(57)【要約】  本発明は、発光装置に関する。発光装置は、光導波路を含む。光導波路は、とりわけ、光ファイバーである。光導波路は、第１の光ビームを、光分割部に伝える。光分割部は、第１の光ビームを、２つ以上の部分光ビームに分割する。２つ以上の部分光ビームを、異なる方角に放射する。２つ以上の部分光ビームは、異なる光学的性質を持つ。異なる光学的性質とは、例えば、異なる分光組成又は異なる偏光である。発光装置は、任意選択で、検出器を含んでもよい。検出器は、光分割部に再入する反射した光のドップラー偏移を測定するための検出器である。このことにより、光分割部の周囲の流体の流速の２つ以上の空間的に独立したベクトル成分を同時に測れる。流体とは特に血液である。
2010500086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）第１の光ビームを伝えるための、光導波路；及び
ｂ）前記第１の光ビームを、少なくとも２つの部分光ビームに分割するための、光分割部、ここで前記少なくとも２つの部分光ビームは、異なる光学的性質を持ち、前記少なくとも２つの部分光ビームは、異なる方向に放射される；
を含む、発光装置。
【請求項２】
前記光学的性質は、偏光及び／又は分光組成を含むことを特徴とする、請求項１による発光装置。
【請求項３】
前記光分割部は、入射する光ビームを、異なる方角及び異なる光学的性質を持つ、第１の部分光ビーム及び第２の部分光ビームに分割するために、２色ビーム分割器と回折格子と光学的偏光器とを含む群から選択される分割部品を含むことを特徴とする、請求項１による発光装置。
【請求項４】
前記光分割部は、前記第２の部分光ビームを、異なる方角及び異なる光学的性質を持つ、第３の部分光ビーム及び第４の部分光ビームに分割するために、２色ビーム分割器と回折格子と光学的偏光器とを含む群から選択される更なる分割部品を含むことを特徴とする、請求項３による発光装置。
【請求項５】
前記分割部品は、複数の２色ビーム分割器であり、前記複数の２色ビーム分割器は、３角形の基部を持つプリズムの形を持ち、前記複数の２色ビーム分割器は、入射する光ビームの軸に対して約４５度の回転角で向きを合わせることを特徴とする、請求項４による発光装置。
【請求項６】
前記分割部品は、特定の波長に対するブレーズ角を持つ回折格子であることを特徴とする、請求項３による発光装置。
【請求項７】
前記光分割部の周囲から前記光分割部によって集められた光を含む、第２の光ビームを検出するための検出器を含むことを特徴とする、請求項１による発光装置。
【請求項８】
前記検出器は、異なる光学的性質を持つ前記第２の光ビームの諸成分を個別に処理するために適応されることを特徴とする、請求項７による発光装置。
【請求項９】
前記検出器は、前記第２の光ビームの少なくとも１つの成分におけるドップラー偏移を、対応する部分光ビームに対して測定するための、評価区画を含むことを特徴とする、請求項８による発光装置。
【請求項１０】
前記第１の光ビームを前記光導波路に放射するための、とりわけレーザー光源である光源を含むことを特徴とする、請求項１による発光装置。
【請求項１１】
前記レーザー光源は、１ｍｍより大きい可干渉距離を持ち、好適には１０ｍｍより大きい可干渉距離を持ち、最も好適には１００ｍｍより大きい可干渉距離を持つことを特徴とする、請求項１０による発光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項による発光装置を含む医療装置。
【請求項１３】
とりわけ血液である流体の流速を測る方法であって：
ａ）前記流体の中の測定位置から、異なる方向に、異なる光学的性質を持つ、少なくとも２つの部分光ビームを放射する工程；
ｂ）前記流体の中で反射された前記部分光ビームからの光のみから成る成分を含む第２の光ビームを受け取る工程；及び
ｃ）前記第２の光ビームの前記成分におけるドップラー偏移から、前記流体の流速を測定する工程；
