JP2008237236A - 内視鏡及び生体観察システム - Google Patents

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Abstract

【課題】生体深層の所望の部位の特性情報を従来に比べて的確に取得し易い内視鏡及び生体観察システムを提供する。
【解決手段】本発明の内視鏡は、細長な挿入部を有する内視鏡であって、生体組織内部の検査対象部位に対して超音波を出力する超音波発生部と、前記超音波発生部から出力される前記超音波の出力方向を前記検査対象部位の領域内において変更可能な超音波出力方向変更部と、前記超音波出力方向変更部により変更された前記出力方向に応じて前記超音波を収束させる超音波収束部と、光源装置において発せられた前記検査対象部位に到達可能な照明光を出射するとともに、該照明光が前記超音波の収束領域において反射した反射光を受光可能な送受光部と、を前記挿入部の先端部に有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡及び生体観察システムに関し、特に、生体組織内部の検査対象部位における情報を超音波及び光を用いて取得可能な内視鏡及び生体観察システムに関するものである。
内視鏡は、医療分野及び工業分野等において従来広く用いられている。そして、内視鏡は、例えば、医療分野においては、体腔内の生体組織等に対して観察及び種々の処置を行う際に用いられている。
また、近年、光イメージングにより被検体の断層像を得るための方法として、例えば、光ＣＴ、光コヒーレンス断層映像法、光音響法及び超音波光変調法等の様々な方法が提案されている。そして、光イメージングの一例として前述したような各方法は、例えば、医療分野においては、生体内の種々の所見を安全かつ簡便に観察可能な技術として注目されている。また、前述したような各方法のうちのいずれかを利用した装置等が内視鏡と組み合わせて用いられる場合もある。
前述した、光イメージングにより被検体の断層像を得るための方法のうち、超音波光変調法は、超音波及び光を生体内に対して照射し、該生体内において超音波の局在する領域を通過する際に変調（または散乱）された光成分に応じて取得される特性情報に基づき、該生体深層の断層像を得ることができるものである。そして、このような方法を用いて生体深層の断層像を得るための装置として、例えば、特許文献１の光計測装置が開示されている。
特開２０００−８８７４３号公報
しかし、特許文献１の光計測装置は、超音波の収束領域と光の照射方向との間の位置関係を変更しながら、検査対象部位が存在する方向に出力するための構成を有していない。これにより、特許文献１の光計測装置を用いて生体深層の所望の部位の観察が行われる場合においては、例えば、該所望の部位の断層像生成の際に利用される、該所望の部位の特性情報の取得が困難な虞がある。
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、生体深層の所望の部位の特性情報を従来に比べて的確に取得し易い内視鏡及び生体観察システムを提供することを目的としている。
本発明における第１の態様の内視鏡は、細長な挿入部を有する内視鏡であって、生体組織内部の検査対象部位に対して超音波を出力する超音波発生部と、前記超音波発生部から出力される前記超音波の出力方向を前記検査対象部位の領域内において変更可能な超音波出力方向変更部と、前記超音波出力方向変更部により変更された前記出力方向に応じて前記超音波を収束させる超音波収束部と、光源装置において発せられた前記検査対象部位に到達可能な照明光を出射するとともに、該照明光が前記超音波の収束領域において反射した反射光を受光可能な送受光部と、を前記挿入部の先端部に有することを特徴とする。
本発明における第２の態様の内視鏡は、前記第１の態様の内視鏡において、前記超音波出力方向変更部は、前記超音波発生部を機械的に変形させることにより、前記超音波の前記出力方向を変更することを特徴とする。
本発明における第３の態様の内視鏡は、前記第１または前記第２の態様の内視鏡において、さらに、前記送受光部から出射される前記照明光の出射方向を前記超音波の前記出力方向に合わせることが可能な光出射方向変更部を前記先端部に有することを特徴とする。
本発明における第４の態様の内視鏡は、前記第３の態様の内視鏡において、前記光出射方向変更部は、前記超音波出力方向変更部と一体的に形成されていることを特徴とする。
本発明における第５の態様の内視鏡は、前記第１乃至第４の態様の内視鏡において、前記照明光は、収束された状態として前記送受光部から前記検査対象部位へ出射されることを特徴とする。
本発明における第１の態様の生体観察システムは、生体組織内部の検査対象部位に対して超音波を出力する超音波発生部と、前記超音波発生部から出力される前記超音波の出力方向を前記検査対象部位の領域内において変更可能な超音波出力方向変更部と、前記超音波発生方向変更部において変更された前記出力方向に応じて前記超音波を収束させる超音波収束部と、前記検査対象部位に到達可能な照明光を発する光源装置と、前記照明光を前記検査対象部位に対して出射するとともに、前記照明光が前記超音波の収束領域において反射した反射光を受光可能な送受光部と、を有することを特徴とする。
本発明における第２の態様の生体観察システムは、前記第１の態様の生体観察システムにおいて、前記超音波出力方向変更部は、前記超音波発生部を機械的に変形させることにより、前記超音波の前記出力方向を変更することを特徴とする。
本発明における第３の態様の生体観察システムは、前記第１または前記第２の態様の生体観察システムにおいて、さらに、前記送受光部から出射される前記照明光の出射方向を前記超音波の前記出力方向に合わせることが可能な光出射方向変更部を有することを特徴とする。
本発明における第４の態様の生体観察システムは、前記第３の態様の生体観察システムにおいて、前記光出射方向変更部は、前記超音波出力方向変更部と一体的に形成されていることを特徴とする。
本発明における第５の態様の生体観察システムは、前記第１乃至第４の態様の生体観察システムにおいて、前記照明光は、収束された状態として前記送受光部から前記検査対象部位へ出射されることを特徴とする。
本発明における第６の態様の生体観察システムは、前記第１乃至第５の態様の生体観察システムにおいて、さらに、前記検査対象部位における前記反射光の変調及び／または散乱に関する情報である特性情報を抽出するとともに、前記特性情報に基づいて映像信号を生成する映像信号生成部を有することを特徴とする。
本発明における第７の態様の生体観察システムは、前記第６の態様の生体観察システムにおいて、さらに、前記映像信号に応じた前記検査対象部位の画像を表示する表示部を有することを特徴とする。
本発明における内視鏡及び生体観察システムによると、生体深層の所望の部位の特性情報を従来に比べて的確に取得し易い。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１から図７は、本発明の第１の実施形態に係るものである。図１は、本発明の第１の実施形態に係る内視鏡が用いられる生体観察システムの要部の構成を示す図である。図２Ａは、図１の内視鏡が有する先端部を図１のｘ軸方向に沿って見た場合の一例を示す断面図である。図２Ｂは、図１の内視鏡が有する先端部を図１のｘ軸方向に沿って見た場合の、図２Ａとは異なる例を示す断面図である。図２Ｃは、図１の内視鏡が有する先端部を図１のｘ軸方向に沿って見た場合の、図２Ａ及び図２Ｂとは異なる例を示す断面図である。図３は、図２の先端部の具体的な構成を示す斜視図である。図４は、図１の内視鏡が有する先端部の構成の第１の変形例を示す断面図である。図５は、図４の先端部の具体的な構成を示す斜視図である。図６は、図１の内視鏡が有する先端部の構成の第２の変形例を示す断面図である。図７は、図６の先端部の具体的な構成を示す斜視図である。
