JP2008183343A

JP2008183343A - Oct system

Info

Publication number: JP2008183343A
Application number: JP2007021469A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Utsui; 哲也宇津井; Masashi Kitatsuji; 真史北辻; Nobuyuki Saida; 信行斉田; Yoshitaka Shibahara; 祥孝柴原
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2027-01-31
Also published as: JP4895840B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly acquire a tomographic image in an OCT (optical coherence tomography) probe used for an OCT system which calculates an OCT tomographic image near the tip part of an optical fiber inserted into a sheath whose tip is blocked by rotating the optical fiber to scan around the axis of the optical fiber. <P>SOLUTION: The OCT probe is attached near the tip part of the optical fiber so as to be integrated with the optical fiber and has a blade for imparting driving force to the optical fiber to pull the optical fiber toward its tip direction by an action received from fluid filled in the sheath in accordance with rotation of the optical fiber. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、先端閉塞のシース内に挿置された光ファイバを回転させて光ファイバの軸周りの走査を行って光ファイバ先端部付近のＯＣＴ断層像を演算するＯＣＴシステムに使用されるＯＣＴプローブに関する。 The present invention relates to an OCT probe used in an OCT system that calculates an OCT tomographic image near the tip of an optical fiber by rotating an optical fiber inserted in a sheath with a closed end and scanning around the axis of the optical fiber. About.

近年、低コヒーレンス光を使用して断層像を測定する光コヒーレンストモグラフィ（ＯｐｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ，ＯＣＴ）システムが実用化され、利用されつつある。ＯＣＴシステムにおいては低コヒーレント光を生体組織に照射する。そして、この光が生体組織内のどの位置でどの程度反射若しくは散乱したのかをマイケルソン干渉計の原理に基づいて計測し、この計測結果に基づいて生体組織の断層像を演算によって作成するものである。 In recent years, an optical coherence tomography (OCT) system that measures a tomographic image using low-coherence light has been put into practical use and is being used. In the OCT system, low coherent light is irradiated to a living tissue. Based on the principle of the Michelson interferometer, how much this light is reflected or scattered at which position in the living tissue is measured, and a tomographic image of the living tissue is created by calculation based on this measurement result. is there.

ＯＣＴシステムによる断層像取得を行う際には、ＯＣＴプローブが体腔内に挿入される。このようなＯＣＴプローブとしては、特許文献１、２に記載されているようなものが利用される。
特開平１１−５６７８６特開２００２−２６３１０６ When performing tomographic image acquisition by the OCT system, an OCT probe is inserted into a body cavity. As such OCT probes, those described in Patent Documents 1 and 2 are used.
JP-A-11-56786 JP 2002-263106 A

特許文献１及び２に記載されているように、ＯＣＴプローブは先端閉塞かつ透光性のシースと、このシース内に挿通されるシングルモード光ファイバと、このシングルモード光ファイバの先端に設けられるマイクロプリズムとを有する。マイクロプリズムは、光ファイバの先端から放射される低コヒーレント光を屈曲させてシース側面から外に光を放射させるとともに、シースの外側にある生体組織にて反射または散乱した戻り光を光ファイバ先端に戻す、一種のミラーとしての機能を有する。なお、光ファイバとマイクロプリズムとは、光ファイバから放射される光を集光させるためのＧＲＩＮ（ＧｒａｄｅｄＩｎｄｅｘ）レンズ（セルフォックスレンズ）を介して接続されている。 As described in Patent Documents 1 and 2, the OCT probe has a closed end and a light-transmitting sheath, a single mode optical fiber inserted into the sheath, and a micromode provided at the end of the single mode optical fiber. And a prism. The microprism bends low-coherent light emitted from the tip of the optical fiber to emit light from the side of the sheath, and returns light reflected or scattered by living tissue outside the sheath to the tip of the optical fiber. It has a function as a kind of mirror to return. The optical fiber and the microprism are connected via a GRIN (Graded Index) lens (selfox lens) for condensing light emitted from the optical fiber.

このような、従来のＯＣＴシステムが使用するＯＣＴプローブにおいては、光ファイバまたは光ファイバと一体となった保護チューブが、その基端側でシースによって軸受を介して回転可能に支持されている。そのため、従来のＯＣＴプローブにおいては、以下のような問題が発生しうる。 In such an OCT probe used by a conventional OCT system, an optical fiber or a protective tube integrated with the optical fiber is rotatably supported by a sheath via a bearing on the proximal end side. Therefore, the following problems may occur in the conventional OCT probe.

