(57)【要約】【課題】顕微鏡観察と同時にレーザー血流計による血流の測定が可能な顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置を提供する。【解決手段】生体組織Ｔに近接して設けられた対物レンズ２１を介して生体組織Ｔの状態の変化を観察する顕微鏡２０と、生体組織Ｔに半導体レーザーのレーザー光源１１ａからレーザー光を照射し、生体組織Ｔからの透過光または散乱光を検出し、検出した透過光または散乱光を光電変換後に演算して生体組織Ｔの血流量を測定するレーザー血流計１０と、を備えた顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置であって、レーザー血流計１０は、顕微鏡２０で観察している生体組織Ｔにレーザー光を照射する照射手段１１と、顕微鏡２０の対物レンズ２１を通過してきた生体組織Ｔからの透過光または散乱光を検出する光検出手段１２と、を有することを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織に近接して設けられた対物レンズを介して前記生体組織の状態の変化を観察する顕微鏡と、前記生体組織に半導体レーザーのレーザー光源からレーザー光を照射し、前記生体組織からの透過光または散乱光を検出し、検出した透過光または散乱光を光電変換後に演算して生体組織の血流量を測定するレーザー血流計と、を備えた顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置であって、
前記レーザー血流計は、
前記顕微鏡で観察している前記生体組織に前記レーザー光を照射する照射手段と、
前記顕微鏡の対物レンズを通過してきた前記生体組織からの透過光または散乱光を検出する光検出手段と、
を有することを特徴とする顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置。
【請求項２】
前記光検出手段は、前記透過光または散乱光を光ファイバープローブを用いて検出する請求項１に記載の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置。
【請求項３】
前記光検出手段は、レーザー光の波長のみを通過させる光学フィルターを設けた請求項１または２に記載の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置。
【請求項４】
前記照射手段は、前記レーザー光源から直接レンズを通過して照射する請求項１から３のいずれかに記載の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置。
【請求項５】
前記照射手段は、前記レーザー光源から光ファイバーを通過して照射する請求項１から４のいずれかに記載の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医学系の計測技術に係り、特に生体組織を顕微鏡で観察しながら、レーザー光を利用した血流計を用いて生体組織の状態を調べる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体組織への酸素と栄養の供給は血流によって行われている。特に実質の生体組織への供給は微小循環によって行われており、この血流を知ることは重要である。この血流状態を測定する機械として、レーザー光を利用した血流計が知られている。
【０００３】
レーザー光を利用した血流計（レーザー血流計）は、生体組織の静止組織によって散乱されたレーザー光の周波数が変調されない一方で、血管内を流れる赤血球に当たって散乱されたレーザー光の周波数が変調される性質を利用するものである。
【０００４】
例えば、レーザー血流計１は、図２に示すように、生体組織Ｔにレーザー光源１ａからレーザー光を照射する照射用ファイバー２ａと、照射用ファイバー２ａから照射され生体組織内で散乱するレーザー光の一部を受光する受光用ファイバー２ｂとを備える血流計用プローブ２を有している。
【０００５】
そして、生体組織内で散乱されたレーザー光を光電変換した後において、レーザー血流計本体側に設けられた演算処理部１ｂは、赤血球流速が変調周波数に比例し、赤血球量が周波数変調された光の量に依存する性質に基づき、演算処理することで生体組織の血流量を求める。
【０００６】
この時、レーザー光の照射と生体組織からの透過光または散乱光の受光は、光ファイバープローブを用いて行う他、プローブの先端に半導体レーザーとフォトダイオード等の光検出器を設置して行う場合もある。
【非特許文献１】「レーザー生体組織血流計による皮膚毛細血管血流と細動静脈血管床血流の分離観測法の研究」、鹿嶋 進 他著、医科機器学会66,307-313,1996
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、生体組織に各種薬剤を投与した後において、血管径と血流量の変化状態を観察したい場合があり、かかる場合において、血管径と血流量は必ずしも相関しないので、生体組織の変化や血管径の変化の顕微鏡観察と同時にレーザー血流計による血流の測定をする必要がある。
