(57)【要約】【課題】  テラヘルツ波の伝送損失を少なくし、また、テラヘルツ波の水蒸気吸収による不要な減衰を回避した信頼性の高いテラヘルツ内視鏡およびその応用装置を提供する。【解決手段】  周波数の異なる近赤外レーザ光を、夫々の導波路を用いて内視鏡内に設置してある非線形光学結晶へ入射させるテラヘルツ波励起手段と、該レーザ光入射で発生したテラヘルツ波を検体等に接触あるいは近接させて照射するテラヘルツ波照射手段と、検体等に接触あるいは近接させて検知するテラヘルツ波検知手段とを備える。【選択図】図１
2008046574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数の異なる二つのレーザ光を、夫々の導波路を用いて内視鏡内に設置してある非線形光学結晶へ入射させるテラヘルツ波励起手段と、該レーザ光入射で発生したテラヘルツ波を検体等に接触あるいは近接させて照射するテラヘルツ波照射手段と、検体等に接触あるいは近接させて検知するテラヘルツ波検知手段とを備えていることを特徴とする周波数可変テラヘルツ波内視鏡
【請求項２】
テラヘルツ波強度補正、周波数補正、温度補正、検体等形状補正など、測定データを規格化するための補正手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の周波数可変テラヘルツ波内視鏡
【請求項３】
可視光や超音波などによる観察手段を併用していることを特徴とする請求項１、２記載の周波数可変テラヘルツ波内視鏡
【請求項４】
薬品注入や加熱ヒータ、電磁波照射、マイクロメスなどによる治療手段を併用していることを特徴とする請求項１、２，３記載の周波数可変テラヘルツ波内視鏡
【請求項５】
テラヘルツ波内視鏡をカテーテルに入れて、体内の所定箇所に移動できることを特徴とする請求項１、２、３，４記載の周波数可変テラヘルツ波内視鏡
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、周波数可変のコヒーレントテラヘルツ波を用いた内視鏡およびテラヘルツ波応用装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】  最近のコヒーレントテラヘルツ波の発生装置は、自由電子レーザ装置などと比較すると格段に小型化されたが、内視鏡への応用などにおいては、遠隔箇所照射、微小箇所作用、小型化、操作性、低価格化、装置管理など、解決すべき課題が多く残っている。
これら問題は、テラヘルツ波の発生装置が精密機材で構成されているため、高度に管理された環境が必要でありサイズが大きいこと、テラヘルツ波のフレキシブル低損失伝送路が未だ見当たらないこと、テラヘルツ波が任意の周波数における水蒸気吸収が回避できないことなどに因っている。
下記の特許文献は、上記の問題を解決するために参考にした資料である。
【特許文献１】特開ＷＯ２００４／０４７８７５Ａ１
【特許文献２】特開２００５−１９５３８２
【特許文献３】ＧａＰ  ＴＨｚ−ｗａｖｅ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ａｎｄ  ＴＨｚ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ  ｕｓｉｎｇ  Ｃｒ．Ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅ  ｌａｓｅｒｓ（Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｕｒｕｍｅｎｔｓ  ７６  ２００５  １２３１０９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明は、テラヘルツ波の発生装置を高度に管理する手段、テラヘルツ波の伝送損失を少なくする手段、テラヘルツ波の水蒸気吸収による不要な減衰を回避する手段を具備し、信頼性の高いテラヘルツ内視鏡およびその応用装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  高精度の近赤外レーザ光を、伝送損失が少ない導波路で近赤外レーザ光源から検体等の近くまで導入し、テラヘルツ波発生箇所の極く近傍に設置する検体等を介してテラヘルツ波が検知される様にするものである。【０００５】  請求項１記載の発明は、周波数の異なるレーザ光を、夫々の導波路を用いて内視鏡内に設置してある非線形光学結晶へ入射させるテラヘルツ波励起手段と、該レーザ光入射で発生したテラヘルツ波を検体等に接触あるいは近接させて照射するテラヘルツ波照射手段と、検体等に接触あるいは近接させて検知するテラヘルツ波検知手段とを備えていることを特徴とする。【０００６】  この発明によるプロセスは、例えば、極めて良好に管理された環境にある近赤外レーザ光源から、周波数の異なる二つの近赤外レーザ光が放射される。