すなわち、従来のＯＣＴプローブにおいては、光ファイバの先端は支持されていないため、先端部の首振り運動が発生する可能性がある。また、シースの内径は光ファイバの外径に比べて充分に大きいため、光ファイバのたるみが起こる可能性がある。このたるみは、光ファイバの回転運動に対する一種のねじりばねとして機能するものである。従来のＯＣＴプローブにおいては、このようなたるみが発生すると光ファイバの基端部での回転が先端部に伝達される際の応答性が低下し、先端部の回転が不安定な状態となる可能性がある。 That is, in the conventional OCT probe, since the tip of the optical fiber is not supported, there is a possibility that the tip portion swings. Further, since the inner diameter of the sheath is sufficiently larger than the outer diameter of the optical fiber, there is a possibility that the optical fiber will sag. This slack functions as a kind of torsion spring against the rotational movement of the optical fiber. In the conventional OCT probe, when such a sag occurs, the response at the time when the rotation at the proximal end of the optical fiber is transmitted to the distal end is degraded, and the rotation of the distal end may become unstable. There is sex.

このように、従来のＯＣＴプローブにおいては、前述の光ファイバの首振り運動や不安定な回転が発生し、これによって断層像を正しく取得できなくなる（すなわち、ある領域を平面で切断した断面ではなく、円錐面や波うった面での断面を取得してしまったり、一部分が引き延ばされたり縮められたりした状態の断面像となる）という問題があった。 As described above, in the conventional OCT probe, the above-mentioned optical fiber swinging motion and unstable rotation occur, which makes it impossible to acquire a tomographic image correctly (that is, not a cross section obtained by cutting a certain region by a plane). Or a cross-sectional image of a conical surface or a waved surface is obtained, or a cross-sectional image of a part of the surface is stretched or contracted).

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、正しく断層像を取得できるようなＯＣＴプローブを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide an OCT probe that can acquire a tomographic image correctly.

上記の問題を解決するため、本発明のＯＣＴプローブは、光ファイバの先端部付近に光ファイバと一体になるよう取り付けられたブレードを有し、光ファイバの回転に伴って流体から受ける作用によって、光ファイバをその先端方向に向かって牽引させるような推進力を光ファイバに付与するようになっている。 In order to solve the above problem, the OCT probe of the present invention has a blade attached so as to be integrated with the optical fiber in the vicinity of the tip of the optical fiber, and receives an action from the fluid as the optical fiber rotates, A propulsive force that pulls the optical fiber toward the tip end direction is applied to the optical fiber.

このような構成とすると、この推進力によって、光ファイバの先端の首振り運動が軽減される。また、光ファイバの先端が牽引されるようになるため、光ファイバに軸方向のテンションが加わり、シースを複雑に屈曲させても光ファイバにたるみは発生しないようになる。従って、光ファイバの基端での回転が高い応答性をもって先端に伝達され、光ファイバ、およびその先端に取り付けられているマイクロミラーは、正確に等速回転する。よって、本発明のＯＣＴプローブを用いることによって、マイクロミラーを含み、シースの軸に垂直な平面で正確に切断した断層像が得られるようになる。 With such a configuration, the swinging motion of the tip of the optical fiber is reduced by this driving force. In addition, since the tip of the optical fiber is pulled, an axial tension is applied to the optical fiber, so that no slack is generated in the optical fiber even when the sheath is bent in a complicated manner. Accordingly, the rotation at the proximal end of the optical fiber is transmitted to the distal end with high responsiveness, and the optical fiber and the micromirror attached to the distal end rotate at a uniform speed accurately. Therefore, by using the OCT probe of the present invention, it is possible to obtain a tomographic image accurately cut along a plane including a micromirror and perpendicular to the axis of the sheath.

好ましくは、このブレードは同心に複数設けられる。好ましくは、このブレードは、光ファイバの先端とマイクロミラーとの間に設けられたＧＲＩＮレンズまたは、コアレスファイバの外周面に取り付けられる。 Preferably, a plurality of the blades are provided concentrically. Preferably, this blade is attached to the GRIN lens provided between the tip of the optical fiber and the micromirror or the outer peripheral surface of the coreless fiber.

また、ブレードは、ＧＲＩＮレンズまたはコアレスファイバが挿通される管状部材の外周に固定されており、管状部材にＧＲＩＮレンズまたはコアレスファイバを挿通して両者を固定することによって、ブレードが取り付けられる構成としても良い。 Also, the blade is fixed to the outer periphery of a tubular member through which the GRIN lens or coreless fiber is inserted, and the blade can be attached by inserting the GRIN lens or coreless fiber into the tubular member and fixing both. good.

以上のように、本発明によれば、正しく断層像を取得できるようなＯＣＴプローブが実現される。 As described above, according to the present invention, an OCT probe capable of acquiring a tomographic image correctly is realized.

以下、本発明の実施の形態につき、図面を用いて詳細に説明する。図１は、ＯＣＴを利用した断層像取得装置である、ＯＣＴシステムの全体的な構造を示すブロック図である。本実施形態のＯＣＴシステム１は、ＯＣＴプローブ１００と、光学駆動部２００と、患者インターフェースユニット３００と、表示部４００と、を有する。なお、図１においては、電気信号の経路を破線、光ファイバによる光路を実線にて記載している。また、以下の説明においては、ＯＣＴシステムの光源に近づく光路の方向を基端側、遠ざかる方向を先端側と定義する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure of an OCT system, which is a tomographic image acquisition apparatus using OCT. The OCT system 1 of the present embodiment includes an OCT probe 100, an optical drive unit 200, a patient interface unit 300, and a display unit 400. In FIG. 1, the path of the electric signal is indicated by a broken line, and the optical path by the optical fiber is indicated by a solid line. In the following description, the direction of the optical path approaching the light source of the OCT system is defined as the proximal end side, and the direction away from the light source is defined as the distal end side.

