JP2011072401A - Optical probe and endoscope apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、体腔内の光干渉断層像を取得する光プローブ及び内視鏡装置に関し、さらに詳しくは体腔内への挿入を補助するガイドワイヤが挿通可能なガイドワイヤルーメンを有する光プローブ及び内視鏡装置に関する。 The present invention relates to an optical probe and an endoscope apparatus that acquire an optical coherence tomographic image in a body cavity, and more specifically, an optical probe having a guide wire lumen through which a guide wire that assists insertion into a body cavity can be inserted, and an endoscope The present invention relates to a mirror device.
従来から、光プローブを血管や胆管、膵管などの体腔内に挿入し、ラジアル走査をすることで、生体の断層画像を描出する画像診断が広く行われている。一例として先端に光学レンズ及び光学ミラーを取り付けた光ファイバを内蔵したプローブを体腔内に挿入し、光ファイバの先端側に配置した光学ミラーをラジアル走査させながら、体腔内に光を出射し、組織からの反射光をもとに体腔の断面画像を描出する光干渉断層診断装置(OCT: Optical Coherent Tomography)が利用されている(特許文献1)。 Conventionally, image diagnosis for rendering a tomographic image of a living body by inserting an optical probe into a body cavity such as a blood vessel, a bile duct, or a pancreatic duct and performing radial scanning has been widely performed. As an example, a probe containing an optical fiber with an optical lens and an optical mirror attached to the distal end is inserted into the body cavity, and light is emitted into the body cavity while radially scanning the optical mirror disposed on the distal end side of the optical fiber. 2. Description of the Related Art An optical coherence tomography (OCT: Optical Coherent Tomography) that draws a cross-sectional image of a body cavity based on the reflected light from the light is used (Patent Document 1).
これらプローブを体腔内に挿入する場合は、一般的にガイドワイヤをプローブに先行して、患部に留置し、それに沿わせてプローブを患部まで挿通することが一般的である。ガイドワイヤルーメンを有するプローブの断面模式図を図9に示す。 When inserting these probes into body cavities, it is common to place a guide wire in front of the probe and place it in the affected area, and insert the probe to the affected area along the guide wire. FIG. 9 shows a schematic sectional view of a probe having a guide wire lumen.
一方、上記OCTプローブと比較的類似の構成を持つ超音波プローブにおいては、ガイドワイヤルーメンと、センサ等を収納したイメージコアを収納するイメージコアルーメンが先端部で結合され1つのルーメンとなり、ガイドワイヤとイメージコアルーメンが共通化された共通ルーメンを排他的に使用することを可能とした構成も提案されている(特許文献2)。 On the other hand, in an ultrasonic probe having a structure that is relatively similar to the OCT probe, a guide wire lumen and an image core lumen that houses an image core that houses a sensor or the like are combined at the tip to form a single lumen. There has also been proposed a configuration that makes it possible to exclusively use a common lumen in which an image core lumen is shared (Patent Document 2).
ガイドワイヤルーメン及びイメージコアルーメンを共通化した共通ルーメンを有するプローブの断面模式図を図10及び図11に示す。特許文献2の場合は、プローブを観察部まで伝達する場合は、イメージコアをイメージコアルーメン内に引き込み、共通ルーメンをガイドワイヤルーメンとして使用することで、プローブの挿入性を向上させ、観察時には、ガイドワイヤをガイドワイヤルーメンまで引き込み、イメージコアを先端部の共通ルーメンまで送り出すことで、プローブ先端部における断面画像を提供することが可能となる。
FIGS. 10 and 11 are schematic sectional views of a probe having a common lumen in which a guide wire lumen and an image core lumen are made common. In the case of
しかしながら、特許文献1では、イメージコアルーメンの前部にガイドワイヤルーメンを配置することを開示しているが、イメージコアルーメンの前方にガイドワイヤルーメンがあるため、先端部の断面を観察することができない。また、観察時にイメージコアとガイドワイヤが並行することになるので、ガイドワイヤのアーチファクトが画面中に現れる。 However, Patent Document 1 discloses disposing a guide wire lumen at the front portion of the image core lumen. However, since there is a guide wire lumen in front of the image core lumen, it is possible to observe a cross section of the tip portion. Can not. In addition, since the image core and the guide wire are parallel when observing, artifacts of the guide wire appear on the screen.
