(57)【要約】【課題】  本発明は、生体内部器官の内部情報を得ることができる内視鏡装置及び生体内部器官観察方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の内視鏡装置は、光照射手段１０、分光手段２１、分光検出手段２２、及び、分光情報変換手段を含み、光照射手段１０により、生体内部器官に赤外光を含む照射光が照射され、分光手段２１により、前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光の赤外光が、分光され、分光検出手段２２により、分光された赤外光の波長毎の強度を含む分光情報が検出され、前記分光情報変換手段により、前記分光情報から波長情報及び光強度情報が抽出され、前記波長情報が前記生体内部器官の表面から内部に向かう奥行情報に変換され、前記光強度情報が前記奥行方向に沿った前記生体内部器官の密度又は組成情報に変換される。【選択図】  図１
2018075108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射手段、分光手段、分光検出手段、及び、分光情報変換手段を含み、
前記光照射手段により、生体内部器官に赤外光を含む照射光が照射され、
前記分光手段により、前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光の赤外光が、分光され、
前記分光検出手段により、分光された赤外光の波長毎の強度を含む分光情報が検出され、
前記分光情報変換手段により、前記分光情報から波長情報及び光強度情報が抽出され、前記波長情報が前記生体内部器官の表面から内部に向かう奥行情報に変換され、前記光強度情報が前記奥行方向に沿った前記生体内部器官の密度又は組成情報に変換される、
内視鏡装置。
【請求項２】
撮像手段を含み、
前記撮像手段により、前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光により前記生体内部器官が撮像される請求項１記載の内視鏡装置。
【請求項３】
光分離手段を含み、
前記光分離手段により、前記照射光を照射された前記生体内部器官から出射する出射光が、前記生体内部器官の空間の位置に応じて分離される、
請求項１又は２記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記光照射手段が、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）用光照射手段を含み、
前記CARS用光照射手段により、連続光及びレーザー光の混合光が前記生体内部器官に照射され、
前記分光手段により、前記混合光に含まれる赤外光が分光され、
前記撮像手段により、前記混合光のうちポンプ光によって発生するルミネッセンス散乱光が撮像される、
請求項２又は３記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記光照射手段が、赤外線連続光照射手段（SC照射手段）を含み、
前記分光手段により、前記SC照射手段により照射される赤外光の一部が分光され、
前記撮像手段により、前記SC照射手段により照射された赤外光の分光されていない波長の光が撮像される、
請求項２又は３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記光照射手段が、赤外チューナブルレーザーを含み、
前記赤外チューナブルレーザーが、前記分光手段を兼ねている、
請求項２又は３記載の内視鏡装置。
【請求項７】
焦点位置調節手段を含み、
前記焦点位置調節手段により、前記光照射手段により照射される照射光の前記生体内部器官における焦点位置が調節される、
請求項１から６のいずれか一項に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
本体部及びスコープ部を含み、
前記本体部は、光源装置及びモニターを含み、
前記スコープ部は、操作部、接続部及び挿入部を含み、
前記光照射手段は、前記光源装置を含み、前記光源装置から照射された光を前記スコープ部の前記接続部を介して前記挿入部先端から前記生体内部器官に光を照射し、
前記撮像手段で撮像された画像が前記モニターに表示され、
前記分光検出手段により検出された分光情報が前記モニターに表示される、
請求項２から７のいずれか一項に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記生体内部器官の密度又は組成情報が、体液の密度又は組成情報を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
請求項１記載の内視鏡装置を用いた生体内部器官観察方法であって、
前記光照射手段により、生体内部器官に赤外光を含む照射光を照射する工程と、
前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光の赤外光を分光する分光工程と、
前記分光された赤外光の波長毎の強度を含む分光情報を検出する分光検出工程と、
前記分光情報から波長情報及び光強度情報を抽出し、前記波長情報を前記生体内部器官の表面から内部に向かう奥行情報に変換し、前記光強度情報を前記奥行方向に沿った前記生体内部器官の密度又は組成情報に変換する前記分光情報変換工程、
を含む生体内部器官観察方法。
【請求項１１】
前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光により前記生体内部器官を撮像する撮像工程を含む請求項９記載の生体内部器官観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置及び生体内部器官観察方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、低侵襲的な検査方法として内視鏡を用いた検査が行われている。例えば、特許文献１には、経口的及び経胃的に胃空腸吻合術を施すことを可能とする内視鏡システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８４７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の内視鏡システム又は内視鏡装置では、例えば、胃の粘膜内部のような生体内部器官の内部情報が得られるものはなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、生体内部器官の内部情報を得ることができる内視鏡装置及び生体内部器官観察方法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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の内視鏡装置は、
光照射手段、分光手段、分光検出手段、及び、分光情報変換手段を含み、
前記光照射手段により、生体内部器官に赤外光を含む照射光が照射され、
前記分光手段により、前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光の赤外光が、分光され、
前記分光検出手段により、分光された赤外光の波長毎の強度を含む分光情報が検出され、
前記分光情報変換手段により、前記分光情報から波長情報及び光強度情報が抽出され、前記波長情報が前記生体内部器官の表面から内部に向かう奥行情報に変換され、前記光強度情報が前記奥行方向に沿った前記生体内部器官の密度又は組成情報に変換される。
【０００７】
