JP2010142422A

JP2010142422A - 光プローブ及び光観察装置

Info

Publication number: JP2010142422A
Application number: JP2008322842A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Teramura; 友一寺村
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2010-07-01
Also published as: US20110261353A1; WO2010071057A1; EP2377456A1; CN102256530A

Abstract

【課題】所望の観察位置を安定的に保持して測定対象に対して測定光を集光し該測定対象の構造情報を得る。
【解決手段】ＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２において、挿入部６０２のシースは、先端に半球レンズからなる光学レンズ６２８が取り付けられたＯＣＴ測定用の光ファイバ６２３を挿通する筒状のＯＣＴ用シース部６２２と、挿入部６０２の基端側の所定の位置より先端までの間に挿入部６０２の長手軸方向に沿って挿入部６０２外周に一体的に構成された内視鏡１２０の挿入部１１４を挿入するための円筒状のチューブ部材６１０とからなるダブルシース６０２ａを構成している。
【選択図】図２

Description

本発明は、光プローブ及び光観察装置に係り、特に光プローブのシース構造に特徴のある及び光観察装置に関する。

従来、生体の体腔内を観察する内視鏡装置として、生体の体腔内で照明光を照射し、反射された反射光による像を撮像し、モニタ等に表示する電子内視鏡装置が広く普及され、様々な分野で利用されている。また多くの内視鏡装置は、鉗子口を備え、この鉗子口を介して体腔内に導入されたプローブにより、体腔内の組織の生検や治療を行なうことが可能となっている。

一方、近年、生体組織等の測定対象を切断せずに生体などの断層画像を取得する光観察装置としての断層画像取得装置の開発が進められており、例えば低コヒーレンス光による干渉を用いた光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測法を利用した光断層画像化装置が知られている（特許文献１）。

このＯＣＴ計測は、測定光および反射光と参照光との光路長が一致したときに干渉光が検出されることを利用した計測方法である。すなわちこの方法において、光源から射出された低コヒーレント光は測定光と参照光とに分割され、測定光は測定対象に照射され、測定対象からの反射光が合波手段に導かれる。一方、参照光は、測定対象内の測定深さを変更するために、光路長の変更が施された後に合波手段に導かれる。そして、合波手段により反射光と参照光とが合波され、合波されたことによる干渉光がヘテロダイン検波等により測定される。

上記ＯＣＴ装置においては、参照光の光路長を変更することにより、測定対象に対する測定位置（測定深さ）を変更し断層画像を取得するようになっており、この手法は一般にＴＤ−ＯＣＴ（Time domain OCT）計測と称されている。

他方、参照光の光路長の変更を行うことなく高速に断層画像を取得する装置として、ＳＤ−ＯＣＴ（Spectral Domain OCT）計測あるいはＳＳ−ＯＣＴ（Swept source OCT）計測による光断層画像化装置が提案されている。

上述した断層画像においては、照射位置を僅かにずらしながら、測定を繰り返すことにより、所定の走査領域の２次元的あるいは３次元的な光断層画像を取得することができる。

このようなＯＣＴ装置（光断層画像化装置）は、測定部位を精細（約１０μｍの分解能）に観察することが可能であり、内視鏡装置の鉗子口にＯＣＴプローブ（光プローブ）を挿入して信号光および信号光の反射光を導光し、体腔内の光断層画像を取得することにより、例えば初期癌の深達度診断なども可能となる。

ＯＣＴプローブにおける光の走査方法としては、ファイバを回転させるラジアルスキャン型、プローブ先端に設けた偏向素子を回転させるラジアルスキャン型（特許文献２）、ファイバを電磁誘導などで左右に振るリニアスキャン型（特許文献３）、小型のミラーを内蔵するリニアスキャン型（特許文献４）などが開示されている。また、回転させながらそれと垂直な方向に走査する２次元走査型が開示されている。

従来のＯＣＴ装置では、ＯＣＴプローブが軟性で略円筒形状であるので、観察に必要な時間、安定して、生体組織と当接させたり一定距離離す等の観察位置を保持することが困難となる。

一方、バルーンを備えた内視鏡、及び内視鏡用のオーバーチューブが開示されている（特許文献５）。これは、消化管内で内視鏡を固定させるのに都合のよい構造である。しかし、このようなバルーンを備えた内視鏡の鉗子口から突出させたＯＣＴプローブでは、壁面からの距離が大きくなりすぎる欠点がある。

また、バルーンの取り付けられたＯＣＴプローブが開示されている（特許文献６）。ＯＣＴプローブ単体の操作性はよいが、通常内視鏡との組合せが悪く、内視鏡の鉗子チャンネルを介して患部へＯＣＴプローブを当てるのが難しくなる。

図２６は内視鏡の鉗子チャンネルの先端開口部から導出された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。ＯＣＴ計測法は、図２６に示すように、内視鏡１の鉗子チャンネルの先端開口部２から突出させたＯＣＴプローブ３の挿入部先端部４を、測定対象Ｓの所望の部位に近づけて、断層画像を得るものである。

この場合、例えば、先端開口部２から突出させた細長なＯＣＴプローブ３では、ＯＣＴプローブ３のシースが軟性であるため剛性が不足し、その突出部分は先端開口部２が支点となって容易に湾曲し、さらに体腔内組織のひだ構造や顫動運動等により、ＯＣＴプローブ３のシース５の外表面を測定対象Ｓの表面に当てた状態を保持して観察したり、その状態よりも測定対象Ｓ表面から離した位置にＯＣＴプローブ３のシース５の外表面を保持して観察することが困難である。

そこで、光プローブを生体組織と一定距離等に位置決めして観察することができる技術が提案されている（特許文献７）。
特開平６−１６５７８４号公報特表２０００−５０３２３７号公報米国特許６９５０６９２特開２００４−２２９９６３号公報特開２００５−１６８９９０号公報特開２００７−７５４０３号公報特開２００２−２６３０５５号公報

