(57)【要約】【課題】光ファイバ挿入長調整機構、挿入物、及びアタッチメント部材において、中空の管の内部に挿入される光ファイバの挿入長を調整する。【解決手段】穿刺針（１５）の基端部（５２）は、光ファイバ挿入部（５３）を有する。光ファイバ固定部材（５６）は、光ファイバ（６１）の先端から離間した位置において光ファイバ（６１）を固定する。光ファイバ固定部材（５６）は、光ファイバ（６１）が光ファイバ挿入部（５３）を通じて穿刺針の管内に挿入された場合に、光ファイバ挿入部（５３）の内部に挿入される。光ファイバ挿入部（５３）の内部において光ファイバ固定部材（５６）は変位可能に構成されており、その変位により光ファイバ（５１）の穿刺針に対する挿入長を調整できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が被検体内に挿入される中空の管と、
前記中空の管の内部に挿入され、光源から出射される光を導光する光ファイバと、
前記光ファイバにより導光された光が照射された場合に該光を吸収して光音響波を発生する光吸収部材と、
前記光ファイバの先端から離間した位置において前記光ファイバを固定する光ファイバ固定部材と、
前記光ファイバの挿入に用いられる光ファイバ挿入部を含む基端部とを備え、
前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバが前記中空の管内に挿入された場合に前記光ファイバ挿入部の内部に変位可能に挿入された挿入物。
【請求項２】
前記光ファイバ挿入部はあらかじめ定められた方向に沿って伸びる軸を有しており、前記光ファイバ固定部材は前記軸方向に沿って変位させられる請求項１に記載の挿入物。
【請求項３】
前記光ファイバ固定部材が第１の溝を含み、前記基端部は、前記光ファイバ固定部材が前記光ファイバ挿入部に挿入された場合における前記第１の溝の位置に対応する部分に前記光ファイバ固定部材を変位させるための工具が挿入される第１の穴部を有している請求項２に記載の挿入物。
【請求項４】
前記工具として偏心ピンが用いられ、前記光ファイバ固定部材は、前記第１の穴部から挿入された偏心ピンを回転させることにより、前記光ファイバ挿入部の内部で前記軸方向に沿って変位させられる請求項３に記載の挿入物。
【請求項５】
前記光ファイバ固定部材は、前記第１の溝とは異なる第２の溝を更に有し、前記基端部は、前記光ファイバ固定部材が前記光ファイバ挿入部に挿入された場合における前記第２の溝の位置に対応する部分に接着剤を流し込むための第２の穴部を有している請求項３又は４に記載の挿入物。
【請求項６】
前記基端部は、前記光ファイバ固定部材を前記軸方向に沿って変位させるためのスライドつまみの変位可能範囲に対応した部分に開口を有している請求項２に記載の挿入物。
【請求項７】
前記光ファイバ挿入部は、内壁が前記軸方向に平行な平坦部を含む中空の管である請求項１から６何れか１項に記載の挿入物。
【請求項８】
前記光ファイバ挿入部は、前記平坦部を複数含み、該平坦部における内壁間の距離が前記光ファイバの挿入方向の奥側ほど短い中空の管である請求項７に記載の挿入物。
【請求項９】
前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ挿入部の内壁に接触する突起部を含む請求項１から８何れか１項に記載の挿入物。
【請求項１０】
前記突起部は前記光ファイバ固定部材の本体部分と一体に構成される請求項９に記載の挿入物。
【請求項１１】
前記突起部は前記光ファイバ固定部材の本体部分とは別体に構成される請求項９に記載の挿入物。
【請求項１２】
前記突起部はＯリングを含む請求項１１に記載の挿入物。
【請求項１３】
少なくとも一部が被検体内に挿入される中空の管と嵌合可能なアタッチメント部材であって、
前記中空の管の内部に挿入される光ファイバの先端から離間した位置において前記光ファイバを固定する光ファイバ固定部材と、
前記光ファイバの挿入に用いられる光ファイバ挿入部を含む基端部とを備え、
前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバが前記中空の管内に挿入された場合に前記光ファイバ挿入部の内部に変位可能に挿入されたアタッチメント部材。
【請求項１４】
前記光ファイバ挿入部はあらかじめ定められた方向に沿って伸びる軸を有しており、前記光ファイバ固定部材は前記軸方向に沿って変位させられる請求項１３に記載のアタッチメント部材。
【請求項１５】
前記光ファイバ固定部材が第１の溝を含み、前記基端部は、前記光ファイバ固定部材が前記光ファイバ挿入部に挿入された場合における前記第１の溝の位置に対応する部分に前記光ファイバ固定部材を変位させるための工具が挿入される第１の穴部を有している請求項１４に記載のアタッチメント部材。
【請求項１６】
前記工具として偏心ピンが用いられ、前記光ファイバ固定部材は、前記第１の穴部から挿入された偏心ピンを回転させることにより、前記光ファイバ挿入部の内部で前記軸方向に沿って変位させられる請求項１５に記載のアタッチメント部材。
【請求項１７】
前記光ファイバ固定部材は、前記第１の溝とは異なる第２の溝を更に有し、前記基端部は、前記光ファイバ固定部材が前記光ファイバ挿入部に挿入された場合における前記第２の溝の位置に対応する部分に接着剤を流し込むための第２の穴部を有している請求項１５又は１６に記載のアタッチメント部材。
【請求項１８】
前記基端部は、前記光ファイバ固定部材を前記軸方向に沿って変位させるためのスライドつまみの変位可能範囲に対応した部分に開口を有している請求項１４に記載のアタッチメント部材。
【請求項１９】
前記光ファイバ挿入部は、内壁が前記軸方向に平行な平坦部を含む中空の管である請求項１３から１８何れか１項に記載のアタッチメント部材。
【請求項２０】
前記光ファイバ挿入部は、前記平坦部を複数含み、該平坦部における内壁間の距離が前記光ファイバの挿入方向の奥側ほど短い中空の管である請求項１９に記載のアタッチメント部材。
【請求項２１】
前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ挿入部の内壁に接触する突起部を含む請求項１３から２０何れか１項に記載のアタッチメント部材。
【請求項２２】
前記突起部は前記光ファイバ固定部材の本体部分と一体に構成される請求項２１に記載のアタッチメント部材。
【請求項２３】
前記突起部は前記光ファイバ固定部材の本体部分とは別体に構成される請求項２１に記載のアタッチメント部材。
【請求項２４】
前記突起部はＯリングを含む請求項２３に記載のアタッチメント部材。
【請求項２５】
中空の管を含む、少なくとも一部が被検体に挿入される挿入物の基端部に設けられた光ファイバ挿入部を通じて前記中空の管の内部に挿入される光ファイバの挿入長を調整する光ファイバ挿入長調整機構であって、
前記光ファイバの先端から離間した位置において前記光ファイバを固定し、前記光ファイバが前記中空の管内に挿入された場合に前記光ファイバ挿入部の内部に挿入される光ファイバ固定部材と、
前記光ファイバ挿入部の内部において前記光ファイバ固定部材を変位させる挿入長調整部とを備えた光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項２６】
前記光ファイバ挿入部はあらかじめ定められた方向に沿って伸びる軸を有しており、前記挿入長調整部は、前記軸方向に沿って固定部材を変位させる請求項２５に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項２７】
前記光ファイバ固定部材が第１の溝を含み、前記挿入長調整部が前記第１の溝に嵌合する偏心ピンを有する回転体を含む請求項２６に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項２８】
