JP2010125272A - 光プローブ、光断層画像化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照射光の強度を維持しつつ、その出射位置を確実に視認することができる光プローブ、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、筒状体のプローブ外筒と、前記プローブ外筒内に配置され前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に照射光を出射させる光学素子と、を有し、前記プローブ外筒には、前記プローブ外筒の外部から外部光を照射させると発光する発光部が前記照射光を透過させる透過領域または当該透過領域の近傍に設けられていること、を特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は光プローブ、光断層画像化装置に係り、特に、光プローブを用いて照射対象に照射光を照射する技術に関する。

光コヒーレンストモグラフィ法（ＯＣＴ）は、生体の断層像を非侵襲に測定する手法であり、眼、心血管など、生体のあらゆる場所に適用され、正常部と病変部の識別に使われている。消化器の分野では、内視鏡と組み合わせて使用することで、病変の深達度を診断する手法が提案されている。すなわち、内視鏡で消化器の表面を観察して病変部を抽出し、その場所をＯＣＴで断層像観察することで、病変部がどの深さまで達しているかを見極め、治療方針を決める、という手法が提案されている。

そして、このようなＯＣＴを用いて測定対象の断層画像を取得する光断層画像化装置が存在する。この光断層画像化装置は、先端に測定光の照射と測定対象から戻ってくる光の取得を行う光学素子を備えその光学素子までの導光を光ファイバで行う光プローブを備えており、断層画像を得る際には、体腔内にこの光プローブを挿入して、その光プローブから測定対象へ測定光を照射したり、その測定対象から戻ってくる光を取得したりしている。さらに、体腔内の観察等に広く使われている内視鏡をこの光プローブと併用することで、医師等が、体腔内における光プローブの位置を目視確認しながら所望の断層画像を得るといった運用がなされている。

ここで、所望の断層画像を正確に得るためには、光プローブにおける測定光の出射位置が確実に把握できることが望ましい。

しかしながら、ＯＣＴでは、より深くまでの情報を得るために、その光源には生体に含まれる水やヘモグロビンの吸収が少ない、８００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲の赤外光が用いられている。この波長域は不可視領域のため、測定対象上のどこに測定光が出射されているのか、視認できない。

そこで、測定光に可視光レーザを合波させる手法を用いることにより、測定対象上のどこに測定光が出射されているのかを視認できるとする技術が存在する。

また、特許文献１には、測定光を測定対象に出射させるための測定光光学系（光ファイバ、対物レンズ、ガルバノミラーなど）の他に、先端部に蛍光塗料が塗布されたミラーを配置し光ファイバにて導波された光を当該ミラーに照射させて測定対象に可視光を出射する可視光光学系、を備えた光プローブが開示されている。

また、特許文献２には、導光部材によって導かれてくる測定光を反射してチューブの壁越しに測定対象へと出射する反射面を備え、チューブの壁には上記反射面から漏れる測定光が当たると発光する発光部が設けられた光プローブが開示されている。そして、これにより、測定対象における測定光の出射位置が光プローブ自体によって隠されているような状況下でも、この光プローブと併用する内視鏡によって透明なチューブ越しにこの発光部の発光を観察することで、測定光の出射位置を把握することができるとしている。
特開２００７−２９６５３号公報 特開２００８−２００２８３号公報

しかしながら、測定光に可視光レーザを合波させる手法においては、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）カップラなどの高価な装置を導入する必要があり、また、ＷＤＭカップラにより測定光の強度が減衰して測定信号が弱くなっている。

また、特許文献１の光プローブでは、測定光光学系の他に可視光光学系を備えており、光プローブが大型化するおそれがある。

また、特許文献２の光プローブでは、反射面から漏れる測定光により可視光を励起させるものであり、測定光の一部が可視光を励起させるために吸収されているので、測定光の強度が減衰して測定信号が弱くなっている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、照射光の強度を維持しつつ、その出射位置を確実に視認することができる光プローブ、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本発明の光プローブは、筒状体のプローブ外筒と、前記プローブ外筒内に配置され前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に照射光を出射させる光学素子と、を有し、前記プローブ外筒には、前記プローブ外筒の外部から外部光を照射させると発光する発光部が前記照射光を透過させる透過領域または当該透過領域の近傍に設けられていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、外部光を照射させると発光する発光部が照射光を透過させる透過領域または当該透過領域の近傍に設けられているので、発光部の位置を確認するだけで照射光の出射位置を把握することができる。また、照射光の強度には何ら影響を与えないので、照射光の強度は維持したままとなる。

本発明の一態様として、前記発光部は、前記プローブ外筒の周方向に線状に形成されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、より確実に照射光の出射位置を把握することができる。

本発明の一態様として、前記発光部は、前記プローブ外筒の周方向に一周にわたって形成されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、発光部はプローブ外筒の周方向に一周にわたって形成されているので、光学素子をプローブ外筒の周方向に回転して照射光を出射させたときであっても、常に照射光の出射位置を把握することができる。

