JP2004073337A - 光診断治療装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】一つの光伝送手段を体内に挿入するだけで、光学的診断および光学的治療の双方を行うことができる光診断治療装置を提供する。
【解決手段】光診断治療装置（２００）は、少なくとも一部が体内に挿入可能であり、入射された光を体内の対象部位に照射する光伝送手段（２０２）と、光学的診断を行うための診断光であって診断用光路（Ｌ１）に沿って光伝送手段（２０２）に入射する診断光を射出する診断用光源装置（２１６）と、光学的治療を行うための治療光であって治療用光路（Ｌ２）に沿って光伝送手段（２０２）に入射する治療光を射出する治療用光源装置（２１８）と、光伝送手段（２０２）に入射される光の光路を診断用光路（Ｌ１）と治療用光路（Ｌ２）との間で切り換える光路切換手段（２１２）とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】光診断治療装置（２００）は、少なくとも一部が体内に挿入可能であり、入射された光を体内の対象部位に照射する光伝送手段（２０２）と、光学的診断を行うための診断光であって診断用光路（Ｌ１）に沿って光伝送手段（２０２）に入射する診断光を射出する診断用光源装置（２１６）と、光学的治療を行うための治療光であって治療用光路（Ｌ２）に沿って光伝送手段（２０２）に入射する治療光を射出する治療用光源装置（２１８）と、光伝送手段（２０２）に入射される光の光路を診断用光路（Ｌ１）と治療用光路（Ｌ２）との間で切り換える光路切換手段（２１２）とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、体内に挿入された光伝送手段を用いて体内の対象部位に光を照射することにより、体内の対象部位の光学的診断および光学的治療を行う光診断治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡において、体内に挿入される挿入管には、一般に種々の処置具を体内まで案内するための処置具挿通チャンネルが設けられている。この処置具挿通チャンネルには、鉗子など物理的に体内の対象部位を処置するための手段の他、対象部位の組織に特定の光を照射し、その結果反射してくる光の特性から、例えば癌が発生しているか否か等の対象部位の診断を光学的に行うためのプローブが挿入されることがある。また、上記のような光学的診断の結果、対象部位に癌等の異常が発見された場合には、次に、同じ処置具層通チャンネルを通して対象部位を光学的に治療する、例えば対象部位に高エネルギーのレーザ光を照射して対象部位を除去するためのプローブが挿入されることもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、内視鏡の一つの処置具挿通チャンネルを光学的診断用のプローブ、および光学的治療用のプローブを挿入することに併用していると、光学的診断で異常を発見した後に、一旦、処置具挿通チャンネルに挿入されているプローブを光学的診断用のものから光学的治療用のものに入れ替え、それから治療を行わなければならない。しかし、このようなプローブの入れ替え作業は、使用者にとって大変面倒である。また、プローブの入れ替えを行っている間に治療すべき対象部位を特定できなくなることがあるという問題もある。内視鏡の挿入管に処置具挿通チャンネルを２つ設け、それぞれに予め光学的診断用のプローブと光学的治療用のプローブを挿入しておけば上記のような問題を回避できるが、この場合には挿入管が太くなり、挿入管を挿入される患者への負担が増大するという不都合が生じる。
【０００４】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決すべく、一つの光伝送手段を体内に挿入するだけで、光学的診断および光学的治療の双方を行うことができる光診断治療装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光診断治療装置は、少なくとも一部が体内に挿入可能であり、入射された光を体内の対象部位に照射する光伝送手段と、光学的診断を行うための診断光であって診断用光路に沿って光伝送手段に入射する診断光を射出する診断用光源装置と、光学的治療を行うための治療光であって治療用光路に沿って光伝送手段に入射する治療光を射出する治療用光源装置とを備える。さらに、光診断治療装置は、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路と治療用光路との間で切り換える光路切換手段とを備える。このため、光診断治療装置は、体内に挿入されている光伝送手段を交換等で動かすことなく対象部位へ照射する光を診断光および治療光の間で切り換え、診断光を照射して診断していた部位に確実に治療光を照射し、診断した部位を治療すること、あるいは、治療光を照射して治療を行った部位に確実に診断光を照射し、治療後の状態を診断することができる。
【０００６】
上記光診断治療装置は、光伝送手段が伝送すべき光を切り換えるための切換操作部をさらに備え、光路切換手段は、切換操作部が操作されたときに、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路および治療用光路の一方から他方へ切り換えるように構成することができる。このような構成では、例えば体内の対象部位を光学的に診断しながら、必要と判断されたときに使用者が操作部を操作すれば、診断した部位を直ちに光学的な治療を施すことができる。また、光学的な治療を終了させるために使用者が再度操作部を操作すると、光伝送手段に入射される光が診断光に切り替わるので、治療された部位の治療後の状態を直ちに診断することができる。
【０００７】
あるいは、光路切換手段は、切換操作部が操作されたときに、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路から治療用光路に予め定められている切換時間だけ切り換えるようにしてもよい。このようにすると、対象部位へ照射される光エネルギーを一定量に制御できる。なお、この場合には、光診断治療装置が、切換時間を設定できる切換時間設定部をさらに備えると、例えば治療目的に応じて対象部位へ照射する光エネルギーを調整できて便利である。
【０００８】
なお、前述した切換操作部は、足で操作できるフットスイッチであると、使用者は他の手作業を継続しながら切換の操作ができて便利である。
【０００９】
本発明の一態様において、前述した光伝送手段は体内に挿入される内視鏡の挿入管を利用して体内に導入される光ファイバである。内視鏡は、内視鏡の制御に関わる操作するための内視鏡操作部を備え、内視鏡操作部は、光伝送手段が伝送すべき光を切り換えるための切換操作部を有する。切換手段は、切換操作部が操作されたときに、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路および治療用光路の一方から他方へ切り換える。あるいは、切換手段は、切換操作部が操作されたときに、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路から治療用光路に予め定められている切換時間だけ切り換える。
【００１０】
本発明の一態様による光診断治療装置は、治療光が、対象部位が治療されるように調整されて光伝送手段に入射される治療モードと、対象部位にマーキングがなされるように調整されて光伝送手段に入射されるマーキングモードとの二つの動作モードを有し、それら２つ動作モードのいずれかを選択できるモード選択部を有する。したがって、使用者は、同一の光診断治療装置を用いて、対象部位を治療することも、マーキングすることも任意に選択できる。なお、マーキングモードでは、対象部位に照射される治療光の総エネルギー量が治療モードよりも低くなるように治療用光源装置が動作する。これは、例えば、対象部位に照射される治療光の強度が治療モードよりも低くなるように治療用光源装置が動作する、あるいは、対象部位への治療光の照射時間が治療モードよりも短くなるように治療用光源装置又は光路切換手段が動作することにより実現される。
【００１１】
本実施形態のある態様では、光診断治療装置が、上記モード選択部により選択されている動作モードを表示する表示部をさらに備える。このような表示部がある場合には、使用者は何時でも光診断治療装置の動作モードを確認することができる。
【００１２】
本実施形態のある態様では、診断用光源装置は、診断光として光コヒーレンス・トモグラフィによる対象部位の断層像を取得するための低干渉性光を射出する装置である。また、本実施形態の他の態様では、診断用光源装置は、対象部位を蛍光発光させるための励起光を診断光として射出する装置である。本実施形態のさらに他の態様では、診断用光源装置は、共焦点顕微鏡の一部を構成する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る光治療診断装置２００を含む電子内視鏡システム１００を示す図である。電子内視鏡システム１００は、電子内視鏡１０２と、電子内視鏡１０２を制御するためのコンピュータ１０８とを備えている。また、電子内視鏡１０２は、電子スコープ１０４と、その電子スコープ１０４に接続されている内視鏡プロセッサ１１０とを含む。
