JP2004073433A - Endoscope - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscope capable of surely collecting acoustic information and optical information for producing a mutually continuous ultrasonic tomographic image and optical tomographic image at the top end of a flexible tube in an insertion part. <P>SOLUTION: The flexible tube (100) in the insertion part of the endoscope is provided with a plurality of ultrasonic wave exchange part (110) for emitting ultrasonic waves toward a living body to collect acoustic information for the ultrasonic tomographic image, and also receiving an ultrasonic echo generated in the living body. The ultrasonic wave exchange parts are arranged so as to emit ultrasonic waves along a prescribed ultrasonic wave irradiation surface. The flexible tube (100) is also provided with a plurality of light emitting/receiving parts (114) for emitting low interference light rays toward the living body and recieving the low interference lights reflected on the living body in order to collect optical information on the optical tomographic image. The light emitting/receiving parts are arranged so as to emit the low interference light rays along a prescribed light irradiation surface which is at least partially superimposed on the ultrasonic wave irradiation surface. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、超音波を利用して生体の断層像を生成するための音響情報、及び、光コヒーレンス・トモグラフィを利用して生体の断層像を生成するための光学的情報を収集するために体内に挿入される挿入部可撓管を備える内視鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
生体の断層像を得る方法には、超音波を生体に照射し、その結果生体で発生する超音波エコーを検出して、いわゆる超音波断層像を生成するものと、低干渉性光を生体に照射し、その結果生体で反射されるその低干渉性光を検出して断層像(以下、「光断層像」という)を生成する光コヒーレンス・トモグラフィとがある。
【0003】
超音波を利用した場合、生体の表面から深い領域までの断層像を得られるという利点がある一方、得られた断層像の分解能が低いという欠点がある。これに対し、低干渉性光を利用した場合、得られた光断層像の分解能が超音波断層像よりも高い反面、得られる断層像は生体の表面近傍に限られるようになる。
【0004】
特開平11−56752号公報は、上述した超音波を用いて得られた超音波断層像と低干渉性光を利用して得られた光断層像の双方の利点を生かし、欠点を補うように、生体の超音波断層像を生成する機能と、光断層像を生成する機能とを併せ持つイメージング装置を開示している。
【0005】
上記イメージング装置は、体腔内に挿入される挿入プローブを有し、その挿入プローブの先端部には、超音波パルスを生成する一の超音波振動子と、低干渉性光を伝送する一の光ファイバとが備えられている。挿入プローブの先端部は、超音波振動子が生成する超音波パルス、および、光ファイバから射出された低干渉性光が互いに反対の方向で、かつ、プローブの中心軸に直角な方向に照射されるように構成されている。また、挿入プローブの基端には、挿入プローブをその中心軸回りに回転駆動するためのモータおよびギヤが備えられている。
【0006】
上記イメージング装置では、体腔内に挿入された挿入プローブを上記モータ等を利用して回転させることで、挿入プローブ先端部から照射される超音波および低干渉性光のいわゆるラジアル・スキャンを行い、それにより、体腔の環状の超音波断層像および光断層像を得ている。そして、得られた2つの断層像は、超音波断層像の内側に光断層像が連続的に繋げられた一枚の画像に合成された上でモニタに表示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のイメージング装置では、断層像を得るためのラジアル・スキャンを挿入プローブを機械的に回転させることで達成しているために、回転中に挿入プローブの位置がずれる恐れがある。そして、ラジアル・スキャンの間に挿入プローブの位置がずれると、超音波診断像が得られた生体上の位置と光診断像が得られた生体上の位置とがずれ、それら診断像を連続的に合成できなくなるという問題が生じる。
【0008】
本発明は、上記のような問題が生じることのない構成の挿入部可撓管を有する内視鏡を提供することを課題としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る内視鏡は、超音波断層像用の音響情報を収集するために生体に向けて超音波を照射するとともに、生体で発生する超音波エコーを受信する超音波送受信部を先端部に複数備えた挿入部可撓管を有する。複数の超音波送受信部は、所定の超音波照射面に沿って超音波が照射されるように配列されている。したがって、超音波送受信部の各々から超音波を照射し、生体から戻ってくる超音波エコーを検出すれば、挿入部可撓管の先端部を動かすことなく超音波照射面に沿った生体の超音波断層像を生成するための音響情報を収集することができる。