本発明の生体内部器官観察方法は、
本発明の内視鏡装置を用いた生体内部器官観察方法であって、
前記光照射手段により、生体内部器官に赤外光を含む照射光を照射する工程と、
前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光の赤外光を分光する分光工程と、
前記分光された赤外光の波長毎の強度を含む分光情報を検出する分光検出工程と、
前記分光情報から波長情報及び光強度情報を抽出し、前記波長情報を前記生体内部器官の表面から内部に向かう奥行情報に変換し、前記光強度情報を前記奥行方向に沿った前記生体内部器官の密度又は組成情報に変換する前記分光情報変換工程を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、生体内部器官の粘膜等の内部情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の内視鏡装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の内視鏡装置の構成の別の一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図９】図９は、図８の内視鏡装置の先端部を胃に挿入した状態を示す模式図である。
【図１０】図１０は、波長選択フィルターの機能の一例を示すグラフである。
【図１１】図１１は、波長を変化させた三次元分光分析の概念を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明について、例を挙げて説明する。ただし、本発明は、以下の説明により、なんら限定されない。
【００１１】
本発明の内視鏡装置は、例えば、撮像手段を含み、前記撮像手段により、前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光により前記生体内部器官が撮像されてもよい。
【００１２】
本発明の内視鏡装置は、例えば、光分離手段を含み、前記光分離手段により、前記照射光を照射された前記生体内部器官から出射する出射光が、前記生体内部器官の空間の位置に応じて分離されてもよい。
【００１３】
本発明の内視鏡装置は、例えば、前記光照射手段が、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）用光照射手段を含み、前記CARS用光照射手段により、連続光及びレーザー光の混合光が前記生体内部器官に照射され、前記分光手段により、前記混合光に含まれる赤外光が分光され、前記撮像手段により、前記混合光のうちポンプ光によって発生するルミネッセンス散乱光が撮像されてもよい。
【００１４】
本発明の内視鏡装置は、例えば、前記光照射手段が、赤外線連続光照射手段（SC照射手段）を含み、前記分光手段により、前記SC照射手段により照射される赤外光の一部が分光され、前記撮像手段により、前記SC照射手段により照射された赤外光の分光されていない波長の光が撮像されてもよい。
【００１５】
本発明の内視鏡装置は、例えば、前記光照射手段が、赤外チューナブルレーザーを含み、前記赤外チューナブルレーザーが、前記分光手段を兼ねていてもよい。
【００１６】
本発明の内視鏡装置は、例えば、焦点位置調節手段を含み、前記焦点位置調節手段により、前記光照射手段により照射される照射光の前記生体内部器官における焦点位置（深度）が調節されてもよい。
【００１７】
本発明の内視鏡装置は、例えば、本体部及びスコープ部を含み、前記本体部は、光源装置及びモニターを含み、前記スコープ部は、操作部、接続部及び挿入部を含み、前記光照射手段は、前記光源装置を含み、前記光源装置から照射された光を前記スコープ部の前記接続部を介して前記挿入部先端から前記生体内部器官に光を照射し、前記撮像手段で撮像された画像が前記モニターに表示され、前記分光検出手段により検出された分光情報が前記モニターに表示されてもよい。
【００１８】
本発明の生体内部器官観察方法は、例えば、前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光により前記生体内部器官を撮像する撮像工程を含んでいてもよい。
【００１９】
本発明において、前記生体内部器官の表面から内部に向かう「奥行」は、例えば、組織内部でもよいが、組織の重なり合ったひだの奥等でもよい。具体的には、例えば、後述する胃のひだの奥等であってもよい。本発明において、前記生体内部器官の密度又は組成情報は、体液の密度又は組成情報を含む。前記体液としては、例えば、血液、リンパ液、分泌液（胃液、膵液、胆汁、消化液、唾液、その他細胞や組織からの分泌液）等がある。
【００２０】
本発明において、前記生体内部器官に照射される光は、例えば、単色光でも、また、例えば、複数の波長の光を含む混合光であっても良く、例えば、連続光、単色光又はそれらの混合光であってもよい。前記単色光は、例えば、レーザー光であってもよい。前記レーザー光は、例えば、パルスレーザー光でもよいし、ＣＷ（連続発振）レーザー光でもよい。また、前記複数の波長の光を含む混合光は、例えば、連続光であってもよく、複数の単色光の混合光であってもよい。前記連続光は、例えば、白色光、又はスーパーコンティニューム（以下「ＳＣ」ということがある。）光であってもよい。
【００２１】
本発明の内視鏡装置は、例えば、さらに、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）用光照射手段を含み、前記CARS用光照射手段により、連続光及びレーザー光の混合光が生体内部器官に照射され、前記回折格子により、前記混合光が照射された生体内部器官からの出射光に含まれるラマン散乱光が分光されてもよい。これにより、例えば、さらに感度が高い分析をすることができる。
【００２２】
本発明の内視鏡装置は、例えば、前記CARS用光照射手段が、波長選択フィルターを含み、前記波長選択フィルターにより、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが選択的に生体内部器官に照射されてもよい。また、例えば、前記波長選択フィルターが、回折格子及び波長選択マスクを含み、前記回折格子により、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが前記波長選択マスクを通過し、生体内部器官に照射されてもよい。
【００２３】
本発明の内視鏡装置は、例えば、前記分光手段が、さらに、狭帯域フィルターを含み、前記分光された出射光が前記狭帯域フィルターを通過してもよい。
【００２４】
本発明の内視鏡装置は、例えば、さらに、円偏光手段を含み、前記円偏光手段により、前記生体内部器官に入射する光が、円偏光されてもよい。この場合、例えば、本発明の内視鏡装置が、さらに、円偏光分析手段を含み、前記円偏光分析手段により、前記生体内部器官の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する吸光度の違い（二色性）が検出されてもよい。
【００２５】
本発明の内視鏡装置は、例えば、さらに、直線偏光手段を含み、前記直線偏光手段により、前記連続光を照射された前記生体内部器官から出射する出射光が、直線偏光されてもよい。この場合、例えば、本発明の内視鏡装置が、さらに、直線偏光分析手段を含み、前記直線偏光分析手段により前記直線偏光が分析されることで、前記生体内部器官の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する屈折率の違い（旋光性）が検出されてもよい。
【００２６】
