JP2010075545A - 光プローブ、光断層画像化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光プローブが被検体などに押し付けられてもシースが座屈しない光プローブおよび当該プローブを有する光断層画像化装置を提供すること。
【解決手段】光プローブにおいて、可撓性を有する筒状体であって外周面に透光部を備えたシースと、前記シース内に配置され前記透光部から光を照射させる光学素子と、前記シース内に配置され前記光学素子を保持する保持部材と、前記シースの外周面の前記透光部以外の部分に配置され前記シースを補強する補強部材と、を有することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は光プローブ、光断層画像化装置に係り、特に、内視鏡の鉗子口から先端部分を突き出して被検体に光を照射する光プローブと、その光プローブを備えた光断層画像化装置の技術に関する。

特許文献１には、医療用チューブの外層に螺旋状の溝を形成するものであって、先端部では溝のピッチを狭くすることにより柔軟性をもたせる一方、基端部では溝のピッチを広くするか、あるいは溝を形成しないことにより必要な硬度をもたせるとの技術が開示されている。
特開２０００−２５４２３５号公報

ここで、光断層画像化装置などに設けられる光プローブにおいて、その光プローブの外筒であるシースに求められる性能としては、生体適合性を有すること、シースの内部に配置される回転走査系構造物（例えば、光ファイバや光学レンズなどの光学素子を保持するスリーブなど）との摩擦を少なくする（摩擦係数低減と曲げ剛性を低く抑える）こと、光プローブを内視鏡に挿抜する際の適性な剛性を有する（座屈しにくい）こと、内視鏡のアングル操作性を阻害しない（柔軟な曲げ剛性を有する）こと、が考えられる。

そのため、一般的には光プローブの先端部側の曲げ剛性を基端部側に比べ低くなるよう設定することが求められる。しかしながら、光プローブの先端部側を内視鏡先端から突出させた状態で体腔内の被検体に強く押付けた場合、内視鏡先端から突出させた光プローブの先端におけるシースが部分的に任意の曲率で曲がるが、この曲率が大きくなるとシースに座屈が生じてしまう。

これにより、シースの内部に配置される回転走査系構造物と干渉して走査性能の低下を生じたり、あるいは回転走査系構造物を回転駆動させるフレキシブルシャフトなどの駆動伝達部材を拘束するおそれがある。そのため、シースの先端部分では、シースが鉗子口に挿入される内視鏡の挿入部におけるアングル操作による曲げに追従する一方、シースを被検体に押付けても座屈を生じさせない構造が必要となる。

しかしながら、特許文献１の医療用チューブを例えば光断層画像化装置における光プローブのシースに適用した場合、シースを薄肉加工することよる応力集中による強度の低下や曲げ耐久性低下のおそれがある。また、使用後にシースを洗浄や消毒する際に溝部内の洗浄や消毒が困難なため、感染リスクが高くなってしまう。また、シースに溝を加工する２次加工工程が必要となり、特に、溝加工時に溝部のバリや切粉を除去する必要が生じ、製造に手間がかかるとともに、製造コストが高くなってしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光プローブが被検体などに押し付けられてもシースが座屈しない光プローブおよび当該プローブを有する光断層画像化装置を提供すること、を目的とする。

前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、光プローブにおいて、可撓性を有する筒状体であって外周面に透光部を備えたシースと、前記シース内に配置され前記透光部から光を照射させる光学素子と、前記シース内に配置され前記光学素子を保持する保持部材と、前記シースの外周面の前記透光部以外の部分に配置され前記シースを補強する補強部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、シースの外周面の透光部以外の部分に配置されシースを補強する補強部材を有するので、光プローブが被検体などに押し付けられてもシースが座屈しない。

前記目的を達成するために請求項２に係る発明は、請求項１の光プローブにおいて、前記補強部材は内部に前記シースを嵌合させたコイルバネであること、を特徴とする。

本発明によれば、補強部材は螺旋状の内部にシースを嵌合させたコイルバネであるので、より確実にシースが座屈しない。また、コイルバネを用いるので、材質、線径、初張力、ピッチ等の設計パラメータが多く、設計の自由度が大きくなる。また、強度が高く、品質安定性が高く、加工工程を少なくでき製造コストが低くなる。

前記目的を達成するために請求項３に係る発明は、請求項２の光プローブにおいて、前記コイルバネは、当該コイルバネの絞まり力により前記シースに嵌合して固定されること、を特徴とする。

本発明によれば、コイルバネの絞まり力によりシースを嵌合し固定するので、確実にシースが座屈しない。

前記目的を達成するために請求項４に係る発明は、請求項２または３の光プローブにおいて、前記透光部は、前記シースの先端部の近傍に設けられ、前記コイルバネのピッチは、前記シースの基端部側よりも前記先端部側が大きいこと、を特徴とする。

