JP2004526488A - 誘電的診断法及び光学的診断法用のプローブ - Google Patents
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Abstract
本発明は、医療診断法用の内視鏡測定プローブに関する。本発明の課題は、組織の或る特定の位置の１回の測定で誘電的なパラメータと光学的なパラメータが同時に捕捉され得る装置を提供することにある。内視鏡測定プローブ（２）は、金属外部被覆（２１）と金属内部導線（２２）の同軸配列から構成される。この内視鏡測定プローブ（２）の場合、誘電体が複数の光ファイバ（２３）から成る。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療診断法用の内視鏡測定プローブに関する。誘電的なパラメータと光学的なパラメータが、この内視鏡測定プローブによって同一の測定場所で検出され得る。応用分野は腫瘍診断法である。この腫瘍診断法の場合、組織の表面上でも測定され、組織内への挿入によっても測定される。
【０００２】
組織の繰り返し測定を実施して腫瘍組織を健康な組織から区別する幾つかの測定装置が公知である。
【０００３】
米国特許発明第 5 800 350号明細書中には、例えば組織に接触し、組織の多数の各種物理的測定値を特に電気的にも光学的にも検出することを可能にする測定プローブが記されている。
【０００４】
プローブを組織の上に装着した後に、１つの中心電極と周辺部に密接している複数の独立した電極セグメントとの間の相違する抵抗区間が対比的に測定されて、プローブの再生可能な受信器(Sitz)を組織の上で保証するように、測定プローブの前面上に存在する電気測定プローブ用の電極が構成されて配置されている。組織によって生じる電流パルスの減衰時間も評価され得る。
【０００５】
組織の光学特性を得るため、複数の光ファイバがプローブ内に存在する。これらの光学特性に対しては、波長 540,650,660,940及び 1300nm が高い診断値とみなされる。これらの光ファイバは、光源の光を組織に送るか又は組織から対応する受信器に送り返す。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許発明第 198 54 292 号明細書では、多重パラメータ測定装置が設けられている。この多重パラメータ測定装置の場合、使用される測定プローブが、独立した１本の同軸導線路とその横にある光学分光用の幾本かの光ファイバとを有する。
【０００７】
説明した両測定装置では、インピーダンス測定用の測定場所が光学分光学的な測定に対する測定場所に正確に一致しない点が欠点である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、組織の或る特定の位置の１回の測定で誘電的なパラメータと光学的なパラメータが同時に捕捉され得る装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１に記載の装置によって解決される。好適な構成は、従属請求項に記載されている。
【００１０】
電気的な導波管を光学的な光ファイバと測定プローブ内で本発明にしたがって組み合わせることによって、多数の診断パラメータを同一領域で正確に捕捉することが実現される。このことは、腫瘍と健康な組織との確実な識別に対して非常に重要である。この場合、非常に細い内視鏡式測定プローブを製造できるようにするためには、所要面積が小さいことが好ましい。
【００１１】
本発明を実施の形態に基づいて詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、生体組織を場所を正確にして誘電的にかつ光学分光学的に診断する測定装置の原理構造を示す。この場合、柄３及び連結モジュール４を有するシリンダ状の内視鏡式測定プローブ２に加えて、同軸ケーブル４２１と光ファイバーケーブル４２１を介して接続されている制御装置５が示されている。
【００１３】
測定プローブ２は、電気的な導波管と光ファイバー測定プローブとの組み合わせとして構成されている。金属外部被覆２１と同軸内部導線２２との間の空間は、光ファイバ２３から成る誘電体で充填されている。この装置の特性インピーダンスｚが連結モジュール４を介して連結されている同軸ケーブル４２１の特性インピーダンスに一致するように、この装置の特性インピーダンスｚは有効に選択される。
【００１４】
特性インピーダンスｚは、式：
ｚ＝60/ εT -1/2InD/d
にしたがって、外部被覆２１の直径Ｄ，内部導線２２の直径ｄ及び誘電体２３の誘電定数εTから公知の方法で算定される。
【００１５】
測定プローブ２は、その末端で柄３に移行する。プラグ部材４１とソケット部材４２とから成る連結モジュール４がこの柄３に連結している。この連結モジュール４自体が、同軸ケーブル４２１と光ファイバーケーブル４２２とを介して測定プローブを稼働させるために必要な制御ユニット５に接続されている。この制御ユニット５は、信号源及び誘電的で光学的な分光学用の信号受信器を有する。
【００１６】
図２中には、異なる機能の複数の光ファイバを有する本発明の測定プローブの横断面が示されている。この場合、対称な導波管特性を保証するため、これらの光ファイバは横断面にわたって規則正しく配置されている。励起ファイバが２３１で示されている。例えば337mの励起光が組織に到達する。組織の蛍光(Fluoreszenz) を測定するために設けられている光ファイバが２３２で示されている。組織内の励起光の拡散を検出する光ファイバが２３３で示されている。表面ラーマン分光学用の光ファイバが２３４で示されている。