前記偏心ピンを回転させることにより、前記光ファイバ固定部材が前記光ファイバ挿入部の内部で前記軸方向に沿って変位させられる請求項２７に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項２９】
前記回転体は操作用の操作レバーを含み、前記偏心ピンには前記操作レバーにより回転力が与えられる請求項２８に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項３０】
前記操作レバーは前記回転体の本体に対して着脱可能に構成される請求項２９に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項３１】
前記光ファイバ固定部材は、前記第１の溝とは異なる第２の溝を更に有する請求項２７から３０何れか１項に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項３２】
前記挿入長調整部は、前記光ファイバ固定部材を前記軸方向に沿って変位させるためのスライドつまみを含む請求項２６に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項３３】
前記光ファイバ挿入部は、内壁が前記軸方向に平行な平坦部を含む中空の管である請求項２６から３２何れか１項に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項３４】
前記光ファイバ挿入部は、前記平坦部を複数含み、該平坦部における内壁間の距離が前記光ファイバの挿入方向の奥側ほど短い中空の管である請求項３３に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項３５】
前記光ファイバ固定部材は、前記光ファイバ挿入部の内壁に接触する突起部を含む請求項２５から３４何れか１項に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項３６】
前記突起部は前記光ファイバ固定部材の本体部分と一体に構成される請求項３５に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項３７】
前記突起部は前記光ファイバ固定部材の本体部分とは別体に構成される請求項３５に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【請求項３８】
前記突起部はＯリングを含む請求項３７に記載の光ファイバ挿入長調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入物に関し、更に詳しくは、中空の管を含み、少なくとも一部が被検体に挿入される挿入物に関する。また、本発明は、中空の管と嵌合可能に構成されたアタッチメント部材に関する。さらに、本発明は、光ファイバ挿入長調整機構に関し、更に詳しくは、中空の管の内部に挿入される光ファイバの挿入長を調整する光ファイバ挿入長調整機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内部の状態を非侵襲で検査できる画像検査法の一種として、超音波検査法が知られている。超音波検査では、超音波の送信及び受信が可能な超音波探触子が用いられる。超音波探触子から被検体（生体）に超音波を送信させると、その超音波は生体内部を進んでいき、組織界面で反射する。超音波探触子でその反射超音波を受信し、反射超音波が超音波探触子に戻ってくるまでの時間に基づいて距離を計算することで、内部の様子を画像化することができる。【０００３】
また、光音響効果を利用して生体の内部を画像化する光音響イメージングが知られている。一般に光音響イメージングでは、パルスレーザ光を生体内に照射する。生体内部では、生体組織がパルスレーザ光のエネルギーを吸収し、そのエネルギーによる断熱膨張により超音波（光音響波）が発生する。この光音響波を超音波プローブなどで検出し、検出信号に基づいて光音響画像を構成することで、光音響波に基づく生体内の可視化が可能である。【０００４】
ここで、特許文献１には、被検体内に挿入する挿入物において光音響波を発生させ、その光音響波に基づいて光音響画像を生成することが記載されている。特許文献１では、光源から出射された光を、光ファイバなどの導光手段を用いて挿入物である穿刺針の先端付近まで導光する。穿刺針の先端付近には光吸収部材などが配置されており、その光吸収部材に光ファイバの光出射端から光を照射する。この光照射により、穿刺針の先端付近において光音響波が発生する。その光音響波をプローブを用いて検出し、検出した光音響波に基づいて光音響画像を生成することにより、光音響画像を用いて穿刺針の先端付近の位置を確認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０３７５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１において、光音響波の発生源とプローブとの間に遮蔽物が存在すると、その遮蔽物によって光音響波が減衰し、プローブで検出される光音響波の強度が弱くなる。プローブで検出される光音響波の強度を最大化するためには、光ファイバなどの導光手段の光出射端を、開口を有する穿刺針の先端付近に正確に位置合わせする必要がある。しかしながら、例えば数十ｍｍ程度の長さを有する穿刺針の針管に基端部側から光ファイバを挿入し、その先端を穿刺針の先端付近に高い精度で位置合わせすることは困難である。したがって、光ファイバの挿入長を調整する機構が要望される。【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、中空の管の内部に挿入される光ファイバの挿入長を調整する光ファイバ挿入長調整機構を提供することを目的とする。【０００８】
また、本発明は、中空の管に対する光ファイバの挿入長が調整可能に構成された挿入物及びアタッチメント部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも一部が被検体内に挿入される中空の管と、中空の管の内部に挿入され、光源から出射される光を導光する光ファイバと、光ファイバにより導光された光が照射された場合に照射された光を吸収して光音響波を発生する光吸収部材と、光ファイバの先端から離間した位置において光ファイバを固定する光ファイバ固定部材と、光ファイバの挿入に用いられる光ファイバ挿入部を含む基端部とを備え、光ファイバ固定部材は、光ファイバが中空の管内に挿入された場合に光ファイバ挿入部の内部に変位可能に挿入された挿入物を提供する。【００１０】
本発明は、また、少なくとも一部が被検体内に挿入される中空の管と嵌合可能なアタッチメント部材であって、嵌合される中空の管の内部に挿入される光ファイバの先端から離間した位置において光ファイバを固定する光ファイバ固定部材と、光ファイバの挿入に用いられる光ファイバ挿入部を含む基端部とを備え、光ファイバ固定部材は、光ファイバが中空の管内に挿入された場合に光ファイバ挿入部の内部に変位可能に挿入されたアタッチメント部材を提供する。【００１１】
ここで、光ファイバ固定部材が光ファイバ挿入部の内部に「変位可能に挿入された」とは、光ファイバ固定部材を光ファイバ挿入部の内部に挿入して位置調整を行う場合だけでなく、位置調整後に最終的に接着剤などを用いて位置が固定された場合をも含む。【００１２】
本発明の挿入物及びアタッチメント部材では、光ファイバ挿入部はあらかじめ定められた方向に沿って伸びる軸を有していてもよく、光ファイバ固定部材は、光ファイバ挿入部の軸方向に沿って変位させられてもよい。【００１３】