本実施形態の生体観察システム１は、図１に示すように、被検体としての体腔内に挿入可能であるとともに、該体腔内に存在する生体組織１００１における検査対象部位（以降、被写体とも記す）の観察が可能な内視鏡２と、後述する通常観察モードにおいて該被写体を照明するための照明光を出射する第１光源装置３と、後述する超音波光変調観察モードにおいて該検査対象部位を観察するための照明光を出射する第２光源装置４と、内視鏡２から出力される電気信号及び光に対応する処理を施すことにより、該電気信号及び光に基づく映像信号を生成及び出力する制御装置５と、制御装置５から出力される映像信号に応じた画像を表示するモニタ６と、を要部として有している。
内視鏡２は、図１に示すように、制御装置５に接続可能であるとともに、体腔内に挿入可能な細長の挿入部２１と、挿入部２１の先端側に設けられた先端部２２と、を有して構成されている。なお、本実施形態において、内視鏡２の先端部２２と生体組織１００１との間は、例えば水等の超音波伝達媒体により満たされているものであるとする。（または、先端部２２が生体組織１００１に直接接触された状態であっても良い。）
挿入部２１の内部には、電気信号を入出力するための各種信号線と、第１光源装置３から出射される照明光を先端部２２へ伝送する導光ケーブル２１ａと、第２光源装置４から出射される照明光を先端部２２へ伝送するとともに、先端部２２から出射される反射光を制御装置５へ伝送する導光ケーブル２１ｂと、が各々配置されている。
先端部２２は、内視鏡２の挿入軸方向（長手方向）に対して平行な光軸を有するように設けられた対物光学系２２ａ及び照明光学系２２ｂと、対物光学系２２ａの結像位置に配置された撮像素子２２ｃと、を有している。
照明光学系２２ｂは、通常観察モードにおいて、第１光源装置３から出射された後、導光ケーブル２１ａにより伝送される照明光を生体組織１００１に対して出射する。
ＣＣＤ（電荷結合素子）等により構成される撮像素子２２ｃは、通常観察モードにおいて、照明光学系２２ｂから出射される照明光により照明されるとともに、対物光学系２２ａにより結像された生体組織１００１の像に応じて撮像信号を生成するとともに、該撮像信号を制御装置５に対して出力する。
さらに、先端部２２は、制御装置５の制御により超音波を生成し、生成した該超音波を生体組織１００１内部へ出力する音波振動子２２ｇと、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面に設けられ、音波振動子２２ｇから出力された超音波を収束して外部へ出力する音響レンズ２２ｈと、プリズム等からなる光反射部材２２ｊと、光反射部材２２ｊ及び音波振動子２２ｇの間に設けられた板状部材２２ｒと、音波振動子２２ｇの縁部に複数接続された音波振動子固定装置２２ｓと、を有して構成されている。
超音波発生部としての音波振動子２２ｇは、超音波の出力側の反対側の面に図示しない弾性部材が設けられており、該弾性部材を介して板状部材２２ｒに接続されている。このような構成により、音波振動子２２ｇは、超音波の出力側の面の形状を変化させることができるとともに、該超音波の出力側の面の形状に応じた方向に超音波を出力することができる。
送受光部としての光反射部材２２ｊは、導光ケーブル２１ｂにより内視鏡２の挿入軸方向に平行な方向（図１におけるｘ軸方向）に伝送される照明光を反射し、内視鏡２の挿入軸方向に垂直な方向（図１におけるｚ軸方向）へ該照明光を出射する。また、光反射部材２２ｊは、内視鏡２の挿入軸方向に垂直な方向（図１におけるｚ軸方向）から入射される光を受光及び反射し、導光ケーブル２１ｂに対して該光を出射する。
なお、音波振動子２２ｇ及び音響レンズ２２ｈは、光反射部材２２ｊから出射される照明光（及び光反射部材２２ｊに入射される光）が遮られることなく通過可能なように、例えば中央部に図示しない穴を有して各々形成されているものとする。さらに、先端部２２が有する音響レンズ２２ｈに設けられた図示しない穴には、内視鏡２の内部への異物の侵入を防ぐとともに、入出射する光が遮られないように、樹脂等からなる図示しない透明部材が嵌め込まれているものとする。
また、本実施形態において、送受光部は、導光ケーブル２１ｂからの照明光を図１におけるｚ軸方向に出射する送光部と、図１におけるｚ軸方向から入射される光を導光ケーブル２１ｂへ出射する受光部とが一体的に形成された光反射部材２２ｊに限るものではなく、該送光部及び該受光部が別体に形成されたものであっても良い。
板状部材２２ｒは、音波振動子固定装置２２ｓ各々が図２Ａのｙ軸方向（図２Ａ内の矢印方向）にスライド可能なように、表面に図示しない溝を有して形成されている。また、本実施形態における板状部材２２ｒは、図２Ａに示すように、中央部に穴を有して形成されている。これにより、板状部材２２ｒは、光反射部材２２ｊから出射される照明光（及び光反射部材２２ｊに入射される光）を遮ることなく通過させることができる。
超音波出力方向変更部としての音波振動子固定装置２２ｓは、各々が板状部材２２ｒに接続されているとともに、板状部材２２ｒに形成された図示しない溝に沿って、板状部材２２ｒの水平方向に各々スライド可能な構成を有している。また、音波振動子固定装置２２ｓは、制御装置５の制御に基づいて各々スライドすることにより、音波振動子２２ｇを機械的に変形させることができる。具体的には、音波振動子固定装置２２ｓは、制御装置５の制御に基づいて各々スライドすることにより、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させることができる。
なお、以上に述べた先端部２２の構成は、例えば図３のようにも示される。（但し、図３においては、図面の簡略化のため、電気的な配線等を一部省略して示してある。）
音響レンズ２２ｈにより収束された超音波は、周期的に振動する疎密波として生体組織１００１の内部を伝播する。そして、生体組織１００１の内部を伝播する超音波のうち、音圧が密である領域は、後述するようにミラーとしての機能を有している。
そのため、光反射部材２２ｊから出射された照明光は、前記音圧が密である領域において反射し、反射光として光反射部材２２ｊに入射される。この場合、前記反射光には周波数の変調が生じる。そのため、前記反射光の周波数は、光反射部材２２ｊから出射された照明光の周波数に比べ、Δｆだけ周波数が異なる。
第１光源装置３は、白色光を出射する光源である、例えばキセノンランプ等を有して構成されており、制御装置５の制御に基づき、通常観察モードにおいて被写体を照明するための照明光を導光ケーブル２１ａに対して出射する。
第２光源装置４は、生体組織１００１の内部における検査対象部位に到達可能な光を出射する光源である、例えば、収束された光を出射可能なレーザ光源またはＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）等を有して構成されており、制御装置５の制御に基づき、超音波光変調観察モードにおいて該検査対象部位を照明するための照明光を、制御装置５の内部に配置された導光ケーブル５８ａに対して出射する。