【００１４】
電子スコープ１０４は、体内に挿入できる柔軟な挿入管１０４ａと、その挿入管１０４ａの湾曲状態その他の制御を行うための操作部（内視鏡操作部）１０４ｂとを備えている。一方、内視鏡プロセッサ１１０は、電子スコープ１０４への照明光の供給、電子スコープ１０４が備える不図示のＣＣＤが出力する信号からの画像信号の生成等を行う装置である。内視鏡プロセッサ１１０で生成された画像信号はコンピュータ１０８に送信され、コンピュータ１０８は送信された画像信号に基づいて、モニター１１４に電子スコープ１０４により撮像された画像を表示させる。
【００１５】
光診断治療装置２００は、装置本体から伸びる光ファイバ２０２を備えている。この光ファイバ２０２は、体内の組織の光学的診断を行うための診断光、及び上記組織の光学的治療を行うための治療光を伝送するための光伝送手段の一例である。本実施形態の場合、光ファイバ２０２は電子スコープ１０４の鉗子孔１０４ｃに通すことで体内に導入される。ただし、光ファイバ２０２が電子スコープ１０４内に一体に設置してもよい。
【００１６】
図２は、光診断治療装置２００の概略構成図である。
光診断治療装置２００は、診断用光源装置２１６と、治療用レーザ装置２１８と、それら２つの装置のための電源２２０を備えている。診断用光源装置２１６は、前述した診断光を生成するための光源を含み、光路Ｌ１に沿って光ファイバ２０２の端面２０２ａに入射するようにその診断光を射出する。一方、治療用レーザ装置２１８は、前述した治療光を生成するレーザ光源（例えばＹＡＧレーザ）を含み、光路Ｌ２に沿って光ファイバの端面２０２ａに入射するようにその治療光を射出する装置である。
【００１７】
光診断治療装置２００は、さらに、光ファイバ２０２に入射される光の光路を光路Ｌ１とＬ２との間で切り換え、それにより、光ファイバ２０２に入射される光を診断光と治療光との間で切り換える光路切換装置２１２を備えている。
【００１８】
光路切換装置２１６は、ミラー２１２ａと、ミラー２１２ａを移動、位置決めするミラー駆動手段２１２ｂとを有する。本実施形態の場合、ミラー駆動手段２１２ｂは、図中矢印Ａで示すように、ミラー２１２ａを第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で移動させ、位置決めする。
【００１９】
第１の位置Ｐ１に配置されたミラー２１２ａは、診断用光源装置２１６から射出された診断光を光ファイバ２０２の端面２０２ａに向けて反射する。反射された診断光は、レンズ２１０によって光ファイバ２０２の端面２０２ａに集光され、光ファイバ２０２に入射する。また、第１の位置Ｐ１に配置されたミラー２１２ａは、治療用レーザ装置２１８から射出された治療光を光ファイバ２０２に入射しないように遮光する。
【００２０】
一方、第２の位置Ｐ２にミラー２１２ａが配置された場合、ミラー２１２ａは治療光を遮光せずそのまま通過させる。この結果、治療光はレンズ２１０を介して光ファイバ２０２に入射する。一方、診断光は、ミラー２１２ａにより光ファイバの端面２０２ａがあるのと異なる方向に反射され、光ファイバ２０２に入射しない。
【００２１】
このように、光路切換装置２１２は、ミラー２１２ａの位置を調整することで、診断光および治療光の一方が選択的に光ファイバ２０２に入射するように、光ファイバ２０２に入射する光の光路を切り換えている。なお、光路切換装置２１２は、後述するように、電子スコープの操作部１０４ｂに備えられている操作ボタン１１６（図１参照）が操作されたとき、あるいは、光診断治療装置２００が備えているフットスイッチ２２２（図１参照）が足で操作されたときに光路を切り換える。
【００２２】
光診断治療装置２００は、さらに、光路切換装置２１２の動作等を制御するための制御部２０８を備えている。また、光診断治療装置２００は、その動作モードを設定するための設定部２０６、及び、光診断治療装置２００に関する種々の情報、例えば設定部２０６に設定されている内容を表示する表示部２０４を備えている。
【００２３】
図３は、設定部２０６の構成を模式的に示す図である。設定部２０６は、治療光照射モード選択スイッチ２３２、レーザ出力設定スイッチ２３４、治療時間設定スイッチ２３６、及び切換モード設定スイッチ２３８を備えている。
【００２４】
レーザ出力設定スイッチ２３４は、レーザ出力設定インジケータ（不図示）を参照しながら治療用レーザ装置２１８から出力されるレーザの強度を設定するスイッチである。また、治療時間設定スイッチ２３６は、一回の光学的治療において対象部位に治療光を照射する時間（治療時間）を設定するためのスイッチである。光診断治療装置２００では、このようにレーザ出力設定スイッチ２３４および治療時間設定スイッチ２３６を備えているので、使用者は、治療の内容および治療する組織の状態に合わせて、体内の対象部位に照射する治療光の強度および照射時間を設定することができる。
【００２５】
治療光照射モード選択スイッチ２３２は、治療光を光ファイバ２０２を介して体内の対象部位に照射するときの治療光照射モードを選択するためのスイッチである。本実施形態の場合、選択できる治療光照射モードには、治療モードとマーキングモードがある。治療モードは、治療光を対象部位に照射することにより、組織の切断等、対象部位の治療を行うためのモードである。このモードが選択されると、レーザ出力設定スイッチ２３４で設定された強度を有する治療光が光ファイバ２０２に導入され、対象部位の治療に利用される。
【００２６】
一方、マーキングモードは、低強度の治療光を対象部位に照射することにより、その部位に視認可能な目印を付けるためのモードである。このモードが選択されると、マーキングを行うために予め設定されている強度を有する治療光が光ファイバ２０２に導入され、体内の対象部位に照射される。
【００２７】
切換モード設定スイッチ２３８は、光路切換装置２１２の動作モードを設定するスイッチである。本実施形態の場合、光路切換装置２１２の動作モードには、一定時間モードと、不定時間モードとがある。一定時間モードでは、前述した操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作されると、光路切換装置２１２のミラー２１２ａが第１の位置Ｐ１から予め定められている一定時間だけ第２の位置Ｐ２へ移動し、その一定時間が経過した後に自動的に第１の位置Ｐ１へ戻る。したがって、一定時間モードでは、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作される度に、予め定められている一定時間だけ光ファイバ２０２に入射する光の光路が光路Ｌ２に切り替わり、その間だけ治療光が光ファイバ２０２に入射可能となる。
【００２８】
一方、不定時間モードでは、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作される度に、ミラー２１２ａが、第１および第２の位置のうちそのときにいた位置から他方へ移動する。したがって、不定時間モードでは、例えば操作ボタン１１６が操作されることにより体内の対象部位への治療光の照射が開始されると、再度操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２を操作するまで治療光の照射が継続される。
【００２９】
次に、光診断治療装置２００の動作について図４から図６までを参照しながら説明する。
図４は、光診断治療装置２００の動作を示すフローチャートである。光診断治療装置２００が動作を開始すると、まず制御部２０８が、設定部２０６において設定されている治療光照射モード選択スイッチ２３２の選択状態を確認し（Ｓ１００）、さらに、設定されている治療光照射モードに応じて治療用レーザ装置２１８のレーザ出力を調整する（Ｓ１０２）。すなわち、治療モードが選択されている場合には、制御部２０８は、治療用レーザ装置２１８から射出されるレーザの出力をレーザ出力設定スイッチ２３４により設定されている値に調整する。一方、マーキングモードが選択されている場合には、制御部２０８は、予め定められているマーキングモード用の値に治療用レーザ装置２１８のレーザの出力を調整する。これにより、後述する治療処理（Ｓ１１２）が実行されるときには、使用者がレーザ出力設定スイッチ２３４において設定した出力値の治療光が光ファイバ２０２に入力され、一方、マーキング処理（Ｓ１１４）が実行されるときには、マーキングモード用の出力値に調整された治療光が光ファイバ２０２に入力されるようになる。なお、マーキングモード時に設定されるレーザの出力値は、通常、治療モード時に設定されるレーザ出力の値より低い。
【００３０】