前記円偏光手段及び前記直線偏光手段は、特に限定されないが、例えば、円偏光板、直線偏光板、１／２波長板等を適宜含んでいてもよい。
【００２７】
本発明において、前記分光手段による分光は特に制限されず、例えば、前記出射光がラマン散乱光であれば、ラマン分光である。
【００２８】
また、本発明において、「検査」「観察」及び「分析」は、特に断らない限り、定量分析（測定）でもよいし、又は、定性分析もしくは定性的な検査又は観察でもよい。
【００２９】
以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。以下の実施形態１は、前記CARS用光照射手段により、連続光及びレーザー光の混合光が生体内部器官に照射される例である。実施形態２は、実施形態１と同様の内視鏡装置において、さらに、撮像手段を含む例である。実施形態３は、赤外線連続光照射手段（SC照射手段）を用いる例である。実施形態４は、前記光照射手段が、赤外チューナブルレーザーを含む例である。実施形態５は、胃カメラとして用いる内視鏡装置の例である。ただし、以下の実施形態は例示であり、本発明は、これにより、なんら限定されない。
【００３０】
［実施形態１］
図１に、本発明の内視鏡装置の構成の一例を示す。同図は、前記CARS用光照射手段により、連続光及びレーザー光の混合光が生体内部器官に照射される内視鏡装置の例である。図示のとおり、この内視鏡装置は、レーザーユニット（光照射手段）１０と、挿入部２００と、ファイバー３００とを主要構成要素とする。ファイバー３００は、その両端に、それぞれ光入射部３０１及び光出射部３０２を有する。挿入部２００は、その内部に、ファイバー３００の光出射部３０２と、赤外分光ユニット２０と、ビームスプリッタ５１と、対物レンズ４２とを含む。なお、本発明において、ビームスプリッタは、特に限定されないが、例えば、偏光分離能を有するビームスプリッタでもよいし、偏光分離能が必要ない場合は、偏光分離能を有しないハーフミラー等でもよい。赤外分光ユニット２０は、凹面回折格子（分光手段）２１と、検出器（分光検出手段）２２とを含む。凹面回折格子２１は、例えば、いわゆる回折格子又はプリズムとパワーを有するコリメータ及び再結像光学系の組み合わせでもよい。また、例えば、波長フィルターを用い、前記出射光から特定の光の波長のみを取り出すようにしてもよい。ファイバー３００の光入射部３０１には、レンズ（カップリングレンズ）４１を介して、レーザーユニット１００からの出射（射出）光を入射することができる。また、レーザーユニット１００は、光照射手段（光源）１０Ａ及び１０Ｂと、光路長調整ユニット１０１と、リレーレンズ１０２とにより構成される。光路長調整ユニット１０１は、例えば、光を反射可能なミラー等から構成されており、光源１０Ａから照射された連続光（ストークス光）を反射する。そして、光路長調整ユニット１０１が、図中の矢印に示すとおり、光源１０Ｂからの前記連続光の照射方向に沿って前後に移動することで、前記連続光の光路長を調整できる。これによって、光路長調整ユニット１０１は、例えば、後述する、連続光と超短パルスレーザー（ポンプ光及びプローブ光）の生体内部器官への入射タイミングを合わせる役割を果たす。また、図１の内視鏡装置は、さらに、分光情報変換手段（図示せず）を含む。
【００３１】
光源１０Ａは、例えば、スーパーコンティニューム光（SC）を発する光源である。光源１０Ｂは、レーザー光（単色パルス光）を照射する。光源10Aの中にはフェムト秒又はピコ秒レーザーが搭載されており、光源１０Ａから照射されるスーパーコンティニューム光の励起光の役割を果たす。また、前記レーザー光は、例えば、可視光又は赤外線の超短パルスレーザーである。
【００３２】
図１の内視鏡装置は、例えば、以下のようにして使用することができる。まず、光源１０Ａ及び１０Ｂから光を照射させる。光源１０Ａから照射されたスーパーコンティニューム光は、光路長調整ユニット１０１により光路長が調整される。光源１０Ｂから照射されたレーザー光は、リレーレンズ１０２により反射される。これにより、前記スーパーコンティニューム光（連続光）及び前記レーザー光の光路が重なって混合光となる。前記混合光は、レーザーユニット１００から出射（射出）され、レンズ（カップリングレンズ）４１を介してファイバー３００の光入射部３０１に入射される。光入射部３０１に入射された前記混合光は、さらに、ファイバー３００を通過し、光出射部３０２から出射される。光出射部３０２から出射された前記混合光は、ビームスプリッタ５１を透過し、さらに、対物レンズ４２を通って被検体（生体内部器官、例えば胃壁等）に照射される。前記照射光（混合光）は、被検体により反射又は散乱され、対物レンズ４２を通過し、さらにビームスプリッタ５１により反射され、凹面回折格子（分光手段）２１により分散される。このようにして、前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光の赤外光が、分光される（分光工程）。そして、検出器（分光検出手段）２２により、分光された赤外光の波長毎の強度を含む分光情報が検出される（分光検出工程）。さらに、分光情報変換手段（図示せず）により、前記分光情報から波長情報及び光強度情報が抽出され、前記波長情報が前記生体内部器官の表面から内部に向かう奥行情報に変換され、前記光強度情報が前記奥行方向に沿った前記生体内部器官の密度又は組成の情報に変換される（分光情報変換工程）。なお、対物レンズ４２は、前記照射光の光軸に沿った方向に移動させることにより、焦点（フォーカス）を調整することができる。これにより、例えば、前記生体内部器官の奥行方向のスキャン及び撮影が可能である。この対物レンズ４２を平行移動させる手段は、「焦点位置調節手段」に該当する。
【００３３】
図１の装置によれば、前記のとおり、光源１０Ａによるスーパーコンティニューム光（SC）と光源１０Ｂによるレーザー光（単色パルス光）との混合光を生体内部器官に照射し、生体内部器官内で生成されたアンチストークスラマン散乱光を凹面回折格子２１により分光する。一般に、アンチストークスラマン光は通常のラマン散乱光にくらべて非常に強度が高く、かつポンプ光によって発生するルミネッセンス光の影響を受けないので、これによりさらに感度が高い分析をすることができる。
【００３４】
また、図２に、図１の内視鏡装置の変形例を示す。この内視鏡装置は、光出射部３０２とビームスプリッタ５１との間にコリメータ６１が配置され、ビームスプリッタ５１と凹面回折格子（分光手段）２１との間にマイクロレンズアレイ６２が配置され、さらに、対物レンズ４２に代えて、光分離手段であるマイクロレンズアレイ（対物レンズアレイ）６３を有すること以外は、図１の内視鏡装置と同じである。なお、マイクロレンズアレイ６２及び６３は、その側面図（図２右下の点線で囲った部分）に示すとおり、紙面に垂直な方向に、複数のマイクロレンズが直列に並んで構成されている。
【００３５】
