(57)【要約】      （修正有）【課題】キャリブレーション試料と接触または近接させた場合、プローブの汚染を確実に防止することが可能なキャリブレーション方法および保護部材を提供する。【解決手段】体内管腔に挿入されたプローブ１１の先端部から測定対象部位に測定光を照射し、当該測定対象部位から放射された放射光を取得するプローブシステムのキャリブレーション方法であって、測定光を照射する前に、プローブ１１の先端部を覆う保護部材５０であって、滅菌または消毒されている保護部材５０に、予め滅菌または消毒されたプローブ１１を挿入する第１のステップと、プローブ１１の先端部を、ラマンスペクトルが既知であるキャリブレーション試料６０に近接または接触させる第２のステップとを有する。この構成により、プローブ１１と、滅菌または消毒されていないキャリブレーション試料６０との直接的な接触がなくなり、プローブ１１の汚染を確実に防止する。【選択図】図３
2014054420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内管腔に挿入されたプローブの先端部から測定対象部位に測定光を照射し、当該測定対象部位から放射される放射光を取得するプローブシステムのキャリブレーション方法であって、
前記プローブの先端部を覆う保護部材であって滅菌または消毒されている保護部材に、予め滅菌または消毒された前記プローブを挿入する第１のステップと、
前記プローブの先端部を、前記保護部材に挿入された状態で、ラマンスペクトルが既知であるキャリブレーション試料に近接または接触させる第２のステップと、を備え、
前記保護部材に挿入された前記プローブの先端部を前記キャリブレーション試料に近接または接触させた状態でキャリブレーションを実行する、
ことを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項２】
前記第２のステップの後に実行されるステップであって、前記キャリブレーション試料を励起させるためのレーザー光を、前記保護部材を介して、前記プローブの先端部から前記キャリブレーション試料に対して照射する第３のステップと、
前記キャリブレーション試料から放出されるラマン散乱光を前記保護部材を介して受光し、受光したラマン散乱光を分光し、分光したラマン散乱光を、検出位置毎に検出するラマン散乱光の波長または波数が異なる検出器で検出する第４のステップと、
前記検出器の検出結果から前記キャリブレーション試料のラマンスペクトルを求める第５のステップと、
前記ラマンスペクトルに基づいて、前記検出器における検出位置と、当該検出位置に入射するラマン散乱光の波長または波数との対応関係をキャリブレーションする第６のステップと、
を有する請求項１に記載のキャリブレーション方法。
【請求項３】
前記保護部材は、筒形の周壁部および底部からなる有底筒体状に形成されており、
前記底部は透明薄膜部材で形成されている請求項１または２に記載のキャリブレーション方法。
【請求項４】
前記保護部材は、底部および筒形の周壁部からなる有底筒体状に形成されており、
前記底部および前記周壁部は透明薄膜部材で形成されている請求項１または２に記載のキャリブレーション方法。
【請求項５】
前記第６のステップは、前記検出器における検出位置と、６００〜１７００［ｃｍ−１］の範囲に含まれるラマン散乱光の波数との対応関係をキャリブレーションする請求項２〜４の何れか１項に記載のキャリブレーション方法。
【請求項６】
前記保護部材のうち、当該保護部材に前記プローブが挿入された際、当該プローブの先端部に対向する対向部分の材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレンおよびポリ塩化ビニルの何れかであり、
前記対向部分は、フィルム状に形成され、
前記対向部分の厚さは、１０〜１００［μｍ］である請求項１〜５の何れか１項に記載のキャリブレーション方法。
【請求項７】
前記保護部材のうち、当該保護部材に前記プローブが挿入された際、当該プローブの先端部に対向する対向部分の材質におけるラマンピーク数は、前記キャリブレーション試料におけるラマンピーク数よりも３つ以上少ない請求項１〜６の何れか１項に記載のキャリブレーション方法。
【請求項８】
前記キャリブレーション試料におけるラマンピーク数は３つ以上であり、
前記保護部材のうち、当該保護部材に前記プローブが挿入された際、当該プローブの先端部に対向する対向部分の材質におけるラマンピークの波数は、前記キャリブレーション試料におけるラマンピークの波数と異なる請求項１〜６の何れか１項に記載のキャリブレーション方法。
【請求項９】
前記キャリブレーション試料におけるラマンピーク数は３つ以上であり、
前記保護部材のうち、当該保護部材に前記プローブが挿入された際、当該プローブの先端部に対向する対向部分の材質におけるラマンピークの強度は、前記キャリブレーション試料におけるラマンピークの強度より高い請求項１〜６の何れか１項に記載のキャリブレーション方法。