次に、制御部２０８は、治療光照射モード選択スイッチ２３２において選択されているモードを表示部２０４に表示させる（Ｓ１０４）。これにより、使用者は、光診断治療装置２００が治療モードに設定されているのか、マーキングモードに設定されているのかを確認できるようになる。なお、Ｓ１０６では、治療光照射モードのみならず、設定部２０６の各スイッチで設定されている他の内容をも表示部２０４に表示させることとしてもよい。
【００３１】
次に、制御部２０８は、光路切換装置２１２を制御してミラー２１２ａを第１の位置Ｐ１へ移動、位置決めする（Ｓ１０６）。これにより、診断光が光ファイバ２０２へ導入されるようになり、光ファイバ２０２から体内の対象部位に診断光を照射することが可能になる。
【００３２】
次に、制御部２０８は、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作されるまで、すなわち、光ファイバ２０２に入射する光の光路を切り換えるべき旨の指示があるまで待機する（Ｓ１０８：ｎｏ）。操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作された場合（Ｓ１０８：ｙｅｓ）、制御部２０８は、治療モードが設定されている場合には後述する治療処理ルーチンを実行し（Ｓ１１０→Ｓ１１２）、一方、マーキングモードが設定されている場合にはこれも後述するマーキング処理ルーチンを実行する（Ｓ１１０→Ｓ１１４）。Ｓ１０２からＳ１１４までの処理は、光診断治療装置２００のメインスイッチが切られる等、光診断治療装置２００の動作を終了させるための処理が行われるまで繰り返される（Ｓ１１６）。
【００３３】
図５は、図１のＳ１１２で示した治療処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。治療処理ルーチンでは、はじめに制御部２０８が切換モードスイッチ２３８の設定内容を確認する（Ｓ２０２）。一定時間モードが選択されていると確認された場合、制御部２０８は、Ｓ２０４からＳ２０８までを次に実行する。すなわち、制御部２０８は、光路切換装置２１２を制御してミラー２１２ａを第２の位置Ｐ２へ移動させる（Ｓ２０４）。これにより、光ファイバ２０２に入射される光が診断光から治療光に換わり、光ファイバ２０２の先端から対象部位に治療光が照射されるようになる。このとき、光ファイバ２０２は、電子スコープ１０４に挿入された状態を維持し、何ら動かされていないので、治療光は、その前まで診断光が照射され、診断されていたのと同じ部位に確実に照射される。
【００３４】
上記の状態は、治療時間設定スイッチで設定されている治療時間だけ継続される（Ｓ２０６：ｎｏ）。治療時間が経過すると、制御部２０８が再び光路切換装置２１２を制御し、今度はミラー２１２ａを第１の位置Ｐ１へ戻す（Ｓ２０６：ｙｅｓ、Ｓ２０８）。これにより、設定されていた治療時間だけ治療光が対象部位に照射され、対象部位に治療光が過度に照射されることが防止される。また、治療光の照射が終了した後、光ファイバ２０２に診断光が入射されるようになるので、治療後の状態を直ちに診断することも可能になる。
【００３５】
一方、Ｓ２０２で不定時間モードが選択されていると確認された場合には、制御部２０８はＳ２０４からＳ２０８に代えてＳ２１０からＳ２１４を実行する。すなわち、制御部２０８は、ミラー２１２ａが第２の位置Ｐ２へ移動されるように光路切換装置２１２を制御した後（Ｓ２１０）、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が再び操作されるまで待機し（Ｓ２１２：ｎｏ）、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２の操作があったときミラーを第１の位置Ｐ１へ戻すように光路切換装置２１２を制御する（Ｓ２１２：ｙｅｓ、Ｓ２１４）。したがって、この不定時間モードでは、光ファイバ２０２を介して治療光が照射される時間が使用者による操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２の操作により決まる。
なお、Ｓ２０８又はＳ２１４の処理後、治療処理ルーチンは終了する。
【００３６】
図６は、図１のＳ１１４に示したマーキング処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。マーキング処理ルーチンでは、はじめに制御部２０８が光路切換装置２１２を制御してミラー２１２ａを第２の位置Ｐ２へ移動させ（Ｓ２５２）、これにより治療光が光ファイバ２０２に入射され、体内の対象部位に照射されるようにする。なお、図４のＳ１０２において説明したように、このときの治療光の強度はマーキングを行うための所定値に設定されている。次に制御部２０８は、予め定められているマーキング用の時間が経過することを待ってから（Ｓ２５４）、ミラー２１２ａが第１の位置Ｐ１へ戻るように光路切換装置２１２を制御し（Ｓ２５６）、マーキング処理ルーチンを終了する。
【００３７】
このように、マーキング処理ルーチンでは、マーキング用の所定の低い強度を有する治療光がマーキング用の所定時間だけ光ファイバ２０２に入射され、光ファイバ２０２を介して対象部位に照射される。これにより、後に目視により確認できる印が対象部位に適切に形成される。
【００３８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態で説明した光診断治療装置２００は、以下に例示するように、診断用光源装置２１６を適切に構成することにより種々の異なる光学的診断に利用できる。
【００３９】
図７は、光コヒーレント・トモグラフィによる断層像を生成するためのデータが取得できるように診断用光源装置２１６が構成されている光診断治療装置２００＊を示している。なお、図７において、図２に示されているのと同一の要素には、同一の符号が示されている。
【００４０】
図７において、診断用光源装置２１６は、第１および第２の光ファイバ２５２、２５４を備えている。第１および第２の光ファイバ２５２、２５４は、途中で光カプラ２５６により互いに光学的に結合されている。第１の光ファイバ２５２の一端には、超高輝度発光ダイオード２５８（以下、「ＳＬＤ２５８」という）が備えられている。また、第１の光ファイバ２５２の他端は、レンズ２６０、ミラー２１２ａ、およびレンズ２１０を介して光ファイバ２０２の端部２０２ａと光学的に結合されている。
【００４１】
ＳＬＤ２５８は、近赤外域の低干渉性光を第１の光ファイバ２５２に入射する光源である。入射された低干渉性光は、光カプラ２５６において第１および第２の光ファイバ２５２、２５４に等分に分配される。以下、第１および第２の光ファイバ２５２、２５４へ伝送された光をそれぞれ測定光および参照光と呼ぶこととする。
【００４２】
第２の光ファイバ２５４の一端には、その端面から射出される光の強度を検出する光検出部２６２が備えられている。光検出部２６２としては例えばフォトダイオードが用いられている。第２の光ファイバ２５４の他端には、ミラー２６４が配置されている。ミラー２６４は、光カプラ２５６から第２の光ファイバ２５４へ導入され、第２の光ファイバ２５４の端面から射出される参照光を反射し、再び第２の光ファイバ２５４に入射させる。ミラー２６４は、一次元ステージおよびその一次元ステージを駆動するステッピングモータ等を含む駆動機構２６６により、第２の光ファイバ２５４の端面に対向する方向に前後駆動される。このようにミラー２６４を前後駆動することにより、第２の光ファイバ２５４を伝搬する参照光の光路長を変えることができる。
【００４３】
光カプラ２５６とミラー２６４の間における第２の光ファイバ２５４には、第２の光ファイバ２５４を巻くことにより形成された補償リング２６８がある。補償リング２６８は、第２の光ファイバの長さを、第１の光ファイバ、光路Ｌ１、および光ファイバ２０２とを合わせた長さに等しくするように形成されている。
【００４４】
前述したように、ＳＬＤ２５８から第１の光ファイバ２５２に入射された低干渉性光が光カプラ２５６で第１の光ファイバ２５２を伝搬する測定光と、第２の光ファイバ２５４を伝搬する参照光とに分かれる。測定光は、ミラー２１２ａ等を介して光ファイバ２０２に入射し、伝送される。さらに、測定光は、光ファイバ２０２の先端面から体内の対象部位に照射される。照射された測定光は、被検体における細胞や組織などの屈折率境界において反射し、一部が再び光ファイバ２０２に入射する。再入射した測定光（反射光）は、さらに第１の光ファイバ２５２に戻り、一部が光カプラ２５６で第２の光ファイバ２５４へ分配され、光検出部２６２に入射する。
【００４５】
一方、参照光は、第２の光ファイバ２５４の端部でミラー２６４により反射された後、再び第２の光ファイバ２５４に入射し、今度は、光検出部２６２へ向けて伝搬する。この結果、光検出部２６２に入射する光は、体内の対象部位で反射された測定光と、ミラー２６４で反射された参照光とが重なり合わさった光となる。ＳＬＤ２５８で発生する光は、可干渉距離が極めて短い低干渉性光であるため、測定光と参照光とは、それらが光検出部２６２に達するまで伝搬した光路長がほぼ等しくない限り干渉しない。したがって、ミラー２６４を移動させることで参照光の光路長を変化させつつ、光検出部２６２の検出結果の記録を取れば、被検体の深さ方向の構造を表すデータを得ることができ、さらにそのデータに基づいて被検体の断層像を生成することが可能になる。そこで、診断用光源装置２１６では、制御部２０８がミラー２６４の位置を制御しながら、ミラー２５４の位置と、そのときに光検出部２６２で検出された干渉光の強度とを対応付けてコンピュータ１０８に送信する。これにより、コンピュータ１０８では、光コヒーレンス・トモグラフィによる断層像を生成することが可能になる。