【0010】
また、上記内視鏡は、挿入部可撓管に光断層像用の光学的情報を収集するために生体に向けて低干渉性光を照射するとともに、生体で反射した低干渉性光を受光する光出入部を先端部に複数備えている。複数の光出入部は、所定の光照射面に沿って低干渉性光が照射されるように配列されている。したがって、光出入部の各々から低干渉性光を照射し、生体で反射する低干渉性光を検出すれば、挿入部可撓管の先端部を動かすことなく光照射面に沿った光断層像をも得ることができる。
【0011】
しかも、複数の光入射部は、光照射面が超音波照射面と少なくとも一部が重なるように配置されているので、前述した超音波断層像と確実に連続している光断層像を得ることができる。
【0012】
上記内視鏡は、例えば、複数の超音波送受信部および前記複数の光出入部が挿入部可撓管の先端部の長手方向軸に実質的に平行に配列されているように構成することができる。このように構成した場合、いわゆるコンベックス・スキャン・タイプの内視鏡を提供することができる。
【0013】
上記の場合、複数の超音波送受信部および複数の光出入部を一列に交互に配置すれば、挿入部可撓管の先端部の外径を小さくできる等の利益が得られる。
【0014】
また、内視鏡は、複数の超音波送受信部および複数の光出入部が挿入部可撓管の先端部の周方向に沿って実質的に環状に配列されるように構成することもできる。この場合には、いわゆるラジアル・スキャン・タイプの内視鏡を提供することができる。
【0015】
上記の場合、挿入部可撓管の先端部に低干渉性光を伝送する複数の光ファイバを環状に配置し、光入出部がその複数の光ファイバの各々から射出される低干渉性光を挿入部可撓管の先端部における中心軸を中心とする放射方向(ラジアル方向)に反射させる円錐台形状のミラーを含むように内視鏡を構成してもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る内視鏡について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る内視鏡における挿入部可撓管100の先端近傍を示す斜視図である。挿入部可撓管100の先端には、硬質の先端部本体102が取り付けられている。先端部本体102は、それが挿入された体腔内において、その体腔を囲む生体の超音波断層像を得るための音響情報と、光コヒーレンス・トモグラフィによる光断層像を得るための光学的情報を収集できるように構成されている。
【0017】
より具体的には、先端部本体102は、側面102aから超音波パルスを生体に向けて照射し、さらに、その超音波パルスが生体で反射して戻ってくる超音波エコーを検出できるように構成されている。また、先端部本体102は、同じ側面102aから低干渉光を生体に向けて照射し、その結果生体で反射する低干渉光を検出できるように構成されている。図1には、このように構成された先端部本体102が収集した情報に基づいて得られる超音波断層像、および光断層像のイメージが合わせて示されている。
【0018】
超音波パルスおよび低干渉性光は、図中実線で示されている領域10に沿って先端部本体102から生体へ向けて照射される。本実施形態の場合、領域10は、先端部本体102の長手方向中心軸Aを含む平面の一部である。これにより、先端部本体102は、領域10に沿った超音波断層像および光断層像を生成するための音響情報および光学的情報を収集することができる。収集された光学的情報からは、図中点線12で示される生体の表面近傍の光断層像を得ることができ、また、音響情報からは、その光学断層像よりも生体の深部に位置する領域14の超音波断層像を得ることができる。しかも、得られた光断層像と超音波断層像は、先端部本体102の位置や向きにかかわらず、境界線16において互いに連続している画像となる。
【0019】
図2は、図1に示した挿入部可撓管100の先端近傍を示す平面図である。また、図3は、図1に示した挿入部可撓管100の先端部近傍の一部断面図である。
【0020】
図3に見られるように、先端部本体102の後側近傍には、斜面102bが形成されている。図2に示されているように、斜面102bには、3つの開口150、152、および154が形成されている。開口150は、鉗子等の処置具を通すための鉗子チャンネルの出口部分である。また、開口152および開口154は、それぞれ、エアーを送るための送気ノズルの出口部分、および水を送るための送水ノズルの出口部分である。
【0021】
斜面102bには、さらに対物レンズ156が備えられている。対物レンズ156は、先端部本体102内に取り付けられている不図示のCCDの受光面に被写体像を形成するように斜面102bに備えられている。また、斜面102bには、不図示のCCDにより撮影する被写体にむけて照明光を照射するための配光レンズ158が備えられている。
【0022】
先端部本体102の先端近傍には湾曲した側面102aが形成されている。側面102aには、複数の超音波振動子110が設置されている。これら超音波振動子110は、超音波パルスを生成し、生体に向けて照射するとともに、生体において反射した超音波エコーを検出する。複数の超音波振動子110は、図1の領域10を含む平面に沿って一列に、好ましくは等間隔に配列されている。このように配列することにより、これら複数の超音波振動子110は、先端部本体102を動かさなくても図1の領域10に沿って超音波パルスを照射し、その領域10に沿った生体の構造に関する情報を含んだ超音波エコーを検出することが可能になる。
【0023】
挿入部可撓管100の内部には、その基端(不図示)から先端部本体102まで複数の光ファイバ112が通されている。各光ファイバ112は、低干渉性光をその先端面114から生体に向けて照射するとともに、生体において反射した低干渉性光を先端面114で受光するために挿入部可撓管100に備えられている。各光ファイバ112の先端面114は、先端部本体102の側面102aにおいて、隣り合う2つの超音波振動子110の間に位置するように、好ましくは先端面114同士が等間隔に並ぶように配列されている。つまり、先端部本体102の側面102aには、前述した領域10を含む平面に沿って超音波振動子110と光ファイバの先端面114とが一列、かつ、交互に並んでいる。
【0024】
上記のように配置された光ファイバ112の先端面114は、各光ファイバ112は、超音波振動子110と同じように、低干渉性光を図1の領域10に沿って照射できる。そして、各光ファイバ112は、先端部本体102を動かさなくても表面近傍(図1の領域12)における生体の構造を示す情報を含んだ低干渉性光を受光できる。
【0025】