本発明によれば、シースの曲げ剛性について、先端部を基端部よりも小さくすることができる。

また、例えば、内視鏡の鉗子口に光プローブを挿入させたときに、先端部について内視鏡の挿入部のアングル操作に追従できるとともに、基端部について内視鏡の鉗子口への光プローブの挿抜時にシースが座屈しない。

前記目的を達成するために請求項５に係る発明は、光プローブにおいて、可撓性を有する筒状体であって外周面に透光部を備えたシースと、前記シース内に配置され前記透光部から光を照射させる光学素子と、前記シース内に配置され前記光学素子を保持する保持部材と、を有し、前記透光部は、前記シースの先端部の近傍に設けられ、前記シースの厚みは、前記シースの基端部側よりも前記先端部側が小さいこと、を特徴とする。

本発明によれば、シースの曲げ剛性について、先端部を基端部よりも小さくすることができる。

また、構成部品を少なくでき、コストの低減が図れる。また、洗浄性や消毒性が向上する。

前記目的を達成するために請求項６に係る発明は、光断層画像化装置において、請求項１乃至５のいずれか１つの光プローブを有する。

本発明によれば、光プローブが被検体などに押し付けられてもシースが座屈しない。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔光断層画像化装置の説明〕
図１は、本発明の光プローブおよび光断層画像化装置が構成される光断層画像取得システム１についてのブロック構成図である。

図１に示すように、光断層画像取得システム１は、体腔内に挿入されてその体腔内を観察する内視鏡観察装置１０と、被検体の断層画像を取得する光断層画像化装置１２と、を有する。そして、光断層画像取得システム１は、内視鏡観察装置１０での観察下で体腔内における所望の断層画像を取得する。

内視鏡観察装置１０は、チューブ形状を有し体腔内に挿入されて先端で、この体腔内を観察するための光を捉える内視鏡１４と、その内視鏡１４で捉えた光に基づいてこの体腔内の画像を取得する内視鏡画像取得部１６と、その画像を所定のモニタに表示する内視鏡画像表示部１８とを備えている。

光断層画像化装置１２は、光プローブ２０、光源２２、光カプラ２４、ロータリーカプラ２６、干渉光検出部２８、回転駆動部３０、コリメータレンズ３２、参照ミラー３４、可動ステージ３６、アクチュエータ３８、断層画像生成部４０、断層画像表示部４２、および光ファイバ４４を備えている。

光源２２は、赤外域における所定の帯域幅を有する低コヒーレント光Ｌを出射する。本実施形態では、この光源２２として、このような低コヒーレント光を出射するＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）が採用されている。尚、本発明はこれに限るものではなく、この低コヒーレント光を出射する光源は、例えば、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光源や、超短パルスレーザ光を非線形媒質に照射させて広帯域光を得るスーパーコンティニューム光源等であっても良い。

光源２２から出射された低コヒーレント光Ｌは、光ファイバ４４によって２対２の光カプラ２４に導かれ、この光カプラ２４によって、被検体Ｓに照射される計測光Ｌ１と、その被検体Ｓから戻ってくる光Ｌ１’と干渉させる参照光Ｌ２とに分割される。

計測光Ｌ１は、光ファイバ４４によってロータリーカプラ２６を介して光プローブ２０に導かれる。

ここで、光プローブ２０は、体腔内の被検体Ｓに向けて計測光Ｌ１を出射するために、内視鏡１４と共に体腔内に挿入される。

図２は、内視鏡１４の全体の概略構成図である。

図２に示すように、内視鏡１４は、本体操作部４６、体腔内への挿入部４８、ユニバーサルコード５０を有する。

挿入部４８は、その本体操作部４６への連結側から所定の長さ分は軟性部５２であって、この軟性部５２にはアングル部５４が連結されており、さらにアングル部５４には先端硬質部５６が連結して設けられている。先端硬質部５６には、図示は省略するが、少なくとも照明部と観察部とからなる内視鏡観察手段が装着されており、また鉗子等の処置具を導出させるための鉗子口の出口が設けられている。

アングル部５４は内視鏡観察手段を設けた先端硬質部５６を所望の方向に向けるために湾曲操作される部位である。この湾曲操作は本体操作部４６に設けた操作ノブ５８を手指で回動させることにより遠隔操作で行われる。さらに、軟性部５２は挿入経路に沿って任意の方向に曲がる構造となっている。

ここで、軟性部５２は、その外径寸法が全長にわたって均一になっておらず、基端側が太径軟性部５２ａであり、先端側は細径軟性部５２ｂとなっている。また、太径軟性部５２ａと細径軟性部５２ｂとの間の連結部は細径軟性部５２ｂ側に向けて連続的に縮径するテーパ面部５２ｃである。

