(57)【要約】【課題】高強度で光照射を行いつつ、受光効率等の測定性能を低減させることなく、作業ミス時に周囲の作業者の目に対する危険性を低減することが可能なプローブを提供する。【解決手段】プローブ１１は、管腔に挿入可能な管体の先端内にレンズ５４が嵌めこまれ、管腔内の観察対象部位に光を照射し、観察対象部位から放射される測定光を取得するプローブであって、レンズ５４における観察対象部位に接触または近接する側の面６２は、微小な凹凸部６２ａが形成された砂面である。このように構成することにより、例えば、作業者がプローブ１１から光が出ているか確認する意図で、直接プローブ先端部１１ｂを覗いてしまった場合でも、砂面での拡散効果によって作業者の目に入射する光量を十分減少させることができ、作業者の視力に対する悪影響を低減することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管腔に挿入可能な管体の先端内に光学部材が嵌めこまれ、前記管腔内の観察対象部位に光を照射し、前記観察対象部位から放射される測定光を取得するプローブであって、
前記光学部材における前記観察対象部位に接触または近接する側の面には、凹凸部が形成されているプローブ。
【請求項２】
前記光学部材における前記観察対象部位に接触または近接する側の面は、砂面である請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記光学部材における前記観察対象部位に接触または近接する側の面は、フレネルレンズ面である請求項１に記載のプローブ。
【請求項４】
前記観察対象部位へ励起光を照射する励起光ファイバと、
前記観察対象部位から放射される測定光を受光する受光ファイバと、
を備え、
前記光学部材は、前記管体の先端側に前記励起光ファイバおよび前記受光ファイバの前方に設けられている請求項１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、管腔内の観察対象部位に光を照射し、観察対象部位から放射される測定光を取得することによって、癌等の病変部の有無やその進行度を検査するプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡による体内管腔の観察および診断は、現在広く普及している診断方法である。この診断方法は、体内組織を直接観察するため、病変部を切除する必要がなく、被験者の負担が小さい。また最近では、いわゆるビデオスコープ以外に、様々な光学原理を活用した診断装置や超音波装置といったものが提案され、一部は実用化されている。このように、新しい測定原理を導入したり、複数の測定原理を組み合わせたりすることが行われている。
【０００３】
特に、体内組織からの蛍光や組織に塗布された蛍光物質からの蛍光を観察、測定することで、単に体内組織の画像を見るだけでは得られない情報を得られることが知られている。蛍光画像を取得し、通常の可視画像にオーバーラップさせて表示するといった蛍光画像内視鏡システムも提案されている。このようなシステムは、悪性腫瘍の早期発見につながるため、非常に期待されている。
【０００４】
また、蛍光画像を構成せずとも、蛍光の強度情報を取得することで体内組織の状態を判断する方法も知られている。このような方法では、電子内視鏡に搭載されている撮像素子を使用せずに蛍光を取得するものが多い。
【０００５】
このような蛍光診断をするための診断子、すなわちプローブは、内視鏡の鉗子チャンネル経由で体内にいたるもの（例えば、特許文献１を参照）、あるいは内視鏡と一体になっているもの等がある。
【０００６】
このようなプローブは、一般に、体内組織に照射するレーザー光（または非レーザー光）を導光する第１の光ファイバ群と体内組織から発生した光を導光する第２の光ファイバ群から構成されるか、一つのファイバ群で両者の役割を担うように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００５−５２２２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、プローブの使用時には、当該プローブから出射された光は、胃、食道等の管腔の内壁に照射される。高強度での光照射は、体内組織における火傷の原因となり得るため、照射光量は極力小さいことが好ましい。一方で、より正確な測定・診断、短時間での測定を行うためには、極力大きな光量を照射し、Ｓ／Ｎ比の高い受光結果を得ることが必要である。
【０００９】