各超音波振動子110には、信号線116が接続されている。信号線116は、挿入部可撓管100内を通って挿入部可撓管100の基端部(不図示)に取り付けられている内視鏡本体(不図示)まで配線されている。さらに信号線116は、内視鏡本体から不図示の画像処理装置に接続されている。同様に、挿入部可撓管100内を通されている各光ファイバ112も、内視鏡本体(不図示)まで伸びており、内視鏡本体から上記の画像処理装置(不図示)に接続されている。
【0026】
不図示の画像処理装置は、各光ファイバ112を介して生体に低干渉性光を照射するともに、各光ファイバ112を介して生体で反射した低干渉性光を受光する。さらに、不図示の画像処理装置は、光コヒーレンズ・トモグラフィを応用して、受光した低干渉性光から生体の光断層像を生成する。本実施形態の場合、画像処理装置は、特に図1の領域12に対応する生体の光診断像を生成する。また、不図示の画像処理装置は、超音波振動子110が超音波パルスを生体に照射するための駆動信号を信号線116に供給するとともに、超音波振動子110が検出した超音波エコーに応じて出力する検出信号を信号線116を介して受信する。また、画像処理装置は、受信した検出信号に基づいて生体の超音波断層像を生成する。本実施形態の場合、画像処理装置は、特に図1の領域14に対応する生体の超音波断層像を生成する。
【0027】
なお、このような画像処理装置の構成、機能に付いては、例えば特開平11ー56752号公報に詳しく説明されているので、本明細書ではその詳細な説明を省略する。
【0028】
以上、本発明の一実施形態に係る内視鏡の挿入部可撓管100について説明したが、上記挿入部可撓管100は、種々の形態に変形することができる。例えば、図2に示した挿入部可撓管100では、複数の超音波振動子110と複数の光ファイバの先端面114が先端部本体102に一列に配列されているが、これは、例えば図4に示した第1変形例のように、2つの列120および122を形成するように配列することであってもよい。
【0029】
なお、この場合には、配列方向(中心軸Aに平行な方向)に直交する方向おいて第1の列120の超音波振動子(又は光ファイバの先端面)と第2の列122の超音波振動子(又は光ファイバの先端面)が隣り合うことがなく、むしろ超音波振動子110と光ファイバの先端面114とが隣り合うように、超音波振動子110と光ファイバ先端面114とを配列することが望ましい。このように配置すれば、例えば、第1の列において一つの光ファイバ122aを挟んで隣り合う2つの超音波振動子110aおよび110bで検出されたデータを第2の列122において光ファイバ122aに対応する位置に配置されている超音波振動子110cで検出されたデータで補完しながら超音波断層像を生成することができるようになる。
【0030】
また、超音波振動子110および光ファイバの先端面114は、図5に例示する第2変形例のように、互いに隣接する2つの列130、132をそれぞれ別個独立に形成するように配列することとしてもよい。この場合には、図6に示すように光ファイバ112から照射された低干渉性光134が、その光ファイバ112に隣接する超音波振動子110から射出された超音波音場136内を通るように、より好ましくは、超音波音場136内のフォーカス点138を通るように先端面114の向きを調整して各光ファイバ112を先端部本体102に備えることが好ましい。
【0031】
図7は、図1に示した内視鏡の挿入部可撓管の第3変形例である挿入部可撓管200を示す図であり、中心軸Aに沿った挿入部可撓管200の先端部近傍の一部断面図を示している。また、図8は、図7のII−II線に沿った挿入部可撓管200の断面図を示している。
【0032】
本変形例の挿入部可撓管200は、複数の超音波振動子110と複数の光ファイバの先端面114が挿入部可撓管200の先端に取り付けられた先端部本体202の周面に沿って環状に配列されている点で図1の挿入部可撓管100と相違する。このように超音波振動子110および光ファイバの先端面114を環状に配置することにより、挿入部可撓管200は、超音波パルスおよび低干渉光を中心軸Aを中心とした放射方向へ照射し、いわゆるラジアル・スキャンを行うことができる。したがって、挿入部可撓管200を大腸等の体腔内へ挿入すれば、その体腔の環状の超音波断層像および光断層像を先端部本体202を回転等させることなく得ることができる。
【0033】
なお、図7および図8では、光ファイバの先端面114と超音波振動子110がそれぞれ異なる円周に沿って配置されている構造が示されているが、光ファイバの先端面114と超音波振動子110とは、同一の円周に沿って交互に位置するように先端部本体202に配置されてもよい。
【0034】
図9は、図7に示した挿入部可撓管200のさらなる変形例である挿入部可撓管300の先端近傍を示す図であり、中心軸Aに沿った挿入部可撓管300の先端近傍の断面を示している。また、図10は、図9のIII−III線に沿った挿入部可撓管300の断面図を示している。
【0035】
本変形例の挿入部可撓管300は、その先端に取り付けられた先端部本体302に円錐台形のミラー304を備えている点で図7に示した挿入部可撓管200と相違している。ミラー304では、側面306が光ファイバ112が伝送する低干渉性光を反射できる反射面となっている。
【0036】
図7に示した挿入部可撓管200では、挿入部可撓管内を通された各光ファイバ112の先端部を挿入部可撓管の外周面へ向けて曲げ、各光ファイバの先端面114をその外周面から外へ向くように設置している。これに対し、本変形例の挿入部可撓管300では、各光ファイバ112は、先端部を曲げる必要がなく、実質的にまっすぐのままミラーの反射面306に向けて低干渉性光を射出するように挿入部可撓管300内に配置されている。射出された低干渉性光は、ミラーの反射面306において先端部本体302の中心軸Aを中心とする放射方向に反射され、さらに、プローブ300に備えられている光学ガラス等の光透過部(不図示)を介してプローブ300の外へ照射される。これにより、低干渉性光の実質的なラジアル・スキャンを行うことが可能になる。
【0037】
上記のように円錐台形状をしたミラー304を用いて低干渉性光の照射方向を調整する本変形例では、複数の光ファイバ112の各先端部に曲げ加工を施す必要がなくなるので、挿入部可撓管をより容易に製造できるようになる。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、体内に挿入された挿入部可撓管可撓管の先端近傍において、互いに連続する超音波断層像と光断層像を生成するための音響情報および光学的情報を確実に収集できる内視鏡を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る内視鏡における挿入部可撓管の先端近傍の外観を示す斜視図である。