つまり、図9のようにイメージコアルーメンの前方にガイドワイヤルーメン設けた場合、プローブの先端に光学部材を配置することはできず、先端部の画像を観察することができない。一方、診断時には、観察している管腔のできるだけ、先端まで描出したいという要望がある。また、この構成をとる場合、観察時には画像中にガイドワイヤのアーチファクトが描出され、さらに、ガイドワイヤの背後にある組織を観察することができないという問題がある。 That is, when the guide wire lumen is provided in front of the image core lumen as shown in FIG. 9, the optical member cannot be disposed at the tip of the probe, and the image of the tip cannot be observed. On the other hand, at the time of diagnosis, there is a desire to depict as far as possible the tip of the observed lumen. Further, when this configuration is used, there is a problem that artifacts of the guide wire are drawn in the image at the time of observation, and further, the tissue behind the guide wire cannot be observed.
また、特許文献2では、ガイドワイヤルーメンとイメージコアルーメンを有し、先端部で両ルーメンが結合された超音波プローブ(超音波カテーテル)を開示しているが、この技術を光プローブに対して適用する場合、イメージコアルーメンの先端部が開放されているため、イメージコアルーメンへの血液、体液等の浸入のために正常な画像が得られない。
Further,
すなわち、特許文献2に示されている超音波プローブのように先端部でガイドワイヤルーメンとイメージコアルーメンを結合させる手法を光プローブに適用した場合、図10及び図11のように、イメージコアルーメンの先端部が開放されることになり、血液や体液がイメージコア部に浸入し、正常に画像が描出できないため、実施は不可能である。
That is, when the technique of combining the guide wire lumen and the image core lumen at the tip portion as in the ultrasonic probe disclosed in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガイドワイヤに沿わせて、プローブを患部まで進めることを可能とすると共に、ガイドワイヤを手元部に引き戻し、イメージコアを先端部に押し出すことで、遠位部の観察が可能で、かつ、ガイドワイヤのアーチファクトのない画像を得ることのできる光プローブ及び内視鏡装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and allows the probe to be advanced to the affected part along the guide wire, pulls the guide wire back to the proximal part, and pushes the image core to the distal end part. Thus, an object of the present invention is to provide an optical probe and an endoscopic device that can observe the distal portion and can obtain an image free from artifacts of the guide wire.
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、体腔内に挿入されるシース内に、光ファイバと該光ファイバの先端部に取り付けられた光学部品とを備え、前記光ファイバ内を伝送された光を前記光学部品より、前記体腔内の生体組織に向けて出射する光プローブであって、前記シースは、前記光ファイバを長手軸に沿って進退自在に収納するイメージコアルーメンと、前記イメージコアルーメンの遠位部に略並行して配されるガイドワイヤルーメンと、前記イメージコアルーメンと前記ガイドワイヤルーメンを分離する柔軟性、かつ光透過性のある隔壁と、前記イメージコアルーメンの近位部にありイメージコアルーメン内を加減圧するための加減圧ポートと、を備えて構成されることを特徴とする。 In order to achieve the object, the optical probe according to claim 1 includes an optical fiber and an optical component attached to a distal end portion of the optical fiber in a sheath inserted into a body cavity. An optical probe for emitting light transmitted through the optical component toward a living tissue in the body cavity from the optical component, wherein the sheath accommodates the optical fiber so as to be movable forward and backward along a longitudinal axis. A guide wire lumen disposed substantially parallel to a distal portion of the image core lumen, a flexible and light transmissive partition wall that separates the image core lumen and the guide wire lumen, and the image core And a pressure increasing / decreasing port at the proximal portion of the lumen for increasing / decreasing the pressure inside the image core lumen.
請求項1に記載の光プローブでは、前記柔軟性、かつ光透過性のある隔壁が前記イメージコアルーメンと前記ガイドワイヤルーメンを分離し、前記加減圧ポートが前記イメージコアルーメンの近位部にありイメージコアルーメン内を加減圧することで、ガイドワイヤに沿わせて、プローブを患部まで進めることを可能とすると共に、ガイドワイヤを手元部に引き戻し、イメージコアを先端部に押し出すことで、遠位部の観察が可能で、かつ、ガイドワイヤのアーチファクトのない画像を得ることができる。 The optical probe according to claim 1, wherein the flexible and light transmissive partition wall separates the image core lumen and the guide wire lumen, and the pressure increasing / decreasing port is in a proximal portion of the image core lumen. By applying pressure to the inside of the image core lumen, the probe can be advanced along the guide wire to the affected area, the guide wire is pulled back to the hand, and the image core is pushed out to the distal end. It is possible to obtain an image free from artifacts of the guide wire while allowing observation of the portion.