映像信号生成部としての機能を有する制御装置５は、図１に示すように、撮像信号処理回路５１と、光カプラ５２と、変調光／散乱光検出装置５３と、信号処理回路５４と、メモリ回路５５と、音波出力制御回路５６と、モード切替回路５７と、導光ケーブル５８ａ及び５８ｂと、を有して構成されている。
撮像信号処理回路５１は、モード切替回路５７の制御に基づき、内視鏡２の撮像素子２２ｃから出力される撮像信号に応じた映像信号を生成するとともに、該映像信号をメモリ回路５５に対して出力する。
光カプラ５２は、導光ケーブル２１ｂ、５８ａ及び５８ｂに各々接続されている。光カプラ５２は、第２光源装置４から出射された後、導光ケーブル５８ａにより伝送される照明光を、導光ケーブル２１ｂに出射させる。また、光カプラ５２は、導光ケーブル２１ｂにより伝送される反射光を、変調光／散乱光検出装置５３に対して出射させる。
変調光／散乱光検出装置５３は、図示しないオシロスコープまたはスペクトラムアナライザ等を有して構成されており、光反射部材２２ｊ、導光ケーブル２１ｂ、光カプラ５２及び導光ケーブル５８ｂを介して入射される反射光を検出するとともに、該検出した結果を光変調信号として信号処理回路５４へ出力する。
信号処理回路５４は、変調光／散乱光検出装置５３から出力される光変調信号に基づき、生体組織１００１の内部において、光反射部材２２ｊから出射された照明光が反射した箇所近傍の変調特性情報及び／または散乱特性情報（以降、変調／散乱特性情報と略記する）を検出する。そして、信号処理回路５４は、抽出した前記変調／散乱特性情報に基づいて映像信号を生成した後、該映像信号をメモリ回路５５に対して出力する。
メモリ回路５５は、通常観察モードにおいて撮像信号処理回路５１から出力される映像信号、または、超音波光変調観察モードにおいて信号処理回路５４から出力される映像信号のうち、いずれか一方の映像信号を一時的に保持しつつ、モニタ６に対して１画面分ずつ順次出力する。
音波出力制御回路５６は、超音波光変調観察モードにおいて音波振動子２２ｇを制御することにより、音波振動子２２ｇから超音波を出力させる。また、音波出力制御回路５６は、超音波光変調観察モードにおいて、図示しない操作パネル等における操作に基づく制御を音波振動子固定装置２２ｓに対して行うことにより、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させることができる。すなわち、音波出力制御回路５６は、音波振動子固定装置２２ｓを制御することにより、生体組織１００１の内部を伝播する超音波のうちの音圧が密である領域としての、生体組織１００１の内部の検査対象部位におけるスキャン対象となる領域を適宜変更することができる。
モード切替回路５７は、制御装置５に対する動作指示等を行うことが可能な、図示しない操作パネル等における操作に基づき、生体観察システム１の観察モードを通常観察モードまたは超音波光変調観察モードのいずれかに変更する。
具体的には、図示しない操作パネル等における操作により、例えば、観察モードが通常観察モードに切り替えられた場合、モード切替回路５７は、第１光源装置３及び撮像信号処理回路５１を動作させるとともに、第２光源装置４、信号処理回路５４及び音波出力制御回路５６の動作を停止させる。これにより、通常観察モードにおいては、第１光源装置３から出射される照明光により生体組織１００１が照明され、撮像素子２２ｃにより生体組織１００１の撮像が行われる。
また、図示しない操作パネル等における操作により、例えば、観察モードが超音波光変調観察モードに切り替えられた場合、モード切替回路５７は、第２光源装置４、信号処理回路５４及び音波出力制御回路５６を動作させるとともに、第１光源装置３及び撮像信号処理回路５１の動作を停止させる。これにより、超音波光変調観察モードにおいては、光反射部材２２ｊから出射された照明光と、音響レンズ２２ｈにより収束された超音波とが合わさった状態として生体組織１００１へ出力されるとともに、該照明光が反射した箇所近傍の変調／散乱特性情報が取得される。
なお、本実施形態において、内視鏡２から（生体組織１００１の内部における）検査対象部位へ出射される照明光は、前述したように、第２光源装置４により予め収束されつつ出射されるものに限らず、例えば、第２光源装置４から内視鏡２の光反射部材２２ｊまでの経路のいずれかに設けられた集光レンズ等により収束されるものであっても良い。
次に、本実施形態の生体観察システム１の作用について説明を行う。
まず、制御装置５に設けられた図示しない操作パネル等における操作により、生体観察システム１が通常観察モードとして設定されると、モード切替回路５７は、第１光源装置３及び撮像信号処理回路５１を動作させるとともに、第２光源装置４、信号処理回路５４及び音波出力制御回路５６の動作を停止させる。これにより、第１光源装置３から出射された照明光が、導光ケーブル２１ａ及び照明光学系２２ｂを介して生体組織１００１へ供給される。
一方、撮像素子２２ｃは、対物光学系２２ａの視野内において、照明光学系２２ｂにより照明された生体組織１００１の像を撮像し、撮像した該生体組織１００１の像を撮像信号として出力する。
撮像信号処理回路５１は、モード切替回路５７の動作指示に基づいて動作を開始し、撮像素子２２ｃから出力された撮像信号にに応じた映像信号を生成するとともに、該映像信号をメモリ回路５５に対して出力する。
そして、メモリ回路５５は、撮像信号処理回路５１から出力される映像信号を一時的に保持しつつ、モニタ６に対して１画面分ずつ順次出力する。これにより、モニタ６には、肉眼による観察と略同様の生体組織１００１の像が画像表示される。
そして、制御装置５に設けられた図示しない操作パネル等における操作により、生体観察システム１が超音波光変調観察モードに切り替えられると、モード切替回路５７は、第２光源装置４、信号処理回路５４及び音波出力制御回路５６を動作させるとともに、第１光源装置３及び撮像信号処理回路５１の動作を停止させる。これにより、第２光源装置４から出射された照明光が、導光ケーブル５８ａ、光カプラ５２、導光ケーブル２１ｂ及び光反射部材２２ｊを介して生体組織１００１へ出力される。
一方、音波出力制御回路５６は、モード切替回路５７の動作指示に基づいて動作を開始し、音波振動子２２ｇを制御することにより、生体組織１００１に対して超音波を出力させる。また、音波出力制御回路５６は、図示しない操作パネル等における操作に基づき、図２Ａにおけるｙ軸方向に沿って設けられた２個の音波振動子固定装置２２ｓを制御し、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させる。
そして、図２Ａにおけるｙ軸方向に沿って各々対向する位置に設けられた２個の音波振動子固定装置２２ｓが、音波出力制御回路５６の制御に応じて音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させることにより、音波振動子２２ｇは、該形状に応じた方向へ超音波を出力する。
超音波収束部としての音響レンズ２２ｈは、２個の音波振動子固定装置２２ｓにより変更された出力方向に応じ、超音波を収束させつつ生体組織１００１に対して出力する。
音響レンズ２２ｈにより収束されつつ生体組織１００１へ出力された超音波は、生体組織１００１内部の超音波収束領域（例えば図２ＡのＲ１として示す領域）において音圧が密となる。