図１に示されているように、患者インターフェースユニット３００はＯＣＴプローブ１００の光ファイバ１２２と光学駆動部２００のファイバ干渉計２０６から光学駆動部２００の外部に伸びる光ファイバ２２４を接続するものである。 As shown in FIG. 1, the patient interface unit 300 connects an optical fiber 122 of the OCT probe 100 and an optical fiber 224 extending from the fiber interferometer 206 of the optical driving unit 200 to the outside of the optical driving unit 200. .

光学駆動部２００側のプローブ用光ファイバ２２４とＯＣＴプローブ１００側の光ファイバ１２２の基端部とは、患者インターフェースユニット３００に内蔵されるロータリージョイント３２０を介して接続されている。詳細は後述するが、ロータリージョイント３２０は、ＯＣＴプローブ１００側の光ファイバ１２２と光学駆動部２００側のプローブ用光ファイバ２２４が光学的に接続された状態を維持しつつ、プローブ用光ファイバ２２４に対して光ファイバ１２２を回転可能に保持する。 The probe optical fiber 224 on the optical drive unit 200 side and the proximal end portion of the optical fiber 122 on the OCT probe 100 side are connected via a rotary joint 320 built in the patient interface unit 300. Although details will be described later, the rotary joint 320 is connected to the probe optical fiber 224 while maintaining the optical connection between the optical fiber 122 on the OCT probe 100 side and the probe optical fiber 224 on the optical drive unit 200 side. On the other hand, the optical fiber 122 is rotatably held.

また、患者インターフェースユニット３００には、モータ３４０が内蔵されている。このモータ３４０の図示しない回転軸はＯＣＴプローブ１００側の光ファイバ１２２の基端部分と係合可能に構成されている。従って、モータ３４０の回転軸を光ファイバ１２２に係合させ、次いでモータ３４０を駆動することによって、光ファイバ１２２をＯＣＴプローブ１００内でその長軸周りに回転させることができる。 In addition, the patient interface unit 300 includes a motor 340. A rotation shaft (not shown) of the motor 340 is configured to be engageable with a proximal end portion of the optical fiber 122 on the OCT probe 100 side. Accordingly, the optical fiber 122 can be rotated around its long axis within the OCT probe 100 by engaging the rotational axis of the motor 340 with the optical fiber 122 and then driving the motor 340.

また、図示されているように、ＯＣＴプローブ１００の光ファイバ１２２の先端には、マイクロミラー１２４が固定されている。マイクロミラー１２４は、光ファイバ１２２から出射する光線を約９０°屈曲させてＯＣＴプローブ１００の先端部付近の管腔の組織Ｔに照射すると共に、管腔の組織Ｔの表面または組織Ｔの内部で反射した光を再度屈曲させて光ファイバ１２２内に戻すものである。マイクロミラー１２４は光ファイバ１２２と一体となっており、モータ３４０によって光ファイバ１２２を回転させると、マイクロミラー１２４から出射する光の方向は、マイクロミラー１２４と交差し且つ光ファイバ１２２の軸に垂直な面内で周期的に変動する。すなわちモータ３４０を駆動することによって、円周方向の走査を行うことができる。 Further, as shown in the drawing, a micromirror 124 is fixed to the tip of the optical fiber 122 of the OCT probe 100. The micromirror 124 bends the light beam emitted from the optical fiber 122 by about 90 ° and irradiates the tissue T in the lumen near the tip of the OCT probe 100, and at the surface of the lumen tissue T or inside the tissue T. The reflected light is bent again and returned into the optical fiber 122. The micromirror 124 is integrated with the optical fiber 122. When the optical fiber 122 is rotated by the motor 340, the direction of light emitted from the micromirror 124 intersects the micromirror 124 and is perpendicular to the axis of the optical fiber 122. It fluctuates periodically within a plane. That is, by driving the motor 340, scanning in the circumferential direction can be performed.