この際に問題となるのが、体内組織に対しては安全な光量であっても、作業ミスによりプローブからの出射光が作業者の目に入射し、当該作業者の視力に対して一時的または恒久的な悪影響を与える可能性がある点である。作業ミスの例としては、作業者がプローブから光が出ているか確認する意図で、直接プローブの先端部を覗いてしまうことが挙げられる。したがって、高強度で光照射を行いつつ、受光効率等の測定性能を低減させることなく、作業ミス時に周囲の作業者の目に対する危険性を低減する技術が望まれている。プローブから光が出ているか確認するため、作業者が保護用のゴーグルを装着することも考えられるが、当該ゴーグルを確認の度にいちいち装着するのは作業負担が大きい。
【００１０】
本発明は、高強度で光照射を行いつつ、受光効率等の測定性能を低減させることなく、作業ミス時に周囲の作業者の目に対する危険性を低減することが可能なプローブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るプローブは、
管腔に挿入可能な管体の先端内に光学部材が嵌めこまれ、前記管腔内の観察対象部位に光を照射し、前記観察対象部位から放射される測定光を取得するプローブであって、
前記光学部材における前記観察対象部位に接触または近接する側の面には、凹凸部が形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高強度で光照射を行いつつ、受光効率等の測定性能を低減させることなく、作業ミス時に周囲の作業者の目に対する危険性を低減することが可能なプローブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施の形態を示す内視鏡システムの構成を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態を示す内視鏡本体の先端部の斜視図である。
【図３】本発明に係る実施の形態を示すプローブの構成を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態を示すプローブ先端部の構成を示す図である。
【図５】本発明に係る実施の形態を示すプローブ先端部の構成の変形例を示す図である。
【図６】本発明に係る実施の形態を示すプローブ先端部の構成の変形例を示す図である。
【図７】本発明に係る実施の形態を示すプローブ先端部の構成の変形例を示す図である。
【図８】本発明に係る実施の形態を示すプローブ先端部の構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡本体２、内視鏡装置３および診断装置４を備える。
【００１５】
内視鏡本体２は、体内の管腔に導入可能に形成された可撓性を有する長尺の導入部２１と、導入部２１の基端部２１ａに設けられた操作部２２と、操作部２２を介して導入部２１と内視鏡装置３とを通信可能に接続するケーブル２３とを備える。
【００１６】
導入部２１は、管腔内部を進入する際に管腔の湾曲に追従して容易に湾曲可能な可撓性を、その略全長にわたって有する。また、導入部２１は、操作部２２のノブ２２ａの操作に従って先端部２１ｂ側の一定範囲（操作可能部２１ｃ）を任意の角度で湾曲させることができる機構（図示せず）を有する。
【００１７】
導入部２１は、その先端部２１ｂの斜視図である図２に示すように、カメラＣＡ、ライトガイドＬＧ、鉗子チャンネルＣＨおよび図示しない送気送水ノズル等を有する。
【００１８】
ライトガイドＬＧは、内視鏡装置３の照明光源３１により発光された照明光（可視光）を先端部２１ｂまで導光し、その照明光を先端部２１ｂから出射する。
【００１９】
カメラＣＡは、固体撮像素子を備えた電子カメラであり、ライトガイドＬＧから出射された照明光で照明された領域を撮像し、その撮像信号を内視鏡装置３に伝送する。
【００２０】
鉗子チャンネルＣＨは、操作部２２に形成された導入口２２ｂと連通するように導入部２１に形成された例えば２．６ｍｍ径の内腔である。鉗子チャンネルＣＨには、病変部の観察、病変部の診断および病変部の手術等を行うための様々な機器を挿通することができる。本実施の形態では、図１に示すように、管腔内の観察対象部位に光を照射し、観察対象部位から放射される測定光を取得することによって、癌等の病変部の有無やその進行度を検査することが可能なプローブ１１を挿通可能である。
【００２１】
プローブ１１は、図１に示すように、プローブ基端部１１ａからプローブ先端部１１ｂまで延在する長尺の可撓性管体部材である。プローブ１１は、プローブ基端部１１ａに設けられたコネクターを介して診断装置４に接続されている。
【００２２】
次に、診断装置４の構成について説明する。診断装置４は、光源４１、分光器４２、診断部として機能するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）４３および記憶装置４５を備える。診断装置４には、入力装置５および、出力部として機能するモニター７が接続されている。