【図2】図1に示した挿入部可撓管の先端近傍を示す平面図である。
【図3】図2に示した挿入部可撓管の先端近傍の一部断面図である。
【図4】図1に示した挿入部可撓管の第1変形例を示す図である。
【図5】図1に示した挿入部可撓管の第2変形例を示す図である。
【図6】図5に示した挿入部可撓管における光ファイバの先端面の向きを説明する図である。
【図7】図1に示した挿入部可撓管の第3変形例を示す図である。
【図8】図7のII−II線に沿った挿入部可撓管の断面図である。
【図9】図7に示した挿入部可撓管のさらなる変形例を示す図である
【図10】図9のIII−III線に沿った挿入部可撓管の断面図を示している。
【符号の説明】
100、200、300 挿入部可撓管
110 超音波振動子
112 光ファイバ
304 円錐台形ミラー
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is to collect acoustic information for generating a tomographic image of a living body using ultrasonic waves, and optical information for generating a tomographic image of a living body using optical coherence tomography. The present invention relates to an endoscope provided with an insertion portion flexible tube inserted into a body.
[0002]
[Prior art]
Methods for obtaining a tomographic image of a living body include irradiating the living body with ultrasonic waves, detecting ultrasonic echoes generated in the living body as a result, and generating a so-called ultrasonic tomographic image, and applying low coherence light to the living body. There is an optical coherence tomography that irradiates and detects the low coherent light reflected by a living body as a result to generate a tomographic image (hereinafter referred to as “optical tomographic image”).
[0003]
The use of ultrasound has the advantage that a tomographic image from the surface of a living body to a deep region can be obtained, but has the disadvantage that the resolution of the obtained tomographic image is low. On the other hand, when low coherence light is used, the resolution of the obtained optical tomographic image is higher than that of the ultrasonic tomographic image, but the obtained tomographic image is limited to the vicinity of the surface of the living body.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-56752 discloses a method for making use of both advantages of an ultrasonic tomographic image obtained by using the above-described ultrasonic wave and an optical tomographic image obtained by using low-coherence light to compensate for a drawback. Discloses an imaging apparatus having both a function of generating an ultrasonic tomographic image of a living body and a function of generating an optical tomographic image.
[0005]
The imaging apparatus has an insertion probe inserted into a body cavity, and one tip of the insertion probe has one ultrasonic transducer that generates an ultrasonic pulse and one light that transmits low-coherence light. And a fiber. The distal end of the insertion probe is irradiated with an ultrasonic pulse generated by the ultrasonic transducer and low-coherence light emitted from the optical fiber in directions opposite to each other and in a direction perpendicular to the center axis of the probe. It is configured to: In addition, a motor and a gear for rotating the insertion probe around its central axis are provided at the base end of the insertion probe.