【００１７】
図３は、本発明にしたがって異なって構成された測定プローブ２の前面に関する２つの使用形態を示す。図４ａ中には、先端として構成された前面２０１を有する内視鏡測定プローブ２が示されている。この内視鏡測定プローブ２は、組織１内の侵入性の測定に利用される。図４ｂは、測定プローブ２が平坦な前面２０２を有し、測定のために組織１の上に置かれている使用形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】測定装置の原理図である。この測定装置の場合、内視鏡式測定プローブが連結モジュールを介して稼働装置に接続されている。
【図２】異なる機能を有する複数の光ファイバの同軸配置の横断面の配置を示す。
【図３ａ】組織に接触している測定の侵入性の使用例を示す。
【図３ｂ】組織に接触している測定の非侵入性に置く使用例を示す。
【符号の説明】
【００１９】
１ 組織
２ 測定プローブ
２０１ 先端として形成された前面
２０２ 平坦な前面
２１ 金属外部被覆
２２ 金属内部導線
２３ 光ファイバ
２３１ 励起ファイバ
２３２ 蛍光測定ファイバ
２３３ 拡散反射測定ファイバ
２３４ 表面ラーマン分光学用ファイバ
３ 内視鏡測定プローブの柄
４ 連結モジュール
４１ プラグ部材
４２ ソケット部材
４２１ 同軸ケーブル
４２２ 光ファイバーケーブル
５ 測定プローブ稼働装置
【０００１】
本発明は、医療診断法用の内視鏡測定プローブに関する。誘電的なパラメータと光学的なパラメータが、この内視鏡測定プローブによって同一の測定場所で検出され得る。応用分野は腫瘍診断法である。この腫瘍診断法の場合、組織の表面上でも測定され、組織内への挿入によっても測定される。
【０００２】
組織の繰り返し測定を実施して腫瘍組織を健康な組織から区別する幾つかの測定装置が公知である。
【０００３】
米国特許発明第 5 800 350号明細書中には、例えば組織に接触し、組織の多数の各種物理的測定値を特に電気的にも光学的にも検出することを可能にする測定プローブが記されている。
【０００４】
プローブを組織の上に装着した後に、１つの中心電極と周辺部に密接している複数の独立した電極セグメントとの間の相違する抵抗区間が対比的に測定されて、プローブの再生可能な受信器(Sitz)を組織の上で保証するように、測定プローブの前面上に存在する電気測定プローブ用の電極が構成されて配置されている。組織によって生じる電流パルスの減衰時間も評価され得る。
【０００５】
組織の光学特性を得るため、複数の光ファイバがプローブ内に存在する。これらの光学特性に対しては、波長 540,650,660,940及び 1300nm が高い診断値とみなされる。これらの光ファイバは、光源の光を組織に送るか又は組織から対応する受信器に送り返す。
【０００６】
ドイツ連邦共和国特許発明第 198 54 292 号明細書では、多重パラメータ測定装置が設けられている。この多重パラメータ測定装置の場合、使用される測定プローブが、独立した１本の同軸導線路とその横にある光学分光用の幾本かの光ファイバとを有する。
【０００７】
説明した両測定装置では、インピーダンス測定用の測定場所が光学分光学的な測定に対する測定場所に正確に一致しない点が欠点である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、組織の或る特定の位置の１回の測定で誘電的なパラメータと光学的なパラメータが同時に捕捉され得る装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１に記載の装置によって解決される。好適な構成は、従属請求項に記載されている。
【００１０】
電気的な導波管を光学的な光ファイバと測定プローブ内で本発明にしたがって組み合わせることによって、多数の診断パラメータを同一領域で正確に捕捉することが実現される。このことは、腫瘍と健康な組織との確実な識別に対して非常に重要である。この場合、非常に細い内視鏡式測定プローブを製造できるようにするためには、所要面積が小さいことが好ましい。
【００１１】
本発明を実施の形態に基づいて詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、生体組織を場所を正確にして誘電的にかつ光学分光学的に診断する測定装置の原理構造を示す。この場合、柄３及び連結モジュール４を有するシリンダ状の内視鏡式測定プローブ２に加えて、同軸ケーブル４２１と光ファイバーケーブル４２１を介して接続されている制御装置５が示されている。
【００１３】
測定プローブ２は、電気的な導波管と光ファイバー測定プローブとの組み合わせとして構成されている。金属外部被覆２１と同軸内部導線２２との間の空間は、光ファイバ２３から成る誘電体で充填されている。この装置の特性インピーダンスｚが連結モジュール４を介して連結されている同軸ケーブル４２１の特性インピーダンスに一致するように、この装置の特性インピーダンスｚは有効に選択される。
【００１４】
特性インピーダンスｚは、式：
ｚ＝60/ εT -1/2InD/d
にしたがって、外部被覆２１の直径Ｄ，内部導線２２の直径ｄ及び誘電体２３の誘電定数εTから公知の方法で算定される。
【００１５】