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。発光装置は、光ビームを放射するための手段を含む。光ビームは、光導波路によって伝えられる。更に、本発明は、媒体の流速を測定するための方法に関する。媒体とは特に血液である。
【背景技術】
【０００２】
血液の流速の測定は、ますます重要性を増している。これは、科学研究のみならず、日々の医療応用においても、そうである。従って、例えば動脈瘤の治療を、相当に改善できるのは、動脈瘤のまわりの血流及び動脈瘤の内部の血流を、正確に評価できるからである。遠隔の流れを測定するための光ファイバーセンサーが、特許文献１に開示されている。特許文献１では、このセンサーは、第１の光ファイバーを含む。第１の光ファイバーは、光ビームを、反射する表面に導くためのものである。反射する表面から、光ビームは、窓を通って周囲の媒体に向けられる。媒体からの後方散乱した光は、すると、同じ窓に再入でき、第２の光ファイバーを経由して検出器に到達できる。検出器は、この光のドップラー偏移を測定する。これにより、放射された光の方向で、周囲の媒体の流速を計算することが、可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】(WO/1997/012210)  FIBER  OPTIC  CATHETER  FOR  ACCURATE  FLOW  MEASUREMENTS.
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】J.  D.  Briers,  "Laser  Doppler,  speckle  and  related  techniques  for  blood  perfusion  mapping  and  imaging",  Physiol.  Meas.  22,  R35  (2001).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１を起点として、本願発明が解決しようとする課題は、放射光の手段によって、より多用途な、流れの検査方法のための手段を提供することである。とりわけ、流速のベクトルの独立した諸成分を、同時に測定することを想定している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するための手段は、請求項１による発光装置と、請求項１１による方法である。好適な実施例を、従属請求項によって開示する。
【０００７】
本願発明による発光装置は、次の部品を含む：
ａ）第１の光ビームを伝えるための、光導波路。光導波路を、とりわけ、光ファイバーで実現してもよい。第１の光ビームは、いかなる適切な光源から発してもよい。光源は、例えば集められた周辺光を含む。
【０００８】
ｂ）光導波路により伝導される第１の光ビームを、少なくとも２つの部分光ビームに分割するための、光分割部。ここで少なくとも２つの部分光ビームは、異なる光学的性質を持ち、かつ、異なる方向に放射される。この文脈で「光学的性質」という表現は、光ビームの何らかの内在的な物理的特性を意味する。例えば、光ビームの偏光又は光ビームの分光組成を意味する。
【発明の効果】
【０００９】
前述の発光装置には、小型に設計できるという利点がある。これは、１つの光導波路を、（第１の）光ビームを伝導するために使うことによる。同時に、この装置は、２つの（部分）光ビームを、異なる方向に放射する。このことにより、少なくとも２つの空間的に独立した次元で、操作又は調査できる。更に、前述の２つの部分光ビームは、異なる光学的性質を持っているので、周囲の媒体において光ビームの効果を区別するための手段を提供できる。光の拡散は一般に可逆であるから、周囲からの光を光分割部が集めて、光導波路に導入することも可能である。この効果を本発明の好適な実施例で活用する。しかし、概して、本装置を、光を放射するためだけに使ってもよく、光を再収集するためには使わなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施例による、血流を測定するための発光装置を図式的に示す。この装置は、２つの２色ビーム分割器を含む。