光学駆動部２００には、低コヒーレント光源２０４、ファイバ干渉計２０６、信号処理回路２０８、供給用光ファイバ２２６、参照用光ファイバ２２２、レンズ２１２、ダハミラー２１４が内蔵されている。ＯＣＴプローブ１００の光ファイバ１２２に供給される低コヒーレント光は、低コヒーレント光源２０４によって生成される。低コヒーレント光源２０４が生成する低コヒーレント光は、供給用光ファイバ２２６を介してファイバ干渉計２０６にまず送られる。ファイバ干渉計２０６は、ハーフミラー等を用いて供給された低コヒーレント光を２つの光線に分け、その一方を物体光としてプローブ用光ファイバ２２４に送り、他方を参照光として参照用光ファイバ２２２に送る。 The optical driving unit 200 includes a low-coherent light source 204, a fiber interferometer 206, a signal processing circuit 208, a supply optical fiber 226, a reference optical fiber 222, a lens 212, and a roof mirror 214. The low coherent light supplied to the optical fiber 122 of the OCT probe 100 is generated by the low coherent light source 204. The low coherent light generated by the low coherent light source 204 is first sent to the fiber interferometer 206 via the supply optical fiber 226. The fiber interferometer 206 divides low-coherent light supplied using a half mirror or the like into two light beams, one of which is sent as object light to the probe optical fiber 224, and the other as reference light to the reference optical fiber 222. send.

前述のように、プローブ用光ファイバ２２４に送られた物体光は患者インターフェースユニット３００のロータリージョイント３２０を介してＯＣＴプローブ１００の光ファイバ１２２に送られる。そして、管腔の生体組織Ｔの表面または内部で反射した物体光は光ファイバ１２２、ロータリージョイント３２０、プローブ用光ファイバ２２４を介してファイバ干渉計２０６に戻る。 As described above, the object light sent to the probe optical fiber 224 is sent to the optical fiber 122 of the OCT probe 100 through the rotary joint 320 of the patient interface unit 300. Then, the object light reflected on the surface or inside of the living tissue T in the lumen returns to the fiber interferometer 206 via the optical fiber 122, the rotary joint 320, and the probe optical fiber 224.

また、参照用光ファイバ２２２に送られる参照光は、参照用光ファイバ２２２の先端から出射してレンズ２１２に入射する。このレンズ２１２によって参照光は平行光となる。すなわち、レンズ２１２は往路においてはコリメートレンズとして機能する。レンズ２１２から出射した参照光は、ダハミラー２１４によって折り返され、再びレンズ２１２に入射する。レンズ２１２はダハミラー２１４からの参照光を集光して参照用光ファイバ２２２の先端に入射させる。すなわち、復路においては、レンズ２１２は集光レンズとして機能する。そして、参照用光ファイバ２２２に戻された参照光はファイバ干渉計２０６に戻る。 Further, the reference light transmitted to the reference optical fiber 222 is emitted from the tip of the reference optical fiber 222 and enters the lens 212. The reference light becomes parallel light by this lens 212. That is, the lens 212 functions as a collimating lens in the forward path. The reference light emitted from the lens 212 is folded back by the roof mirror 214 and enters the lens 212 again. The lens 212 collects the reference light from the roof mirror 214 and makes it incident on the tip of the reference optical fiber 222. That is, in the return path, the lens 212 functions as a condenser lens. Then, the reference light returned to the reference optical fiber 222 returns to the fiber interferometer 206.

ファイバ干渉計２０６はプローブ用光ファイバ２２４から戻ってきた物体光と、参照用光ファイバ２２２から戻ってきた参照光とを干渉させ、干渉縞の挙動を計測する。この計測結果は物体光の光路長と、参照光の光路長との差に基づいたものである。これによって、生体組織Ｔのどの部分でどの程度物体光の反射や散乱が起こっているのかを検出することができる。すなわち、ファイバ干渉計２０６、低コヒーレント光源２０４、供給用光ファイバ２２６、参照用光ファイバ２２２、レンズ２１２、ダハミラー２１４、プローブ用光ファイバ２２４、ＯＣＴプローブ１００の光ファイバ１２２は、全体としてマイケルソン干渉計を構成していることになる。なお、ダハミラー２１４はレンズ２１２に離接する方向（図１中白抜き矢印部分）に移動可能に構成されている。ダハミラー２１４を移動させることによって、参照光の光路長を変動させることができる。これによって、生体組織Ｔの深さ方向の走査を行うことができる。 The fiber interferometer 206 causes the object light returned from the probe optical fiber 224 to interfere with the reference light returned from the reference optical fiber 222, and measures the behavior of the interference fringes. This measurement result is based on the difference between the optical path length of the object light and the optical path length of the reference light. Thus, it is possible to detect how much the object light is reflected or scattered in which part of the living tissue T. That is, the fiber interferometer 206, the low coherent light source 204, the supply optical fiber 226, the reference optical fiber 222, the lens 212, the roof mirror 214, the probe optical fiber 224, and the optical fiber 122 of the OCT probe 100 are all Michelson interference. That is the total. Note that the roof mirror 214 is configured to be movable in a direction in which it is in contact with and away from the lens 212 (a white arrow portion in FIG. 1). By moving the roof mirror 214, the optical path length of the reference light can be varied. Thereby, the scanning of the living tissue T in the depth direction can be performed.