本発明の一態様として、前記発光部は、前記プローブ外筒の外周面に発光材料を付したものであること、を特徴とする。

かかる態様によれば、発光部の製作が容易になる。

本発明の一態様として、前記プローブ外筒は透明または半透明であって、前記発光部は、前記プローブ外筒の内周面に発光材料を付したものであること、を特徴とする。

かかる態様によれば、プローブ外筒の外周面を測定対象に接触させても測定対象に発光材料が接触しない。

本発明の一態様として、前記発光部において発光する光の波長は可視領域内にあること、を特徴とする。

かかる態様によれば、発光部を容易に視認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部において吸収する光の波長は可視領域内にあること、を特徴とする。

かかる態様によれば、発光部をより確実に容易に視認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部における発光材料は、白色光を照射したときに青色光を吸収し緑色光を発光するものであること、を特徴とする。

かかる態様によれば、白色光を照射しても発光部を容易に視認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部における発光材料は、フルオレセインであること、を特徴とする。

かかる態様によれば、白色光を照射してもフルオレセインの特性により発光部を容易に視認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部における発光材料は、サイバーグリーンであること、を特徴とする。

かかる態様によれば、白色光を照射してもサイバーグリーンの特性により発光部を容易に視認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部における発光材料は、青色光を照射したときに緑色光を発光するものであること、を特徴とする。

かかる態様によれば、青色光を照射しても発光部を容易に視認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部における発光材料は、コラーゲンであること、を特徴とする。

かかる態様によれば、青色光を照射してもコラーゲンの特性により発光部を容易に視認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部において発光する光の波長は不可視領域内にあること、を特徴とする。

かかる態様によれば、不可視領域内で発光部を確認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部において吸収する光の波長は不可視領域内にあること、を特徴とする。

かかる態様によれば、不可視領域内で発光部をより確実に確認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部における発光材料は、所定の波長領域の赤外光を照射したときに異なる波長領域の赤外光を発光するものであること、を特徴とする。

かかる態様によれば、赤外光を照射しても発光部を確認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部における発光材料は、インドシアニングリーンであること、を特徴とする。

かかる態様によれば、赤外光を照射してもインドシアニングリーンの特性により発光部を確認することができる。

本発明の一態様として、前記発光部は、前記プローブ外筒の軸方向について前記透過領域の両端部に各々設けられていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、発光部により照射光の出射位置を容易に確認することができる。

本発明の一態様として、前記光学素子は前記プローブ外筒の軸方向に移動可能であって、前記透過領域は前記光学素子が前記プローブ外筒の軸方向に移動する領域であること、を特徴とする。

かかる態様によれば、光学素子をプローブ外筒の軸方向に移動させて行なうリニアスキャン式走査を行なう場合にも、発光部により照射光の出射位置を容易に確認することができる。

前記目的を達成するために本発明の光断層画像化装置は、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手段と、前記照射光学手段により照射された前記測定光による前記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、前記合波手段により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、前記干渉光検出手段により検出された前記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前記反射光の強度を検出し、これらの各深さ位置における前記反射光の強度に基づいて前記測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、を有し、前記照射光学手段は、前記のいずれか１つ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。

本発明によれば、照射光の強度の減衰を抑えつつ、その出射位置を確実に視認することができる。

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。

＜画像診断装置の外観＞
図１は、本発明の光プローブ、光断層画像化装置を用いた画像診断装置１０を示す外観図の一例である。

図１に示すように、この画像診断装置１０は、主として内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、光源装置３００、ＯＣＴプロセッサ４００、及びモニタ装置５００とから構成されている。尚、内視鏡プロセッサ２００は、光源装置３００を内蔵するように構成されていてもよい。

内視鏡１００は、手元操作部１１２と、この手元操作部１１２に連設される挿入部１１４とを備える。手元操作部１１２には、ユニバーサルケーブル１１６が接続され、ユニバーサルケーブル１１６の先端にＬＧコネクタ１２０が設けられ、挿入部１１４の先端部に配設された照明光学系１５２に照明光が送られる。

また、ＬＧコネクタ１２０には、ユニバーサルケーブル１１６を介して電気コネクタ１１０が接続され、内視鏡１００で得られた観察画像のデータが内視鏡プロセッサ２００に出力され、内視鏡画像５１０としてモニタ装置５００に画像が表示される（図７参照）。

また、手元操作部１１２には、送気・送水ボタン１２６、吸引ボタン１２８、シャッターボタン１３０、機能切替ボタン１３２、一対のアングルノブ１３４、一対のロックレバー１３６が設けられているが、これらの部材についての説明は省略する。

さらに、手元操作部１１２には、鉗子挿入部１３８が設けられており、この鉗子挿入部１３８が先端部１４４の鉗子口１５６に連通されている。本発明では、ＯＣＴプローブ６００を鉗子挿入部１３８から挿入することによって、ＯＣＴプローブ６００を鉗子口１５６から導出する。

内視鏡プロセッサ２００には、ＯＣＴプロセッサ４００から出力された断層画像の画像信号が入力され、映像信号に変換してＯＣＴ画像５１２としてモニタ装置５００に出力される（図７参照）。