【請求項１０】
前記保護部材のうち、当該保護部材に前記プローブが挿入された際、当該プローブの先端部に対向する対向部分の材質は、ポリエチレンである請求項７〜９の何れか１項に記載のキャリブレーション方法。
【請求項１１】
体内管腔に挿入されたプローブの先端部から測定対象部位に測定光を照射し、当該測定対象部位から放射された放射光を取得する内視鏡システムのキャリブレーション方法に用いられ、前記測定光を照射する前に前記プローブの先端部を覆う保護部材であって、
筒形の周壁部および底部からなる有底筒体状に形成されている
前記底部は透明薄膜部材で形成されている保護部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体内管腔の測定対象部位に測定光を照射し、測定対象部位から放射された放射光を取得することによって、癌等の病変部の有無やその進行度を検査するプローブシステムのキャリブレーション方法、および当該キャリブレーション方法を実施する際に用いられる保護部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子内視鏡により体内管腔の観察を行う方法が、広く普及している。この観察方法は、体内組織を直接観察するため、病変部を切除する必要がなく、被験者の負担が小さいという利点を有する。また最近では、いわゆるビデオスコープ以外に、様々な光学原理を活用した診断装置や超音波装置といったものが提案され、一部は実用化されている。このように、体内組織を直接観察する手法として、新しい測定原理を導入したり、複数の測定原理を組み合わせたりすることが行われている。
【０００３】
また、体内組織からの蛍光や当該体内組織に塗布あるいは注入された蛍光物質からの蛍光を観察し、測定することで、単に体内組織の画像を見るだけでは得られない情報を得られることが知られている。この手法を応用して蛍光画像を取得し、通常の可視画像にオーバーラップさせて表示する蛍光画像内視鏡システムも提案されている。このようなシステムは、悪性腫瘍の早期発見につながるため、非常に期待されている。
【０００４】
他方、蛍光画像を構成せずとも、蛍光の強度情報を取得することで体内組織の状態を判断する方法も知られている。このような方法では、電子内視鏡に搭載されている撮像素子を使用せずに蛍光を取得するものが多い。
【０００５】
蛍光診断をするためのプローブ（診断子）には、内視鏡の鉗子チャンネル経由で体内に至るもの、あるいは内視鏡と一体になっているもの等がある（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
このようなプローブは、光源から出射された光を伝播し、体内組織に励起光として照射する。励起光を照射された体内組織からは、反射光、自家蛍光、ラマン散乱光等の多様な光が放射光として放射される。プローブにおいて放射光を波長成分毎に分離して選択的に受光する、または、放射光を非選択的に受光した後にプローブの外部で波長成分毎に分離することによって、測定対象となる光の分光測定を行う。例えば、ラマン散乱光の分光測定においては、一般に狭線幅のレーザー光を励起光として照射し、励起光の照射によって生じるラマン散乱光を受光する。そして、受光したラマン散乱光を分光し、当該分光した光を、検出位置毎に検出する光の波長または波数が異なる検出器（例えば、ＣＣＤ検出器）で検出する（例えば、特許文献２を参照）。
【０００７】
ラマン散乱光の分光測定においては、以下に示す（ア）〜（コ）の特性が当該分光測定の結果として得られるスペクトルデータの形状・強度に影響を与える。ここで、（オ）以外の特性については、プローブと、検出器を有する測定装置とを備えた内視鏡システム全体の特性で決まる。
（ア）励起光の波長
（イ）励起光の強度
（ウ）光源−プローブ間の光学系における分光透過率
（エ）プローブの励起光に対する分光透過率
（オ）体内組織のラマン散乱光の強度
（カ）プローブのラマン散乱光に対する分光透過率
（キ）プローブ−検出器間の光学系における分光透過率
（ク）検出器の受光感度の波長依存性
（ケ）検出器の検出位置（ピクセル座標）と分光されたラマン散乱光の波長との対応関係
（コ）内視鏡システムの検出感度（光源の出射光量と、検出器の受光量との比）
【０００８】
したがって、（オ）以外の特性について適切なキャリブレーションを行わないと、測定装置・プローブ毎の個体差、同一の測定装置・プローブにおける分光測定環境（温湿度）の変化、経時的なアラインメントのずれ等の理由により、測定装置の性能に誤差が生じてしまう。測定装置の性能に誤差が生じると、同じ試料を測定しても、最終的に求められる測定値にばらつきが生じる。
【０００９】
そこで、測定装置においては、通常、既知の特性情報を有するキャリブレーション用の試料（以下、「キャリブレーション試料」という）を用いて当該特性の測定（以下、「キャリブレーション測定」という）を行い、その測定結果と既知の特性情報との比較を行うことによって、（オ）以外の特性についてのキャリブレーションが行われている。