請求項2に記載の光プローブのように、請求項1に記載の光プローブであって、前記イメージコアルーメンと前記ガイドワイヤルーメンは最遠位部において前記長手軸に沿って配されていると共に、前記イメージコアルーメンは前記加減圧ポート部以外では密閉されていて、少なくとも前記加減圧ポートから前記イメージコアルーメンを減圧すると、前記隔壁が前記イメージコアルーメンを塞ぎ、前記最遠位部を前記イメージコアルーメンとして機能させることが好ましい。
The optical probe according to claim 1, wherein the image core lumen and the guide wire lumen are arranged along the longitudinal axis at the most distal portion, as in the optical probe according to
請求項3に記載の光プローブのように、請求項1に記載の光プローブであって、前記イメージコアルーメンと前記ガイドワイヤルーメンは最遠位部において前記長手軸に沿って配されていると共に、前記イメージコアルーメンは前記加減圧ポート部以外では密閉されていて、少なくとも前記加減圧ポートから前記イメージコアルーメンを加圧すると、前記隔壁が前記ガイドワイヤルーメンを塞ぎ、前記最遠位部を前記イメージコアルーメンとして機能させることが好ましい。 The optical probe according to claim 1, wherein the image core lumen and the guide wire lumen are arranged along the longitudinal axis at the most distal portion, as in the optical probe according to claim 3. The image core lumen is hermetically sealed except for the pressure / reduction port portion, and when the image core lumen is pressurized at least from the pressure / reduction port, the partition wall closes the guide wire lumen, and the most distal portion is It is preferable to function as an image core lumen.
請求項4に記載の光プローブのように、請求項1に記載の光プローブであって、前記イメージコアルーメンと前記ガイドワイヤルーメンは最遠位部において前記長手軸に沿って配されていると共に、前記イメージコアルーメンは前記加減圧ポート部以外では密閉されていて、前記加減圧ポートから前記イメージコアルーメンを減圧すると、前記隔壁が前記イメージコアルーメンを塞ぎ、かつ前記最遠位部を前記ガイドワイヤルーメンとして機能させ、前記加減圧ポートから前記イメージコアルーメンを加圧すると、前記隔壁が前記ガイドワイヤルーメンを塞ぎ、前記最遠位部を前記イメージコアルーメンとして機能させることが好ましい。 The optical probe according to claim 1, wherein the image core lumen and the guide wire lumen are arranged along the longitudinal axis at the most distal portion. The image core lumen is hermetically sealed except at the pressure-increasing / decreasing port portion, and when the image core lumen is depressurized from the pressure-increasing / decreasing port, the partition wall closes the image core lumen, and the most distal portion is guided in the guide When functioning as a wire lumen and pressurizing the image core lumen from the pressure increasing / decreasing port, it is preferable that the partition wall closes the guide wire lumen and causes the most distal portion to function as the image core lumen.
請求項5に記載の光プローブのように、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、前記光ファイバは回転駆動する駆動シャフト内に配され、前記光学部品を回転駆動することで、前記体腔内をラジアル走査することが好ましい。 The optical probe according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical fiber is disposed in a drive shaft that rotates and rotates the optical component. It is preferable to perform radial scanning in the body cavity by driving.
請求項6に記載の光プローブのように、請求項5に記載の光プローブであって、前記駆動シャフトは前記長手軸に沿って移動可能であって、前記光学部品を回転駆動かつ軸方向駆動することで、前記体腔内をスパイラル走査することが好ましい。 The optical probe according to claim 5, wherein the drive shaft is movable along the longitudinal axis, and the optical component is rotationally driven and axially driven. Thus, it is preferable to perform spiral scanning in the body cavity.
請求項7に記載の光プローブのように、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の光プローブであって、前記光学部品は、前記光ファイバ内を伝送された光の進行方向を略直角に曲げる反射面を有するボールレンズを備えることが好ましい。 The optical probe according to any one of claims 1 to 6, as in the optical probe according to claim 7, wherein the optical component substantially represents a traveling direction of light transmitted through the optical fiber. It is preferable to provide a ball lens having a reflecting surface that bends at a right angle.
請求項8に記載の光プローブのように、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の光プローブであって、前記光ファイバは、波長掃引レーザ光を伝達することが好ましい。 The optical probe according to any one of claims 1 to 7, as in the optical probe according to claim 8, wherein the optical fiber transmits a wavelength-swept laser beam.
請求項9に記載の内視鏡装置は、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の光プローブと、該光プローブの前記シースを内視鏡の処置具チャンネルに挿通することを特徴とする。 An endoscope apparatus according to claim 9 is characterized in that the optical probe according to any one of claims 1 to 8 and the sheath of the optical probe are inserted into a treatment instrument channel of the endoscope. To do.