本発明の挿入物及びアタッチメント部材では、光ファイバ固定部材は第１の溝を含んでいてもよく、基端部は、光ファイバ固定部材が光ファイバ挿入部に挿入された場合における第１の溝の位置に対応する部分に光ファイバ固定部材を変位させるための工具が挿入される第１の穴部を有していてもよい。【００１４】
上記において、工具として偏心ピンが用いられてもよく、第１の穴部から挿入された偏心ピンを回転させることにより、光ファイバ固定部材が光ファイバ挿入部の内部でその軸方向に沿って変位させられてもよい。【００１５】
光ファイバ固定部材は、第１の溝とは異なる第２の溝を更に有していてもよく、基端部は、光ファイバ固定部材が光ファイバ挿入部に挿入された場合における第２の溝の位置に対応する部分に接着剤を流し込むための第２の穴部を有していてもよい。【００１６】
上記に代えて、基端部は、光ファイバ固定部材を光ファイバ挿入部の軸方向に沿って変位させるためのスライドつまみの変位可能範囲に対応した部分に開口を有していてもよい。【００１７】
本発明の挿入物及びアタッチメント部材において、光ファイバ挿入部は、内壁が光ファイバ挿入部の軸方向に平行な平坦部を含む中空の管であってもよい。【００１８】
光ファイバ挿入部は上記平坦部を複数含み、平坦部における内壁間の距離が光ファイバの挿入方向の奥側ほど短い中空の管であってもよい。【００１９】
光ファイバ固定部材は、光ファイバ挿入部の内壁に接触する突起部を含む構成であってもよい。【００２０】
突起部は光ファイバ固定部材の本体部分と一体に構成されていてもよい。あるいは、突起部は光ファイバ固定部材の本体部分とは別体に構成されていてもよい。後者において、突起部はＯリングを含んで構成されていてもよい。【００２１】
本発明は、更に、中空の管を含む、少なくとも一部が被検体に挿入される挿入物の基端部に設けられた光ファイバ挿入部を通じて中空の管の内部に挿入される光ファイバの挿入長を調整する光ファイバ挿入長調整機構であって、光ファイバの先端から離間された位置において光ファイバを固定し、光ファイバが中空の管内に挿入された場合に光ファイバ挿入部の内部に挿入される光ファイバ固定部材と、光ファイバ挿入部の内部において光ファイバ固定部材を変位させる挿入長調整部とを備えた光ファイバ挿入長調整機構を提供する。【００２２】
本発明の光ファイバ挿入長調整機構では、光ファイバ挿入部はあらかじめ定められた方向に沿って伸びる軸を有していてもよい。また、挿入長調整部は、光ファイバ挿入部の軸方向に沿って光ファイバ固定部材を変位させてもよい。【００２３】
本発明の光ファイバ挿入長調整機構では、光ファイバ固定部材は第１の溝を含んでいてもよく、挿入長調整部は光ファイバ固定部材の第１の溝に嵌合する偏心ピンを有する回転体を含んでいてもよい。【００２４】
上記において、偏心ピンを回転させることにより、光ファイバ固定部材を光ファイバ挿入部の内部でその軸方向に沿って変位させてもよい。【００２５】
回転体は操作用の操作レバーを含んでいてもよく、偏心ピンには操作レバーにより回転力が与えられてもよい。その操作レバーは回転体の本体に対して着脱可能に構成されていてもよい。【００２６】
光ファイバ固定部材は、第１の溝とは異なる第２の溝を更に有していてもよい。【００２７】
上記に代えて、挿入長調整部は、光ファイバ固定部材を光ファイバ挿入部の軸方向に沿って変位させるためのスライドつまみを含んでいてもよい。【００２８】
光ファイバ挿入部は、内壁が光ファイバ挿入部の軸方向に平行な平坦部を含む中空の管であってもよい。【００２９】
光ファイバ挿入部は上記平坦部を複数含み、平坦部における内壁間の距離が光ファイバの挿入方向の奥側ほど短い中空の管であってもよい。【００３０】
光ファイバ固定部材は、光ファイバ挿入部の内壁に接触する突起部を含む構成であってもよい。【００３１】
突起部は光ファイバ固定部材の本体部分と一体に構成されていてもよい。あるいは、突起部は光ファイバ固定部材の本体部分とは別体に構成されていてもよい。後者において、突起部はＯリングを含んで構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の光ファイバ挿入長調整機構、挿入物、及びアタッチメント部材は、中空の管の基端部に設けられた光ファイバ挿入部の内部にて光ファイバ固定部材を変位させることにより、中空の管の中に対する光ファイバの挿入長を調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る挿入物が用いられる光音響画像生成装置を示すブロック図。
【図２】穿刺針を示す側面図。
【図３】穿刺針における針管の先端部分を示す正面図。
【図４】穿刺針の基端部を示す断面図。
【図５】本発明の第１実施形態において用いられる光ファイバ挿入長調整機構を示す斜視図。
【図６】偏心ピンを示す正面図。
【図７】光ファイバ挿入長の調整作業を示す斜視図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光ファイバ挿入長調整機構を示す断面図。
【図９】第１の変形例に係る光ファイバ挿入長調整機構を示す断面図。
【図１０】第２の変形例に係る光ファイバ挿入長調整機構を示す断面図。
【図１１】第３の変形例に係る光ファイバ挿入長調整機構を示す断面図。
【図１２】第４の変形例に係る穿刺針を示す側面図。
【図１３Ａ】第５の変形例に係る穿刺針全体の外観を示す図。
【図１３Ｂ】外針の外観を示す図。
【図１３Ｃ】内針の外観を示す図。
【図１４】第５の変形例に係る穿刺針の先端付近を示す断面図。
【図１５】光音響画像生成装置の外観を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る挿入物が用いられる光音響画像生成装置を示す。光音響画像生成装置（光音響画像診断装置）１０は、プローブ（超音波探触子）１１、超音波ユニット１２、レーザユニット１３、及び穿刺針１５を含む。なお、本発明の実施形態では、音響波として超音波を用いるが、超音波に限定されるものでは無く、被検対象や測定条件等に応じて適切な周波数を選択してさえいれば、可聴周波数の音響波を用いてもよい。
【００３５】
レーザユニット１３は光源である。レーザユニット１３は、例えばレーザダイオード光源（半導体レーザ光源）である。あるいは、レーザユニット１３は、レーザダイオード光源を種光源とする光増幅型レーザ光源であってもよい。レーザユニット１３に用いられるレーザ光源のタイプは特に限定されず、レーザユニット１３に、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）やアレキサンドライトなどを用いた固体レーザ光源を用いてもよい。レーザユニット１３から出射したレーザ光は、例えば光ファイバ６１などの導光手段を用いて穿刺針１５まで導光される。レーザ光源以外の光源を用いてもよい。
【００３６】
本実施形態では、中空の管を含み、少なくとも一部が被検体に挿入される挿入物として、薬剤の注入などに用いることができる穿刺針１５を考える。図２は、穿刺針１５を示す。穿刺針１５は、針管５１と基端部（針基）５２とを有する。針管５１は、先端に開口を有し、内部に内腔を有する中空の管である。針管５１は、例えばステンレスなどの金属から成る。針管５１は、例えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂材料から成っていてもよい。
【００３７】
基端部５２は、光ファイバ挿入部（光ファイバ挿入ポート）５３と薬剤注入部（薬剤注入ポート）５４とを有する。光ファイバ挿入部５３は例えば直径４ｍｍ程度の穴を有する。薬剤注入部５４は例えば直径６ｍｍから８ｍｍ程度の穴を有する。レーザユニット１３から出射される光を導光する光ファイバ６１は、光ファイバ挿入部５３を通じて針管５１の内部に挿入される。光ファイバ６１は、針管５１の内部において、例えばポリイミドなどの樹脂材料から成る管に収容されるか、又は樹脂材料により被覆され、保護されていることが好ましい。基端部５２とレーザユニット１３との間についても、光ファイバ６１は可撓性を有する管によって保護されていることが好ましい。さらには、基端部５２からレーザユニット１３側に一定の範囲では、更に別の保護チューブによって保護されていることが好ましい。
