JP2008289850A - 光プローブおよび光断層画像化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光プローブにおいて、広範囲にわたって測定対象と光プローブを密着させて高画質の断層画像を得ることを容易に可能にする。
【解決手段】内視鏡の挿入部の先端部で開口する管路に挿通される長尺の光プローブ１０は、光プローブ１０の外周面を構成するシース１１と、シース１１の内部空間に長手方向に延びる状態に配設された光ファイバ１２と、シース１１の内部空間に配設され、光ファイバ１２から出射した光を偏向するとともに、前記長手方向の軸線の周りに回動されて、偏向された光を前記軸線の周方向に走査させる偏向走査手段であるプリズムミラー１５とを備える。シース１１の側壁には、走査する光を透過させ、その外面が平坦に形成された透光部１６が周方向にわたって複数設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は光プローブおよび光断層画像化装置に関し、より詳しくは、光プローブの長軸の周方向に光走査する機能を備えた光プローブ、および該光プローブを用いてＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）計測により測定対象の光断層画像を取得する光断層画像化装置に関するものである。

従来、生体組織等の測定対象の断層画像を取得する方法の一つとして、ＯＣＴ計測により断層画像を取得する方法が提案されている。このＯＣＴ計測は、光干渉計測の一種であり、光源から射出された低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割した後、該測定光が測定対象に照射されたときの測定対象からの反射光、もしくは後方散乱光と参照光とを合波し、該反射光と参照光との干渉光の強度に基づいて断層画像を取得するものである。以下、測定対象からの反射光、後方散乱光をまとめて反射光と標記する。

上記のＯＣＴ計測には、大きくわけてＴＤ（Ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）−ＯＣＴ計測とＦＤ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ）−ＯＣＴ計測の２種類がある。ＴＤ−ＯＣＴ計測は、参照光の光路長を変更しながら干渉光強度を測定することにより、測定対象の深さ方向の位置（以下、深さ位置という）に対応した反射光強度分布を取得する方法である。

一方、ＦＤ−ＯＣＴ計測は、参照光と信号光の光路長は変えることなく、光のスペクトル成分毎に干渉光強度を測定し、ここで得られたスペクトル干渉強度信号を計算機にてフーリエ変換に代表される周波数解析を行うことで、深さ位置に対応した反射光強度分布を取得する方法である。ＦＤ−ＯＣＴ計測は、ＴＤ−ＯＣＴ計測に存在する機械的な走査が不要となることで、高速な測定が可能となる手法として、近年注目されている。

ＦＤ−ＯＣＴ計測を行う装置構成で代表的なものとしては、ＳＤ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ）−ＯＣＴ装置とＳＳ（Ｓｗｅｐｔ ｓｏｕｒｃｅ）−ＯＣＴ装置の２種類が挙げられる。ＳＤ−ＯＣＴ装置は、広帯域の低コヒーレント光を用い、干渉光を分光手段により各光周波数成分に分解し、アレイ型光検出器等にて各光周波数成分毎の干渉光強度を測定し、ここで得られたスペクトル干渉波形を計算機でフーリエ変換解析することにより、断層画像を構成するようにしたものである。ＳＳ−ＯＣＴ装置は、光周波数を時間的に掃引させるレーザ等を光源に用い、干渉光の光周波数の時間変化に対応した信号の時間波形を測定し、これにより得られたスペクトル干渉強度信号を計算機でフーリエ変換することにより断層画像を構成するようにしたものである。

以上説明したような各方式の光断層画像化装置においては、通常、測定対象のある面に沿った断層画像を取得するようにしており、そのためには、測定対象において測定光を少なくとも１次元方向に走査させる必要がある。このような走査を行う手段の一例として、特許文献１に記載されたような、側面に１つの計測窓を有し、この計測窓から光ビームを出射させて、深さ方向の走査と横方向の走査を行う歯科用プローブが知られている。

また、従来、上記各方式の光断層画像化装置を内視鏡と組合せて生体内計測へ応用することが検討されており、特許文献２に記載されたような内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能なＯＣＴ計測用の光プローブが知られている。特許文献２に記載の光プローブは、光プローブの外筒となる細長い筒状のシースと、シースの内部に長手方向の軸まわりに回転自在に設けられたコイルシャフトと、コイルシャフトに回転力を付与する回転駆動装置と、コイルシャフトの内部に設けられた光ファイバとを有し、シースの周面から光ビームを出射させて、シースの周方向に光走査するものである。
特開２００４−３４７３８０号公報 特開平１１−５６７８６号公報

上記の光断層画像化装置と内視鏡との組合せは、生体組織の光断層画像を取得する際に有用であり、内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通されるＯＣＴ計測用の光プローブの開発が進められている。

ＯＣＴ計測においては、測定対象からの反射光による信号に基づき断層画像を得るため、この反射光の強度が強い方がＳ／Ｎ比が高くなり、高画質の断層画像を得やすい。しかし、測定光を射出する光プローブと測定対象の間に空気が存在すると、光プローブと空気との界面、および空気と測定対象との界面で、これらの屈折率差のために生じる反射により、測定対象からの反射光が減少する。また、表面に水溶性の膜が存在する胃壁等の測定対象においては、測定光の大半がその膜の表面で散乱されてしまうため、測定対象の内部まで届く光は僅かとなり、その結果、Ｓ／Ｎ比が低下する。さらに、光プローブと測定対象の間に水や体液等の液体が存在すると、この液体による光の吸収や分散が計測に影響を及ぼし、誤差の要因となる。上記のような不具合を解消するためには、光プローブと測定対象の間から空気や液体等を排除するように、光プローブと測定対象を密着させることが好ましい。

しかしながら、内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通される光プローブの外筒は、製作上の都合や鉗子チャンネルの形状との整合性から、特許文献２に記載されたような円筒状に形成されるのが一般的である。断面の外形が円形となる円筒状の光プローブでは、測定対象と密着できる面積は非常に小さく、狭い範囲でしか高画質の断層画像が得られないという問題がある。

一方、特許文献１に記載された計測窓を有するプローブを内視鏡用プローブに適用することも考えられるが、その場合には、側面に形成された唯一の計測窓が測定対象に好適に対向するように方向の調整が必要となる。これは使用者に煩雑な操作を要求することになる上、迅速な計測を妨げるという問題がある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、広範囲にわたって測定対象と光プローブを密着させて高画質の断層画像を得ることが容易に可能な光プローブおよびこれを用いた光断層画像化装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の光プローブは、内視鏡の挿入部の先端部で開口する管路に挿通される長尺の光プローブであって、該光プローブの外周面を構成するシースと、前記シースの内部空間に長手方向に延びる状態に配設された光ファイバと、前記シースの内部空間に配設され、前記光ファイバから射出した光を偏向するとともに、前記長手方向の軸線の周りに回動されて、偏向された光を前記軸線の周方向に走査させる偏向走査手段と、を備え、前記シースの側壁には、前記走査する光を透過させ、その外面が平坦に形成された透光部が前記周方向にわたって複数設けられていることを特徴とするものである。

ここで、「内視鏡の挿入部の先端部で開口する管路」とは、本発明の光プローブ用に形成された管路であってもよいし、あるいは鉗子等の処置具が挿通される「鉗子チャンネル」、「処置具挿通チャンネル」等と呼称されるものであってもよく、またはその他の用途のために設けられた管路であってもよい。