しかしながら、上記特許文献４では、光プローブを生体組織（測定対象Ｓ）と一定距離等に位置決めするために内視鏡の先端にキャップを設けるとしているが、この構成では、光プローブと生体組織（測定対象Ｓ）との距離が光プローブを挿通させる鉗子チャンネルの内視鏡先端面での開口位置により規制されるばかりでなく、光プローブを生体組織（測定対象Ｓ）に当接させることができない。また、このような特許文献４の技術では、キャップが観察（計測）中に内視鏡先端から脱落する恐れもある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、所望の観察位置を安定的に保持して測定対象に対して測定光を集光し該測定対象の構造情報を得ることのできる光プローブ及び光観察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に記載の光プローブは、先端が閉塞された筒状のシースと、前記シースの内部に設けられ前記シース長手軸に沿って配設された導光手段と、前記導光手段の出射端部側に設けられ、該出射端部から出射した光の光路を偏向させ測定対象に収束させる集光手段と、を備え、前記集光手段から出射した収束光の光軸方向と略直交する面上で該収束光を走査させると共に、前記測定対象からの光を前記集光手段を介して前記導光手段に導波する光プローブにおいて、前記長手軸の方向に沿って、前記シースの外側壁に一体的に外周壁が結合された円筒状のチューブ部材を備えて構成される。

請求項１に記載の光プローブでは、前記長手軸の方向に沿って、前記シースの外側壁に一体的に外周壁が結合された円筒状のチューブ部材により、所望の観察位置を安定的に保持して測定対象に対して測定光を集光し該測定対象の構造情報を得ることができる。

請求項２に記載の光プローブは、請求項１に記載の光プローブであって、前記チューブ部材は、両端が開口した、少なくとも内視鏡挿入部が挿入可能な外筒であることが好ましい。

請求項３に記載の光プローブは、請求項１または２に記載の光プローブであって、前記シースの前記シース長手軸に直交する断面の内面形状は略台形であることが好ましい。

請求項４に記載の光プローブは、請求項１または２に記載の光プローブであって、前記シースの前記シース長手軸に直交する断面の内面形状は略半円形であることが好ましい。

請求項５に記載の光プローブは、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光プローブであって、少なくとも、前記集光手段は、前記シースの内部にて前記シース長手軸に直交する面内において移動可能に構成されることが好ましい。

請求項６に記載の光プローブは、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光プローブであって、前記シースは、少なくとも前記チューブ部材と結合した外側壁に対向した側面の先端位置に、前記集光手段から出射した光及び前記測定対象からの光を透過する半透明な光開口部を有して構成することができる。

請求項７に記載の光プローブは、請求項６に記載の光プローブであって、前記チューブ部材は前記シースと結合した外周側に対向した外周位置に膨張及び収縮可能なバルーン手段を有し、前記バルーン手段の膨張及び収縮を制御するバルーン制御手段をさらに備えて構成することができる。

請求項８に記載の光プローブは、請求項６に記載の光プローブであって、前記シースは、前記先端位置の近傍に、前記光開口部の外表面と前記測定対象の表面と間を所定距離に規制する間隙規制手段を有して構成することができる。

請求項９に記載の光プローブは、請求項８に記載の光プローブであって、前記間隙規制手段は、前記光開口部に隣接した側面位置に設けられた凸部であることが好ましい。

請求項１０に記載の光プローブは、請求項９に記載の光プローブであって、前記凸部は、前記光開口部の前記シース長手軸前後に設けられていることが好ましい。

請求項１１に記載の光プローブは、請求項７に記載の光プローブであって、前記先端位置の近傍に、前記光開口部の外表面と前記測定対象の表面と間を所定距離に規制する間隙規制手段を有して構成することができる。

請求項１２に記載の光プローブは、請求項１１に記載の光プローブであって、前記間隙規制手段は、前記光開口部に隣接した側面位置に設けられた凸部であることが好ましい。

請求項１３に記載の光プローブは、請求項１２に記載の光プローブであって、前記凸部は、前記光開口部の前記シース長手軸前後に設けられていることが好ましい。

請求項１４に記載の光プローブは、請求項１２または１３に記載の光プローブであって、前記凸部は、膨張及び収縮可能なバルーン部材であることが好ましい。

請求項１５に記載の光プローブは、請求項１４に記載の光プローブであって、前記バルーン部材は、前記バルーン手段と一体的に形成されることが好ましい。

請求項１６に記載の光プローブは、請求項１４または１５に記載の光プローブであって、前記バルーン制御手段は、前記バルーン部材の膨張及び収縮をさらに制御することが好ましい。

請求項１７に記載の光プローブは、請求項８または１１に記載の光プローブであって、前記間隙規制手段は、前記シースの先端側面位置に形成された凹部であって、前記光開口部は前記凹部内に設けられることが好ましい。

請求項１８に記載の光プローブは、請求項１ないし１７のいずれか１つに記載の光プローブであって、閉塞された前記シースの先端は、テーパ形状をなすことが好ましい。

請求項１９に記載の光観察装置は、体腔内の測定対象に照射する測定光を供給すると共に、該測定対象からの光に基づいて前記測定対象の断層画像を生成する光断層画像化装置と、前記測定光を前記測定対象に導波すると共に、前記測定対象からの光を前記光断層画像化装置に導波する光プローブと、を備えた光観察装置において、前記光プローブは、先端が閉塞された筒状のシースと、前記シースの内部に設けられ前記シース長手軸に沿って配設された導光手段と、前記導光手段の出射端部側に設けられ、該出射端部から出射した光の光路を偏向させ測定対象に収束させる集光手段と、少なくとも細長で可撓性を有する内視鏡挿入部が挿通可能で、前記長手軸の方向に沿って、前記シースの外側壁に一体的に外周壁が結合された円筒状のチューブ部材と、を備え、前記集光手段から出射した収束光の光軸方向と略直交する面上で該収束光を走査させると共に、前記測定対象からの光を前記集光手段を介して前記導光手段に導波するように構成される。

