(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織の測定対象部位に照射光を照射して測定対象部位から放射される放射光を受光する放射光測定光学系と、
当該プローブの先端方向である直視方向を撮像する直視用撮像装置と、
当該プローブの側方である側視方向を撮像する側視用撮像装置とを備え、
前記放射光測定光学系の前記照射光を照射し前記放射光を受光する方向が当該プローブの側方であり、
先端硬性部がその後方の第二硬性部に対して軸方向が相対的に可変に連結された構成を有し、
前記直視用撮像装置が前記先端硬性部に搭載され、
前記放射光測定光学系の前記照射光を照射し前記放射光を受光する部分である測定部が前記第二硬性部に搭載されたプローブ。
【請求項２】
前記側視用撮像装置が前記第二硬性部に搭載された請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記側視用撮像装置が、前記放射光測定光学系よりも前記第二硬性部の軸方向基端側に配置されている請求項２に記載のプローブ。
【請求項４】
前記側視用撮像装置が、前記放射光測定光学系よりも前記第二硬性部の軸方向先端側に配置されている請求項２に記載のプローブ。
【請求項５】
前記側視用撮像装置が前記先端硬性部に搭載された請求項１に記載のプローブ。
【請求項６】
前記側視用撮像装置の撮像視野内に前記放射光測定光学系の測定点が含まれる請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載のプローブ。
【請求項７】
前記側視用撮像装置を複数備えた請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のプローブ。
【請求項８】
前記先端硬性部と前記第二硬性部とを、相互に軸方向を可変にして連結する軟性部を有する請求項１から請求項７のうちいずれか一に記載のプローブ。
【請求項９】
当該プローブの中心軸線を基準にして、前記直視用撮像装置の最大径内に前記側視用撮像装置の少なくとも一部が配置された請求項１から請求項８のうちいずれか一に記載のプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織の測定対象部位に照射光を照射して測定対象部位から放射される放射光を受光するための光学系を備えてこれにより当該放射光を測定するとともに、さらに撮像装置を備えるプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体組織の測定対象部位へ励起光などの照射光を照射し、この照射光によって、生体組織や予め生体に注入しておいた薬物から発生する蛍光などの放射光を検出する特殊診断ローブが開発されており、生体組織の変性や癌等の疾患状態（例えば、疾患の種類や浸潤範囲）の診断に用いられている。
このようなプローブには、光源装置からの照射光を導光して生体の測定対象部位に照射し病変部から放射される放射光を受光し、分析装置に導光するために光ファイバ、プリズム等の光学系が構成される。
【０００３】
このプローブを体内に挿入する際には、挿入方向（直視方向）を視覚により確認できることが望ましい。また、プローブの測定対象部位は、プローブの側方に位置することが多いから、測定対象部位が含まれる側方（側視方向）の画像を撮影して診断に役立たせることが望まれる。
そこで、蛍光などの放射光を検出する特殊診断プローブに挿入方向（直視方向）及び側方（側視方向）の画像を撮像する撮像装置を搭載することを考える。
【０００４】
特許文献１，２には、挿入方向（直視方向）及び側方（側視方向）を撮像するために複数の撮像装置が搭載された内視鏡装置が開示されている。
特許文献１の第７図には、直視と側視の光路が互いに交叉する対物光学系のそれぞれの像位置にＳＩＴイメージセンサを設けた２組の撮像部を内視鏡先端部内に配置した内視鏡が記載されている。
特許文献２には、複数の撮像素子を挿入部先端部内に備える内視鏡における挿入部の細径化を達成することを目的に、挿入部先端部内に複数のＣＣＤを備えた電子内視鏡において、前記挿入部先端部内にバッファ回路（同文献中８３１）を設け、このバッファ回路の入力端には単一の駆動信号伝送線（同文献中８３２）が接続され、このバッファ回路８３１により駆動信号が分配されて前記各ＣＣＤに供給される構成が記載されている。そして複数の撮像素子は、直視方向から側視方向にかけて視野を確保するように扇状に広がって配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−２９４３９号公報
【特許文献２】特開２０００−３２５３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特殊診断プローブに挿入方向（直視方向）及び側方（側視方向）の画像を撮像する撮像装置を搭載するには、さらに次のような課題がある。