ここで、「外面が平坦」とは、厳密な平坦を意味するものではなく、実質的に平坦であればよいものとする。

上記本発明の第１の光プローブは、前記長手方向に垂直で前記透光部を含む断面における前記シースの外形が、多角形状または多角形の角部を丸くした形状であるように構成してもよい。

本発明の第１の光プローブは、上記断面におけるシースの外形を、従来の円形状のものよりも密着面積を大きく確保できるように、多角形にしたものであるから、本発明における「多角形」の角数としては、３〜６程度が好ましい。また、「多角形」は、必ずしも正多角形である必要はないが、製造が容易であることから正多角形の方がより好ましい。

本発明の第２の光プローブは、内視鏡の挿入部の先端部で開口する管路に挿通される長尺の光プローブであって、該光プローブの外周面を構成するシースと、前記シースの内部空間に長手方向に延びる状態に配設された光ファイバと、前記シースの内部空間に配設され、該光ファイバから射出した光を偏向するとともに、前記長手方向の軸線の周りに回動されて、偏向された光を前記軸線の周方向に走査させる偏向走査手段と、を備え、前記シースの側壁には前記走査する光を透過させる透光部が前記周方向にわたって複数設けられ、前記長手方向に垂直で前記透光部を含む断面における前記シースの外形が略楕円形状であることを特徴とするものである。

ここで、「略楕円形状」の楕円とは、円も含めた数学的な楕円を厳密に意味するものではなく、円より緩やかな曲線を有する形状を意味するものである。本発明の第２の光プローブにおける「透光部」は、この「略楕円形状」の短軸に対向する曲面側ではなく、長軸に対向する曲面側に設けられることが好ましい。

上記の本発明の第１および第２の光プローブにおいて、前記長手方向に垂直で前記透光部を含む断面における前記シースの内形が、前記軸線上の点を中心とする円形状であるように構成してもよい。

また、上記の本発明の第１および第２の光プローブにおいて、前記シースが、円筒状の第１の部材と、該第１の部材に着脱自在に装着されて前記透光部が前記周方向にわたって複数設けられた第２の部材とを含んで構成されるようにしてもよい。

その際に、円筒状の第１の部材の先端は、閉口していてもよく、あるいは開口していてもよい。また、前記透光部と第１の部材とが重なる領域においては、偏向された光に対する第１の部材は光透過性を有するものとする。

そして、前記第２の部材は、前記第１の部材の先端部を覆うキャップ部材であってもよく、あるいは、前記第１の部材の外周面の一部を覆う帯状部材であってもよい。

さらに、第２の部材が、前記第１の部材の先端部を挿入可能な内径を有し、内視鏡の挿入部の先端部まで導通する管路の内部に収納可能で前記管路の方向に摺動自在に配設されたカバー部材であり、前記第１の部材を前記管路の先端方向へ移動させることにより、前記カバー部材が前記第１の部材の先端部を被覆する状態で前記挿入部から突出し、前記光が前記透光部を透過して射出可能となるように構成してもよい。

ここで、カバー部材の先端は、閉口していてもよく、あるいは開口していてもよい。

本発明の第１の光断層画像化装置は、先に説明したような各計測方式の光断層画像化装置に、本発明による光プローブが用いられたことを特徴とするものである。すなわち、より具体的に本発明による光断層画像化装置は、光を射出する光源と、この光源から射出された光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、測定光を測定対象に照射する照射光学系と、測定対象に測定光が照射されたときの該測定対象からの反射光と参照光とを合波する合波手段と、合波された反射光と参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、この検出された干渉光の周波数および強度に基づいて、測定対象の複数の深さ位置における反射光の強度を検出し、これらの各深さ位置における反射光の強度に基づいて測定対象の断層画像を取得する画像取得手段とを備えてなる光断層画像化装置において、照射光学系が、本発明による光プローブを含んで構成されていることを特徴とするものである。

本発明の第１の光プローブによれば、偏向走査手段により周方向に光走査を行い、光プローブの外周壁となるシースの側壁には、走査する光を透過させ、外面が平坦な透光部を設けているため、光プローブを測定対象に密着させたときに、従来の円筒状のシースを有する光プローブに比して、密着面積を大きくでき、広範囲にわたって高画質の断層画像を得ることができる。また、透光部は周方向にわたって複数設けられているため、測定対象の測定部位に透光部が対向するように設定することが容易となる。

本発明の第２の光プローブによれば、偏向走査手段により周方向に光走査を行い、光プローブの外周面となるシースの側壁には、走査する光を透過させる透光部を設け、プローブの長手方向に垂直で透光部を含む断面におけるシースの外形が略楕円形状であるように構成しているため、円より緩やかな曲線を有することができ、光プローブを測定対象に密着させたときに、従来の円筒状のシースを有する光プローブに比して、密着面積を大きくでき、広範囲にわたって高画質の断層画像を得ることができる。また、透光部は周方向にわたって複数設けられているため、測定対象の測定部位に透光部が対向するように設定することが容易となる。

本発明の光プローブにおいて、シースが、円筒状の第１の部材と、該第１の部材に着脱自在に装着されて前記透光部が前記周方向にわたって複数設けられた第２の部材とを含んで構成された場合は、第１の部材と第２の部材とに分解可能なため洗浄が容易であるとともに、劣化時等の交換も容易となる。また、第２の部材が特殊な形状になったとしても、透光部を有する小さな部分のみ第２の部材で構成し、シースの大半を単純な形状の第1の部材で構成することが可能なため、シースを一部品で構成したものに比べて、製作が容易となり、生産性が向上する。

本発明の光断層画像化装置によれば、照射光学系に本発明の光プローブを含むように構成されているため、広範囲にわたって高画質の断層画像を得ることが容易に可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１（Ａ）、図１（Ｂ）はそれぞれ、本発明の第１の実施形態による光プローブ１０の概略的な断面図、側断面図を示している。この光プローブ１０は、光断層画像化装置の一部となる内視鏡の鉗子チャンネル６４内に挿通されるものであり、図２にはその光断層画像化装置の全体構成を示してある。

まず図２を参照して、光断層画像化装置の概略について説明する。本装置は、光プローブ１０を含む内視鏡５０と、この内視鏡５０が接続される光源装置５１、ビデオプロセッサ５２および光断層処理装置５３と、ビデオプロセッサ５２に接続されたモニタ５４とを備えている。内視鏡５０は、可撓性を有する細長の挿入部５５と、この挿入部５５の基端に連設された操作部５６と、この操作部５６の側部から延出されたユニバーサルコード５７とを備えている。

ユニバーサルコード５７内には、光源装置５１からの照明光を伝送する不図示のライトガイドが挿通されており、またユニバーサルコード５７の端部には、光源装置５１に着脱自在に接続される光源コネクタ５８が設けられている。この光源コネクタ５８からは信号ケーブル５９が延出され、この信号ケーブル５９の端部に、ビデオプロセッサ５２に着脱自在に接続される信号コネクタ６０が設けられている。光源装置５１は、後述のようにして断層画像が取得される測定対象Ｓｂの部分に照明光を照射するためのものである。

挿入部５５は例えば人体の体腔内に挿入されるものであり、臓器等の測定対象Ｓｂの観察に用いられる。挿入部５５の先端には湾曲可能な湾曲部が形成されており、操作部５６には湾曲部を湾曲操作するための湾曲操作ノブ６１が設けられている。

