向（サジタル方向）の前記シースの前記屈折力に本質的に等しいか、またはほぼ等しい、装置。
  14. 前記光学構成要素は、入射面を備えており、
    光は、前記入射面を通じて前記光学構成要素に入り、
    前記入射面は、前記接線方向に前記負の屈折力を有する、請求項１３に記載の装置。
  15. 前記光学構成要素は、ガラスロッドを含む、請求項１４に記載の装置。
  16. 前記光反射構成要素は、前記接線方向に前記負の屈折力を有する、請求項１３に記載の装置。
  17. 前記光反射構成要素は、前記接線方向に前記負の屈折力を有する光出射面を有する、請求項１６に記載の装置。
  18. 前記光反射構成要素は、前記接線方向に前記負の屈折力を有する光反射面を有する、請求項１６に記載の装置。
  19. 光学構成要素と、
    光反射構成要素と、
    前記光学構成要素の少なくとも一部および前記光反射構成要素の少なくとも一部を囲み、矢状方向（サジタル方向）に屈折力を有するシースと、
    を備え、
    前記光学構成要素および／または前記光反射構成要素の少なくとも一方は、接線方向または前記矢状方向（サジタル方向）に屈折力を有し、
    前記光学構成要素および／または前記光反射構成要素の前記少なくとも一方の前記屈折力は、
    （ｉ）前記接線方向において、前記矢状方向（サジタル方向）の前記シースの前記屈折力に本質的に等しいか、またはほぼ等しく、かつ／または、
    （ｉｉ）前記接線方向の前記シースの前記屈折力を補償して収差を補正する、装置。
  20. 前記光反射構成要素は、プリズムである、請求項１９に記載の装置。
  21. 前記光学構成要素は、ＧＲＩＮレンズを含む、請求項２０に記載の装置。
  22. 導光構成要素と、
    光学構成要素と、
    前記光学構成要素から光を受け取るとともに前記光を経路に沿って導くように構成されている光反射構成要素と、
    矢状方向（サジタル方向）に負の屈折力を有するシースと、
    を備え、
    少なくとも前記光学構成要素は、非対称の屈折力を有し、前記矢状方向（サジタル方向）の前記屈折力は、正であり、
    前記光学構成要素の前記矢状方向（サジタル方向）の前記正の屈折力と、前記シースの前記矢状方向（サジタル方向）の前記負の屈折力との正味の屈折力は、実質的にゼロである、装置。
  23. 前記光反射構成要素も、非対称の屈折力を有し、前記矢状方向（サジタル方向）の前記屈折力は、正である、請求項２２に記載の装置。
  24. 前記光学構成要素の光入射面は、前記非対称の屈折力を有し、前記矢状方向（サジタル方向）の前記屈折力は、正である、請求項２２に記載の装置。
  25. 導光構成要素と、
    光学構成要素と、
    レンズから光を受け取るとともに前記光を経路に沿って導くように構成されている光反射構成要素と、
    前記光学構成要素の少なくとも一部および前記光反射構成要素の少なくとも一部を囲み、矢状方向（サジタル方向）に屈折力を有するシースと、
    接線方向に負の屈折力を生む手段と
    を備え、
    前記接線方向の前記負の屈折力は、前記矢状方向（サジタル方向）の前記シースの前記屈折力に本質的に等しいか、またはほぼ等しい、装置。
  26. 前記光学構成要素は、レンズを含む、請求項２５に記載の装置。
  27. （ｉ）前記接線方向は、前記光反射構成要素からまたは前記光反射構成要素によって反射された主光線と、前記導光構成要素の光軸とを含む第１の平面に沿う方向であることと、
    （ｉｉ）前記矢状方向（サジタル方向）は、前記第１の平面に垂直であり前記主光線を含む第２の平面に沿う方向であることと、
    （ｉｉｉ）前記光学構成要素と前記光反射構成要素は、互いに分離しており、または互いに別個であることと、
    のうちの１つまたは複数である、請求項１に記載の装置。
  28. （ｉ）前記接線方向は、前記光反射構成要素からまたは前記光反射構成要素によって反射された主光線と、前記導光構成要素の光軸とを含む第１の平面に沿う方向であることと、
    （ｉｉ）前記矢状方向（サジタル方向）は、前記第１の平面に垂直であり前記主光線を含む第２の平面に沿う方向であることと、
    （ｉｉｉ）前記光学構成要素と前記光反射構成要素は、互いに分離しており、または互いに別個であることと、
    のうちの１つまたは複数である、請求項１３に記載の装置。
  29. （ｉ）前記接線方向は、前記光反射構成要素からまたは前記光反射構成要素によって反射された主光線と、前記装置、前記光学構成要素および／または前記光反射構成要素のうち１つまたは複数の光軸とを含む第１の平面に沿う方向であることと、
    （ｉｉ）前記矢状方向（サジタル方向）は、前記第１の平面に垂直であり前記主光線を含む第２の平面に沿う方向であることと、
    （ｉｉｉ）前記光学構成要素と前記光反射構成要素は、互いに分離しており、または互いに別個であることと、
    のうちの１つまたは複数である、請求項１９に記載の装置。
  30. （ｉ）前記接線方向は、前記光反射構成要素からまたは前記光反射構成要素によって反射された主光線と、前記導光構成要素の光軸とを含む第１の平面に沿う方向であることと、
    （ｉｉ）前記矢状方向（サジタル方向）は、前記第１の平面に垂直であり前記主光線を含む第２の平面に沿う方向であることと、
    （ｉｉｉ）前記光学構成要素と前記光反射構成要素は、互いに分離しており、または互いに別個であることと、
    のうちの１つまたは複数である、請求項２５に記載の装置。
JP2019007849A 2018-01-24 2019-01-21 非点収差補正を伴う光学プローブ Active JP6726326B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/879,283 US10606064B2 (en) 2018-01-24 2018-01-24 Optical probes with astigmatism correction
US15/879,283 2018-01-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019164330A JP2019164330A (ja) 2019-09-26
JP6726326B2 true JP6726326B2 (ja) 2020-07-22