【００３８】
薬剤注入部５４は、液体である薬剤の注入口である。用いられる薬剤としては、例えば麻酔薬、点滴、抗がん剤、エタノール、造影剤、又は生理食塩水などが考えられる。薬剤注入部５４には、シリンジや輸液チューブなどが装着される。薬剤注入部５４は、薬剤を注入するために使用されるだけでなく、血液や体液などの液体を被検体側から取り出すために使用されてもよい。
【００３９】
図３は、針管５１の先端部分を示す。針管５１の先端部分には、光ファイバ６１の光出射部６２と光吸収部材５５とが配置される。光出射部６２は、光ファイバ６１のレーザユニット１３から見て光進行側の端面により構成される。光ファイバ６１により導光された光は、光出射部６２から光吸収部材５５に照射される。光ファイバの直径は例えば１３０μｍであり、光出射部６２から例えば２μＪのレーザ光が光吸収部材５５に照射される。
【００４０】
光吸収部材５５は、光出射部６２から出射した光を吸収して光音響波を発生する。光吸収部材５５には、例えば黒顔料を混合したエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、又はシリコーンゴムなどを用いることができる。あるいは、光吸収部材５５に、レーザ光の波長に対して光吸収性を有する金属又は酸化物を用いてもよい。例えば光吸収部材５５として、レーザ光の波長に対して光吸収性が高い酸化鉄、酸化クロム、又は酸化マンガンなどの酸化物を用いることができる。あるいは、Ｔｉ、Ｐｔ、若しくはハンダ、又は溶接されたステンレスなどの金属を光吸収部材５５として用いてもよい。光吸収部材５５は、光ファイバ６１を針管５１の内壁に固定する部材を兼ねていてもよい。
【００４１】
光出射部６２から出射した光の少なくとも一部は、その周囲に設けられた光吸収部材５５に照射される。光吸収部材５５が照射された光を吸収することで、穿刺針の先端において光音響波が発生する。光吸収部材５５は穿刺針１５の先端近傍に存在しており、穿刺針１５の先端の一点で光音響波を発生させることができる。光音響波の発生源（音源）の長さは、穿刺針全体の長さに比べて十分に短く、音源は点音源とみなすことができる。ここで、穿刺針１５の先端近傍とは、その位置に光出射部６２及び光吸収部材５５が配置された場合に、穿刺作業に必要な精度で穿刺針１５の先端の位置を画像化できる光音響波を発生可能な位置であることを意味する。例えば、穿刺針１５の開口を有する先端から基端部側へ０ｍｍ〜３ｍｍの範囲内のことを指す。
【００４２】
図１に戻り、プローブ１１は、音響波検出手段であり、例えば一次元的に配列された複数の超音波振動子を有している。プローブ１１は、被検体に穿刺針１５が穿刺された後に、光吸収部材５５（図３を参照）から発せられた光音響波を検出する。また、プローブ１１は、光音響波の検出に加えて、被検体に対する音響波（超音波）の送信、及び送信した超音波に対する反射音響波（反射超音波）の受信を行う。超音波の送受信は分離した位置で行ってもよい。例えばプローブ１１とは異なる位置から超音波の送信を行い、その送信された超音波に対する反射超音波をプローブ１１で受信してもよい。プローブ１１は、リニアプローブに限定されず、コンベクスプローブ、又はセクタープローブでもよい。
【００４３】
超音波ユニット１２は、受信回路２１、受信メモリ２２、データ分離手段２３、光音響画像生成手段２４、超音波画像生成手段２５、画像合成手段２６、制御手段２８、及び送信制御回路２９を有する。超音波ユニット１２は、信号処理装置を構成する。超音波ユニット１２は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及びバスなどを有する。超音波ユニット１２には、光音響画像生成に関するプログラムが組み込まれており、そのプログラムに従ってプロセッサが動作することで、超音波ユニット１２内の各部の少なくとも一部の機能が実現する。
【００４４】
受信回路２１は、プローブ１１が出力する検出信号を受信し、受信した検出信号を受信メモリ２２に格納する。受信回路２１は、典型的には、低ノイズアンプ、可変ゲインアンプ、ローパスフィルタ、及びＡＤ変換器（Analog to Digital convertor）を含む。プローブ１１の検出信号は、低ノイズアンプで増幅された後に、可変ゲインアンプで深度に応じたゲイン調整がなされ、ローパスフィルタで高周波成分がカットされた後にＡＤ変換器でデジタル信号に格納され、受信メモリ２２に格納される。受信回路２１は、例えば１つのＩＣ（Integrated Circuit）で構成される。
【００４５】
受信回路２１は、ＡＤ変換された光音響波及び反射超音波の検出信号（サンプリングデータ）を受信メモリ２２に格納する。データ分離手段２３は、受信メモリ２２に格納された光音響波の検出信号のサンプリングデータと反射超音波の検出信号のサンプリングデータとを分離する。データ分離手段２３は、光音響波の検出信号のサンプリングデータを光音響画像生成手段２４に入力する。また、分離した反射超音波のサンプリングデータを、超音波画像生成手段（反射音響波画像生成手段）２５に入力する。
【００４６】
光音響画像生成手段２４は、プローブ１１で検出された光音響波の検出信号に基づいて光音響画像を生成する。光音響画像の生成は、例えば、位相整合加算などの画像再構成や、検波、対数変換などを含む。超音波画像生成手段２５は、プローブ１１で検出された反射超音波の検出信号に基づいて超音波画像（反射音響波画像）を生成する。超音波画像の生成も、位相整合加算などの画像再構成や、検波、対数変換などを含む。
【００４７】
画像合成手段２６は、光音響画像と超音波画像とを合成する。画像合成手段２６は、例えば光音響画像と超音波画像とを重畳することで画像合成を行う。合成された画像は、ディスプレイ装置などの画像表示手段１４に表示される。画像合成を行わずに、画像表示手段１４に、光音響画像と超音波画像とを並べて表示し、或いは光音響画像と超音波画像とを切り替えてすることも可能である。
【００４８】
制御手段２８は、超音波ユニット１２内の各部を制御する。制御手段２８は、例えば光音響画像を取得する場合は、レーザユニット１３にトリガ信号を送信し、レーザユニット１３からレーザ光を出射させる。また、レーザ光の出射に合わせて、受信回路２１にサンプリングトリガ信号を送信し、光音響波のサンプリング開始タイミングなどを制御する。
【００４９】
制御手段２８は、超音波画像を取得する場合は、送信制御回路２９に超音波送信を指示する旨の超音波送信トリガ信号を送る。送信制御回路２９は、超音波送信トリガ信号を受けると、プローブ１１から超音波を送信させる。制御手段２８は、超音波送信のタイミングに合わせて受信回路２１にサンプリグトリガ信号を送り、反射超音波のサンプリングを開始させる。
【００５０】
ここで、光ファイバ６１の光出射部６２を針管５１の先端近傍に正確に位置合わせするために、本実施形態では光ファイバ挿入長調整機構が用いられる。光ファイバ挿入長調整機構は、光ファイバ固定部材と挿入長調整部とを含む。光ファイバ固定部材は、光ファイバ６１の先端から離間した位置において光ファイバ６１を固定する。光ファイバ固定部材は、光ファイバ６１が光ファイバ挿入部５３を通じて針管５１の管内に挿入された場合に光ファイバ挿入部５３の内部に挿入される。挿入長調整部は、光ファイバ挿入部５３の内部において上記光ファイバ固定部材を変位させる。光ファイバ固定部材の変位により、光ファイバ６１の針管５１に対する挿入長が調整できる。ここで、「光ファイバ６１の先端から離間した位置」とは、例えば光ファイバ６１の先端から所定の距離だけ離れた位置を指す。その所定距離は、このましくは、針管５１の先端から光ファイバ挿入部までの長さにほぼ等しい。光ファイバ固定部材がそのような距離だけ離間した位置において光ファイバ６１を固定する場合、光ファイバ６１の先端が針管５１も先端付近に来た場合に、光ファイバ固定部材が光ファイバ挿入部の内部に収まる。