【図２】本発明の第２の実施例による、発光装置を図式的に示す。この装置は、回折格子を含む。
【図３】本発明の第３の実施例による、発光装置を図式的に示す。この装置は、偏光器を含む。
【図４】本発明の第４の実施例による、発光装置を図式的に示す。この装置は、直列に配置した偏光器及び回折格子を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この光分割部を作るには、様々なやり方が考えられる。本発明の好適な実施例では、光分割部は、例えば、少なくとも１つの分割部品を含む。この分割部品は、２色ビーム分割器、回折格子、及び／又は、光学的偏光器によって実現される。このことにより、分割部品は、入射する光ビーム（例えば第１の光ビーム）を、異なる方向及び異なる光学的性質を持つ、第１の部分光ビーム及び第２の部分光ビームに分割する。従って、２色ビーム分割器及び回折格子は、入射する光ビームを、異なる分光組成の２つのビームに分割する。他方、偏光器は、入射する光ビームを、異なる偏光の２つのビームに分割することになる。
【００１２】
前述の場合で、光分割部にただ１つの分割部品しか無いときは、その分割部品は、典型的には、第１の光ビームから、ただ２つの部分光ビームの放射のみを生成することになる。より多くの数の部分光ビームを放射するためには、光分割部は、更なる分割部品（例えば、２色ビーム分割器、回折格子、及び／又は、光学的偏光器）を含んでもよい。これにより、（第１の）分割部品により生成された第２の部分光ビームを、異なる方向及び異なる光学的性質を持つ、第３の部分光ビーム及び第４の部分光ビームに分割する。この点について、次に注意。即ち、第２の部分光ビームを、第２の分割部品への入力として選ぶことは、本装置の設計を制限しない。部分光ビームについて「第１の」「第２の」といった修飾をしても、第１の分割部品の設計は任意に行えるからである。第１、第３、及び第４の部分光ビームは、好適には、共通の平面に重ならない、異なる方向に向けられる。即ち、第１、第３、及び第４の部分光ビームは、発光装置から、３つの空間的に独立した次元に向けられる。
【００１３】
前述のように、２つの２色ビーム分割器が直列に配置されている場合は、その２つは、好適には、３角形の基部を持つプリズムの形をしていてもよく、入射するビームの軸に対して約４５度の回転角で向きを合わせてもよい。この場合、光分割部から出る、第１、第３、及び第４の部分光ビームは、３つの互いに直交する方向に実質的に向けられることになる。
【００１４】
光分割部が回折格子を含む場合には、この回折格子は、好適には、特定の波長のためのブレーズ角を持つ。この場合、入射する光ビームのうち、その特定の波長の成分の光が、回折格子によって、特定の方向に屈折することになる。他方、入射する光ビームのうち、その特定の波長から外れる残りの光は、実質的に影響を受けずに、回折格子を通過することになる。
【００１５】
本発明の別の実施例では、発光装置は、検出器を含む。この検出器は、第２の光ビームを検出するための検出器である。第２の光ビームは、光を含む。この光は、光分割部の周囲から、光分割部が集めた光である。この場合、発光装置を使って、光を媒体に放射してもよいのみならず、その媒体から来る光を検出し、かつ、評価してもよい。
【００１６】
前述の実施例の更なる発展形では、検出器は、第２の光ビームの、異なる光学的性質を持つ諸成分を、個別に処理するように適応される。このような諸成分は、従って、独立して扱われる。このことにより、これら諸成分が荷う、いかなる情報をも保存する。この設計のとりわけ重要な応用は、次の場合に見出せる。即ち、第２の光ビームの諸成分が、光分割部から出る、異なる部分光ビームから生じる場合である。従って、例えば、部分光ビームの効果を独立して観察できる。
