(57)【要約】【課題】  体腔内を広い範囲にわたって短時間で測定することができ、２次元的あるいは３次元的なイメージングを行うことを可能にする。【解決手段】  体腔内に挿入可能な内視鏡に備えられ、光源から発せられ第１周波数で強度変調された強度変調光Ｓ１を内視鏡の先端から被検体に向けて出射させる投光部と、被検体からの戻り光を内視鏡の先端において受光する受光部と、受光部において受光された戻り光を検出する検出器と、該検出器からの検出信号を第２周波数で変調した変調検出信号Ｓ３と、第１周波数と第２周波数の差分周波数を有する参照信号Ｓ４との位相シフト量Ｓ５に基づいて、被検体の生体情報Ｓ６を算出する生体情報算出部２４とを備え、投光部による強度変調光の出射位置または受光部による戻り光の入射位置の少なくとも一方を移動させる位置移動手段を備える生体情報測定装置１を提供する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入可能な内視鏡に備えられ、
第１周波数で強度変調された強度変調光を内視鏡の先端から被検体に向けて出射させる投光部と、
前記被検体からの戻り光を内視鏡の先端において受光する受光部と、
該受光部において受光された戻り光を検出する検出器と、
該検出器からの検出信号を第２周波数で変調した変調検出信号と、第１周波数と第２周波数の差分周波数を有する参照信号との位相シフト量に基づいて、被検体の生体情報を算出する生体情報算出部とを備え、
前記投光部による強度変調光の出射位置または前記受光部による戻り光の入射位置の少なくとも一方を移動させる位置移動手段を備える生体情報測定装置。
【請求項２】
前記生体情報算出部により算出された被検体の生体情報を表示する生体情報表示部を備える請求項１に記載の生体情報測定装置。
【請求項３】
前記生体情報表示部が、内視鏡により撮影された被検体の表面の画像と同時に被検体の生体情報を表示する請求項２に記載の生体情報測定装置。
【請求項４】
前記生体情報表示部が、前記被検体の生体情報を多次元的に表示する請求項２または請求項３に記載の生体情報測定装置。
【請求項５】
前記位置移動手段が、前記投光部または受光部を体腔の内面に沿って移動させる移動機構を備える請求項１から請求項４のいずれかに記載の生体情報測定装置。
【請求項６】
前記移動機構が、前記投光部または受光部を、内視鏡の軸線回りに回転移動させる請求項５に記載の生体情報測定装置。
【請求項７】
前記移動機構が、前記投光部または受光部を、内視鏡の軸線に沿う方向に並進移動させる請求項５または請求項６に記載の生体情報測定装置。
【請求項８】
前記位置移動手段が、前記強度変調光を反射して被検体を走査させるスキャニングミラーを有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の生体情報測定装置。
【請求項９】
前記受光部から前記検出器までの間に、被検体からの戻り光のうち蛍光または燐光のみを通過させるフィルタを備える請求項１から請求項８のいずれかに記載の生体情報測定装置。
【請求項１０】
前記生体情報が、生体組織成分の濃度である請求項１から請求項９のいずれかに記載の生体情報測定装置。
【請求項１１】
前記生体組織成分が、酸素、ヘモグロビン、酸素化ヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビン、水分、二酸化炭素のいずれかである請求項１０に記載の生体情報測定装置。
【請求項１２】
体腔内に挿入可能な内視鏡に備えられ、
光源と、
第１周波数を発生する第１発振器と、
該光源から発せられた光の強度を第１周波数で変調して強度変調光を発生する第１変調器と、
強度変調光を前記内視鏡先端から被検体に向けて出射する投光部と、
前記光源からの光を投光部まで導く第１光伝達手段と、
前記被検体からの戻り光を前記内視鏡先端において受光する受光部と、
該受光部に入射した戻り光を検出する検出器と、
前記受光部に入射した戻り光を検出器まで導く第２光伝達手段と、
第１周波数とは異なる第２周波数を発生する第２発振器と、
前記検出器から発せられた検出信号を第２周波数で変調して変調検出信号を発生する第２変調器と、
前記第１周波数と第２周波数との差分周波数を有する参照信号を発生させる参照信号生成部と、