【００５１】
図４は、本発明の第１実施形態に係る穿刺針１５の基端部５２の断面を示す。基端部５２は、例えばポリプロピレン、ポリカーボネート、又はポリエステルなどの樹脂材料から成る。針管５１（図４において図示せず）は、例えばエポキシ樹脂などの接着剤により、基端部５２の先端側に接着される。光ファイバ挿入部５３は、針管５１に連通する貫通孔を有する。薬剤注入部５４も、針管５１に連通する貫通孔を有しており、光ファイバ挿入部５３及び薬剤注入部５４は基端部５２の内部において合流する。
【００５２】
光ファイバ固定部材５６は、光ファイバ６１の先端（光出射部６２）から離間した位置において光ファイバ６１を固定する。光ファイバ６１が光ファイバ固定部材５６に固定される位置は、針管５１の長さ、及び光ファイバ挿入部５３から針管５１の基端部５２側の端部までの距離に基づいて決定される。光ファイバ固定部材５６は、例えばその中央部分に貫通孔を有しており、その貫通孔に光ファイバ６１が挿入される。挿入された光ファイバ６１は、所望の位置において、接着剤などを用いて光ファイバ固定部材５６に固定される。光ファイバ固定部材５６は、光ファイバ６１が光ファイバ挿入部５３を通じて針管５１の管内に挿入された場合に光ファイバ挿入部５３内に挿入される。
【００５３】
光ファイバ固定部材５６は、光ファイバ挿入部５３の内部で変位可能である。光ファイバ固定部材５６は、例えば光ファイバ挿入部５３内で、３ｍｍから５ｍｍ程度変位可能である。光ファイバ固定部材５６が光ファイバ挿入部５３の内部で変位すると、それに伴って、光ファイバ６１の針管５１に対する挿入長が変化する。穿刺針１５は、光ファイバ挿入部５３の内部において光ファイバ固定部材５６を変位させことにより光ファイバ６１の針管５１に対する挿入長が調整可能に構成されている。
【００５４】
光ファイバ挿入部５３は、あらかじめ定められた方向に沿って伸びる軸を有している。光ファイバ挿入部５３は、内壁が軸方向に平行な平坦部を含む中空の管として構成される。光ファイバ固定部材５６は、平坦部の範囲内において変位可能に構成される。光ファイバ固定部材５６を、光ファイバ挿入部５３における軸方向に変位させることで、光ファイバ固定部材５６に固定された光ファイバ６１の針管５１に対する挿入長を調整することができる。なお、光ファイバ挿入部５３を、平坦部の位置において光ファイバ挿入部５３の軸方向に対して垂直な方向の平面で切った場合の断面形状は、円形であってもよいし、正方形や六角形などの多角形であってもよい。
【００５５】
光ファイバ固定部材５６は、例えば樹脂材料から成る。光ファイバ固定部材５６は、例えば周囲に溝を有する円柱状の部材から成る。光ファイバ固定部材５６は、第１の溝５７と第２の溝５８とを有する。第１の溝５７は、光ファイバ固定部材５６を変位させる場合に用いられる溝である。第２の溝５８は、第１の溝５７とは異なる位置に設けられる。第２の溝５８は、例えば光ファイバ固定部材５６を光ファイバ挿入部５３に固定するための接着剤を受け入れるための溝である。基端部５２は、光ファイバ固定部材５６が光ファイバ挿入部５３に挿入された場合における第１の溝５７の位置に対応する部分に光ファイバ固定部材５６を変位させるための工具が挿入される第１の穴部を有している。また、基端部５２は、光ファイバ固定部材５６が光ファイバ挿入部５３に挿入された場合における２の溝の位置５８に対応する部分に接着剤を流し込むための第２の穴部を有している。
【００５６】
図５は、本発明の第１実施形態に係る光ファイバ挿入長調整機構を示す。以下では、光ファイバ挿入部５３の軸と平行な方向をｘ方向とし、図４に示す断面内でｘ軸に直交する方向をｙ方向とし、ｘ方向及びｙ方向に直交する方向をｚ方向とする。本実施形態では、上記挿入長調整部として偏心ドライバ７５が用いられる。
【００５７】
偏心ドライバ７５は、ｚ方向の軸周りに回転させられる。偏心ドライバ７５は、そのシャフト７４の先端に偏心ピン７７を有している。偏心ドライバ７５が回転させられると、シャフト７４の先端の偏心ピン７７も、偏心ドライバ７５と同じ回転角度だけ回転させられる。偏心ピン７７は、光ファイバ固定部材５６の第１の溝５７に差し込まれる（嵌合する）。第１の溝５７のｘ方向の幅は、偏心ピン７７の径と同じであることが好ましい。
【００５８】
図６は、偏心ピン７７を示す。偏心ピン７７は、シャフト７４の回転軸（回転中心Ｏ）からずれた位置に設けられている。シャフト７４（偏心ドライバ７５）を回転軸に沿って回転させると、偏心ピン７７のｘ方向及びｙ方向の位置は回転に伴って変化する。例えば、シャフト７４の回転中心Ｏと偏心ピン７７の中心とを結ぶ直線がｙ方向に平行な場合を回転角度０と定義する。シャフト７４を回転角度９０度までの範囲で反時計回りに回転させれば、偏心ピン７７のｘ方向の位置はｘ方向のマイナス側に移動する。反対に、シャフト７４を回転角度９０度までの範囲で時計回りに回転させれば、偏心ピン７７のｘ方向の位置はｘ方向のプラス側に移動する。
【００５９】
偏心ドライバ７５を回転させると、偏心ドライバ７５の回転に伴って偏心ピン７７のｘ方向及びｙ方向の位置が変化し、偏心ピン７７が第１の溝５７を通じて光ファイバ固定部材５６（図５を参照）を押すことで、光ファイバ固定部材５６が光ファイバ挿入部５３の軸方向（ｘ方向）に変位させられる。別の言い方をすると、偏心ピン７７と第１の溝５７との作用により、偏心ドライバ７５に対する回転力が、光ファイバ固定部材５６をｘ方向に変位させる力に変換される。光ファイバ固定部材５６のｘ方向の変位に伴って、光ファイバ６１（図２を参照）の針管５１に対する挿入長が調整される。例えば図６において、シャフト７４の径が３ｍｍで、偏心ピン７７の径が１ｍｍであるとすると、光ファイバ６１の挿入長の調整範囲は２ｍｍとなる。
【００６０】
図７は、光ファイバの挿入長の調整作業を示す。なお、図７においては、光ファイバ６１（図４を参照）を省略して図示している。図７を参照しつつ、本実施形態に係る光ファイバ挿入長調整作業を説明する。作業者は、光ファイバ６１の先端から離間した位置において光ファイバ６１を光ファイバ固定部材５６に固定する。次いで、光ファイバ６１を、光ファイバ６１の先端側から光ファイバ挿入部５３を通じて針管５１（図２を参照）の内部に挿入し、光ファイバ固定部材５６を光ファイバ挿入部５３に挿入する。
【００６１】
作業者は、光ファイバ固定部材５６が光ファイバ挿入部５３に挿入された状態で、穿刺針１５を作業用の治具（下部治具）７１の上に置く。下部治具７１は、基端部５２の形状に対応した凹部を有している。作業者は、基端部５２を下部治具７１の上に置いた後、下部治具７１に上部治具７２を重ねる。上部治具７２も、基端部５２の形状に対応した凹部を有している。
【００６２】
上部治具７２は、光ファイバ固定部材５６を変位させるための工具である偏心ドライバ７５を差し込むための貫通孔を有している。作業者は、その貫通孔を通じて、基端部５２に偏心ドライバ７５を差し込む。基端部５２は、光ファイバ固定部材５６の第１の溝５７が存在する位置に対応した部分に穴部（第１の穴部）を有しており、偏心ドライバ７５の偏心ピン７７は、その穴を通じて光ファイバ固定部材５６の第１の溝５７に差し込まれる。作業者は、偏心ドライバ７５を回転させることにより、光ファイバ固定部材５６を光ファイバ挿入部５３内で変位させ、光ファイバ６１の針管５１に対する挿入長を調整する。
【００６３】