ＯＣＴプローブ６００は、鉗子挿入部１３８から挿入され、鉗子口１５６から導出される挿入部６０２と、術者がＯＣＴプローブ６００を操作するための操作部６０４、及びコネクタ４１０を介してＯＣＴプロセッサ４００と接続されるケーブル６０６から構成されている。

一方、内視鏡１００の挿入部１１４は、手元操作部１１２側から順に、軟性部１４０、湾曲部１４２、先端部１４４で構成されている。先端部１４４には、観察光学系１５０、照明光学系１５２、送気・送水ノズル１５４、鉗子口１５６等が設けられる。

観察光学系１５０は、先端部１４４の先端面に配設されており、この観察光学系１５０の奥にＣＣＤ１４６が配設される（図２参照）。ＣＣＤ１４６は、内視鏡プロセッサ２００に接続される。

したがって、観察光学系１５０で取り込まれた観察像はＣＣＤ１４６の受光面に結像されて電気信号に変換され、この電気信号が内視鏡プロセッサ２００に出力され、映像信号に変換される。これにより、内視鏡プロセッサ２００に接続されたモニタ装置５００に観察画像が表示される。

照明光学系１５２は、観察光学系１５０に隣接して設けられており、必要に応じて観察光学系１５０の両側に配置される。照明光学系１５２の奥には、後述するライトガイド１７０の出射端１７０Ｂが配設され、入射端１７０ＡがＬＧコネクタ１２０内に配置される。したがって、ＬＧコネクタ１２０を光源装置３００に連結することによって、光源装置３００から照射された照明光がライトガイド１７０を介して照明光学系１５２に伝送され、照明光学系１５２から前方の観察範囲に照射される。

上記の如く構成された先端部１４４の基端側には湾曲部１４２が設けられる。湾曲部１４２は、手元操作部１１２のアングルノブ１３４、１３４を回動することによって遠隔的に湾曲するように構成される。

湾曲部１４２の基端側には軟性部１４０が設けられる。軟性部１４０は、可撓性を有しており、たとえば金属製の網管から成る心材に、樹脂などの被覆を被せることによって構成される。

＜内視鏡、光源装置の内部構成＞
図２は、内視鏡１００、光源装置３００の構成を示すブロック図の一例である。

［内視鏡］
内視鏡１００の先端部１４４には、観察光学系１５０、照明光学系１５２、及びＣＣＤ１４６が配設されている。

観察光学系１５０は、被検体をＣＣＤ１４６の受光面に結像させ、ＣＣＤ１４６は、受
光面上に結像された被検体像を各受光素子によって電気信号に変換する。この実施の形態
のＣＣＤ１４６は、３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタが所定の配列（ベイヤー配列、ハニカム配列）で各画素に配設されたカラーＣＣＤである。

また、内視鏡１００の内部には、ＣＣＤ１４６を駆動し、またＣＣＤ出力を取り出すための配線１６０が設けられるとともに、ライトガイド１７０が設けられている。

ライトガイド１７０の一端１７０Ａは、ＬＧコネクタ１２０（図１参照）を介して光源装置３００に接続され、ライトガイド１７０他端１７０Ｂは、照明光学系１５２に対面している。光源装置３００から発せられた光は、ライトガイド１７０を経由して照明光学系１５２から出射され、観察光学系１５０の視野範囲を照明する。

［光源装置］
光源装置３００は、主として白色の光源３１０、絞り３３０、集光レンズ３４０、及び自動光量調整回路（ＡＬＣ）３７０から構成されており、可視光をライトガイド１７０に入射させる。

光源３１０としては、例えばハロゲンランプを使用することができる。ハロゲンランプ
から発せられる白色光は、４００ｎｍ〜１８００ｎｍの波長域を有している。

ＡＬＣ３７０は、内視鏡プロセッサ２００から加えられる撮影画像の明るさ情報に基づいて絞り３３０を制御する。

＜ＯＣＴプロセッサ、ＯＣＴプローブの内部構成＞
図３は、ＯＣＴプロセッサ４００、ＯＣＴプローブ６００の内部構成を示すブロック図の一例である。

［ＯＣＴプロセッサ］
図３に示すＯＣＴプロセッサ４００は、光を射出する光源ユニット４１２と光源ユニット４１２から射出された光を測定光と参照光に分岐する分岐合波部４１４と、参照光の光路長を調整する光路長調整部４１６と、反射光と参照光を合波して干渉光を生成する分岐合波部４１８と、分岐合波部４１８で生成された干渉光を干渉信号として検出する干渉光検出部４２０と、干渉光検出部４２０で検出された干渉信号を処理する処理部４２２とを有する。

さらに、ＯＣＴプロセッサ４００は、分岐合波部４１８で生成された干渉光Ｌ４およびＬ５を検出する検出部４２４ａおよび４２４ｂと処理部４２２への各種条件の入力、設定の変更等を行う操作制御部４２６とを有する。また、光の経路として光ファイバを用い、各部に測定光、参照光、反射光等を導光している。