【００１０】
このキャリブレーション測定は、体内組織におけるラマン散乱光の分光測定よりも前に行われることが一般的である。キャリブレーション測定の際には、分光測定を正確に行うため、滅菌または消毒されたプローブがキャリブレーション試料と接触することによってプローブの汚染（コンタミネーション）を防止する必要がある。
【００１１】
ところで、コンタミネーションを防止することが必要な点は、一般的な内視鏡のホワイトバランスのキャリブレーション時も同じである。内視鏡のホワイトバランスのキャリブレーション時、例えば、一端が開口し他端が閉塞する有底筒体状を有し、その内面全体が不透明な白色であるホワイトバランス調整具が専用具として用いられている。そのため、内視鏡とは別にホワイトバランス調整具も滅菌または消毒する必要があり、ホワイトバランスのキャリブレーションの準備段階で手間がかかるという問題があった。
【００１２】
その問題に対して、ホワイトバランス調整具の内部に設けられ、内視鏡の挿入部をホワイトバランス調整具の内面に接触させずにホワイトバランス調整具内の所定位置に位置決めする内視鏡保持筒が提案されている（例えば、特許文献３を参照）。また、ホワイトバランス調整具を保護キャップとして内視鏡の挿入部にあらかじめ装着しておき、保護キャップを装着した状態においてガス滅菌およびホワイトバランス調整を行えるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２００５−５２２２９３号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／２４３９７号
【特許文献３】特開２００６−３３４１１２号公報
【特許文献４】特開２００２−５１９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記特許文献３，４に記載の技術は、画像取得を目的とした内視鏡におけるホワイトバランスのキャリブレーションであり、ラマン散乱光の分光測定を目的としたプローブのキャリブレーション測定とは、以下の点で大きく異なる。内視鏡は、観察したい組織（例えば、患部）と数〜数十［ｍｍ］の距離をとって使用されるため、ホワイトバランスのキャリブレーション時も同様にホワイトバランス調整具と内視鏡との間には距離が設けられている。また、一定の基準色調を有する部材があれば内視鏡のホワイトバランスのキャリブレーションを行えるため、ホワイトバランス調整具を滅菌または消毒することは比較的容易である。
【００１５】
一方、体内組織に接触または近接させて測定するプローブにおいては、各種のキャリブレーション測定も同様にキャリブレーション試料と接触または近接させた状態で測定することが好ましい。また、プローブのキャリブレーション測定においては、ホワイトバランス調整具と比べて、キャリブレーション試料に求められる特性の情報量が多く、かつ、当該特性の確からしさの程度が高いため、キャリブレーション試料を滅菌または消毒することにより当該キャリブレーション試料が変性してしまい、キャリブレーション測定を正確に行うことができないおそれがある。
【００１６】
以上のように、プローブのキャリブレーション測定は、内視鏡のホワイトバランスのキャリブレーションと実施状況が全く異なり、予め滅菌または消毒されたプローブを、滅菌または消毒されていないキャリブレーション試料に接触または近接させた状態で行う必要がある。そのため、上記特許文献３，４に記載の技術を適用しても、プローブのキャリブレーション測定の際に当該プローブの汚染を確実に回避することはできない。
【００１７】
本発明は、キャリブレーション試料と接触または近接させた場合、プローブの汚染を確実に防止することが可能なキャリブレーション方法および保護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】
【００１８】
本発明に係るキャリブレーション方法は、
体内管腔に挿入されたプローブの先端部から測定対象部位に測定光を照射し、当該測定対象部位から放射される放射光を取得するプローブシステムのキャリブレーション方法であって、
前記プローブの先端部を覆う保護部材であって滅菌または消毒されている保護部材に、予め滅菌または消毒された前記プローブを挿入する第１のステップと、
前記プローブの先端部を、前記保護部材に挿入された状態で、ラマンスペクトルが既知であるキャリブレーション試料に近接または接触させる第２のステップと、を備え、
前記保護部材に挿入された前記プローブの先端部を前記キャリブレーション試料に近接または接触させた状態でキャリブレーションを実行する、
ことを特徴とする。
本発明に係る保護部材は、
体内管腔に挿入されたプローブの先端部から測定対象部位に測定光を照射し、当該測定対象部位から放射された放射光を取得する内視鏡システムのキャリブレーション方法に用いられ、前記測定光を照射する前に前記プローブの先端部を覆う保護部材であって、