図７においては、偏心ドライバ７５には、偏心ドライバ７５の回転に用いられる操作レバー７６が取り付けられている。偏心ドライバ７５が操作レバー７６を取り付けられ、操作レバー７６を通じて偏心ドライバ７５に回転力が加えられることで、より小さな力で偏心ドライバ７５（偏心ピン７７）を回転させることができる。また、偏心ドライバ７５の回転角度の微調整が容易になるという効果もある。操作レバー７６は、偏心ドライバ７５に対して着脱可能に構成されていてもよい。その場合、操作レバー７６は、作業時のみ偏心ドライバ７５に取り付けることとしてもよい。操作レバー７６は必須ではなく、作業者は偏心ドライバ７５を直接回転させてもよい。
【００６４】
作業者は、光ファイバ６１の挿入長を調整し、光ファイバ６１の先端である光出射部６２（図３を参照）を、針管５１の先端近傍に配置する。光出射部６２の位置が針管５１の先端近傍の所望の位置となった場合、光出射部６２を針管５１の先端近傍に固定する。光出射部６２は、例えば接着剤により針管５１の先端付近に固定される。光出射部６２は、光吸収部材５５（図３を参照）により針管５１の先端付近に固定されてもよい。あるいは、あらかじめ光ファイバ６１の先端に光吸収部材５５が付けられており、その光吸収部材５５の上から紫外線硬化接着剤、光硬化接着剤、又は熱硬化接着剤で固定されてもよい。
【００６５】
作業者は、挿入長の調整後、偏心ドライバ７５を基端部５２から抜き取る。その後、上部治具７２に設けられた接着剤の注入口７３から、基端部５２に設けられた穴部（第２の穴部）を通じて、接着剤を光ファイバ固定部材５６の第２の溝５８と光ファイバ挿入部５３の内壁（図４も参照）との間に流し込む。その接着剤を硬化させることで、光ファイバ固定部材５６を、光ファイバ挿入部５３に固定することができる。偏心ピン７７を差し込むために基端部５２に設けられた穴を通じて、光ファイバ固定部材５６の第１の溝５７に接着剤を流し込んでもよい。
【００６６】
本実施形態では、光ファイバ６１が固定された光ファイバ固定部材５６が光ファイバ挿入部５３に挿入される。光ファイバ挿入部５３内で光ファイバ固定部材５６を変位させることにより、光ファイバ６１の針管５１に対する挿入長を調整できる。そのような調整を通じて、光ファイバ６１の先端を、針管５１の先端近傍に正確に位置合わせすることが可能である。本実施形態では、特に、光ファイバ固定部材５６の変位に、偏心ピン７７を有する偏心ドライバ７５を用いている。この偏心ドライバ７５を回転させることにより、光ファイバ固定部材５６を光ファイバ挿入部５３内で変位させることができ、光ファイバ６１の挿入長の調整が可能である。本実施形態では、光ファイバ６１の挿入長の微調整が可能であり、光ファイバ６１の先端を、所望の位置に精度よく配置することができる。
【００６７】
次いで、本発明の第２実施形態を説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る光ファイバ挿入長調整機構を示す。本実施形態に係る光ファイバ挿入長調整機構は、光ファイバ固定部材の形状、及び挿入長調整部の構成が第１実施形態とは異なる。本実施形態で用いられる光ファイバ固定部材５６ａは、突起部８１及び８２を有する。また、本実施形態では、挿入長調整部が、光ファイバ固定部材５６ａを光ファイバ挿入部５３の軸方向に沿って変位させるためのスライドつまみ８７により構成されている。
【００６８】
光ファイバ固定部材５６ａの本体部分は、例えば円柱状の部材から成る。光ファイバ固定部材５６ａは、円柱状の光ファイバ固定部材５６ａの全周にわたって光ファイバ固定部材５６ａの本体部分から突き出した突起部８１及び８２を有している。突起部８１及び８２は、光ファイバ挿入部５３の内壁に接触する。
【００６９】
突起部８１及び８２は、光ファイバ固定部材５６ａの本体部分と一体に構成されている。突起部８１及び８２は、例えば断面形状が半円形状の突起である。突起部８１及び８２は、第１実施形態で用いられた光ファイバ固定部材５６（図４を参照）における第１の溝５７及び第２の溝５８の両側に存在する突起と同様に、矩形状の突起であってもよい。
【００７０】
スライドつまみ８７は、作業者によって操作されるつまみであり、光ファイバ挿入部５３の軸方向（ｘ方向）にスライド移動可能に構成される。スライドつまみ８７は、例えば光ファイバ固定部材５６の本体部分と一体に構成されている。あるいは、光ファイバ固定部材５６の本体部分から取り外し可能に構成されていてもよい。基端部５２は、スライドつまみ８７の移動範囲（光ファイバ固定部材５６の変位可能範囲）に対応した開口部を有しており、その開口部からスライドつまみ８７の先端部分が外部に突き出ている。作業者は、スライドつまみ８７をｘ方向に沿ってスライドさせることで、光ファイバ固定部材５６をｘ方向に変位させ、それにより光ファイバ６１の針管５１に対する挿入長を調整する。なお、図８では、光ファイバ固定部材５６ａを可動範囲の制限された開口部に達するために、別の面からスライドつまみ８７を挿入している例を示している。これに代えて、開口が基端部の端まで開いていてストレートに挿入できる構造でもよい。
【００７１】
作業者は、光ファイバ６１の挿入長の調整後、接着剤などにより光ファイバ６１を針管５１に固定する。また、作業者は、突起部８１と突起部８２の間の空間に接着剤を流し込み、光ファイバ固定部材５６の位置を固定してもよい。接着剤を用いるのに代えて、スライドつまみ８７にロック機構を設け、そのロック機構により光ファイバ固定部材５６の位置を固定してもよい。光ファイバ６１の挿入長の調整後、スライドつまみ８７と光ファイバ固定部材５６の本体部分とを分離してもよい。
【００７２】
本実施形態では、スライドつまみ８７により、光ファイバ固定部材５６を光ファイバ挿入部５３内で変位させる。本実施形態では、光ファイバ固定部材５６の変位に偏心ピン７７を有する偏心ドライバ７５が不要であるため、偏心ドライバ７５を用いる第１実施形態に比して、工具持ち替えなどの手間を省き、作業を簡素化できる。また、本実施形態では、光ファイバ固定部材５６は、光ファイバ挿入部５３の内壁に接触する突起部８１及び８２を有する。このような構成の採用により、光ファイバ固定部材５６の本体部分の全体が光ファイバ挿入部５３の内壁に接触する場合に比べて、光ファイバ固定部材５６をスムーズに光ファイバ挿入部５３内でスライドさせることができる。
【００７３】
なお、上記各実施形態では、プローブ１１が光音響波と反射超音波の双方を検出するものとして説明したが、超音波画像の生成に用いるプローブと光音響画像の生成に用いるプローブとは、必ずしも同一である必要はない。光音響波と反射超音波とを、それぞれ別個のプローブで検出してもよい。また、光音響波の検出（サンプリング）と、反射超音波の検出（サンプリング）とは、どちらを先に行ってもよい。
【００７４】
穿刺針は、経皮的に被検体外部から被検体に穿刺されるものには限定されず、超音波内視鏡用の針であってもよい。超音波内視鏡用の針に光ファイバ６１と光吸収部材５５とを設け、針先端部分に設けられた光吸収部材５５に対して光を照射し、光音響波を検出して光音響画像を生成してもよい。その場合、光音響画像を観察して超音波内視鏡用の針の先端部の位置を確認しながら穿刺することができる。超音波内視鏡用の針の先端部で発生した光音響波は、体表用プローブを用いて検出してもよいし、内視鏡に組み込まれたプローブを用いて検出してもよい。
【００７５】
上記第２実施形態では光ファイバ固定部材５６が突起部を２つ有する例を説明したが、これには限定されない。光ファイバ固定部材５６は、ｘ方向に沿って突起部を３つ以上有していてもよい。
【００７６】