前記変調検出信号と前記参照信号との位相シフト量を測定する位相シフト量測定部と、
該位相シフト量測定に基づいて被検体の生体情報を算出する生体情報算出部とを備える生体情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生体内における酸素濃度や、ヘモグロビン濃度等の生体組織成分濃度を始めとする生体情報を測定する生体情報測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、複数の光源と検出器とを先端に備える体腔内検査用プローブが知られている。このプローブは、バルーンの膨張によって体腔内表面に密着させられる面に配置された２つの光源と、これらの光源の中央に配置された検出器とを備えている。
【特許文献１】米国特許第６１３４４６０号明細書（図１４Ａ等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような体腔検査用プローブは、体腔内に挿入するためにその大きさが制限されており、また、体腔内表面に密着させられる面の大きさに限りがあるため、多数の光源や検出器を設置することが困難である。このため、得られる測定結果は一点に止まり、体腔内を広い範囲にわたって、あるいは、体腔内表面から深さ方向の所定領域にわたって測定を行うには、時間をかけて行うことが必要であるという不都合があった。
【０００４】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、体腔内を広い範囲にわたって短時間で測定することができ、２次元的あるいは３次元的なイメージングを行うことを可能にする生体情報測定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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、体腔内に挿入可能な内視鏡に備えられ、第１周波数で強度変調された強度変調光を内視鏡の先端から被検体に向けて出射させる投光部と、前記被検体からの戻り光を内視鏡の先端において受光する受光部と、該受光部において受光された戻り光を検出する検出器と、該検出器からの検出信号を第２周波数で変調した変調検出信号と、第１周波数と第２周波数の差分周波数を有する参照信号との位相シフト量に基づいて、被検体の生体情報を算出する生体情報算出部とを備え、前記投光部による強度変調光の出射位置または前記受光部による戻り光の入射位置の少なくとも一方を移動させる位置移動手段を備える生体情報測定装置を提供する。
【０００６】
本発明によれば、第１周波数で変調された強度変調光が、内視鏡の先端に配置されている投光部から被検体に向けて出射される。出射された強度変調光は、被検体内を透過した後に、内視鏡先端に配置されている受光部に戻り光として入射され、検出器において検出される。検出された検出信号は、第２周波数で変調されることにより変調検出信号として、第１周波数と第２周波数との差分周波数を有する参照信号との位相シフト量が求められ、該位相シフト量に基づいて生体情報算出部の作動により、被検体の生体情報が算出される。
【０００７】
この場合において、位置移動手段の作動により、投光部による強度変調光の出射位置または受光部による戻り光の入射位置の少なくとも一方が移動させられる。出射位置と入射位置とが同じ距離を保ったまま同時に移動させられると、強度変調光の被検体内への進達深さは変化しないので、被検体の一定深さにおける生体情報の１次元的あるいは２次元的な分布を測定することができる。また、出射位置と入射位置のいずれか一方を固定して、他方を移動させることにより、両者の距離を変化させると、強度変調光の被検体内への進達深さが変化するので、被検体の深さ方向における生体情報の分布を測定することができる。これらの場合に、投光部および受光部の出射位置および入射位置を移動させるので、多数の投光部および受光部を設けておく必要がなく、内視鏡先端の限られた寸法内に納めることができ、したがって、コンパクト化を図ることができる。また、位置移動手段の作動による出射位置または入射位置の移動だけで済むので、内視鏡全体を移動させる必要がなく、短時間のうちに広範囲にわたる生体情報の測定を行うことが可能となる。
【０００８】
上記発明においては、前記生体情報算出部により算出された被検体の生体情報を表示する生体情報表示部を備えることとしてもよい。