筒形の周壁部および底部からなる有底筒体状に形成されている
前記底部は透明薄膜部材で形成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、キャリブレーション試料と接触または近接させた場合、プローブの汚染を確実に防止することが可能なキャリブレーション方法および保護部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態における内視鏡システムおよびプローブシステムの構成を示す図である。
【図２】本実施の形態における内視鏡本体の先端部の斜視図である。
【図３】本実施の形態におけるキャリブレーション試料のラマンスペクトルを測定する様子を示す図である。
【図４】本実施の形態における保護部材の構成を示す図である。
【図５】本実施の形態における保護部材の製造方法を示す図である。
【図６】本実施の形態におけるキャリブレーション試料のラマンスペクトルと保護部材（底部）のラマンスペクトルとの関係を示す図である。
【図７】各種の樹脂材料のラマンスペクトルの例を示す図である。
【図８】本実施の形態におけるプローブシステムのキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［内視鏡システム１の構成］
図１（ａ）に示す内視鏡システム１は、体内管腔（以下、「管腔」という）の測定対象部位（例えば病変部）に測定光を照射し、測定対象部位から放射された放射光を取得することによって、癌等の病変部の有無やその進行度を検査するためのプローブシステム１００、体内管腔に挿入される内視鏡本体２、および、内視鏡制御装置３から構成される。プローブシステム１００は、プローブ１１および測定装置４を備える。内視鏡本体２は、管腔に導入可能に形成された可撓性を有する長尺の導入部２１と、導入部２１の基端部２１ａに設けられた操作部２２と、操作部２２を介して導入部２１と内視鏡制御装置３とを通信可能に接続するケーブル２３とを備える。
【００２２】
導入部２１は、管腔内部を進入する際に管腔の湾曲に応じて容易に湾曲可能な可撓性を、その略全長にわたって有する。また、導入部２１は、操作部２２のノブ２２ａの操作に従って先端部２１ｂ側の一定範囲（操作可能部２１ｃ）を任意の角度で湾曲させることができる機構（図示せず）を有する。
【００２３】
内視鏡本体２の先端部２１ｂは、図２に示すように、カメラＣＡ、鉗子チャンネルＣＨおよび送気送水ノズル（図示せず）等を有する。
【００２４】
ライトガイドＬＧは、測定装置４の照明光源４１ａにより発光された照明光（可視光）を先端部２１ｂまで導光し、その照明光を先端部２１ｂから出射する。
【００２５】
カメラＣＡは、固体撮像素子を備えた電子カメラであり、ライトガイドＬＧから出射された照明光で照明された領域を撮像し、その撮像信号を内視鏡制御装置３に伝送する。
【００２６】
鉗子チャンネルＣＨは、操作部２２に形成された導入口２２ｂと連通するように導入部２１に形成された例えば２．６［ｍｍ］径の内腔である。鉗子チャンネルＣＨには、病変部の観察、病変部の診断および病変部の手術等を行うための様々な機器を挿通することができる。本実施の形態では、図１に示すように、管腔内の測定対象部位に光を照射し、測定対象部位から放射された放射光を取得する光学測定によって、癌等の病変部の有無やその進行度を検査することが可能なプローブ１１を挿通可能である。光学測定時には、プローブ１１は、鉗子チャンネルＣＨから最大３０［ｍｍ］程度突出して使用される。
【００２７】
プローブ１１は、図１に示すように、プローブ基端部１１ａからプローブ先端部１１ｂまで延在する長尺の可撓性管状部材である。プローブ１１は、プローブ基端部１１ａに設けられたコネクター４６を介して測定装置４に接続されている。プローブ１１及び測定装置４によってプローブシステム１００が構成される。
【００２８】
［測定装置４の構成］
次に、測定装置４の構成について説明する。測定装置４は、観察用の照明光を発生する照明光源４１ａ、測定用の測定光を発生する測定光源４１ｂ、分光器４２、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４３および記憶装置４５を備える。測定装置４には、入力装置５およびモニター７が接続されている。ＣＰＵ４３は、測定に関わる各部の制御を行うとともに、後述するキャリブレーションを実行する。
【００２９】
入力装置５は、測定装置４に対するユーザーの指示を入力する。本実施の形態では、入力装置５は、例えば、キーボード、マウスまたはスイッチ等により構成される。モニター７は、測定装置４から出力された画像データを入力して各種画像を表示する。
【００３０】
照明光源４１ａは、管腔内の観察対象部位を照らす処理の実行指示が入力装置５に入力された場合、観察用の照明光を発光する。プローブ１１は、鉗子チャンネルＣＨへの挿通により管腔内に導入されている場合、照明光源４１ａから発光された照明光を導光し、観察対象部位へ出射する。