Family

ID=67298559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019007849A Active JP6726326B2 (ja) 2018-01-24 2019-01-21 非点収差補正を伴う光学プローブ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10606064B2 (ja)
JP (1) JP6726326B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10631733B2 (en) * 2017-03-13 2020-04-28 Go!Foton Holdings, Inc. Lens combination for an optical probe and assembly thereof
US10816789B2 (en) 2018-01-24 2020-10-27 Canon U.S.A., Inc. Optical probes that include optical-correction components for astigmatism correction
US10806329B2 (en) 2018-01-24 2020-10-20 Canon U.S.A., Inc. Optical probes with optical-correction components
US10561303B2 (en) 2018-01-24 2020-02-18 Canon U.S.A., Inc. Optical probes with correction components for astigmatism correction
US10606064B2 (en) * 2018-01-24 2020-03-31 Canon U.S.A., Inc. Optical probes with astigmatism correction
US10791923B2 (en) 2018-09-24 2020-10-06 Canon U.S.A., Inc. Ball lens for optical probe and methods therefor
CN114424931B (zh) * 2022-01-27 2023-06-30 苏州博动戎影医疗科技有限公司 一种oct探头组件及含有该oct探头组件的成像***

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3035993B2 (ja) 1990-06-29 2000-04-24 キヤノン株式会社 光走査装置
US6564087B1 (en) * 1991-04-29 2003-05-13 Massachusetts Institute Of Technology Fiber optic needle probes for optical coherence tomography imaging
JPH07171162A (ja) 1993-09-07 1995-07-11 Olympus Optical Co Ltd レーザプローブ
US5554100A (en) 1994-03-24 1996-09-10 United States Surgical Corporation Arthroscope with shim for angularly orienting illumination fibers
JP2000267002A (ja) 1999-03-15 2000-09-29 Olympus Optical Co Ltd 光学系
US6445939B1 (en) 1999-08-09 2002-09-03 Lightlab Imaging, Llc Ultra-small optical probes, imaging optics, and methods for using same
US9295391B1 (en) 2000-11-10 2016-03-29 The General Hospital Corporation Spectrally encoded miniature endoscopic imaging probe
US6501878B2 (en) 2000-12-14 2002-12-31 Nortel Networks Limited Optical fiber termination
JP2002186578A (ja) 2000-12-20 2002-07-02 Fuji Photo Optical Co Ltd ライトガイドおよび内視鏡
JP4227334B2 (ja) 2002-01-18 2009-02-18 Ｈｏｙａ株式会社 走査光学系
JP4289914B2 (ja) 2002-05-07 2009-07-01 キヤノン株式会社 結像光学系及びそれを用いた画像読取装置
US7160248B2 (en) 2002-06-06 2007-01-09 Optiscope Technologies Ltd. Optical device for viewing of cavernous and/or inaccessible spaces
US8971679B2 (en) 2002-08-28 2015-03-03 Optonet Inc. Apparatus and method for passive alignment of optical devices
US20050165315A1 (en) 2004-01-27 2005-07-28 Infraredx, Inc. Side firing fiber optic array probe
EP1804638B1 (en) 2004-09-29 2012-12-19 The General Hospital Corporation System and method for optical coherence imaging
KR20080066705A (ko) 2005-09-29 2008-07-16 더 제너럴 하스피탈 코포레이션 점진적으로 증가하는 분해능을 이용하여 하나 이상의 생물학적 샘플을 관찰 및 분석하기 위한 방법 및 장치
JP4790399B2 (ja) 2005-12-09 2011-10-12 コニカミノルタオプト株式会社 超広角撮像光学系、超広角撮像レンズ装置及び撮像装置
US7492987B2 (en) * 2005-12-19 2009-02-17 Trimedyne, Inc. Fiber optic laser energy delivery devices
EP1976455B1 (en) * 2006-01-12 2017-12-27 Brien Holden Vision Institute Method and apparatus for controlling peripheral image position for reducing progression of myopia
EP2289398A3 (en) 2006-01-19 2011-04-06 The General Hospital Corporation Methods and systems for optical imaging of epithelial luminal organs by beam scanning thereof
WO2007112196A2 (en) 2006-03-23 2007-10-04 Medeikon Corporation Low reflection lateral output fiber probe
JP4674906B2 (ja) 2006-07-03 2011-04-20 オリンパス株式会社 光学系
CN101626719B (zh) 2006-09-26 2012-07-18 俄勒冈健康与科学大学 体内结构和流动成像
WO2008081653A1 (ja) 2006-12-28 2008-07-10 Terumo Kabushiki Kaisha 光プローブ
US9622706B2 (en) 2007-07-12 2017-04-18 Volcano Corporation Catheter for in vivo imaging
US8582934B2 (en) * 2007-11-12 2013-11-12 Lightlab Imaging, Inc. Miniature optical elements for fiber-optic beam shaping