挿入部５５内部にはその長手方向に沿って光プローブ１０や鉗子等の処置具を挿通させるための管路である鉗子チャンネル６４が設けられている。鉗子チャンネル６４の一端は挿入部５５の先端部で開口して先端開口部６４ａとなり、他端は操作部５６の先端側にて分岐し、一方は操作部５６上方の鉗子挿入口６４ｂとなり、他方は操作部５６内の途中まで連通している。

長尺に構成された光プローブ１０の先端側は、鉗子挿入口６４ｂから鉗子チャンネル６４内へ挿入されている。そして、光プローブ１０は、鉗子チャンネル６４を挿通されて、挿入部５５の先端開口部６４ａから先端部分を突出させて、測定対象Ｓｂに光を照射することができる。光プローブ１０の基端は、内視鏡５０外にあり、コネクタ６２を介して、コントローラ６３に接続されている。コントローラ６３には光ファイバ６９が接続されており、この光ファイバ６９の一端は光プローブ１０と光学的に接続されている。光ファイバ６９の他端は、内視鏡外に延出されて着脱自在なコネクタ７０を介して光断層処理装置５３と接続されている。

なお、内視鏡５０の挿入部５５の先端部には、測定対象Ｓｂを観察するための観察窓、照明光を照射する照明窓、汚物等を除去する送気・送水ノズル等も設けられているが、図２ではこれらの図示は省略している。

次に図１（Ａ）、図１（Ｂ）を参照して、光プローブ１０について説明する。この光プローブ１０は、その先端側の側面から測定対象Ｓｂに測定光Ｌ１を照射するものであり、光断層画像化装置における照射光学系の一部を構成している。図１（Ｂ）は光プローブ１０の先端側の側断面図、図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＡ−Ａ線における断面図を示している。

光プローブ１０は、光プローブ１０の外周面を構成するシース１１と、光プローブ１０の内部に長手方向に延びる状態に配設された光ファイバ１２と、固定部材１３により光ファイバ１２の先端に固定されたロッド状のＧＲＩＮレンズ（屈折率分布型レンズ）１４と、ＧＲＩＮレンズ１４に固定されたプリズムミラー１５とを備えている。光ファイバ１２を出射した光は、測定対象Ｓｂに合焦するようにＧＲＩＮレンズ１４により集光された後、プリズムミラー１５の反射面により反射されて光軸を９０度曲げられ、シース１１の側面に向かうように偏向される。

シース１１は光ファイバ１２から出射される光が透過可能な透明な材質からなり、また測定対象Ｓｂとの接触時に測定対象Ｓｂを損傷しないような柔軟な材質からなる。一例として、シース１１の材質として、透明なテフロン（登録商標）を用いることができる。また、シース１１と測定対象Ｓｂとの界面での反射を低減するため、シース１１の屈折率が測定対象Ｓｂの屈折率と同等または近い材質を選択することが好ましい。

本実施形態におけるシース１１は、光プローブ１０の長手方向に垂直な断面の外形が図１（Ａ）に示す正三角形となるような角筒形状に構成されている。そして、シース１１の周壁となる３つの側壁にはそれぞれ、プリズムミラー１５により偏向された光を透過させ、その外面が平坦に形成された透光部１６が形成されている。透光部１６は、図１（Ｂ）において２本の破線で挟まれた部分である。

なお、シース１１の透光部１６以外の部分は、必ずしも透光部１６と同一構成にする必要はないが、図１（Ｂ）に示す例のように、シース１１の長手方向にわたり同一形状、同一材質となるように構成して、そのうちの一部を透光部１６として使用すれば、製造が容易である。

光ファイバ１２の外周には固定部材１３によりフレキシブルシャフト１７が固定されている。フレキシブルシャフト１７は例えば、外周がコイル状のコイルシャフトからすることができる。光ファイバ１２と、ＧＲＩＮレンズ１４と、プリズムミラー１５と、フレキシブルシャフト１７は、図１（Ｂ）の矢印で示すように光プローブ１０の長手方向の軸線の周りに、より詳しくは光ファイバ１２の光軸の周りに、シース１１に対して一体的に回動可能な構成となっている。

ここで図３を参照しながら、フレキシブルシャフト１７を回動させる機構について説明する。光プローブ１０の基端は、コネクタ６２を介してコントローラ６３内の回動機構に接続されている。フレキシブルシャフト１７の基端はコネクタ６４を介して回動機構側に接続され、光ファイバ１２の光軸の周りに自在に回動可能となっている。フレキシブルシャフト１７は、その外周に固定された歯車６５と、この歯車６５に噛合する歯車６６を介して、シャフト回動用モータ６７によって回動される。なお、回動機構は不図示の回動エンコーダを具備しており、シャフト回動用モータ６７はこの回動エンコーダからの信号に基づいて所定の速度でフレキシブルシャフト１７を回動させる。

また、光プローブ１０内部の光ファイバ１２の基端はコネクタ６８を介して回動機構側の光ファイバ６９に光学的に接続されている。コネクタ６８は、光学的な接続を保ったまま、光ファイバ１２の回動を可能にするものであり、不図示の光源からの光が光ファイバ６９から光ファイバ１２へ伝送される。

フレキシブルシャフト１７の回動とともに、光ファイバ１２および、図１（Ｂ）に示すプリズムミラー１５も回動する。これにより、プリズムミラー１５により偏向された光はシース１１の周方向を光走査することになり、プリズムミラー１５は本発明の偏向走査手段として機能する。なお、本発明の偏向走査手段を回動させる構成や、偏向走査手段は上記のものに限定されず、他の態様のものであってもよい。

図４に示すように、本実施形態の光プローブ１０において、１つの透光部１６に対する密着範囲として、光ファイバ１２の光軸と密着範囲の両端を結ぶ角度で表すと、約１２０度とることができる。すなわち、１つの透光部１６で周方向の光走査における視野角を約１２０度とることができる。

一方、従来の一般的な光プローブでは、図５に示すように、シース３１が円筒状に構成されているため、実際の使用時程度の力で測定対象Ｓｂに光プローブを押圧して密着させたとしても、その視野角はせいぜい約６０〜９０度である。なお、内視鏡の鉗子チャンネルに挿通される通常の光プローブの直径は約１〜２．５ｍｍであることから、この光プローブの外形の曲率半径に比べると、測定対象Ｓｂとなる体腔内の器官表面の曲率半径は非常に大きく、ほぼ平面と見なすことができる。

図４、図５からわかるように、本実施形態の光プローブ１０によれば、断面が円形の光プローブに比して測定対象Ｓｂとの密着面積を大きくとることができるので、視野角が広がるとともに、より安定した状態で測定対象Ｓｂに接触させることができる。

光プローブ１０と測定対象Ｓｂを密着させることにより、これらの間に空気がある場合に生じていた界面での反射による光量損失や、これらの間に水溶性の膜が存在する場合に生じていた膜の表面での散乱による光量損失や、これらの間に液体がある場合に生じていた吸収や分散の影響をなくすことができる。よって、光プローブ１０によれば、広範囲で高品質な光断層画像を取得することができる。

また、シースの断面が円形の光プローブでは、シースでの多重反射によるゴーストが発生しやすいが、図１（Ａ）に示すような断面が正三角形のシース１１の形状であれば、シースでの多重反射が再び光ファイバ１２に帰還する可能性は極めて低いため、ゴーストを軽減することができる。