このように、本実施形態のＯＣＴシステム１においては、周方向と深さ方向の走査が出来るようになっているので、走査を行って得られたファイバ干渉計２０６の一連の計測結果を用いて数値演算を行うことによって、ＯＣＴプローブ１００の光ファイバ１２２の先端を通り且つ光ファイバの軸に垂直な面における断層像を演算し、出力することができる。具体的には、ファイバ干渉計による計測結果は信号処理回路２０８に送られ、信号処理回路２０８が数値演算を行って断層像を作成する。生成された断層像のデータは表示部４００に送られる。本実施形態においては、表示部４００は光学駆動部２００の信号処理回路２０８と接続されたＰＣ４０２と、このＰＣ４０２に接続されたモニタ４０４とを有し、ＰＣ４０２は断層像を画像としてモニタ４０４に表示させる。 As described above, in the OCT system 1 of the present embodiment, scanning in the circumferential direction and the depth direction can be performed. Therefore, a series of measurement results of the fiber interferometer 206 obtained by performing the scanning are used. By performing numerical calculation, a tomographic image on a plane that passes through the tip of the optical fiber 122 of the OCT probe 100 and is perpendicular to the axis of the optical fiber can be calculated and output. Specifically, the measurement result by the fiber interferometer is sent to the signal processing circuit 208, and the signal processing circuit 208 performs numerical calculation to create a tomographic image. The generated tomographic image data is sent to the display unit 400. In the present embodiment, the display unit 400 includes a PC 402 connected to the signal processing circuit 208 of the optical driving unit 200 and a monitor 404 connected to the PC 402. The PC 402 displays a tomographic image as an image on the monitor 404. Let

以上のように、本実施形態のＯＣＴシステム１を用いることによって、生体組織の断層像を観察することが出来るようになる。なお、低コヒーレント光源２０４の点灯／消灯、ダハミラー２１４及び患者インターフェースユニット３００のモータ３４０の駆動や、信号処理回路２０８の制御は、光学駆動部２００に内蔵されているコントローラ２０２によって成される。 As described above, by using the OCT system 1 of the present embodiment, a tomographic image of a living tissue can be observed. Note that the controller 202 built in the optical drive unit 200 controls turning on / off of the low-coherent light source 204, driving of the motor 340 of the roof mirror 214 and the patient interface unit 300, and control of the signal processing circuit 208.

次いで、本実施形態のＯＣＴプローブ１００および、患者インターフェースユニット３００の構成に付き説明する。図２は、本実施形態のＯＣＴプローブ１００および患者インターフェースユニット３００の断面図を示したものである。 Next, the configurations of the OCT probe 100 and the patient interface unit 300 of this embodiment will be described. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the OCT probe 100 and the patient interface unit 300 of this embodiment.

まず、ＯＣＴプローブ１００の構造につき説明する。図示されているように、ＯＣＴプローブ１００においては、光ファイバ１２２は、基端部１３２と先端部１３４とから構成されるシース１３０に収納されている。シース１３０の基端部１３２は、ＯＣＴプローブ１００の剛性をある程度確保し、プローブを体腔内に差し込みやすくするためのものであり、長さ約１５０ミリメートル、外径約１．５ミリメートルのステンレス管である。一方、先端部１３４は、複雑な形状の体腔内にＯＣＴプローブ１００を挿入しやすくするための柔軟な（すなわち、剛性の低い）部材である。具体的には、先端部１３４は、長さ約数メートル、外径約０．７５ミリメートルのポリアミド樹脂製の樹脂チューブ１３４ａの先端をキャップ１３４ｂで塞いだ部材である。なお、光ファイバ１２２から放射される物体光およびその戻り光は何れも樹脂チューブ１３４ａの側面を通過するよう構成されている。従って、樹脂チューブ１３４ａの少なくとも先端部側面は、物体光が透過できるように透明である。シース１３０は、基端部１３２の先端側に先端部１３４の基端部を差し込み、接着剤１３６で両者を接着することによって形成される。 First, the structure of the OCT probe 100 will be described. As shown in the figure, in the OCT probe 100, the optical fiber 122 is accommodated in a sheath 130 including a proximal end portion 132 and a distal end portion 134. The proximal end portion 132 of the sheath 130 is for securing the rigidity of the OCT probe 100 to some extent and facilitating insertion of the probe into the body cavity, and is a stainless tube having a length of about 150 mm and an outer diameter of about 1.5 mm. is there. On the other hand, the distal end portion 134 is a flexible (that is, low rigidity) member for facilitating insertion of the OCT probe 100 into a complex-shaped body cavity. Specifically, the distal end portion 134 is a member in which the distal end of a resin tube 134a made of polyamide resin having a length of about several meters and an outer diameter of about 0.75 millimeter is closed with a cap 134b. Note that the object light emitted from the optical fiber 122 and the return light thereof are both configured to pass through the side surface of the resin tube 134a. Accordingly, at least the side surface of the distal end portion of the resin tube 134a is transparent so that object light can be transmitted. The sheath 130 is formed by inserting the proximal end portion of the distal end portion 134 into the distal end side of the proximal end portion 132 and bonding them together with an adhesive 136.

