CN104203066B - 测量探头 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够在实现细径化的同时进行更高精度的测量的测量探头。测量探头(3)具备：照明光纤(311)，其对生物体组织(S1)照射照明光；多个受光光纤(312)，这些受光光纤在不同的位置处接收由照明光纤(311)照射并被生物体组织(S1)反射和/或散射的照明光的返回光；以及圆柱状的支承部(34)，其使照明光纤(311)和多个受光光纤(312)各自的前端与生物体组织(S1)之间的距离固定，至少侧面的一部分能够使照明光通过，其中，由照明光纤(311)照射的照明光在生物体组织(S1)上的照明区域(D1)比支承部(34)的前端的截面的面积大。

Description

测量探头
技术领域
本发明涉及一种与对生物体组织照射测量光、并基于被生物体组织反射和/或散射的测量光的返回光的测量值来估计生物体组织的性质和状态的光学测量装置相连接的测量探头。
背景技术
以往，已知从生物体组织等比较弱的散射介质向后方散射的返回光根据其照明光的空间的相干性(空间相干)而被观察为干涉增强光(参照非专利文献1)。利用了该现象的分光信息测量技术被称为LEBS(Low-coherence Enhanced Backscattering Spectroscopy：低相干增强反向散射光谱)，认真地研究了散射返回的角度图案与散射介质的特性之间的关系(参照非专利文献2)。该散射平均自由程(散射系数的倒数)与散射介质的内部构造变化具有相关性，该散射平均自由程用于检测如能在早期的癌中观察到那样的微小的组织构造变化。例如，已知能够利用散射返回光的分布来辨别大肠癌(参照非专利文献3)。
在上述LEBS中，已知一种应用于通过被插入到内窥镜的测量探头在体内进行非侵入测量的技术(参照专利文献1)。在该技术中，为了获取散射返回光，从测量探头的照明光纤前端对生物体组织照射照明光，利用多个受光光纤测量多个散射角度的散射光的强度分布，由此检测生物体组织的性质和状态。
专利文献1：美国专利申请公开第2009/0009759号说明书
非专利文献1：Young L.Kim，et.al，“Low-coherence enhanced backscattering；review of principles and applications for colon cancer screening”Journal of Biomedical Optics，11(4)，0411252006年
非专利文献2：V，Turzhitsky，et.al，“Characterization of Light transportin Scattering Media at Subdiffusion Length Scales with Low-Coherence Enhanced Backscattering”IEEE journal of selected topics in quantum electronics，Vol.16，No.3，619(2010)
非专利文献3：Hemant K.Roy，et.al，“Association between Rectal Optical Signatures and Colonic Neoplasia：Potential Applications for Screening”Cancer Research，69(10)，4476(2009)
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述技术中，根据照明光纤照射照明光的生物体组织上的照明区域来设定测量探头的直径，因此测量探头的细径化存在局限。因此，对生物体组织所能够照射的光量受到测量探头的直径的限制，难以获取更多的来自生物体组织的信息量来进行更高精度的测量。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够在实现细径化的同时进行更高精度的测量的测量探头。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题并实现目的，本发明所涉及的测量探头装卸自如地连接于进行生物体组织的光学测量的光学测量装置，该测量探头的特征在于，具备：照明光纤，其对上述生物体组织照射照明光；多个受光光纤，这些受光光纤在不同的位置处接收由上述照明光纤照射并被上述生物体组织反射和/或散射的上述照明光的返回光；以及大致圆柱状的支承部，其使上述照明光纤和上述多个受光光纤各自的前端与上述生物体组织之间的距离固定，至少侧面的一部分能够使上述照明光通过，其中，由上述照明光纤照射的上述照明光在上述生物体组织上的照明区域比上述支承部的前端的面积大。