生体情報表示部の作動により、算出された生体情報を可視化することができ、また、多次元的な分布を画像として表示することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記生体情報表示部が、内視鏡により撮影された被検体の表面の画像と同時に被検体の生体情報を表示することが好ましい。
このようにすることで、内視鏡により撮影された被検体の表面の画像と内部の生体情報の分布とを関連づけて表示することができ、被検体に生じている病変等の解明を容易にすることができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記生体情報表示部が、前記被検体の生体情報を多次元的に表示することとしてもよい。
生体情報の多次元的な表示により、被検体に生じている病変等の状態をわかりやすく表示することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記位置移動手段が、前記投光部または受光部を体腔の内面に沿って移動させる移動機構を備えることとしてもよい。
移動機構の作動により投光部または受光部が体腔の内面に沿って移動させられるので、体腔内面に沿う生体情報の分布を測定することができる。単一のまたは少ない数の投光部および受光部でも、広範な分布測定を行うことができ、コンパクト化および測定の効率化を図ることができる。
【００１２】
さらに、上記発明においては、前記移動機構が、前記投光部または受光部を、内視鏡の軸線回りに回転移動させることとしてもよく、また、前記移動機構が、前記投光部または受光部を、内視鏡の軸線に沿う方向に並進移動させることとしてもよい。
このようにすることで、投光部または受光部を体腔内表面を周方向および長さ方向に移動させて、２次元的あるいは３次元的な生体情報の分布を測定することができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記位置移動手段が、前記強度変調光を反射して被検体を走査させるスキャニングミラーを有することとしてもよい。
スキャニングミラーの角度変化により、強度変調光の被検体への出射位置が変化させられる。その結果、投光部自体を移動させるのと同様に、投光部自体の数は少ないままで、広範囲にわたり生体情報を測定することができるので、コンパクト化および測定の効率化を図ることができる。
【００１４】
また、上記発明においては、前記受光部から前記検出器までの間に、被検体からの戻り光のうち蛍光または燐光のみを通過させるフィルタを備えることとしてもよい。
このようにすることで、フィルタによって励起光をカットして、被献体から戻ってくる蛍光または燐光のみを検出することが可能となり、蛍光観察によって、より鮮明に病変等を測定することが可能となる。
【００１５】
さらに、上記発明においては、前記生体情報が、生体組織成分の濃度であることとしてもよい。また、前記生体組織成分が、酸素、ヘモグロビン、酸素化ヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビン、水分、二酸化炭素のいずれかであることが好ましい。
【００１６】
本発明は、体腔内に挿入可能な内視鏡に備えられ、光源と、第１周波数を発生する第１発振器と、該光源から発せられた光の強度を第１周波数で変調して強度変調光を発生する第１変調器と、強度変調光を前記内視鏡先端から被検体に向けて出射する投光部と、前記光源からの光を投光部まで導く第１光伝達手段と、前記被検体からの戻り光を前記内視鏡先端において受光する受光部と、該受光部に入射した戻り光を検出する検出器と、前記受光部に入射した戻り光を検出器まで導く第２光伝達手段と、第１周波数とは異なる第２周波数を発生する第２発振器と、前記検出器から発せられた検出信号を第２周波数で変調して変調検出信号を発生する第２変調器と、前記第１周波数と第２周波数との差分周波数を有する参照信号を発生させる参照信号生成部と、前記変調検出信号と前記参照信号との位相シフト量を測定する位相シフト量測定部と、該位相シフト量測定に基づいて被検体の生体情報を算出する生体情報算出部とを備える生体情報測定装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、内視鏡先端に配置され体腔内に挿入される部位を大型化させることなく、コンパクトな構成で比較的広範囲にわたる被検体の表面に沿う方向および被検体の深さ方向の生体情報の分布を簡易かつ効率的に測定することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の第１の実施形態に係る生体情報測定装置について、図１〜図４を参照して、以下に説明する。