アングル部５４は細径軟性部５２ｂと同じ外径寸法を有するものであり、先端硬質部５６も同じ外径を有している。従って、挿入部４８の全体としては、太径軟性部５２ａからなる太径の部分と、細径軟性部５２ｂから先端までの細径部分とに分かれている。

図３は、内視鏡１４と光プローブ２０とを示す模式図であり、内視鏡１４の先端硬質部５６の先端面から光プローブ２０が突出している様子を示す図である。なお、図３では、説明の便宜上、後述するコイルバネや光学素子保持スリーブや中継スリーブなどの回転走査系構造物は省略している。

この内視鏡１４はチューブ形状を有しており、使用時には体腔内に挿入される。また、この内視鏡１４は、体腔内に挿入するために光プローブ２０やその他手術用の器具などが挿入される鉗子口６０と、内視鏡１４の先端周辺を照らすライト６２と、体腔内を観察するための光を捉える内視鏡レンズ６４とが備えられている。

図１に示す内視鏡観察装置１０では、この内視鏡レンズ６４で捉えられた光が、不図示の光ファイバによって図１の内視鏡画像取得部１６に伝えられ、その伝えられた光に基づく体腔内の画像がこの内視鏡画像取得部１６において取得される。そして、その体腔内の画像が、内視鏡画像表示部１８で表示される。

本実施形態では、光プローブ２０が内視鏡１４の鉗子口６０に挿入される。そして、断層画像の取得時には、本体操作部４６（図１参照）に対する操作によって、まず、内視鏡１４の先端が、断層画像の取得対象の被検体Ｓの近くまで運ばれる。そして、内視鏡観察装置１０による観察の下で、内視鏡１４の鉗子口６０から光プローブ２０が突き出されてその先端部が被検体Ｓに押し付けられる。

後述するように光プローブ２０は、透明なシース７４の内部に光ファイバ８０がこのシース７４に沿って先端部分まで延びており、この光ファイバ８０によって上記の計測光Ｌ１が先端部分まで導かれる。そして、この導かれた計測光Ｌ１が、透明なシース７４の透光部７４ａからに被検体Ｓに向けて出射される。この計測光Ｌ１は、被検体Ｓの内部に有る程度の深さまで透過し、その透過の過程で、被検体Ｓの内部の各所で反射される。これら各所で反射された反射光Ｌ１’の一部は、光プローブ２０の先端部分に向かって戻り、光プローブ２０内部の光ファイバ８０によって体腔外に導かれる。

この光プローブ２０の詳細については後述する。

光プローブ２０内の光ファイバ８０を通って体腔外に導かれた反射光Ｌ１’は、図１のロータリーカプラ２６および光ファイバ４４を介して光カプラ２４にまで導かれる。

一方、この光カプラ２４において分割された参照光Ｌ２は、光ファイバ４４によってコリメータレンズ３２の直前まで導かれ、光ファイバ４４から拡散状に出射された後にこのコリメータレンズ３２によって平行光にされて参照ミラー３４で反射される。反射された参照光Ｌ２は、コリメータレンズ３２によって集光されて光ファイバ４４に戻され、その光ファイバ４４によって光カプラ２４にまで導かれる。

ここで、参照ミラー３４は可動ステージ３６に設置されており、アクチュエータ３８によって参照光Ｌ２の光軸方向Ｄ１に移動可能となっている。

参照ミラー３４の位置は、光カプラ２４を出た計測光Ｌ１が光プローブ２０を介して被検体Ｓに照射されその被検体Ｓの表面で反射されて反射光となって光カプラ２４まで戻ってくるまでの光路長と、光カプラ２４を出た参照光Ｌ２が参照ミラー３４で反射されて再び光カプラ２４まで戻ってくるまでの光路長とが等しくなるように調節される。

なお、断層画像取得時には光プローブ２０が被検体Ｓに押し付けられることから、被検体Ｓの表面は、この光プローブ２０の外壁面にほぼ等しくなる。参照ミラー３４は、このように位置が調節されると断層画像取得時にはこの調節された位置に固定される。

断層画像取得時に上述した光路を経て光カプラ２４に戻ってきた反射光Ｌ１’と参照光Ｌ２とは、光カプラ２４において合波される。そして、この光カプラ２４において、両者が互いに干渉することで干渉光Ｌ３が生成される。

ここで、この干渉光Ｌ３は、被検体Ｓのいろいろな深さで反射されたいろいろな計測光Ｌ１それぞれと参照光Ｌ２との干渉によって生じる、各深さに対応した各干渉光が足しあわされたものとなっている。また、上述したように計測光Ｌ１や参照光Ｌ２の基となった光源２２からの低コヒーレント光Ｌが、赤外域で所定の帯域幅を有していることから、干渉光Ｌ３は、この帯域幅内の様々な波長の光についての干渉光が足しあわされたものともなっている。