請求項１９に記載の光観察装置では、前記長手軸の方向に沿って、前記シースの外側壁に一体的に外周壁が結合された円筒状のチューブ部材により、所望の観察位置を安定的に保持して測定対象に対して測定光を集光し該測定対象の構造情報を得ることができる。

請求項２０に記載の光観察装置は、請求項１９に記載の光観察装置であって、前記チューブ部材の前記シースと結合した外周壁に対向した外周位置に設けられた膨張及び収縮可能なバルーン手段と、前記バルーン手段の膨張及び収縮を制御するバルーン制御部と、をさらに備えて構成することができる。

請求項２１に記載の光観察装置は、請求項１９または２０に記載の光観察装置であって、前記シースの少なくとも前記チューブ部材と結合した外側壁に対向した側面の先端位置に設けられた、前記集光手段から出射した光及び前記測定対象からの光を透過する半透明な光開口部と、前記先端位置の近傍に、前記光開口部の外表面と前記測定対象の表面と間を所定距離に規制する間隙規制手段と、をさらに有して構成することができる。

請求項２２に記載の光観察装置は、体腔内の測定対象に照射する測定光を供給すると共に、該測定対象からの光に基づいて前記測定対象の断層画像を生成する光断層画像化装置と、前記測定光を前記測定対象に導波すると共に、前記測定対象からの光を前記光断層画像化装置に導波する光プローブと、前記測定対象に照射する照明光を供給する光源手段と、細長で可撓性を有する挿入部を備えた、前記照明光が照射された前記測定対象を撮像する内視鏡と、前記内視鏡からの撮像信号を信号処理し、前記測定対象の内視鏡画像を生成する内視鏡プロセッサと、を備えた光観察装置において、前記光プローブは、先端が閉塞された筒状のシースと、前記シースの内部に設けられ前記シース長手軸に沿って配設された導光手段と、前記導光手段の出射端部側に設けられ、該出射端部から出射した光の光路を偏向させ測定対象に収束させる集光手段と、少なくとも前記内視鏡の前記挿入部が挿通可能で、前記長手軸の方向に沿って、前記シースの外側壁に一体的に外周壁が結合された円筒状のチューブ部材と、を備え、前記集光手段から出射した収束光の光軸方向と略直交する面上で該収束光を走査させると共に、前記測定対象からの光を前記集光手段を介して前記導光手段に導波するように構成される。

請求項２２に記載の光観察装置では、前記長手軸の方向に沿って、前記シースの外側壁に一体的に外周壁が結合された円筒状のチューブ部材により、所望の観察位置を安定的に保持して測定対象に対して測定光を集光し該測定対象の構造情報を得ることができる。

請求項２３に記載の光観察装置は、請求項２２に記載の光観察装置であって、前記チューブ部材の前記シースと結合した外周壁に対向した外周位置に設けられた膨張及び収縮可能なバルーン手段と、前記バルーン手段の膨張及び収縮を制御するバルーン制御部と、をさらに備えて構成することができる。

請求項２４に記載の光観察装置は、請求項２２または２３に記載の光観察装置であって、前記シースの少なくとも前記チューブ部材と結合した外側壁に対向した側面の先端位置に設けられた、前記集光手段から出射した光及び前記測定対象からの光を透過する半透明な光開口部と、前記先端位置の近傍に、前記光開口部の外表面と前記測定対象の表面と間を所定距離に規制する間隙規制手段と、をさらに有して構成することができる。

以上説明したように、本発明によれば、所望の観察位置を安定的に保持して測定対象に対して測定光を集光し該測定対象の構造情報を得ることができるという効果がある。

以下に、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

第１の実施形態：
図１は第１の実施形態に係る画像診断装置を示す外観図の一例である。図１に示すように、本実施形態の光観察装置としての画像診断装置１０は、主として内視鏡１００、内視鏡プロセッサ２００、光源手段としての光源装置３００、光断層画像化装置としての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。術者は手元操作部１１２を把持して操作し、挿入部１１４を被検者の体内に挿入することによって観察を行う。

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（ライトガイド）コネクタ１２０が設けられる。このＬＧコネクタ１２０を光源装置３００に着脱自在に連結することによって、挿入部１１４の先端部に配設された照明光学系（不図示）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、電気コネクタ１１０が内視鏡プロセッサ２００に着脱自在に連結される。これにより、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、内視鏡プロセッサ２００に接続されたモニタ装置５００に画像が表示される。

なお、手元操作部１１２には、送気・送水ボタン、吸引ボタン、シャッターボタン、機能切替ボタン、一対のアングルノブ、一対のロックレバー等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。

ＯＣＴプローブ６００は、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。

ＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２は、その長手軸方向に沿って挿入部６０２のシース６０２ａ外周に一体的に構成された円筒状のチューブ部材６１０が設けられており、このチューブ部材６１０は、両端が開口しており、内視鏡１００の挿入部１１４が挿通可能となっている。なお、シース６０２ａ及びチューブ部材６１０はそれぞれ可撓性を有する筒状の部材より構成される。

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、後述する観察光学系、照明光学系等が設けられている。

なお、内視鏡プロセッサ、及び光源装置の構成は公知であるので説明は省略する。また、ＯＣＴプロセッサ４００は、例えばＳＳ−ＯＣＴ（Swept source OCT）計測法を利用したプロセッサであり、詳細は公知であるので説明は省略する。なお、ＯＣＴ計測法としては、例えば公知のＴＤ−ＯＣＴ（Time domain OCT）計測あるいはＳＤ−ＯＣＴ（Spectral Domain OCT）の計測法でもよい。