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，上述支承部具有：光学构件，其形成为圆柱状，对由上述照明光纤照射的照明光进行中继来将该照明光照射到上述生物体组织；以及加强构件，其与上述光学构件的侧壁相接，且至少在上述光学构件的侧壁的一部分以吸收上述照明光的材质形成，比上述光学构件的长边方向的长度小。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，上述照明光纤的中心轴与该测量探头的中心轴一致。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，上述照明光纤的中心轴配置在偏离该测量探头的中心轴的位置处。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，上述光学构件形成为筒状。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，还具备：注入管，其向上述光学构件的内部空间注入从外部提供的液体；以及抽吸管，其从上述光学构件的内部空间至少抽吸上述液体。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，上述支承部具有：筒部，其形成为外径与该测量探头的外径相同的大致圆柱状且内部为空洞的筒状，由吸收上述照明光的构件形成，遮挡上述照明光；照明限制部，其遮挡上述照明光；以及窗部，其被设置于上述照明限制部，至少能够使上述照明光的一部分通过。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，上述支承部在前端的一部分还具有使光透过的平板部。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，上述照明限制部具有多个侧部，该多个侧部在从与长边方向正交的截面观察时朝向该测量探头的中心突起。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，还具备从外部送入空气的送气管。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，上述支承部的前端相对于长边方向倾斜。
另外，本发明所涉及的测量探头的特征在于，在上述发明中，上述支承部相对于该测量探头的前端部装卸自如。
发明的效果
根据本发明所涉及的测量探头，发挥以下效果：能够在实现细径化的同时进行更高精度的测量。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的光学测量装置的结构的框图。
图2是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的结构的侧视图。
图3是图2的A-A线截面图。
图4是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的结构的立体图。
图5是示意性地表示本发明的实施方式1的变形例1所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
图6是示意性地表示本发明的实施方式1的变形例2所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
图7是示意性地表示本发明的实施方式1的变形例3所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
图8是示意性地表示本发明的实施方式2所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
图9是示意性地表示本发明的实施方式2的变形例1所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
图10是本发明的实施方式2的变形例2所涉及的包括支承部的测量探头的前端的侧视图。
图11是图10的箭头B的主视图。
图12是图10的C-C线截面图。
图13是图11的E-E线截面图。
图14是示意性地表示本发明的实施方式3所涉及的光学测量装置的结构的框图。
图15是示意性地表示本发明的实施方式3所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
图16是示意性地表示本发明的实施方式4所涉及的光学测量装置的结构的框图。
图17是示意性地表示本发明的实施方式4所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