上記各実施形態においては、光ファイバ挿入部５３の内壁が軸方向に平行な平坦部を１つ有する例について説明したが、これには限定されない。光ファイバ挿入部５３には、階段状に複数の平坦部を設けてもよい。光ファイバ挿入部５３の平坦部における内壁間の距離は、光ファイバ６１の挿入方向の奥側ほど短いことが好ましい。つまり、光ファイバ挿入部５３は、光ファイバ挿入部５３の光ファイバ６１を挿入する側の端部が最も広く、光ファイバ挿入方向の奥に進むほど、内部の空間が狭くなっていくことが好ましい。光ファイバ挿入部５３の光ファイバ６１を挿入する側の端部が広いことで、射出成型などで基端部５２を形成する場合に、光ファイバ挿入部５３に対応した部分において金型を抜き取る作業が容易になる。
【００７７】
図９は、第１の変形例に係る光ファイバ挿入長調整機構を示す。なお、同図では、図面簡略化のため、スライドつまみ８７（図８を参照）は図示を省略している。図９の例では、光ファイバ挿入部５３は、内径が異なる２段の平坦部を有する。光ファイバ６１の挿入方向の奥側の光ファイバ挿入部５３の内壁間の距離は、光ファイバ６１の挿入方向の手間側（入り口側）の光ファイバ挿入部５３の内壁間の距離よりも短くなっている。
【００７８】
光ファイバ固定部材５６ｂの突起部８１及び８２は、それぞれ光ファイバ挿入部５３の対応する平坦部と接触する。２つの突起部８１及び８２のうち、光ファイバ６１の挿入方向の手間側の突起部８２は、挿入方向奥側の突起部８１よりも光ファイバ固定部材５６ｂの本体部分から突き出す量（突き出し量）が多い。これに代えて、光ファイバ固定部材５６ｂの本体部分に段差を設け、突起部８１と突起部８２の突き出し量を同じ量としてもよい。このように構成された光ファイバ固定部材５６ｂを、突起部８１及び８２がそれぞれ対応する平坦部と接触する限度においてｘ方向にスライドさせることにより、光ファイバ６１の針管５１に対する挿入長を調整することができる。
【００７９】
図１０は、第２の変形例に係る光ファイバ挿入長調整機構を示す。同図においても、図９と同様に、図面簡略化のためスライドつまみ８７は図示を省略している。図１０の例では、光ファイバ挿入部５３は、内径が異なる３段の平坦部を有する。光ファイバ６１の挿入方向の最も奥側の光ファイバ挿入部５３の内壁間の距離は中間の光ファイバ挿入部５３の内壁間の距離よりも短く、その中間の光ファイバ挿入部５３の内壁間の距離は光ファイバ６１の挿入方向の最も手間側（入り口側）の光ファイバ挿入部５３の内壁間の距離よりも短くなっている。
【００８０】
図１０の例では、光ファイバ固定部材５６ｃの本体部が、光ファイバ挿入部５３の平坦部間の段差に対応した段差を有しており、光ファイバ固定部材５６ｃは、それぞれが各平坦部に対応した３つの突起部８１、８２、及び８３を有する。突起部８１、８２、及び８３の突き出し量は同じ量となっている。突起部８１、８２、及び８３は、それぞれ光ファイバ挿入部５３の対応する平坦部と接触する。光ファイバ固定部材５６ｃの本体部分に段差を設け、各突起部の突き出し量を同じにするのに代えて、図９の例と同様に、突起部の突き出し量を変えることで、各平坦部において突起部と光ファイバ挿入部５３の平坦部とを接触させてもよい。このように構成された光ファイバ固定部材５６ｃを、突起部８１、８２、及び８３がそれぞれ対応する平坦部と接触する限度においてｘ方向にスライドさせることにより、光ファイバ６１の針管５１に対する挿入長を調整することができる。
【００８１】
光ファイバ固定部材５６の突起部は、光ファイバ固定部材５６の本体部分と一体に構成されている必要はなく、突起部が本体部分とは別体に構成されていてもよい。図１１は、第３の変形例に係る光ファイバ挿入長調整機構を示す。同図においても、図９と同様に、図面簡略化のためスライドつまみ８７は図示を省略している。本変形例では、図９の例と同様に、光ファイバ挿入部５３は、内径が異なる２段の平坦部を有している。
【００８２】
図１１の例では、光ファイバ固定部材５６は、その本体部分の周囲にＯリングを取り付けるための凹部をｘ方向に沿って２つ有しており、その凹部にＯリング９１及び９２が取り付けられる。図１１の例では、図９の例とは異なり、光ファイバ固定部材５６の本体部部分とは別部材のＯリング９１及び９２が、光ファイバ挿入部５３の平坦部に接触する突起部を構成する。なお、図１１は、図９と同様に平坦部が２段ある例を示しているが、平坦部は図８と同様に１段であってもよいし、図１０と同様に３段でもよいし、４段以上であってもよい。
【００８３】
一般にＯリングの素材にはシリコーンゴムなどが用いられており、Ｏリングと光ファイバ挿入部５３とが接触している箇所における摩擦力は比較的大きい。Ｏリングを突起部として用いた場合、光ファイバ固定部材５６の位置調整後の仮止めが可能となり、仮止めのための治具等が不要となる。また、接着剤が突起部を越えて流出するのを抑制することが可能となる。
【００８４】
なお、図１１の例では、突起部の全てＯリングで構成されているが、全ての突起部が光ファイバ固定部材５６と別体に構成されている必要はなく、光ファイバ固定部材５６と一体に構成された突起部と、別体に構成された突起部とが混在してもよい。
【００８５】
また、図９から図１１の説明に関して、光ファイバ固定部材５６の変位にはスライドつまみが用いられることとしたが、これには限定されない。これらにおいても、光ファイバ固定部材５６に溝を設け、偏心ドライバを用いて光ファイバ固定部材５６を変位させてもよい。また、偏心ピンなどの調整用の工具を挿入する溝を、接着剤を流し込むための溝として用いてもよい。この場合は、偏心ピン等の工具を取り除いたあとで接着剤を流し込めばよい。あるいは、光ファイバ挿入部に工具を挿入する穴と別の方向から接着剤を注入する穴を設けてもよい。
【００８６】
なお、図２では、光ファイバ挿入部５３が針管５１の軸方向に対して傾いており、光ファイバ６１が針管５１の軸方向に対して傾いた角度で基端部５２に挿入される例を示したが、これには限定されない。光ファイバ挿入部５３と薬剤注入部５４との位置関係は、図２に示したものには限定されず、任意である。図１２は、第４の変形例に係る穿刺針を示す。この穿刺針１５ａの基端部５２ａは、針管５１の軸方向の延長線上に光ファイバ挿入部５３を有しており、薬剤注入部５４は針管５１の軸方向に対して傾いている。この場合でも、光ファイバ挿入部５３内に挿入された光ファイバ固定部材５６を変位させることで、光ファイバ６１の挿入長の調整が可能である。
【００８７】
上記各実施形態では、穿刺針１５が基端部５２に薬剤注入部５４を有する例について説明したが、穿刺針１５は必ずしも薬剤注入部５４を有していなくてもよい。そのような場合、針管５１の内部、特にその先端部分は光ファイバ６１の挿入後に塞がれてもよい。
【００８８】
穿刺針１５は、内針と外針とを有するものであってもよい。図１３Ａ，１３Ｂ及び１３Ｃは、第５の変形例に係る穿刺針１５ｂを示す。図１３Ａは穿刺針全体の外観を示し、１３Ｂは外針の外観を示し、図１３Ｃは内針の外観を示す。穿刺針１５ｂは、外針１５１と内針１５３とを有する。外針１５１は、内部に内腔を有している。内針１５３は、例えば外針１５１の内径とほぼ同じ大きさの外径を有しており、中空の外針１５１に対して抜き差し可能に構成される。外針１５１は外針基１５２に接着され（図１３Ｂを参照）、内針１５３は内針基１５４に接着される（図１３Ｃを参照）。内針基１５４は、光ファイバ挿入部５３を有しており、内針１５３の内部には光ファイバ６１（図２などを参照）が挿入されている。
【００８９】
内針１５３は、外針基１５２側から外針１５１の内腔に挿入され、外針１５１の内腔の少なくとも一部を、生体の切片等が内腔に侵入するのを防ぐ程度に封止する。内針基１５４には、接続位置合わせのための突起部が設けられており、外針基１５２には、内針基１５４の突起部に係合する溝が設けられている。外針１５１内に内針１５３をセットする場合、内針基１５４の突起と外針基１５２の溝との位置を合わせた上で、内針基１５４を外針基１５２に嵌合させる。