【００１７】
検出器を備える発光装置の別の版では、検出器は、評価区画を含む。評価区画は、第２の光ビームの少なくとも１つの成分において、対応する部分光ビームからのドップラー偏移を測定するためのものである。このドップラー偏移は、部分光ビームが、例えば周囲の媒体の中の粒子によって反射する際に生じる。このドップラー偏移を測定することにより、その粒子の、部分光ビームの向きにおける速度を測定できる。検出器が、複数の異なる部分光ビームから生じた第２の光ビームの、全ての光成分のドップラー偏移を測定するように適応されていれば、従って、複数の部分光ビームの数と同じだけの数の、周囲の媒体の流速の空間的に独立な成分を、測定できる。３つの部分光ビームを使えば、従って、流速のベクトルの３次元の完全な測定ができることになる。
【００１８】
発光装置は、光源を更に含んでもよい。この光源は、第１の光ビームを光導波路に放射するための光源である。放射された第１の光ビームは、様々な光学的性質を持つ光を含むことが望ましい。様々な光学的性質を持つ光を、光分割部によって、複数の部分光ビームに分けられる。光源は、とりわけ、レーザーでもよい。
【００１９】
光源がレーザーであれば、光源は１ｍｍより大きな可干渉距離を持つのが望ましい。可干渉距離は、好適には１０ｍｍよりも大きいのが望ましい。可干渉距離は、最も好適には１００ｍｍよりも大きいのが望ましい。最も好適な場合には、光源が生成する第１の光ビームは、ドップラー計測に適することになる。
【００２０】
発光装置の特定の実施例では、発光装置を医療装置として作る。医療装置とは、とりわけ、カテーテル装置又は内視鏡装置である。このような医療装置を、医療診断手続きまたは治療手続きで使う。この手続きは、非侵襲的な手続きでもよく、最小限に侵襲的（例えば内視鏡を使う場合）な手続きでもよく、又は、侵襲的（外科的）な手続きでもよい。カテーテル装置又は内視鏡装置は、発光装置のみから成ってもよい。発光装置を、カテーテル装置又は内視鏡装置は含んでもよい。この場合、カテーテル装置又は内視鏡装置は、当業者に既知の追加的な特徴を含んでもよい。
【００２１】
本発明は、流体の流速を測定する方法に更に関する。流体とはとりわけ血液である。この方法は次の工程を含む：
ａ）（流体の中の）測定位置から、異なる方向に、異なる光学的性質を持つ、少なくとも２つの部分光ビームを放射する工程；
ｂ）流体の中で反射された部分光ビームからの光のみから成る成分を含む第２の光ビームを受け取る工程；及び
ｃ）第２の光ビームの成分におけるドップラー偏移から、流体の、又は、部分光ビームを反射した流体の少なくとも構成要素の、流速を測定する工程。
【００２２】
この方法は、一般的な形態では、前述の種類の発光装置で実行できる工程を含む。従って、この方法が提供する、詳細、利点、及び効果の更なる情報については、前述の記載を参照のこと。
【００２３】
本発明のこれらの観点及び他の観点は、後述の実施例を参照することにより、明らかになり、説明される。これらの実施例を、添付の図面を参照して、例として記述する。
【００２４】
血流の精確なかつ信頼できる測定は、数多くの医療機関で要求されている。例えば次の４つの状況においてである。
【００２５】
ａ）頭蓋の血管、頭及び首の血管、胸部及び腹部の血管、並びに下肢の血管におけるアテローム性動脈硬化症狭窄性疾患の血流閉塞の程度を定義する。内視鏡施術又は外科手術の前後において血流がどう変わったかを測定することは、とりわけ大切である。
【００２６】
ｂ）個々の微細血管における血流の動態の機能的な評価のための技法は、重要性を増す道具になりつつある。例えば、新しい血管作用薬の評価で使う。
【００２７】