プローブの先端には、測定及び撮像用の各種部品を保持するために定形を保つ先端硬性部が構成されるが、体内へ挿入するために、この先端硬性部は直径及び軸方向長さが小さいことが望ましい。
特許文献１，２に記載の撮像光学系の配置では、先端硬性部の細径化や、先端硬性部の軸方向長さを短くすることは困難である。
したがって、特殊診断プローブにおいてこれらの配置を採用して複数の撮像装置を搭載してしまうと、先端硬性部の直径及び軸方向長さの点が問題となってしまう。
【０００７】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、生体組織の測定対象部位に照射光を照射して測定対象部位から放射される放射光を受光するための光学系を備えてこれにより当該放射光を測定するとともに、さらに直視方向及び側視方向を撮像する撮像装置を備えるプローブにおいて、先端硬性部を細径化するとともに、先端硬性部の軸方向長さを短く構成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、生体組織の測定対象部位に照射光を照射して測定対象部位から放射される放射光を受光する放射光測定光学系と、
当該プローブの先端方向である直視方向を撮像する直視用撮像装置と、
当該プローブの側方である側視方向を撮像する側視用撮像装置とを備え、
前記放射光測定光学系の前記照射光を照射し前記放射光を受光する方向が当該プローブの側方であり、
先端硬性部がその後方の第二硬性部に対して軸方向が相対的に可変に連結された構成を有し、
前記直視用撮像装置が前記先端硬性部に搭載され、
前記放射光測定光学系の前記照射光を照射し前記放射光を受光する部分である測定部が前記第二硬性部に搭載されたプローブである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記側視用撮像装置が前記第二硬性部に搭載された請求項１に記載のプローブである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記側視用撮像装置が、前記放射光測定光学系よりも前記第二硬性部の軸方向基端側に配置されている請求項２に記載のプローブである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記側視用撮像装置が、前記放射光測定光学系よりも前記第二硬性部の軸方向先端側に配置されている請求項２に記載のプローブである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、前記側視用撮像装置が前記先端硬性部に搭載された請求項１に記載のプローブである。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記側視用撮像装置の撮像視野内に前記放射光測定光学系の測定点が含まれる請求項１から請求項５のうちいずれか一に記載のプローブである。
【００１４】
請求項７記載の発明は、前記側視用撮像装置を複数備えた請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載のプローブである。
【００１５】
請求項８記載の発明は、前記先端硬性部と前記第二硬性部とを、相互に軸方向を可変にして連結する軟性部を有する請求項１から請求項７のうちいずれか一に記載のプローブである。
【００１６】
請求項９記載の発明は、当該プローブの中心軸線を基準にして、前記直視用撮像装置の最大径内に前記側視用撮像装置の少なくとも一部が配置された請求項１から請求項８のうちいずれか一に記載のプローブである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、プローブを被検者の体内に挿入する作業をする者が、直視用撮像装置により撮像した画像を参照することにより、体内に挿入されるプローブの進行方向を視覚的に確認しながら安全かつ容易に被検部までプローブを挿入することができ、放射光測定光学系による測定対象部位を含んだ画像を側視用撮像装置により取得することができ、放射光測定光学系による測定結果と側視用撮像装置が撮像した画像とを合わせてより豊富な情報を診断者に提供することで正確な診断に役立たせることができる。
そして本発明によれば、先端硬性部には少なくとも直視用撮像装置を搭載すればよいので、先端硬性部を細径化するとともに、先端硬性部の軸方向長さを短く構成することが容易となり、より安全、円滑にプローブを体内に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係るプローブ先端部の側面視構成模式図である。
【図２】本発明の他の一実施形態に係るプローブ先端部の側面視構成模式図である。
【図３】本発明のさらに他の一実施形態に係るプローブ先端部の側面視構成模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。以下の実施形態においては、蛍光測定用のプローブを例として説明する。