【００９０】
図１４は、第５の変形例に係る穿刺針１５ｂの先端付近の断面を示す。外針１５１及び内針１５３は、先端部分が鋭角に尖っている。内針１５３は、針管を構成するチューブ１５５を有する。光ファイバ６１は、チューブ１５５の管内に挿入される。チューブ１５５の内部において、光ファイバ６１の光出射部６２は光吸収部材５５により覆われている。光ファイバ６１の挿入後に光吸収部材５５で光出射部６２を覆うのに代えて、光出射部６２を光吸収部材５５で覆った後に光ファイバ６１をチューブ１５５の管内に挿入してもよい。内針１５３（チューブ１５５）に対する光ファイバの挿入長を調整することで、チューブ１５５の先端（開口）に対する光出射部６２及び光吸収部材５５の位置の調整が可能である。光ファイバ６１の挿入長の調整後、チューブ１５５の内部は透明樹脂１５６で満たされ、チューブ１５５の内部に光ファイバ６１が埋め込まれる。透明樹脂１５６には、例えば音響波の減衰が少ない軟性エポキシ樹脂が用いられる。
【００９１】
術者は、外針１５１内に内針１５３がセットされた状態（図１３Ａを参照）で、穿刺針１５ｂを被検体へ穿刺する。外針１５１の内腔が内針１５３により塞がれるため、針を穿刺している途中に肉片などを巻き込むことを防止でき、術者の刺す感覚が妨げられることを防止できる。また、穿刺部位から外針１５１の内腔への水分の流入も防止できる。術者は、被検体への穿刺後、内針基１５４と外針基１５２との接続を解除し、外針１５１から内針１５３を抜去する。内針１５３の抜去後、外針基１５２にシリンジなどを装着し、例えば麻酔薬などの薬剤の注入を行う。あるいは、被検体の穿刺針１５ｂが穿刺された箇所から生検試料を採取する。
【００９２】
上記各実施形態では、挿入物として穿刺針を考えたが、これには限定されない。挿入物は、血管内に挿入されるカテーテルであってもよい。また、挿入物は、留置針であってもよい。上記各実施形態では、針として先端に開口を有する針を想定したが、開口は必ずしも先端部分に設けられている必要はない。針は、注射針のような針には限定されず、生体検査に用いられる生検針であってよい。すなわち、生体の検査対象物に穿刺して検査対象物中の生検部位の組織を採取可能な生検針であってもよい。また、針は、皮下や腹くう内臓器など、深部までの穿刺を目的とするガイディングニードルとして使用されてもよい。
【００９３】
図４において、針管５１と基端部５２とは必ずしも分離不能に構成されている必要はなく、針管５１の部分と基端部５２の部分とが分離可能に構成されていてもよい。例えば、基端部５２の針管５１が接続される部分を市販の針（針管）と結合（嵌合）するねじ構造とし、基端部５２に対して任意の針を取り付け可能としてもよい。その場合、基端部５２の部分を、針管（中空の管）に対して嵌合可能なアタッチメント部材とすることができる。針管を付け替え可能に構成する場合、光ファイバにはあらかじめ光吸収部材が取り付けられていることが望ましい。術者などは、別途準備した針をアタッチメント部材（基端部）に嵌め込み、光ファイバ挿入量調整機構による光ファイバ挿入量の調整を通じて光吸収部材を針先端に位置調整し、瞬間接着材、ロック機構、又はＯリングによって光ファイバ固定部材を固定する。このようにすることで、施術直前に針先端位置を超音波で確認できる機能を有する針を組み立てることができる。
【００９４】
最後に、図１５に、光音響画像生成装置の外観を示す。超音波ユニット１２にはプローブ１１が接続される。超音波ユニット１２は、画像表示手段１４を含む一体型の装置として構成されている。超音波ユニット１２は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及びバスなどを有する。超音波ユニット１２には、光音響画像生成に関するプログラムが組み込まれている。なお、レーザユニット４０は図１のレーザユニット１３に対応する。
【００９５】
超音波ユニット１２は、トリガ信号ポート及び電源ポートを含むポート３２を有する。レーザユニット４０の電源入力端子４１及びトリガ入力端子４２を含むコネクタは、ポート３２に挿し込まれる。レーザユニット４０を、カードサイズの小型・軽量な装置とした場合、超音波ユニット１２のポート３２に挿し込むことでその保持が可能である。また、レーザユニット４０から、トリガ信号、電源ラインを含むケーブルが出ており、それが超音波ユニット１２に接続されてもよい。
【００９６】
穿刺針１５の導光部材を構成する光ファイバ６１の一端は、レーザユニット４０の光出力端子４７に接続される。光ファイバ６１は、コネクタ構造によって接続される。または、光ファイバ６１がそのまま光出力端子４７に挿入され、ばね力などにより保持されてもよい。術者が穿刺針１５を引っ張るなどして光出力端子４７に強い力が働くと、光ファイバが光出力端子４７から抜け、光ファイバが折れることが防止できる。また、光出力端子４７に対して光ファイバを直接抜き差し可能とすることで、穿刺針１５から延びる光ファイバにはコネクタを設ける必要がなく、コストを低減できる効果がある。
【００９７】
レーザユニット４０から出力されるパルスレーザ光のパルスエネルギーは、光ファイバ６１のコア直径が２００μｍであれば、６．４μＪとすることができる。光ファイバ６１のコア直径が１００μｍであれば、２．０μＪとすることができる。パルス時間幅については、８０ｎｓとすることができる。
【００９８】
なお、図１５においては、ポート３２が存在する面と対向する面に光出力端子４７が設けられているが、光出力端子４７は、ポート３２が存在する面と直交する面に設けられていることが好ましい。対向する面に設けられている場合、術者が穿刺針１５を動かしたときにレーザユニット４０が引っ張られると、レーザユニット４０がポート３２から抜けることがある。これに対し、直交する面に設けられている場合、レーザユニット４０が引っ張られても、レーザユニット４０がポート３２から抜けにくくなる。
【００９９】
トリガ入力信号と電源ラインは必ずしも同じケーブルでなくてもよく、トリガ入力端子４２は、例えば通常の超音波システムに附属しているＥＣＧ（心電図：Electrocardiogram）同期用のコネクタなどからトリガ信号を取得してもよい。また、電源端子は、ＵＳＢ端子から取り出してもよい。あるいは、プローブのコネクタの一部の端子からトリガ信号を取得してもよい。
【０１００】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の光ファイバ挿入長調整機構、挿入物、及びアタッチメント部材は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０１】
１０：光音響画像生成装置
１１：プローブ
１２：超音波ユニット
１３：レーザユニット
１４：画像表示手段
１５：穿刺針
２１：受信回路
２２：受信メモリ
２３：データ分離手段
２４：光音響画像生成手段
２５：超音波画像生成手段
２６：画像合成手段
２８：制御手段
２９：送信制御回路
３２：レーザ接続用ポート
４１：電源入力端子
４２：トリガ入力端子
４７：光出力端子
５１：針管
５２：基端部
５３：光ファイバ挿入部
５４：薬剤注入部
５５：光吸収部材
５６：光ファイバ固定部材
５７：第１の溝
５８：第２の溝
７１：下部治具
７２：上部治具
７３：注入口
７４：シャフト
７５：偏心ドライバ
７６：操作レバー
７７：偏心ピン
８１〜８３：突起部
８７：スライドつまみ
９１、９２：Ｏリング
６１：光ファイバ
６２：光出射部
１５１：外針
１５２：外針基
１５３：内針
１５４：内針基
１５５：チューブ
１５６：透明樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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