以上説明したように、本発明によれば、ガイドワイヤに沿わせて、プローブを患部まで進めることを可能とすると共に、ガイドワイヤを手元部に引き戻し、イメージコアを先端部に押し出すことで、遠位部の観察が可能で、かつ、ガイドワイヤのアーチファクトのない画像を得ることができるという効果がある。 As described above, according to the present invention, the probe can be advanced to the affected part along the guide wire, the guide wire is pulled back to the hand part, and the image core is pushed out to the distal end part. There is an effect that it is possible to obtain an image in which the position portion can be observed and the guide wire is free from artifacts.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態のOCTプローブ600及びOCTプロセッサ400は、光干渉断層(OCT:Optical Coherence Tomography)計測法による測定対象の光断層画像を取得するためのものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the
[OCTプロセッサ]
OCTプロセッサ400は、測定のための光Laを射出する第1の光源(第1の光源ユニット)12と、第1の光源12から射出された光Laを測定光(第1の光束)L1と参照光L2に分岐するとともに、被検体である測定対象Sからの戻り光L3と参照光L2を合波して干渉光L4を生成する光ファイバカプラ(分岐合波部)14と、光ファイバカプラ14で分岐された測定光L1を測定対象まで導波するとともに測定対象からの戻り光L3を導波する回転側光ファイバFB1を備えるOCTプローブ600と、測定光L1を回転側光ファイバFB1まで導波するとともに回転側光ファイバFB1によって導波された戻り光L3を導波する固定側光ファイバFB2と、回転側光ファイバFB1を固定側光ファイバFB2に対して回転可能に接続し、測定光L1および戻り光L3を伝送する光コネクタ18と、光ファイバカプラ14で生成された干渉光L4を干渉信号として検出する干渉光検出部20と、この干渉光検出部20によって検出された干渉信号を処理して光構造情報を取得する、処理部22を有する。また、処理部22で取得された光構造情報に基づいて画像をモニタ装置500に表示する。
[OCT processor]
The OCT
また、OCTプロセッサ400は、測定の目印を示すためのエイミング光(第2の光束)Leを射出する第2の光源(第2の光源ユニット)13と、参照光L2の光路長を調整する光路長調整部26と、第1の光源12から射出された光Laを分光する光ファイバカプラ28と、光ファイバカプラ14で合波された戻り光L4およびL5を検出する検出部30aおよび30bと、処理部22への各種条件の入力、設定の変更等を行う操作制御部32とを有する。
The OCT
なお、図1に示すOCTプロセッサ400においては、上述した射出光La、エイミング光Le、測定光L1、参照光L2および戻り光L3などを含む種々の光を各光デバイスなどの構成要素間で導波し、伝送するための光の経路として、回転側光ファイバFB1および固定側光ファイバFB2を含め種々の光ファイバFB(FB3、FB4、FB5、FB6、FB7、FB8など)が用いられている。
In the
第1の光源12は、OCTの測定のためのレーザ光あるいは低コヒーレンス光を射出するものであり、この第1の光源12は、例えば波長1.3μmを中心とするレーザ光Laを一定の周期で掃引させながら射出する光源である。この第1の光源12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12aと、光源12aから射出された光Laを集光するレンズ12bとを備えている。また、詳しくは後述するが、第1の光源12から射出された光Laは、光ファイバFB4、FB3を介して光ファイバカプラ14で測定光L1と参照光L2に分割され、測定光L1は光コネクタ18に入力される。
The
また、第2の光源13は、エイミング光Leとして測定部位を確認しやすくするために可視光を射出するものである。例えば、波長0.66μmの赤半導体レーザ光、波長0.63μmのHe−Neレーザ光、波長0.405μmの青半導体レーザ光などを用いることができる。そこで、第2の光源13としては、例えば赤色あるいは青色あるいは緑色のレーザ光を射出する半導体レーザ13aと、半導体レーザ13aから射出されたエイミング光Leを集光するレンズ13bを備えている。第2の光源13から射出されたエイミング光Leは、光ファイバFB8を介して光コネクタ18に入力される。
Further, the second
光コネクタ18では、測定光L1とエイミング光Leとが合波され、OCTプローブ600内の回転側光ファイバFB1に導波される。
In the
光ファイバカプラ(分岐合波部)14は、例えば2×2の光ファイバカプラで構成されており、固定側光ファイバFB2、光ファイバFB3、光ファイバFB5、光ファイバFB7とそれぞれ光学的に接続されている。 The optical fiber coupler (branching / combining unit) 14 is composed of, for example, a 2 × 2 optical fiber coupler, and is optically connected to the fixed-side optical fiber FB2, the optical fiber FB3, the optical fiber FB5, and the optical fiber FB7, respectively. ing.