被検体Ｓの表面からの深さを「ｒ」、深さの関数としての干渉光の強度を「Ｅ（ｒ）」、帯域幅内の波長の逆数である波数を「ｋ」、波数の関数としての干渉光の強度を「Ｉ（ｋ）」とすると、波数の関数としての干渉光の強度「Ｉ（ｋ）」と深さの関数としての干渉光の強度「Ｅ（ｒ）」とは、次のようなフーリエ変換の式によって結び付けられることが知られている。

この（１）式では、波数の関数としての干渉光の強度「Ｉ（ｋ）」が、深さの関数としての干渉光の強度「Ｅ（ｒ）」のフーリエ変換となっている。

光断層画像化装置１２で採用されているＳＤ−ＯＣＴは、上記の干渉光Ｌ３におけるこのような関係を利用したものであり、まず、干渉光Ｌ３を各波長の光に分光し、それら各波長の光の強度を計測することで（１）式における波数の関数としての干渉光の強度「Ｉ（ｋ）」、即ち干渉光Ｌ３のスペクトル分布が求められる。その後、上記の（１）式に対する逆フーリエ変換によって、深さの関数としての干渉光の強度「Ｅ（ｒ）」が求められる。この深さの関数としての干渉光の強度「Ｅ（ｒ）」は、そのままで、被検体Ｓにおける深さ方向における反射情報を表わしているので、この干渉光の強度「Ｅ（ｒ）」を画像化することで被検体Ｓの断層画像が得られる。

光断層画像化装置１２では、干渉光検出部２８において上記の（１）式における波数の関数としての干渉光の強度「Ｉ（ｋ）」、即ち干渉光Ｌ３のスペクトル分布が検出される。

この干渉光検出部２８は、コリメータレンズ６６と、回折格子６８と、集光レンズ７０と、光検出部７２とからなる。光ファイバ４４によって光カプラ２４から導かれてきた干渉光Ｌ３は、この光ファイバ４４の先端から拡散状態で出た後、コリメータレンズ６６によって平行光にされて回折格子６８に照射される。

回折格子６８に照射された干渉光Ｌ３は、この回折格子６８によって分光された後、集光レンズ７０によって集光されて光検出部７２に照射される。光検出部７２は、複数の光センサが一次元に配列されたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）であり、回折格子６８で分光されて生じる各波長（各波数）の光が集光レンズ７０を経て各光センサに照射されるように構成されている。そして、各光センサによって各波数の光の強度が検出されることによって、波数の関数としての干渉光の強度「Ｉ（ｋ）」、即ち干渉光Ｌ３のスペクトル分布が得られる。

尚、スペクトル分布を得るための光検出部の一例として、複数の光センサが一次元に配列された光検出部７２を例示したが、本発明はこれに限るものではなく、この光検出部は、例えば、上述した１次元のＣＣＤの他に、２次元に光センサが配列されたものや、フォトダイオードが配列されたもの等であっても良い。

このスペクトル分布は断層画像生成部４０に渡され、この断層画像生成部４０において、そのスペクトル分布に（１）式を使った逆フーリエ変換が施されて深さの関数としての干渉光の強度「Ｅ（ｒ）」が算出される。

ここで、この深さの関数としての干渉光の強度「Ｅ（ｒ）」に基づいて得られる断層画像は、計測光Ｌ１の出射方向に沿った１次元的なものである。そこで、光断層画像化装置１２では、断層画像取得時には、光プローブ２０において計測光Ｌ１の出射等を行う光学レンズ７６や光ファイバ８０などの光学素子が、図３に示すように矢印Ｄ２の方向に回転されて、様々な出射方向に計測光Ｌ１が出射され、それら各出射方向の計測光Ｌ１それぞれについて上述した一連の処理が行われ断層画像が取得される。

図１に示す回転駆動部３０は、ユーザ操作を受けて、光プローブ２０内の光学レンズ７６や光ファイバ８０などの光学素子を、ロータリーカプラ２６を介して回転駆動するものである。また、このとき、光学素子をどの方向にどれだけ回転させたか、即ち、どの出射方向に計測光Ｌ１が出射されたかという回転情報が断層画像生成部４０に送られる。

断層画像生成部４０では、計測光Ｌ１の各出射方向について得られた１次元的な断層画像を組み合わせることで２次元的な断層画像を作成して断層画像表示部４２に送る。そして、断層画像表示部４２が、その送られてきた２次元的な断層画像を所定のモニタに表示する。

また、以上に説明した断層画像の取得の際には、上述したように、光プローブ２０や被検体Ｓの周辺の体腔内の画像が、内視鏡観察装置１０によって所定のモニタに表示される。光断層画像化装置１２によれば、ユーザは、光プローブ２０の被検体Ｓまでの移動等をこの体腔内の画像を見ながら行うことができる。