具体实施方式
下面，参照附图，作为本发明所涉及的光学测量装置以及内窥镜系统的优选的实施方式，以使用了LEBS技术的光学测量装置为例详细地进行说明。另外，本发明并不限定于该实施方式。另外，在附图的记载中，对相同的部分附加相同的附图标记来进行说明。另外，需要注意的是，附图是示意性的，各构件的厚度与宽度的关系以及各构件的比例等与现实存在差异。另外，附图相互之间也包括彼此的尺寸、比例不同的部分。
(实施方式1)
图1是示意性地表示本发明的实施方式1所涉及的光学测量装置的结构的框图。图1所示的光学测量装置1具备：主体部2，其对生物体组织等测量对象物进行光学测量来测量测量对象物的光学特性；以及测量探头3，其装卸自如地连接于主体部2，经由内窥镜的处理器具通道被插入到被检体内。
首先，对主体部2进行说明。主体部2具备电源21、光源部22、连接部23、检测部24、输入部25、输出部26、记录部27以及控制部28。电源21对主体部2的各结构部提供电力。
光源部22将经由连接部23向测量对象物照射的具有至少一个光谱成分的光作为照明光射出到测量探头3。利用LED(Light Emitting Diode：发光二极管)、氙气灯、钨丝灯以及卤素灯、激光等光源、包括多个透镜的光学系统、例如聚光透镜、准直透镜以及光源驱动器等来构成光源部22。光源部22在控制部28的控制下向测量探头3射出照明光。例如，光源部22在控制部28的控制下切换照明光的点亮、熄灭。光源部22利用光学系统使由光源发出的光会聚到测量探头3，由此光源与测量探头的光束耦合效率增大，照明光的光量增加，因此能够提高测量对象物S1的测量质量。
连接部23将测量探头3的基端部31(连接器部)装卸自如地连接于主体部2。连接部23将由光源部22射出的照明光传递到测量探头3，并且将从测量探头3射出的被测量对象物反射和/或散射的照明光的返回光向检测部24传递。
检测部24对经由连接部23从测量探头3照射并经由测量探头3被测量对象物反射和/或散射的照明光的返回光进行检测。利用多个分光元件和/或CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合装置)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor：互补性氧化金属半导体)、PD(Photo Detector：光检器)等受光传感器来构成检测部24。具体地说，检测部24设置有后述的与测量探头3的受光光纤的数量相应的分光测量器。另外，检测部24对从测量探头3入射的散射光的光谱和/或强度分布进行测量并检测每个波长的强度，将该检测结果输出到控制部28。
输入部25接收用于指示启动主体部2的指示信号或者用于指示其它各种动作的指示信号的输入并输出到控制部28。利用推式的开关、触摸面板、键盘、鼠标等输入设备来构成输入部25。
输出部26输出与光学测量装置1的各种处理有关的信息、测量对象物的测量结果。利用液晶或者有机EL(Electro Luminescence：电致发光)等显示器以及扬声器等来构成输出部26。
记录部27记录用于使光学测量装置1进行动作的各种程序、在光学测量处理中使用的各种数据、各种参数。记录部27暂时记录光学测量装置1的处理中的信息。另外，记录部27记录测量对象物的测量结果。利用易失性存储器、非易失性存储器等来构成记录部27。此外，也可以利用能够从主体部2的外部安装的存储卡等来构成记录部27。
控制部28控制主体部2的各部的处理动作。控制部28通过对主体部2的各部传输指示信息、数据等来统一控制主体部2的动作。利用CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等来构成控制部28。另外，控制部28具有运算部28a。
运算部28a基于由检测部24检测出的检测结果来进行多个运算处理，运算与测量对象物的光学特性、性质和状态有关的特性值。例如按照由输入部25接收到的指示信号或者记录部27中记录的各种程序来设定该特性值的类别。
接着，对测量探头3进行说明，测量探头3构成为在内部配设有多个光纤。具体地说，利用照明光纤、多个受光光纤以及支承部来构成测量探头3，其中，该照明光纤对测量对象物照射照明光，多个受光光纤以不同的散射角度接收由照明光纤朝向测量对象物照射且被测量对象物反射和/或散射的照明光的返回光，该支承部使照明光纤和多个受光光纤各自的前端与上述对象物之间的距离保持固定。测量探头3还具备：基端部31(连接器)，其连接于主体部2的连接部23；可挠部32，其具有可挠性；前端部33，其照射从光源部22提供的照明光，并且接收来自测量对象物的返回光；以及支承部34，其相对于前端部33装卸自如，来将与测量对象物之间的距离保持固定。