【００２０】
図１に、本実施形態のプローブの先端部１が示される。
プローブ先端部１は、最先端に配置される先端硬性部１０と、先端硬性部１０の後方に連結された第二硬性部２０と、先端硬性部１０と第二硬性部２０とを連結する軟性部３０とから構成される。
【００２１】
先端硬性部１０には、直視用撮像装置１１が搭載されている。直視用撮像装置１１は、本プローブの先端方向である直視方向を撮像するものである。直視用撮像装置１１は、ＣＣＤ等で構成される撮像素子１２と、レンズ１３とを備えて構成される。この直視用撮像装置１１は、先端硬性部１０の最大径内であれば先端硬性部１０の軸方向に対して光軸が斜めになるように配置されていてもよい。
先端硬性部１０の先端面には、直視用撮像装置１１の撮像用の窓が窓材１４により構成されている。窓材１４、レンズ１３及び撮像素子１２を略同一中心軸にして直視用撮像装置１１が構成される。窓材１４、レンズ１３及び撮像素子１２は、先端硬性部１０に保持されている。破線１５は直視用撮像装置１１の撮像範囲を示す。
先端硬性部１０は、第二硬性部２０に対して軸方向が相対的に可変となるように軟性部３０によって第二硬性部２０と連結されている。したがって、例えば図中の矢印１６，１７に示すように、先端硬性部１０の軸１８は、第二硬性部２０の軸２８に対して傾動自在とされている。後述するように、先端硬性部１０と第二硬性部２０とをつなぐ軟性部３０内には光ファイバが存在しないので、この傾動範囲は、軟性部３０の材質や先端硬性部１０内の直視用撮像装置１１への信号線の材質や太さなどの材質面、及び、先端硬性部１０の長さや直径等の傾動によるプローブとしての可動領域の大きさ等を考慮した上で、比較的自由に設定することができる。
【００２２】
第二硬性部２０には、側視用撮像装置２１が搭載されている。側視用撮像装置２１は、本プローブの側方である側視方向を撮像するものである。側視用撮像装置２１は、ＣＣＤ等で構成される撮像素子２２と、レンズ２３とを備えて構成される。また、この側視用撮像装置２１は、第二硬性部２０の最大径内であれば第二硬性部２０の軸方向の垂直方向に対して光軸が斜めになるように配置してもよい。また、側視用撮像装置２１を複数としてもよい。
第二硬性部２０の側面には、側視用撮像装置２１の撮像用の窓が窓材２４により構成されている。窓材２４、レンズ２３及び撮像素子２２を略同一中心軸にして側視用撮像装置２１が構成される。窓材２４、レンズ２３及び撮像素子２２は、第二硬性部２０に保持されている。破線２５は側視用撮像装置２１の撮像範囲を示す。
【００２３】
第二硬性部２０には、測定部４０が搭載されている。測定部４０は、生体組織２の測定対象部位４３に照射光を照射して測定対象部位４３から放射される放射光を受光する部分であり、照射・受光方向を決定する光学部品によって構成される。
放射光測定光学系の照射・受光方向は、本プローブの側方である。本実施形態においては、測定部４０は側視用撮像装置２１の後方に配置される。そのため、照射・受光方向がやや斜め前方とされ、測定対象部位４３が側視用撮像装置２１の撮像範囲２５内に入るように構成されている。
【００２４】
測定部４０にはミラー４１が設けられている。ミラー４１はプリズムに置き換えても良い。
また、本プローブは、励起光をプローブ先端部１に導光する照射用光ファイバ（図示せず）と、測定対象部位から放射される放射光を導光する受光用光ファイバ（図示せず）とを備える。照射用光ファイバ及び受光用光ファイバは、本プローブの基端からプローブ先端部１まで延在し、その先端部がミラー４１に望むように配置される。
【００２５】
第二硬性部２０の側面には、測定部４０の測定用の窓が窓材２４により構成されている。照射用光ファイバから出射した励起光は、ミラー４１で反射され、窓材４２を介して外部に出射し、測定対照部位４３に照射される。測定対照部位４３からの反射光と、測定対照部位４３で発生した蛍光とが含まれる測定対照部位４３からの放射光が窓材２４を介して本プローブ内に取り込まれ、ミラー４１で反射され、受光用光ファイバのコアに入射する。効率よく導光するために、照射用光ファイバ及び受光用光ファイバとミラー４１との間には集光レンズが設置されることがある。
【００２６】
第二硬性部２０には、ミラー４１、窓材２４、並びに、照射用光ファイバ及び受光用光ファイバの先端部が保持されている。また、照射用光ファイバ及び受光用光ファイバとミラー４１との間に設置される集光レンズがある場合には、これも第二硬性部２０に搭載され保持される。
【００２７】
本プローブの体内への挿入形態は、内視鏡に形成されたチャネルを通して行う形態のものであっても良いし、内視鏡とは独立して単体で体内に挿入される形態であってもよい。
【００２８】
本プローブの体内への挿入時に、体外に配置されるプローブ基端部は、本プローブを利用した測定システムのベースユニットに接続されている。