【００４６】
図８は、自家蛍光用の紫外光を生成するように診断用光源装置２１６が構成されている光診断治療装置２００＊＊を示している。なお、図８においても、図２に示されているのと同一の要素には、同一の符号が示されている。
【００４７】
図８に示す診断用光源装置２１６は、生体に照射し蛍光発光させるための励起光である紫外線と、可視光とを生成する装置である。この診断用光源装置２１６は、水銀ランプ３０２と、水銀ランプ３０２から照射された光を平行光に変換するコリメータレンズ３０４とを備えている。コリメータレンズ３０４により平行光に変えられた光は、次に、紫外線を反射し、可視光を透過させるフィルター３０６において紫外線３０８と可視光３１０に分離される。
【００４８】
紫外光３０８は、さらに、余分な可視光を除去するための紫外線透過フィルター３１２を通過した後、ミラー３１４によりフィルター３１６へ向けて反射される。フィルター３１６は、紫外光を反射し、可視光を透過させるフィルターであり、入射した紫外光３０８が光路Ｌ１に沿って光ファイバ２０２に入射するように反射する。
【００４９】
一方、可視光３１０は、ミラー３１８で反射された後、余分な紫外光を除去するための可視光透過フィルター３２０を通過する。さらに、可視光３１０は、光路Ｌ１に沿って光ファイバ２０２に入射するように、フィルター３１６を透過する。
【００５０】
紫外光３０８および可視光３１０の光路上にはそれぞれ第１および第２のロータリーシャッター３２２、３２４が配置されている。第１および第２のロータリーシャッターは、紫外光３０８および可視光３１０のいずれか一方のみが診断用光源装置２１６から射出されるように、制御部２０８により動作を制御される。
【００５１】
第１のロータリーシャッター３２２が光を透過させ、第２のロータリーシャッター３２４が光を遮断するように制御部２０８が制御を行うと、診断用光源装置２１６から紫外光３０８が射出される。射出された紫外光３０８は、光路Ｌ１に沿って光ファイバ２０２に入射し、その光ファイバ２０２の先端から体内の対象部位に照射される。この結果、対象部位での自家蛍光を観察し、対象部位に異常な組織等があるか否かを診断することが可能になる。
【００５２】
図９は、診断用光源装置２１６が共焦点顕微鏡の一部を構成している光診断治療装置２００＊＊＊を示している。なお、図９においても、図２に示されているのと同一の要素には、同一の符号が示されている。
【００５３】
図９に示す光診断治療装置２００＊＊＊において、診断用光源装置２１６は、レーザ光３５０を射出するレーザ光源３５２と、射出されたレーザ光３５０を平行光に変換するコリメータレンズ３５４とを備えている。平行光に変換されたレーザ光は、光路Ｌ１に沿って進行するように診断用光源装置２１６から射出され、光ファイバ２０２に入射し、光ファイバ２０２の先端から体内の対象部位に照射される。なお、光ファイバ２０２の先端部は、例えば特開２０００−１２１９６１号公報の図１０に記載されているような公知の構成を有し、光ファイバ２０２の先端から射出されたレーザ光を集光させるための集光レンズと、集光されたレーザ光を走査するためのミラーとを備えている。
【００５４】
光ファイバ２０２の先端から照射されたレーザ光の一部は、対象部位で反射され、再び光ファイバ２０２に入射する。このとき、光ファイバ２０２は、共焦点顕微鏡のピンホールとして機能し、実質的に、光ファイバ２０２の先端部にある集光レンズの焦点位置において反射されたレーザ光の入射のみを許容する。
【００５５】
光ファイバ２０２に再入射した光（以下、「反射光」という）は、光診断治療装置２００＊＊＊に戻り、光路Ｌ１に沿って診断用光源装置２１６に入射する。診断用光源装置２１６に入射した反射光は、ハーフミラー３５６においてフォトダイオード３５８へ向けて反射され、フォトダイオード３５８に入力する。前述したように、光ファイバ２０２の先端が共焦点顕微鏡のピンホールとして機能するため、フォトダイオード３５によって検出される反射光の強度から、光を反射した対象部位が、光ファイバ２０２の先端部にある集光レンズの焦点の位置にあるか否かが判別できる。
【００５６】
以上、本発明について種々の実施形態を用いて説明をしたが、本発明に係る光診断治療装置は、上記した実施形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内において種々に変形することが可能である。
例えば、上記した実施形態では、光路切換装置２１２がミラー２１２ａとそのミラーを駆動するミラー駆動手段２１２ｂを有しているが、光路切換手段２１２は構成を有していてもよい。例えば、光路切換手段２１２は、図１０に例示するように、それぞれ光路Ｌ１およびＬ２の交差位置に配置された２つのシャッター４０２および４０４と、光路Ｌ１およびＬ２の合流点に配置され、治療光を透過させ、診断光を反射するダイクロイックプリズム４０６とから構成されることとしてもよい。
また、上記実施形態では、光診断治療装置２００が、設定部２０６に設定されている内容を表示する表示部２０４を備えているが、光診断治療装置２００は、表示部２０４に代えて、又は表示部２０４とともに、設定部２０６に設定されている内容を音声で知らせる音声情報通知部を備えていてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一つの光伝送手段を体内に挿入するだけで、光学的診断および光学的治療の双方を行うことができる光診断治療装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光治療診断装置を含む電子内視鏡システムを示す図である。
【図２】図１に示した光診断治療装置の概略構成図である。
【図３】図１に示した光診断治療装置の設定部の構成を模式的に示す図である。
【図４】図２に示した光診断治療装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図１のＳ１１２で示した治療処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【図６】図１のＳ１１４で示したマーキング処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【図７】光コヒーレント・トモグラフィによる断層像を生成するためのデータが取得できるように診断用光源装置が構成された光診断治療装置を示す図である
【図８】自家蛍光用の紫外光を生成するように診断用光源装置が構成された光診断治療装置を示す図である
【図９】診断用光源装置が共焦点顕微鏡の一部を構成している光診断治療装置を示す図である。
【図１０】図２に示した光診断治療装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１００ 電子内視鏡システム
１０２ 電子内視鏡
１０４ 電子スコープ
１０４ 挿入管
１１６ 操作ボタン
２００ 光診断治療装置
２０２ 光ファイバ
２２２ フットスイッチ
２０４ 表示部
２０６ 設定部
２１２ 光路切換装置
２１６ 診断用光源装置
２１８ 治療用レーザ装置
【発明が属する技術分野】
本発明は、体内に挿入された光伝送手段を用いて体内の対象部位に光を照射することにより、体内の対象部位の光学的診断および光学的治療を行う光診断治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内視鏡において、体内に挿入される挿入管には、一般に種々の処置具を体内まで案内するための処置具挿通チャンネルが設けられている。この処置具挿通チャンネルには、鉗子など物理的に体内の対象部位を処置するための手段の他、対象部位の組織に特定の光を照射し、その結果反射してくる光の特性から、例えば癌が発生しているか否か等の対象部位の診断を光学的に行うためのプローブが挿入されることがある。また、上記のような光学的診断の結果、対象部位に癌等の異常が発見された場合には、次に、同じ処置具層通チャンネルを通して対象部位を光学的に治療する、例えば対象部位に高エネルギーのレーザ光を照射して対象部位を除去するためのプローブが挿入されることもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、内視鏡の一つの処置具挿通チャンネルを光学的診断用のプローブ、および光学的治療用のプローブを挿入することに併用していると、光学的診断で異常を発見した後に、一旦、処置具挿通チャンネルに挿入されているプローブを光学的診断用のものから光学的治療用のものに入れ替え、それから治療を行わなければならない。しかし、このようなプローブの入れ替え作業は、使用者にとって大変面倒である。また、プローブの入れ替えを行っている間に治療すべき対象部位を特定できなくなることがあるという問題もある。内視鏡の挿入管に処置具挿通チャンネルを２つ設け、それぞれに予め光学的診断用のプローブと光学的治療用のプローブを挿入しておけば上記のような問題を回避できるが、この場合には挿入管が太くなり、挿入管を挿入される患者への負担が増大するという不都合が生じる。