【００２３】
入力装置５は、診断装置４に対するユーザの指示を入力する。本実施の形態では、入力装置５は、例えば、キーボード、マウスまたはスイッチ等により構成される。モニター７は、診断装置４から出力された画像データを入力して各種画像を表示する。
【００２４】
光源４１は、管腔内の観察対象部位（例えば病変部）の生体組織を検査する処理の実行指示が入力装置５に入力された場合、キセノン光等の励起光を発光する。プローブ１１は、鉗子チャンネルＣＨへの挿通により管腔内に導入されている場合、光源４１から発光された励起光を導光し、観察対象部位への検査光として出射する。また、プローブ１１は、観察対象部位からの測定光を観察対象部位の生体情報として受光し、診断装置４の分光器４２へ導光する。本実施の形態では、観察対象部位からの測定光を受光する手法には、蛍光分光法を適用している。
【００２５】
分光器４２は、プローブ１１により導光された観察対象部位からの測定光に対してスペクトル解析を行う。ＣＰＵ４３は、分光器４２によるスペクトル解析結果に基づいて、管腔内の観察対象部位における病変の有無や種類について診断する。そして、ＣＰＵ４３は、診断結果を示す診断結果画像データをモニター７に出力することによって、診断結果画像をモニター７に表示させる。ユーザは、モニター７に表示された診断結果画像を見ることによって、病変の広がりや病気の程度を評価することができる。
【００２６】
記憶装置４５は、診断装置４に内蔵されたＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等である。記憶装置４５は、ＣＰＵ４３による診断結果等を記憶する。なお、記憶装置４５は、診断装置４に内蔵されたものでなくても良く、例えば診断装置４に外付けされたものであっても良いし、あるいは通信ネットワーク上に存在するものであっても良い。
【００２７】
次に、内視鏡装置３の構成について説明する。内視鏡装置３は、照明光源３１、映像処理部３２およびＣＰＵ３３を備える。内視鏡装置３には、入力装置６およびモニター８が接続されている。
【００２８】
入力装置６は、内視鏡装置３に対するユーザの指示を入力する。本実施の形態では、内視鏡装置３は、例えば、キーボード、マウスまたはスイッチ等により構成される。モニター８は、内視鏡装置３から出力された画像データを入力して各種画像を表示する。
【００２９】
照明光源３１は、管腔内の観察対象部位を照らすため、照明光を発光することによって当該照明光をライトガイドＬＧに供給する。
【００３０】
映像処理部３２は、内視鏡本体２から撮像信号を受信し、この撮像信号に対して所定の信号処理を行い、処理後の信号を内視鏡映像信号としてモニター８に出力する。これにより、内視鏡映像信号に基づく内視鏡映像がモニター８の画面上に表示される。すなわち、管腔内の観察対象部位が撮像されると、その映像がモニター８に表示される。ＣＰＵ３３は、照明光源３１および映像処理部３２の動作を制御する。
【００３１】
図３は、プローブ１１の先端側の構成を示す図である。図３に示すように、プローブ１１は、管状の筐体４８、励起光ファイバ５０、受光ファイバ５２、光学部材として機能するレンズ５４を内部に備えている。なお、図示していないが、プローブ１１は、励起光を選択的に透過または遮断する光学フィルタも備えていても良い。
【００３２】
レンズ５４は、正の屈折力を有する半球状の集光レンズである。このレンズ５４は、プローブ１１の先端側に向けて励起光ファイバ５０および受光ファイバ５２の前方に嵌めこまれ、プローブ１１の中心軸に光軸を一致させている。なお、このようなレンズ５４としては、半球状のレンズ以外にも、正の屈折力を有するボールレンズ、両凸レンズ等を用いることができる。
【００３３】
励起光ファイバ５０は、光源４１から発光された励起光を観察対象部位へ照射する。受光ファイバ５２は、励起光ファイバ５０から照射された励起光に起因して観察対象部位や、予め観察対象部位に注入しておいた薬物から生じる蛍光を測定光として受光する。なお、観察対象部位からの測定光は、蛍光ではなく、散乱光又はラマン散乱光であってもよい。本実施の形態では、プローブ１１は、受光ファイバ５２を複数有している。
【００３４】
また、プローブ１１は、レンズ５４をプローブ１１先端側に保持する筐体４８に、レンズ５４が引っかかる引っかかり部５８を形成することによって、レンズ５４がプローブ１１から脱落することを防止している。筐体４８の材質は、例えば金属またはプラスチック等である。引っかかり部５８は、プローブ１１の先端に、プローブ１１の内径ｄ１（例えば、２．６ｍｍ）よりも小さい内径ｄ２（例えば、１．３５ｍｍ）の空間６０を有する。空間６０の深さは、例えば０．３ｍｍである。