[0006]
In the imaging device, by rotating the insertion probe inserted into the body cavity using the motor or the like, the so-called radial scan of ultrasonic waves and low coherence light emitted from the tip of the insertion probe is performed. As a result, an annular ultrasonic tomographic image and optical tomographic image of the body cavity are obtained. Then, the obtained two tomographic images are combined into one image in which an optical tomographic image is continuously connected to the inside of the ultrasonic tomographic image and displayed on a monitor.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described imaging apparatus, since the radial scan for obtaining a tomographic image is achieved by mechanically rotating the insertion probe, the position of the insertion probe may be shifted during rotation. If the position of the insertion probe is shifted during the radial scan, the position on the living body where the ultrasonic diagnostic image was obtained is shifted from the position on the living body where the optical diagnostic image was obtained, and these diagnostic images are continuously displayed. A problem arises in that synthesis cannot be performed.
[0008]
An object of the present invention is to provide an endoscope having an insertion portion flexible tube having a configuration that does not cause the above-described problem.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, an endoscope according to one embodiment of the present invention irradiates an ultrasonic wave toward a living body to collect acoustic information for an ultrasonic tomographic image, and generates an ultrasonic wave generated in the living body. It has an insertion section flexible tube provided with a plurality of ultrasonic transmission / reception sections for receiving echoes at its distal end. The plurality of ultrasonic transmission / reception units are arranged so that ultrasonic waves are emitted along a predetermined ultrasonic irradiation surface. Therefore, by irradiating the ultrasonic waves from each of the ultrasonic transmitting and receiving units and detecting the ultrasonic echo returning from the living body, the ultrasonic wave of the living body along the ultrasonic irradiation surface can be moved without moving the distal end of the flexible tube of the insertion unit. Acoustic information for generating an acoustic tomographic image can be collected.
[0010]
In addition, the endoscope irradiates low-coherence light toward the living body to collect optical information for an optical tomographic image on the flexible tube of the insertion section, and receives the low-coherence light reflected by the living body. A plurality of light entrances and exits are provided at the distal end. The plurality of light entrances and exits are arranged so that low coherence light is emitted along a predetermined light irradiation surface. Therefore, by irradiating low-coherence light from each of the light entrance and exit and detecting low-coherence light reflected by the living body, an optical tomographic image along the light irradiation surface without moving the distal end of the flexible tube of the insertion section Can also be obtained.
[0011]
Moreover, since the plurality of light incident portions are arranged so that the light irradiation surface at least partially overlaps the ultrasonic irradiation surface, it is possible to obtain an optical tomographic image that is reliably continuous with the above-described ultrasonic tomographic image. Can be.
[0012]
The endoscope may be configured such that, for example, a plurality of ultrasonic transmission / reception units and the plurality of light entrance / exit units are arranged substantially parallel to a longitudinal axis of a distal end portion of the insertion tube flexible tube. it can. With such a configuration, a so-called convex scan type endoscope can be provided.
[0013]
In the above case, by arranging a plurality of ultrasonic transmitting / receiving sections and a plurality of light input / output sections alternately in a line, it is possible to obtain an advantage that the outer diameter of the distal end portion of the insertion section flexible tube can be reduced.
[0014]
In addition, the endoscope may be configured such that the plurality of ultrasonic transmission / reception units and the plurality of light entrance / exit units are substantially annularly arranged along the circumferential direction of the distal end of the insertion unit flexible tube. In this case, a so-called radial scan type endoscope can be provided.
[0015]
In the above case, a plurality of optical fibers transmitting low coherence light are arranged in a ring at the distal end of the flexible tube of the insertion section, and the light input / output section controls the low coherence light emitted from each of the plurality of optical fibers. The endoscope may be configured to include a frusto-conical mirror that reflects in a radial direction (radial direction) about the central axis at the distal end portion of the insertion portion flexible tube.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an endoscope according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the vicinity of a distal end of an insertion portion flexible tube 100 in an endoscope according to an embodiment of the present invention. A rigid distal end body 102 is attached to the distal end of the insertion section flexible tube 100. In the body cavity into which the tip body 102 has been inserted, the distal end body 102 receives acoustic information for obtaining an ultrasonic tomographic image of a living body surrounding the body cavity and optical information for obtaining an optical tomographic image by optical coherence tomography. It is configured to be collected.
[0017]
More specifically, the distal end body 102 is configured to irradiate an ultrasonic pulse toward the living body from the side surface 102a and further detect an ultrasonic echo that is reflected by the living body and returned. Have been. The distal end body 102 is configured to irradiate low-interference light toward the living body from the same side surface 102a, and as a result, detect low-interference light reflected by the living body. FIG. 1 also shows an ultrasonic tomographic image and an optical tomographic image obtained based on the information collected by the distal end body 102 configured as described above.