在此，详细地说明包括支承部34的测量探头3的前端部33的结构。图2是示意性地示出包括支承部34的测量探头3的前端部33的结构的侧视图。图3是图2的A-A线截面图，是表示测量探头3的前端部33的端面33a的图。图4是示意性地表示包括支承部34的测量探头3的前端部33的结构的立体图。
如图2～图4所示，测量探头3具备：照明光纤311，其对测量对象物S1照射照明光；三根受光光纤312，这三根受光光纤312接收被测量对象物S1反射和/或散射的照明光的返回光；保持部313，其对照明光纤311和三根受光光纤312进行保持；树脂等的覆盖部314，其用于防止照明光纤311、受光光纤312以及保持部313各自发生破损、使照明光纤311、受光光纤312以及保持部313各自的位置固定；以及支承部34，其使照明光纤311和受光光纤312的前端的端面与测量对象物S1之间的距离保持固定。测量探头3将照明光纤311和三根受光光纤312以一条直线状地邻接的状态配设在前端部33的端面33a上。
利用光纤来构成照明光纤311。照明光纤311传递从光源部22射出的照明光，经由支承部34从前端部33的端面33a对测量对象物照射照明光。由照明光纤311照射的照明光的光束L1的中心轴P2与测量探头3的中心轴P1一致。
利用光纤来构成受光光纤312。受光光纤312在与不同的散射角度对应的不同的位置处接收从照明光纤入射且被测量对象物反射和/或散射的散射返回光，并将该返回光传递到检测部24。此外，能够根据检查项目或者测量对象物的种类、例如血流、部位来适当变更受光光纤312的数量，受光光纤312至少为两根以上即可。
保持部313对照明光纤311、受光光纤312进行保持。保持部313将照明光纤311和三根受光光纤312各自的前端在前端部33的端面33a保持成在一条直线上邻接的状态。利用玻璃材料、树脂以及黄铜等来构成保持部313。并且，保持部313以使照明光纤311的中心轴P2与测量探头3的中心轴一致的方式进行保持。
覆盖部314分别保护照明光纤311、受光光纤312以及保持部313以避免它们受到外力影响。利用树脂等来构成覆盖部314。
支承部34设置于测量探头3的前端部33，使照明光纤311和三根受光光纤312各自的前端与测量对象物S1之间的距离固定，形成为至少侧面的一部分能够使由照明光纤311照射的照明光通过的圆柱状。支承部34具有：光学构件341，其具有规定的折射率；以及加强构件342，其保护光学构件341。
光学构件341形成为圆柱状，对由照明光纤311射出的照明光进行中继并照射到测量对象物S1。利用具有规定的折射率的透光性的玻璃材料、塑料等来构成光学构件341，光学构件341使由照明光纤311照射的照明光的光束L1透过。并且，光学构件341利用光学构件341的端面使测量对象物S1的表面平坦化。由此，光学测量装置1能够不受测量对象物S1的表面的凹凸形状的影响地进行测量对象物S1的测量。
加强构件342与光学构件341的侧壁相接，并且至少使侧面的一部分比光学构件341的长边方向的长度小，并利用吸收由照明光纤311照射的照明光的材质形成。例如，利用金属、树脂等不易反射光的材质来形成加强构件342。加强构件342通过缓和对光学构件341施加的外力来防止光学构件341的折叠、破损。此外，光学构件341和加强构件342也可以一体地形成。
以这种方式构成的测量探头3形成为使照明光纤311所照射的测量对象物S1上的照明区域D1(照明区域D1的直径R2)比支承部34的前端的面积(支承部34的外径R1)大。在该情况下，从照明光纤311照射的照明光的光束L1的一部分通过支承部34的侧面。加强构件342形成为覆盖照明光的光束L1不会通过的光学构件341的侧面。具体地说，在加强构件342覆盖光学构件341的侧面的情况下，使对照明光的光束L1进行遮挡(掩模)的区域与不遮光的区域相比，为50％以下是理想的。例如，加强构件342以具有光学构件341的长边方向的长度的大致一半的区域的方式形成侧面。
根据以上说明的本发明的实施方式1，能够在实现测量探头3的细径化的同时获取更多来自测量对象物S1的信息量，因此能够进行更高精度的测量。
并且，根据本发明的实施方式1，由照明光纤311照射的照明光通过(透过)支承部34的侧面，因此能够在抑制由受光光纤312检测出的杂散光(噪声)的同时，进行测量探头的细径化。
另外，根据本发明的实施方式1，在光学构件341的侧面的基端侧设置有加强构件342，因此能够防止由外力导致的支承部34的破损、脱落。
此外，在本发明的实施方式1中，也可以取代加强构件342，而通过对光学构件341的基端侧施加黑色等的遮光构件而在光学构件341的侧面形成吸收光的不透过部。
另外，在本发明的实施方式1中，也可以使光学构件341的前端部的前端相对于长边方向(测量探头3的中心轴P1)倾斜。