一方、音圧が密な部分に光が照射されると、屈折率変化部において鏡面反射が発生する。つまり、音圧が密な部分は、入射される光の少なくとも一部を鏡面反射することが可能なミラーとしての機能を有する。
これにより、生体組織１００１内部の前記超音波収束領域は、前述したミラーとしての機能を有する。また、図１のｚ軸方向に存在する生体組織１００１へ出射された照明光は、前述したミラーとしての機能を有する前記超音波収束領域において反射し、反射光として光反射部材２２ｊに入射される。
生体組織１００１内部の超音波収束領域（例えば図２ＡのＲ１として示す領域）は、２個の音波振動子固定装置２２ｓにより、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状が変化されることにより、例えば、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、ｙ軸方向に沿って移動される。換言すると、超音波出力方向変更部としての音波振動子固定装置２２ｓ各々は、板状部材２２ｒに形成された図示しない溝に沿って移動することにより、音波振動子２２ｇから出力される超音波の出力方向を、生体組織１００１内部の検査対象部位の領域内（例えば図２Ａから図２Ｃに示す領域Ｃ１内）において変更することができる。
なお、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃにおいては、音波振動子２２ｇから出力された超音波の出力方向（収束方向）を二点鎖線により示し、光反射部材２２ｊから出力された照明光の出射方向を一点鎖線により示すものとする。
光反射部材２２ｊに入射された反射光は、導光ケーブル２１ｂ、光カプラ５２及び導光ケーブル５８ｂを介し、変調光／散乱光検出装置５３へ伝送される。
変調光／散乱光検出装置５３は、光反射部材２２ｊ、導光ケーブル２１ｂ、光カプラ５２及び導光ケーブル５８ｂを介して入射される反射光を図示しないオシロスコープまたはスペクトラムアナライザ等により検出するとともに、該検出した結果を光変調信号として信号処理回路５４へ出力する。
信号処理回路５４は、変調光／散乱光検出装置５３から出力される光変調信号に対し、例えばフーリエ変換等の算術処理を施すことにより、生体組織１００１の内部において、光反射部材２２ｊから出射された照明光が反射した箇所（超音波収束領域）近傍の変調／散乱特性情報を検出する。そして、信号処理回路５４は、抽出した前記変調／散乱特性情報に基づいて映像信号を生成した後、該映像信号をメモリ回路５５に対して出力する。
そして、メモリ回路５５は、信号処理回路５４から出力される映像信号を一時的に保持しつつ、モニタ６に対して１画面分ずつ順次出力する。これにより、モニタ６には、信号処理回路５４により抽出された変調／散乱特性情報に応じた、生体組織１００１内部の超音波収束領域近傍における断層像が画像表示される。
なお、先端部２２は、図２Ａにおけるｙ軸方向に沿って各々対向する位置に設けられた２個の音波振動子固定装置２２ｓを有するものに限らず、さらに、図２Ａにおけるｘ軸方向に沿って各々対向する位置に２個の音波振動子固定装置２２ｓを有するような、合計４個の音波振動子固定装置２２ｓを具備して構成されるようなものであっても良い。すなわち、先端部２２は、図４及び図５に示すような構成を有するものであっても良い。（但し、図５においては、図面の簡略化のため、電気的な配線等を一部省略して示してある。）
先端部２２が図４及び図５に示すような構成を有する場合、４個の音波振動子固定装置２２ｓは、板状部材２２ｒに形成された図示しない溝に沿って、各々が図５内の矢印方向（あるいは図４のｘ軸方向及びｙ軸方向）にスライド可能に構成されている。
先端部２２が図４及び図５に示すような構成を有する場合、制御装置５は、４個の音波振動子固定装置２２ｓを制御することにより、音波振動子２２ｇから出力される超音波の出力方向（及び超音波収束領域）を、生体組織１００１内部の検査対象部位の領域内において、２次元的に（図４のｘ軸方向及びｙ軸方向に沿って）変更可能であるため、より広範囲の変調／散乱特性情報を取得することができる。
さらに、先端部２２は、以上に述べたような、音波振動子２２ｇの縁部に設けられた複数の音波振動子固定装置２２ｓにより、該音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させるものに限らず、例えば、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の反対側の面に設けられた弾性部材を押圧及び牽引することにより、該音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させるものであっても良い。
図６及び図７に示す先端部２２は、図２Ａ及び図３に示す先端部２２から音波振動子固定装置２２ｓが取り除かれ、かつ、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の反対側の面と板状部材２２ｒの表面との間に設けられた弾性部材２２ｔと、板状部材２２ｒの表面に複数設けられた弾性部材変形装置２２ｕとが追加された構成を有している。
弾性部材２２ｔは、ゴム等により形成され、自身の変形状態に伴って音波振動子２２ｇを変形可能なように、例えば、接着剤等により音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の反対側の面に接着されている。
超音波出力方向変更部としての機能を有する弾性部材変形装置２２ｕは、各々が弾性部材２２ｔに接続されているとともに、板状部材２２ｒに形成された図示しない溝に沿って、板状部材２２ｒの垂直方向にスライド可能な構成を有している。また、弾性部材変形装置２２ｕは、制御装置５（音波出力制御回路５６）の制御に基づいて各々スライドすることにより弾性部材２２ｔを押圧及び牽引する。すなわち、このような構成により、弾性部材変形装置２２ｕは、弾性部材２２ｔを介して音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させることができる。
なお、弾性部材変形装置２２ｕは、超音波の出力側の面の形状を変化させるのに十分な個数及び配置状態であれば、図７に示すように、８個が略等間隔に配置されたものに限らない。
先端部２２が図６及び図７に示すような構成を有する場合、制御装置５は、８個の弾性部材変形装置２２ｕを制御することにより、音波振動子２２ｇから出力される超音波の出力方向（、及び、該超音波により生体組織１００１の内部において音圧が密となる領域）を、生体組織１００１内部の検査対象部位の領域内において細かく変更することができるため、より高精度の変調／散乱特性情報を取得することができる。
以上に述べたように、本実施形態の内視鏡２（生体観察システム１）は、超音波の収束領域を光の照射方向に対して変化させることが可能であるとともに、該超音波及び該光を検査対象部位が存在する方向に合わせて出力することができる。そして、このような構成を有することにより、本実施形態の内視鏡２（生体観察システム１）は、生体深層の所望の部位の特性情報を従来に比べて的確に取得し易い。
（第２の実施形態）