【００３１】
測定光源４１ｂは、管腔内の測定対象部位（例えば病変部）の生体組織を検査する処理の実行指示が入力装置５に入力された場合、キセノン光等の励起光を発光する。プローブ１１は、鉗子チャンネルＣＨへの挿通により管腔内に導入されている場合、測定光源４１ｂから発光された励起光を導光し、測定対象部位への測定光として出射する。また、プローブ１１は、測定対象部位からの光を測定対象部位の生体情報として受光し、測定装置４の分光器４２へ導光する。
【００３２】
本実施の形態では、測定対象部位を測定する手法には、所定波長のレーザー光を励起光として測定対象部位に照射し、励起光を照射した結果として測定対象部位から放射された蛍光またはラマン散乱光を放射光として受光し、診断に必要な分光スペクトル等を得る蛍光分光法またはラマン分光法を適用している。
【００３３】
分光器４２は、プローブ１１により導光された測定対象部位からの放射光に対してスペクトル解析を行う。例えば、分光器４２は、図１（ｂ）に示すように、回折格子４２ａおよびＣＣＤ検出器４２ｂを備える。ＣＣＤ検出器４２ｂに代えて、ＣＭＯＳ型受光センサからなる検出器を用いてもよい。
【００３４】
回折格子４２ａは、透過型の回折格子であり、測定対象部位からの放射光を各波長に分解（分光）してＣＣＤ検出器４２ｂに向け射出する。
【００３５】
ＣＣＤ検出器４２ｂは、例えば、縦、横それぞれ１０２４個のピクセル（画素）を２次元的に配列して形成される。ＣＣＤ検出器４２ｂは、測定対象部位の蛍光スペクトルまたはラマンスペクトルを検出する。回折格子４２ａで分光された光は、分光された波長に応じてＣＣＤ検出器４２ｂ上のピクセルに入射する。分光された光が入射するピクセルの位置と分光波長との対応関係を求めておくことによって、当該光が入射したピクセルの位置から分光波長を得ることができる。また、各ピクセルから出力される検出出力によって当該各ピクセルに対応する波長の強度を求めることができる。そして、ピクセルの特定と各ピクセルの出力を検出することによって、測定対象部位について、異なる波長毎に蛍光またはラマン散乱光の強度を表した蛍光スペクトルまたはラマンスペクトルを求めることができる。
【００３６】
ＣＰＵ４３は、分光器４２によるスペクトル解析結果に基づいて、管腔内の測定対象部位における病変の有無や種類について診断する。そして、ＣＰＵ４３は、診断結果を示す診断結果画像データをモニター７に出力することによって、診断結果画像をモニター７に表示させる。ユーザーは、モニター７に表示された診断結果画像を見ることによって、病変の広がりや病気の程度を評価することができる。
【００３７】
記憶装置４５は、測定装置４に内蔵されたＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等である。記憶装置４５は、ＣＰＵ４３による診断結果等を記憶する。なお、記憶装置４５は、測定装置４に内蔵されたものでなくても良く、例えば測定装置４に外付けされたものであっても良いし、あるいは通信ネットワーク上に存在するものであっても良い。
【００３８】
［内視鏡制御装置３の構成］
次に、内視鏡制御装置３の構成について説明する。内視鏡制御装置３は、操作者からの操作を受けて、内視鏡本体２の照明や撮影を制御するための装置であり、映像処理部３２およびＣＰＵ３３を備える。内視鏡制御装置３には、入力装置６およびモニター８が接続されている。
【００３９】
入力装置６は、内視鏡制御装置３に対するユーザーの指示を入力する。本実施の形態では、入力装置６は、例えば、キーボード、マウスまたはスイッチ等により構成される。モニター８は、内視鏡制御装置３から出力された画像データを入力して各種画像を表示する。
【００４０】
映像処理部３２は、内視鏡本体２から撮像信号を受信し、この撮像信号に対して所定の信号処理を行い、処理後の信号を内視鏡映像信号としてモニター８に出力する。これにより、内視鏡映像信号に基づく内視鏡映像がモニター８の画面上に表示される。すなわち、管腔内の観察対象部位が撮像されると、その映像がモニター８に表示される。ＣＰＵ３３は、映像処理部３２の動作を制御する。
【００４１】
［プローブシステム１００のキャリブレーション方法］
次に、プローブシステム１００のキャリブレーション方法について説明する。ここで、プローブシステム１００のキャリブレーション方法とは、プローブシステム１００を構成する各装置の出力する値が正しい値となるように、キャリブレーション試料を用いて調整する方法である。プローブシステム１００のキャリブレーションは、測定装置４，プローブ１１毎の個体差、同一の測定装置４，プローブ１１における分光測定環境（温湿度）の変化、経時的なアラインメントのずれ等を生じると正しい測定結果が得られないために行われる。例えば、ラマン散乱光の分光測定におけるキャリブレーション項目としては、以下の（ア）〜（ケ）が挙げられる。
（ア）測定光源４１ｂから出射される励起光の波長
（イ）測定光源４１ｂから出射される励起光の強度