[0018]
The ultrasonic pulse and the low coherence light are emitted from the distal end main body 102 toward the living body along the area 10 shown by the solid line in the figure. In the case of the present embodiment, the region 10 is a part of a plane including the longitudinal center axis A of the distal end portion main body 102. Thus, the distal end main body 102 can collect acoustic information and optical information for generating an ultrasonic tomographic image and an optical tomographic image along the region 10. From the collected optical information, it is possible to obtain an optical tomographic image near the surface of the living body indicated by a dotted line 12 in the figure, and from the acoustic information, an area located deeper in the living body than the optical tomographic image. Fourteen ultrasonic tomographic images can be obtained. Moreover, the obtained optical tomographic image and ultrasonic tomographic image are images that are continuous with each other at the boundary 16 irrespective of the position and the direction of the distal end main body 102.
[0019]
FIG. 2 is a plan view showing the vicinity of the distal end of the insertion portion flexible tube 100 shown in FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional view near the distal end of the flexible tube 100 of the insertion section shown in FIG.
[0020]
As shown in FIG. 3, an inclined surface 102b is formed near the rear side of the distal end portion main body 102. As shown in FIG. 2, three openings 150, 152, and 154 are formed in the slope 102b. The opening 150 is an outlet portion of a forceps channel for passing a treatment tool such as forceps. The opening 152 and the opening 154 are an outlet portion of an air supply nozzle for sending air and an outlet portion of a water supply nozzle for sending water, respectively.
[0021]
The slope 102b is further provided with an objective lens 156. The objective lens 156 is provided on the inclined surface 102b so as to form a subject image on a light receiving surface of a CCD (not shown) mounted in the distal end portion main body 102. Further, a light distribution lens 158 for irradiating illumination light toward a subject to be photographed by a CCD (not shown) is provided on the slope 102b.
[0022]
A curved side surface 102a is formed near the distal end of the distal end body 102. A plurality of ultrasonic transducers 110 are provided on the side surface 102a. These ultrasonic transducers 110 generate an ultrasonic pulse, irradiate it toward a living body, and detect an ultrasonic echo reflected from the living body. The plurality of ultrasonic transducers 110 are arranged in a line along a plane including the region 10 in FIG. 1, preferably at equal intervals. By arranging in this manner, the plurality of ultrasonic transducers 110 irradiate an ultrasonic pulse along the region 10 in FIG. It becomes possible to detect an ultrasonic echo containing information on the structure.
[0023]
A plurality of optical fibers 112 pass through the inside of the flexible tube 100 from the proximal end (not shown) to the distal end main body 102. Each optical fiber 112 is provided on the insertion portion flexible tube 100 to irradiate the low coherence light toward the living body from the distal end surface 114 and to receive the low coherent light reflected by the living body at the distal end surface 114. ing. The distal end surfaces 114 of the optical fibers 112 are arranged on the side surface 102a of the distal end main body 102 so as to be located between two adjacent ultrasonic transducers 110, preferably such that the distal end surfaces 114 are arranged at equal intervals. Have been. That is, on the side surface 102a of the distal end portion main body 102, the ultrasonic transducers 110 and the distal end surfaces 114 of the optical fibers are arranged in a line and alternately along a plane including the region 10 described above.
[0024]
The distal end surface 114 of the optical fiber 112 arranged as described above can irradiate the low-coherence light along the region 10 in FIG. Each optical fiber 112 can receive low coherence light including information indicating the structure of the living body near the surface (the area 12 in FIG. 1) without moving the distal end main body 102.
[0025]
A signal line 116 is connected to each ultrasonic transducer 110. The signal line 116 is wired to the endoscope main body (not shown) attached to the base end (not shown) of the insertion part flexible tube 100 through the inside of the insertion part flexible tube 100. Further, the signal line 116 is connected from the endoscope main body to an image processing device (not shown). Similarly, each optical fiber 112 passing through the insertion portion flexible tube 100 also extends to the endoscope main body (not shown), and is connected from the endoscope main body to the above-described image processing apparatus (not shown). Have been.
[0026]
The image processing apparatus (not shown) irradiates the living body with low-coherence light via each optical fiber 112 and receives the low-coherence light reflected on the living body via each optical fiber 112. Further, an image processing device (not shown) generates an optical tomographic image of the living body from the received low coherence light by applying optical coherence tomography. In the case of the present embodiment, the image processing apparatus generates an optical diagnostic image of a living body particularly corresponding to the region 12 in FIG. The image processing apparatus (not shown) supplies a drive signal for irradiating the living body with the ultrasonic pulse by the ultrasonic vibrator 110 to the signal line 116, and responds to the ultrasonic echo detected by the ultrasonic vibrator 110. The detection signal to be output is received via a signal line 116. Further, the image processing device generates an ultrasonic tomographic image of the living body based on the received detection signal. In the case of the present embodiment, the image processing apparatus generates an ultrasonic tomographic image of the living body particularly corresponding to the region 14 in FIG.
[0027]
Since the configuration and functions of such an image processing apparatus are described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-56752, detailed description thereof will be omitted in this specification.