〔光プローブの説明〕
次に、光プローブ２０の詳細について説明する。

（実施例１）
図４は、実施例１の光プローブ２０の断面図である。図５は、図４の光プローブ２０の先端部分の拡大断面図である。

図４または図５に示すように、実施例１の光プローブ２０は、シース７４、光学レンズ７６、光学素子保持スリーブ７８、光ファイバ８０、フェルール８２ａ、フェルール８２ｂ、中継スリーブ８４、フレキシブルシャフト８６、外装ジャケット８８、キャップ９０を備えている。

そして、実施例１の光プローブ２０は、シース７４の外周面にコイルバネ９２を備えている。シース７４は可撓性を有しており、その材質はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）である。

光学レンズ７６は、光学素子保持スリーブ７８の先端に嵌入されたフェルール８２ａによって嵌め込まれ固定されている。また、この光学素子保持スリーブ７８は、シース７４に、このシース７４の軸回りに回転自在に収納されている。

光学素子保持スリーブ７８の中には、シース７４内をこのシース７４に添って延びる光ファイバ８０の先端部分が、光学レンズ７６から所定距離だけ離れた所に位置するように配設されている。この光ファイバ８０の先端部分は、光学素子保持スリーブ７８に嵌入されたフェルール８２ｂによって光学素子保持スリーブ７８に固定されている。また、光ファイバ８０はフェルール８２ｂに接着固定されている。

さらに、光学素子保持スリーブ７８は、中継スリーブ８４の先端に嵌め込まれ接着されている。この中継スリーブ８４は、光学素子保持スリーブ７８と同様に、シース７４の軸回りに回転自在にこのシース７４に収納されている。さらに、この中継スリーブ８４の中を通って、外装ジャケット８８に覆われた光ファイバ８０が伸びており、その末端は図１のロータリーカプラ２６に接続されている。さらに、中継スリーブ８４の、光学素子保持スリーブ７８が嵌め込まれている先端とは反対側の後端には、フレキシブルシャフト８６の先端が嵌め込まれている。フレキシブルシャフト８６は中継スリーブ８４に溶接されている。

このフレキシブルシャフト８６は、光ファイバ８０と共にシース７４内を伸びており、その末端は図１のロータリーカプラ２６に繋がっている。また、シース７４の先端には、この光プローブ２０を体腔内に挿入し易くなるように先端が丸められたキャップ９０が嵌め込まれ接着されている。キャップ９０の材質は、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレスや、チタン合金などの生体適合性を有する金属である。

光ファイバ８０によって導かれてきた計測光Ｌ１は、光学レンズ７６に入射され、その光学レンズ７６の反射面で反射されて、シース７４の先端部の近傍に設けられた透光部７４ａを透過して被検体Ｓに向けて出射される。また、被検体Ｓで反射されて戻ってきた反射光Ｌ１’は、シース７４の透光部７４ａを透過して光学レンズ７６に入射され、その光学レンズ７６の反射面で反射されて、光ファイバ８０の先端に入射される。そして、この反射光Ｌ１’が、光ファイバ８０を介して、図１のロータリーカプラ２６まで導かれることとなる。

また、図１のロータリーカプラ２６を回転駆動すると、その駆動力が、光プローブ２０におけるシース７４の軸回りの回転駆動力として、フレキシブルシャフト８６を介して中継スリーブ８４に伝わる。このとき、光学レンズ７６と光学素子保持スリーブ７８と中継スリーブ８４とは互いに結合されているので、中継スリーブ８４に伝えられた回転駆動力によって、これらの部品が一体的にシース７４の軸回りに回転され、計測光Ｌ１の出射方向がシース７４の軸回りに変わることとなる（いわゆるラジアルスキャン走査）。

このように、計測光Ｌ１の出射方向が変えられることで、被検体Ｓに対して計測光Ｌ１が複数方向に出射されて各出射方向についての１次元的な断層画像が取得される。そして、それらの１次元的な断層画像が組み合わされて被検体Ｓの２次元的な断層画像が作成される。

なお、シース７４の透光部７４ａとは、ロータリーカプラ２６によりフレキシブルシャフト８６に対し光プローブ２０の軸方向の駆動力を与え、フレキシブルシャフト８６を介して光学レンズ７６と光学素子保持スリーブ７８と中継スリーブ８４とを光プローブ２０の軸方向に移動させて、計測光Ｌ１の出射位置を光プローブ２０の軸方向に移動させて断層画像を作成するとき（いわゆるリニアスキャン走査）に、計測光Ｌ１および反射光Ｌ１’を透過させる部分であって、図５に示すように、シース７４の軸方向について、キャップ９０のシース７４内部側端面に相当する位置から、コイルバネ９２の光プローブ２０先端側端部に相当する位置までの部分である。

ここで、本実施形態では、図４、図５に示すように、コイルバネ９２の螺旋状の内部にシース７４を嵌合させることにより、シース７４の外周面にコイルバネ９２を嵌挿している。なお、図４は、コイルバネ９２の線径について簡略化して示している。