図８から図１０は、本発明の第２の実施形態に係るものである。図８は、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡が用いられる生体観察システムの要部の構成を示す図である。図９は、図８の内視鏡が有する先端部の具体的な構成を示す斜視図である。図１０は、図８の内視鏡の先端部に設けられた各ミラー及びビームスプリッタの配置状態を示す図である。
なお、第１の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、本実施形態の生体観察システムの構成は、第１の実施形態の生体観察システム１の構成と略同様であるため、生体観察システム１の構成と異なる部分について主に説明を行うものとする。
本実施形態の生体観察システム１Ａは、図８に示すように、被検体としての体腔内に挿入可能であるとともに、該体腔内に存在する生体組織１００１における検査対象部位（または被写体）の観察が可能な内視鏡２Ａと、第１の実施形態と同様の構成を有する第１光源装置３と、第１の実施形態と同様の構成を有する第２光源装置４と、第１の実施形態と同様の構成を有する制御装置５と、第１の実施形態と同様の構成を有するモニタ６と、を要部として有している。
内視鏡２Ａは、図８に示すように、第１の実施形態と同様の構成を有する挿入部２１と、挿入部２１の先端側に設けられた先端部２２Ａと、を有して構成されている。なお、本実施形態において、内視鏡２Ａの先端部２２Ａと生体組織１００１との間は、例えば水等の超音波伝達媒体により満たされているものであるとする。（または、先端部２２Ａが生体組織１００１に直接接触された状態であっても良い。）
先端部２２Ａは、内視鏡２Ａの挿入軸方向（長手方向）に対して平行な光軸を有するように設けられた対物光学系２２ａ及び照明光学系２２ｂと、対物光学系２２ａの結像位置に配置された撮像素子２２ｃと、を有している。なお、対物光学系２２ａ、照明光学系２２ｂ及び撮像素子２２ｃの構成は、第１の実施形態と同様である。
また、先端部２２Ａは、制御装置５の制御により超音波を生成及び出力する音波振動子２２ｇと、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面に設けられ、音波振動子２２ｇにおいて出力された超音波を収束して外部へ出力する音響レンズ２２ｈと、板状部材２２ｒと、音波振動子２２ｇの縁部に複数接続された音波振動子固定装置２２ｓと、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の反対側の面と板状部材２２ｒとの間に設けられたビームスプリッタ２２ｖと、を有している。
板状部材２２ｒは、音波振動子固定装置２２ｓ各々が板状部材２２ｒの水平方向（図９内の矢印方向）にスライド可能なように、表面に図示しない溝を有して形成されている。（なお、第１の実施形態における板状部材２２ｒと異なり、本実施形態における板状部材２２ｒは、中央部に穴を有する形状ではないものとする。）
音波振動子２２ｇの縁部には、図８のｘ軸方向（内視鏡２Ａの挿入軸方向）に沿って各々対向する位置に２つの音波振動子固定装置２２ｓが設けられ、また、図８のｙ軸方向に沿って各々対向する位置に２つの音波振動子固定装置２２ｓが設けられている。すなわち、本実施形態において、音波振動子２２ｇの縁部には、合計４つの音波振動子固定装置２２ｓが設けられている。
また、超音波出力方向変更部及び送受光部としての機能を有する４つの音波振動子固定装置２２ｓのうち、図８のｘ軸方向に沿って設けられた一の音波振動子固定装置（以降、音波振動子固定装置２２ｓ１と記す）は、導光ケーブル２１ｂの一方の端面と接続されているとともに、図８のｘ軸方向及びｚ軸方向に対して所定の角度を有するように配置されたハーフミラー２２ｗを内部に有している。また、音波振動子固定装置２２ｓ１に対向する位置に設けられた一の音波振動子固定装置（以降、音波振動子固定装置２２ｓ２と記す）は、図８のｘ軸方向に対して所定の角度を有するように配置された全反射ミラー２２ｘを内部に有している。すなわち、音波振動子固定装置２２ｓ２は、光出射方向変更部としての機能を有している。
なお、音波振動子固定装置２２ｓ１及び音波振動子固定装置２２ｓ２は、外部から入射される光を遮らないように、例えば、プラスチック等からなる透明部材により各々形成されているものとする。
さらに、超音波出力方向変更部としての４つの音波振動子固定装置２２ｓのうち、図８のｙ軸方向に沿って各々対向する位置に設けられた２つの音波振動子固定装置（以降、音波振動子固定装置２２ｓ３及び２２ｓ４と記す）は、図８のｙ軸方向及びｚ軸方向に対して所定の角度を有するように配置された全反射ミラー２２ｘを各々内部に有している。すなわち、音波振動子固定装置２２ｓ３（及び２２ｓ４）は、光出射方向変更部としての機能を有している。
なお、本実施形態の音波振動子２２ｇ及び音響レンズ２２ｈは、入出射する光が遮られることなく通過可能なように、該光の経路となる位置に図示しない穴を有して各々形成されているものとする。さらに、先端部２２が有する音響レンズ２２ｈに設けられた図示しない穴には、内視鏡２の内部への異物の侵入を防ぐとともに、入出射する光が遮られないように、樹脂等からなる図示しない透明部材が嵌め込まれているものとする。
ビームスプリッタ２２ｖは、図８のｘ軸方向及びｙ軸方向に対して所定の角度を有するように配置されたハーフミラーを内部に有している。
なお、以上に述べた先端部２２Ａの構成は、例えば図９のようにも示される。（但し、図９においては、図面の簡略化のため、電気的な配線等を一部省略して示してある。）
また、板状部材２２ｒ側から図８のｚ軸方向に沿って見た場合の、ハーフミラー２２ｗ、全反射ミラー２２ｘ及びビームスプリッタ２２ｖ各々の配置状態は、例えば図１０に示すようなものとなる。
次に、本実施形態の生体観察システム１Ａの作用について説明を行う。
まず、制御装置５に設けられた図示しない操作パネル等における操作により、生体観察システム１Ａが通常観察モードとして設定されると、モード切替回路５７は、第１光源装置３及び撮像信号処理回路５１を動作させるとともに、第２光源装置４、信号処理回路５４及び音波出力制御回路５６の動作を停止させる。これにより、第１光源装置３から出射された照明光が、導光ケーブル２１ａ及び照明光学系２２ｂを介して生体組織１００１へ供給される。
一方、撮像素子２２ｃは、対物光学系２２ａの視野内において、照明光学系２２ｂにより照明された生体組織１００１の像を撮像し、撮像した該生体組織１００１の像を撮像信号として出力する。
撮像信号処理回路５１は、モード切替回路５７の動作指示に基づいて動作を開始し、撮像素子２２ｃから出力された撮像信号にに応じた映像信号を生成するとともに、該映像信号をメモリ回路５５に対して出力する。
そして、メモリ回路５５は、撮像信号処理回路５１から出力される映像信号を一時的に保持しつつ、モニタ６に対して１画面分ずつ順次出力する。これにより、モニタ６には、肉眼による観察と略同様の生体組織１００１の像が画像表示される。
そして、制御装置５に設けられた図示しない操作パネル等における操作により、生体観察システム１Ａが超音波光変調観察モードに切り替えられると、モード切替回路５７は、第２光源装置４、信号処理回路５４及び音波出力制御回路５６を動作させるとともに、第１光源装置３及び撮像信号処理回路５１の動作を停止させる。これにより、第２光源装置４から出射された照明光が、導光ケーブル５８ａ、光カプラ５２、導光ケーブル２１ｂを介して音波振動子固定装置２２ｓ１に入射される。