光ファイバカプラ14は、第1の光源12から光ファイバFB4およびFB3を介して入射した光Laを測定光(第1の光束)L1と参照光L2とに分割し、測定光L1を固定側光ファイバFB2に入射させ、参照光L2を光ファイバFB5に入射させる。
The
さらに、光ファイバカプラ14は、光ファイバFB5に入射され後述する光路長調整部26によって周波数シフトおよび光路長の変更が施されて光ファイバFB5を戻った光L2と、後述するOCTプローブ600で取得され固定側光ファイバFB2から導波された光L3とを合波し、光ファイバFB3(FB6)および光ファイバFB7に射出する。
Furthermore, the
OCTプローブ600は、光コネクタ18を介して、固定側光ファイバFB2と接続されており、固定側光ファイバFB2から、光コネクタ18を介して、エイミング光Leと合波された測定光L1が回転側光ファイバFB1に入射される。入射されたこのエイミング光Leと合波された測定光L1を回転側光ファイバFB1によって伝送して測定対象Sに照射する。そして測定対象Sからの戻り光L3を取得し、取得した戻り光L3を回転側光ファイバFB1によって伝送して、光コネクタ18を介して、固定側光ファイバFB2に射出するようになっている。
The
光コネクタ18は、測定光(第1の光束)L1とエイミング光(第2の光束)Leとを合波するものである。
The
干渉光検出部20は、光ファイバFB6および光ファイバFB7と接続されており、光ファイバカプラ14で参照光L2と戻り光L3とを合波して生成された干渉光L4およびL5を干渉信号として検出するものである。
The interference
ここで、OCTプロセッサ400は、光ファイバカプラ28から分岐させた光ファイバFB6上に設けられ、干渉光L4の光強度を検出する検出器30aと、光ファイバFB7の光路上に干渉光L5の光強度を検出する検出器30bとを有している。
Here, the
干渉光検出部20は、検出器30aおよび検出器30bの検出結果に基づいて、光ファイバFB6から検出する干渉光L4と光ファイバFB7から検出する干渉光L5をフーリエ変換することにより、測定対象Sの各深さ位置における反射光(あるいは後方散乱光)の強度を検出する。
The interference
処理部22は、干渉光検出部20で抽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(後述)の表面と測定対象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20で検出した干渉信号から光構造情報を取得し、取得した光構造情報に基づいて光立体構造像を生成すると共に、この光立体構造像に対して各種処理を施した画像をモニタ装置500へ出力する。処理部22の詳細な構成は後述する。
From the interference signal extracted by the interference
光路長調整部26は、光ファイバFB5の参照光L2の射出側(すなわち、光ファイバFB5の光ファイバカプラ14とは反対側の端部)に配置されている。
The optical path
光路長調整部26は、光ファイバFB5から射出された光を平行光にする第1光学レンズ80と、第1光学レンズ80で平行光にされた光を集光する第2光学レンズ82と、第2光学レンズ82で集光された光を反射する反射ミラー84と、第2光学レンズ82および反射ミラー84を支持する基台86と、基台86を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー移動機構88とを有し、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82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。
The optical path
第1光学レンズ80は、光ファイバFB5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84で反射された参照光L2を光ファイバFB5のコアに集光する。
The first optical lens 80 converts the reference light L2 emitted from the core of the optical fiber FB5 into parallel light, and condenses the reference light L2 reflected by the
また、第2光学レンズ82は、第1光学レンズ80により平行光にされた参照光L2を反射ミラー84上に集光するとともに、反射ミラー84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80と第2光学レンズ82とにより共焦点光学系が形成されている。
The second
さらに、反射ミラー84は、第2光学レンズ82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82で集光された参照光L2を反射する。
Further, the
これにより、光ファイバFB5から射出した参照光L2は、第1光学レンズ80により平行光になり、第2光学レンズ82により反射ミラー84上に集光される。その後、反射ミラー84により反射された参照光L2は、第2光学レンズ82により平行光になり、第1光学レンズ80により光ファイバFB5のコアに集光される。
As a result, the reference light L2 emitted from the optical fiber FB5 becomes parallel light by the first optical lens 80 and is condensed on the
また、基台86は、第2光学レンズ82と反射ミラー84とを固定し、ミラー移動機構88は、基台86を第1光学レンズ80の光軸方向(図2矢印A方向)に移動させる。
The base 86 fixes the second
ミラー移動機構88で、基台86を矢印A方向に移動させることで、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82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。
By moving the base 86 in the direction of arrow A with the
操作制御部32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22に接続されている。操作制御部32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22における各種処理条件等の入力、設定、変更等を行う。 The operation control unit 32 includes input means such as a keyboard and a mouse, and control means for managing various conditions based on the input information, and is connected to the processing unit 22. The operation control unit 32 inputs, sets, and changes various processing conditions and the like in the processing unit 22 based on an operator instruction input from the input unit.