光源ユニット４１２は、レーザ光あるいは低コヒーレンス光Ｌａを射出する光源４１２ａと、光源４１２ａから射出された光Ｌａを集光するレンズ４１２ｂとを有し、ＯＣＴの信号光（例えば、中心波長１．３μｍの波長掃引レーザ光あるいは低コヒーレンス光）Ｌａを射出する。

次に、分岐合波部４１４は、例えば２×２の光ファイバカプラで構成されており、光ファイバＦＢ３、光ファイバＦＢ４、光ファイバＦＢ５などとそれぞれ光学的に接続されている。分岐合波部４１４は、光源ユニット４１２から光ファイバＦＢ４を介して入射した光Ｌａを測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割し、測定光Ｌ１を光ファイバＦＢ３に入射させ、参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ５に入射させる。

光ファイバＦＢ３に入射させられた測定光Ｌ１は、サーキュレータ４２８を介して回転駆動部６３０に入力される。光ファイバＦＢ５に入射させられた参照光Ｌ２は、サーキュレータ４３０を介して光路長調整部４１６に入力される。

なお、分岐合波部４１４は、たとえば測定光Ｌ１：参照光Ｌ２＝９９：１の割合で分割する。

分岐合波部４１８は、光路長調整部４１６により周波数シフトおよび光路長の変更が施された後、光ファイバＦＢ６とサーキュレータ４３０を戻り、光ファイバＦＢ７を介して分岐合波部４１８に入射した参照光Ｌ２と、後述するＯＣＴプローブ６００で取得され、光ファイバＦＢ２からサーキュレータ４２８と光ファイバＦＢ１０を介して分岐合波部４１８に入射した測定対象Ｓからの反射光Ｌ３とを合波し、光ファイバＦＢ８、光ファイバＦＢ９に射出する。

光路長調整部４１６は、光ファイバＦＢ６の参照光Ｌ２の射出側（つまり、光ファイバＦＢ６のサーキュレータ４３０とは反対側の端部）に配置されている。

光路長調整部４１６は、光ファイバＦＢ６から射出された光を平行光にする第１光学レンズ４３２と、第１光学レンズ４３２で平行光にされた光を集光する第２光学レンズ４３４と、第２光学レンズ４３４で集光された光を反射する反射ミラー４３６と、第２光学レンズ４３４及び反射ミラー４３６を支持する基台４３８と、基台４３８を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー移動機構４４０とを有し、第１光学レンズ４３２と第２光学レンズ４３４との距離を変化させることで参照光Ｌ２の光路長を調整する。

第１光学レンズ４３２は、光ファイバＦＢ６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４３６で反射された参照光Ｌ２を光ファイバＦＢ６のコアに集光する。

第２光学レンズ４３４は、第１光学レンズ４３２により平行光にされた参照光Ｌ２を反射ミラー４３６上に集光するとともに、反射ミラー４３６により反射された参照光Ｌ２を平行光にする。このように、第１光学レンズ４３２と第２光学レンズ４３４とにより共焦点光学系が形成されている。

また、反射ミラー４３６は、第２光学レンズ４３４で集光される光の焦点に配置されており、第２光学レンズ４３４で集光された参照光Ｌ２を反射する。

これにより、光ファイバＦＢ６から射出した参照光Ｌ２は、第１光学レンズ４３２により平行光になり、第２光学レンズ４３４により反射ミラー４３６上に集光される。その後、反射ミラー４３６により反射された参照光Ｌ２は、第２光学レンズ４３４により平行光になり、第１光学レンズ４３２により光ファイバＦＢ６のコアに集光される。

また、基台４３８は、第２光学レンズ４３４と反射ミラー４３６とを固定し、ミラー移動機構４４０は、基台４３８を第１光学レンズ４３２の光軸方向（図３矢印Ａ方向）に移動させる。ミラー移動機構４４０で、反射ミラー４３６を矢印ａ方向に移動させることで、第１光学レンズ４３２と第２光学レンズ４３４との距離を変更することができ、参照光Ｌ２の光路長を調整することができる。

干渉光検出部４２０は、光ファイバＦＢ８、光ファイバＦＢ９と接続されており、分岐合波部４１８で参照光Ｌ２と反射光Ｌ３とを合波して生成された干渉光Ｌ４、干渉光Ｌ５を干渉信号として検出する。干渉光検出部４２０は、検出器４２４ａ及び検出器４２４ｂの検出結果に基づいて、光ファイバＦＢ８、光ファイバＦＢ９から検出する干渉光Ｌ４、干渉光Ｌ５の光強度のバランスを調整する。

処理部４２２は、干渉光検出部４２０で検出した干渉信号から、測定位置におけるＯＣＴプローブ６００と測定対象Ｓとの接触している領域、より正確には、ＯＣＴプローブ６００のプローブ外筒６２０の外周面６２０ａ（図４参照）と測定対象Ｓの表面とが接触しているとみなせる領域を検出し、さらに、干渉光検出部４２０で検出した干渉信号から、断層画像を取得する。