【００３５】
管腔内の観察対象部位に光を照射し、観察対象部位から放射される測定光を取得する場合、水、血液、体液等の液体が存在する生体組織表面にプローブ先端部１１ｂを接触させる。その際、プローブ１１内部に液体が浸入し汚れの原因となることを防止するために、プローブ１１内部の水密または気密性を確保する必要がある。そこで、本実施の形態では、レンズ５４と筐体４８とは隙間なく接着されている。
【００３６】
図４（ａ）は、プローブ１１をプローブ１１先端側から見た図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の部分断面図である。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、レンズ５４における観察対象部位に接触する側の面６２は、複数の微小な凹凸部６２ａが形成された砂面である。微少な凹凸部６２ａは、例えばサンドブラスト処理等によって形成可能である。これにより、励起光ファイバ５０から照射された励起光は、面６２で極力拡散されて出射し、広範囲の角度に伝搬する。そのため、作業者がプローブ先端部１１ｂを覗いてしまった場合でも、プローブ先端部１１ｂと作業者の目との間にいくらかの距離があり、その距離を光が伝搬する間で光束径(出射光の広がり、出射光束の直径)が広がり、眼の位置では十分大きくなるため、作業者の目に入射する光量は十分減少する。したがって、作業者の視力に対する悪影響を低減することができる。
【００３７】
その一方、観察対象部位から放射される測定光を取得する場合、プローブ先端部１１ｂが生体組織表面に接触すると、生体組織が空間６０内に入りこみ、レンズ５４の面６２と生体組織表面とは接触する。これにより、生体組織表面の液体がレンズ５４の面６２に付着し、凹凸部６２ａが形成された面６２における光の拡散効果は弱まる。そのため、励起光ファイバ５０から照射された励起光は面６２の影響を受けず、十分小さな照射範囲で出射される。これは、すり加工された面が水で濡れると透明になるのと同じ原理で、面６２に対する液体の付着によって光学的に凹凸部６２ａがない状態、または凹凸部６２ａの影響が少ない状態が作り出されるからである。また、一般に使用されるプローブ１１では、十分高精度に研磨されたレンズ５４が用いられるため、レンズ５４内での拡散はほぼ無視できる。以上より、観察対象部位から放射される測定光を取得する場合、面６２での拡散によって観察対象部位からの測定光量を減少させることなく、微小な凹凸部６２ａが形成されていないプローブ１１と同等の測定光を取得することができる。
【００３８】
なお、レンズ５４の面６２は、必ずしも生体組織表面と接触しなくても、生体組織表面と近接していれば良い。生体組織表面と面６２との間に液体が満たされていれば、面６２における光の拡散効果は弱まるからである。面６２における光の拡散効果を極力弱めるためには、レンズ５４に用いる硝子材の屈折率は、水の屈折率と同程度であることが好ましい。例えば、石英、ＢＫ７、アクリル、ポリカーボネイト等、屈折率の値が１．４〜１．６程度の低屈折率材料を用いることが好ましい。
【００３９】
また、面６２は、砂面に限らず、微小な凹凸部が形成されたすりガラス（曇りガラス）等でも良い。また、励起光ファイバ５０から照射された励起光が面６２で極力拡散されて広範囲に広がるようにする観点から、面６２の表面粗さは、砂番または研磨剤の粒度で＃２４０〜１５００の間であることが望ましい。
【００４０】
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、プローブ１１は、管腔に挿入可能な管体の先端内にレンズ５４が嵌めこまれ、管腔内の観察対象部位に光を照射し、観察対象部位から放射される測定光を取得するプローブであって、レンズ５４における観察対象部位に接触または近接する側の面６２は、微小な凹凸部６２ａが形成された砂面である。
【００４１】
このように構成した本実施の形態によれば、例えば、作業者がプローブ１１から光が出ているか確認する意図で、直接プローブ先端部１１ｂを覗いてしまった場合でも、砂面での拡散効果によって作業者の目に入射する光量を十分減少させることができ、作業者の視力に対する悪影響を低減することができる。また、観察対象部位から放射される測定光を取得する場合、レンズ５４の面６２に付着した生体組織表面の液体によって、面６２における光の拡散効果は弱まり、観察対象部位からの測定光量を減少させることなく、微小な凸部および凹部が形成されていないプローブ１１と同等の測定光を取得することができる。以上より、高強度で光照射を行いつつ、受光効率等の測定性能を低減させることなく、作業ミス時に周囲の作業者の目に対する危険性を低減することができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態では、生体組織表面と接触するレンズ５４の面６２がプローブ先端部１１ｂより後方に位置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、レンズ５４の面６２がプローブ先端部１１ｂに位置するように構成しても良い。