さらにまた、特許文献１に記載されているような側面に透光部が１つしか形成されていない光プローブでは、この透光部を測定対象Ｓｂに対向させるために最大で１８０度回転させる必要がある。これに対して、本実施形態の光プローブ１０のように、断面が正三角形で周方向にわたって１周するようにシース１１の各側壁にそれぞれ透光部１６が設けられたものでは、透光部１６を測定対象Ｓｂに対向させるためには最大で６０度回転させればよく、調整操作が容易になる。

ここで、本実施形態の光プローブ１０は、プリズムミラー１５により偏向された光がシース１１の内面で反射するのを低減するように、シース１１内面には反射防止膜が施されていることが好ましい。その場合、透光部１６の入射位置ごとにシース１１に入射する光の入射角は異なるため、入射位置ごとに反射防止膜の最適入射角が異なるように、分布を有する膜を形成することが好ましい。

また、Ｐ偏光とＳ偏光では、反射率の入射角依存性が異なるため、測定光Ｌ１の入射位置ごとのシース１１に対する入射角を考慮し、この偏光特性による影響を補正することが好ましい。例えば、後述の光断層画像化装置において、反射光と参照光を合波して干渉光を得た後、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分に分離し、各偏光成分ごとに干渉光を検出するようにすれば、補正することが可能になる。これは特に、旋光性の計測等、偏光特性を観測する計測において必要となる。

上記のような入射角の問題を解決するためには、長手方向に垂直で前記透光部を含む断面におけるシースの内形が、軸線上の点を中心とする円形状であるようにシースを構成すればよい。図６にその一例を示す。図６に示す例のシース３２は、断面における外形は三角形状であるが、内形が光ファイバ１２の軸線上の点Ｏを中心とした円形状となるように構成されている。図６に示す例では、プリズムミラー１５からシース３２への入射角は常に９０度となり、入射角依存性を考慮する必要がなくなる。

なお、図６に示すような、断面の形状が外形と内形で異なるシースは、シースの各部で厚みが異なる。そのため、シース３２の入射位置ごとに光路長が異なり、形成される画像に歪みが生じるおそれがあるが、後述の画像取得手段１５０での演算処理において光路長の差を考慮して補正することでこの画像の歪みを軽減することができる。シースの各部に入射した光の光路長は、入射角、シースの屈折率、シースの形状および寸法等から容易に算出できるものであり、光路長の差を考慮した画像の補正は公知技術により可能である。

また、本実施形態の光プローブ１０は、プリズムミラー１５の光出射点からシースに密着している測定対象Ｓｂまでの距離が、入射位置ごとに異なるため、ＧＲＩＮレンズ１４による集光位置が必ずしも測定対象Ｓｂに一致しない可能性がある。そのときは例えば、光ファイバ１２とＧＲＩＮレンズ１４間の距離を可変とし、一方を圧電アクチュエータやマイクロモータ等の駆動手段により長軸方向に移動させる構成とすれば、ＧＲＩＮレンズ１４による集光位置を変化させることができ、測定対象Ｓｂに集光させることができる。

なお、本発明の光プローブのシースの形状は図１（Ａ）や図６に示すものに限定されず、種種の変形例が考えられる。例えば、長手方向に垂直な面内のシースの外形が、多角形状、または多角形の角部を丸くした形状となるように構成することができる。角部を丸くしたものは、角部が尖っているものに比して測定対象Ｓｂに損傷を与える虞が少なくなることから、より好ましいと考えられる。

図７（Ａ）〜図７（Ｆ）は、各種変形例の長手方向に垂直で透光部を含む断面におけるシースの形状を示している。なお、図７（Ａ）、図７（Ｃ）、図７（Ｄ）、図７（Ｅ）において、透光部は破線で挟まれた部分であり、図７（Ａ）〜図７（Ｅ）においては、断面を示す斜線の図示を省略している。図７（Ａ）は正三角形の角部を丸くした形状のシース１１Ａ、図７（Ｂ）は正方形状のシース１１Ｂ、図７（Ｃ）は正方形の角部を丸くした形状のシース１１Ｃ、図７（Ｄ）は対向する２つの透光部１６を有し、その間を曲面で接続した形状のシース１１Ｄを示している。

図７（Ｅ）は、断面における外形が楕円形状で、その楕円の長軸に対向する側の曲面に透光部１８を有するシース１１Ｅを示している。このように、従来の一般的な円筒状のシースよりも曲率が緩い面を有するシースを形成し、その面に透光部を設ければ、従来のものよりも密着面積を大きくでき、前述の実施形態と同様の効果が得られる。

また、シースの外形を図７（Ａ）〜図７（Ｅ）のような形状とし、シースの内形を図６に示すような軸線上の点を中心とする円形状であるように構成してもよく、この場合には、前述のように入射角依存性の問題を解決できる。この場合の一例を図７（Ｆ）に示す。図７（Ｆ）は、断面におけるシース３３の外形が楕円形状であり、その内形が光ファイバ１２の軸線上の点Ｏを中心とした円形状となるように構成されている。

なお、シースは、透光部を含む長軸に垂直な断面が上記の例示したような形状になっていればよく、透光部を含まないその他の部分の形状は必ずしも透光部と同じ形状でなくてもよい。

次に、上記構成の光プローブ１０の作用について説明する。図２に示す光断層処理装置５３内にはレーザ等の光源（図示せず）が配置されており、この光源からの光のうち、測定光Ｌ１となる光が、光ファイバ６９により導波された後、光ファイバ６９と接続されている光ファイバ１２に入射する。測定光Ｌ１は光ファイバ１２により導波され、その先端から出射され、ＧＲＩＮレンズ１４で集光された後プリズムミラー１５で反射されて９０°光路を偏向され、シース１１の透光部１６を透過して光プローブ１０外に出射する。

そして、シャフト回動用モータ６７が駆動されると、前述のように歯車６６、６５が回動されて、フレキシブルシャフト１７が回動し、ＧＲＩＮレンズ１４、プリズムミラー１５、光ファイバ１２も長手方向の軸線の周りに回動する。

プリズムミラー１５が回動することにより、そこから出射した測定光Ｌ１は、光プローブ１０の周方向に偏向し、測定対象Ｓｂを図２の矢印Ｒ方向に走査する。この測定光Ｌ１は測定対象Ｓｂにおいて散乱されながら反射され、その反射光の一部は測定光Ｌ１と同一経路を逆方向に進行して、シース１１の透光部１６を透過して、プリズムミラー１５で反射され、ＧＲＩＮレンズ１４に入射して集光され、光ファイバ１２および光ファイバ６９により導波されて、光断層処理装置５３に伝送される。光断層処理装置５３内において上記反射光は、光プローブ１０側に向かう光の光路から分岐され、図示しない光検出器によって検出される。そして、この光検出器の出力に基づいて測定対象Ｓｂの断層画像が形成され、その断層画像がモニタ５４に表示される。