【０００４】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決すべく、一つの光伝送手段を体内に挿入するだけで、光学的診断および光学的治療の双方を行うことができる光診断治療装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光診断治療装置は、少なくとも一部が体内に挿入可能であり、入射された光を体内の対象部位に照射する光伝送手段と、光学的診断を行うための診断光であって診断用光路に沿って光伝送手段に入射する診断光を射出する診断用光源装置と、光学的治療を行うための治療光であって治療用光路に沿って光伝送手段に入射する治療光を射出する治療用光源装置とを備える。さらに、光診断治療装置は、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路と治療用光路との間で切り換える光路切換手段とを備える。このため、光診断治療装置は、体内に挿入されている光伝送手段を交換等で動かすことなく対象部位へ照射する光を診断光および治療光の間で切り換え、診断光を照射して診断していた部位に確実に治療光を照射し、診断した部位を治療すること、あるいは、治療光を照射して治療を行った部位に確実に診断光を照射し、治療後の状態を診断することができる。
【０００６】
上記光診断治療装置は、光伝送手段が伝送すべき光を切り換えるための切換操作部をさらに備え、光路切換手段は、切換操作部が操作されたときに、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路および治療用光路の一方から他方へ切り換えるように構成することができる。このような構成では、例えば体内の対象部位を光学的に診断しながら、必要と判断されたときに使用者が操作部を操作すれば、診断した部位を直ちに光学的な治療を施すことができる。また、光学的な治療を終了させるために使用者が再度操作部を操作すると、光伝送手段に入射される光が診断光に切り替わるので、治療された部位の治療後の状態を直ちに診断することができる。
【０００７】
あるいは、光路切換手段は、切換操作部が操作されたときに、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路から治療用光路に予め定められている切換時間だけ切り換えるようにしてもよい。このようにすると、対象部位へ照射される光エネルギーを一定量に制御できる。なお、この場合には、光診断治療装置が、切換時間を設定できる切換時間設定部をさらに備えると、例えば治療目的に応じて対象部位へ照射する光エネルギーを調整できて便利である。
【０００８】
なお、前述した切換操作部は、足で操作できるフットスイッチであると、使用者は他の手作業を継続しながら切換の操作ができて便利である。
【０００９】
本発明の一態様において、前述した光伝送手段は体内に挿入される内視鏡の挿入管を利用して体内に導入される光ファイバである。内視鏡は、内視鏡の制御に関わる操作するための内視鏡操作部を備え、内視鏡操作部は、光伝送手段が伝送すべき光を切り換えるための切換操作部を有する。切換手段は、切換操作部が操作されたときに、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路および治療用光路の一方から他方へ切り換える。あるいは、切換手段は、切換操作部が操作されたときに、光伝送手段に入射される光の光路を診断用光路から治療用光路に予め定められている切換時間だけ切り換える。
【００１０】
本発明の一態様による光診断治療装置は、治療光が、対象部位が治療されるように調整されて光伝送手段に入射される治療モードと、対象部位にマーキングがなされるように調整されて光伝送手段に入射されるマーキングモードとの二つの動作モードを有し、それら２つ動作モードのいずれかを選択できるモード選択部を有する。したがって、使用者は、同一の光診断治療装置を用いて、対象部位を治療することも、マーキングすることも任意に選択できる。なお、マーキングモードでは、対象部位に照射される治療光の総エネルギー量が治療モードよりも低くなるように治療用光源装置が動作する。これは、例えば、対象部位に照射される治療光の強度が治療モードよりも低くなるように治療用光源装置が動作する、あるいは、対象部位への治療光の照射時間が治療モードよりも短くなるように治療用光源装置又は光路切換手段が動作することにより実現される。
【００１１】
本実施形態のある態様では、光診断治療装置が、上記モード選択部により選択されている動作モードを表示する表示部をさらに備える。このような表示部がある場合には、使用者は何時でも光診断治療装置の動作モードを確認することができる。
【００１２】
本実施形態のある態様では、診断用光源装置は、診断光として光コヒーレンス・トモグラフィによる対象部位の断層像を取得するための低干渉性光を射出する装置である。また、本実施形態の他の態様では、診断用光源装置は、対象部位を蛍光発光させるための励起光を診断光として射出する装置である。本実施形態のさらに他の態様では、診断用光源装置は、共焦点顕微鏡の一部を構成する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る光治療診断装置２００を含む電子内視鏡システム１００を示す図である。電子内視鏡システム１００は、電子内視鏡１０２と、電子内視鏡１０２を制御するためのコンピュータ１０８とを備えている。また、電子内視鏡１０２は、電子スコープ１０４と、その電子スコープ１０４に接続されている内視鏡プロセッサ１１０とを含む。
【００１４】
電子スコープ１０４は、体内に挿入できる柔軟な挿入管１０４ａと、その挿入管１０４ａの湾曲状態その他の制御を行うための操作部（内視鏡操作部）１０４ｂとを備えている。一方、内視鏡プロセッサ１１０は、電子スコープ１０４への照明光の供給、電子スコープ１０４が備える不図示のＣＣＤが出力する信号からの画像信号の生成等を行う装置である。内視鏡プロセッサ１１０で生成された画像信号はコンピュータ１０８に送信され、コンピュータ１０８は送信された画像信号に基づいて、モニター１１４に電子スコープ１０４により撮像された画像を表示させる。
【００１５】
光診断治療装置２００は、装置本体から伸びる光ファイバ２０２を備えている。この光ファイバ２０２は、体内の組織の光学的診断を行うための診断光、及び上記組織の光学的治療を行うための治療光を伝送するための光伝送手段の一例である。本実施形態の場合、光ファイバ２０２は電子スコープ１０４の鉗子孔１０４ｃに通すことで体内に導入される。ただし、光ファイバ２０２が電子スコープ１０４内に一体に設置してもよい。
【００１６】
図２は、光診断治療装置２００の概略構成図である。
光診断治療装置２００は、診断用光源装置２１６と、治療用レーザ装置２１８と、それら２つの装置のための電源２２０を備えている。診断用光源装置２１６は、前述した診断光を生成するための光源を含み、光路Ｌ１に沿って光ファイバ２０２の端面２０２ａに入射するようにその診断光を射出する。一方、治療用レーザ装置２１８は、前述した治療光を生成するレーザ光源（例えばＹＡＧレーザ）を含み、光路Ｌ２に沿って光ファイバの端面２０２ａに入射するようにその治療光を射出する装置である。
【００１７】
光診断治療装置２００は、さらに、光ファイバ２０２に入射される光の光路を光路Ｌ１とＬ２との間で切り換え、それにより、光ファイバ２０２に入射される光を診断光と治療光との間で切り換える光路切換装置２１２を備えている。
【００１８】
光路切換装置２１６は、ミラー２１２ａと、ミラー２１２ａを移動、位置決めするミラー駆動手段２１２ｂとを有する。本実施形態の場合、ミラー駆動手段２１２ｂは、図中矢印Ａで示すように、ミラー２１２ａを第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で移動させ、位置決めする。
【００１９】
第１の位置Ｐ１に配置されたミラー２１２ａは、診断用光源装置２１６から射出された診断光を光ファイバ２０２の端面２０２ａに向けて反射する。反射された診断光は、レンズ２１０によって光ファイバ２０２の端面２０２ａに集光され、光ファイバ２０２に入射する。また、第１の位置Ｐ１に配置されたミラー２１２ａは、治療用レーザ装置２１８から射出された治療光を光ファイバ２０２に入射しないように遮光する。
【００２０】