(实施方式1的变形例1)
在本发明的实施方式1中，还能够变更支承部的形状。图5是示意性地表示本发明的实施方式1的变形例1所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。此外，对与上述实施方式1所涉及的光学测量装置的结构相同的部分附加相同的附图标记并省略说明。
如图5所示，测量探头4具备照明光纤311、受光光纤312、保持部313、覆盖部314、以及使照明光纤311和受光光纤312的前端的端面与测量对象物S1之间的距离保持固定的支承部40。
支承部40具有光学构件341和用于加强光学构件341的加强构件401。
加强构件401防止由于对光学构件341施加外力而折叠、破损。加强构件401具有形成为筒状的筒部401a和从筒部401a的边缘朝向前端以规定的间隔延伸地设置的多个侧部401b。筒部401a和侧部401b一体地形成。利用金属、树脂等不易反射光的材质来形成筒部401a和侧部401b。
以这种方式构成的测量探头4形成为使照明光纤311所照射的测量对象物S1上的照明区域D1的直径R2比测量探头4的外径R1大(参照图5)。在该情况下，从照明光纤311照射的照明光的光束L1的一部分通过支承部40的侧面。此时，关于加强构件401，使遮挡照明光的光束L1的区域为完全不遮光时的区域的50％以下是理想的。
根据以上说明的本发明的实施方式1的变形例1，能够在实现细径化的同时最大限度地抑制从外部入射的杂散光，并且能够进一步强化测量探头4的前端部的强度。
(实施方式1的变形例2)
图6是示意性地表示本发明的实施方式1的变形例2所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
如图6所示，测量探头5具备照明光纤311、受光光纤312、保持部51、覆盖部314以及支承部52。还具备使照明光纤311和受光光纤312的前端的端面与测量对象物S1之间的距离保持固定的支承部52。
保持部51将照明光纤311和三根受光光纤312各自的前端在前端部33的端面33a保持成配置在一条直线上的状态。另外，保持部51以使由照明光纤311照射的照明光的光束L1的中心轴P2和与测量探头5的中心轴P1相隔规定的距离d的位置一致的方式保持照明光纤311。并且，保持部51以使测量探头5的中心轴P1和由照明光纤311照射的照明光的光束L1的中心轴P2在同一面上平行的方式保持照明光纤311。由此，照明光纤311所照射的测量对象物S1上的照明区域D1形成在偏离于测量探头5的中心轴P1的位置，并且形成为使测量对象物S1上的照明区域D1的直径R2比测量探头5的外径R1大。
支承部52使照明光纤311和受光光纤312的前端的端面与测量对象物S1之间的距离保持固定。支承部52具有光学构件341和用于加强光学构件341的加强构件521。
加强构件521防止由于对光学构件341施加外力而发生折叠、对表面造成损坏。加强构件521具有形成为筒状的筒部521a和从筒部521a的边缘朝向前端延伸地设置且截面为圆弧状的侧部521b。筒部521a和侧部521b一体地形成。利用金属、树脂等不易反射光的材质来形成筒部521a和侧部521b。加强构件521形成为使遮挡由照明光纤311照射的照明光的光束L1的区域为完全不遮光的区域的50％以下。
根据以上说明的本发明的实施方式1的变形例2，能够在实现细径化的同时最大限度地抑制从外部入射的杂散光，并且能够进一步强化测量探头5的前端部33的强度。
(实施方式1的变形例3)
图7是示意性地表示本发明的实施方式1的变形例3所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
如图7所示，测量探头6具备照明光纤311、受光光纤312、保持部61、覆盖部314以及支承部62。
保持部61将照明光纤311和三根受光光纤312各自的前端保持成配置在一条直线上的状态。另外，保持部61倾斜地保持照明光纤311，使得由照明光纤311照射的照明光束L1的中心轴P2与测量探头6的中心轴P1所成的角度为规定的角度θ。由此，照明光纤311所照射的测量对象物S1上的照明区域D1形成在偏离于测量探头6的中心轴P1的位置，并且形成为使测量对象物S1上的照明区域D1的直径R2比测量探头6的外径R1大。
支承部62具有光学构件341和用于加强光学构件341的加强构件621。
加强构件621防止由于对光学构件341施加外力而发生折叠、对表面造成损坏。加强构件621具有形成为筒状的筒部621a和从筒部621a的边缘朝向前端延伸地设置且截面为圆弧状的侧部621b。筒部621a和侧部621b一体地形成。利用金属、树脂等不易反射光的材质来形成筒部621a和侧部621b。以这种方式构成的加强构件621形成为使遮挡由照明光纤311照射的照明光的光束L1的区域比照明光的光束L1所透过的区域大。