図２は図１のＯＣＴプローブの構成を示す図である。図２に示すように、ＯＣＴプローブ６００の挿入部６０２において、挿入部６０２のシースは、先端に半球レンズからなる集光手段としての光学レンズ６２８が取り付けられたＯＣＴ測定用の導光手段としての光ファイバ６２３を挿通する筒状のＯＣＴ用シース部６２２と、挿入部６０２の基端側の所定の位置より先端までの間に挿入部６０２の長手軸方向に沿って挿入部６０２外周に一体的に構成された内視鏡１００の挿入部１１４を挿入するための円筒状のチューブ部材６１０とからなるダブルシース６０２ａを構成している。ＯＣＴ用シース部６２２の先端６２２ａは閉塞（密閉）構造となっており、体内に挿入する際に引っかからないように、テーパ構造となっている。一方、チューブ部材６１０の両端は開口となっており、内視鏡１００の挿入部１１４は矢印Ｂに示す方向（長手軸方向）にチューブ部材６１０内で進退可能となっており、チューブ部材６１０の先端６１０ａより内視鏡１００の挿入部１１４を突出させることができるようになっている。

図３は図２のＡ−Ａ線断面を示す断面図である。図３に示すように、挿入部６０２の長手軸に直交する面における、ＯＣＴ用シース部６２２の断面は略台形に形成され、チューブ部材６１０の断面は略円形に形成されている。ＯＣＴ用シース部６２２の底面を平面にすることにより測定対象との当接を安定化することが可能となる。

図４は図２のＡ−Ａ線断面の第１の変形例を示す断面図であり、図５は図２のＡ−Ａ線断面の第２の変形例を示す断面図である。図４に示すように、挿入部６０２の長手軸に直交する面における、ＯＣＴ用シース部６２２の断面を略半円形に形成してもよい。また、図５に示すように、挿入部６０２の長手軸に直交する面における、ＯＣＴ用シース部６２２の断面を略台形に形成し、ＯＣＴ用シース部６２２内で矢印Ｃに示す方向（挿入部６０２の長手軸に直交する面における、少なくとも長手軸に平行な方向）に光学レンズ６２８を移動可能に構成してもよい。

図６は図１のＯＣＴプローブ及び内視鏡の挿入部の先端断面を示す断面図である。図６に示すように、チューブ部材６１０に挿通される内視鏡１００の挿入部１１４の先端部１４４には、観察光学系１５０、照明光学系１５２等が設けられ、観察光学系１５０の奥の先端部１４４内部には固体撮像素子であるＣＣＤ１４０が配設される。

観察光学系１５０で取り込まれた観察像はＣＣＤ１４０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（図１参照）。

一方、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、ライトガイド１４１の出射端が配設され、このライトガイド１４１が挿入部１１４、手元操作部１１２、ユニバーサルケーブル１１６に挿通され、ライトガイド１４１の入射端が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１４１を介して照明光学系１５２に伝送され、照明光学系から前方の観察範囲に照射される（図１参照）。

ＯＣＴ用シース部６２２は、少なくとも光学レンズ６２８を介した測定光Ｌ１および反射光Ｌ３が通過する先端側の側面の一部が、全周に渡って光を透過する材料（半透明な材料）で形成された光開口部６５０を備えている。

光ファイバ６２３は、線状部材であり、ＯＣＴ用シース部６２２内に長手軸に沿って収容されており、ＯＣＴプロセッサ４００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ＯＣＴプロセッサ４００まで導波する。

ここで、光ファイバ６２３は、ＯＣＴプローブ６００の操作部６０４に設けられた回転駆動部（不図示）内のロータリージョィント（不図示）等に接続されており、ＯＣＴプロセッサ４００に光学的に接続されている。また、光ファイバ６２３は、ＯＣＴ用シース部６２２に対して回転自在な状態で配置されている。

フレキシブルシャフト６２４は、光ファイバ６２３の外周に固定されている。また、光ファイバ６２３及びフレキシブルシャフト６２４は、回転駆動部（不図示）に接続され、回転駆動部（不図示）は光学レンズ６２８をＯＣＴ用シース部６２２に対し、矢印Ｒ２方向に回転させる。

光学レンズ６２８は、光ファイバ６２３の先端に配置されており、先端部が、光ファイバ６２３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６２３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６２３に入射する。

固定部材６２６は、光ファイバ６２３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６２３の端部に固定する。

さらに、光ファイバ６２３、フレキシブルシャフト６２４、固定部材６２６、及び光学レンズ６２８は、回転駆動部の進退機構（不図示）により、ＯＣＴ用シース部６２２内部を矢印Ｓ１方向（ＯＣＴ用シース部６２２の基端方向）、及びＳ２方向（ＯＣＴ用シース部６２２の先端方向）に移動可能に構成されている。

ＯＣＴプローブ６００は、以上のような構成であり、回転駆動部により光ファイバ６２３およびフレキシブルシャフト６２４が、図６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（ＯＣＴ用シース部６２２の周方向）に対し走査しながら照射し、戻り光Ｌ３を取得する。

本実施形態では、図６に示すように、まず、術者は、内視鏡１００の挿入部１１４をダブルシース６０２ａのチューブ部材６１０内に挿入する。そして、術者は、内視鏡１００で画像を見ながら、患者の体内（管腔内）に内視鏡１００の挿入部１１４を挿通したダブルシース６０２ａを挿入する。術者は、体内（管腔内）にて測定対象Ｓである患部を内視鏡画像から見つけたところで、ダブルシース６０２ａを回転させＯＣＴ用シース部６２２側が測定対象Ｓの方に向くように調整し、測定対象ＳにＯＣＴ用シース部６２２の光開口部６５０を当接させる。この状態で、ＯＣＴ用シース部６２２の内部にある光ファイバ６２３と光学レンズ６２８が回転しながら長手軸方向に移動し、２次元的な走査が行われる。ＯＣＴ計測では深さ方向の情報が得られるため、結果的に測定対象Ｓの３次元構造のデータが取得される。