シース１３０の基端部１３２の基端側には、光ファイバ１２２を回転可能に支持するための軸受１４２が設けられている。より詳細には、光ファイバ１２２の基端側にはブシュ１２６が固定されており、軸受１４２はこのブシュを回転可能に支持するための滑り軸受である。 A bearing 142 for rotatably supporting the optical fiber 122 is provided on the proximal end side of the proximal end portion 132 of the sheath 130. More specifically, a bush 126 is fixed to the proximal end side of the optical fiber 122, and the bearing 142 is a sliding bearing for rotatably supporting the bush.

図示されているように、光ファイバ１２２とマイクロミラー１２４とは、コアレスファイバ１２７およびＧＲＩＮレンズ１２８を介して接続されている。ＧＲＩＮレンズとは、光ファイバ１２２から出射される物体光を外部で集光させると共に、物体光の戻り光を光ファイバ１２２に集光させるための部材である。コアレスファイバ１２７は、光ファイバ１２２のコアとほぼ同一の材料から形成されている円柱形状の部材であり、光ファイバ１２２の端面での反射減衰を低減させる機能を有する。なお、シース１３０の中にはシリコーンオイルが封入されている。このシリコーンオイルの屈折率は、マイクロミラー１２４の屈折率と先端部１３４の透明部分の屈折率の中間の値をとり、マイクロミラー１２４とシリコーンオイルとの界面、およびシリコーンオイルと先端部１３４との界面で反射が起きないようになっている。 As shown in the drawing, the optical fiber 122 and the micromirror 124 are connected via a coreless fiber 127 and a GRIN lens 128. The GRIN lens is a member for condensing the object light emitted from the optical fiber 122 outside and condensing the return light of the object light on the optical fiber 122. The coreless fiber 127 is a cylindrical member made of substantially the same material as the core of the optical fiber 122 and has a function of reducing reflection attenuation at the end face of the optical fiber 122. Silicone oil is enclosed in the sheath 130. The refractive index of the silicone oil takes an intermediate value between the refractive index of the micromirror 124 and the refractive index of the transparent portion of the tip portion 134, and the interface between the micromirror 124 and the silicone oil and between the silicone oil and the tip portion 134. There is no reflection at the interface.

次いで、患者インターフェースユニット３００の構成に付き説明する。図２に示されているように、モータ３４０は、モータ本体３４１と、モータ回転軸３４２と、プーリ３４３と、無端ベルト３４４とを有する。プーリ３４３は、モータ回転軸３４２に固定されており、モータ回転軸３４２と一体になって、モータ本体３４１に対して回転する。無端ベルト３４４は、プーリ３４３と、光ファイバ１２２の基端部に取り付けられているブシュ１２６とに掛け渡されている。従って、モータ３４０を駆動させてモータ回転軸３４２を回転させると、駆動力が無端ベルト３４４を介してブシュ１２６に伝達され、光ファイバ１２２を回転させることができる。 Next, the configuration of the patient interface unit 300 will be described. As shown in FIG. 2, the motor 340 includes a motor main body 341, a motor rotating shaft 342, a pulley 343, and an endless belt 344. The pulley 343 is fixed to the motor rotation shaft 342 and rotates with respect to the motor main body 341 together with the motor rotation shaft 342. The endless belt 344 is stretched around a pulley 343 and a bush 126 attached to the base end portion of the optical fiber 122. Therefore, when the motor 340 is driven to rotate the motor rotation shaft 342, the driving force is transmitted to the bush 126 via the endless belt 344, and the optical fiber 122 can be rotated.

ロータリージョイント３２０は、患者インターフェースユニット３００のフレーム３５０の一面に形成された凹部３５１に設けられている。具体的には、光ファイバ１２２の基端に固定されているブシュ１２６は、この凹部３５１内で、フレーム３５０に軸受３２２を介して回転可能に支持されている。 The rotary joint 320 is provided in a recess 351 formed on one surface of the frame 350 of the patient interface unit 300. Specifically, the bush 126 fixed to the base end of the optical fiber 122 is rotatably supported by the frame 350 via a bearing 322 in the recess 351.

また、凹部３５１の底面３５１ａにはファイバ干渉計２０６から伸びる光ファイバ２２４の先端側端面が配置されている。ここで、ＯＣＴプローブの光ファイバ１２２の基端側端面と、ファイバ干渉計２０６から伸びる光ファイバ２２４の先端側端面とは短い距離で対向しており、光ファイバ１２２が回転している状態であっても光ファイバ１２２と２２４との間での物体光やその戻り光の出入りを可能としている。さらに、ＯＣＴプローブの光ファイバ１２２の基端側端面と、ファイバ干渉計２０６から伸びる光ファイバ２２４の先端側端面には、夫々凸レンズ１２２ａ、２２４ａが設けられており、物体光やその戻り光の出入りに伴う損失を最小限に抑えるようになっている。 Further, the end surface of the optical fiber 224 extending from the fiber interferometer 206 is disposed on the bottom surface 351 a of the recess 351. Here, the proximal end surface of the optical fiber 122 of the OCT probe and the distal end surface of the optical fiber 224 extending from the fiber interferometer 206 face each other at a short distance, and the optical fiber 122 is in a rotating state. Even in this case, the object light and its return light can enter and exit between the optical fibers 122 and 224. Furthermore, convex lenses 122a and 224a are provided on the proximal end surface of the optical fiber 122 of the OCT probe and the distal end surface of the optical fiber 224 extending from the fiber interferometer 206, respectively, so that object light and its return light enter and exit. The loss associated with is to be minimized.