操作制御部４２６は、キーボード、マウス等の入力手段と、入力された情報に基づいて各種条件を管理する制御手段とを有し、処理部４２２に接続されている。操作制御部４２６は、入力手段から入力されたオペレータの指示に基づいて、処理部４２２における各種処理条件等の入力、設定、変更等を行う。

なお、操作制御部４２６は、操作画面をモニタ装置５００に表示させてもよいし、別途表示部を設けて操作画面を表示させてもよい。また、操作制御部４２６で、光源ユニット４１２、回転駆動部６３０、干渉光検出部４２０、光路長ならびに検出部４２４ａおよび４２４ｂの動作制御や各種条件の設定を行うようにしてもよい。

［ＯＣＴプローブ］
ＯＣＴプローブ６００は、回転駆動部６３０を介して、光ファイバＦＢ２と接続されており、光ファイバＦＢ２から測定光Ｌ１が入射され、入射された測定光Ｌ１を測定対象Ｓに照射し、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３を取得し、取得した反射光Ｌ３を光ファイバＦＢ２に射出する。

図４に示すように、このＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２の先端部は、プローブ外筒６２０と、キャップ６２２と、光ファイバＦＢ１と、バネ６２４と、固定部材６２６と、光学レンズ６２８とを有している。

プローブ外筒（シース）６２０は、可撓性を有する筒状の部材であり、測定光Ｌ１および反射光Ｌ３が透過する材料からなっている。なお、プローブ外筒６２０は、測定光Ｌ１および反射光Ｌ３が通過する先端（光ファイバＦＢ２が配置されている側とは反対側の端部、以下プローブ外筒６２０の先端と言う）側の一部が全周に渡って光を透過する材料（透明な材料）で形成されていればよい。

キャップ６２２は、プローブ外筒６２０の先端に設けられ、プローブ外筒６２０の先端を閉塞している。

光ファイバＦＢ１は、線状部材であり、プローブ外筒６２０内にプローブ外筒６２０に沿って収容されており、光ファイバＦＢ２から射出された測定光Ｌ１を光学レンズ６２８まで導波するとともに、測定光Ｌ１を測定対象Ｓに照射して光学レンズ６２８で取得した測定対象Ｓからの反射光Ｌ３を光ファイバＦＢ２まで導波する。

ここで、光ファイバＦＢ１と光ファイバＦＢ２は、ロータリージョイント等の回転駆動部６３０で接続されており、光ファイバＦＢ１の回転が光ファイバＦＢ２に伝達しない状態で、光学的に接続されている。また、光ファイバＦＢ１は、プローブ外筒６２０に対して回転自在な状態で配置されている。

バネ６２４は、光ファイバＦＢ１の外周に固定されている。また、光ファイバＦＢ１及びバネ６２４は、回転駆動部６３０に接続されている。

光学レンズ６２８は、光ファイバＦＢ１の先端（光ファイバＦＢ２との接続している側とは反対側の端部）に配置されており、先端部が、光ファイバＦＢ１から射出された測定光Ｌ１を測定対象Ｓに対し集光するために略球状の形状で形成されている。

光学レンズ６２８は、光ファイバＦＢ１から射出した測定光Ｌ１を測定対象Ｓに対し照射し、測定対象Ｓからの反射光Ｌ３を集光し光ファイバＦＢ１に入射する。

固定部材６２６は、光ファイバＦＢ１と光学レンズ６２８との接続部の外周に配置されており、光学レンズ６２８を光ファイバＦＢ１の端部に固定する。ここで、固定部材６２６による光ファイバＦＢ１と光学レンズ６２８の固定方法は特に限定されず、接着剤により、固定部材６２６と光ファイバＦＢ１及び光学レンズ６２８を接着させて固定させても、ボルト等を用い機械的構造で固定してもよい。なお、固定部材６２６は、ジルコニアフェルールやメタルフェルールなど光ファイバの固定や保持あるいは保護のために用いられるものであれば、如何なるものを用いてもよい。

また、回転駆動部６３０は、光ファイバＦＢ１及びバネ６２４と接続されており、光ファイバＦＢ１及びバネ６２４を回転させることで、光学レンズ６２８をプローブ外筒６２０に対し、矢印Ｒ２方向に回転させる。また、回転駆動部６３０は、回転エンコーダを備え（図示せず）、回転エンコーダからの信号に基づいて光学レンズ６２８の位置情報（角度情報）から測定光Ｌ１の出射位置を検出する。つまり、回転している光学レンズ６２８の回転方向における基準位置に対する角度を検出して、測定位置を検出する。

また、光ファイバＦＢ１、バネ６２４、固定部材６２６、及び光学レンズ６２８は、回転駆動部６３０の図示しない機構により、プローブ外筒６２０内部を矢印Ｓ１方向（鉗子口方向、図４参照）、及びＳ２方向（プローブ外筒６２０の先端方向、図４参照）に移動可能に構成されている。