本実施形態では、上述したように、ダブルシース６０２ａはチューブ部材６１０及びＯＣＴ用シース部６２２より構成されるため、チューブ部材６１０により、ダブルシース６０２ａ全体の剛性が高まり、このダブルシース６０２ａ全体の剛性により安定して測定対象ＳにＯＣＴ用シース部６２２の光開口部６５０を当接させることができる。

すなわち、ＯＣＴプローブ６００は、所望の観察位置である測定対象Ｓとの当接位置を安定的に保持して測定対象Ｓに対して測定光を集光し測定対象Ｓからの光をＯＣＴプロセッサ４００に導波することで、該測定対象Ｓの３次元構造のデータを取得し測定対象Ｓの光断層像を得ることを可能とする。

また、チューブ部材６１０に内視鏡１００の挿入部１１４を挿通した状態、すなわち内視鏡観察下では、さらにＯＣＴプローブ６００ではダブルシース６０２ａの全体の剛性が高まり、また、挿入部１１４の湾曲部１４２の湾曲操作を利用して、より測定対象Ｓとの当接位置を安定的に保持することもできる。

尚、本実施形態では、図６に示したように、ＯＣＴ用シース部６２２の先端６２２ａの位置とチューブ部材６１０の先端６１０ａの位置とが略同一とした例にて説明したが、これに限らない。図７は図６のＯＣＴプローブの第１の変形例を示す図、図８は図６のＯＣＴプローブの第２の変形例を示す図である。すなわち、図７に示すように、ＯＣＴ用シース部６２２の先端６２２ａの位置がチューブ部材６１０の先端６１０ａよりも先端側になるようにダブルシース６０２ａを構成してもよいし、図８に示すように、ＯＣＴ用シース部６２２の先端６２２ａの位置がチューブ部材６１０の先端６１０ａよりも基端側になるようにダブルシース６０２ａを構成してもよい。

第２の実施形態：
第２の実施形態は第１の実施形態とほとんど同じであるので、異なる構成のみ説明し、同一構成には同じ符号を付し説明は省略する。

図９は第２の実施形態に係るＯＣＴプローブの構成を示す図である。本実施形態では、図９に示すように、ＯＣＴ用シース部６２２の測定対象Ｓと当接させる位置に対向する側のチューブ部材６１０の側面にバルーン７００が設けられ、このバルーン７００を膨張／収縮させるためのバルーン制御部７０１が長手軸に沿ってチューブ部材６１０の側面内に設けられた送気路７０２を介してバルーン７００に接続されて構成される。その他の構成は第１の実施形態と同じである。

図１０は図９のＯＣＴプローブの作用を説明する第１の図であり、図１１は図９のＯＣＴプローブの作用を説明する第２の図である。

図１０に示すように、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、まず、術者は、内視鏡１００の挿入部１１４をダブルシース６０２ａのチューブ部材６１０内に挿入する。そして、術者は、内視鏡１００で画像を見ながら、患者の体内（管腔内）に内視鏡１００の挿入部１１４を挿通したダブルシース６０２ａを挿入する。術者は、体内（管腔内）にて測定対象Ｓである患部を内視鏡画像から見つけたところで、ダブルシース６０２ａを回転させＯＣＴ用シース部６２２側が測定対象Ｓの方に向くように調整し、測定対象ＳにＯＣＴ用シース部６２２の光開口部６５０を当接させる。

そして、本実施形態では、図１１に示すように、バルーン制御部７０１を操作しバルーン７００を膨らませてダブルシース６０２ａを管腔内壁に押し当てて、測定対象Ｓと光開口部６５０との当接部分を固定する。この状態で、ＯＣＴ用シース部６２２の内部にある光ファイバ６２３と光学レンズ６２８が回転しながら長手軸方向に移動し、２次元的な走査が行われる。ＯＣＴ計測では深さ方向の情報が得られるため、結果的に測定対象Ｓの３次元構造のデータが取得される。

このように本実施形態では、第１の実施形態の効果に加え、測定対象Ｓにバルーン７００で固定したまま、チューブ部材６１０に入る範囲で内視鏡を交換することができる。

例えば、患者の体内に挿入する際には通常観察、もしくは特殊光観察が可能な内視鏡を用い、測定対象Ｓの位置が特定できたのちに、処置具を挿入できる内視鏡に交換して、測定対象Ｓの処置をすることができる。

図示はしないが、例えば、肺（気管支）の末梢部の生検には、チューブ部材６１０の内径が例えば１．０ｍｍのダブルシース６０２ａのＯＣＴプローブ６００を用いる。そして、この内径１．０ｍｍのチューブ部材６１０に例えば直径０．８ｍｍの細径の内視鏡１００を挿入する。この内視鏡１００には鉗子口がなく、蛍光観察用の照明光部と観察用カメラがつけられている。この内視鏡１００で観察しながら、肺（気管支）の末梢部へと挿入する。蛍光観察を併用しながら病変部らしき場所を見つけたところで、その場所をＯＣＴ測定する。ＯＣＴ測定により壁面の肥厚や変質が確認される。バルーン７００を膨らませることで、その場所にダブルシース６０２ａを留置したまま、内視鏡１００をチューブ部材６１０から引き抜く。そして、チューブ部材６１０に内視鏡１００に代わる生検鉗子を通し、ＯＣＴ測定した測定対象Ｓを生検する。これにより、高精度で病変部の生検が可能となる。

第３の実施形態：
第３の実施形態は第１の実施形態とほとんど同じであるので、異なる構成のみ説明し、同一構成には同じ符号を付し説明は省略する。

図１２は第３の実施形態に係るＯＣＴプローブの先端構成を示す図であり、図１３は図１２の凸部と光開口部との位置関係を示す図である。

本実施形態では、図１２に示すように、ＯＣＴ用シース部６２２の光開口部６５０の前後の位置（基端側位置及び先端側位置：図１３参照）に間隙規制手段としての凸部８００が形成されている。その他の構成は第１の実施形態と同じである。