音波振動子固定装置２２ｓ１に入射された照明光は、ハーフミラー２２ｗを透過してビームスプリッタ２２ｖに対して出射される。
ビームスプリッタ２２ｖは、入射された照明光を、音波振動子固定装置２２ｓ２方向に透過させる光と、音波振動子固定装置２２ｓ３方向に反射する光とに分離して出射する。
音波振動子固定装置２２ｓ２に入射された照明光は、内部に設けられた全反射ミラー２２ｘにより、図８のｚ軸方向に対して出射される。また、音波振動子固定装置２２ｓ３に入射された照明光は、内部に設けられた全反射ミラー２２ｘにより（図８のｚ軸方向に存在する）生体組織１００１に対して出射される。
一方、音波出力制御回路５６は、モード切替回路５７の動作指示に基づいて動作を開始し、音波振動子２２ｇを制御することにより、生体組織１００１に対して超音波を出力させる。また、音波出力制御回路５６は、図示しない操作パネル等における操作に基づき、図８におけるｘ軸方向及びｙ軸方向に沿って設けられた音波振動子固定装置２２ｓ１から２２ｓ４を制御し、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させる。
そして、音波振動子固定装置２２ｓ１から２２ｓ４が、音波出力制御回路５６の制御に応じて音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させることにより、音波振動子２２ｇは、該形状に応じた方向へ超音波を出力する。また、音波振動子２２ｇから出力された超音波は、音響レンズ２２ｈにより収束されつつ、生体組織１００１に対して出力される。
さらに、音波振動子固定装置２２ｓ１が内部にハーフミラー２２ｗを有し、音波振動子固定装置２２ｓ２から２２ｓ４が内部に全反射ミラー２２ｘを各々有することにより、導光ケーブル２１ｂを介して音波振動子固定装置２２ｓ１に入射された照明光は、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状の変化に応じて、すなわち、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力方向に追随して出力される。
音響レンズ２２ｈにより収束されつつ生体組織１００１へ出力された超音波は、生体組織１００１内部の超音波収束領域において音圧が密となる。これにより、生体組織１００１内部の前記超音波収束領域は、前述したミラーとしての機能を有する。また、図８のｚ軸方向に存在する生体組織１００１へ出射された照明光は、前述したミラーとしての機能を有する前記超音波収束領域において反射し、反射光として例えば音波振動子固定装置２２ｓ１及び音波振動子固定装置２２ｓ４に入射される。
音波振動子固定装置２２ｓ１に入射された反射光は、ハーフミラー２２ｗにより反射された後、導光ケーブル２１ｂへ出射される。また、音波振動子固定装置２２ｓ４に入射された反射光は、音波振動子固定装置２２ｓ４の内部に設けられた全反射ミラー２２ｘにより、ビームスプリッタ２２ｖ方向に出射された後、ビームスプリッタ２２ｖ及びハーフミラー２２ｗを透過して導光ケーブル２１ｂへ出射される。そして、導光ケーブル２１ｂに入射された各反射光は、光カプラ５２及び導光ケーブル５８ｂを介し、変調光／散乱光検出装置５３へ伝送される。
変調光／散乱光検出装置５３は、導光ケーブル２１ｂ、光カプラ５２及び導光ケーブル５８ｂを介して入射される反射光を図示しないオシロスコープまたはスペクトラムアナライザ等により検出するとともに、該検出した結果を光変調信号として信号処理回路５４へ出力する。
信号処理回路５４は、変調光／散乱光検出装置５３から出力される光変調信号に対し、例えばフーリエ変換等の算術処理を施すことにより、生体組織１００１の内部において、音波振動子固定装置２２ｓ２及び音波振動子固定装置２２ｓ３から出射された照明光が反射した箇所（超音波収束領域）近傍の変調／散乱特性情報を検出する。そして、信号処理回路５４は、抽出した前記変調／散乱特性情報に基づいて映像信号を生成した後、該映像信号をメモリ回路５５に対して出力する。
そして、メモリ回路５５は、信号処理回路５４から出力される映像信号を一時的に保持しつつ、モニタ６に対して１画面分ずつ順次出力する。これにより、モニタ６には、信号処理回路５４により抽出された変調／散乱特性情報に応じた、生体組織１００１内部の超音波収束領域近傍における断層像が画像表示される。
以上に述べたように、本実施形態の内視鏡２Ａ（生体観察システム１Ａ）は、超音波の収束領域と光の照射方向とが合わさった状態において、該超音波の収束領域と該光の照射方向とを変化させつつ出力することができる。そして、このような構成を有することにより、本実施形態の内視鏡２Ａ（生体観察システム１Ａ）は、生体深層の所望の部位の特性情報を従来に比べて的確に取得し易い。
（第３の実施形態）
図１１及び図１２は、本発明の第３の実施形態に係るものである。図１１は、本発明の第３の実施形態に係る内視鏡が用いられる生体観察システムの要部の構成を示す図である。図１２は、図１１の内視鏡が有する先端部の具体的な構成を示す斜視図である。
なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の構成を持つ部分については、詳細説明は省略する。また、本実施形態の生体観察システムの構成は、第１の実施形態の生体観察システム１の構成と略同様であるため、生体観察システム１の構成と異なる部分について主に説明を行うものとする。
本実施形態の生体観察システム１Ｂは、図１１に示すように、被検体としての体腔内に挿入可能であるとともに、該体腔内に存在する生体組織１００１における検査対象部位（または被写体）の観察が可能な内視鏡２Ｂと、第１の実施形態と同様の構成を有する第１光源装置３と、第１の実施形態と同様の構成を有する第２光源装置４と、内視鏡２Ｂから出力される電気信号及び光に対応する処理を施すことにより、該電気信号及び光に基づく映像信号を生成及び出力する制御装置５Ａと、第１の実施形態と同様の構成を有するモニタ６と、を要部として有している。
内視鏡２Ｂは、図１１に示すように、制御装置５Ａに接続可能であり、第１の実施形態及び第２の実施形態と略同様の構成を有する挿入部２１と、挿入部２１の先端側に設けられた先端部２２Ｂと、を有して構成されている。なお、本実施形態において、内視鏡２の先端部２２Ｂと生体組織１００１との間は、例えば水等の超音波伝達媒体により満たされているものであるとする。（または、先端部２２Ｂが生体組織１００１に直接接触された状態であっても良い。）
先端部２２Ｂは、内視鏡２Ｂの挿入軸方向（長手方向）に対して平行な光軸を有するように設けられた対物光学系２２ａ及び照明光学系２２ｂと、対物光学系２２ａの結像位置に配置された撮像素子２２ｃと、を有している。なお、対物光学系２２ａ、照明光学系２２ｂ及び撮像素子２２ｃの構成は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。
また、先端部２２Ｂは、制御装置５Ａの制御により超音波を生成及び出力する音波振動子２２ｇと、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面に設けられ、音波振動子２２ｇにおいて出力された超音波を収束して外部へ出力する音響レンズ２２ｈと、板状部材２２ｒと、音波振動子２２ｇの縁部に複数接続された音波振動子固定装置２２ｓと、内部にスキャニングミラー２２ｙが設けられたミラー保持部材２２ｚと、を有して構成されている。