測定プローブ２は、その末端で柄３に移行する。プラグ部材４１とソケット部材４２とから成る連結モジュール４がこの柄３に連結している。この連結モジュール４自体が、同軸ケーブル４２１と光ファイバーケーブル４２２とを介して測定プローブを稼働させるために必要な制御ユニット５に接続されている。この制御ユニット５は、信号源及び誘電的で光学的な分光学用の信号受信器を有する。
【００１６】
図２中には、異なる機能の複数の光ファイバを有する本発明の測定プローブの横断面が示されている。この場合、対称な導波管特性を保証するため、これらの光ファイバは横断面にわたって規則正しく配置されている。励起ファイバが２３１で示されている。例えば337mの励起光が組織に到達する。組織の蛍光(Fluoreszenz) を測定するために設けられている光ファイバが２３２で示されている。組織内の励起光の拡散を検出する光ファイバが２３３で示されている。表面ラーマン分光学用の光ファイバが２３４で示されている。
【００１７】
図３は、本発明にしたがって異なって構成された測定プローブ２の前面に関する２つの使用形態を示す。図４ａ中には、先端として構成された前面２０１を有する内視鏡測定プローブ２が示されている。この内視鏡測定プローブ２は、組織１内の侵入性の測定に利用される。図４ｂは、測定プローブ２が平坦な前面２０２を有し、測定のために組織１の上に置かれている使用形態を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】測定装置の原理図である。この測定装置の場合、内視鏡式測定プローブが連結モジュールを介して稼働装置に接続されている。
【図２】異なる機能を有する複数の光ファイバの同軸配置の横断面の配置を示す。
【図３ａ】組織に接触している測定の侵入性の使用例を示す。
【図３ｂ】組織に接触している測定の非侵入性に置く使用例を示す。
【符号の説明】
【００１９】
１ 組織
２ 測定プローブ
２０１ 先端として形成された前面
２０２ 平坦な前面
２１ 金属外部被覆
２２ 金属内部導線
２３ 光ファイバ
２３１ 励起ファイバ
２３２ 蛍光測定ファイバ
２３３ 拡散反射測定ファイバ
２３４ 表面ラーマン分光学用ファイバ
３ 内視鏡測定プローブの柄
４ 連結モジュール
４１ プラグ部材
４２ ソケット部材
４２１ 同軸ケーブル
４２２ 光ファイバーケーブル
５ 測定プローブ稼働装置
Claims (4)
- 生体組織の多重パラメータを診断する内視鏡測定プローブにおいて、同軸の導波管として構成されたシリンダ状の検査すべき組織（１）に接触する測定ヘッド（２）が、金属外部皮膜（２１）及び同軸内部導体（２２）を有し、この金属外部皮膜（２１）とこの同軸内部導体（２２）との間の空間が、光ファイバ（２３）から成る誘電体によって充填され、これらの光ファイバ（２３）は束で又は個々に、信号源の特定の波長の光を組織に対して送るか又は組織から光学受信器に対して送り、この場合、この測定ヘッドの末端が、柄（３）内で連結モジュール（４）に終端し、プラグ部材（４１）とソケット部材（４２）とから構成されたこの連結モジュール（４）は、制御ユニット（５）に対して取り外し可能な分離地点であることを特徴とする内視鏡測定プローブ。
- 光ファイバは、誘電体として横断面にわたって規則正しく配置されていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡測定プローブ。
- 組織（１）内に挿入するための内視鏡測定プローブの中枢に近い端部が、先端（２０１）として構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡測定プローブ。
- 内視鏡測定プローブの中枢に近い端部が、平坦な前面（２０２）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡測定プローブ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2001/002194 WO2002067774A1 (de) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | Sonde für die dielektrische und optische diagnostik |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2004526488A true JP2004526488A (ja) | 2004-09-02 |
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|---|---|
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| WO (1) | WO2002067774A1 (ja) |
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2001
- 2001-02-27 JP JP2002567151A patent/JP2004526488A/ja not_active Withdrawn
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- 2001-02-27 US US10/469,337 patent/US20040073081A1/en not_active Abandoned
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