図２の内視鏡装置は、例えば、以下のようにして使用することができる。まず、光出射部３０２から前記混合光が出射されるまでは、図１と同様である。光出射部３０２から出射された前記混合光は、コリメータ６１により平行光に反感され、ビームスプリッタ５１を透過し、さらに、マイクロレンズアレイ６３を通って被検体（生体内部器官）に照射される。前記照射光（混合光）は、被検体により反射又は散乱され、その反射光（出射光）が、マイクロレンズアレイ（光分離手段）６３により、前記生体内部器官の空間の位置に応じて分離される。マイクロレンズアレイ６３により分離された前記反射光（出射光）は、ビームスプリッタ５１により反射され、マイクロレンズアレイ６２により集光された後に、凹面回折格子（分光手段）２１により分散される。このようにして、前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光の赤外光が、分光される（分光工程）。そして、検出器（分光検出手段）２２により、分光された赤外光の波長毎の強度を含む分光情報が検出される（分光検出工程）。さらに、分光情報変換手段（図示せず）により、前記分光情報から波長情報及び光強度情報が抽出され、前記波長情報が前記生体内部器官の表面から内部に向かう奥行情報に変換され、前記光強度情報が前記奥行方向に沿った前記生体内部器官の密度又は組成の情報に変換される（分光情報変換工程）。なお、前記分光情報変換手段は、例えば、前記赤外光のスペクトル解析手段を含んでいてもよい。また、マイクロレンズアレイ６３は、前記照射光の光軸に沿った方向に移動させることにより、焦点（フォーカス）を調整することができる。これにより、例えば、前記生体内部器官の奥行方向のスキャン及び撮影が可能である。このマイクロレンズアレイ６３を平行移動させる手段は、「焦点位置調節手段」に該当する。
【００３６】
図２の内視鏡装置によれば、マイクロレンズアレイ（光分離手段）６３により、生体内部器官からの出射光が前記生体内部器官の空間の位置に応じて分離されることで、前記出射光の空間分布情報も得ることができる。
【００３７】
なお、図１及び２の内視鏡装置は、例えば、レーザーユニット（光照射手段）１０が、波長選択フィルター（バンドパスフィルター、図示せず）を含み、混合光が、前記波長選択フィルターにより分光され、必要な波長の光のみが、選択的にレンズ４１に入射され、生体内部器官に照射されてもよい。具体的には、例えば、前記混合光に含まれる光のうち、ストークス光（生体内部器官に照射される連続光のうち、プローブとなる生体内部器官中の分子の励起に関わる光）及びポンプ光（光源１０Ｂから出射されるレーザー光）のみが前記波長選択フィルターを通過（透過）し、選択的に生体内部器官に照射される。
【００３８】
図１０のグラフに、前記波長選択フィルターの機能を模式的に示す。同図において、横軸は波長であり、縦軸は透過率である。図示のとおり、ポンプ光の波長λｐと、ストークス光の波長帯λｓの光のみが前記波長選択フィルターを通過し、他の波長の光はカットされる。ただし、図１０は例示であり、本発明をなんら限定しない。例えば、図１０におけるポンプ光の波長λｐ及びストークス光の波長帯λｓは、一例であって、本発明はこれに限定されない。また、例えば、図１０ではストークス光の波長帯が１つであるが、ストークス光の波長帯が複数の場合は、前記複数の波長帯のストークス光が全て前記波長選択フィルターを透過してもよい。ストークス光の波長帯が複数であると、例えば、複数の疾患に対応する分析が可能であり、それらの早期診断等に対応できる。
【００３９】
必要な波長以外の光を前記波長選択フィルターで遮断（カット）し、生体内部器官に入射させないようにすることで、例えば、生体内部器官に入射する光エネルギー量を抑え、生体内部器官分析の安全性を高めることができる。また、例えば、必要な波長以外の光がなくなることで、眼内で発生する散乱光及びルミネッセンス光が減少することでバックグラウンド光が減少し、ラマン光が検出しやすくなり、ラマン光の波長に対応した分析（例えば、特定タンパク質等の分子の分析）の精度が向上する。
【００４０】
また、例えば、光源１０Ａとして、連続光に代えてストークス光のみを出射する単色レーザー光源を用い、前記波長選択フィルターを用いなくても、前記波長選択フィルターの使用と同様の効果を得ることができる。しかしながら、連続光を用いた方が、温度変化によるレーザー出力波長の温度ドリフトなどの不安定性に強くなる（ロバストになる）ため好ましい。
【００４１】
ストークス光の波長帯が複数の場合は、例えば、前記波長選択フィルターを複数用い、それぞれを切り替えることで、それぞれの波長選択フィルターに対応したストークス光の波長帯を通過させるようにしてもよい。また、例えば、前記波長選択フィルターを複数用いることに加え、又はそれに代えて、前記波長選択フィルターが波長可変フィルターであってもよい。前記波長可変フィルター（チューナブルフィルター）は、例えば、ファブリペローエタロン等であってもよい。
【００４２】
また、例えば、複数の波長帯のストークス光を通過させるために、前記波長選択フィルターが回折格子及び波長選択マスクを含んでいてもよい。
【００４３】
なお、図１及び２の装置において、ストークス光（生体内部器官１に照射される連続光のうち、プローブとなる生体内部器官中の分子の励起に関わる光）の波長は、特に限定されないが、例えば、１０００〜１５５０ｎｍである。生体内部器官中の水の吸収帯等を考慮する場合は、分析対象部位まで光を届きやすくする観点から、波長が１４００ｎｍを超えないことが好ましい。また、ポンプ光（光源１０Ｃから出射されるレーザー光）の波長も特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ以上である。光源１０Ｃの出力も特に限定されないが、例えば、光源１０Ｃからの光の放出持続時間が１０秒の場合、１５．６ｍＷ以下である。
【００４４】
また、分光手段２１及び分光検出手段２２は、図１及び２では、内視鏡装置の挿入部２００内に配置されている。しかし、本発明の内視鏡装置において、分光手段及び分光検出手段の配置位置は、挿入部内に限定されず、他の任意の位置でもよい。以下の各実施形態においても同様である。
【００４５】
本実施形態の内視鏡装置は、例えば、CARSによる、分光学的プローブを用いた、被検体（生体内部器官）内のプローブ物質（例えば分子など）の検知に用いることができる。
【００４６】
本実施形態の内視鏡装置によれば、CARSによる分子分光イメージングによって、病原に関わる微小分子を定量的に測定可能である。
【００４７】
本実施形態の内視鏡装置によれば、図１及び２に示したとおり、二種類の光源（１０Ａ及び１０Ｂ）からの出射光（照射光）を一つのファイバーにまとめて入射できるので、内視鏡の管径をコンパクトにすることができる。
【００４８】
本実施形態の内視鏡装置によれば、例えば、分光手段（凹面回折格子）２１により波長ごとに分光した異なる波長の光を、同時に分光検出手段（検出器）２２に照射して検出する。これにより、分析の時間同時性が確保できる。本実施形態の内視鏡装置は、このように、異なる波長の光を同時に分析できることで、例えば、複数の波長の情報をプローブとした分析に有用である。図１及び２では、異なる波長の赤外光を分光手段により分光する例を示したが、これに限定されず、例えば、異なる波長の可視光を分光してもよい。また、例えば、分析の視野（分析対象となる生体内部器官の空間の範囲）を広げるために、スキャン機構（図示せず）によりスキャンを行いながら前記生体内部器官を分析してもよい。
【００４９】
本実施形態の内視鏡装置によれば、例えば、生体内部器官内において、前記生体内部器官への光軸に対し垂直な面を、前記生体内部器官の空間の位置に応じて分析することができる。また、前記生体内部器官からの出射光を波長ごとに分光することにより、例えば、前記面方向の分析において、さらに波長を変化させた分析（三次元分光分析）を行うことができる。詳しくは後述する。
【００５０】
［実施形態２］