【０００８】
しかしながら、従来のレーザー血流計では、プローブを生体組織に接触させる必要があり、または近付ける必要があるので、顕微鏡観察と同時にレーザー血流計による血流の測定が困難であり、また、レーザー血流計による血流の測定できたとしても顕微鏡で観察している場所と測定している場所とが一致しているとは限らず、またその確認も困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、顕微鏡観察と同時にレーザー血流計による血流の測定が可能な顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置であり、前述の技術的課題を解決すべく以下のような構成とされている。
すなわち、本発明は、生体組織に近接して設けられた対物レンズを介して前記生体組織の状態の変化を観察する顕微鏡と、前記生体組織に半導体レーザーのレーザー光源からレーザー光を照射し、前記生体組織からの透過光または散乱光を検出し、検出した透過光または散乱光を光電変換後に演算して生体組織の血流量を測定するレーザー血流計と、を備えた顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置であって、
前記レーザー血流計は、
前記顕微鏡で観察している前記生体組織に前記レーザー光を照射する照射手段と、
前記顕微鏡の対物レンズを通過してきた前記生体組織からの透過光または散乱光を検出する光検出手段と、
を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置において、前記光検出手段は、前記透過光または散乱光を光ファイバープローブを用いて検出することを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置において、前記光検出手段は、レーザー光の波長のみを通過させる光学フィルターを設けたことを特徴とする。
【００１３】
更にまた、本発明の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置において、前記照射手段は、前記レーザー光源から直接レンズを通過して照射することを特徴とする。
【００１４】
更にまた、本発明の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置において、前記照射手段は、前記レーザー光源から光ファイバーを通過して照射することを特徴とする。
【００１５】
更にまた、本発明の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する方法は、対物レンズを介して顕微鏡で観察している生体組織にレーザー光を照射し、
前記顕微鏡の対物レンズを通過してきた前記生体組織からの透過光または散乱光を検出し、
検出した透過光または散乱光を光電変換後に演算して生体組織の血流量を測定する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、生体組織へのレーザー光照射を顕微鏡から離れた点から行い、透過光または散乱光の受光を顕微鏡の対物レンズと接眼レンズを通して行うことで、顕微鏡による生体組織観測に邪魔にならず、かつ観測している場所の血流を測定することが可能になる。
【００１７】
このように、本発明は、生体組織の観察と同時に、その血流を測定することで、生体組織の状態と血流の相関を調べることが可能である。また、病変部と正常部の組織の状態における血流の比較も行うことも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置を図１に基づいて詳細に説明する。
顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置は、図１に示すように、生体組織Ｔの血流量を測定するレーザー血流計１０と、生体組織Ｔの状態の変化を観察する顕微鏡２０と、から構成される。
【００１９】
［レーザー血流計１０の構造］
レーザー血流計１０は、生体組織Ｔにレーザー光を照射する照射手段１１と、照射レーザー光の生体組織における透過光または散乱光を検出する光検出手段１２と、照射手段１１及び光検出手段１２からの電気信号を血流量として演算処理する演算処理部１３と、から構成される。
【００２０】
照射手段１１は、半導体レーザーのレーザー光源１１ｂと、レーザー光源１１ｂに照射用光ファイバー１１ｃを介して接続された照射用プローブ１１ｂと、から構成される。
【００２１】
照射用プローブ１１ｂは、照射用光ファイバー１１ｃの先端に設けられている。また、照射用プローブ１１ｂは、測定対象である生体組織Ｔに向かって非接触かつ生体組織Ｔの近傍に配置されている。すなわち、照射用プローブ１１ｂは、レーザー光が後述する顕微鏡２０の資料台２３に置いてある生体組織Ｔに照射されるように、顕微鏡２０の外に設置されている。
【００２２】
また、照射用プローブ１１ｂは、レーザー光源１１ａから直接レンズを通過して照射するように構成されている。
【００２３】