次に、本発明による光プローブが適用される光断層画像化装置の例について説明する。まず図８に示す光断層画像化装置１００は、例えば体腔内の生体組織や細胞等の生物学的な測定対象Ｓｂの断層画像をＳＳ−ＯＣＴ計測により取得するものである。光断層画像化装置１００は、光Ｌを射出する光源ユニット１１０と、光源ユニット１１０から射出された光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割する光分割手段３と、光分割手段３により分割された参照光Ｌ２の光路長を調整する光路長調整手段２０と、光分割手段３により分割された測定光Ｌ１を測定対象Ｓｂまで導波する光プローブ１０と、光プローブ１０から測定光Ｌ１が測定対象Ｓｂに照射されたときの測定対象Ｓｂからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とを合波する合波手段４と、合波手段４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を検出する干渉光検出手段４０と、干渉光検出手段４０により検出された干渉光Ｌ４の周波数および強度に基づいて、測定対象Ｓｂの複数の深さ位置における反射光の強度を検出し、これらの各深さ位置における反射光の強度に基づいて測定対象Ｓｂの断層画像を取得する画像取得手段１５０とを有している。

本装置における光源ユニット１１０は、波長を一定の周期で掃引させながらレーザ光Ｌを射出するものである。具体的に該光源ユニット１１０は、半導体光増幅器（半導体利得媒質）３１１と光ファイバＦＢ１０とを有しており、光ファイバＦＢ１０が半導体光増幅器３１１の両端に接続された構造を有している。半導体光増幅器３１１は駆動電流の注入により微弱な放出光を光ファイバＦＢ１０の一端側に射出するとともに、光ファイバＦＢ１０の他端側から入射された光を増幅する機能を有している。そして、半導体光増幅器３１１に駆動電流が供給されたとき、半導体光増幅器３１１および光ファイバＦＢ１０により形成される光共振器によりパルス状のレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ０へ射出されるようになっている。

さらに、光ファイバＦＢ１０にはサーキュレータ３１２が結合されており、光ファイバＦＢ１０内を導波する光の一部がサーキュレータ３１２から光ファイバＦＢ１１側へ射出されるようになっている。光ファイバＦＢ１１から射出した光はコリメータレンズ３１３、回折光学素子３１４、光学系３１５を介して回転多面鏡（ポリゴンミラー）３１６において反射される。そして反射された光は光学系３１５、回折光学素子３１４、コリメータレンズ３１３を介して再び光ファイバＦＢ１１に入射される。

ここで、この回転多面鏡１６は矢印Ｒ１方向に回転するものであって、各反射面の角度が光学系３１５の光軸に対して変化するようになっている。これにより、回折光学素子３１４において分光された光のうち、特定の波長域からなる光だけが再び光ファイバＦＢ１１に戻るようになる。この光ファイバＦＢ１１に戻る光の波長は光学系３１５の光軸と反射面との角度によって決まる。そして光ファイバＦＢ１１に入射した特定の波長域からなる光がサーキュレータ３１２から光ファイバＦＢ１０に入射され、結果として特定の波長域からなるレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ０側に射出されるようになっている。

したがって、回転多面鏡３１６が矢印Ｒ１方向に等速で回転したとき、再び光ファイバＦＢ１１に入射される光の波長λは、時間の経過に伴って一定の周期で変化することになる。こうして光源ユニット１１０からは、波長掃引されたレーザ光Ｌが光ファイバＦＢ０側に射出され、そのレーザ光Ｌはさらに光ファイバカプラ２を経由して光ファイバＦＢ１側に射出される。

光分割手段３は、たとえば２×２の光ファイバカプラから構成されており、光源ユニット１１０から光ファイバＦＢ１を介して導波された光Ｌを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割する。光分割手段３は、２本の光ファイバＦＢ２、ＦＢ３にそれぞれ光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２により導波され、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ３により導波される。なお、本実施形態における光分割手段３は、合波手段４としても機能するものである。

光ファイバＦＢ２には先に図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示した光プローブ１０が光学的に接続されており、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ２から光プローブ１０へ導波される。光ファイバＦＢ２は、図２の光ファイバ６９を含むものであり、コネクタ６２を介して光ファイバ１２と接続されている。

一方、光ファイバＦＢ３の参照光Ｌ２の射出側には光路長調整手段２０が配置されている。光路長調整手段２０は、断層画像の取得を開始する位置を調整するために、参照光Ｌ２の光路長を変更するものであって、光ファイバＦＢ３から射出された参照光Ｌ２を反射させる反射ミラー２２と、反射ミラー２２と光ファイバＦＢ３との間に配置された第１光学レンズ２１ａと、第１光学レンズ２１ａと反射ミラー２２との間に配置された第２光学レンズ２１ｂとを有している。

第１光学レンズ２１ａは、光ファイバＦＢ３のコアから射出された参照光Ｌ２を平行光にするとともに、反射ミラー２２により反射された参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ３のコアに集光する機能を有している。また、第２光学レンズ２１ｂは、第１光学レンズ２１ａにより平行光にされた参照光Ｌ２を反射ミラー２２上に集光するとともに、反射ミラー２２により反射された参照光Ｌ２を平行光にする機能を有している。

したがって、光ファイバＦＢ３から射出した参照光Ｌ２は、第１光学レンズ２１ａにより平行光になり、第２光学レンズ２１ｂにより反射ミラー２２上に集光される。その後、反射ミラー２２により反射された参照光Ｌ２は、第２光学レンズ２１ｂにより平行光になり、第１光学レンズ２１ａにより光ファイバＦＢ３のコアに集光される。

さらに光路長調整手段２０は、第２光学レンズ２１ｂと反射ミラー２２とを固定した基台２３と、該基台２３を第１光学レンズ２１ａの光軸方向に移動させるミラー移動手段２４とを有している。そして基台２３が矢印Ａ方向に移動することにより、参照光Ｌ２の光路長が変えられるようになっている。

また合波手段４は、前述の通り２×２の光ファイバカプラからなり、光路長調整手段２０により光路長の調整が施された参照光Ｌ２と、測定対象Ｓｂからの反射光Ｌ３とを合波し、光ファイバＦＢ４を介して干渉光検出手段４０側に射出するように構成されている。

干渉光検出手段４０は、合波手段４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を検出する。上記干渉光検出手段４０は例えばパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムからなる画像取得手段１５０に接続され、画像取得手段１５０はＣＲＴや液晶表示装置等からなる表示装置１６０に接続されている。表示装置１６０は前述の図２に示すモニタ５４であってもよい。画像取得手段１５０は、干渉光検出手段４０により検出された干渉光Ｌ４をフーリエ変換することにより測定対象Ｓｂの各深さ位置における反射光Ｌ３の強度を検出し、測定対象Ｓｂの断層画像を取得する。そして、この取得された断層画像が表示装置１６０により表示される。なお、本例の装置においては、干渉光Ｌ４を光分割手段３で二分した光を光検出器４０ａと４０ｂに導き、演算手段においてバランス検波を行う機構を有している。

ここで、干渉光検出手段４０および画像取得手段１５０における干渉光Ｌ４の検出および画像の生成について簡単に説明する。なお、この点の詳細については「武田 光夫、「光周波数走査スペクトル干渉顕微鏡」、光技術コンタクト、２００３、Ｖｏｌ４１、Ｎｏ７、ｐ４２６−ｐ４３２」に詳しい記載がなされている。