図３に、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す。同図の内視鏡装置は、挿入部２００が、さらに、可視イメージング部３０を含み、ビームスプリッタ４５１と凹面回折格子２１との間にビームスプリッタ５２が配置されていること以外は、図１の内視鏡装置と同じである。可視イメージング部３０は、レンズ３１と、撮像素子（撮像手段）３２とを含む。撮像素子（撮像手段）３２は、レンズ（撮像光学系）３１を通じて入射した被写体の像を検出する。撮像素子（撮像手段）３２は、特に限定されないが、例えば、一般的なカメラ、冷却CCD（Charge  Coupled  Device）カメラ、又はCMOS（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）カメラ、又は赤外線に感度を有するカメラであってもよい。また、撮像素子（撮像手段）３２の撮像面（画像形成面）は、例えば、カメラレンズ、又は赤外線カメラ（例えば、波長1.2μm以下の場合はブラックシリコン素子、波長0.7〜1.8μmの場合はInGaAs素子やHgCdTe素子、波長1〜5μmの場合はInSb素子又はHgCdTe）の撮像面であってもよい。
【００５１】
図３の内視鏡装置は、図１と同様に使用できるとともに、前記生体内部器官の撮像が可能である。具体的には、ビームスプリッタ５１により反射された前記生体内部器官からの反射光（出射光）の一部が、ビームスプリッタ５２により反射され、レンズ３１を透過して撮像素子（撮像手段）３２に入射し、前記出射光により前記生体内部器官が撮像される（撮像工程）。その画像を、例えば、スペクトル解析手段（図示せず）に供し、各視野の分光スペクトルを解析する。これにより、生体内部器官の状態の微細な変化も検出可能である。なお、前記スペクトル解析手段は、例えば、前記分光情報変換手段又はその一部であってもよい。
【００５２】
また、図４に、図３の内視鏡装置の変形例を示す。図４の内視鏡装置は、光出射部３０２とビームスプリッタ５１との間にコリメータ６１が配置され、ビームスプリッタ５１と凹面回折格子（分光手段）２１との間にマイクロレンズアレイ６２が配置され、さらに、対物レンズ４２に代えて、光分離手段であるマイクロレンズアレイ（対物レンズアレイ）６３を有すること以外は、図３の内視鏡装置と同じである。また、図４の内視鏡装置は、挿入部２００が、さらに、可視イメージング部３０を含むこと以外は、図２の内視鏡装置と同じである。可視イメージング部３０は、レンズ３１と、撮像素子（撮像手段）３２とを含む。
【００５３】
図４の内視鏡装置は、図３の内視鏡装置と同様に使用できるとともに、前記生体内部器官の撮像が可能である。具体的には、ビームスプリッタ５１により反射された前記生体内部器官からの反射光（出射光）の一部である、前記混合光のポンプ光からのルミネッセンス散乱光が、ビームスプリッタ５２により反射され、レンズ３１を透過して撮像素子（撮像手段）３２に入射し、前記出射光により前記生体内部器官が撮像される。
【００５４】
また、可視イメージング部３０（レンズ３１及び撮像手段３２）は、図３及び４では、内視鏡装置の挿入部２００内に配置されている。しかし、本発明の内視鏡装置において、撮像手段の配置位置は、挿入部内に限定されず、他の任意の位置でもよい。以下の各実施形態においても同様である。
【００５５】
本実施形態の内視鏡装置は、実施形態１の内視鏡装置と同様に使用でき、同様の利点があるとともに、撮像素子（撮像手段）３２を有することで、可視イメージングが可能である。すなわち、一つの出射光により、赤外分光による生体内部器官の奥行情報と画像情報と、画像情報が同時に得られる。内視鏡装置によって赤外光による測定と可視イメージングとの両方を同時に行なう場合、例えば、可視光及び赤外光の光源をそれぞれ別々に用意し、別々のファイバーにより導入する方法がある。この場合、内視鏡の管径が太くなる等の問題がある。しかし、CARSを用いれば、実施形態１でも述べたとおり、二種類の光源からの出射光（照射光）を一つのファイバーにまとめて入射できるので、内視鏡の管径をコンパクトにすることができる。また、ポンプ光からのルミネッセンス散乱光を可視光イメージに用いることで、レーザーユニット１０と別の光源を準備することなく可視イメージの同時撮影が可能であり、内視鏡装置のコンパクト化が可能である。
【００５６】
［実施形態３］
図５に、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す。この装置は、光照射手段（レーザーユニット）１０が、スーパーコンティニューム（ＳＣ）光源である赤外線連続光源（赤外線連続光照射手段、SC照射手段）１０Ｃからなること以外は、図３の内視鏡装置と同じである。この装置は、図３の装置と同様にして使用することができる。撮像素子（撮像手段）３２においては、赤外線連続光源１０Ｃにより照射された赤外光の分光されていない波長の光が撮像される。また、対物レンズ４２による前記生体内部器官の奥行方向のスキャンにより、前記生体内部器官の奥行方向の情報を、波長情報として、検出器２２により検出可能である。
【００５７】
また、図６に、図５の内視鏡装置の変形例を示す。図６の内視鏡装置は、光出射部３０２とビームスプリッタ５１との間にコリメータ６１が配置され、ビームスプリッタ５１と凹面回折格子（分光手段）２１との間にマイクロレンズアレイ６２が配置され、さらに、対物レンズ４２に代えて、光分離手段であるマイクロレンズアレイ（対物レンズアレイ）６３を有すること以外は、図３の内視鏡装置と同じである。また、図６の内視鏡装置は、光照射手段（レーザーユニット）１０が、赤外線連続光源１０Ｃからなること以外は、図４の内視鏡装置と同じである。この内視鏡装置は、図４の装置と同様にして使用することができる。撮像素子（撮像手段）３２においては、赤外線連続光源１０Ｃにより照射された赤外光の分光されていない波長の光が撮像される。また、マイクロレンズアレイ６３による前記生体内部器官の奥行方向のスキャンにより、前記生体内部器官の奥行方向の情報を、波長情報として、検出器２２により検出可能である。
【００５８】
本実施形態によれば、例えば、連続光又はSC光を用いた赤外線による被検体の断層写真撮影が可能である。また、SC光などの赤外線の連続光を用いることで、粘膜内部の断層写真を波長ごとの強度分布として得ることができる。本実施形態によれば、SC光に含まれる、分光に用いていない波長帯の光を撮像用の光として用いることで、観察系の光源とすることができる。このため、別途、観察用の可視光を別のファイバーを用いて導入する場合と比べて、内視鏡の管径のコンパクト化が実現できる。
【００５９】
また、実施形態１及び２と同様に、例えば、生体内部器官内において、前記生体内部器官への光の入射方向に対し垂直な面を、前記生体内部器官の空間の位置に応じて分析することができる。また、前記生体内部器官からの出射光を波長ごとに分光することにより、例えば、前記面方向の分析において、さらに波長を変化させた分析（三次元分光分析）を行うことができる。詳しくは後述する。
【００６０】
また、内視鏡装置が撮像素子（撮像手段）３２を有することで、実施形態２と同様に可視イメージングが可能である。ただし、これに限定されず、例えば、図５及び６の装置は、それぞれ、可視イメージング部３０（レンズ３１及び撮像手段３２）を含んでいなくてもよい。
【００６１】
［実施形態４］
図７に、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す。この装置は、光照射手段（レーザーユニット）１０が、赤外チューナブルレーザー１０Ｄからなることと、挿入部２００が赤外分光ユニット２０を有していないこと以外は、図３の内視鏡装置と同様である。赤外チューナブルレーザー１０Ｄは、赤外線を、経時的に波長を変えて射出（出射）することが可能であり、分光手段を兼ねている。また、赤外チューナブルレーザー１０Ｄから出射される赤外光の波長を変化させることで、前記生体内部器官の奥行方向のスキャンを行うこともできる。前記生体内部器官の奥行方向の情報は、波長情報として、検出器２２により検出可能である。