（ウ）測定光源４１ｂ−プローブ１１間の光学系における分光透過率
（エ）プローブ１１の励起光に対する分光透過率
（オ）プローブ１１のラマン散乱光に対する分光透過率
（カ）プローブ１１−ＣＣＤ検出器４２ｂ間の光学系における分光透過率
（キ）ＣＣＤ検出器４２ｂの受光感度の波長依存性
（ク）ＣＣＤ検出器４２ｂの検出位置（ピクセル座標）と、当該検出位置に入射したラマン散乱光の波長との対応関係
（ケ）内視鏡システム１の検出感度（測定光源４１ｂから出射される励起光の光量と、ＣＣＤ検出器４２ｂの受光量との比）
ここで、分光透過率とは、光の波長毎の透過率を表す。また、受光感度の波長依存性とは、受光感度が測定波長に依存して変化することを表す。
【００４２】
プローブシステム１００における各種のキャリブレーションにおいては、蛍光スペクトルまたはラマンスペクトル（以下、単に「スペクトル」という）が既知であるキャリブレーション試料に励起光を照射し、キャリブレーション試料から放出される放出光を分光してスペクトルを測定する。そして、その測定結果としてのスペクトルと既知のスペクトルとの比較を行うことによって、上記（ア）〜（ケ）に示すキャリブレーション項目についてキャリブレーションを行う。図３は、キャリブレーション試料のスペクトルを測定する様子を示す図である。
【００４３】
図３（ａ）は、プローブ１１の先端部をキャリブレーション試料６０に接触させた状態で励起光を照射し、キャリブレーション試料６０から放出される放出光を受光する様子を示す。図３（ｂ）は、プローブ１１の先端部をキャリブレーション試料６０に近接させた状態で励起光を照射し、キャリブレーション試料６０から放出される放出光を受光する様子を示す。
【００４４】
図３（ｃ）は、位置固定部材７０でプローブ１１の位置を固定し、プローブ１１の先端部をキャリブレーション試料６０に接触させた状態で励起光を照射し、キャリブレーション試料６０から放出される放出光を受光する様子を示す。図３（ｄ）は、位置固定部材７０でプローブ１１の位置を固定し、プローブ１１の先端部をキャリブレーション試料６０に近接させた状態で励起光を照射し、キャリブレーション試料６０から放出される放出光を受光する様子を示す。
【００４５】
図３（ａ）〜（ｄ）に示す何れの態様においても、プローブ１１は、滅菌または消毒されている。そこで、本実施の形態では、プローブ１１がキャリブレーション試料６０との接触によって汚染することを防止するため、プローブ１１の先端部を覆う形状の保護部材５０にプローブ１１を挿入している。その際、保護部材５０には、滅菌または消毒されたものを用いる。
【００４６】
保護部材５０は、図４（ａ）に示すように、筒形の周壁部５０ａおよび底部５０ｂからなる有底筒体状に形成されている。周壁部５０ａは、プローブ１１の外径に近い内径を有し、確実にプローブ１１を保持するための硬性保持部として機能する。底部５０ｂは、保護部材５０にプローブ１１が挿入された場合においてプローブ１１の先端部に対向する対向部分である。
【００４７】
本実施の形態では、底部５０ｂは、図５に示すように、透明薄膜部材８０を周壁部５０ａに接着または融着させることによって構成される。なお、保護部材５０は、図４（ｂ）に示すように、周壁部５０ｃおよび底部５０ｄを透明薄膜部材８０で一体成形することによって構成しても良い。また、保護部材５０は、プローブ１１の先端部を覆う部材であれば良く、例えば入手が容易なサンプリングバッグをでも良い。
【００４８】
保護部材５０のうちプローブ１１の先端部が突き当たる部分、すなわち底部５０ｂは、極力薄くすることが求められる。キャリブレーションを行う場合、プローブ１１とキャリブレーション試料６０とは、ほぼ接触していることが求められるからである。一方で、プローブ１１による底部５０ｂの穿孔を防止するために、底部５０ｂは十分な強度を有している必要がある。また、保護部材５０は、滅菌または消毒された状態で用いられるため、滅菌または消毒に十分耐える必要がある。
【００４９】
したがって、保護部材５０（特に、底部５０ｂ）の材料としては、フィルム状に加工することができ、ガス滅菌が可能なポリエチレン（以下、「ＰＥ」という）、ポリプロピレン（以下、「ＰＰ」という）、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」という）、ポリスチレン（以下、「ＰＳ」という）およびポリ塩化ビニル（以下、「ＰＶＣ」という）を用いている。
【００５０】
［キャリブレーション項目（オ），（カ），（キ）のキャリブレーション］
キャリブレーション項目（オ），（カ），（キ）のキャリブレーションでは、励起光を照射することによって既知の蛍光を発生するキャリブレーション試料６０、または既知の分光強度を有するキャリブレーション用光源が用いられる。例えば、励起光の照射によって既知の蛍光を発生するキャリブレーション試料６０を用いたキャリブレーションでは、保護部材５０が発生する蛍光およびラマン散乱光がキャリブレーション試料６０の蛍光の検出結果に悪影響を与え、キャリブレーションを正しく行うことができない。そのため、保護部材５０、特にプローブ１１の先端部に対向する底部５０ｂからの蛍光およびラマン散乱光の発生を抑制する必要がある。