ｃ）頭蓋内動脈瘤及び脳動静脈奇形の中及び周囲における血流の測定を、内視鏡施術又は外科手術の前後で行う。これにより、用いた手法の適用性についての答えを提供すると共に、内視鏡施術又は外科手術の前後において、血液の速度と血管壁剪断応力の観点で、血流がどう変わったかを確定する。
【００２８】
ｄ）悪性腫瘍及び良性腫瘍における血流の変化を、腫瘍の増大の指標として検出する。例えば、卵巣の腫瘍の内部の血管の局所化並びに心臓拡張期の下降性偏向の存在若しくは不在は、卵巣の腫瘍を評価する場合に最も有用な変数である。
【００２９】
血流を評価することにより、動脈瘤の形成及び増大を予測すること、また、動脈瘤嚢の内部の血流を動的に評価することは、動脈瘤の振る舞いを理解し予測するために重要である。良く知られており、臨床的にも実証されていて再現性の高い血流の評価があれば、血管診療の専門家又は血管診療をする医師が、最適な治療方針を立てるための役に立てると思われる。ここで、根本的な問いは、ある患者に対して、治療が必要かどうかを判断することである。これを言い換えれば、動脈及び動脈瘤の内部の血液の流速を測定するという問題になる。動脈の内部の血液の流速と動脈瘤の内部の血液の流速を比べ、時間が経つとこの２つの値がどう変動するかを調べると、特定の動脈瘤に関する危険を評価できる。
【００３０】
頭蓋内の血流及び動脈瘤の内部の流れの型を評価するために使える幾つかの技法がある。例えば、カラーフロー超音波、計算機断層撮影法、磁気共鳴画像化法、単光子放出型計算機断層撮影法、及び陽電子放出型断層撮影法がある。しかし、これらの技法のどれも、精確さ、単純さ、費用対効果、分解能、及び頑健性について、臨床の要求に応えられない。以下では、従って、本願発明による発光装置の種々の実施例を記述する。これらの実施例は、血流の測定のためにとりわけ適応している。この発光装置は、実時間で血流を読み出せる。これは、目的の解剖学的組織の近く又はその組織自体の内部に、内視鏡の光ファイバーセンサーを位置付けることによって行う。より詳しくは、この発光装置は、カテーテルの内部に１本の光ファイバーを含む。これに、特別に作った光学系の要素を組み合わせて、近辺の流速を３次元的に測定できる。この新しい速度測定技術によって、プローブの近辺において様々な向きで血流速度を検出し、表示できる。
【実施例】
【００３１】
図面において、同じ参照番号及び１００の桁のみが異なる参照番号は、同じ又は似た部品を示す。
【実施例１】
【００３２】
図１は、発光装置の第１の実施例を図式的に示す。この発光装置は、血流を測定するためのカテーテル装置１００の形態を取る。図１では、本願発明にとって重要な部品のみを示している。カテーテル装置１００は、シングルモードコアの光導波路１を含む。光導波路１は、クラッドに埋め込まれた光ファイバーのコア２を含む。光導波路１の第１の端（図面では左側）には、レーザー３を光源として配置する。レーザー３は、第１の光ビームＢｐｒｉｍを放射する。第１の光ビームＢｐｒｉｍは、ビーム分割器６を通って、ファイバーのコア２に入る。
【００３３】
光導波路１の反対側の端（図面では右側）には、光分割部１０１を配置する。光分割部１０１は、第１の光ビームＢｐｒｉｍを、３つの部分光ビームＢ１、Ｂ３、及びＢ４に分割する。３つの部分光ビームＢ１、Ｂ３、及びＢ４は、３つの異なる向きに放射される。図に示す場合では、この３つの向きは互いに垂直となる。例えば、ビームＢ１とビームＢ４は、図面の平面上にあって互いに直交する。他方、ビームＢ３は、図面の平面から垂直に投射される。この分割は、３つの部分光ビームのそれぞれ互いに他から区別される光学的性質に基づく。３つの部分光ビームが共に第１の光ビームＢｐｒｉｍを構成する。図に示す実施例では、この光学的性質とは、光ビームの分光組成である。光分割部１０１は、２つの２色ビーム分割器１１及び１２から成る。２つの２色ビーム分割器１１及び１２は、プリズムの形をしている。２つの２色ビーム分割器１１及び１２は、第１の光ビームＢｐｒｉｍの軸に対して約４５度の角度で互いに位置する。第１の２色ビーム分割器１１で、第１の部分光ビームＢ１が反射される。第１の部分光ビームＢ１は、入射するビームＢｐｒｉｍのスペクトルの部分を含み、その波長はλ１以上である。他方、残りの光は、中間部分光ビームＢ２として伝わる。第２の２色ビーム分割器１２で、第３の部分光ビームＢ３が反射される。第３の部分光ビームＢ３は、入射するビームＢ２のスペクトルの部分を含み、その波長はλ２以上である。ここでλ２＜λ１である。他方、残りの光は、第４の部分光ビームＢ４として伝わる。