このレーザ光は、夫々のフレキシブル光ファイバーを用いて外気を遮断した状態にある非線形光学結晶へ、精密な位相整合手段を介して照射されるので、周囲の不安定な環境に影響されることなく、該近赤外レーザ光の差周波数で設定される高精度のテラヘルツ波を励起する。
このテラヘルツ波は、外気に殆んど晒されることなく近赤外線フィルタやシリコンレンズ、ポリエチレン接触子、導波細管接触子などのテラヘルツ波部材を通してこれと接触あるいは近接している検体に照射される。
照射されたテラヘルツ波は検体から反射・透過・散乱して、検体に接触あるいは近接して設置された検知器で検知されるので、前記の従来の問題点を解決した周波数可変テラヘルツ波内視鏡が提供される。【０００７】  請求項２記載の発明は、テラヘルツ波強度補正、周波数補正、温度補正、検体等形状補正など、測定データを規格化するための補正手段を備えていることを特徴とする。【０００８】  この発明によるデータの規格化は、例えば、照射するテラヘルツ波の強度はハーフミラーを使用し、周波数は標準ガスセルによる基準スペクトルを適用する。検体等温度は赤外線温度計を用いて、検体等の形状については、特定形状の接触子・センサヘッドを採用するので、測定データの信頼度が上がる。【０００９】  請求項３記載の発明は、可視光や超音波などによる観察手段を併用していることを特徴とする。【００１０】  この発明によると、例えば、本発明による内視鏡先端部の位置等を明確に写すＣＣＤカメラや患部の異物を捉える超音波カメラなどを併用するので、該内視鏡の操作性の向上、検査等精度の向上に相乗効果が現れる。【００１１】  請求項４記載の発明は、薬品注入や加熱ヒータ・電磁波照射、マイクロメスなどによる治療手段を併用していることを特徴とする。【００１２】  この発明によると、例えば、本発明による内視鏡と、薬品注入によるＰＤＴ（フォトダイナミックセラピ）やヒータ・電磁波照射による加熱、マイクロメスによる切開などの治療手段を併用するので、治療効果に相乗効果が現れる。【００１３】  請求項５記載の発明は、テラヘルツ波内視鏡をカテーテルに入れて、体内の所定箇所に移動できることを特徴とする。【００１４】  この発明によると、例えば、テラヘルツ波照射手段とテラヘルツ波検知手段の小型化により血管内や管腔内の細部までテラヘルツ波の照射が可能になる。
【発明の効果】
【００１５】  本発明による周波数可変テラヘルツ波内視鏡は、
テラヘルツ波の周波数や出力の精度を決定付けるレーザ光源を厳しい測定環境等から離して設置できる利点がある。【００１６】  内視鏡の先端近くまで近赤外ファイバー等の小寸法導波路を用いているので、内視鏡の外形寸法およびテラヘルツ波出力の安定・減衰に関し利点がある。【００１７】  テラヘルツ波の発生箇所から検体等の照射箇所まで、外気と隔離されているのでテラヘルツ波の減衰が少ない利点がある。【００１８】  マイクロアクチュエータによる精密な位相整合手段とテラヘルツ波照射手段が一体で小型にして堅牢なので、内視鏡の構造上・性能上の信頼性に関し利点がある。【００１９】  内視鏡が小型にできるので、カテーテルに入れて血管内や管腔内の細部まで移動できる利点がある。【００２０】  テラヘルツ波の周波数を任意に固定出来る利点がある。【００２１】  テラヘルツ波内視鏡の応用装置においても、同様の利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００２２】  図１は、請求項１、２、５について説明する。
Ａ、ａは周波数ｆ１、ｆ２が可変の近赤外レーザ光の光源で、防振・防塵・恒温・恒湿を保証したレーザ室Ｓに設置している。