一方、第２の位置Ｐ２にミラー２１２ａが配置された場合、ミラー２１２ａは治療光を遮光せずそのまま通過させる。この結果、治療光はレンズ２１０を介して光ファイバ２０２に入射する。一方、診断光は、ミラー２１２ａにより光ファイバの端面２０２ａがあるのと異なる方向に反射され、光ファイバ２０２に入射しない。
【００２１】
このように、光路切換装置２１２は、ミラー２１２ａの位置を調整することで、診断光および治療光の一方が選択的に光ファイバ２０２に入射するように、光ファイバ２０２に入射する光の光路を切り換えている。なお、光路切換装置２１２は、後述するように、電子スコープの操作部１０４ｂに備えられている操作ボタン１１６（図１参照）が操作されたとき、あるいは、光診断治療装置２００が備えているフットスイッチ２２２（図１参照）が足で操作されたときに光路を切り換える。
【００２２】
光診断治療装置２００は、さらに、光路切換装置２１２の動作等を制御するための制御部２０８を備えている。また、光診断治療装置２００は、その動作モードを設定するための設定部２０６、及び、光診断治療装置２００に関する種々の情報、例えば設定部２０６に設定されている内容を表示する表示部２０４を備えている。
【００２３】
図３は、設定部２０６の構成を模式的に示す図である。設定部２０６は、治療光照射モード選択スイッチ２３２、レーザ出力設定スイッチ２３４、治療時間設定スイッチ２３６、及び切換モード設定スイッチ２３８を備えている。
【００２４】
レーザ出力設定スイッチ２３４は、レーザ出力設定インジケータ（不図示）を参照しながら治療用レーザ装置２１８から出力されるレーザの強度を設定するスイッチである。また、治療時間設定スイッチ２３６は、一回の光学的治療において対象部位に治療光を照射する時間（治療時間）を設定するためのスイッチである。光診断治療装置２００では、このようにレーザ出力設定スイッチ２３４および治療時間設定スイッチ２３６を備えているので、使用者は、治療の内容および治療する組織の状態に合わせて、体内の対象部位に照射する治療光の強度および照射時間を設定することができる。
【００２５】
治療光照射モード選択スイッチ２３２は、治療光を光ファイバ２０２を介して体内の対象部位に照射するときの治療光照射モードを選択するためのスイッチである。本実施形態の場合、選択できる治療光照射モードには、治療モードとマーキングモードがある。治療モードは、治療光を対象部位に照射することにより、組織の切断等、対象部位の治療を行うためのモードである。このモードが選択されると、レーザ出力設定スイッチ２３４で設定された強度を有する治療光が光ファイバ２０２に導入され、対象部位の治療に利用される。
【００２６】
一方、マーキングモードは、低強度の治療光を対象部位に照射することにより、その部位に視認可能な目印を付けるためのモードである。このモードが選択されると、マーキングを行うために予め設定されている強度を有する治療光が光ファイバ２０２に導入され、体内の対象部位に照射される。
【００２７】
切換モード設定スイッチ２３８は、光路切換装置２１２の動作モードを設定するスイッチである。本実施形態の場合、光路切換装置２１２の動作モードには、一定時間モードと、不定時間モードとがある。一定時間モードでは、前述した操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作されると、光路切換装置２１２のミラー２１２ａが第１の位置Ｐ１から予め定められている一定時間だけ第２の位置Ｐ２へ移動し、その一定時間が経過した後に自動的に第１の位置Ｐ１へ戻る。したがって、一定時間モードでは、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作される度に、予め定められている一定時間だけ光ファイバ２０２に入射する光の光路が光路Ｌ２に切り替わり、その間だけ治療光が光ファイバ２０２に入射可能となる。
【００２８】
一方、不定時間モードでは、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作される度に、ミラー２１２ａが、第１および第２の位置のうちそのときにいた位置から他方へ移動する。したがって、不定時間モードでは、例えば操作ボタン１１６が操作されることにより体内の対象部位への治療光の照射が開始されると、再度操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２を操作するまで治療光の照射が継続される。
【００２９】
次に、光診断治療装置２００の動作について図４から図６までを参照しながら説明する。
図４は、光診断治療装置２００の動作を示すフローチャートである。光診断治療装置２００が動作を開始すると、まず制御部２０８が、設定部２０６において設定されている治療光照射モード選択スイッチ２３２の選択状態を確認し（Ｓ１００）、さらに、設定されている治療光照射モードに応じて治療用レーザ装置２１８のレーザ出力を調整する（Ｓ１０２）。すなわち、治療モードが選択されている場合には、制御部２０８は、治療用レーザ装置２１８から射出されるレーザの出力をレーザ出力設定スイッチ２３４により設定されている値に調整する。一方、マーキングモードが選択されている場合には、制御部２０８は、予め定められているマーキングモード用の値に治療用レーザ装置２１８のレーザの出力を調整する。これにより、後述する治療処理（Ｓ１１２）が実行されるときには、使用者がレーザ出力設定スイッチ２３４において設定した出力値の治療光が光ファイバ２０２に入力され、一方、マーキング処理（Ｓ１１４）が実行されるときには、マーキングモード用の出力値に調整された治療光が光ファイバ２０２に入力されるようになる。なお、マーキングモード時に設定されるレーザの出力値は、通常、治療モード時に設定されるレーザ出力の値より低い。
【００３０】
次に、制御部２０８は、治療光照射モード選択スイッチ２３２において選択されているモードを表示部２０４に表示させる（Ｓ１０４）。これにより、使用者は、光診断治療装置２００が治療モードに設定されているのか、マーキングモードに設定されているのかを確認できるようになる。なお、Ｓ１０６では、治療光照射モードのみならず、設定部２０６の各スイッチで設定されている他の内容をも表示部２０４に表示させることとしてもよい。
【００３１】
次に、制御部２０８は、光路切換装置２１２を制御してミラー２１２ａを第１の位置Ｐ１へ移動、位置決めする（Ｓ１０６）。これにより、診断光が光ファイバ２０２へ導入されるようになり、光ファイバ２０２から体内の対象部位に診断光を照射することが可能になる。
【００３２】
次に、制御部２０８は、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作されるまで、すなわち、光ファイバ２０２に入射する光の光路を切り換えるべき旨の指示があるまで待機する（Ｓ１０８：ｎｏ）。操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が操作された場合（Ｓ１０８：ｙｅｓ）、制御部２０８は、治療モードが設定されている場合には後述する治療処理ルーチンを実行し（Ｓ１１０→Ｓ１１２）、一方、マーキングモードが設定されている場合にはこれも後述するマーキング処理ルーチンを実行する（Ｓ１１０→Ｓ１１４）。Ｓ１０２からＳ１１４までの処理は、光診断治療装置２００のメインスイッチが切られる等、光診断治療装置２００の動作を終了させるための処理が行われるまで繰り返される（Ｓ１１６）。
【００３３】
図５は、図１のＳ１１２で示した治療処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。治療処理ルーチンでは、はじめに制御部２０８が切換モードスイッチ２３８の設定内容を確認する（Ｓ２０２）。一定時間モードが選択されていると確認された場合、制御部２０８は、Ｓ２０４からＳ２０８までを次に実行する。すなわち、制御部２０８は、光路切換装置２１２を制御してミラー２１２ａを第２の位置Ｐ２へ移動させる（Ｓ２０４）。これにより、光ファイバ２０２に入射される光が診断光から治療光に換わり、光ファイバ２０２の先端から対象部位に治療光が照射されるようになる。このとき、光ファイバ２０２は、電子スコープ１０４に挿入された状態を維持し、何ら動かされていないので、治療光は、その前まで診断光が照射され、診断されていたのと同じ部位に確実に照射される。
【００３４】
上記の状態は、治療時間設定スイッチで設定されている治療時間だけ継続される（Ｓ２０６：ｎｏ）。治療時間が経過すると、制御部２０８が再び光路切換装置２１２を制御し、今度はミラー２１２ａを第１の位置Ｐ１へ戻す（Ｓ２０６：ｙｅｓ、Ｓ２０８）。これにより、設定されていた治療時間だけ治療光が対象部位に照射され、対象部位に治療光が過度に照射されることが防止される。また、治療光の照射が終了した後、光ファイバ２０２に診断光が入射されるようになるので、治療後の状態を直ちに診断することも可能になる。
【００３５】