本実施形態に係る生体情報測定装置１は、主として体腔内に挿入して体腔表面Ｘの観察を行う内視鏡の挿入部Ａの先端に備えられる装置であって、図１および図２に示されるように、挿入部Ａの先端に配置される測定ヘッド部２と、該測定ヘッド部２に設けられ体腔表面Ｘに向けて光を照射する光源部３と、測定ヘッド部２に設けられ体腔内生体組織からの戻り光を検出する光検出部４と、該光検出部４において検出された光の検出信号に基づいて生体情報、例えば、生体組織内の酸素濃度やヘモグロビン濃度、水分量や二酸化炭素濃度、吸収係数や散乱係数等を算出する算出部５と、算出された生体情報を表示する表示部６とを備えている。
【００１９】
光源部３は、例えば、レーザダイオードからなり、指示された周波数のレーザ光を出射するようになっている。また、光検出部４は、例えば、フォトダイオードである。符号３ａ，４ａはそれぞれレンズである。これにより光源部３は体腔表面Ｘに向けた光の投光部となり、光検出部４は、生体組織からの戻り光の受光部および検出器を兼ねている。
算出部５および表示部６は、生体外に配置されている。算出部５は、生体外の処理装置７内に配置されている。測定ヘッド部２の光源部３と処理装置７とは配線８によって接続されている。また、測定ヘッド部２の光検出部４と処理装置７も配線９によって接続されている。配線８，９は、内視鏡を構成する管状の挿入部Ａ内を通して内視鏡先端まで導かれている。
【００２０】
前記測定ヘッド部２は、図２に示されるように、挿入部Ａの先端に配置された円環状の可動体１０と、該可動体１０を周方向に移動させる移動機構１１とを備えている。可動体１０には、前記光源部３と光検出部４とが周方向に所定の間隔をあけて固定されている。
可動体１０は、挿入部Ａの最外周に配置された筒状のカバー部材１２の内側に、周方向に移動可能に支持されている。カバー部材１２は、例えば、周方向に間隔をあけて複数配置された透明な窓部１３を備えている。これら窓部１３は、そのうちの１つの窓部１３に前記光源部３が一致させられたときに、常に他の窓部１３に前記光検出部４が一致させられるように配置されている。
【００２１】
前記移動機構１１は、例えば、可動体１０の内側に配置されたモータ１４と、該モータ１４により内視鏡の軸線に平行な軸線回りに回転駆動される駆動ギヤ１５と、該駆動ギヤ１５に噛み合うように前記可動体１０の内周面に係止された従動ギヤ１６とから構成されている。モータ１４を駆動し駆動ギヤ１５を回転させると、これに噛み合う従動ギヤ１６によって、可動体１０が、前記内視鏡の軸線回りに回転駆動されるようになっている。
図２中符号ａ〜ｅは、例えば、ＣＣＤカメラ１７への配線を通過させ、ライトガイド１８やノズル、鉗子を通過させる各チャネルである。
【００２２】
前記処理装置７には、図１に示されるように、第１の発振器１９と、第２の発振器２０と、参照信号発生部２１と、変調検出信号発生部２２と、位相シフト量測定部２３と、生体情報算出部２４とが備えられている。第１の発振器１９は、第１の周波数、例えば、２００MHｚで変調された強度変調光Ｓ１を光源部３から出射させるようになっている。第２の発振器２０は、第２の周波数、例えば、２００．０５MHｚの周波数を発生し、変調検出信号発生部２２は、第２の発振器２０により発せられた第２の周波数で、光検出部４により検出された検出信号Ｓ２に変調をかけ、変調検出信号Ｓ３を生成するようになっている。
【００２３】
また、参照信号発生部２１は、第１の周波数と第２の周波数との差分周波数の参照信号Ｓ４を発生するようになっている。位相シフト量測定部２３は、光検出部４により検出され、第２の周波数で変調をかけられた変調検出信号Ｓ３と、前記参照信号Ｓ４との位相シフト量Ｓ５を測定するようになっている。前記生体情報算出部は、コンピュータ２４により構成され、変調検出信号Ｓ３と、強度変調光信号Ｓ１と、位相シフト量Ｓ５とに基づいて生体情報Ｓ６を計算するようになっている。