該レーザ光はフレキシブルファイバーＢ，ｂを通じて、外気と隔離されているフレキシブルな内視鏡Ｉの中にある非線形光学結晶Ｃへ所定の角度で入射されるが、このとき、該レーザ光を混合器Ｐ内で図示しないマイクロアクチュエータを用いてテラヘルツ波励起手段を微調して位相整合すると、周波数が（ｆ１−ｆ２）のテラヘルツ波Ｔが非線形光学結晶Ｃの端部から所定の矢印の方向に放射され、図示しない近赤外線フィルタを通して検体Ｍを照射する。
検体Ｍの内部を通過したテラヘルツ波ｔ１、ｔ２は、図示しないポリエチレンブラック製の雑音除去フィルタを経て、ＤＴＧＳなどのテラヘルツセンサＤ１、Ｄ２で検知されるので、検体のテラヘルツ特性のデータが採取される。
これをマッピングするとテラヘルツイメージングが撮れる。
Ｈはハーフミラー、Ｇはガスセル、ｄ１、ｄ２はテラヘルツセンサで、夫々、データ補正用に用いる。Ｋはカテーテルである。【００２３】  図２は、図１においてテラヘルツ波Ｔが放射する非線形光学結晶Ｃの端部が検体Ｍに接近した一例である。【００２４】  図３は、請求項１、２、５について説明する。
（イ）は、体液のテラヘルツ特性を測定するテラヘルツ波内視鏡の概略図で側面図であり、（ロ）は、その平面図である。
図面に付した符号は、図１と同様である。
二つの近赤外光Ａｆ１，ａｆ２が位相整合されて非線形光学結晶Ｃに入射されると、所定の方向にテラヘルツ波Ｔが放射する。
このテラヘルツ波を反射ミラーｍで均等に分けて、一方は液体である検体Ｍを通過させてテラヘルツセンサＤ２で検知し、他方は、標準サンプルＮを通して検知する。
テラヘルツ波が通るルートに介在するものは、検体と標準サンプルの材質の違い以外は殆んど同じにしてあるので、標準サンプルＮによる測定データの補正は容易である。
Ｆｎ、ＦＩは、赤外線フィルタ、近赤外線フィルタであり、検体Ｍの厚みは１００ミクロン程度、近赤外線フィルタＦＩが付いている窓の寸法はテラヘルツ波の波長λの１／２以上である。内視鏡Ｉの内部は水蒸気などでテラヘルツ波が吸収減衰されない雰囲気になっているものである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】  内視鏡について説明したが、例えば、生産工程上での品質を分子レベルの精度で評価する場合において、本発明によるテラヘルツ波応用装置を用いると遠隔箇所の測定、工程品内のテラヘルツ波分光測定などができるようになるので、産業上の利用領域も厖大なものである。また、テラヘルツ周波数を単波長にした応用例は、コスト、サイズ、ハンドリングで優位性が多い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】周波数可変テラヘルツ波内視鏡について説明した図である。
【図２】図１で、テラヘルツ波が検体近くで放射する図である。
【図３】標準サンプルを用いて体液等の測定について説明した図である。
【符号の説明】
【００２７】Ａ，ａ                  近赤外レーザ光源
Ａｆ１，ａｆ２          近赤外レーザ光
ｆ１、ｆ２              近赤外レーザ光の周波数
Ｓ                      レーザ室
Ｂ，ｂ                  フレキシブルファイバ
Ｉ                      テラヘルツ内視鏡
Ｃ                      非線形光学結晶
Ｐ                      混合器
Ｔ，ｔ２，ｔ２          テラヘルツ波
Ｋ                      カテーテル
Ｍ                      検体
Ｄ１，Ｄ２，ｄ１，ｄ２  テラヘルツセンサ
Ｈ                      ハーフミラー
Ｇ                      ガスセル
ｍ                      反射ミラー
Ｍ                      体液
ＦＩ                    遠赤外線フィルタ
Ｆｎ                    赤外線フィルタ
Ｎ                      標準サンプル
【図１】
2008046574.tif 000003
【図２】
2008046574.tif 000004
【図３】
2008046574.tif 000005