【００６２】
本実施形態によれば、チューナブルレーザーを用いることで、最短波長光を用いて直接的に画像の情報が得られる。また、実施形態１〜３では、複数の波長を含む光を分光して同時に検出するのに対し、本実施形態は、赤外チューナブルレーザーにより、赤外線を、経時的に波長を変えて射出（出射）することで、継時的に分光情報を得ることが可能である。本実施形態は、赤外チューナブルレーザー１０Ｄが分光手段を兼ねることで、内視鏡装置の構造をシンプルかつコンパクトにできる。特に、分光手段２１及び分光検出手段２２を省略できるので、例えば、内視鏡の挿入部（先端部）をさらにコンパクト化することができる。
【００６３】
［実施形態５］
図８に、本発明の内視鏡装置の構成のさらに別の一例を示す。同図の内視鏡装置は、例えば、胃カメラとして用いることができる。
【００６４】
本発明の内視鏡装置は、前述のとおり、光照射手段、分光手段、分光検出手段、及び、分光情報変換手段を含み、前記光照射手段により、生体内部器官に赤外光を含む照射光が照射され、前記分光手段により、前記照射光が照射された前記生体内部器官から出射する出射光の赤外光が、分光され、前記分光検出手段により、分光された赤外光の波長毎の強度を含む分光情報が検出され、前記分光情報変換手段により、前記分光情報から波長情報及び光強度情報が抽出され、前記波長情報が前記生体内部器官の表面から内部に向かう奥行情報に変換され、前記光強度情報が前記奥行方向に沿った前記生体内部器官の密度もしくは組成情報に変換される。これ以外は、本発明の内視鏡装置の構成は、特に限定されず、例えば、一般的な内視鏡装置と同様の構成を適宜用いることができる。図８は、その一例である。
【００６５】
図８に示すとおり、内視鏡装置（胃カメラ）５００は、超音波内視鏡４００と、内視鏡用穿刺針４０１（以下、単に「穿刺針４０１」と称する。）とを有する。超音波内視鏡４００は、挿入部２００と、操作部４０９と、ユニバーサルコード４１２と、光源装置４１３と、光学的観察部４１４と、超音波観察部４１５と、モニター４１６とを有する。挿入部２００は、先端から体内に挿入されるように構成されている。操作部４０９は、挿入部２００の基端に取り付けられている。ユニバーサルコード４１２は、操作部４０９の側部に第一端が接続されている。ユニバーサルコード４１２の第二端には、分岐ケーブル４１２ａを介して光源装置４１３が接続され、分岐ケーブル４１２ｂを介して光学的観察部４１４が接続され、分岐ケーブル４１２ｃを介して超音波観察部４１５に接続されている。
【００６６】
挿入部２００は、先端硬質部２０１、能動湾曲部２０４、及び可撓管部２０５が先端側からこの順に並べて設けられている。また、可撓管部２０５は、その一部が体内に挿入されるとともに、挿入部２００と操作部４０９とを接続する部材である。したがって、可撓管部２０５は、挿入部２００の一部であるとともに、「接続部」であるということができる。また、挿入部２００（接続部を含む）及び操作部４０９を合わせたものが「スコープ部」に該当する。また、可撓管部２０５は、その内部に、ファイバー（図示せず）が通っており、前記ファイバーを介して、生体内部器官に光照射することができる。
【００６７】
また、内視鏡装置（胃カメラ）５００は、分光手段、分光検出手段、及び、分光情報変換手段（図示せず）を有する。分光手段及び分光検出手段（図示せず）は、例えば、挿入部２００内に、実施形態１〜３（図１〜６）と同様に設けられている。また、内視鏡装置５００は、さらに、撮像手段（図示せず）を有していてもよい。前記撮像手段は、例えば、挿入部２００内に、実施形態２及び３（図３〜６）と同様に設けられていてもよい。しかしながら、前述のとおり、分光手段、分光検出手段、及び撮像手段の配置位置は、挿入部２００内に限定されず、他の任意の位置でもよい。
【００６８】
先端硬質部２０１は、例えば、光学撮像機構（撮像手段）２０２と、超音波走査機構２０３と、起上台とを有する。光学撮像機構２０２は、光学的観察を行うための機構である。超音波走査機構２０３は、超音波観察を行うための機構である。前記起上台は、チャンネル４０７に挿通された穿刺針４０１の向きを調整するための機構である。光学撮像機構２０２は、特に限定されないが、例えば、撮像光学系と、イメージセンサ（撮像素子）と、前記イメージセンサの動作を制御するＣＰＵ等（図示せず）により構成されていてもよい。撮像光学系は、先端硬質部２０１の斜め前方に視野が向けられている。前記イメージセンサは、例えば、撮像光学系を通じて入射した被写体の像を検出する。前記イメージセンサ（撮像素子）は、特に限定されないが、例えば、一般的なカメラ、冷却CCD（Charge  Coupled  Device）カメラ、又はCMOS（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）カメラ、又は赤外線に感度を有するカメラであってもよい。
【００６９】
超音波走査機構（プローブ）２０３は、超音波を出射し、受信する図示しない超音波振動子を有する。超音波走査機構２０３は、超音波振動子が発した超音波が観察対象に当たって反射した反射波を超音波振動子によって受信し、超音波振動子が受信した超音波に基づいた信号を超音波観察部４１５へ出力する。超音波走査機構２０３は、例えば、生検対象となる組織の超音波画像を取得し、また、例えば、生検の手技の過程で穿刺針４０１の針管の超音波画像を取得するために使用される。
【００７０】
能動湾曲部２０４は、筒状をなす複数の関節が挿入部２００の中心線方向に並べて連結されて構成される筒状部材である。能動湾曲部２０４は、能動湾曲部２０４の先端２０４ａ（図２参照）に固定され操作部４０９まで延びる図示しないアングルワイヤを操作部４０９において牽引操作することによって、所定の方向へ湾曲する。本実施形態の能動湾曲部２０４は、超音波操作機構２０３の超音波の走査方向に沿って２方向に湾曲可能である。本実施形態において、能動湾曲部２０４の基端の位置は、特に限定されないが、例えば、挿入部２００の先端から９〜１０センチメートルの位置にあってもよい。なお、能動湾曲部の湾曲方向は２方向に限定されず、例えば、４方向であってもよい。
【００７１】
前記起上台及び能動湾曲部２０４は、いずれも、穿刺針１を操作部４０９による能動的な湾曲操作に応じて湾曲形状に変形させる湾曲付与手段である。
【００７２】
可撓管部２０５は、管腔組織内や体腔内において先端硬質部２０１を所望の位置に案内できるように柔軟に形成された筒状部材である。能動湾曲部２０４と可撓管部２０５とのそれぞれの内部には、チャンネル４０７と、送気送水や吸引などを行うための図示しない管路とが設けられている。可撓管部２０５のうち、能動湾曲部２０４の基端から所定の長さの範囲を、本発明では「倣い湾曲領域」と定義するが、詳細については後述する。
【００７３】
また、操作部４０９は、超音波内視鏡４００を使用する術者が手に持つことができるように形成されている。操作部４０９は、湾曲操作機構４１０と、複数のスイッチ４１１とを有する。湾曲操作機構４１０は、アングルワイヤを牽引して能動湾曲部２０４を湾曲動作させたり、起上用ワイヤを牽引して前記起上台を動作させたりする機構である。複数のスイッチ４１１は、管路を通じて送気、送水、あるいは吸引をするためのスイッチである。
【００７４】
図８の内視鏡装置において、穿刺針４０１の操作部は、図示のとおり、操作本体４１９と、針スライダ（針管操作部）４２３と、取り付けアダプタ４１８とを有する。取り付けアダプタ４１８は、操作本体４１９に連結されている。針スライダ４２３は、操作本体４１９の基端側に設けられている。