また、コンピュータ２４からは前記移動機構１１の作動指令が出力されるようになっている。符号２５はコンピュータ２４に接続され、可動体１０の周方向の移動を制御する制御信号Ｓ７を出力する周方向走査ドライバである。
【００２４】
また、表示部６はモニタであって、コンピュータ２４に接続されるとともに、内視鏡先端に配置されたＣＣＤカメラ１７等の撮影手段により撮影された画像信号Ｓ８を処理する画像処理部２６に接続されている。モニタ画面には、例えば、図３に示されるように、画像処理部２６によって画像処理された生体内面の画像Ｇ１と、コンピュータ２４により算出された生体情報を示すグラフＧ２とが同時に表示されるようになっている。例えば、図３に示される例では、生体情報は、縦軸を酸素飽和度等の生体情報、横軸を内視鏡の周方向に沿う位置として示されている。
また、図中の矢印Ｂは、グラフＧ２により示された生体情報が、内視鏡画像Ｇ１のどの方向の生体情報であるのかを示している。
【００２５】
このように構成された本実施形態に係る生体情報測定装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る生体情報測定装置１を用いて生体情報を測定するには、内視鏡の挿入部Ａを体腔内に挿入し、挿入部Ａの先端に配置されている測定ヘッド部２を体腔内面Ｘの患部近傍に密着させる。挿入部Ａの先端には、体外に配置された照明用光源２７からライトガイド１８によって導かれた照明光が出射され、その近傍に配置されているＣＣＤカメラ１７によって体腔内面Ｘの状態が観察される。
【００２６】
作業者は、ＣＣＤカメラ１７により撮影された内視鏡画像Ｇ１を表示部６で見ながら、測定ヘッド部２が患部近傍に配置されているか否かを判断し、患部近傍に配置されていると判断されたところで、本実施形態に係る生体情報測定装置１を作動させる。
まず、測定ヘッド部２に設けられている光源部３と光検出部４とを周方向の測定範囲の端部に位置させる。このとき、光源部３と光検出部４とがそれぞれカバー部材１２の窓部１３に一致するように配置する。
【００２７】
次いで、処理装置７の第１の発振器１９の作動により、第１の周波数による強度変調光Ｓ１を光源部３から一の窓部１３を介して体腔表面Ｘに向けて出射する。出射された光は、体腔表面Ｘから生体組織内に入り、生体組織内において透過または拡散した後に、周方向に間隔をあけて配置されている他の窓部１３を介してカバー部材１２の内部に位置する光検出部４により検出される。窓部１３間の距離は一定の距離に設定されているので、光源部３から出射された光は、生体組織内を一定の深さまで進達した後に光検出部４により検出される。したがって、体腔表面Ｘ下の一定の深さ位置に配されている生体組織における生体情報を含んだ信号として検出されることになる。
【００２８】
参照光発生部２１により第１、第２の発振器１９，２０による第１の周波数と第２の周波数との差分周波数の参照信号Ｓ４が生成される。得られた参照信号Ｓ４は、強度変調光信号Ｓ１とともに位相シフト量測定部２３に入力される。また、得られた検出信号Ｓ２が変調信号発生部２２において第２の周波数により変調されることにより変調検出信号Ｓ３が生成され、位相シフト量測定部２３に入力される。位相シフト量測定部２３においては入力された参照信号Ｓ４と変調検出信号Ｓ３との位相シフト量Ｓ５が測定され、出力される。測定された位相シフト量Ｓ５、強度変調光信号Ｓ１および変調検出信号Ｓ３はＡ／Ｄ変換器２８によりディジタルデータに変換されてコンピュータ２４内の生体情報算出部に入力される。
【００２９】
生体情報算出部においては、入力された位相シフト量Ｓ５、強度変調光信号Ｓ１および変調検出信号Ｓ３に基づいて、例えば、酸素飽和度等の生体情報Ｓ６が算出されるので、算出された生体情報Ｓ６と、光検出部４の周方向に沿う位置の情報とを表示部６に表示する。
そして、移動機構１１のモータ１４を作動させて駆動ギヤ１５を回転駆動し、駆動ギヤ１５に噛み合う従動ギヤ１６を内視鏡の軸線回りに回転させることにより、可動体１０がカバー部材１２の内部において周方向に回転させられる。これにより、可動体１０に取り付けられている光源部３および光検出部４が所定の間隔寸法を維持したまま、周方向に移動させられる。
【００３０】