コイルバネ９２は、光プローブ２０の軸方向について、前記のシース７４の透光部７４ａよりも光プローブ２０の基端部側に設けられている。なお、コイルバネ９２は、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のオーステナイト系ステンレスや、チタン合金等生体適合性を有する金属ばね材料で構成される。

シース７４へのコイルバネ９２の固定は、コイルバネ９２を捩って内径を拡げた状態で、シース７４をコイルバネ９２に挿入した後、捩りを解除してコイルバネ９２自らの締め付け力を利用して固定している。

また、コイルバネ９２の表面に、フッ素樹脂、パラキシレン系樹脂、またはダイアモンド様炭素等の被膜を形成しても良い。これにより、先端硬質部５６における鉗子口６０の出口と繋がっている本体操作部４６における鉗子口６０の入口において、例えば、鉗子口６０内への異物混入や汚染の防止のために逆止弁（不図示）などが設けられている場合であっても光プローブ２０を挿抜する時の挿抜抵抗が軽減され、また、コイルバネ９２の表面への体液等の付着が低減され、術者の操作性を向上させることができる。

また、コイルバネ９２の線径分だけシース７４の厚みを小さくすることにより、本実施形態の光プローブ２０の外径を、コイルバネ９２を嵌挿していない従来の光プローブの外径に合わせることが望ましい。

このように、シース７４の外周面にコイルバネ９２を嵌挿していることにより、コイルバネ９２が嵌挿している部分と嵌挿していない部分でシース７４の曲げ剛性を変えることができる。

そのため、内視鏡１４の鉗子口６０に挿入され内視鏡１４の先端から突出された光プローブ２０の先端が被検体Ｓに押し付けられ、シース７４が任意の曲率で曲がったとき（図３参照）に座屈が生じにくくなる。

したがって、光学素子保持スリーブ７８や中継スリーブ８４などのシース７４内部の回転走査系構造物とシース７４とが干渉したり拘束したりせず、いわゆるラジアルスキャン走査において計測光Ｌ１の走査性能が維持される。

特に、コイルバネ９２は材質、線径、初張力、ピッチなどのパラメータが多く、曲げ剛性の設計自由度が大きい。そのため、シース７４自身の曲げ剛性に応じて、コイルバネ９２の曲げ剛性を適宜調整することができる。

また、特許文献１に示された例のようにシース７４に溝加工する場合に比べ、シース７４の強度を維持することができ、加工が容易で品質の安定性が高く、加工工程が少なく製造コストの低減を図ることができる。

ここで、シース７４を任意に曲げたときの曲率半径と内径の関係についての実験結果を図６に示す。そして、シース７４の曲率半径を図６におけるＲで示される値としたときの、シース７４の外観の変化のシミュレーション結果を図７に示す。

なお、従来のシースの外径はφ２．５ｍｍ、厚みは０．２５ｍｍとし、本実施形態のシース７４の外径はφ２．３ｍｍ、厚みは０．１５ｍｍとし、コイルのピッチを１．０ｍｍ、０．８ｍｍ、０．５ｍｍ、０．１ｍｍの４段階とした。

図６では、横軸にシース７４の曲率半径をとり、縦軸にシース７４の内径（座屈が生じたときにはシース７４の最小内径）をとって示している。

図６に示すように、従来のようにシース７４の外周面にコイルバネ９２を有していない場合には、図６において「従来」と示す曲線で表わされる。このように、従来のようにシース７４の外周面にコイルバネ９２を有していない場合には、曲率半径Ｒの近辺で、シース７４の内径はシース７４に内蔵される光学素子保持スリーブ７８や中継スリーブ８４などの回転走査系構造物とシース７４とが干渉してしまう干渉限界の内径よりも小さくなり、回転走査系構造物とシース７４とが干渉してしまうことが分かる。

なお、ここでは干渉限界の内径は、回転走査系構造物の最大径として考えている。

また、従来のようにシース７４の外周面にコイルバネ９２を有していない場合における、曲率半径Ｒの近辺でのシース７４の外観の様子を図７（ａ）に示す。図７（ａ）は、左図がシース７４の軸方向に見たときの図であり、右図がシース７４の断面について斜め方向から見たときの図である。

図７（ａ）の左図と右図に示すようにシース７４は座屈してシース７４の軸方向と垂直方向の幅ｄ_０が収縮しており、また、図７（ａ）の右図に示すようにシース７４は座屈してその断面形状が楕円形に変形している。

一方、シース７４の外周面にコイルバネ９２を有している場合に、コイルバネ９２のピッチを１．０ｍｍ、０．８ｍｍ、０．５ｍｍ、０．１ｍｍの４段階変えたときの結果は、図６において「ピッチ１．０」、「ピッチ０．８」、「ピッチ０．５」、「ピッチ０．１」と示す曲線で表わされる。