音波振動子２２ｇの縁部には、図１１のｘ軸方向（内視鏡２Ｂの挿入軸方向）に沿って各々対向する位置に２つの音波振動子固定装置２２ｓが設けられ、また、図１１のｙ軸方向に沿って各々対向する位置に２つの音波振動子固定装置２２ｓが設けられている。すなわち、本実施形態において、音波振動子２２ｇの縁部には、合計４つの音波振動子固定装置２２ｓが設けられている。
なお、本実施形態の音波振動子２２ｇ及び音響レンズ２２ｈは、入出射する光が遮られることなく通過可能なように、該光の経路となる位置に図示しない穴を有して各々形成されているものとする。さらに、先端部２２が有する音響レンズ２２ｈに設けられた図示しない穴には、内視鏡２の内部への異物の侵入を防ぐとともに、入出射する光が遮られないように、樹脂等からなる図示しない透明部材が嵌め込まれているものとする。
光出射方向変更部としてのスキャニングミラー２２ｙは、信号線を介して制御装置５Ａに接続されているとともに、図１１のｘ軸方向及びｚ軸方向に対して角度を有するようにミラー保持部材２２ｚの内部に配置されており、制御装置５Ａの制御に基づいて該角度を変更することができる。
送受光部としてのミラー保持部材２２ｚは、導光ケーブル２１ｂにより内視鏡２の挿入軸方向に平行な方向（図１１におけるｘ軸方向）に伝送される照明光をスキャニングミラー２２ｙにより反射し、内視鏡２の挿入軸方向に垂直な方向（図１１におけるｚ軸方向）へ該照明光を出射する。また、ミラー保持部材２２ｚは、内視鏡２の挿入軸方向に垂直な方向（図１１におけるｚ軸方向）から入射される光を受光及び反射し、導光ケーブル２１ｂに対して該光を出射する。また、送受光部としてのミラー保持部材２２ｚは、（スキャニングミラー２２ｙに対して）入出射する光を遮らないように、例えば、プラスチック等の透明部材により形成されている。
制御装置５Ａは、収束位置制御回路５９と、ミラー制御回路６０とを第１の実施形態における制御装置５に加えた構成と略同様の構成を有している。
収束位置制御回路５９は、音波出力制御回路５６及びミラー制御回路６０に接続されており、モード切替回路５７の制御に基づき、超音波光変調観察モードにおいて、超音波の出力方向と照明光の出射方向を合わせるための制御を、音波出力制御回路５６及びミラー制御回路６０に対して行う。
音波出力制御回路５６は、収束位置制御回路５９の制御に基づき、音波振動子２２ｇから出力される超音波の出力方向が所定の方向になるように音波振動子固定装置２２ｓ各々を制御する。
ミラー制御回路６０は、収束位置制御回路５９の制御に基づき、ミラー保持部材２２ｚから出射される照明光の出射方向が（前記超音波の出力方向に合った）前記所定の方向になるように、スキャニングミラー２２ｙを駆動させる。
次に、本実施形態の生体観察システム１Ｂの作用について説明を行う。
まず、制御装置５Ａに設けられた図示しない操作パネル等における操作により、生体観察システム１Ｂが通常観察モードとして設定されると、モード切替回路５７は、第１光源装置３及び撮像信号処理回路５１を動作させるとともに、第２光源装置４、信号処理回路５４及び収束位置制御回路５９の動作を停止させる。これにより、第１光源装置３から出射された照明光が、導光ケーブル２１ａ及び照明光学系２２ｂを介して生体組織１００１へ供給される。また、収束位置制御回路５９の動作が停止されることにより、収束位置制御回路５９に接続されている音波出力制御回路５６及びミラー制御回路６０の動作も併せて停止する。
一方、撮像素子２２ｃは、対物光学系２２ａの視野内において、照明光学系２２ｂにより照明された生体組織１００１の像を撮像し、撮像した該生体組織１００１の像を撮像信号として出力する。
撮像信号処理回路５１は、モード切替回路５７の動作指示に基づいて動作を開始し、撮像素子２２ｃから出力された撮像信号にに応じた映像信号を生成するとともに、該映像信号をメモリ回路５５に対して出力する。
そして、メモリ回路５５は、撮像信号処理回路５１から出力される映像信号を一時的に保持しつつ、モニタ６に対して１画面分ずつ順次出力する。これにより、モニタ６には、肉眼による観察と略同様の生体組織１００１の像が画像表示される。
そして、制御装置５Ａに設けられた図示しない操作パネル等における操作により、生体観察システム１Ｂが光音響観察モードに切り替えられると、モード切替回路５７は、第２光源装置４、信号処理回路５４及び収束位置制御回路５９を動作させるとともに、第１光源装置３及び撮像信号処理回路５１の動作を停止させる。これにより、第２光源装置４から出射された照明光が、導光ケーブル５８ａ、光カプラ５２、導光ケーブル２１ｂを介してミラー保持部材２２ｚに入射される。また、収束位置制御回路５９が動作を開始することにより、収束位置制御回路５９に接続されている音波出力制御回路５６及びミラー制御回路６０も併せて動作を開始する。
音波出力制御回路５６は、モード切替回路５７の動作指示に基づいて動作を開始し、音波振動子２２ｇを制御することにより、生体組織１００１に対して超音波を出力させる。また、音波出力制御回路５６は、収束位置制御回路５９の制御に基づいて音波振動子固定装置２２ｓ各々を制御することにより、音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させる。そして、音波振動子固定装置２２ｓ各々が、音波出力制御回路５６の制御に応じて音波振動子２２ｇにおける超音波の出力側の面の形状を変化させることにより、音波振動子２２ｇは、該形状に応じた方向へ超音波を出力する。また、音波振動子２２ｇから出力された超音波は、音響レンズ２２ｈにより収束されつつ、生体組織１００１に対して出力される。
一方、ミラー制御回路６０は、収束位置制御回路５９の制御に基づき、ミラー保持部材２２ｚから出射される照明光の出射方向が音波振動子２２ｇにおける超音波の出力方向に合うように、スキャニングミラー２２ｙを駆動させる。
そして、音波出力制御回路５６及びミラー制御回路６０において前述したような制御が行われることにより、ミラー保持部材２２ｚから出射される照明光及び音響レンズ２２ｈにより収束されつつ出力される超音波は、各々が合わさった状態として、例えば図１１のｚ軸方向に存在する生体組織１００１へ出射される。
音響レンズ２２ｈにより収束されつつ生体組織１００１へ出力された超音波は、生体組織１００１内部の超音波収束領域において音圧が密となる。これにより、生体組織１００１内部の前記超音波収束領域は、前述したミラーとしての機能を有する。また、図１１のｚ軸方向に存在する生体組織１００１へ出射された照明光は、前述したミラーとしての機能を有する前記超音波収束領域において反射し、反射光としてミラー保持部材２２ｚに入射される。
ミラー保持部材２２ｚに入射された反射光は、スキャニングミラー２２ｙにより反射された後、導光ケーブル２１ｂへ出射される。そして、導光ケーブル２１ｂに入射された反射光は、光カプラ５２及び導光ケーブル５８ｂを介し、変調光／散乱光検出装置５３へ伝送される。
変調光／散乱光検出装置５３は、導光ケーブル２１ｂ、光カプラ５２及び導光ケーブル５８ｂを介して入射される反射光を図示しないオシロスコープまたはスペクトラムアナライザ等により検出するとともに、該検出した結果を光変調信号として信号処理回路５４へ出力する。