なお、操作制御部32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32で、第1の光源12、第2の光源13、光コネクタ18、干渉光検出部20、光路長ならびに検出部30aおよび30bの動作制御や各種条件の設定を行うようにしてもよい。 図2に示すように、回転側光ファイバFB1と固定側光ファイバFB2とは、光コネクタ18によって接続されており、回転側光ファイバFB1の回転が固定側光ファイバFB2に伝達しない状態で、光学的に接続されている。また、回転側光ファイバFB1は、イメージコアルーメン681に対して回転自在、及びイメージコアルーメン681の軸方向に移動自在な状態で配置されている。
Note that the operation control unit 32 may display the operation screen on the
トルク伝達コイル624は、回転側光ファイバFB1の外周に固定されている。また、回転側光ファイバFB1及びトルク伝達コイル624は、光コネクタ18の光ロータリジョイントに接続されている。
The
さらに、回転側光ファイバFB1、トルク伝達コイル624、及びボールレンズ(光学レンズ)690(図3参照)は、光コネクタ18に設けられた後述する進退駆動部により、イメージコアルーメン681内部を矢印S1方向(鉗子口方向)、及びS2方向(イメージコアルーメン681の先端方向)に移動可能に構成されている。
Further, the rotation-side optical fiber FB1, the
イメージコアルーメン681は、固定部材670に固定されている。これに対し、回転側光ファイバFB1およびトルク伝達コイル624は、回転筒656に接続されており、回転筒656は、モータ652の回転に応じてギア654を介して回転するように構成されている。回転筒656は、光コネクタ18の光ロータリジョイントに接続されており、測定光L1及び戻り光L3は、光コネクタ18を介して回転側光ファイバFB1と固定側光ファイバFB2間を伝送される。
The
また、これらを内蔵するフレーム650は支持部材662を備えており、支持部材662は、図示しないネジ孔を有している。フレーム650は、支持部材662のネジ孔(不図示)にて進退移動用ボールネジ664が咬合しており、進退移動用ボールネジ664には、モータ660が接続されて、ネジ孔、進退移動用ボールネジ664、モータ660等により進退移動手段としての進退駆動部を構成している。したがって、光コネクタ18の光ロータリジョイントの進退駆動部は、モータ660を回転駆動することによりフレーム650を進退移動させ、これにより回転側光ファイバFB1、トルク伝達コイル624、固定部材626、及びボールレンズ628を図2のS1及びS2方向に移動させることが可能となっている。
Further, the
なお、モータ660は、所定のピッチ、例えば1mm間隔にて進退駆動し、この所定のピッチ毎にモータ652が回転側光ファイバFB1、トルク伝達コイル624、及びボールレンズ628を一回転させることで、測定光L1をラジアル走査にて測定対象Sに照射する。
The
OCTプローブ600は、以上のような構成により、光コネクタ18の光ロータリジョイントにより回転側光ファイバFB1およびトルク伝達コイル624が、図2中の矢印R方向に回転されることで、ボールレンズ628から射出される測定光L1を測定対象Sに対し、矢印R方向(イメージコアルーメン681の円周方向)に対しラジアル走査しながら照射し、戻り光L3を取得する。
In the
これにより、イメージコアルーメン681の円周方向の全周において、測定対象Sの所望の部位を正確にとらえることができ、測定対象Sを反射した戻り光L3を取得することができる。
Thereby, the desired site | part of the measuring object S can be caught correctly in the perimeter of the circumferential direction of the
さらに、光立体構造像を生成するための複数の光構造情報を取得する場合は、光コネクタ18の光ロータリジョイントの進退駆動部によりボールレンズ628が図2中の矢印S1方向の移動可能範囲の終端まで移動され、断層像からなる光構造情報を取得しながら所定量ずつS2方向に移動し、又は光構造情報取得と図2中のS2方向への所定量移動を交互に繰り返しながら、移動可能範囲の終端まで移動する。 Furthermore, when acquiring a plurality of optical structure information for generating an optical three-dimensional structure image, the ball lens 628 is moved within the movable range in the direction of arrow S1 in FIG. Move to the end and move in the S2 direction by a predetermined amount while acquiring optical structure information consisting of tomograms, or move by alternately repeating the acquisition of optical structure information and the predetermined amount movement in the S2 direction in FIG. Move to the end of the range.