図１２に示すように、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、まず、術者は、内視鏡１００の挿入部１１４をダブルシース６０２ａのチューブ部材６１０内に挿入する。そして、術者は、内視鏡１００で画像を見ながら、患者の体内（管腔内）に内視鏡１００の挿入部１１４を挿通したダブルシース６０２ａを挿入する。術者は、体内（管腔内）にて測定対象Ｓである患部を内視鏡画像から見つけたところで、ダブルシース６０２ａを回転させＯＣＴ用シース部６２２側が測定対象Ｓの方に向くように調整し、測定対象ＳにＯＣＴ用シース部６２２の光開口部６５０を押し付ける。光開口部６５０は凸部８００のために測定対象Ｓからは、所望の観察位置である例えば１ｍｍ浮いた状態になる。この状態で、ＯＣＴ用シース部６２２の内部にある光ファイバ６２３と光学レンズ６２８が回転しながら長手軸方向に移動し、２次元的な走査が行われる。ＯＣＴ計測では深さ方向の情報が得られるため、結果的に測定対象Ｓの３次元構造のデータが取得される。

このように本実施形態では、第１の実施形態の効果に加え、間隙規制手段としての凸部８００により光開口部６５０と測定対象Ｓとの距離を所定距離に規制して間隙を確保し所望の観察位置から計測することができるので、第１の実施形態が測定対象Ｓの深層部分の３次元構造のデータを取得したのに対して、本実施形態では例えば測定対象Ｓの表層部分の３次元構造のデータが取得できる。すなわち、本実施形態では間隙規制手段としての凸部８００の高さに基づいた所望の観察位置から計測し、測定対象Ｓの所望の深さの層部分の３次元構造のデータが取得できる。

図１４は図１３の凸部と光開口部との位置関係の変形例を示す図である。本実施形態においては、凸部８００を光開口部６５０の前後の位置に設けるとしたが（図１３参照）、これに限らず、図１４に示すように、光開口部６５０を囲うようにロ字形状に凸部８００を形成してもよい。

図１５は図１２のＯＣＴプローブの先端構成の第１の変形例を示す図である。本実施形態においても、第１の変形例として、第２の実施形態のように、図１５に示すように、バルーン７００を設けてもよい。

図１６は図１２のＯＣＴプローブの先端構成の第２の変形例を示す図である。本実施形態においては、第２の変形例として、図１６に示すように、バルーン７００に加え、凸部８００をバルーン８１０，８１１により構成してもよく、バルーン制御部７０１を操作しバルーン７００，８１０，８１１を膨らませてダブルシース６０２ａを固定することができる。この場合、まず、バルーン７００及び測定対象Ｓの先にて先端側の第１のバルーン８１０を膨張させダブルシース６０２ａを固定する。そして、ダブルシース６０２ａを測定対象Ｓに対して押し込むことで、測定対象Ｓ付近をしっかりと伸ばす。測定対象Ｓ付近伸ばした所で、基端側の第２のバルーン８１１を膨らませて固定する。これにより、測定対象Ｓ周辺がたるんでいる場合に測定対象Ｓがバルーン８１０，８１１の間に入り込むことを防ぐことができる。

図１７は図１２のＯＣＴプローブの先端構成の第３の変形例を示す図であり、図１８は図１７の凸部と光開口部との位置関係を示す図である。本実施形態においては、第３の変形例として、図１７に示すように、バルーン７００，８１０，８１１の代わりに２本のリング状のバルーン８２０，８２１を光開口部６５０の前後に位置に設け（図１８参照）、バルーン制御部７０１を操作しバルーン８２０，８２１を膨らませてダブルシース６０２ａを固定するようにしても、上記第２の変形例（図１６参照）と同様な作用効果を得ることができる。

第４の実施形態：
第４の実施形態は第１の実施形態とほとんど同じであるので、異なる構成のみ説明し、同一構成には同じ符号を付し説明は省略する。

図１９は第４の実施形態に係るＯＣＴプローブの先端構成を示す図であり、図２０は図１９の凹部と光開口部との位置関係を示す図である。

本実施形態では、図１９に示すように、ＯＣＴ用シース部６２２の光開口部６５０の周囲を切りかいて間隙規制手段としての凹部９００が形成されている。その他の構成は第１の実施形態と同じである。

図１９に示すように、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、まず、術者は、内視鏡１００の挿入部１１４をダブルシース６０２ａのチューブ部材６１０内に挿入する。そして、術者は、内視鏡１００で画像を見ながら、患者の体内に内視鏡１００の挿入部１１４を挿通したダブルシース６０２ａを挿入する。術者は、測定対象Ｓである患部を内視鏡画像から見つけたところで、ダブルシース６０２ａを回転させＯＣＴ用シース部６２２側が測定対象Ｓの方に向くように調整し、測定対象ＳにＯＣＴ用シース部６２２の光開口部６５０を押し付ける。光開口部６５０は凹部９００のために測定対象Ｓからは、例えば１ｍｍ浮いた状態になる。この状態で、ＯＣＴ用シース部６２２の内部にある光ファイバ６２３と光学レンズ６２８が回転しながら長手軸方向に移動し、２次元的な走査が行われる。ＯＣＴ計測では深さ方向の情報が得られるため、結果的に測定対象Ｓの３次元構造のデータが取得される。

このように本実施形態では、第１の実施形態の効果に加え、間隙規制手段としての凹部９００により光開口部６５０と測定対象Ｓとの距離を所定距離に規制して間隙を確保することができるので、第１の実施形態が測定対象Ｓの深層部分の３次元構造のデータが取得したのに対して、本実施形態では、第３の実施形態と同様に、例えば測定対象Ｓの表層部分の３次元構造のデータが取得できる。すなわち、本実施形態では間隙規制手段としての凹部９００の深さに基づいて、測定対象Ｓの所望の深さの層部分の３次元構造のデータが取得できる。