光検出手段１２は、照射レーザー光の生体組織Ｔにおける透過光または散乱光のうち周波数が変調された光とその光量の情報を電気信号に変換する光電変換部１２ｂと、光電変換部１２ｂに受光用光ファイバー１２ｃを介して接続された受光用プローブ１２ａと、から構成される。
【００２４】
受光用プローブ１２ａは、受光用光ファイバー１２ｃの先端に設けられ、後述する顕微鏡２０の接眼レンズ２２ｂにアタッチメントを介して装着されている。
【００２５】
また、受光用プローブ１２ａは、レーザー光の波長のみを通過させる光学フィルターを設けている。
【００２６】
演算処理部１３は、光電変換部１２ｂからの電気信号を血流量として演算処理する。
【００２７】
［レーザー血流計１０の原理］
次に、レーザー血流計１０の原理を説明する。
レーザー光を生体組織Ｔに照射してその透過光または散乱光の一部を受光すると、その受光信号には静止している生体組織からの透過光または散乱光と流れている血液からの透過光または散乱光が含まれる。
【００２８】
静止組織からの透過光または散乱光は、周波数変調を受けないが、流れている血液（赤血球）からの透過光または散乱光は、血流速に比例する周波数変調を受ける。なお、その周波数変調の大きさは赤血球の関数である。
【００２９】
受光した透過光または散乱光を光電変換部１２ｂで光電変換し、光電変換後に演算処理することで生体組織血流量を算出する。これらの演算は、演算処理部１３で行われる。
【００３０】
この実施の形態において、血流量は、次式
∫ｆ×Ｐ（ｆ）ｄｆ／Ｉ2
で算出される。
【００３１】
なお、ここでｆは光電変換後の信号の周波数、Ｐ（ｆ）はパワースペクトラム、Ｉは全受光強度である。
【００３２】
［顕微鏡の構造］
顕微鏡２０は、生体組織Ｔを載置する資料台２３と、資料台２３に載置された生体組織Ｔに近接して設けられた対物レンズ２１と、対物レンズ２１を介して生体組織Ｔの状態の変化を観察する接眼レンズ２２ａ，２２ｂと、から構成される。
【００３３】
接眼レンズ２２ｂには、受光用プローブ１２ａを着脱可能なようにアタッチメントが設置されている。
【００３４】
次に、この実施の形態に係る顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置の作用を説明する。
すなわち、対物レンズ２１を介して顕微鏡２０で観察している生体組織Ｔにレーザー光を照射手段１１で照射する。次に、顕微鏡２０の対物レンズ２１を通過してきた生体組織Ｔからの透過光または散乱光を接眼レンズ２２ｂに装着された受光用プローブ１２ａで検出（受光）する。この後、光電変換部１２ｂにて光電変換した後に、演算処理部１３で、検出した透過光または散乱光を演算して生体組織Ｔの血流量を測定する。
【００３５】
このように、接眼レンズ２２ｂに装着された受光用プローブ１２ａで生体組織Ｔから受光されるレーザー光は顕微鏡２０で観測している同じ場所からの透過光または散乱光となる。
【００３６】
従って、生体組織Ｔへのレーザー光照射を顕微鏡２０から離れた点から行い、透過光または散乱光の受光を顕微鏡２０の対物レンズ２１と接眼レンズ２２ｂを通して行うことで、顕微鏡２０による生体組織観測に邪魔にならず、かつ観測している場所の血流を測定することが可能になる。
【００３７】
この実施の形態によれば、生体組織Ｔの観察と同時に、その血流を測定することで、生体組織の状態と血流の相関を調べることが可能である。また、病変部と正常部の組織の状態と血流の比較も行うことも可能である。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、受光用プローブ１２ａが透過光または散乱光を受光するに際して、レーザー光の波長のみを通過させる光学フィルターを設けている場合で説明したが、本発明は光学フィルターを設けた構成に限定されるものではない。
【００３９】
また、上記実施の形態では、照射用プローブ１１ｂがレーザー光を照射するに際して、レンズを通過して照射する場合で説明したが、本発明はレンズを通過して照射する構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の顕微鏡観察と同時に生体組織を測定する装置の構成を示す概略図である。
【図２】レーザー血流計の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  レーザー血流計本体
２  光ファイバープレーブ
１ａ  レーザー光源
１ｂ  演算処理部
２ａ  照射用プローブ
２ｂ  受光用プローブ
１０  レーザー血流計
１１  照射手段
１１ａ  レーザー光源
１１ｂ  照射用プローブ
１１ｃ  照射用光ファイバー
１２  光検出手段
１２ａ  受光用プローブ
１２ｂ  光電変換部
１２ｃ  受光用光ファイバー
１３  演算処理部
２０  顕微鏡
２１  対物レンズ
２２ａ，２２ｂ  接眼レンズ
２３  資料台
Ｔ  生物資料
【図１】
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【図２】
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