このように、シース７４の外周面にコイルバネ９２を有している場合には、コイルバネ９２のピッチを４段階変えても、曲率半径Ｒの近辺で、シース７４の内径は前記の干渉限界の内径よりも大きくなり、シース７４に内蔵される光学素子保持スリーブ７８や中継スリーブ８４などの回転走査系構造物とシース７４とが干渉しないことが分かる。

また、シース７４の外周面にコイルバネ９２を有している場合における、曲率半径Ｒの近辺でのシース７４の外観の様子を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）は、左図がシース７４の軸方向に見たときの図であり、右図がシース７４の断面について斜め方向から見たときの図である。なお、図７（ｂ）は、コイルバネ９２のコイルのピッチが前記の１．０ｍｍにおけるピッチ間の部分を切り出して表わしたものである。

図７（ｂ）の左図と右図に示すようにシース７４は座屈しておらず、シース７４の軸方向と垂直方向の幅ｄ_１が収縮していない、また、図７（ｂ）の右図に示すようにシース７４はその断面形状がほぼ円形に維持されている。

以上のように、光プローブ２０は、シース７４の外周面にコイルバネ９２を嵌挿させているので、内視鏡１４の鉗子口６０に挿入し、先端を内視鏡１４の先端硬質部５６の先端から突出された状態で被検体Ｓに押し付けられても、シース７４が座屈しないので、シース７４の内部に配置される光学素子保持スリーブ７８や中継スリーブ８４などの回転走査系構造物と干渉せず走査性能を維持でき、また、光学素子保持スリーブ７８や中継スリーブ８４などの回転走査系構造物を回転駆動させるフレキシブルシャフト８６などの駆動伝達部材を拘束するおそれもない。

（実施例２）
図８は、実施例２の光プローブ１００の断面図である。なお、図８は、コイルバネ９２の線径について簡略化して示している。

図８に示すように、実施例２の光プローブ１００は、実施例１の光プローブ２０に対し、コイルバネ９２のピッチが先端部と基端部において異なるようにしている点で相違し、その他の構成及び作用効果は共通している。

具体的には、実施例２の光プローブ１００は、コイルバネ９２のピッチについて基端部よりも先端部を大きくしている。より詳細には、実施例２の光プローブ１００は、当該光プローブ１００を内視鏡１４の本体操作部４６（図２参照）の鉗子口６０の入口から挿入したときに、内視鏡１４の挿入部４８のアングル部５４から先に位置する部分、すなわち、内視鏡１４の挿入部４８のアングル部５４と先端硬質部５６に位置する部分、および鉗子口６０の出口（図３参照）から突出する部分について、内視鏡１４の挿入部４８の軟性部５２より本体操作部４６側に位置する部分よりも、コイルバネ９２のピッチを大きくしている。これにより、光プローブ１００の先端部側の柔軟性が向上する。なお、図８に示すように、内視鏡１４の挿入部４８の軟性部５２より本体操作部４６側に位置する部分のうち内視鏡１４のアングル操作に影響しない基端部では、コイルバネ９２を密着巻きに（ピッチが線径に等しくなるように）している。

なお、図２において、内視鏡１４の挿入部４８の軟性部５２より本体操作部４６側に位置する部分を部分ａとして、内視鏡１４の挿入部のアングル部５４と先端硬質部５６に位置する部分を部分ｂとして、および鉗子口６０の出口から突出する部分を部分ｃとして示す。また、一例として、部分ｂと部分ｃを合わせた部分の長さは約１５０ｍｍである。

また、内視鏡１４の挿入部４８のアングル部５４と先端硬質部５６に位置する部分（図２の部分ｂ）、および鉗子口６０の出口から突出する部分に位置する部分（図２の部分ｃ）のコイルバネ９２のピッチは、光プローブ１００の軸方向について一定であってもよく、あるいは、光プローブ１００の軸方向について先端部側に向かうほど一定の割合またはランダムな割合で大きくしてもよい。

このように、実施例２の光プローブ１００は、シース７４の曲げ剛性について、シース７４の基端部よりも先端部を小さくしている。そのため、シース７４の先端部について内視鏡１４の挿入部４８のアングル操作に追従することができる。また、鉗子口６０の出口から突出した光プローブ１００のシース７４について、被検体Ｓに押し当てて任意の曲率で曲げたとしても、シース７４が座屈しない。さらに、シース７４の基端部について内視鏡１４の鉗子口６０からの光プローブ１００の挿抜時にシース７４が座屈しない。

なお、実施例２の光プローブ１００は、シース７４の厚みや剛性、コイルバネ９２の線径や内径の調整に加え、ピッチの調整を組み合わせるので、それぞれのニーズに即したシース７４の剛性を有することができる。