【００３４】
前述の２つの波長λ１及びλ２を、２つの２色分割部品１１及び１２の各々が反射する。２つの波長λ１及びλ２は、比較的近い波長であってもよい。例えば約１００ｎｍより近くてもよい。このことは、次の利点を持つ。即ち、血液の光学的な特性が、この範囲の波長から実質的に独立となる。代わりに、この２つの波長は、更に離れていてもよい。これにより、２色分割鏡１１及び１２の製造が容易になる。どの波長を選ぶかは、究極的には、人間の血液の光学的な特性に依存する。例えば、伝送窓や散乱効率といった光学的な特性である。自然に、様々な部分ビームの波長を選べる、設計の自由度がある。これは、フィルターの通過帯域を選ぶことによる。即ち、短い波長を最初に反射させて、長い波長を後段に通過させてもよい。これは図１に示す状況の逆である。図１では、長い波長を最初に反射させて、短い波長を後段に通過させている。
【００３５】
図１で、２つの２色ビーム分割器１１及び１２に戻ってくる短い矢印は、部分光ビームの光が、周囲の血液の中で例えば細胞によって反射して戻ってくることを更に示す。この戻ってくる光は、光分割部１０１によって集められ、第２の光ビームＢｓｅｃとして、光ファイバー１の中を、第１の光ビームＢｐｒｉｍとは反対方向に進む。第２の光ビームＢｓｅｃは、次に、ビーム分割器６によって、検出器４の中に向けられる。検出器４の中には、評価部５が配置される。評価部５は、ドップラー偏移Δλｉを測定する。この測定は、第２の光ビームＢｓｅｃの３つの成分のそれぞれについて、独立に行われる。第２の光ビームＢｓｅｃの３つの成分は、異なる波長で放射された部分光ビームＢ１、Ｂ３、及びＢ４から生じたものである。第２の光ビームＢｓｅｃの成分を分離することは、検出器４の内部で行える。これには、光分割部１０１のような装置を使えばよい。
【００３６】
評価部５が行うレーザードップラー式の速度測定は、ドップラー効果により生じる周波数の偏移を使う。それにより速度を測る。これを使って、血流又は体内の他の組織の動きを観察できる。これについては、非特許文献１を参照のこと。本質的に、この方法は、通常、レーザービームと同じ方向に、向かって来る又は離れて行く、流れを測る。例えば、既知の最先端の装置では、カテーテルの軸方向の速度しか測れない。本願で提示するカテーテル装置１００は、これに対して、２次元又は３次元の流れを測れる。この場合に１本のカテーテルしか使わない。従って、血流の流れの全てのベクトル成分を解決できる。このような、より包括的な流れの評価により、血管診療の専門家又は血管診療をする医師の、最適な治療方針を立てる能力を、著しく向上できる。
【００３７】
カテーテル装置１００の大きさは、神経と血管に関する応用に容易に適合できる程度である。即ち、ファイバー１は、コア２とクラッド部分を含んで、直径は約１ｍｍでありうる。また、図１のファイバー１の右端から、２つの２色ビーム分割器１１及び１２を通って装置１００の末端までの寸法も、１ｍｍ台となる。
【実施例２】
【００３８】