【００５１】
本実施の形態では、保護部材５０自体の蛍光は弱いことを考慮し、保護部材５０に着色剤等の添加物を付与しないことによって蛍光の発生を抑制する。また、ラマン散乱光は一般に蛍光より強度が小さいことを考慮し、底部５０ｂの厚さを１０〜１００［μｍ］にすることによって、ラマン散乱光の発生を抑制する。なお、キャリブレーション用光源を用いたキャリブレーションでは、保護部材５０から放出される蛍光およびラマン散乱光の強度は小さいため、保護部材５０にプローブ１１を挿入してキャリブレーションを行うことは問題にならない。
【００５２】
［キャリブレーション項目（ア），（ク）のキャリブレーション］
キャリブレーション項目（ア），（ク）のキャリブレーションでは、ラマンスペクトルが既知であるキャリブレーション試料６０のラマン散乱光を測定することによって、ＣＣＤ検出器４２ｂの検出位置（ピクセル座標）と分光されたラマン散乱光の波長または波数（例えば、６００〜１７００［ｃｍ−１］）との対応関係についてキャリブレーションを行う。この際、保護部材５０が発生する蛍光およびラマン散乱光は、キャリブレーション試料６０から放出されるラマン散乱光の検出に悪影響を与え、キャリブレーションを正しく行うことができない。そのため、保護部材５０、特にプローブ１１の先端部に対向する底部５０ｂからの蛍光およびラマン散乱光の発生を抑制する必要がある。そこで、キャリブレーション項目（オ），（カ），（キ）のキャリブレーションでも説明したように、保護部材５０に着色剤等の添加物を付与しないことによって蛍光の発生を抑制するとともに、底部５０ｂの厚さを１０〜１００［μｍ］にすることによって、ラマン散乱光の発生を抑制している。
【００５３】
なお、キャリブレーション測定時に、底部５０ｂからのラマン散乱光もＣＣＤ検出器４２ｂにおいて同時に検出してしまうが、底部５０ｂ（以下、「透明薄膜部材８０」ともいう）の材質が既知である点、キャリブレーション試料６０に比べて透明薄膜部材８０の散乱強度が小さい点から、キャリブレーション試料６０のラマン散乱光のラマンピークを検出することは容易である。
【００５４】
ＣＣＤ検出器４２ｂの検出位置（ピクセル座標）と、分光されたラマン散乱光の波長または波数との対応関係は、キャリブレーション測定時に得られた数点の対応関係を多項式で近似して当該多項式の係数を算出することにより求める。したがって、キャリブレーション測定においては、少なくとも（多項式の次数＋１）点の対応関係を得ることが必要となる。キャリブレーションの精度を上げるためには、多項式の次数は少なくとも２以上であることが望ましく、この場合、３点以上の対応関係を得ることが必要となる。
【００５５】
そこで、本実施の形態では、図６（ａ）に示すように、キャリブレーション試料６０よりもラマンピーク数が３つ以上少ない材質を透明薄膜部材８０に用いている。なお、図６（ｂ）に示すように、ラマンピーク数は３つ以上であるキャリブレーション試料６０とラマンピークの波数が重畳しない、言い換えるとキャリブレーション試料６０におけるラマンピークの波数と異なるラマンピークの波数を有する材質を透明薄膜部材８０に用いても良い。ラマンピークの波数とは、ラマンスペクトルにおける山の頂点における波数値を指す。また、図６（ｃ）に示すように、ラマンピーク数は３つ以上であるキャリブレーション試料６０におけるラマンピークの散乱強度よりも低い散乱強度のラマンピークを有する材質を透明薄膜部材８０に用いても良い。これらの特性を満たす材質としては、ＰＥが好適である。図７に示すように、ＰＥのラマンスペクトルは１０００〜１５００［ｃｍ−１］の狭い領域に少ないラマンピークを有するため、１００［μｍ］〜１［ｍｍ］程度の厚さを有する透明薄膜部材８０においても、透明薄膜部材８０から得られるラマンスペクトルとキャリブレーション試料６０から得られるラマンスペクトルとを容易に識別することができる。
【００５６】
［キャリブレーション項目（ケ）のキャリブレーション］
キャリブレーション項目（ケ）のキャリブレーションでは、測定対象部位から放出されるラマン散乱光の正確な強度情報を得られるようにするため、測定光源４１ｂから出射される励起光の強度と、ＣＣＤ検出器４２ｂで受光したラマン散乱光強度との比を用いて、測定装置４間での検出効率のばらつき、同一の測定装置４における経時的な検出効率のばらつきを補正する。この補正の際、同一とみなすことが可能なキャリブレーション試料６０の測定結果を比較すれば良く、保護部材５０を用いることによりプローブ１１とキャリブレーション試料６０とを接触させた状態で測定することができる。したがって、プローブ１１−キャリブレーション試料６０間の距離が変動することによって検出効率のキャリブレーション結果に誤差が生じることを最小限に抑えることができ、ひいては、精度の高いキャリブレーションを行うことができる。