このように測定対象Sに対して所望の範囲の複数の光構造情報を得て、取得した複数の光構造情報に基づいて光立体構造像を得ることができる。 In this manner, a plurality of pieces of optical structure information in a desired range can be obtained for the measurement object S, and an optical three-dimensional structure image can be obtained based on the obtained pieces of light structure information.
つまり、干渉信号により測定対象Sの深さ方向(第1の方向)の光構造情報を取得し、測定対象Sに対し図2矢印R方向(イメージコアルーメン681の円周方向)にラジアル走査することで、測定対象Sの深さ方向(第1の方向)と、該深さ方向と略直交する方向(第2の方向)とからなるスキャン面での光構造情報を取得することができ、さらには、このスキャン面に略直交する方向(第3の方向)に沿ってスキャン面を移動させることで、光立体構造像を生成するための複数の光構造情報が取得できる。 That is, the optical structure information in the depth direction (first direction) of the measurement target S is acquired from the interference signal, and the measurement target S is radially scanned in the direction of the arrow R in FIG. Thus, it is possible to obtain optical structure information on the scan plane composed of the depth direction (first direction) of the measuring object S and the direction (second direction) substantially orthogonal to the depth direction, Furthermore, by moving the scan plane along a direction (third direction) substantially orthogonal to the scan plane, a plurality of pieces of optical structure information for generating an optical three-dimensional structure image can be acquired.
図3に示すように、駆動シャフト682と、駆動シャフト682内の光ファイバFB1及びトルク伝達コイル624、光ファイバFB1の先端に設けられたボールレンズ690から構成される本OCTプローブ600のイメージコアに関しては、従来の光プローブと同様の構成をしているが、本実施形態のイメージコアにおいては、駆動シャフト682内において、先端にボールレンズ690を配した光ファイバFB1を、その外側に配したトルク伝達コイル624を回転させることで回転させ、ラジアル走査を行う。また、駆動シャフト682は手元部に配した直動機構により軸方向走査も同時に行い、スパイラル走査を行う(図2参照)。
As shown in FIG. 3, the image core of the
本OCTプローブ600のシース部が本実施形態に係る主要な構成要素になる。OCTプローブ600のシース部は、手元側が金属メッシュ698を内層に配したブレードチューブとなっており、内視鏡の鉗子チャンネルの起上機構を操作した場合にもシース部の内腔が確保可能となっている。
The sheath part of the
また、OCTプローブ600のシース部は、前記イメージコアを内部にOCTプローブ600のシース部の長手軸に沿って(延伸して)収納するイメージコアルーメン681と、イメージコアルーメン681の遠位部に略並行して配されるガイドワイヤルーメン680とから構成される(図3のA-A線断面である図4参照)。両ルーメン680、681は、先端部で、例えばシリコーンゴム等の光透過性かつ柔軟性素材からなる筒状の隔壁部材692により、隔てられた状態で接続されている。ここでは、シリコーンゴムとしているが、この材質に限定するものではなく、ラテックスゴム、ナイロン、PETなど他の素材からなるものでもかまわない。
In addition, the sheath portion of the
イメージコアルーメン681は、図3のB-B線断面である図5に示すように、下側のところで隔壁部材692に直線状に固定されているとともに、遠位側は密閉されている。また、手元部には加圧/減圧用のポート694が設けられ、図示はしないが、ロック付シリンジやインデフレータを接続することで、イメージコアルーメン681内の圧力を可減圧することが可能となっている。
The
以下、本OCTプローブ600を患部に挿入する場合の動作について説明する。加減圧ポート694にロックつきシリンジ(不図示)を接続し、シリンジで吸引することで、イメージコアルーメン681は減圧される。その際、柔軟性隔壁部材692はイメージコアルーメン681の容積が最小になるように収縮し、ガイドワイヤルーメン680は先端部まで開放されることになる。そこで、事前に患部まで挿通したガイドワイヤ700の端部をガイドワイヤルーメン680に通し、ガイドワイヤ700に沿って押し込むことで、容易に患部までOCTプローブ600を推し進めることが可能になる。
Hereinafter, an operation when the
次に、観察時の動作を図6を用いて説明する。OCTプローブ600を患部に留置したところで、ガイドワイヤ700をガイドワイヤルーメン680近位部まで引き込む。その際、透視上で造影マーカ699を確認しながら、ガイドワイヤ700をガイドワイヤルーメン680から抜き取らないように行う。
Next, the operation during observation will be described with reference to FIG. When the
次に、シリンジを用いてイメージコアルーメン681を加圧することで、図6のC-C線断面である図7に示すように、イメージコアルーメン681の空間が先端部まで形成される。この状態で、駆動シャフト682を最前部まで前進させることで観察が可能となる。次に、駆動シャフト682を回転させることで、ラジアル走査を行い、同時に軸方向に一定速度で走査することで、スパイラル操作が可能となり、体腔の3次元断層画像データを取得することが可能となる。
Next, by pressurizing the
なお、本実施形態のOCTプローブ600は、血管カテーテルとして使用できるだけでなく、内視鏡装置と併用した画像診断装置に適用することが可能である。
Note that the