可動体１０が周方向に回転させられることにより、光源部３および光検出部４が移動させられると、これら光源部３および光検出部４はカバー部材１２に設けられている窓部１３から外れ、次の窓部１３に一致する位置まで強度変調光Ｓ１の体腔表面Ｘへの出射および生体からの戻り光の検出が停止される。そして、光源部３および光検出部４が次の窓部１３に一致する位置まで移動させられると、再度強度変調光Ｓ１が周方向の異なる位置において体腔表面Ｘに向けて出射され、光検出部４により戻り光が検出される。
【００３１】
このようにして、移動機構１１を作動させることにより、光源部３および光検出部４を周方向に移動させ、周方向に異なる複数の地点において生体情報Ｓ６を測定することにより、表示部６には、図３に示されるようなグラフＧ２が表示されることになる。作業者は、同時に表示されている体腔表面Ｘの内視鏡画像Ｇ１と、生体情報のグラフＧ２とを対比しながら、患部の状態を判断することができる。
【００３２】
この場合において、本実施形態に係る生体情報測定装置１によれば、移動機構１１の作動により光源部３と光検出部４とを周方向に移動させながら、周方向の異なる位置において生体情報Ｓ６を測定することができる。したがって、複数の光源部３や光検出部４を挿入部Ａの狭隘な先端部に設ける必要がなく、挿入部Ａ先端をコンパクトに構成することができる。また、光源部３や光検出部４を周方向に移動させるだけで、体腔内部の周方向に沿う生体情報Ｓ６の分布を簡易かつ効率的に測定することができるという効果がある。
また、光源部３と光検出部４とが一定の距離を保ったまま同時に移動させられるので、図４に示されるように、体腔内部の周方向の各位置において、略同等の深さまで光を進達させることができ、一定深さの生体情報Ｓ６の一次元の分布を得ることができる。
【００３３】
なお、本実施形態に係る生体情報測定装置１においては、カバー部材１２に周方向に間隔をあけて複数の窓部１３を配置し、強度変調光Ｓ１を入射させる体腔表面Ｘの周方向位置を限定的に切り替えることとしたが、これに代えて、図５に示されるように、カバー部材１２全体を透明な材質からなる部材により構成し、図６に示されるように、光源部３と光検出部４の作動を断続させることにしてもよい。
この場合に、可動体１０による光源部３および光検出部４の周方向に沿う移動と、光源部３および光検出部４の作動タイミングとを同期させることにより、上記実施形態と同様の生体情報Ｓ１の一次元の分布を得ることができる。
【００３４】
また、光源部３として、測定ヘッド部２の可動体１０に固定するレーザダイオードを例に挙げて説明したが、これに代えて、生体外に配置したレーザ光源から光ファイバ等の導光手段（第１光伝達手段）により光を導くことにしてもよい。また、光検出部４として、測定ヘッド部２の可動体１０に固定するフォトダイオードを例に挙げて説明したが、これに代えて、フォトダイオードを生体外に配置して光ファイバ等の導光手段（第２光伝達手段）によって光を導くことにしてもよい。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る生体情報測定装置について、図７〜図９を参照して説明する。
なお、本実施形態の説明においては、上述した第１の実施形態に係る生体情報測定装置１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を簡略化する。
【００３６】
本実施形態に係る生体情報測定装置３０は、光源部３および光検出部４を内視鏡の軸線回りに回転させるとともに、内視鏡の軸線に沿う方向にも並進移動させる点において、第１の実施形態に係る生体情報測定装置１と相違している。
すなわち、本実施形態に係る生体情報測定装置３０は、図７および図８に示されるように、カバー部材１２の内側に、内視鏡の軸線に沿う方向および周方向の両方に移動可能に支持された第１の可動体３１と、該第１の可動体３１に対して軸線方向の相対移動を係止されかつ周方向に相対移動可能に取り付けられた第２の可動体３２と、第２の可動体３２に設けられ、該第２の可動体３２に対し第１の可動体３１を周方向に相対移動させる第１の移動機構３３と、これら第１および第２の可動体３１，３２の両方を軸線方向に移動させる第２の移動機構３４とを備えている。
【００３７】
第１および第２の移動機構３３，３４は、モータ３５，３７と駆動ギヤ３６，３８，３９と、第１および第２の可動体３１，３２に設けられた従動ギヤ４０，４１とから構成されている。