【００５７】
なお、キャリブレーション項目（ウ），（エ）については、ラマン散乱光の分光測定において狭帯域のレーザー光を励起光として用いるため、他のキャリブレーション項目に比べて重要な項目ではない。
【００５８】
［プローブシステム１００のキャリブレーション方法］
次に、図８のフローチャートを参照し、プローブシステム１００におけるキャリブレーション項目（ア），（ク）のキャリブレーション方法を説明する。
【００５９】
まず、ユーザーは、滅菌または消毒されたプローブ１１を、滅菌または消毒された保護部材５０に挿入する（ステップＳ１００）。次に、ユーザーは、プローブ１１の先端部を、ラマンスペクトルが既知であるキャリブレーション試料６０に近接または接触させる（ステップＳ１２０）。
【００６０】
次に、測定光源４１ｂは、キャリブレーション試料６０を励起させるためのレーザー光を、保護部材５０を介して、プローブ１１の先端部からキャリブレーション試料６０に対して照射する（ステップＳ１４０）。次に、分光器４２は、キャリブレーション試料６０から放出されるラマン散乱光を保護部材５０を介して受光し、受光したラマン散乱光を分光し、分光したラマン散乱光を、検出位置毎に検出するラマン散乱光の波長または波数が異なるＣＣＤ検出器４２ｂで検出する（ステップＳ１６０）。
【００６１】
次に、ＣＰＵ４３は、分光器４２による検出結果に基づいて、キャリブレーション試料６０のラマンスペクトルを求める（ステップＳ１８０）。最後に、ＣＰＵ４３は、ステップＳ１８０にて求めたラマンスペクトルと、既知であるキャリブレーション試料６０のラマンスペクトルとに基づいて、ＣＣＤ検出器４２ｂの検出位置（ピクセル座標）と、当該検出位置に入射したラマン散乱光の波長との対応関係についてキャリブレーションを行う（ステップＳ２００）。
【００６２】
［本実施の形態における効果］
以上詳しく説明したように、本実施の形態におけるキャリブレーション方法は、体内管腔に挿入されたプローブ１１の先端部から測定対象部位に測定光を照射し、当該測定対象部位から放射された放射光を取得する内視鏡システム１のキャリブレーション方法であって、測定光を照射する前に、プローブ１１の先端部を覆う保護部材５０であって滅菌または消毒されている保護部材５０に、予め滅菌または消毒されたプローブ１１を挿入する第１のステップと、プローブ１１の先端部を、ラマンスペクトルが既知であるキャリブレーション試料６０に近接または接触させる第２のステップとを有する。そのため、滅菌または消毒されたプローブ１１と、滅菌または消毒されていないキャリブレーション試料６０とが直接接触することがなくなり、プローブ１１の汚染を確実に防止することができる。
【００６３】
また、本実施の形態では、保護部材５０が発生する蛍光およびラマン散乱光がキャリブレーション測定の結果になるべく悪影響を与えないようにするため、保護部材５０の材料およびサイズ等を適切に選択している。そのため、キャリブレーション測定の結果に基づく各種のキャリブレーションを精度良く行うことができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態において、保護部材５０の内側には、保護部材５０の軸方向におけるプローブ１１の挿入側から底部５０ｂ側へ向かって細くなるテーパー部が形成されていても良い。この構成により、保護部材５０にプローブ１１を挿入した場合、上記テーバー部でプローブ１１を確実に保持することができる。
【００６５】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  内視鏡システム
２  内視鏡本体
３  内視鏡制御装置
４  測定装置
５，６  入力装置
７，８  モニター
１１  プローブ
１１ａ  プローブ基端部
１１ｂ  プローブ先端部
２１  導入部
２１ａ  基端部
２１ｂ  先端部
２１ｃ  操作可能部
２２  操作部
２２ａ  ノブ
２３  ケーブル
３２  映像処理部
３３  ＣＰＵ
４１ａ  照明光源
４１ｂ  測定光源
４２  分光器
４２ａ  回折格子
４２ｂ  ＣＣＤ検出器
４３  ＣＰＵ
４５  記憶装置
４６  コネクター
５０  保護部材
５０ａ，５０ｃ  周壁部
５０ｂ，５０ｄ  底部
６０  キャリブレーション試料
７０  位置固定部材
８０  透明薄膜部材
１００  プローブシステム
ＣＨ  鉗子チャンネル
ＬＧ  ライトガイド
ＣＡ  カメラ
【図１】
2014054420.tif 000003
【図２】
2014054420.tif 000004
【図３】
2014054420.tif 000005
【図４】
2014054420.tif 000006
【図５】
2014054420.tif 000007
【図６】
2014054420.tif 000008
【図７】
2014054420.tif 000009
【図８】
2014054420.tif 000010