詳細に説明すると、図8に示すように、本実施形態のOCTプローブ600と内視鏡装置と併用した画像診断装置10は、主として内視鏡100、内視鏡プロセッサ200、光源装置300、生体断層画像生成装置としてのOCTプロセッサ400、及び表示手段としてのモニタ装置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。
More specifically, as shown in FIG. 8, the
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。
The
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が挿入部114内に設けられている鉗子チャンネル(不図示)を介して先端部144の鉗子口156に連通されている。画像診断装置10では、プローブとしての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。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。
The hand operation unit 112 is provided with a
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CCD(不図示)が配設されている。
At the
観察光学系150は、被検体を図示しないCCDの受光面に結像させ、CCD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CCD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)で各画素ごとに配設されたカラーCCDである。
The observation
光源装置300は、可視光を図示しないライトガイドに入射させる。ライトガイドの一端はLGコネクタ120を介して光源装置300に接続され、ライトガイドの他端は照明光学系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。
The
内視鏡プロセッサ200には、CCDから出力される画像信号が電気コネクタ110を介して入力される。このアナログの画像信号は、内視鏡プロセッサ200内においてデジタルの画像信号に変換され、モニタ装置500の画面に表示するための必要な処理が施される。
An image signal output from the CCD is input to the
このように、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。
In this manner, observation image data obtained by the
以上説明したように本実施形態のOCTプローブ600では、先端部分までイメージコアを進められ、先端部の断面を観察することが可能であると共に、観察時にはガイドワイヤを観察面の手前に引き戻しているのでアーチファクトが発生しない。また、イメージコアルーメン先端部は密閉されているため、イメージコアルーメンに血液等が進入せず、正確な画像が得られる。 従って、本実施形態によれば、ガイドワイヤに沿わせて、プローブを患部まで進めることを可能とすると共に、ガイドワイヤを手元部に引き戻し、イメージコアを先端部に押し出すことで、遠位部の観察が可能で、かつ、ガイドワイヤのアーチファクトのない画像を得ることができる。
As described above, in the
以上、本発明の光プローブ及び内視鏡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。 Although the optical probe and the endoscope apparatus of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications are made without departing from the gist of the present invention. Of course it is also good.
400…OCTプロセッサ、600…OCTプローブ、680…ガイドワイヤルーメン、681…イメージコアルーメン、692…隔壁部材、694…加圧/減圧用ポート、700…ガイドワイヤ 400 ... OCT processor, 600 ... OCT probe, 680 ... guide wire lumen, 681 ... image core lumen, 692 ... partition member, 694 ... pressure / decompression port, 700 ... guide wire
Claims (9)
前記シースは、
前記光ファイバを長手軸に沿って進退自在に収納するイメージコアルーメンと、
前記イメージコアルーメンの遠位部に略並行して配されるガイドワイヤルーメンと、
前記イメージコアルーメンと前記ガイドワイヤルーメンを分離する柔軟性、かつ光透過性のある隔壁と、
前記イメージコアルーメンの近位部にありイメージコアルーメン内を加減圧するための加減圧ポートと、
を備えて構成される
ことを特徴とする光プローブ。 An optical fiber and an optical component attached to the distal end of the optical fiber are provided in a sheath inserted into the body cavity, and the light transmitted through the optical fiber is transmitted from the optical component to the living tissue in the body cavity. An optical probe that emits toward
The sheath is
An image core lumen for accommodating the optical fiber so as to advance and retract along the longitudinal axis;
A guide wire lumen disposed substantially parallel to the distal portion of the image core lumen;
A flexible and light-transmitting partition wall that separates the image core lumen and the guidewire lumen;
A pressure increasing / decreasing port at the proximal portion of the image core lumen for increasing / decreasing the pressure inside the image core lumen;
An optical probe characterized by comprising:
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