【００７５】
操作本体４１９は、針管及びシース部が挿通可能な管腔を有する。操作本体４１９の先端側には、取り付けアダプタ４１８が取り付けられている。操作本体４１９の基端側は、管状に形成された針スライダ４２３に挿入されている。操作本体４１９と取り付けアダプタ４１８、及び操作本体４１９と針スライダ４２３は、外周面に形成された図示しない溝あるいは凸部等が互いに係合することにより、軸線まわりの相対回転が抑制されつつ軸線方向に摺動可能である。また、針スライダ４２３は、ストッパ４６１により移動が規制される。具体的には、針スライダ４２３はストッパ４６１と接触する位置まで操作本体４１９に対して前進できる。操作本体４１９に対するストッパ４６１の固定位置を調節することで、針管のシース部からの最大突出長を調節することができる。
【００７６】
取り付けアダプタ４１８は、超音波内視鏡４００のチャンネル４０７の先端からの前記シース部の突出量を調整するために設けられている。取り付けアダプタ４１８は、取り付けアダプタ４１８の長手軸に沿って、操作本体４１９に対して移動可能に連結されている。取り付けアダプタ４１８の先端部は、超音波内視鏡４００の基端口金４０７ｂに着脱可能である。
【００７７】
光源装置４１３は、例えば、光学撮像機構２０２によって撮像するための照明光を発するための装置である。光源装置４１３は、例えば、実施形態１〜４（図１〜７）のいずれかにおける光照射手段１０と同様の光照射手段（光源）を含む。光源装置４１３から照射された光を、可撓管部２０５を介して挿入部２００の先端から前記生体内部器官に光を照射することができる。
【００７８】
光学的観察部４１４は、光学撮像機構２０２のイメージセンサによって撮像された映像をモニター４１６に映し出すように構成されている。また、前記分光検出手段により検出された分光情報が前記モニターに表示される。
【００７９】
超音波観察部４１５は、超音波走査機構２０３から出力された信号を受信し、この信号に基づいて画像を生成してモニター４１６に映し出すように構成されている。
【００８０】
図９に、内視鏡４００の先端部（挿入部）２００を胃に挿入した状態を示す。同図では、超音波走査機構２０３を十二指腸球部Ｄｂの後壁に接触させるため、能動湾曲部２０４は大きな湾曲角度で湾曲されている。能動湾曲部２０４の基端から基端側の挿入部２００のうち、倣い湾曲領域Ｒ１の少なくとも一部、例えば能動湾曲部２０４の基端から２５センチメートルの位置を含む近傍の領域は、胃Ｓｔの大弯Ｇｃに接触するように湾曲されている。このように、倣い湾曲領域Ｒ１とは、内視鏡の先端部を十二指腸球部Ｄｂに位置させたときに、大弯Ｇｃの湾曲形状に倣って大弯Ｇｃに沿うように配置されることが可能な挿入部の一定長さの領域を意味する。挿入部２００のうち、倣い湾曲領域Ｒ１の基端よりも基端側の領域は、概ね直線状に噴門Ｃｏまで延びている。倣い湾曲領域Ｒ１は、大弯Ｇｃから外力を受けて受動的に湾曲される部分である。倣い湾曲領域Ｒ１は、大弯Ｇｃから外力を受けても、内視鏡４００の先端部を十二指腸球部Ｄｂまで進めた状態では能動湾曲部２０４よりも曲率半径は大きい状態である。
【００８１】
挿入部２００が図９に示すような形状であるとき、倣い湾曲領域Ｒ１の基端よりも基端側の領域は通常略直線状であり、胃壁から力を受けにくいため、挿入部２００の先端に設けられた超音波走査機構２０３の位置を安定させることには寄与しない。したがって、倣い湾曲領域Ｒ１が大弯Ｇｃ部分の胃壁からの力を受け易いか否かが、手技中における超音波走査機構２０３の位置の安定性を大きく左右する。
【００８２】
穿刺位置の決定後、術者又は介助者は、内視鏡４００のチャンネル４０７に初期状態の穿刺針４０１の先端を挿入する。取り付けアダプタ４１８を基端口金４０７ｂに固定すると、穿刺針４０１が内視鏡４００に装着される。穿刺針４０１が内視鏡４００に装着された状態におけるシース部７のチャンネル４０７先端からの突出量は、操作本体４１９を操作して所望の長さに設定できる。例えば、光学撮像機構２０２でシース部４０７から突出する針管の先端を好適に観察できる程度の、例えば１０ミリメートル程度に設定してもよい。
【００８３】
図９の状態から、例えば、単に、胃壁表面、胃の粘膜表面、胃壁内部、胃の粘膜内部等を内視鏡４００により観察してもよい。また、例えば、穿刺針４０１により胃壁に穿孔し、生検対象の組織を採取して生検を行ってもよい。生検対象の組織が胃、十二指腸等の消化管である場合は、穿孔を行わず、前記消化管の組織を直接採取してもよい。本発明の内視鏡装置において、生体内部器官の組織を採取するための採取手段としては、特に限定されず、例えば、一般的な内視鏡装置と同様の手段を適宜採用できる。前記組織の採取手段は、具体的には、例えば、前記組織を切り取るための手段（例えば鉗子等）でもよいし、前記組織を吸引する（吸い取る）ための手段でもよい。また、本発明の内視鏡装置は、生検用の組織採取以外の任意の目的で、例えば、疾患の治療等を目的として、生体内部器官の組織を処置するための手段を有していてもよい。前記手段は、特に限定されないが、例えば、前記組織を切除する手段（例えば鉗子等）、前記組織を吸引する（吸い取る）ための手段、又は前記組織を焼くための手段が挙げられる。また、本発明において、前記生体内部器官の組織としては、消化器等の各器官の組織があげられ、特に限定されないが、例えば、胃壁組織、腸壁組織、胆のうの組織、肝臓の組織、すい臓の組織、これら器官のがん組織等が挙げられる。
【００８４】
胃壁にはひだがあり、このひだは、胃が拡張すれば伸び、空腹時には収縮する。スキルス胃がんは、このひだの奥に発生する。すなわち、スキルス胃がんは、胃壁にがん細胞が広がっていくのではなく、胃の粘膜の下にがん細胞が広がっていく。このため、スキルス胃がんは、通常は、ひだを広げて検査する等の特殊な検査方法を用いない限り、発見がきわめて困難である。さらに、スキルス胃がんは、通常の初期症状のような隆起や出血もなく、静かに進行していくため、いっそう発見が困難である。このため、スキルス胃がんが発見されたときには、すでに治療が不可能又はきわめて困難な状態となってしまっている場合がある。しかしながら、本発明によれば、例えば、胃壁のひだを透過可能な赤外光を用いて検査を行うことにより、胃壁のひだの奥のスキルス胃がんも容易に発見できる。このため、本発明は、スキルス胃がんの早期発見及び早期治療に有用である。
【００８５】
［本発明の用途］
本発明の内視鏡装置及び生体内部器官分析方法は、例えば、以下の用途に用いることができる。ただし、これらは例示であって、本発明をなんら限定しない。
【００８６】
本発明によれば、例えば、生体内部器官内において、前記生体内部器官への光の入射方向に対し垂直な面を、前記生体内部器官の空間の位置に応じて分析することができる。分析対象とする前記面は、特に限定されないが、例えば、胃壁や腸壁であってもよい。
【００８７】
また、本発明によれば、前記生体内部器官からの出射光を波長ごとに分光することにより、例えば、前記面方向の分析において、さらに波長を変化させた分析（三次元分光分析）を行うことができる。図１１に、本発明における三次元分光分析の概念を模式的に示す。図１１は、前記平面方向（Ｘ方向及びＹ方向とする）に加え、さらに、波長の変化（Ｚ方向とする）に応じた分析を行うことを示している。異なる波長帯で三次元分光分析を行うことによって、例えば、生体内部器官の断層写真の撮像により、赤外線波長の違いによる深度の違いの分析を行うことができる。また、例えば、可視光又は赤外線の特定の波長の吸収を利用して、疾患の検査に用いることができる。
【００８８】