本実施形態においては、光ファイバ１２２は、その基端部にて軸受１４２によって支持されている。このため、光ファイバの基端部は回転可能であると共に、前後方向には移動できないようになっている。一方、光ファイバ１２２の先端、すなわちマイクロミラー１２４付近の部分はある程度自由に動けるようになっている。本実施形態においては、このような状態においても、光ファイバ１２２の先端部が安定して回転できるように（すなわち、先端部が首振り運動をせず、また光ファイバ１２２の基端側の回転が高い応答性をもって先端側に伝達されるように）、推進ユニット１５０が設けられている。 In the present embodiment, the optical fiber 122 is supported by the bearing 142 at the base end portion thereof. For this reason, the base end portion of the optical fiber is rotatable and cannot move in the front-rear direction. On the other hand, the tip of the optical fiber 122, that is, the portion in the vicinity of the micromirror 124 can move freely to some extent. In this embodiment, even in such a state, the distal end portion of the optical fiber 122 can rotate stably (that is, the distal end portion does not swing, and the optical fiber 122 rotates on the proximal end side). The propulsion unit 150 is provided so that it is transmitted to the tip side with high responsiveness.

推進ユニット１５０の構造につき以下説明する。図３は、推進ユニット１５０の拡大斜視図である。本実施形態においては、推進ユニットはＧＲＩＮレンズ１２８に取り付けられるようになっている。推進ユニット１５０は、ＧＲＩＮレンズ１２８の外周に固着されるスリーブ１５１と、このスリーブから光ファイバ１２２の半径方向に同心に突出して形成された４枚のブレード１５２とを備える。なお、スリーブ１５１は、融接、接着などの既知の手段によってＧＲＩＮレンズ１２８に固着される。 The structure of the propulsion unit 150 will be described below. FIG. 3 is an enlarged perspective view of the propulsion unit 150. In this embodiment, the propulsion unit is attached to the GRIN lens 128. The propulsion unit 150 includes a sleeve 151 fixed to the outer periphery of the GRIN lens 128 and four blades 152 formed so as to protrude from the sleeve concentrically in the radial direction of the optical fiber 122. The sleeve 151 is fixed to the GRIN lens 128 by known means such as fusion welding or adhesion.

ブレード１５２は、光ファイバ１２２の円周方向に対して一定のピッチ角をもってスリーブ１５１に取り付けられている。このため、光ファイバ１２２を図中矢印方向に回転させると、シース１３０（図２）内に封入されている、シリコーンオイルによる揚力がブレード１５２の各々に作用する。この揚力は、光ファイバ１２２の先端をシース先端に向かう方向に牽引するような推進力となる。この推進力によって、光ファイバ１２２の先端の首振り運動が軽減される。また、光ファイバ１２２の先端部が牽引されるようになるため、光ファイバ１２２に軸方向のテンションが加わり、シース１３０の先端部１３４を複雑に屈曲させても光ファイバ１２２にたるみは発生しないようになっている。従って、光ファイバ１２２の基端での回転が高い応答性をもって先端に伝達され、光ファイバ１２２、およびその先端に取り付けられているマイクロミラー１２４は、正確に等速回転する。よって、本実施形態のＯＣＴプローブを用いることによって、マイクロミラー１２４を含み、シース１３０の軸に垂直な平面で正確に切断した断層像が得られる。なお、シリコーンオイルは非圧縮性の流体であるため、推進力を継続的に得るためには、ブレード１５２によって基端側に押し出されたシリコーンオイルを先端側に戻す必要がある。このため、本実施形態においては、ブレード１５２の先端とシース先端部１３４の内周との間に充分な距離をとるようにしている。具体的には、本実施形態においてはシース先端部１３４の内径は約０．４ミリメートルであり、光ファイバ１２２の外径は約０．１ミリメートルであるので、ブレード１５２の長さを０．０８ミリメートル程度としている。 The blade 152 is attached to the sleeve 151 with a constant pitch angle with respect to the circumferential direction of the optical fiber 122. For this reason, when the optical fiber 122 is rotated in the direction of the arrow in the drawing, the lift force by the silicone oil enclosed in the sheath 130 (FIG. 2) acts on each of the blades 152. This lift is a propulsive force that pulls the tip of the optical fiber 122 in the direction toward the sheath tip. This propulsive force reduces the swinging motion of the tip of the optical fiber 122. In addition, since the distal end portion of the optical fiber 122 is pulled, an axial tension is applied to the optical fiber 122 so that the optical fiber 122 does not sag even if the distal end portion 134 of the sheath 130 is bent in a complicated manner. It has become. Accordingly, the rotation at the proximal end of the optical fiber 122 is transmitted to the distal end with high responsiveness, and the optical fiber 122 and the micromirror 124 attached to the distal end rotate accurately at a constant speed. Therefore, by using the OCT probe of the present embodiment, a tomographic image accurately cut in a plane including the micromirror 124 and perpendicular to the axis of the sheath 130 is obtained. In addition, since silicone oil is an incompressible fluid, in order to obtain a driving force continuously, it is necessary to return the silicone oil pushed out to the base end side by the blade 152 to the front end side. For this reason, in this embodiment, a sufficient distance is provided between the tip of the blade 152 and the inner periphery of the sheath tip 134. Specifically, in the present embodiment, the inner diameter of the sheath tip 134 is about 0.4 millimeters, and the outer diameter of the optical fiber 122 is about 0.1 millimeters, so that the length of the blade 152 is 0.08. About millimeters.