なお、本実施の形態においても、図示はしないが、第２の実施形態のようにバルーン７００を設けてもよい。

図２１は第１ないし第４の実施形態におけるチューブ部材の変形例の構成を示す図である。上記各実施形態のチューブ部材６１０においては、図２１に示すように、先端部に開閉可能なミラー部９５０を配置するとより望ましい。この場合、体内に挿入する時や通常の内視鏡観察時は開としておき、ミラー部９５０が前方の観察に邪魔にならないようにする。ＯＣＴ測定前に測定対象ＳにＯＣＴ用シース部６２２の光開口部６５０を押しつける時にはミラー部９５０を閉とする。ミラー部９５０を閉とすると、内視鏡前方に４５度の角度でミラー部９５０が覆い被さる。そのため、光開口部６５０のあるチューブ部材６１０下面が観察可能となり、測定場所に位置あわせや観察に便利である。また、光開口部６５０のある領域のごく近傍のチューブ部材６１０に、内視鏡観察するための開口があいていてもよい。

なお、上記各実施形態における走査は、ファイバを回転させるラジアルスキャン型の例のみ開示しているが、これに限るものではなく、図２２ないし図２５に示すように構成してもよい。

図２２は、プローブ先端に偏向素子９７１とそれを回転させるモータ９７２を備えた構成である。この構成による走査は、モータ９７２が回転すると、偏向素子９７１によりビームがラジアルスキャンされる。

図２３及び図２４は、光ファイバ６２３の先端に一体的にコリメートレンズ９７５を設け、光ファイバ６２３先端近くにピエゾ素子９７６が取り付けた構成である。図２３は光ファイバ６２３をチューブ部材６１０側から見た図であり、図２４は図２３の側面図である。この構成による走査は、ピエゾ素子９７６により光ファイバ６２３を左右方向Ｋに振るリニアスキャン型であり、電気信号によりピエゾ素子９７６が変形すると、それに伴い光ファイバ６２３先端が左右方向Ｋに振動する。この結果、偏向素子９７１を介してビームが光ファイバ６２３の光軸に対して垂直な方向に走査される。

図２５は、小型のマイクミラー９８０を内蔵するリニアスキャン型である。偏向素子９７１を介した光ファイバ６２３からのビームが、マイクロミラー９８０を振動させることで、線形に走査される。図２５では光ファイバ６２３の光軸と平行な方向に振動させているが、振動方向はこれに限らない。

なお、上記各実施形態では、光開口部６５０を半透明な材質により構成するとしたが、シース６０２ａ及びチューブ部材６１０からなるＯＣＴプローブ６００全体を半透明な材質により構成してもよい。

以上、本発明のＯＣＴプローブ及び光観察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。

第１の実施形態に係る画像診断装置を示す外観図図１のＯＣＴプローブの構成を示す図図２のＡ−Ａ線断面を示す断面図図２のＡ−Ａ線断面の第１の変形例を示す断面図図２のＡ−Ａ線断面の第２の変形例を示す断面図図１のＯＣＴプローブ及び内視鏡の挿入部の先端断面を示す断面図図６のＯＣＴプローブの第１の変形例を示す図図６のＯＣＴプローブの第２の変形例を示す図第２の実施形態に係るＯＣＴプローブの構成を示す図図９のＯＣＴプローブの作用を説明する第１の図図９のＯＣＴプローブの作用を説明する第２の図第３の実施形態に係るＯＣＴプローブの先端構成を示す図図１２の凸部と光開口部との位置関係を示す図図１３の凸部と光開口部との位置関係の変形例を示す図図１２のＯＣＴプローブの先端構成の第１の変形例を示す図図１２のＯＣＴプローブの先端構成の第２の変形例を示す図図１２のＯＣＴプローブの先端構成の第３の変形例を示す図図１７の凸部と光開口部との位置関係を示す図第４の実施形態に係るＯＣＴプローブの先端構成を示す図図１９の凹部と光開口部との位置関係第１ないし第４の実施形態におけるチューブ部材の変形例の構成を示す図第１ないし第４の実施形態におけるＯＣＴプローブの第１の変形例の構成を示す図第１ないし第４の実施形態におけるＯＣＴプローブの第２の変形例の構成を示す図図２３の側面図第１ないし第４の実施形態におけるＯＣＴプローブの第３の変形例の構成を示す図内視鏡の鉗子チャンネルの先端開口部から導出されたＯＣＴプローブを用いて断層画像を得る様子を示す図

符号の説明

１０…画像診断装置、１００…内視鏡、１１４，６０２…挿入部、２００…内視鏡プロセッサ、２３０…画像合成部、３００…光源装置、４００…ＯＣＴプロセッサ、５００…モニタ装置、６００…ＯＣＴプローブ、６０２ａ…ダブルシース、６１０…チューブ部材、６２２…ＯＣＴ用シース部、６２３…光ファイバ、６２８…光学レンズ、６５０…光開口部、７００…バルーン、８００…凸部