また、本発明によれば、例えば、前記生体内部器官への光の入射方向に対し垂直な面方向に加え、前記光の入射方向に平行な方向（前記生体内部器官の奥行き方向）も含めて三次元的に分析することも可能である。また、これに加え、さらに波長を変化させた分析（四次元分光分析）を行うことができる。また、例えば、前記波長を変化させた四次元分光分析に加え、さらに、測定時刻を変化させた（測定方向に時間を加えた）五次元分光分析も可能である。
【００８９】
また、本発明によれば、例えば、前記生体内部器官内の空間の特定位置において、前記特定位置からの出射光の波長と、前記出射光の偏光方位角（Δθ）との関係を二次元的にプロットすることで、前記特定位置における生体内部器官の状態を分析できる。前記生体内部器官の状態としては、例えば、疾患の進行度合い等が挙げられる。
【００９０】
また、本発明の用途は、前記の説明に限定されず、生体内部器官分析における任意の用途に広く使用可能である。本発明によれば、例えば、非侵襲的に、かつ簡便に生体内部器官の分析を行うことができる。例えば、本発明によれば、前述のとおり、胃壁のひだを透過可能な赤外光を用いて検査を行うことにより、スキルス胃がんの早期発見及び早期治療に有用である。また、同様の理由により、本発明は、スキルス胃がんに限定されず、通常は発見が困難な生体内部器官の内部（例えば、粘膜の奥行方向）における疾患を、非侵襲で早期発見できるというメリットがある。これは、従来の内視鏡では実現できなかった優れた効果である。前記疾患としては、特に限定されないが、例えば、スキルス胃がん等のがん、悪性腫瘍等が挙げられる。また、本発明において、前記生体内部器官の観察は、特に限定されないが、例えば、細胞の状態又はその変化の観察、及び、前記生体内部器官内の物質又はその変化の分子レベルでの観察が挙げられる。
【００９１】
また、本発明では、例えば、前述のとおり、生体内部器官に照射する光を、複数の波長の光を含む混合光（例えば、白色光、ＳＣ光等の連続光、又は複数の単色光の混合光）とすることができる。現在広く用いられている波長掃引型OCT(SS-OCT：Swept  Source  Optical  Coherence  Tomography)では、複数の波長の光を時間的に分けて入射するため、測定（分析）時間が長くなり、患者への負担も大となる。これに対し、本発明においては、例えば、前記複数の波長の光を含む混合光を一度だけ生体内部器官に照射するのみで生体内部器官の分析が可能である。これにより、SS-OCTと比較して分析時間を大幅に短縮可能であり、患者への負担を軽減できる。ただし、この説明は例示であり、本発明をなんら限定しない。
【００９２】
以上、実施形態１〜５により、本発明の内視鏡装置及び生体内部器官分析方法の例について説明し、さらに、本発明の用途の例について説明した。ただし、本発明は、これらに限定されず、任意の変更が可能である。例えば、分光法としては、CARS等のラマン分光法を中心に説明したが、本発明に用いることのできる分光法はこれに限定されず、例えば、フーリエ分光、時間領域分光（time  domain）等の、一般的に用いられる任意の分光法を使用可能である。前記時間領域分光は、例えば、パルス光を用いた時間領域分光でもよい。
【００９３】
また、分光手段、分光検出手段及び撮像手段は、実施形態１〜５では、内視鏡の挿入部（先端部）内に配置する例を説明したが、前述のとおり、その他の任意の位置に配置してもよい。具体的には、例えば、分光手段、分光検出手段及び撮像手段の少なくとも一つを、広帯域ファイバー、ファイバーバンドル等を通して内視鏡の挿入部（先端部）と接続することにより、内視鏡の挿入部（先端部）の外部に設置してもよい。
【００９４】
また、本発明の内視鏡装置は、例えば、分光手段、分光検出手段及び撮像手段をカプセル内に設置することで、服用可能なカプセルユニットとしてもよい。例えば、このカプセルユニットを服用し、得られた撮影画像、装置の駆動信号（例えば赤外線分光データ等）を、電波、赤外線等を用いて受信することで、無線方式による検査を実現できる。
【００９５】
また、本発明の内視鏡装置は、例えば、測定視野を広げる等の目的で、複数の内視鏡を用いて同時に測定してもよい
【００９６】
また、本発明の内視鏡装置において、例えば、前記直線偏光手段又は前記円偏光手段を用いる場合、例えば、スペクトル解析手段によって異なる方向の直線偏光又は円偏光の分光スペクトルを比較してもよい。これにより、例えば、生体内部器官の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する屈折率の違い（旋光性）が検出されてもよい。これにより、例えば、前記生体内部器官中の光学異性体の検出を行うことができる。前記光学異性体としては、例えば、アミノ酸又はアミノ酸残基のL体とD体が挙げられる。
さらに、検診対象者に染色剤を投与し、染色条件下で、本発明の内視鏡装置を用いて診断してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上、説明したとおり、本発明によれば、生体内部器官の状態の微細な変化も検出可能で、疾患の早期発見及び迅速診断等に有用な内視鏡装置及び生体内部器官分析方法を提供することができる。これにより、本発明によれば、器官の一部を採取しなくても、がん等の疾患を早期に、かつ迅速に診断可能になる場合があり、この場合は、PET等のような大掛かりかつ高価な診断装置を使用する必要がなくなり、低コストでの診断が可能となる。
【符号の説明】
【００９８】
１０  レーザーユニット（光照射手段）
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ  光源
２０  赤外分光ユニット
２１  凹面回折格子（分光手段）
２２  検出器（分光検出手段）
４１  レンズ
４２  対物レンズ
５１、５２  ビームスプリッタ
６１  コリメータ（コリメータレンズ）
６２  マイクロレンズアレイ
６３  マイクロレンズアレイ（対物レンズアレイ、光分離手段）
１０１  光路長調整ユニット
１０２  リレーレンズ
２００  挿入部
２０１  先端硬質部
２０２  光学撮像機構
２０３  超音波走査機構
２０４  能動湾曲部
２０５  可撓管部（接続部）
３００  ファイバー
３０１  光入射部
３０２  光出射部
４００  超音波内視鏡
４０１  内視鏡用穿刺針
４０７  チャンネル
４０７ｂ  基端口金
４０９  操作部
４１２  ユニバーサルコード
４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ分岐ケーブル
４１３  光源装置
４１４  光学的観察部
４１５  超音波観察部
４１６  モニター
４１８  取り付けアダプタ
４１９  内視鏡用穿刺針４０１の操作本体
４２３  針スライダ（針管操作部）
４６１  ストッパ
５００  内視鏡装置
Ｒ１  倣い湾曲領域
Ｓｔ  胃
Ｇｃ  胃の大弯
Ｄｂ  十二指腸球部
【図１】
2018075108.tif 000003
【図２】
2018075108.tif 000004
【図３】
2018075108.tif 000005
【図４】
2018075108.tif 000006
【図５】
2018075108.tif 000007
【図６】
2018075108.tif 000008
【図７】
2018075108.tif 000009
【図８】
2018075108.tif 000010
【図９】
2018075108.tif 000011
【図１０】
2018075108.tif 000012
【図１１】
2018075108.tif 000013