さらに、後述するように、本実施形態では測定光Ｌ１の出射位置を把握するため、ＯＣＴプローブ６００のプローブ外筒６２０に発光部６３２を設けている。

ＯＣＴプローブ６００は、以上のような構成であり、回転駆動部６３０により光ファイバＦＢ１およびバネ６２４が、図４中矢印Ｒ２方向に回転されることで、光学レンズ６２８から射出される測定光Ｌ１を測定対象Ｓに対し、矢印Ｒ２方向（プローブ外筒６２０の円周方向）に対し走査しながら照射し、反射光Ｌ３を取得する。

図５は、内視鏡１００の鉗子口１５６から導出されたＯＣＴプローブ６００を用いて断層画像を得る様子を示す図の一例である。同図に示すように、ＯＣＴプローブの挿入部６０２の先端部を、測定対象Ｓの所望の部位に近づけて、断層画像を得る。
[測定光Ｌ１の出射位置を把握するための工夫]
前記の図４、図５に示すように、本実施形態では、測定光Ｌ１の出射位置を把握するため、ＯＣＴプローブ６００のプローブ外筒６２０に発光部６３２を設けている。

図６は、当該発光部６３２の一例として、プローブ外筒６２０の外周面６２０ａに発光材料を塗布して発光部６３２を設けた例を示す外観図である。図６に示すように、発光部６３２は、測定光が通過する透過領域Ａの両端部の２箇所において、プローブ外筒６２０の外周面６２０ａに周方向に一周に亘って塗布している。ここで、透過領域Ａとは、光学レンズ６２８などの光学素子をプローブ外筒６２０の軸方向に移動させて行なうリニアスキャン式走査を行なうときに、測定光Ｌ１が透過する領域である。

発光材料としては、内視鏡１００の先端部１４４の照明光学系１５２から照射される照明光に合わせて、当該照明光の所定の波長域では吸収が大きく所定の波長域では蛍光や燐光など発光するものを使用する。また、発光材料は、測定光Ｌ１の波長に対しては吸収の小さいことが望ましい。

ユーザは、図７に示すように、モニタ装置５００（図１参照）に表示される体腔内の画像を介してプローブ外筒６２０の外周面６２０ａに塗布された発光部６３２を見ることができる。このとき、プローブ外筒６２０の軸方向について、この２つ発光部６３２の間に測定光Ｌ１の出射位置がある。そのため、ユーザは、この発光部６３２を見ることでプローブ外筒６２０の軸方向についての測定光Ｌ１の出射位置を確実に把握することができる。

このように、内視鏡の照明光を利用して発光部６３２を発光させるだけなので、特別な照明光が不要となり、ＯＣＴプローブ６００の小型化を図ることができる。

ここで、発光材料としては、例えば、フルオレセインが考えられる。フルオレセインは波長４９４ｎｍに吸収極大を持ち、放出する蛍光の極大は波長５２１ｎｍである。そのため、フルオレセインは、白色光を照射するとその青領域のスペクトルを吸収する一方、緑色の蛍光を発する特性を有する。

そこで、発光材料としてフルオレセインをプローブ外筒６２０の外周面６２０ａに塗布し、内視鏡１００の先端部１４４の照明光学系１５２から白色の照明光を照射させると、測定光Ｌ１の出射位置の近傍の位置にある発光部６３２が緑色に光るので、図７に示すように、ユーザはモニタ装置５００（図１参照）の内視鏡画像５１０において、測定光Ｌ１の出射位置を視認することができる。

また、発光材料としては、例えばサイバーグリーンが考えられる。サイバーグリーンは波長４９０ｎｍ付近の光を吸収し、波長５３０ｎｍ付近の蛍光を発する。そのため、フルオレセインと同様に、白色光を照射するとその青領域のスペクトルを吸収する一方で、緑色の蛍光を発する特性を有する。

そこで、発光材料としてサイバーグリーンをプローブ外筒６２０の外周面６２０ａに塗布し、内視鏡１００の先端部１４４の照明光学系１５２から白色の照明光を照射すると、フルオレセインと同様に、測定光Ｌ１の出射位置の近傍の位置にある発光部６３２が緑色に光るので、ユーザはモニタ装置５００（図１参照）の内視鏡画像５１０において、測定光Ｌ１の出射位置を視認することができる。

また、発光材料としては、例えばコラーゲンが考えられる。コラーゲンは、４５０ｎｍ付近の励起光を照明すると５２０ｎｍ付近の蛍光を発する。

ここで、内視鏡観察の技術として、内視鏡１００の先端部１４４の照明光学系１５２から白色光に変えて、コラーゲンなどの蛍光物質からの蛍光を観察するための励起光（３９０ｎｍ〜４７０ｎｍ）と血液中のヘモグロビンに吸収される波長（５４０ｎｍ〜５６０ｎｍ）の光を照射して、病変と正常粘膜を異なる色調で強調表示する技術がある。

このような観察技術を用いた内視鏡で観察する場合には、発光材料としてコラーゲンを使用することにより、発光部６３２が緑色に光るので、ユーザはモニタ装置５００（図１参照）の内視鏡画像５１０において、測定光Ｌ１の出射位置を視認することができる。