US7813609B2 (en) 2007-11-12 2010-10-12 Lightlab Imaging, Inc. Imaging catheter with integrated reference reflector
WO2014066150A1 (en) 2012-10-22 2014-05-01 The General Hospital Corporation Hybrid catheter system
JP2009236614A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Fujifilm Corp 光ロータリアダプタ及びこれを用いる光断層画像化装置
US8425500B2 (en) * 2008-05-19 2013-04-23 Boston Scientific Scimed, Inc. Method and apparatus for protecting capillary of laser fiber during insertion and reducing metal cap degradation
CA2781677C (en) 2009-12-10 2017-07-11 Alcon Research Ltd. Multi-spot laser surgical probe using faceted optical elements
JP5407896B2 (ja) 2010-01-25 2014-02-05 コニカミノルタ株式会社 診断補助装置及び光プローブ
US8515221B2 (en) 2010-01-25 2013-08-20 Axsun Technologies, Inc. Silicon optical bench OCT probe for medical imaging
US9557154B2 (en) * 2010-05-25 2017-01-31 The General Hospital Corporation Systems, devices, methods, apparatus and computer-accessible media for providing optical imaging of structures and compositions
JP2013541726A (ja) 2010-09-13 2013-11-14 パロット エレクトロウェッティング光学装置
JP5690354B2 (ja) 2010-10-25 2015-03-25 富士フイルム株式会社 撮像光学系及び撮像装置
JP2012229976A (ja) 2011-04-26 2012-11-22 Hoya Corp 光走査型プローブ
US9036966B2 (en) * 2012-03-28 2015-05-19 Corning Incorporated Monolithic beam-shaping optical systems and methods for an OCT probe
US9069122B2 (en) 2012-10-12 2015-06-30 Go!Foton Holdings, Inc. Concave lens assembly
WO2014117277A1 (en) 2013-02-01 2014-08-07 Polyvalor, Limited Partnership Asymmetric optical fiber coupler
US9474447B2 (en) 2013-03-21 2016-10-25 Novartis Ag Anamorphic lens for rotational scanning surgical laser probe
WO2014157645A1 (ja) 2013-03-29 2014-10-02 ソニー株式会社 レーザ走査型観察装置及びレーザ走査方法
US20150025369A1 (en) 2013-07-17 2015-01-22 Corning Incorporated Housing for the oct probe, oct probe assembly, and a method of making such assembly
US9634400B2 (en) 2013-10-02 2017-04-25 Winegard Company Dish antenna having a self-supporting sub-reflector assembly
JP6655019B2 (ja) 2014-01-31 2020-02-26 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション プローブ及びスペクトル符号化プローブ
US10371936B2 (en) 2014-11-10 2019-08-06 Leo D. Didomenico Wide angle, broad-band, polarization independent beam steering and concentration of wave energy utilizing electronically controlled soft matter
WO2016077252A1 (en) 2014-11-10 2016-05-19 Didomenico Leo D Wide-angle, broad-band, polarization independent beam steering and concentration of wave energy utilizing electronically controlled soft matter
US9488782B2 (en) * 2014-12-22 2016-11-08 InnovaQuartz LLC Redirecting electromagnetic radiation
US10959712B2 (en) 2015-03-10 2021-03-30 The General Hospital Corporation Apparatus, method and computer-accessible medium for obtaining tissue sample
JP6375254B2 (ja) 2015-03-19 2018-08-15 オリンパス株式会社 蛍光観察用ユニットおよび蛍光観察装置
US9662173B1 (en) * 2015-12-24 2017-05-30 Cyclone Biosciences LLC Lateral delivery device with active cooling
JP6762807B2 (ja) 2016-08-30 2020-09-30 マクセル株式会社 情報表示装置
US10631733B2 (en) 2017-03-13 2020-04-28 Go!Foton Holdings, Inc. Lens combination for an optical probe and assembly thereof
US10561303B2 (en) * 2018-01-24 2020-02-18 Canon U.S.A., Inc. Optical probes with correction components for astigmatism correction
US10816789B2 (en) 2018-01-24 2020-10-27 Canon U.S.A., Inc. Optical probes that include optical-correction components for astigmatism correction
US10234676B1 (en) 2018-01-24 2019-03-19 Canon U.S.A., Inc. Optical probes with reflecting components for astigmatism correction
US10806329B2 (en) 2018-01-24 2020-10-20 Canon U.S.A., Inc. Optical probes with optical-correction components
US10606064B2 (en) * 2018-01-24 2020-03-31 Canon U.S.A., Inc. Optical probes with astigmatism correction