図２は、カテーテル装置２００の第２の実施例を示す。ここで、光源及び検出器は図１の光源及び検出器と類似でもよい。従って、図２では再掲していない。この実施例の光分割部２０１は、回折格子２１を含む。回折格子２１を、光ファイバー１の光出口に配置する。この回折格子２１は、適切に選んだブレーズ角αを持つ。回折格子がブレーズ角を持つ場合、特定の波長λ１について特定の次数で回折したエネルギーのほとんどを集中できる。他の波長については、回折の効率はより悪くなるので、光は向きを変えずにそのまま進むことになる。波長λ１を変えると、部分光ビームＢ１の方角αが変わる。部分光ビームＢ１は、分割部２０１から出る。部分光ビームＢ２も、分割部２０１から出る。部分光ビームＢ２は、直進して放射される。従って、血流を異なる方向で測定できる。このことは、図１に示した異なる波長の状況と似ている。血液の流れのベクトルの２つの成分を解決できるのは、１つのみのブレーズ角αがあるからである。２つの部分ビームＢ１とＢ２の間の角度αは、９０度である必要は無い。但し、αは十分に大きくて、血液の流れのベクトルの２つの成分を解決できることが条件である。
【実施例３】
【００３９】
図３は、カテーテル装置３００の第３の実施例を示す。ここでは、偏向を保つファイバー１を使い、光分割部３０１の偏光器３１と組み合わせる。このようなファイバー１は購入可能である。このようなファイバー１は、光の２つの偏向π１とπ２を個別に保って伝播できる。この際に２つのモードの間でクロストークは無い。２つの偏光の分離を、偏光器３１で行える。偏光器３１の例は、偏光ビーム分割立方体又は偏光感知型異方性回折格子である。偏光器によって、実質的に異なる出力角が２つの部分ビームＢ１及びＢ２についてできる。２つの部分ビームＢ１及びＢ２は、ファイバー１の中の第１の光ビームの２つの偏光方向を、それぞれ持つ。２つの偏光方向を、両端に矢尻のあるπ１とπ２で示す。π１は、図の面に平行であるのが望ましい。π２は、図の面に垂直であるのが望ましい。その結果、光プローブの２つの偏光の向きは、血液の流れにおいて異なる向きとなる。このことは、図１に示した異なる波長の状況と似ている。血液の流れのベクトルの２つの成分を解決できるのは、偏向を保つファイバー１中の光は、２つの偏光方向を持つからである。
【実施例４】
【００４０】
図４は、カテーテル装置４００の第４の実施例を示す。カテーテル装置４００は、第２の実施例と第３の実施例を組み合わせている。即ち、偏光器３１を、回折格子２１と直列に、光分割部４０１において組み合わせる。偏向を保つファイバーのコア２は、波長λ２の近辺の異なる色の光を導波する。この異なる色は、かなり近い波長を持つ。典型的には、２つの波長は、倍は違わない。偏光器３１では、１つの偏光方向π１を反射して、第１の部分光ビームＢ１として放射する。第１の部分光ビームＢ１は、特定の方角を持つ。他方、もう片方の偏光方向の光は、中間の第２の部分光ビームＢ２として直進する。回折格子２１で、第２の部分光ビームＢ２の１つの色λ１を回折して、第３の部分光ビームＢ３として放射する。そして、残りの光を、第４の部分光ビームＢ４として放射する。
【００４１】
このように、血液の流れのベクトルの３つの成分を全て解決できる。この際に、３つの波長間隔は必要ない。また、複数の２色分割器も必要ない。光分割部４０１から出る、部分光ビームＢ１、Ｂ３、及びＢ４の方角を変えるには、光の偏光か波長の片方を変えればよい。これにより、ファイバーの端に置く光学系の体積と複雑さを減らせる。
【００４２】
この実施例では、偏光器３１を、理想的には、回折格子２１の前に置く。回折格子から回折した後の光は、直進する残りの光に対して９０度の角度で伝播するとは限らないからである。しかし、あるブレーズ角を持つ回折格子の後に、偏光器を置く実施例も、可能である。
【００４３】
本発明の諸実施例を以上記述した。本発明の実施例を使って、とりわけ、内視鏡施術の最中に、動脈瘤の近辺の血流を動的に評価してもよい。更に注意すべきは次である。即ち、これらの実施例は、いかなる金属部品も含まないので、ＭＲシステムで使える。
【００４４】
最後に次に注意。即ち、本願において「含む」という表現は、他の要素又は他の工程を排除しない。「１つの」又は「ある」という表現は、複数を排除しない。単一の処理装置又は単一の部が、複数の手段の諸機能を実現してもよい。本発明は、新しい特徴的な機能の各々及び全てに存する。本発明は、特徴的な機能の組み合わせの各々及び全てに存する。