根据以上说明的本发明的实施方式1的变形例3，能够在实现细径化的同时最大限度地抑制从外部入射的杂散光，并且能够进一步强化支承部62的强度。
(实施方式2)
接着，对本发明的实施方式2进行说明。关于本实施方式2所涉及的测量探头，更换支承部的光学构件而使内部成为空洞。因此，下面对本实施方式2所涉及的测量探头的结构进行说明。此外，对与上述实施方式1所涉及的光学测量装置相同的结构附加相同的附图标记并省略说明。
图8是示意性地表示本发明的实施方式2所涉及的包括支承部的测量探头的前端部的立体图。
图8所示的测量探头7具备照明光纤311、受光光纤312、保持部313、覆盖部314以及支承部70。
支承部70被设置在测量探头7的前端部33的端面33a上。支承部70具有：筒部701，其具有与测量探头7的外径相同的直径且由吸收照明光的构件形成，形成为大致圆柱状且内部为空洞的筒状；照明限制部702，其设置在筒部701的前端，设置有至少能够使由照明光纤311照射的照明光的一部分通过的窗部702a，且由吸收照明光的构件形成；以及圆环部703，其设置在照明限制部702的前端且形成为圆环状。筒部701、照明限制部702以及圆环部703一体地形成。另外，筒部701、照明限制部702以及圆环部703由金属、树脂等不易反射光的材质形成。照明限制部702利用沿着筒部701的边缘以规定的间隔形成的侧部702b来形成窗部702a。由此，在侧部702b没有折射面，能够防止被侧部702b反射的反射光的乱反射所造成的影响。
以这种方式构成的测量探头7形成为使照明光纤311所照射的测量对象物S1的照明区域D1的直径R2比测量探头7的外径R1大。在该情况下，从照明光纤311照射的照明光的光束L1的一部分通过支承部70的侧面。具体地说，光束L1的一部分从照明限制部702与照明限制部702之间的缝隙(开口)照射到测量对象物S1。
根据以上说明的本发明的实施方式2，能够在实现细径化的同时最大限度地抑制从外部入射的杂散光，并且能够进一步强化测量探头7的前端部33的强度。
此外，在本发明的实施方式2中，可以利用具有弯曲性、弹性的金属、树脂等来形成支承部70。由此，当将测量探头7插入到内窥镜的处理器具通道时，由于被处理具通道按压而使支承部70的外径缩小为与处理器具通道的内径相应的大小，由此能够容易地插入。并且，能够防止内窥镜的处理器具通道内发生破损。
(实施方式2的变形例1)
在本发明的实施方式2中，也可以在圆环部703的内侧设置使光透过的平板状的平板部。图9是示意性地表示本实施方式2的变形例1所涉及的包括支承部的前端部的立体图。
如图9所示，测量探头7也可以在支承部70的圆环部703的内侧设置平板状的平板部71。利用玻璃材料、塑料等透明的构件来形成平板部71。由此，平板部71使测量对象物S1的表面成为平坦的状态。
根据以上说明的本发明的实施方式2的变形例1，能够使从照明光纤311和受光光纤312各自的前端面到测量对象物S1的距离保持固定，因此能够进行准确的光学测量。
(实施方式2的变形例2)
另外，在本发明的实施方式2中，能够变更照明限制部702和圆环部703的形状。图10是表示本发明的实施方式2的变形例2的包括支承部的测量探头的前端的侧视图的图。图11是图10的箭头B的主视图。图12是图10的C-C线截面图。图13是图11的E-E线截面图。
如图10～图13所示，当从与测量探头7B的长边方向正交的截面观察照明限制部702的侧部702c时，该照明限制部702的侧部702c朝向测量探头7B的中心突起地形成。另外，圆环部703a形成为朝向外缘倾斜。以这种方式构成的测量探头7B能够防止由照明光纤311照射的照明光的光束L1在支承部70内作为干扰而被受光光纤312接收。
根据以上说明的本发明的实施方式2的变形例2，侧部702c和圆环部703a使由照明光纤311照射的照明光的干扰(噪声)从受光光纤312的受光区域反射，因此能够进行更加准确的光学测量。
(实施方式3)
接着，对本发明的实施方式3进行说明。本实施方式3所涉及的光学测量装置具备空气泵，从该空气泵将空气从测量探头的前端送出到测量对象物。此外，对与上述实施方式1、2所涉及的光学测量装置和测量探头的结构相同的部分附加相同的附图标记并省略说明。
图14是示意性地表示本发明的实施方式3所涉及的光学测量装置的结构的框图。
图14所示的光学测量装置100具备主体部101和测量探头8。主体部101具备电源21、光源部22、连接部23、检测部24、输入部25、输出部26、记录部27、控制部28以及空气泵102。
空气泵102在控制部28的控制下经由测量探头8朝向测量对象物S1送出空气。