測定光Ｌ１が測定対象Ｓｂに照射されたとき、測定対象Ｓｂの各深さからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とがいろいろな光路長差をもって干渉しあう際の各光路長差ｌに対する干渉縞の光強度をＳ（ｌ）とすると、干渉光検出手段４０において検出される光強度Ｉ（ｋ）は、
Ｉ（ｋ）＝∫_０ ^∞Ｓ（ｌ）［１＋ｃｏｓ（ｋｌ）］ｄｌ ・・・（１）
で表される。ここで、ｋは波数、ｌは光路長差である。式（１）は波数ｋを変数とする光周波数領域のインターフェログラムとして与えられていると考えることができる。このため、画像取得手段１５０において、干渉光検出手段４０が検出した干渉光をフーリエ変換にかけて周波数解析を行い、干渉光Ｌ４の光強度Ｓ（ｌ）を決定することにより、測定対象Ｓｂの各深さ位置における反射情報を取得し、断層画像を生成することができる。そして、生成された断層画像は、表示装置１６０において表示される。

次に、上記構成を有する光断層画像化装置１００の動作例について説明する。まず、基台２３が矢印Ａ方向に移動することにより、測定可能領域内に測定対象Ｓｂが位置するように光路長の調整が行われる。その後、レーザ装置１０から光Ｌが射出され、光Ｌは光分割手段３により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割される。測定光Ｌ１は光プローブ１０により体腔内に導波され測定対象Ｓｂに照射される。そして、測定対象Ｓｂからの反射光Ｌ３が反射ミラー２２において反射した参照光Ｌ２と合波手段４により合波され、反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４が干渉光検出手段４０により検出される。この検出された干渉光Ｌ４の信号が画像取得手段１５０において周波数解析されることにより断層画像が取得される。

そして、光プローブ１０により上述のように測定光Ｌ１を測定対象Ｓｂ上で走査させれば、この走査方向に沿った各部分において測定対象Ｓｂの深さ方向の情報が得られるので、この走査方向を含む断層面についての断層画像を取得することができる。このようにして取得された断層画像は、表示装置１６０に表示される。なお、例えば光プローブ１０を図８の左右方向に移動させて、測定対象Ｓｂに対して測定光Ｌ１を、上記走査方向に対して直交する第２の方向に走査させることにより、この第２の方向を含む断層面についての断層画像をさらに取得することも可能である。

次に、本発明による光プローブが適用される光断層画像化装置の別の例について説明する。図９に示す光断層画像化装置２００は、測定対象の断層画像を前述のＳＤ−ＯＣＴ計測により取得するものであって、具体的に図８の光断層画像化装置１００と異なる点は、光源ユニットおよび干渉光検出手段の構成である。図９の光断層画像化装置２００において図１の光断層画像化装置１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。

光断層画像化装置２００が有する光源ユニット２１０は、たとえばＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）やＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）等の低コヒーレンス光を射出する光源２１１と、光源２１１から射出された光を光ファイバＦＢ１内に入射するための光学系２１２とを有している。なお、光源２１１としては、測定対象Ｓｂ内を透過するときの散乱・吸収による光の減衰を最小限に抑えることができる、たとえば広スペクトル帯域の超短パルスレーザ光源等を用いるのが好ましい。

一方、干渉光検出手段２４０は、合波手段４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を検出するものであって、複数の波長帯域を有する干渉光Ｌ４を各波長帯域毎に分光する分光手段４２と、分光手段４２により分光された各波長帯域の干渉光Ｌ４毎に設けられた光検出手段４４とを有している。この分光手段４２はたとえば回折光学素子等により構成されており、光ファイバＦＢ４からコリメータレンズ４１を介して入射される干渉光Ｌ４を分光し、光検出手段４４側に射出するようになっている。

また、光検出手段４４は、たとえば１次元もしくは２次元にＣＣＤ等の複数の光センサを配列した構造を有し、各光センサが光学レンズ４３を介して入射される干渉光Ｌ４を波長帯域毎にそれぞれ検出するようになっている。ここで、干渉光検出手段２４０において、光源ユニット２１０のスペクトルに反射情報の関数をフーリエ変換したものを加えた干渉光Ｌ４が観測される。そして、干渉光検出手段２４０において検出された干渉光Ｌ４を画像取得手段１５０において周波数解析することにより、測定対象Ｓｂの各深さ位置における反射情報を取得し、断層画像を生成する。生成された断層画像は、表示装置１６０において表示される。

この光断層画像化装置２００においても、図８の装置に用いられたものと同様の構成を有する光プローブ１０が用いられており、その作用も図８の装置におけるのと同様である。

以上、光プローブ１０が用いられた光断層画像化装置１００、２００について説明したが、その光プローブ１０に代えて、先に述べた本発明の変形例にかかる光プローブを用いることも勿論可能である。

また、上記説明では本発明の光プローブを適用する光断層画像化装置の例としてＳＳ−ＯＣＴ装置とＳＤ−ＯＣＴ装置を挙げて説明したが、同様に本発明の光プローブをＴＤ−ＯＣＴ装置に適用することも可能である。

なお、光プローブの構成は上記のものに限定されず種々変更することが可能である。例えば、光プローブの外周面を覆うシースは、１つの部品のみから構成してもよいし、あるいは複数の部品を組み合わせてもよい。光プローブの最先端をキャップ状の部品で構成し、これと両端が開口したシースとを組み合わせて使用するようにしてもよい。また、シースを、透光部を含む先端側シースと、透光部を含まない基端側シースとに分けて構成し、先端側シースを交換可能にするように構成してもよい。

以下、シースを複数の部材で構成した光プローブの例について説明する。まず、第２の実施形態による光プローブについて、図１０（Ａ），図１０（Ｂ）を参照しながら説明する。図１０（Ｂ）は、円筒状のシース本体８１と、シース本体８１の先端部を覆うキャップ状のキャップ部材８２とからなるシース８３を備えた光プローブ８０の先端側の側断面図、図１０（Ａ）は図１０（Ｂ）のＢ−Ｂ線における断面図を示している。

シース本体８１の内部空間には、第１の実施形態と同様に光ファイバ１２と、固定部材１３と、ＧＲＩＮレンズ１４と、プリズムミラー１５とが配設されている。

キャップ部材８２は、周面に形成されたねじ部８４によりシース本体８１に着脱自在に装着される。キャップ部材８２は、例えば、光プローブ８０の長手方向に垂直な断面の外形が図１０（Ａ）に示す正三角形となるような角筒形状に構成することができる。そして、キャップ部材８２の周壁となる３つの側壁にはそれぞれ、プリズムミラー１５により偏向された光を透過させ、その外面が平坦に形成された透光部１６が形成されている。透光部１６は、図１０（Ｂ）において２本の破線で挟まれた部分である。

キャップ部材８２とシース本体８１とは同じ材質で構成することが好ましい。キャップ部材８２とシース本体８１の材質としては例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いることができる。キャップ部材８２とシース本体８１の材質が異なる場合は、光透過性が良く、柔軟性があり、両者の屈折率が同じまたは近いものが好ましい。

プリズムミラー１５により偏向された光の光路におけるキャップ部材８２とシース本体８１との間隙８５には、光量損失を低減するために、屈折率整合剤を充填することが好ましく、間隙８５が微小の場合には、キャップ部材８２の内面またはシース本体８１の外面に屈折率整合剤を塗布することが好ましい。屈折率整合剤としては、例えばキャップ部材８２およびシース本体８１の屈折率と同じまたは近い屈折率を有するゲル状の物質等が使用可能である。