カバー部材１２に設けられた窓部１３としては、第１の実施形態に係る生体情報測定装置１よりも軸線方向に長いものが使用されている。
また、図９に示されるように、本実施形態に係る生体情報測定装置３０は、処理装置７内にコンピュータ２４に接続された軸方向走査ドライバ５５を備えている。
【００３８】
このように構成された本実施形態に係る生体情報測定装置３０を用いて生体情報を測定するには、内視鏡の挿入部Ａを体腔内に挿入し、先端部に配されている測定ヘッド部２を患部の体腔表面Ｘに密着させ、光源部３から光を照射して光検出部４により戻り光を検出する。これにより、体腔表面Ｘから所定の深さに配されている生体組織内の生体情報Ｓ６を測定する。次いで、第１の移動機構３３を作動させることにより、第１の可動体３１を内視鏡の周方向に移動させながら、第１の実施形態と同様に周方向に沿う生体情報Ｓ６の分布を測定する。
さらに、所定範囲にわたる周方向の分布を測定した後には、第２の移動機構３４を作動させ第１および第２の可動体３１，３２を軸方向に移動させる。そして、上記測定を繰り返すことにより、体腔表面Ｘに沿う２次元範囲にわたる生体情報Ｓ６の分布を得ることができる。
【００３９】
なお、本実施形態に係る生体情報測定装置３０においては、光源部３および光検出部４の両方を第１の可動体３１に固定し、常に同一の位置関係を保持したまま周方向および軸方向に移動させることとした。これにより、所定の深さにおける生体情報Ｓ６の分布を得ることができる。これに代えて、例えば、図１０および図１１に示されるように、光源部３を第２の可動体３２に固定し、光検出部４を第１の可動体３１に固定してもよい。
【００４０】
すなわち、光源部３を一の窓部１３ａに固定して、同一位置から光を照射するとともに、第２の可動部３２に対して第１の可動部３１を周方向に移動させ、光検出部４を光源部３に対して周方向に離間させていく。これにより、図１２に示されるように、光源部３から出射され、光源部３からの間隔に応じて体腔表面Ｘからより深い位置まで進達した光を光検出部４で検出することができる。また、光検出部４が、周方向の所定範囲において移動させられた後には、第２の移動機構３４を作動させて第１、第２の可動体３１，３２を内視鏡の軸方向に移動させる。これにより、図１３に示されるように、体腔表面Ｘに沿う２次元範囲にわたり、かつ深さ方向に沿う３次元的な生体情報Ｓ６の分布を得ることができる。
【００４１】
なお、図１０の実施形態においては、光源部３の周方向に沿う移動を固定したが、これに代えて、図１４および図１５に示されるように、モータ４２と駆動ギヤ４３および従動ギヤ４４からなる第３の移動機構４５を設け、第１の可動体３１に対してさらに周方向に相対移動可能な第３の可動体４６を設け、該第３の可動体４６に光検出器４を固定することにしてもよい。これにより、さらに広い範囲にわたり、３次元的な生体情報Ｓ６の分布を測定することが可能となる。
【００４２】
また、図１６に示されるように、内視鏡のＣＣＤカメラ１７とは別に、測定ヘッド部２の近傍の体腔表面Ｘの様子を撮影可能な第２のＣＣＤカメラ４７を設けることにしてもよい。第２のＣＣＤカメラ４７は、例えば、内視鏡外面の測定ヘッド部２近傍に半径方向外方を向けて設置されており、これにより、生体情報Ｓ６を取得すべき患部をいち早く特定して、測定を迅速に行うことができる。第２のＣＣＤカメラ４７により撮影された画像Ｇ３は画像処理装置２６を介して、図１７に示されるようにモニタに表示されることにすればよい。
【００４３】
また、図１８に示されるように、光検出部４に蛍光測定用の励起光フィルタ４８を配置することにしてもよい。
例えば、癌等の病変部に特異的に集まる特徴のある蛍光色素を静脈注射して、その後に測定を行うことにより、光検出部４により蛍光を検出して蛍光画像を得ることができる。また、細胞が癌化すると多く発生する分子（酵素等）をターゲットとして、該ターゲットと結合（接触）すると蛍光を発する薬剤を静脈注射し、その後に蛍光観察を行うことにより、蛍光の強度から薬剤量の定量測定を行うことが可能となる。
【００４４】