接着，对测量探头8进行说明。图15是示意性地表示包括支承部70的测量探头8的前端部的立体图。
图15所示的测量探头8具备照明光纤311、受光光纤312、覆盖部314、送气管102a、保持部81以及支承部70。
送气管102a从主体部101的空气泵102送入空气，并从前端的端面朝向测量对象物S1吹出空气。
保持部81将照明光纤311、三根受光光纤312以及送气管102a各自的前端在前端部33的端面33a保持成在一条直线上邻接的状态。
根据以上说明的本发明的实施方式3，送气管102a朝向测量对象物S1吹出空气，因此能够在测量时去除测量对象物S1表面的粘液、水等异物。
(实施方式4)
接着，对本发明的实施方式4进行说明。本实施方式4所涉及的光学测量装置具备送出液体的注水泵和抽吸液体的抽吸泵，将从该注水泵送入的液体从测量探头的前端送出，并且从测量探头的前端抽吸该液体。此外，对与上述实施方式1、2所涉及的光学测量装置和测量探头的结构相同的部分附加相同的附图标记并省略说明。
图16是示意性地表示本发明的实施方式4所涉及的光学测量装置的结构的框图。如图16所示，光学测量装置200具备主体部201和测量探头9。
主体部201具备电源21、光源部22、连接部23、检测部24、输入部25、输出部26、记录部27、控制部28、注水泵202以及抽吸泵203。
注水泵202在控制部28的控制下对测量探头9提供液体。在此，液体是指水、生理盐水等。
抽吸泵203在控制部28的控制下抽吸贮存在测量探头9的前端部的液体。
接着，对测量探头9进行说明。图17是示意性地表示包括支承部的测量探头9的前端部的立体图。
测量探头9具备照明光纤311、受光光纤312、覆盖部314、注入管202a、抽吸管203a、保持部91以及支承部92。
注入管202a将从主体部201的注水泵202送出的液体提供给后述的支承部92。注入管202a的直径形成为比照明光纤311和受光光纤312的直径大。
抽吸管203a抽吸贮存在后述的支承部92中的液体。抽吸管203a形成为比照明光纤311和受光光纤312的直径大。
保持部91将照明光纤311、三根受光光纤312、注入管202a以及抽吸管203a各自的前端在前端部33的端面33a保持成配置在一条直线上的状态。
支承部92具有形成为筒状的光学构件921和设置在光学构件921的外缘侧来保护光学构件921免受外力影响的筒状的加强构件922。
光学构件921安装于前端部33的端面，使测量对象物S1与照明光纤311和受光光纤312的前端为固定的距离。利用玻璃材料、塑料等来构成光学构件921，使由照明光纤311照射的照明光的光束L1透过。
利用遮挡照明光的金属、树脂等不易反射光的构件来构成加强构件922。加强构件922通过缓和对光学构件921施加的外力来防止光学构件921折叠、破损。加强构件922形成为从光学构件921的基端侧起覆盖前端侧的侧面。此外，加强构件922也可以与光学构件921一体地形成。
关于以这种方式构成的光学测量装置200，在控制部28的控制下，注水泵202经由测量探头9的注入管202a提供液体。在该情况下，向通过使支承部92与测量对象物S1接触而产生的支承部92的内部空间K内送出液体Wa。之后，抽吸泵203经由抽吸管203a从内部空间K内抽吸液体Wa。由此，内部空间K内的液体Wa进行循环。其结果，能够在一边清洗测量对象物S1的表面一边利用液体Wa对内部空间K内进行充填的状态下进行光学测量。
根据以上说明的本发明的实施方式4，能够在去除了测量对象物S1表面的粘液、异物等的状态下进行光学测量。
此外，根据本发明的实施方式4，能够调整内部空间K内的折射率。由此，在LEBS的情况下，能够变更作为空间相干长度的光学特性。
(其它实施方式)
在本发明中，也可以支承部相对于测量探头的前端部装卸自如。由此，能够进行根据测量对象物设定测量对象物与测量探头的前端之间的距离的光学测量。在该情况下，关于支承部的装卸，也可以构成为通过在耦合部(未图示)分别设置外螺纹和内螺纹而实现装卸自如。当然，还可以构成为在一方设置槽，在另一方设置爪，从而实现装卸自如。
在本发明中，关于光源部所发出的光，主要针对生物体组织的信息获取而假定了从可见到近红外的光，但无论是针对生物体组织，还是针对其它应用目标，并不限定于可见光、近红外光。
另外，在本发明中，为了获取生物体组织的信息而要优化照明光的波长范围，照明光的波长范围能够根据应用目标任意地设定，能够进行如下设定：在分光信息有用的情况下，覆盖其波长范围并较广地设定，或者离散地设定多个频带，或者在不需要分光信息的情况下某种程度上限定频带。