信号処理回路５４は、変調光／散乱光検出装置５３から出力される光変調信号に対し、例えばフーリエ変換等の算術処理を施すことにより、生体組織１００１の内部において、ミラー保持部材２２ｚから出射された照明光が反射した箇所（超音波収束領域）近傍の変調／散乱特性情報を検出する。そして、信号処理回路５４は、抽出した前記変調／散乱特性情報に基づいて映像信号を生成した後、該映像信号をメモリ回路５５に対して出力する。
そして、メモリ回路５５は、信号処理回路５４から出力される映像信号を一時的に保持しつつ、モニタ６に対して１画面分ずつ順次出力する。これにより、モニタ６には、信号処理回路５４により抽出された変調／散乱特性情報に応じた、生体組織１００１内部の超音波収束領域近傍における断層像が画像表示される。
以上に述べたように、本実施形態の内視鏡２Ｂ（生体観察システム１Ｂ）は、超音波の収束領域と光の照射方向とが合わさった状態において、該超音波の収束領域と該光の照射方向とを変化させつつ出力することができる。そして、このような構成を有することにより、本実施形態の内視鏡２Ｂ（生体観察システム１Ｂ）は、生体深層の所望の部位の特性情報を従来に比べて的確に取得し易い。
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
本発明の第１の実施形態に係る内視鏡が用いられる生体観察システムの要部の構成を示す図。 図１の内視鏡が有する先端部を図１のｘ軸方向に沿って見た場合の一例を示す断面図。 図１の内視鏡が有する先端部を図１のｘ軸方向に沿って見た場合の、図２Ａとは異なる例を示す断面図。 図１の内視鏡が有する先端部を図１のｘ軸方向に沿って見た場合の、図２Ａ及び図２Ｂとは異なる例を示す断面図。 図２の先端部の具体的な構成を示す斜視図。 図１の内視鏡が有する先端部の構成の第１の変形例を示す断面図。 図４の先端部の具体的な構成を示す斜視図。 図１の内視鏡が有する先端部の構成の第２の変形例を示す断面図。 図６の先端部の具体的な構成を示す斜視図。 本発明の第２の実施形態に係る内視鏡が用いられる生体観察システムの要部の構成を示す図。 図８の内視鏡が有する先端部の具体的な構成を示す斜視図。 図８の内視鏡の先端部に設けられた各ミラー及びビームスプリッタの配置状態を示す図。 本発明の第３の実施形態に係る内視鏡が用いられる生体観察システムの要部の構成を示す図。 図１１の内視鏡が有する先端部の具体的な構成を示す斜視図。
符号の説明
１，１Ａ，１Ｂ・・・生体観察システム、２，２Ａ，２Ｂ・・・内視鏡、３・・・第１光源装置、４・・・第２光源装置、５，５Ａ・・・制御装置、６・・・モニタ、２１・・・挿入部、２１ａ，２１ｂ，５８ａ，５８ｂ・・・導光ケーブル、２２，２２Ａ，２２Ｂ・・・先端部、２２ａ・・・対物光学系、２２ｂ・・・照明光学系、２２ｃ・・・撮像素子、２２ｇ・・・音波振動子、２２ｈ・・・音響レンズ、２２ｊ・・・光反射部材、２２ｒ・・・板状部材、２２ｓ，２２ｓ１，２２ｓ２，２２ｓ３，２２ｓ４・・・音波振動子固定装置、２２ｔ・・・弾性部材、２２ｕ・・・弾性部材変形装置、２２ｖ・・・ビームスプリッタ、２２ｗ・・・ハーフミラー、２２ｘ・・・全反射ミラー、２２ｙ・・・スキャニングミラー、２２ｚ・・・ミラー保持部材、５１・・・撮像信号処理回路、５２・・・光カプラ、５３・・・変調光／散乱光検出装置、５４・・・信号処理回路、５５・・・メモリ回路、５６・・・音波出力制御回路、５７・・・モード切替回路、５９・・・収束位置制御回路、６０・・・ミラー制御回路、１００１・・・生体組織

Claims (12)

  1. 細長な挿入部を有する内視鏡であって、
    生体組織内部の検査対象部位に対して超音波を出力する超音波発生部と、
    前記超音波発生部から出力される前記超音波の出力方向を前記検査対象部位の領域内において変更可能な超音波出力方向変更部と、
    前記超音波出力方向変更部により変更された前記出力方向に応じて前記超音波を収束させる超音波収束部と、
    光源装置において発せられた前記検査対象部位に到達可能な照明光を出射するとともに、該照明光が前記超音波の収束領域において反射した反射光を受光可能な送受光部と、
    を前記挿入部の先端部に有することを特徴とする内視鏡。
  2. 前記超音波出力方向変更部は、前記超音波発生部を機械的に変形させることにより、前記超音波の前記出力方向を変更することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。
  3. さらに、前記送受光部から出射される前記照明光の出射方向を前記超音波の前記出力方向に合わせることが可能な光出射方向変更部を前記先端部に有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内視鏡。
  4. 前記光出射方向変更部は、前記超音波出力方向変更部と一体的に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡。
  5. 前記照明光は、収束された状態として前記送受光部から前記検査対象部位へ出射されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の内視鏡。
  6. 生体組織内部の検査対象部位に対して超音波を出力する超音波発生部と、
    前記超音波発生部から出力される前記超音波の出力方向を前記検査対象部位の領域内において変更可能な超音波出力方向変更部と、
    前記超音波発生方向変更部において変更された前記出力方向に応じて前記超音波を収束させる超音波収束部と、
    前記検査対象部位に到達可能な照明光を発する光源装置と、
    前記照明光を前記検査対象部位に対して出射するとともに、前記照明光が前記超音波の収束領域において反射した反射光を受光可能な送受光部と、
    を有することを特徴とする生体観察システム。
  7. 前記超音波出力方向変更部は、前記超音波発生部を機械的に変形させることにより、前記超音波の前記出力方向を変更することを特徴とする請求項６に記載の生体観察システム。
  8. さらに、前記送受光部から出射される前記照明光の出射方向を前記超音波の前記出力方向に合わせることが可能な光出射方向変更部を有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の生体観察システム。
  9. 前記光出射方向変更部は、前記超音波出力方向変更部と一体的に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の生体観察システム。
  10. 前記照明光は、収束された状態として前記送受光部から前記検査対象部位へ出射されることを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれか一に記載の生体観察システム。
  11. さらに、前記検査対象部位における前記反射光の変調及び／または散乱に関する情報である特性情報を抽出するとともに、前記特性情報に基づいて映像信号を生成する映像信号生成部を有することを特徴とする請求項６乃至請求項１０のいずれか一に記載の生体観察システム。
  12. さらに、前記映像信号に応じた前記検査対象部位の画像を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１１に記載の生体観察システム。
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