【図１】
2010500086.tif 000003
【図２】
2010500086.tif 000004
【図３】
2010500086.tif 000005
【図４】
2010500086.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月10日(2009.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）第１の光ビームを伝えるための、光導波路；及び
ｂ）前記第１の光ビームを、少なくとも２つの部分光ビームに分割するための、光分割部、ここで前記少なくとも２つの部分光ビームは、異なる光学的性質を持ち、前記少なくとも２つの部分光ビームは、前記発光装置から、９０度までの相互に分岐する方向に放射される；
を含む、流速のベクトルを測定するための発光装置。
【請求項２】
前記光学的性質は、偏光及び／又は分光組成を含むことを特徴とする、請求項１による発光装置。
【請求項３】
前記光分割部は、入射する光ビームを、異なる方角及び異なる光学的性質を持つ、第１の部分光ビーム及び第２の部分光ビームに分割するために、２色ビーム分割器と回折格子と光学的偏光器とを含む群から選択される分割部品を含むことを特徴とする、請求項１による発光装置。
【請求項４】
前記光分割部は、前記第２の部分光ビームを、異なる方角及び異なる光学的性質を持つ、第３の部分光ビーム及び第４の部分光ビームに分割するために、２色ビーム分割器と回折格子と光学的偏光器とを含む群から選択される更なる分割部品を含むことを特徴とする、請求項３による発光装置。
【請求項５】
前記分割部品は、複数の２色ビーム分割器であり、前記複数の２色ビーム分割器は、３角形の基部を持つプリズムの形を持ち、前記複数の２色ビーム分割器は、入射する光ビームの軸に対して約４５度の回転角で向きを合わせることを特徴とする、請求項４による発光装置。
【請求項６】
前記分割部品は、特定の波長に対するブレーズ角を持つ回折格子であることを特徴とする、請求項３による発光装置。
【請求項７】
前記光分割部の周囲から前記光分割部によって集められた光を含む、第２の光ビームを検出するための検出器を含むことを特徴とする、請求項１による発光装置。
【請求項８】
前記検出器は、異なる光学的性質を持つ前記第２の光ビームの諸成分を個別に処理するために適応されることを特徴とする、請求項７による発光装置。
【請求項９】
前記検出器は、前記第２の光ビームの少なくとも１つの成分におけるドップラー偏移を、対応する部分光ビームに対して測定するための、評価区画を含むことを特徴とする、請求項８による発光装置。
【請求項１０】
前記第１の光ビームを前記光導波路に放射するための、とりわけレーザー光源である光源を含むことを特徴とする、請求項１による発光装置。
【請求項１１】
前記レーザー光源は、１ｍｍより大きい可干渉距離を持ち、好適には１０ｍｍより大きい可干渉距離を持ち、最も好適には１００ｍｍより大きい可干渉距離を持つことを特徴とする、請求項１０による発光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項による発光装置を含む医療装置。
【請求項１３】
とりわけ血液である流体の流速を測る方法であって：
ａ）前記流体の中の測定位置から、異なる方向に、異なる光学的性質を持つ、少なくとも２つの部分光ビームを放射する工程；
ｂ）前記流体の中で反射された前記部分光ビームからの光のみから成る成分を含む第２の光ビームを受け取る工程；及び
ｃ）前記第２の光ビームの前記成分におけるドップラー偏移から、前記流体の流速を測定する工程；
を含む方法。
【国際調査報告】
2010500086.tif 000007
2010500086.tif 000008