なお、本実施形態においては、スリーブ１５１をＧＲＩＮレンズ１２８に固着させているが、本発明は上記構成に限定されるものではない。例えば、図４の斜視図に示されるように、スリーブ１５１をコアレスファイバ１２７に固着する構成としても良い。 In the present embodiment, the sleeve 151 is fixed to the GRIN lens 128, but the present invention is not limited to the above configuration. For example, as shown in the perspective view of FIG. 4, the sleeve 151 may be fixed to the coreless fiber 127.

また、本実施形態においては、ブレード１５２は、四角形の平板状をしているが、円形状、楕円形状、三角形状、らせん形状、あるいは多角形状であってもよい。 In the present embodiment, the blade 152 has a rectangular flat plate shape, but may have a circular shape, an elliptical shape, a triangular shape, a spiral shape, or a polygonal shape.

本発明の実施の形態によるＯＣＴシステムのブロック図である。1 is a block diagram of an OCT system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態のＯＣＴプローブおよび患者インターフェースユニットの断面図である。It is sectional drawing of the OCT probe and patient interface unit of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の推進ユニットの拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the propulsion unit of an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態の推進ユニットの別例の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of another example of the propulsion unit of an embodiment of the invention.

Explanation of symbols

１ＯＣＴシステム
１００ＯＣＴプローブ
１２２光ファイバ
１２２ａ凸レンズ
１２４マイクロミラー
１２６ブシュ
１２７コアレスファイバ
１２８ＧＲＩＮレンズ
１４２軸受
１５０推進ユニット
１５１スリーブ
１５２ブレード
２００光学駆動部
２２４光ファイバ
２２４ａ凸レンズ
３００患者インターフェースユニット
３２０ロータリージョイント
３２２軸受
３４０モータ
３５０フレーム
３５１凹部
４００表示部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 OCT system 100 OCT probe 122 Optical fiber 122a Convex lens 124 Micro mirror 126 Bush 127 Coreless fiber 128 GRIN lens 142 Bearing 150 Propulsion unit 151 Sleeve 152 Blade 200 Optical drive part 224 Optical fiber 224a Convex lens 300 Patient interface unit 320 Rotary joint 322 Bearing 340 Motor 350 Frame 351 Recessed part 400 Display part

Claims

A sheath for tip closure;
A fluid enclosed in the sheath;
An optical fiber that is hermetically inserted to be rotatably supported in the sheath;
A micromirror for bending light emitted from the optical fiber to be emitted from the side surface of the sheath, and for allowing return light reflected or scattered outside the sheath to be incident on the tip of the optical fiber again;
The optical fiber is attached near the tip of the optical fiber so as to be integrated with the optical fiber, and has a propulsive force that pulls the optical fiber toward the tip by the action received from the fluid as the optical fiber rotates. A blade applied to the optical fiber;
An OCT probe.

The OCT probe according to claim 1, wherein a plurality of the blades are provided concentrically.

The OCT probe according to claim 1, wherein the blade is attached to an outer peripheral surface of a GRIN lens provided between a tip of the optical fiber and the micromirror.

The blade is fixed to the outer periphery of a tubular member through which the GRIN lens is inserted, and the blade is attached to the outer peripheral surface of the GRIN lens by inserting the GRIN lens into the tubular member and fixing the both. The OCT probe according to claim 5, wherein

The OCT probe according to claim 1, wherein the blade is attached to an outer peripheral surface of a coreless fiber provided between a tip of the optical fiber and the micromirror.

The blade is fixed to the outer periphery of a tubular member through which the coreless fiber is inserted, and the blade is attached to the outer peripheral surface of the coreless fiber by inserting the coreless fiber through the tubular member and fixing the both. The OCT probe according to claim 5, wherein