なお、図１０（Ｂ）に示す例では、シース本体８１の先端は閉口し、偏向された光はシース本体８１を透過するよう構成されているが、図１１に示す光プローブ８７のように、先端が開口した円筒状のシース本体８８を図１０（Ｂ）に示すシース本体８１の代わりに用いてシース８９を構成することも可能である。図１１に示すシース本体８８は、プリズムミラー１５を覆わないようにシース本体８１よりも先端部が短く構成されている。偏向された光は、光プローブ８０においてはシース本体８１とキャップ部材８２を透過しなければならなかったのに対し、光プローブ８７においてはキャップ部材８２のみを透過すればよいため、光プローブ８７の方が光プローブ８１よりも光量損失を低減できる。

次に、第３の実施形態による光プローブについて、図１２（Ａ），（Ｂ）を参照しながら説明する。図１２（Ｂ）は、円筒状のシース本体９１と、シース本体９１の外周面の一部を覆う帯状部材９２とからなるシース９３を備えた光プローブ９０の先端側の側断面図、図１２（Ａ）は図１２（Ｂ）のＣ−Ｃ線における断面図を示している。

シース本体９１の内部空間には、第１の実施形態と同様に光ファイバ１２と、固定部材１３と、ＧＲＩＮレンズ１４と、プリズムミラー１５とが配設されている。

帯状部材９２は、クリック部９４によりシース本体９１に着脱自在に装着される。図１２（Ｂ）に示すクリック部９４は、シース本体９１に設けられた突起と、その突起と係合するように帯状部材９２に設けられた溝とからなる。

帯状部材９２は、例えば、光プローブ９０の長手方向に垂直な断面の外形が図９（Ａ）に示す正三角形となるような角筒形状に構成することができる。そして、帯状部材９２の周壁となる３つの側壁にはそれぞれ、プリズムミラー１５により偏向された光を透過させ、その外面が平坦に形成された透光部１６が形成されている。透光部１６は、図９（Ｂ）において２本の破線で挟まれた部分である。

帯状部材９２の材質については、第２の実施形態のキャップ部材と同様に考えることができる。また、本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、光量損失を低減するために、帯状部材９２とシース本体９１の間に屈折率整合剤を充填したり、これらに塗布したりすることが好ましい。

なお、第２の実施形態および第３の実施形態では、シースを構成する複数の部材を着脱自在とする構成として、ねじ部やクリック部からなる係合部を示したが、これらの構成に限定されるものではなく、別の構成からなる係合部を採用してもよい。

あるいは、シースを複数の部材で構成する場合、必ずしも着脱自在とせず、接着剤で固定するようにしてもよい。その場合には、接着剤は、シースを構成する部材と同じか近い屈折率を有するものが好ましい。

次に、第４の実施形態による光プローブについて、図１３（Ａ），（Ｂ）、図１４を参照しながら説明する。図１３（Ａ），（Ｂ）は内視鏡の挿入部における本実施形態の光プローブ１０３の先端側の側断面図であり、図１４は図１３（Ｂ）のＤ−Ｄ線における断面図を示している。本実施形態の光プローブ１０３は、内視鏡の挿入部の鉗子チャンネル６４内に透光部を有するカバー部材１０１を設けておき、使用時にこのカバー部材１０１がシース本体１０２に装着されるようにした点が特徴である。

本実施形態においては、図１３（Ａ）に示すように、鉗子チャンネル６４の先端部に、基端側より内径が大きな拡径部６４ｃが形成されており、カバー部材１０１はこの拡径部６４ｃ内部に収納可能に配設されている。カバー部材１０１は、拡径部６４ｃの内壁に沿って摺動自在であり、その移動範囲は拡径部６４ｃに設けられた段差部６４ｄ、６４ｅにより規制される。

カバー部材１０１は、例えば、光プローブ１０３の長手方向に垂直な断面の外形が図1１４に示す正三角形となるような角筒形状に構成することができる。そして、カバー部材１０１の周壁となる３つの側壁にはそれぞれ、プリズムミラー１５により偏向された光を透過させ、その外面が平坦に形成された透光部１６が形成されている。透光部１６は、図１３（Ｂ）において２本の破線で挟まれた部分である。

カバー部材１０１の外周後端には拡径した段差部１０１ａが形成されており、カバー部材１０１が拡径部６４ｃに収納された状態では、段差部１０１ａは段差部６４ｅに当接した状態となる。一方、鉗子チャンネル６４の先端は、段差部６４ｄを形成することにより拡径部６４ｃの内径よりも小さく構成されており、カバー部材の段差部１０１ａは段差部６４ｄに当接する寸法となっている。

また、カバー部材１０１は、略角筒形状であり、円筒状のシース本体１０２の先端部を挿入可能な内径を有するが、その先端開口部の径はシース本体１０２よりも小さくなるようにカバー部材の先端側内面には段差部１０１ｂが形成されている。

シース本体１０２の内部空間には、第１の実施形態と同様に、光ファイバ１２と、固定部材１３と、ＧＲＩＮレンズ１４と、プリズムミラー１５とが配設されている。本実施形態においては、カバー部材１０１とシース本体１０２がシースを構成するものであり、このシースとシース本体内部に配設された上記光ファイバ等により光プローブ１０３が構成される。

本実施形態における動作について説明する。まず始めは、カバー部材１０１は拡径部６４ｃに収納された状態で挿入部５５が体腔内に挿入される。挿入部５５の挿入が完了した後、シース本体１０２を鉗子チャンネル６４に挿入して先端方向へ移動させる。そして、図１３（Ａ）に示すように、シース本体１０２をカバー部材１０１の内部に挿入させる。

図１３（Ａ）の状態からさらにシース本体１０２を鉗子チャンネル６４の先端方向へ移動させると、シース本体１０２の先端がカバー部材１０１の段差部１０１ｂに当接し、シース本体１０２にカバー部材１０１が装着された状態となる。

その状態からさらにシース本体１０２を先端方向へ移動させると、シース本体１０２の先端によりカバー部材１０１が押圧されて、シース本体１０２にカバー部材１０１が装着されて両者が一体化した状態のまま光プローブ１０３が挿入部５５から突出して先端方向へ移動する。この光プローブ１０３の移動は、カバー部材１０１の後端の段差部１０１ａが拡径部６４ｃの段差部６４ｄに当接するまで行われ、この当接により停止される。

なお、図１３（Ｂ）に示すようなカバー部材１０１がシース本体１０２の先端部を被覆した状態において、プリズムミラー１５により偏向された光が透光部１６を透過して射出されるように、カバー部材１０１に設ける透光部１６の位置は予め設定されている。

なお、カバー部材１０１の構成は、図１３に示すものに限定されず、例えば、図１３のカバー部材１０１の代わりに、図１５に示すような先端が閉口したキャップ状のカバー部材１０４を用いて光プローブ１０５を構成することも可能である。

図１５に示すようなカバー部材１０４を用いれば、鉗子チャンネル６４の先端を気密構造にすることが可能であり、その場合には、シース本体１０２が測定対象や体液等に接触しないため、これらによるシース本体１０２の汚染を回避でき、光プローブの保守が容易になる。ただし、この場合は、カバー部材１０４が配設されている間は、鉗子チャンネル６４に鉗子を挿通させて使用することはできないため、鉗子チャンネルとは異なる管路にこのカバー部材１０４を配設することが好ましい。