[0028]
The insertion section flexible tube 100 of the endoscope according to one embodiment of the present invention has been described above. However, the insertion section flexible tube 100 can be modified into various forms. For example, in the flexible insertion tube 100 shown in FIG. 2, the plurality of ultrasonic transducers 110 and the tip surfaces 114 of the plurality of optical fibers are arranged in a line in the tip portion main body 102. As in the first modification shown in FIG. 4, the arrangement may be such that two rows 120 and 122 are formed.
[0029]
In this case, in the direction orthogonal to the arrangement direction (the direction parallel to the central axis A), the ultrasonic transducers (or the end faces of the optical fibers) of the first row 120 and the supersonic waves of the second row 122 The ultrasonic vibrator 110 and the optical fiber distal end surface 114 are arranged so that the ultrasonic vibrator (or the distal end surface of the optical fiber) does not adjoin, but rather the ultrasonic vibrator 110 and the distal end surface 114 of the optical fiber are adjacent to each other. Are desirably arranged. With this arrangement, for example, data detected by two ultrasonic transducers 110a and 110b adjacent to each other across one optical fiber 122a in the first row corresponds to the optical fiber 122a in the second row 122. It is possible to generate an ultrasonic tomographic image while supplementing with data detected by the ultrasonic transducer 110c disposed at the position where the ultrasonic tomographic image is located.
[0030]
Further, the ultrasonic transducer 110 and the distal end surface 114 of the optical fiber are arranged so that two rows 130 and 132 adjacent to each other are formed independently from each other as in a second modification illustrated in FIG. It may be. In this case, as shown in FIG. 6, the low coherent light 134 emitted from the optical fiber 112 passes through the ultrasonic sound field 136 emitted from the ultrasonic transducer 110 adjacent to the optical fiber 112. More preferably, it is preferable to adjust the direction of the distal end surface 114 so as to pass through the focus point 138 in the ultrasonic sound field 136 and to provide each optical fiber 112 to the distal end body 102.
[0031]
FIG. 7 is a view showing an insertion section flexible tube 200 which is a third modification of the insertion section flexible tube of the endoscope shown in FIG. FIG. 3 shows a partial cross-sectional view near the tip. FIG. 8 is a cross-sectional view of the flexible insertion tube 200 taken along the line II-II in FIG.
[0032]
The flexible insertion tube 200 of this modified example has a plurality of ultrasonic transducers 110 and a plurality of distal end surfaces 114 of optical fibers along the peripheral surface of a distal end body 202 attached to the distal end of the flexible insertion tube 200. It is different from the flexible tube 100 in FIG. By arranging the ultrasonic transducer 110 and the distal end surface 114 of the optical fiber in an annular shape, the flexible tube 200 irradiates the ultrasonic pulse and the low-interference light in a radial direction around the central axis A. In addition, a so-called radial scan can be performed. Therefore, if the flexible tube 200 is inserted into a body cavity such as the large intestine, an annular ultrasonic tomographic image and optical tomographic image of the body cavity can be obtained without rotating the distal end body 202.
[0033]
FIGS. 7 and 8 show a structure in which the distal end surface 114 of the optical fiber and the ultrasonic transducer 110 are arranged along different circumferences, respectively. The vibrator 110 may be arranged on the distal end body 202 so as to be alternately located along the same circumference.
[0034]
FIG. 9 is a view showing the vicinity of the distal end of the flexible insertion tube 300 as a further modification of the flexible flexible tube 200 shown in FIG. The cross section of the vicinity is shown. FIG. 10 is a sectional view of the flexible tube 300 along the line III-III in FIG.
[0035]
The insertion section flexible tube 300 of this modification is different from the insertion section flexible tube 200 shown in FIG. 7 in that a distal end main body 302 attached to the distal end thereof has a truncated conical mirror 304. . In the mirror 304, the side surface 306 is a reflecting surface that can reflect low-coherence light transmitted by the optical fiber 112.
[0036]
In the flexible tube 200 shown in FIG. 7, the distal end of each optical fiber 112 passed through the flexible tube is bent toward the outer peripheral surface of the flexible tube, and the distal end surface 114 of each optical fiber is bent. Is installed so as to face outward from the outer peripheral surface. On the other hand, in the flexible tube 300 of the insertion section of this modification, each optical fiber 112 emits low-coherence light toward the reflection surface 306 of the mirror without bending the tip end, and is substantially straight. The insertion portion is disposed inside the flexible tube 300. The emitted low coherence light is reflected on the reflecting surface 306 of the mirror in a radial direction about the center axis A of the distal end body 302, and furthermore, a light transmitting portion (such as an optical glass) provided in the probe 300. Irradiated to the outside of the probe 300 via a not-shown). This makes it possible to perform a substantial radial scan of low-coherence light.