另外，在本发明中，照明光纤和受光光纤的探头前端侧的端面被配置在与探头前端相隔固定距离的大致同一面内，将该面位置称为前端部。上述专利文献1中的探头是最适于测量被称为LEBS的后方散射光的干涉成分的探头。在本发明的LEBS测量的情况下，优选使前端部的照明光纤和受光光纤彼此接近。另外，在本发明的LEBS测量中，照明光纤和受光光纤的在前端部的端面内的相对的间隔是重要的。如果设定多个该间隔、或者设定多个同一间隔的光纤，则信号的信息量、信号的SN分别增加，因此这种结构对于LEBS应用是理想的。此外，在本发明中，以LEBS测量为重点进行了说明，但并不像LEBS那样专用于后方散射光的干渉成分的测量，也能够适用于对来自不限于干涉的测量对象物的扩散光的测量、基于扩散光的成像。关于该情况下的照明光纤和受光光纤的在前端部的端面上的配置，不需要接近，可以以期望的布局进行配置。
这样，本发明能够包括在此没有记载的各种实施方式，能够在由权利要求书确定的技术的思想的范围内进行各种设计变更等。
附图标记说明
1、100、200：光学测量装置；2、101、201：主体部；3、4、5、6、7、7B、8、9：测量探头；21：电源；22：光源部；23：连接部；24：检测部；25：输入部；26：输出部；27：记录部；28：控制部；28a：运算部；31：基端部；32：可挠部；33：前端部；33a：端面；34、40、52、62、70、92：支承部；51、61、81、91、313：保持部；71：平板部；102：空气泵；102a：送气管；202：注水泵；202a：注水管；203：抽吸泵；203a：抽吸管；311：照明光纤；312：受光光纤；314：覆盖部；341、921：光学构件；342、401、521、621、922：加强构件；401a、521a、621a、701：筒部；401b、521b、621b、702b、702d：侧部；702：照明限制部；702a：窗部；703：圆环部；703a：圆环部；D1：照明区域；K：内部空间；L1：光束；S1：测量对象物。

Claims (14)

1.一种测量探头，装卸自如地连接于进行生物体组织的光学测量的光学测量装置，该测量探头的特征在于，具备：
照明光纤，其对上述生物体组织照射照明光；
多个受光光纤，这些受光光纤在不同的位置处接收由上述照明光纤照射并被上述生物体组织反射和/或散射的上述照明光的返回光；以及
大致圆柱状的支承部，其使上述照明光纤和上述多个受光光纤各自的前端与上述生物体组织之间的距离固定，至少侧面的一部分能够使上述照明光通过，
其中，由上述照明光纤照射的上述照明光在上述生物体组织上的照明区域比上述支承部的前端的面积大。
2.根据权利要求1所述的测量探头，其特征在于，上述支承部具有：
光学构件，其形成为圆柱状，对由上述照明光纤照射的照明光进行中继来将该照明光照射到上述生物体组织；以及
加强构件，其与上述光学构件的侧壁相接，且至少在上述光学构件的侧壁的一部分以吸收上述照明光的材质形成，比上述光学构件的长边方向的长度小。
3.根据权利要求1所述的测量探头，其特征在于，
上述照明光纤的中心轴与该测量探头的中心轴一致。
4.根据权利要求1所述的测量探头，其特征在于，
上述照明光纤的中心轴配置在偏离该测量探头的中心轴的位置处。
5.根据权利要求2所述的测量探头，其特征在于，
上述照明光纤的中心轴与该测量探头的中心轴一致。
6.根据权利要求2所述的测量探头，其特征在于，
上述照明光纤的中心轴配置在偏离该测量探头的中心轴的位置处。
7.根据权利要求2、5或6所述的测量探头，其特征在于，
上述光学构件形成为筒状。
8.根据权利要求7所述的测量探头，其特征在于，还具备：
注入管，其向上述光学构件的内部空间注入从外部提供的液体；以及
抽吸管，其从上述光学构件的内部空间至少抽吸上述液体。
9.根据权利要求1所述的测量探头，其特征在于，上述支承部具有：
筒部，其形成为外径与该测量探头的外径相同的大致圆柱状且内部为空洞的筒状，由吸收上述照明光的构件形成，遮挡上述照明光；
照明限制部，其遮挡上述照明光；以及
窗部，其被设置于上述照明限制部，至少能够使上述照明光的一部分通过。
10.根据权利要求9所述的测量探头，其特征在于，
上述支承部在前端的一部分还具有使光透过的平板部。
11.根据权利要求9所述的测量探头，其特征在于，
上述照明限制部具有多个侧部，该多个侧部在从与长边方向正交的截面观察时朝向该测量探头的中心突起。
12.根据权利要求7所述的测量探头，其特征在于，
还具备从外部送入空气的送气管。
13.根据权利要求1至6、9至12中的任一项所述的测量探头，其特征在于，
上述支承部的前端相对于长边方向倾斜。
14.根据权利要求1至6、9至12中的任一项所述的测量探头，其特征在于，
上述支承部相对于该测量探头的前端部装卸自如。
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