このように、特殊光を用いた内視鏡の観察においても、測定光Ｌ１の出射位置を視認することができる。

また、発光材料としては、例えばインドシアニングリーンが考えられる。インドシアニングリーンは、不可視領域である８００ｎｍ〜８１０ｎｍの領域に吸収波長があり、８０６ｎｍのレーザ光で励起されると波長８３０ｎｍの蛍光を発色する。

ここで、内視鏡観察の技術として、赤外光が吸収されやすいインドシアニングリーンを静脈注射した上で、内視鏡１００の先端部１４４の照明光学系１５２から白色光に変えて、２つの赤外光（７９０ｎｍ〜８２０ｎｍ／９０５ｎｍ〜９７０ｎｍ）を照射することにより、人間の目には視認が難しい粘膜深部の血管や血流情報を強調表示する技術がある。

このような観察技術を用いた内視鏡で観察する場合には、発光材料としてインドシアニングリーンを使用することにより、発光部６３２が強調表示されるので、ユーザは赤外観察可能な赤外電子スコープなどを用いたモニタ装置５００（図１参照）の内視鏡画像５１０において、測定光Ｌ１の出射位置を視認することができる。

このように、赤外線のような特殊光を用いた内視鏡の観察においても、測定光Ｌ１の出射位置を視認することができる。

発光部６３２の仕様は、前記の図４と図６に示した仕様以外に、例えば、図８（ａ），（ｂ）に示すように、プローブ外筒６２０を透明または半透明とし、プローブ外筒６２０の内周面６２０ｂに発光材料を付して、発光部６３２を前記の透過領域Ａの両端部の２箇所に設けてもよい。

その他、発光部６３２の仕様として、以下のような仕様も考えられる。

発光部６３２は、プローブ外筒６２０の外周面６２０ａまたは内周面６２０ｂにおいて、前記の透過領域Ａの両端部のうちのいずれか１箇所のみ線状に設けてもよい。

発光部６３２は、前記の透過領域Ａの両端部から各々所定の距離だけ離れた近傍の２箇所に、プローブ外筒６２０の外周面６２０ａまたは内周面６２０ｂに発光材料を付して、設けてもよい。

また、発光部６３２は、前記の透過領域Ａ内に、プローブ外筒６２０の外周面６２０ａまたは内周面６２０ｂに発光材料を付して、設けてもよい。

この場合、測定光Ｌ１の強度の減衰を防ぐよう、発光材料は測定光Ｌ１の波長域に吸収の少ないものを使用し、散乱の少ない面粗さで設けることが望ましい。

発光材料は、プローブ外筒６２０の表面と後方散乱量が異なる様な粗さで設けてもよい。この場合、散乱強度の違いから発光材料の設けられた領域がＯＣＴ画像５１２上で視認できる。

例えば図９、図１０に示す様に、プローブ外筒６２０の軸方向の位置によりプローブ外筒６２０の周方向の長さを変えて発光材料を付して発光部６３２を設けると、光学レンズ６２８などの光学素子を矢印Ｓ１方向（鉗子口方向）、Ｓ２方向（プローブ外筒６２０の先端方向）に走査した場合に、測定光Ｌ１の照射位置がＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２のどこであるかを認識することができる。

具体的には、図９に示す様にプローブ外筒６２０の軸方向の位置について先端側に向かうほどプローブ外筒６２０の周方向の長さが徐々に小さくなるように発光材料を付して発光部６３２を設けた場合には、モニタ装置５００の内視鏡画像５１０とＯＣＴ画像５１２は、図１１や図１２のように表示される。

図１１と図１２に示すように、ＯＣＴ画像５１２において発光部６３２が表示される幅は、測定光Ｌ１の照射位置がプローブ外筒６２０の先端側の測定位置αであるとき（図１１）よりも鉗子口側の測定位置βのとき（図１２）のほうが大きくなる。そのため、光学レンズ６２８などの光学素子を矢印Ｓ１、Ｓ２方向に走査した場合に、測定光Ｌ１の照射位置がＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２のどこであるかを認識することができる。

なお、図１０に示す様にプローブ外筒６２０の軸方向の位置について先端側に向かうほどプローブ外筒６２０の周方向の長さが段階的に小さくなるように発光材料を付して複数の発光部６３２を設けた場合にも、図９と同様なＯＣＴ画像５１２を得ることができる。

また、発光部６３２は、プローブ外筒６２０を構成する一部であって前記のいずれかの発光材料を混合させて形成した部分として設けてもよい。

また、発光部６３２は、プローブ外筒６２０の外周面６２０ａまたは内周面６２０ｂにおいて、３本以上線状に設けてもよい。

以上のように本実施形態によれば、プローブ外筒６２０にその外部から内視鏡１００の照明光を照射させると発光する発光部６３２が測定光Ｌ１を透過させる透過領域Ａまたは当該透過領域Ａの近傍に設けられているので、モニタ装置５００の内視鏡画像５１０から発光部６３２を確認することにより測定光Ｌ１の出射位置を把握することができる。また、測定光Ｌ１の強度には何ら影響を与えないので、測定光Ｌ１の強度は維持したままとなる。