[0037]
In the present modification in which the irradiation direction of the low coherence light is adjusted using the mirror 304 having the truncated cone shape as described above, since it is not necessary to perform the bending process on each end of the plurality of optical fibers 112, the insertion portion Flexible tubes can be manufactured more easily.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, acoustic information and optical information for generating an ultrasonic tomographic image and an optical tomographic image which are continuous with each other are reliably collected near the distal end of the flexible tube inserted into the body. An endoscope that can be provided can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance near a distal end of an insertion portion flexible tube in an endoscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the vicinity of a distal end of the flexible tube of the insertion portion shown in FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the vicinity of a distal end of the flexible tube of the insertion portion shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a view showing a first modification of the flexible tube of the insertion portion shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a view showing a second modified example of the flexible tube of the insertion portion shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram illustrating the orientation of the distal end surface of the optical fiber in the flexible tube of the insertion section shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a view showing a third modified example of the flexible tube of the insertion portion shown in FIG. 1;
8 is a cross-sectional view of the flexible tube of the insertion section taken along line II-II in FIG.
9 is a diagram showing a further modification of the flexible tube of the insertion portion shown in FIG. 7; FIG. 10 is a cross-sectional view of the flexible tube of the insertion portion along line III-III in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
100, 200, 300 Flexible tube for insertion part 110 Ultrasonic transducer 112 Optical fiber 304 Frustoconical mirror

Claims (5)

超音波を利用して生体の断層像を生成するための音響情報、及び、光コヒーレンス・トモグラフィを利用して生体の断層像を生成するための光学的情報を収集するために体内に挿入される挿入部可撓管を有する内視鏡であって、
前記音響情報を収集するために生体に向けて超音波を照射するとともに、生体で発生する超音波エコーを受信する複数の超音波送受信部と、
前記光学的情報を収集するために生体に向けて低干渉性光を照射するとともに、前記生体で反射した前記低干渉性光を受光する複数の光出入部と
を前記挿入部可撓管の先端部に備え、
前記複数の超音波送受信部が所定の超音波照射面に沿って前記超音波が照射されるように配列されており、
前記複数の光出入部が前記超音波照射面と少なくとも一部が重なる所定の光照射面に沿って前記低干渉性光が照射されるように配列されている
ことを特徴とする内視鏡。
It is inserted into the body to collect acoustic information for generating a tomographic image of a living body using ultrasound and optical information for generating a tomographic image of a living body using optical coherence tomography. An endoscope having an insertion portion flexible tube,
Along with irradiating an ultrasonic wave toward the living body to collect the acoustic information, a plurality of ultrasonic transmitting and receiving units that receive ultrasonic echoes generated in the living body,
The low-coherence light is irradiated toward the living body to collect the optical information, and a plurality of light entrances and exits that receive the low-coherence light reflected by the living body are provided at the distal end of the flexible tube. For the part,
The plurality of ultrasonic transmitting and receiving units are arranged so that the ultrasonic waves are irradiated along a predetermined ultrasonic irradiation surface,
An endoscope, wherein the plurality of light entrances and exits are arranged so that the low coherence light is irradiated along a predetermined light irradiation surface at least partially overlapping the ultrasonic irradiation surface.
前記複数の超音波送受信部および前記複数の光出入部は、前記挿入部可撓管の長手方向軸に実質的に平行に配列されている
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
The endoscope according to claim 1, wherein the plurality of ultrasonic transmission / reception units and the plurality of light entrance / exit units are arranged substantially parallel to a longitudinal axis of the insertion unit flexible tube. .
前記複数の超音波送受信部および前記複数の光出入部は、一列に交互に配置されている
ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡。
The endoscope according to claim 2, wherein the plurality of ultrasonic transmission / reception units and the plurality of light entrance / exit units are alternately arranged in a line.
前記複数の超音波送受信部および前記複数の光出入部は、前記挿入部可撓管の先端部の周方向に沿って実質的に環状に配列されている
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。
The said plurality of ultrasonic transmission / reception parts and the said several light-in / out parts are substantially annularly arranged along the circumferential direction of the front-end | tip part of the said insertion part flexible tube, The claim 1 characterized by the above-mentioned. Endoscope.
前記挿入部可撓管の先端近傍には、前記低干渉性光を伝送する複数の光ファイバが環状に配置されており、
前記光入出部は、前記複数の光ファイバの各々から射出される前記低干渉性光を前記挿入部可撓管の先端部における中心軸を中心とする放射方向に反射させる円錐台形状のミラーを含む
ことを特徴とする請求項4に記載の内視鏡。
A plurality of optical fibers for transmitting the low coherence light are arranged in a ring shape in the vicinity of the distal end of the insertion portion flexible tube,
The light entrance / exit portion includes a frusto-conical mirror that reflects the low coherence light emitted from each of the plurality of optical fibers in a radial direction around a central axis at a distal end portion of the insertion portion flexible tube. The endoscope according to claim 4, comprising:
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