一方、Ｓ２０２で不定時間モードが選択されていると確認された場合には、制御部２０８はＳ２０４からＳ２０８に代えてＳ２１０からＳ２１４を実行する。すなわち、制御部２０８は、ミラー２１２ａが第２の位置Ｐ２へ移動されるように光路切換装置２１２を制御した後（Ｓ２１０）、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２が再び操作されるまで待機し（Ｓ２１２：ｎｏ）、操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２の操作があったときミラーを第１の位置Ｐ１へ戻すように光路切換装置２１２を制御する（Ｓ２１２：ｙｅｓ、Ｓ２１４）。したがって、この不定時間モードでは、光ファイバ２０２を介して治療光が照射される時間が使用者による操作ボタン１１６又はフットスイッチ２２２の操作により決まる。
なお、Ｓ２０８又はＳ２１４の処理後、治療処理ルーチンは終了する。
【００３６】
図６は、図１のＳ１１４に示したマーキング処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。マーキング処理ルーチンでは、はじめに制御部２０８が光路切換装置２１２を制御してミラー２１２ａを第２の位置Ｐ２へ移動させ（Ｓ２５２）、これにより治療光が光ファイバ２０２に入射され、体内の対象部位に照射されるようにする。なお、図４のＳ１０２において説明したように、このときの治療光の強度はマーキングを行うための所定値に設定されている。次に制御部２０８は、予め定められているマーキング用の時間が経過することを待ってから（Ｓ２５４）、ミラー２１２ａが第１の位置Ｐ１へ戻るように光路切換装置２１２を制御し（Ｓ２５６）、マーキング処理ルーチンを終了する。
【００３７】
このように、マーキング処理ルーチンでは、マーキング用の所定の低い強度を有する治療光がマーキング用の所定時間だけ光ファイバ２０２に入射され、光ファイバ２０２を介して対象部位に照射される。これにより、後に目視により確認できる印が対象部位に適切に形成される。
【００３８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態で説明した光診断治療装置２００は、以下に例示するように、診断用光源装置２１６を適切に構成することにより種々の異なる光学的診断に利用できる。
【００３９】
図７は、光コヒーレント・トモグラフィによる断層像を生成するためのデータが取得できるように診断用光源装置２１６が構成されている光診断治療装置２００＊を示している。なお、図７において、図２に示されているのと同一の要素には、同一の符号が示されている。
【００４０】
図７において、診断用光源装置２１６は、第１および第２の光ファイバ２５２、２５４を備えている。第１および第２の光ファイバ２５２、２５４は、途中で光カプラ２５６により互いに光学的に結合されている。第１の光ファイバ２５２の一端には、超高輝度発光ダイオード２５８（以下、「ＳＬＤ２５８」という）が備えられている。また、第１の光ファイバ２５２の他端は、レンズ２６０、ミラー２１２ａ、およびレンズ２１０を介して光ファイバ２０２の端部２０２ａと光学的に結合されている。
【００４１】
ＳＬＤ２５８は、近赤外域の低干渉性光を第１の光ファイバ２５２に入射する光源である。入射された低干渉性光は、光カプラ２５６において第１および第２の光ファイバ２５２、２５４に等分に分配される。以下、第１および第２の光ファイバ２５２、２５４へ伝送された光をそれぞれ測定光および参照光と呼ぶこととする。
【００４２】
第２の光ファイバ２５４の一端には、その端面から射出される光の強度を検出する光検出部２６２が備えられている。光検出部２６２としては例えばフォトダイオードが用いられている。第２の光ファイバ２５４の他端には、ミラー２６４が配置されている。ミラー２６４は、光カプラ２５６から第２の光ファイバ２５４へ導入され、第２の光ファイバ２５４の端面から射出される参照光を反射し、再び第２の光ファイバ２５４に入射させる。ミラー２６４は、一次元ステージおよびその一次元ステージを駆動するステッピングモータ等を含む駆動機構２６６により、第２の光ファイバ２５４の端面に対向する方向に前後駆動される。このようにミラー２６４を前後駆動することにより、第２の光ファイバ２５４を伝搬する参照光の光路長を変えることができる。
【００４３】
光カプラ２５６とミラー２６４の間における第２の光ファイバ２５４には、第２の光ファイバ２５４を巻くことにより形成された補償リング２６８がある。補償リング２６８は、第２の光ファイバの長さを、第１の光ファイバ、光路Ｌ１、および光ファイバ２０２とを合わせた長さに等しくするように形成されている。
【００４４】
前述したように、ＳＬＤ２５８から第１の光ファイバ２５２に入射された低干渉性光が光カプラ２５６で第１の光ファイバ２５２を伝搬する測定光と、第２の光ファイバ２５４を伝搬する参照光とに分かれる。測定光は、ミラー２１２ａ等を介して光ファイバ２０２に入射し、伝送される。さらに、測定光は、光ファイバ２０２の先端面から体内の対象部位に照射される。照射された測定光は、被検体における細胞や組織などの屈折率境界において反射し、一部が再び光ファイバ２０２に入射する。再入射した測定光（反射光）は、さらに第１の光ファイバ２５２に戻り、一部が光カプラ２５６で第２の光ファイバ２５４へ分配され、光検出部２６２に入射する。
【００４５】
一方、参照光は、第２の光ファイバ２５４の端部でミラー２６４により反射された後、再び第２の光ファイバ２５４に入射し、今度は、光検出部２６２へ向けて伝搬する。この結果、光検出部２６２に入射する光は、体内の対象部位で反射された測定光と、ミラー２６４で反射された参照光とが重なり合わさった光となる。ＳＬＤ２５８で発生する光は、可干渉距離が極めて短い低干渉性光であるため、測定光と参照光とは、それらが光検出部２６２に達するまで伝搬した光路長がほぼ等しくない限り干渉しない。したがって、ミラー２６４を移動させることで参照光の光路長を変化させつつ、光検出部２６２の検出結果の記録を取れば、被検体の深さ方向の構造を表すデータを得ることができ、さらにそのデータに基づいて被検体の断層像を生成することが可能になる。そこで、診断用光源装置２１６では、制御部２０８がミラー２６４の位置を制御しながら、ミラー２５４の位置と、そのときに光検出部２６２で検出された干渉光の強度とを対応付けてコンピュータ１０８に送信する。これにより、コンピュータ１０８では、光コヒーレンス・トモグラフィによる断層像を生成することが可能になる。
【００４６】
図８は、自家蛍光用の紫外光を生成するように診断用光源装置２１６が構成されている光診断治療装置２００＊＊を示している。なお、図８においても、図２に示されているのと同一の要素には、同一の符号が示されている。
【００４７】
図８に示す診断用光源装置２１６は、生体に照射し蛍光発光させるための励起光である紫外線と、可視光とを生成する装置である。この診断用光源装置２１６は、水銀ランプ３０２と、水銀ランプ３０２から照射された光を平行光に変換するコリメータレンズ３０４とを備えている。コリメータレンズ３０４により平行光に変えられた光は、次に、紫外線を反射し、可視光を透過させるフィルター３０６において紫外線３０８と可視光３１０に分離される。
【００４８】
紫外光３０８は、さらに、余分な可視光を除去するための紫外線透過フィルター３１２を通過した後、ミラー３１４によりフィルター３１６へ向けて反射される。フィルター３１６は、紫外光を反射し、可視光を透過させるフィルターであり、入射した紫外光３０８が光路Ｌ１に沿って光ファイバ２０２に入射するように反射する。
【００４９】
一方、可視光３１０は、ミラー３１８で反射された後、余分な紫外光を除去するための可視光透過フィルター３２０を通過する。さらに、可視光３１０は、光路Ｌ１に沿って光ファイバ２０２に入射するように、フィルター３１６を透過する。
【００５０】
紫外光３０８および可視光３１０の光路上にはそれぞれ第１および第２のロータリーシャッター３２２、３２４が配置されている。第１および第２のロータリーシャッターは、紫外光３０８および可視光３１０のいずれか一方のみが診断用光源装置２１６から射出されるように、制御部２０８により動作を制御される。
【００５１】
第１のロータリーシャッター３２２が光を透過させ、第２のロータリーシャッター３２４が光を遮断するように制御部２０８が制御を行うと、診断用光源装置２１６から紫外光３０８が射出される。射出された紫外光３０８は、光路Ｌ１に沿って光ファイバ２０２に入射し、その光ファイバ２０２の先端から体内の対象部位に照射される。この結果、対象部位での自家蛍光を観察し、対象部位に異常な組織等があるか否かを診断することが可能になる。
【００５２】
図９は、診断用光源装置２１６が共焦点顕微鏡の一部を構成している光診断治療装置２００＊＊＊を示している。なお、図９においても、図２に示されているのと同一の要素には、同一の符号が示されている。
【００５３】