【００４３】
また、上記実施の形態では、生体組織表面と接触するレンズ５４の面６２が平面である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、生体組織表面と接触するレンズ６４の面６６は、半球面に形成されていても良い。この場合においても、レンズ６４の面６６は、微小な凹凸部６２ａが形成された砂面である。これにより、上記実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
また、上記実施の形態では、生体組織表面と接触する光学部材がレンズ５４である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、光学部材は、平板状の光学窓６８（例えば、スライドガラス等）であっても良い。図６（ａ）、（ｂ）に示す構成は、例えば、共焦点内視鏡の先端部に組み込まれた共焦点スキャン部に適用される。この場合においても、生体組織表面と接触する光学窓６８の面７０は、微小な凹凸部６２ａが形成された砂面である。これにより、上記実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
また、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、光学部材はウェッジ基板７２であっても良い。この場合においても、生体組織表面と接触するウェッジ基板７２の面７４は、微小な凹凸部６２ａが形成された砂面である。これにより、上記実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
また、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、光学部材は、生体組織表面と接触する面がフレネルレンズ面７８である半球状のレンズ７６であっても良い。この場合、フレネルレンズ面７８の屈折作用を利用して光を広範囲の角度に発散させることができる。そのため、作業者がプローブ先端部１１ｂを覗いてしまった場合でも、作業者の目に入射する光量は十分減少させることができる。一方、観察対象部位から放射される測定光を取得する場合、生体組織表面の液体がフレネルレンズ面７８に付着することにより、フレネルレンズ面７８における屈折作用は弱まる。したがって、観察対象部位からの測定光量を減少させることなく、フレネルレンズ面７８が形成されていないプローブ１１と同等の測定光を取得することができる。
【００４７】
また、上記実施の形態では、主に内視鏡本体２を介してプローブ１１を体内に挿入する例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、上述の共焦点内視鏡に適用しても良いし、プローブ１１を単独で体内に挿入するようにしても良い。
【００４８】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  内視鏡システム
２  内視鏡本体
３  内視鏡装置
４  診断装置
５，６  入力装置
７，８  モニター
１１  プローブ
１１ａ  プローブ基端部
１１ｂ  プローブ先端部
２１  導入部
２１ａ  基端部
２１ｂ  先端部
２１ｃ  操作可能部
２２  操作部
２２ａ  ノブ
２３  ケーブル
３１  照明光源
３２  映像処理部
３３  ＣＰＵ
４１  光源
４２  分光器
４３  ＣＰＵ
４５  記憶装置
４８  筐体
５０  励起光ファイバ
５２  受光ファイバ
５４，６４，７６  レンズ
５８  引っかかり部
６０  空間
６２，６６，７０，７４  面
６２ａ  凹凸部
６８  光学窓
７２  ウェッジ基板
７８  フレネルレンズ面
ＣＨ  鉗子チャンネル
ＬＧ  ライトガイド
ＣＡ  カメラ
【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】
2013215266.tif 000008
【図７】
2013215266.tif 000009
【図８】
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