Claims

先端が閉塞された筒状のシースと、
前記シースの内部に設けられ前記シース長手軸に沿って配設された導光手段と、
前記導光手段の出射端部側に設けられ、該出射端部から出射した光の光路を偏向させ測定対象に収束させる集光手段と、
を備え、
前記集光手段から出射した収束光の光軸方向と略直交する面上で該収束光を走査させると共に、前記測定対象からの光を前記集光手段を介して前記導光手段に導波する光プローブにおいて、
前記長手軸の方向に沿って、前記シースの外側壁に一体的に外周壁が結合された円筒状のチューブ部材
を備えたことを特徴とする光プローブ。
前記チューブ部材は、両端が開口した、少なくとも内視鏡挿入部が挿入可能な外筒である
ことを特徴とする請求項１に記載の光プローブ。
前記シースの前記シース長手軸に直交する断面の内面形状は略台形である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光プローブ。
前記シースの前記シース長手軸に直交する断面の内面形状は略半円形である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光プローブ。
少なくとも、前記集光手段は、前記シースの内部にて前記シース長手軸に直交する面内において移動可能に構成される
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光プローブ。
前記シースは、少なくとも前記チューブ部材と結合した外側壁に対向した側面の先端位置に、前記集光手段から出射した光及び前記測定対象からの光を透過する半透明な光開口部を有する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光プローブ。
前記チューブ部材は前記シースと結合した外周側に対向した外周位置に膨張及び収縮可能なバルーン手段を有し、前記バルーン手段の膨張及び収縮を制御するバルーン制御手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項６に記載の光プローブ。
前記シースは、前記先端位置の近傍に、前記光開口部の外表面と前記測定対象の表面と間を所定距離に規制する間隙規制手段を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の光プローブ。
前記間隙規制手段は、前記光開口部に隣接した側面位置に設けられた凸部である。
ことを特徴とする請求項８に記載の光プローブ。
前記凸部は、前記光開口部の前記シース長手軸前後に設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載の光プローブ。
前記先端位置の近傍に、前記光開口部の外表面と前記測定対象の表面と間を所定距離に規制する間隙規制手段を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の光プローブ。
前記間隙規制手段は、前記光開口部に隣接した側面位置に設けられた凸部である。
ことを特徴とする請求項１１に記載の光プローブ。
前記凸部は、前記光開口部の前記シース長手軸前後に設けられている
ことを特徴とする請求項１２に記載の光プローブ。
前記凸部は、膨張及び収縮可能なバルーン部材である
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の光プローブ。
前記バルーン部材は、前記バルーン手段と一体的に形成される
ことを特徴とする請求項１４に記載の光プローブ。
前記バルーン制御手段は、前記バルーン部材の膨張及び収縮をさらに制御する
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の光プローブ。
前記間隙規制手段は、前記シースの先端側面位置に形成された凹部であって、前記光開口部は前記凹部内に設けられる
ことを特徴とする請求項８または１１に記載の光プローブ。
閉塞された前記シースの先端は、テーパ形状をなす
ことを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか１つに記載の光プローブ。
体腔内の測定対象に照射する測定光を供給すると共に、該測定対象からの光に基づいて前記測定対象の断層画像を生成する光断層画像化装置と、
前記測定光を前記測定対象に導波すると共に、前記測定対象からの光を前記光断層画像化装置に導波する光プローブと、
を備えた光観察装置において、
前記光プローブは、
先端が閉塞された筒状のシースと、
前記シースの内部に設けられ前記シース長手軸に沿って配設された導光手段と、
前記導光手段の出射端部側に設けられ、該出射端部から出射した光の光路を偏向させ測定対象に収束させる集光手段と、
少なくとも細長で可撓性を有する内視鏡挿入部が挿通可能で、前記長手軸の方向に沿って、前記シースの外側壁に一体的に外周壁が結合された円筒状のチューブ部材と、
を備え、
前記集光手段から出射した収束光の光軸方向と略直交する面上で該収束光を走査させると共に、前記測定対象からの光を前記集光手段を介して前記導光手段に導波する
ことを特徴とする光観察装置。
前記チューブ部材の前記シースと結合した外周壁に対向した外周位置に設けられた膨張及び収縮可能なバルーン手段と、前記バルーン手段の膨張及び収縮を制御するバルーン制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１９に記載の光観察装置。
前記シースの少なくとも前記チューブ部材と結合した外側壁に対向した側面の先端位置に設けられた、前記集光手段から出射した光及び前記測定対象からの光を透過する半透明な光開口部と、前記先端位置の近傍に、前記光開口部の外表面と前記測定対象の表面と間を所定距離に規制する間隙規制手段と、をさらに有する
ことを特徴とする請求項１９または２０に記載の光観察装置。
体腔内の測定対象に照射する測定光を供給すると共に、該測定対象からの光に基づいて前記測定対象の断層画像を生成する光断層画像化装置と、
前記測定光を前記測定対象に導波すると共に、前記測定対象からの光を前記光断層画像化装置に導波する光プローブと、
前記測定対象に照射する照明光を供給する光源手段と、
細長で可撓性を有する挿入部を備えた、前記照明光が照射された前記測定対象を撮像する内視鏡と、
前記内視鏡からの撮像信号を信号処理し、前記測定対象の内視鏡画像を生成する内視鏡プロセッサと、
を備えた光観察装置において、
前記光プローブは、
先端が閉塞された筒状のシースと、
前記シースの内部に設けられ前記シース長手軸に沿って配設された導光手段と、
前記導光手段の出射端部側に設けられ、該出射端部から出射した光の光路を偏向させ測定対象に収束させる集光手段と、
少なくとも前記内視鏡の前記挿入部が挿通可能で、前記長手軸の方向に沿って、前記シースの外側壁に一体的に外周壁が結合された円筒状のチューブ部材と、
を備え、
前記集光手段から出射した収束光の光軸方向と略直交する面上で該収束光を走査させると共に、前記測定対象からの光を前記集光手段を介して前記導光手段に導波する
ことを特徴とする光観察装置。
前記チューブ部材の前記シースと結合した外周壁に対向した外周位置に設けられた膨張及び収縮可能なバルーン手段と、前記バルーン手段の膨張及び収縮を制御するバルーン制御部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１９に記載の光観察装置。
前記シースの少なくとも前記チューブ部材と結合した外側壁に対向した側面の先端位置に設けられた、前記集光手段から出射した光及び前記測定対象からの光を透過する半透明な光開口部と、前記先端位置の近傍に、前記光開口部の外表面と前記測定対象の表面と間を所定距離に規制する間隙規制手段と、をさらに有する
ことを特徴とする請求項２２または２３に記載の光観察装置。