また、上記各実施形態においては、測定ヘッド部２に光源部３および／または光検出部４を固定した可動体１０，３１，３２，４６を設け、該可動体１０，３１，３２，４６を移動させることで測定範囲を変化させることとしたが、これに代えて、図１９に示されるように、ガルバノミラー４９等の走査手段によって、光源部３からの光を、体腔表面Ｘの所定の範囲にわたって走査し、離れた位置に配置した光検出部４によって検出することとしてもよい。照射範囲には、所定の間隔、例えば１０ｍｍの間隔をあけて複数の窓部１３が設けられており、２枚のガルバノミラー４９（図中１枚のみ表示）を互いに直交する軸線回りに回転させることにより、体腔表面Ｘの周方向および軸方向に沿って光を照射することができる。
【００４５】
また、このとき、図１９に示されるように、ＣＣＤカメラ１７を挟んで、照射位置と光検出部４とを配置することにより、体腔表面Ｘの状態を観察しながら、同時に、その同じ位置の深さ方向に配される組織の生体情報Ｓ６を測定することができる。そのときのモニタ画面の表示例を図２０に示す。本実施形態によれば、内視鏡画像Ｇ１の中に、生体情報Ｓ６を測定している領域を表示することができる。
また、上記ガルバノミラー４９に代えて、図２１に示されるように、内視鏡内部に設けたモータ５０，リードネジ５１，スライダ５２からなる直動機構５３によってミラー５４を並進移動させることにしてもよい。また、リードネジに代えてギヤによりスライダ５２を駆動してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る生体情報測定装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の生体情報測定装置の測定ヘッド部を示す横断面図である。
【図３】図１の生体情報測定装置による測定画像の画面表示例を示す図である。
【図４】図１の生体情報測定装置の動作例を示す横断面図である。
【図５】図１の生体情報測定装置の変形例を示す横断面図である。
【図６】図５の生体情報測定装置による可動部の動作と光源部および光検出部の作動タイミングを示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る生体情報測定装置の測定ヘッド部を示す横断面図である。
【図８】図７の測定ヘッド部を示す縦断面図である。
【図９】図７の生体情報測定装置を示す全体構成図である。
【図１０】図７の生体情報測定装置の変形例を示す横断面図である。
【図１１】図１０の可動部を説明する斜視図である。
【図１２】図１０の生体情報測定装置の動作例を示す横断面図である。
【図１３】図１０の生体情報測定装置による測定画像の画面表示例を示す図である。
【図１４】図１０の生体情報測定装置の他の変形例を示す横断面図である。
【図１５】図１４の可動部を説明する斜視図である。
【図１６】図７の生体情報測定装置の他の変形例を示す全体構成図である。
【図１７】図１６の生体情報測定装置による測定画像の画面表示例を示す図である。
【図１８】図７の生体情報測定装置のさらに他の変形例を示す縦断面図である。
【図１９】図７の生体情報測定装置のさらに他の変形例を示す全体構成図である。
【図２０】図１９の生体情報測定装置による測定画像の画面表示例を示す図である。
【図２１】図１９の生体情報測定装置の変形例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｇ１  内視鏡画像（画像）
Ｓ１  強度変調光
Ｘ  体腔表面（被検体）
Ｓ２  検出信号
Ｓ３  変調検出信号
Ｓ４  参照信号
Ｓ５  位相シフト量
Ｓ６  生体情報
１，３０  生体情報測定装置
３  光源部（投光部）
４  光検出部（受光部、検出器）
６  表示部（生体情報表示部）
１１  移動機構（位置移動手段）
１９  第１発振器
２０  第２発振器
２１  照信号生成部
２２  変調信号発生部（第２変調器）
２３  位相シフト量測定部
２４  コンピュータ（生体情報算出部）
３３  第１の移動機構（位置移動手段）
３４  第２の移動機構（位置移動手段）
４５  第３の移動機構（位置移動手段）
４８  励起光フィルタ（フィルタ）
４９  ガルバノミラー（スキャニングミラー）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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