以上述べた第２〜第４の実施形態のように、シースを複数の部材で構成して着脱自在とすれば、洗浄が容易であるとともに、劣化時の交換も容易である。交換が容易であることから、外形が異なるもの等、複数種類のキャップ部やバンド部を容易しておき、測定状況に応じて好適なものを選択して使用することができる。また、透光部を有するシースのごく一部のみを外形が多角形等の特殊な形状にし、シースの大部分であるシース本体を円筒状にすれば、シースを一部品で構成してシース全体の外形を多角形等にしたものに比べて、製作が容易となり、生産性が向上する。

さらに、第４の実施形態については、以下に述べる効果も得られる。第１〜第３の実施形態では、本発明の透光部を有する部分の光プローブの外径に合わせて、光プローブを挿通させる鉗子チャンネルの径を挿通経路全てにわたって設定する必要があるため、鉗子チャンネル全域にわたって大径化を招く虞があった。これに対して、第４の実施形態では、カバー部材１０１が摺動する部分のみ鉗子チャンネルの径を大きくすればよく、鉗子チャンネルの大部分を占めるその他の部分は、円筒状のシース本体１０２が挿入可能な小さな径でよいため、第１〜第３の実施形態で懸念される大径化を回避することができる。

なお、第２〜第４の実施形態では、透光部を含む断面における外形が三角形状のシースを例示したが、これに限定するものではない。複数の部材でシースを構成する場合も、透光部を含む着脱自在な部材の外形は、透光部を含む断面において、多角形状または多角形の角部を丸くした形状や、略楕円形状であるように構成してもよい。

これらの例として、図１６（Ａ）〜図１６（Ｅ）に断面図を示す。図１６（Ａ）は外形が正三角形の角部を丸くした形状のキャップ部材８２Ａ、図１３（Ｂ）は外形が正方形状のキャップ部材８２Ｂ、図１３（Ｃ）は外形が正方形の角部を丸くした形状のキャップ部材８２Ｃ、図１３（Ｄ）は外形が対向する２つの平面の間を曲面で接続した形状のキャップ部材８２Ｄ、図１３（Ｅ）は、外形が楕円形状のキャップ部材８２Ｅを示している。第３，第４の実施形態における帯状部材やカバー部材についても、上記キャップ部材と同様の変形が可能である。

また、第２〜第４の実施形態で示した光プローブも、第１の実施形態の光プローブと同様に、光断層画像化装置に適用することが可能である。

図１（Ｂ）は本発明の第１の実施形態による光プローブの概略的な側断面図、図１（Ａ）は図１（Ｂ）のＡ−Ａ線における断面図 図１の光プローブが適用された光断層画像化装置の全体斜視図 図１に示す光プローブの回動機構の断面図 図１に示す光プローブを密着させたときの様子を示す図 従来の光プローブを密着させたときの様子を示す図 本発明の光プローブの変形例を示す断面図 図７（Ａ）〜図７（Ｆ）は本発明の光プローブの変形例の断面の形状を示す図 本発明の光プローブが用いられるＳＳ−ＯＣＴ計測による光断層画像化装置の一例を示す概略構成図 本発明の光プローブが用いられるＳＤ−ＯＣＴ計測による光断層画像化装置の一例を示す概略構成図 図１０（Ｂ）は本発明の第２の実施形態による光プローブの概略的な側断面図、図１０（Ａ）は図１０（Ｂ）のＢ−Ｂ線における断面図 本発明の光プローブの変形例を示す側断面図 図１２（Ｂ）は本発明の第３の実施形態による光プローブの概略的な側断面図、図１２（Ａ）は図１２（Ｂ）のＣ−Ｃ線における断面図 図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は本発明の第４の実施形態による光プローブの概略的な側断面図 図１３（Ｂ）のＤ−Ｄ線における断面図 本発明の光プローブの変形例を示す側断面図 図１６（Ａ）〜図１６（Ｅ）は本発明の光プローブの変形例の断面の形状を示す図

符号の説明

１０ 光プローブ
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、３２ シース
１２ 光ファイバ
１３ 固定部材
１４ ＧＲＩＮレンズ
１５ プリズムミラー
１６、１８ 透光部
１７ フレキシブルシャフト
５０ 内視鏡
１００、２００ 光断層画像化装置
Ｌ１ 測定光

Claims (9)

1. 内視鏡の挿入部の先端部で開口する管路に挿通される長尺の光プローブであって、
   該光プローブの外周面を構成するシースと、
   前記シースの内部空間に長手方向に延びる状態に配設された光ファイバと、
   前記シースの内部空間に配設され、前記光ファイバから射出した光を偏向するとともに、前記長手方向の軸線の周りに回動されて、偏向された光を前記軸線の周方向に走査させる偏向走査手段と、を備え、
   前記シースの側壁には、前記走査する光を透過させ、その外面が平坦に形成された透光部が前記周方向にわたって複数設けられていることを特徴とする光プローブ。
2. 前記長手方向に垂直で前記透光部を含む断面における前記シースの外形が、多角形状または多角形の角部を丸くした形状であることを特徴とする請求項１記載の光プローブ。
3. 内視鏡の挿入部の先端部で開口する管路に挿通される長尺の光プローブであって、
   該光プローブの外周面を構成するシースと、
   前記シースの内部空間に長手方向に延びる状態に配設された光ファイバと、
   前記シースの内部空間に配設され、該光ファイバから射出した光を偏向するとともに、前記長手方向の軸線の周りに回動されて、偏向された光を前記軸線の周方向に走査させる偏向走査手段と、を備え、
   前記シースの側壁には前記走査する光を透過させる透光部が前記周方向にわたって複数設けられ、前記長手方向に垂直で前記透光部を含む断面における前記シースの外形が略楕円形状であることを特徴とする光プローブ。
4. 前記長手方向に垂直で前記透光部を含む断面における前記シースの内形が、前記軸線上の点を中心とする円形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の光プローブ。
5. 前記シースが、円筒状の第１の部材と、該第１の部材に着脱自在に装着されて前記透光部が前記周方向にわたって複数設けられた第２の部材とを含んで構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の光プローブ。
6. 前記第２の部材が、前記第１の部材の先端部を覆うキャップ部材であることを特徴とする請求項５記載の光プローブ。
7. 前記第２の部材が、前記第１の部材の外周面の一部を覆う帯状部材であることを特徴とする請求項５記載の光プローブ。
8. 前記第２の部材が、前記第１の部材の先端部を挿入可能な内径を有し、内視鏡の挿入部の先端部まで導通する管路の内部に収納可能で前記管路の方向に摺動自在に配設されたカバー部材であり、
   前記第１の部材を前記管路の先端方向へ移動させることにより、前記カバー部材が前記第１の部材の先端部を被覆する状態で前記挿入部から突出し、前記光が前記透光部を透過して射出可能となるように構成されたことを特徴とする請求項５記載の光プローブ。
9. 光を射出する光源と、
   該光源から射出された光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
   前記測定光を測定対象に照射する照射光学系と、
   前記測定対象に測定光が照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波手段と、
   合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光検出手段と、
   この検出された干渉光の周波数および強度に基づいて、前記測定対象の複数の深さ位置における反射光の強度を検出し、これらの各深さ位置における反射光の強度に基づいて測定対象の断層画像を取得する画像取得手段とを備えてなる光断層画像化装置において、
   前記照射光学系が、請求項１から８のいずれか１項記載の光プローブを含んで構成されていることを特徴とする光断層画像化装置。

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