ベースユニットには、励起光の光源と、受光用光ファイバで導光した光が入力される分光器、解析や映像処理を行う演算装置が構成されている。
【００２９】
蛍光は、広義には、Ｘ線や紫外線、可視光線が照射された被照射物が、そのエネルギーを吸収することで電子が励起し、それが基底状態に戻る際に余分なエネルギーを電磁波として放出するものである。ここでは、励起光（参照光）によって、その波長とは異なった波長の蛍光が戻り光として生じるので、分光器において入力された放射光を波長分光してそのスペクトル分布を演算装置が解析して、発生した蛍光量を測定する。演算装置は、この蛍光測定データをデータ記録装置に記録したり、画像表示装置に表示したりするデータ処理を行う。また、演算装置は、側視用撮像装置２１で撮像された測定対象部位４３を含む生体組織２の表面画像と蛍光測定データとを重ね合わせた画像を合成するデータ処理を行い、またこれをデータ記録装置に記録したり、画像表示装置に表示したりするデータ処理を行う。
【００３０】
第二硬性部２０の後方は、プローブの外周面を形成する曲げ変形自在のチューブ部材に接続されており、照射用光ファイバと、受光用光ファイバと、直視用撮像装置１１の映像信号出力ケーブル及び電源ケーブルと、側視用撮像装置２１の映像信号出力ケーブル及び電源ケーブルとは、このチューブ部材の中を通されて配置されている。
【００３１】
さて、プローブ先端部１にあっては、先端硬性部１０には、直視用撮像装置１１のみが搭載され、側視用撮像装置２１及び特殊診断用の測定部４０は、先端硬性部１０の後方の第二硬性部２０に搭載されるので、先端硬性部１０を含めたプローブの細径化が容易であるとともに、先端硬性部１０の軸方向長さを短く構成することができる。
プローブ先端部１は、先端硬性部１０と第二硬性部２０の間の軟性部３０で屈曲することができ、本プローブを体内に円滑に挿入することができる。
【００３２】
直視用撮像装置１１および側視用撮像装置２１が配置可能な領域は、先端硬性部１０の軸１８を中心軸とした直径内及び第二硬性部２０の軸２８を中心軸とした直径内であり、本実施形態においては、直視用撮像装置１１の最大径内に側視用撮像装置２１の少なくとも一部が配置されて構成されている。直視用撮像装置１１の最大径内に側視用撮像装置２１の全部又はできるだけ大部分を配置することで、ブローブ先端部１のスペースの効率的利用による細径化を追求することができる。
例えば、撮像素子２２の全部を上記最大径内に配置することで、上記最大径内に収まる分だけ細径化を図ることができる。また、撮像素子２２の一部及びレンズ２３の一部を上記最大径内に配置することで、上記最大径内に収まる分だけ細径化を図ることができる。また、撮像素子２２の全部及びレンズ２３の全部を上記最大径内に配置することで、上記最大径内に収まる分だけ細径化を図ることができる。また、撮像素子２２の一部及びレンズ２３の全部を上記最大径内に配置することで、上記最大径内に収まる分だけ細径化を図ることができる。
【００３３】
以上の実施形態においては、励起光を測定対象部位へ照射するとともに、この励起光に起因して生じる蛍光を受光することとして説明したが、照射光に起因して生じる散乱光またはラマン散乱光を受光することとしてもよい。これらの場合であっても、生体組織の変性や癌などの疾患状態の診断を行うことができる。
【００３４】
また以上の実施形態においては、測定部４０を第二硬性部２０上で側視用撮像装置２１の後方（軸方向の基端側）に配置したが、図２に示すように、測定部４０を第二硬性部２０上で側視用撮像装置２１の前方（軸方向の先端側）に配置することもできる。いずれにしても、直視用撮像装置１０、側視用撮像装置２１、及び、測定部４０のうち、先端硬性部１０上に載置されるのが直視用撮像装置１１だけであるため、先端硬性部１０のサイズを小さくすることができ、先端硬性部１０の小径化及び短小化を達成することができる。
また別の実施形態として、図３に示すように、側視用撮像装置２１を先端硬性部１０に搭載し、側視用撮像装置２１と特殊診断用の測定部４０との間に軟性部３０が介在するように構成してもよい。測定部４０が第二硬性部２０に配置されることにより、生体２への光照射と生体２からの放射光の受光に対する角度設定の余地が比較的大きく、測定部４０の測定点４３が側視用撮像装置２１の撮像視野２５内になるように設定しやすい。
【符号の説明】
【００３５】
１    プローブ先端部
２    生体組織
１０  先端硬性部
１１  直視用撮像装置
１２  撮像素子
１３  レンズ
１４  窓材
１５  撮像範囲
２０  第二硬性部
２１  側視用撮像装置
２２  撮像素子
２３  レンズ
２４  窓材
２５  撮像範囲
３０  軟性部
４０  測定部
４１  ミラー
４２  窓材
４３  測定対象部位
【図１】
0005648456.tif 000002
【図２】
0005648456.tif 000003
【図３】
0005648456.tif 000004