図９に示す光診断治療装置２００＊＊＊において、診断用光源装置２１６は、レーザ光３５０を射出するレーザ光源３５２と、射出されたレーザ光３５０を平行光に変換するコリメータレンズ３５４とを備えている。平行光に変換されたレーザ光は、光路Ｌ１に沿って進行するように診断用光源装置２１６から射出され、光ファイバ２０２に入射し、光ファイバ２０２の先端から体内の対象部位に照射される。なお、光ファイバ２０２の先端部は、例えば特開２０００−１２１９６１号公報の図１０に記載されているような公知の構成を有し、光ファイバ２０２の先端から射出されたレーザ光を集光させるための集光レンズと、集光されたレーザ光を走査するためのミラーとを備えている。
【００５４】
光ファイバ２０２の先端から照射されたレーザ光の一部は、対象部位で反射され、再び光ファイバ２０２に入射する。このとき、光ファイバ２０２は、共焦点顕微鏡のピンホールとして機能し、実質的に、光ファイバ２０２の先端部にある集光レンズの焦点位置において反射されたレーザ光の入射のみを許容する。
【００５５】
光ファイバ２０２に再入射した光（以下、「反射光」という）は、光診断治療装置２００＊＊＊に戻り、光路Ｌ１に沿って診断用光源装置２１６に入射する。診断用光源装置２１６に入射した反射光は、ハーフミラー３５６においてフォトダイオード３５８へ向けて反射され、フォトダイオード３５８に入力する。前述したように、光ファイバ２０２の先端が共焦点顕微鏡のピンホールとして機能するため、フォトダイオード３５によって検出される反射光の強度から、光を反射した対象部位が、光ファイバ２０２の先端部にある集光レンズの焦点の位置にあるか否かが判別できる。
【００５６】
以上、本発明について種々の実施形態を用いて説明をしたが、本発明に係る光診断治療装置は、上記した実施形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内において種々に変形することが可能である。
例えば、上記した実施形態では、光路切換装置２１２がミラー２１２ａとそのミラーを駆動するミラー駆動手段２１２ｂを有しているが、光路切換手段２１２は構成を有していてもよい。例えば、光路切換手段２１２は、図１０に例示するように、それぞれ光路Ｌ１およびＬ２の交差位置に配置された２つのシャッター４０２および４０４と、光路Ｌ１およびＬ２の合流点に配置され、治療光を透過させ、診断光を反射するダイクロイックプリズム４０６とから構成されることとしてもよい。
また、上記実施形態では、光診断治療装置２００が、設定部２０６に設定されている内容を表示する表示部２０４を備えているが、光診断治療装置２００は、表示部２０４に代えて、又は表示部２０４とともに、設定部２０６に設定されている内容を音声で知らせる音声情報通知部を備えていてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一つの光伝送手段を体内に挿入するだけで、光学的診断および光学的治療の双方を行うことができる光診断治療装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光治療診断装置を含む電子内視鏡システムを示す図である。
【図２】図１に示した光診断治療装置の概略構成図である。
【図３】図１に示した光診断治療装置の設定部の構成を模式的に示す図である。
【図４】図２に示した光診断治療装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図１のＳ１１２で示した治療処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【図６】図１のＳ１１４で示したマーキング処理ルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【図７】光コヒーレント・トモグラフィによる断層像を生成するためのデータが取得できるように診断用光源装置が構成された光診断治療装置を示す図である
【図８】自家蛍光用の紫外光を生成するように診断用光源装置が構成された光診断治療装置を示す図である
【図９】診断用光源装置が共焦点顕微鏡の一部を構成している光診断治療装置を示す図である。
【図１０】図２に示した光診断治療装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１００ 電子内視鏡システム
１０２ 電子内視鏡
１０４ 電子スコープ
１０４ 挿入管
１１６ 操作ボタン
２００ 光診断治療装置
２０２ 光ファイバ
２２２ フットスイッチ
２０４ 表示部
２０６ 設定部
２１２ 光路切換装置
２１６ 診断用光源装置
２１８ 治療用レーザ装置
Claims (17)
- 少なくとも一部が体内に挿入可能であり、入射された光を体内の対象部位に照射する光伝送手段と、
光学的診断を行うための診断光であって診断用光路に沿って前記光伝送手段に入射する診断光を射出する診断用光源装置と、
光学的治療を行うための治療光であって治療用光路に沿って前記光伝送手段に入射する治療光を射出する治療用光源装置と、
前記光伝送手段に入射される光の光路を前記診断用光路と前記治療用光路との間で切り換える光路切換手段と
を備えることを特徴とする光診断治療装置。 - 前記光伝送手段が伝送すべき光を切り換えるための切換操作部をさらに備え、
前記光路切換手段は、前記切換操作部が操作されたときに、前記光伝送手段に入射される光の光路を前記診断用光路および前記治療用光路の一方から他方へ切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載の光診断治療装置。 - 前記光伝送手段が伝送すべき光を切り換えるための切換操作部をさらに備え、
前記光路切換手段は、前記切換操作部が操作されたときに、前記光伝送手段に入射される光の光路を前記診断用光路から前記治療用光路に予め定められている切換時間だけ切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載の光診断治療装置。 - 前記切換時間を設定できる切換時間設定部をさらに備える
ことを特徴とする請求項３に記載の光診断治療装置。 - 前記切換操作部は、足で操作できるフットスイッチである
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の光診断治療装置。 - 前記光伝送手段は、体内に挿入される内視鏡の挿入管を利用して体内に導入される光ファイバである
ことを特徴とする請求項１の光診断治療装置。 - 前記内視鏡は、前記内視鏡の制御に関わる内視鏡操作部を備え、
前記内視鏡操作部は、前記光伝送手段が伝送すべき光を切り換えるための切換操作部を有し、
前記切換手段は、前記切換操作部が操作されたときに、前記光伝送手段に入射される光の光路を前記診断用光路および前記治療用光路の一方から他方へ切り換える
ことを特徴とする請求項６に記載の光診断治療装置。 - 前記内視鏡は、前記内視鏡の制御に関わる内視鏡操作部を備え、
前記内視鏡操作部は、前記光伝送手段が伝送すべき光を切り換えるための切換操作部をさらに備え、
前記切換手段は、前記切換操作部が操作されたときに、前記光伝送手段に入射される光の光路を前記診断用光路から前記治療用光路に予め定められている切換時間だけ切り換える
ことを特徴とする請求項６に記載の光診断治療装置。 - 使用者が前記切換時間を設定できる切換時間設定部をさらに備える
ことを特徴とする請求項８に記載の光診断治療装置。 - 前記治療光が、前記対象部位が治療されるように調整されて前記光伝送手段に入射される治療モードと、前記対象部位にマーキングがなされるように調整されて前記光伝送手段に入射されるマーキングモードとの間で前記光診断治療装置の動作モードを選択できるモード選択部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光診断治療装置。 - 前記マーキングモードでは、前記対象部位に照射される前記治療光の総エネルギー量が前記治療モードよりも低くなるように前記治療用光源装置および前記光路切換手段の一方又は双方が動作する
ことを特徴とする請求項１０に記載の光診断治療装置。 - 前記マーキングモードでは、前記対象部位に照射される前記治療光の強度が前記治療モードよりも低くなるように前記治療用光源装置が動作する
ことを特徴とする請求項８に記載の光診断治療装置。 - 前記マーキングモードでは、前記対象部位への前記治療光の照射時間が前記治療モードよりも短くなるように前記治療用光源装置又は前記光路切換手段が動作する
ことを特徴とする請求項１０に記載の光診断治療装置。 - 前記モード選択部により選択されている動作モードを表示する表示部をさらに備える
ことを特徴とする請求項１０に記載の光診断治療装置。 - 前記診断用光源装置は、前記診断光として光コヒーレンス・トモグラフィによる前記対象部位の断層像を取得するための低干渉性光を射出する
ことを特徴とする請求項１に記載の光診断治療装置。 - 前記診断用光源装置は、前記診断光として前記対象部位を蛍光発光させるための励起光を射出する
ことを特徴とする請求項１に記載の光診断治療装置。 - 前記診断用光源装置は、共焦点顕微鏡の一部を構成している
ことを特徴とする請求項１に記載の光診断治療装置。
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