（実施例３）
図９は、実施例３の光プローブ１１０の断面図である。

図９に示すように、実施例３の光プローブ１１０は、実施例１や２とは異なりコイルバネ９２を用いず、シース７４の厚みを軸方向に変化させて、シース７４の先端部と基端部の曲げ剛性を変化させている。

具体的には、シース７４の厚みについて、先端部に対し基端部を大きくしている。より詳細には、実施例３の光プローブ１１０は、当該光プローブ１００を内視鏡１４の本体操作部４６（図２参照）の鉗子口６０の入口から挿入したときに、内視鏡１４の挿入部４８のアングル部５４から先に位置する部分、すなわち、内視鏡１４の挿入部４８のアングル部５４と先端硬質部５６に位置する部分（図２の部分ｂ）、および鉗子口６０の出口（図３参照）から突出する部分（図２の部分ｃ）について薄肉部とし、内視鏡１４の挿入部４８の軟性部５２より本体操作部４６側に位置する部分（図２の部分ａ）を厚肉部としている。

また、内視鏡１４の挿入部４８のアングル部５４と先端硬質部５６に位置する部分（図２の部分ｂ）、および鉗子口６０の出口から突出する部分に位置する部分（図２の部分ｃ）のシース７４の厚みは、シース７４の軸方向について一定であってもよく、あるいは、シース７４の軸方向について先端部側に向かうほど一定の割合またはランダムな割合で小さくしてもよい。

なお、シース７４の厚みの調整方法としては、図９に示すように一体物のチューブからなるシース７４の厚みを調整するほかに、複数のチューブを径方向に嵌合させてシース７４の厚みを調整することも考えられる。

このように実施例３の光プローブ１１０によれば、コイルバネ９２などの補強部材を使用せずに、シース７４について単純な構成で軸方向の曲げ剛性を変化させることができ、実施例１の光プローブ２０や実施例２の光プローブ１００と同様の作用効果を有する。

また、構成部材が減ることにより、部品費や組み立て工数が低減してコストの低減を図ることができる。また、光プローブ１１０の外周面に凹凸形状がないので、洗浄性や消毒性が向上する。

以上、本発明の光プローブ、これを用いた光断層画像化装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明の光プローブおよび光断層画像化装置が構成される光断層画像取得システムについてのブロック構成図である。 内視鏡の全体の概略構成図である。 内視鏡と光プローブとを示す模式図であり、内視鏡の先端硬質部の先端面から光プローブが突出している様子を示す図である。 実施例１の光プローブの断面図である。 図４の光プローブの先端部分の拡大断面図である。 シースを任意に曲げたときの曲率半径と内径の関係についての実験結果を示す。 シースの曲率半径を図６におけるＲで示される値としたときの、シースの外観の変化のシミュレーション結果を示す図である。 実施例２の光プローブの断面図である。 実施例３の光プローブの断面図である。

符号の説明

１…光断層画像取得システム、１０…内視鏡観察装置、１２…光断層画像化装置、１４…内視鏡、２０，１００，１１０…光プローブ、４０…断層画像生成部、４２…断層画像表示部、４６…本体操作部、４８…挿入部、５２…軟性部、５４…アングル部、５６…先端硬質部、６０…鉗子口、７４…シース、７６…光学レンズ、７８…光学素子保持スリーブ、８０…光ファイバ、８４…中継スリーブ、８６…フレキシブルシャフト、９０…キャップ、９２…コイルバネ

Claims (6)

1. 可撓性を有する筒状体の外周面に透光部を備えたシースと、
   前記シース内に配置され前記透光部から光を照射させる光学素子と、
   前記シース内に配置され前記光学素子を保持する保持部材と、
   前記シースの外周面の前記透光部以外の部分に配置され前記シースを補強する補強部材と、
   を有することを特徴とする光プローブ。
2. 前記補強部材は、内部に前記シースを嵌合させたコイルバネであること、
   を特徴とする請求項１の光プローブ。
3. 前記コイルバネは、当該コイルバネの絞まり力により前記シースに嵌合して固定されること、
   を特徴とする請求項２の光プローブ。
4. 前記透光部は、前記シースの先端部の近傍に設けられ、
   前記コイルバネのピッチは、前記シースの基端部側よりも前記先端部側が大きいこと、
   を特徴とする請求項２または３の光プローブ。
5. 可撓性を有する筒状体の外周面に透光部を備えたシースと、
   前記シース内に配置され前記透光部から光を照射させる光学素子と、
   前記シース内に配置され前記光学素子を保持する保持部材と、
   を有し、
   前記透光部は、前記シースの先端部の近傍に設けられ、
   前記シースの厚みは、前記シースの基端部側よりも前記先端部側が小さいこと、
   を特徴とする光プローブ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つの光プローブを有する光断層画像化装置。

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