Also Published As

Publication number Publication date
US20190227297A1 (en) 2019-07-25
JP2019164330A (ja) 2019-09-26
US10606064B2 (en) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6726326B2 (ja) 非点収差補正を伴う光学プローブ
JP7181263B2 (ja) 全方向視覚装置
US10816789B2 (en) Optical probes that include optical-correction components for astigmatism correction
US9864140B2 (en) Miniature optical elements for fiber-optic beam shaping
US10234676B1 (en) Optical probes with reflecting components for astigmatism correction
US9605942B2 (en) OCT probes and OCT optical probe component for use therein
JP5192247B2 (ja) Ｏｃｔプローブ
JP6821718B2 (ja) 光学補正構成要素を有する光学プローブ
US10561303B2 (en) Optical probes with correction components for astigmatism correction
JP2002540465A (ja) 単一モード光ファイバーカップリングシステム
US10314491B2 (en) Optics for apodizing an optical imaging probe beam
US20180177404A1 (en) Gradient Index Lens Assembly-Based Imaging Apparatus, Systems and Methods
US10791923B2 (en) Ball lens for optical probe and methods therefor
JP2014094121A (ja) 光伝達装置及び光学素子
US20230341668A1 (en) An optical element
CN115886730A (zh) 可变焦距的共路型柔性内窥oct***及工作方法
CN117084628A (zh) 多焦点的多模态成像导管
JP2019217260A (ja) スペクトル符号化プローブ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200623

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200626

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6726326

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250