そして、発光部６３２は、プローブ外筒６２０の外周面６２０ａまたは内周面６２０ｂに発光材料を付したものであるので、製作が容易であり、ＯＣＴプローブ６００の小型化が図れる。

以上、本発明の光プローブ、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。

例えば、光断層画像化装置に限らず、前記のような光プローブを用いて不可視光の光軸を走査するレーザ光照射治療装置などにも適用することができる。

本発明の光プローブ、光断層画像化装置を用いた画像診断装置を示す外観図の一例である。 内視鏡、光源装置の構成を示すブロック図の一例である。 ＯＣＴプロセッサ、ＯＣＴプローブの内部構成を示すブロック図の一例である。 ＯＣＴプローブの挿入部の先端部の構成を示す図である。 内視鏡の鉗子口から導出されたＯＣＴプローブを用いて断層画像を得る様子を示す図の一例である。 発光部の一例として、プローブ外筒の外周面に発光材料を塗布して発光部を設けた例を示す外観図である。 モニタ装置の表示の様子を示す図である。 発光部の他の仕様を示す図である。 透過領域内に発光部を設けた仕様を示す図である。 透過領域内に発光部を設けた仕様を示す図である。 図９の仕様におけるモニタ装置の表示の様子を示す図である。 図９の仕様におけるモニタ装置の表示の様子を示す図である。

符号の説明

１０…画像診断装置、１００…内視鏡、１４４…先端部、１５２…照明光学系、２００…内視鏡プロセッサ、３００…光源装置、４００…ＯＣＴプロセッサ、５００…モニタ装置、５１０…内視鏡画像、６００…ＯＣＴプローブ、６０２…挿入部、６２０…プローブ外筒、６２０ａ…外周面、６２０ｂ…内周面、６３２…発光部、Ｌ１…測定光

Claims (19)

1. 筒状体のプローブ外筒と、
   前記プローブ外筒内に配置され前記プローブ外筒を透過させて前記プローブ外筒外に照射光を出射させる光学素子と、を有し、
   前記プローブ外筒には、前記プローブ外筒の外部から外部光を照射させると発光する発光部が前記照射光を透過させる透過領域または当該透過領域の近傍に設けられていること、
   を特徴とする光プローブ。
2. 前記発光部は、前記プローブ外筒の周方向に線状に形成されていること、
   を特徴とする請求項１の光プローブ。
3. 前記発光部は、前記プローブ外筒の周方向に一周にわたって形成されていること、
   を特徴とする請求項１または２の光プローブ。
4. 前記発光部は、前記プローブ外筒の外周面に発光材料を付したものであること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの光プローブ。
5. 前記プローブ外筒は透明または半透明であって、
   前記発光部は、前記プローブ外筒の内周面に発光材料を付したものであること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの光プローブ。
6. 前記発光部において発光する光の波長は可視領域内にあること、
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つの光プローブ。
7. 前記発光部において吸収する光の波長は可視領域内にあること、
   を特徴とする請求項６の光プローブ。
8. 前記発光部における発光材料は、白色光を照射したときに青色光を吸収し緑色光を発光するものであること、
   を特徴とする請求項７の光プローブ。
9. 前記発光部における発光材料は、フルオレセインであること、
   を特徴とする請求項８の光プローブ。
10. 前記発光部における発光材料は、サイバーグリーンであること、
    を特徴とする請求項８の光プローブ。
11. 前記発光部における発光材料は、青色光を照射したときに緑色光を発光するものであること、
    を特徴とする請求項７の光プローブ。
12. 前記発光部における発光材料は、コラーゲンであること、
    を特徴とする請求項１１の光プローブ。
13. 前記発光部において発光する光の波長は不可視領域内にあること、
    を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つの光プローブ。
14. 前記発光部において吸収する光の波長は不可視領域内にあること、
    を特徴とする請求項１３の光プローブ。
15. 前記発光部における発光材料は、所定の波長領域の赤外光を照射したときに異なる波長領域の赤外光を発光するものであること、
    を特徴とする請求項１４の光プローブ。
16. 前記発光部における発光材料は、インドシアニングリーンであること、
    を特徴とする請求項１５の光プローブ。
17. 前記発光部は、前記プローブ外筒の軸方向について前記透過領域の両端部に各々設けられていること、
    を特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１つの光プローブ。
18. 前記光学素子は前記プローブ外筒の軸方向に移動可能であって、
    前記透過領域は前記光学素子が前記プローブ外筒の軸方向に移動する領域であること、
    を特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１つの光プローブ。
19. 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手段と、
    前記照射光学手段により照射された前記測定光による前記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、
    前記合波手段により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、
    前記干渉光検出手段により検出された前記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前記反射光の強度を検出し、これらの各深さ位置における前記反射光の強度に基づいて前記測定対象の断層画像を取得する画像取得手段と、
    を有し、
    前記照射光学手段は、請求項１乃至１８のいずれか１つ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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