JP2014079283A - 走査型プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】走査型プローブの細径化に伴って組立作業が難しくなる。
【解決手段】走査型プローブを、光ファイバと、光ファイバの先端部分に取り付けられており、先端部分を振動させるアクチュエータと、アクチュエータに接続された駆動信号供給用の信号線と、信号線と接続されているアクチュエータが取り付けられた光ファイバの先端部分を収容した収容筒と、収容筒の基端に形成された基端開口を塞ぐキャップ部と、キャップ部を介して光ファイバ、信号線の夫々を収容筒の外部へ引き出す複数の引出用通路より構成し、光ファイバ及び信号線の少なくとも一方の引出用通路を、キャップ部の外周縁に形成された切り欠きと収容筒とによって規定される通路とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、体腔内の生体組織を観察するための走査型プローブに関する。

体腔内の生体組織を観察するための走査型共焦点内視鏡システムが知られている。この種の走査型共焦点内視鏡システムの具体的構成は、例えば特許文献１〜６に記載されている。

特許文献１〜６に記載の走査型共焦点内視鏡システムは、走査型共焦点プローブを備えている。走査型共焦点プローブは、薬剤が投与された生体組織を、点光源より射出される励起光で走査し、走査された生体組織から発せられる蛍光のうち共焦点光学系の焦点位置と光学的に共役の位置に配置された共焦点ピンホールにより抽出される光を取得して画像生成装置に伝送する。走査型共焦点プローブは、生体組織の断層画像を画像生成装置に生成させるため、励起光を平面方向に加えて深度方向にも走査させることができる構成となっている。

特許第３５８３１２５号公報 特許第３９４５８２０号公報 特許第４５３８２９７号公報 特開２００４−３２１７９２号公報 特表２００６−５０４９８８号公報 特開２００７−１２８０９５号公報

走査型共焦点プローブをはじめとするこの種の小型な走査型プローブには、体腔内へ挿入中の患者の負担を軽減するため、細径化設計が恒常的に要請されている。走査型プローブの細径化を達成するためには、例えば部品個々を小型化させたり実装を高密度化させたりする必要がある。しかし、部品の小型化や実装の高密度化が進むほど組立作業が難しくなるという問題が指摘される。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組立作業性を向上させるのに好適な走査型プローブを提供することである。

本発明の一形態に係る走査型プローブは、光ファイバと、光ファイバの先端部分に取り付けられており、先端部分を振動させるアクチュエータと、アクチュエータに接続された駆動信号供給用の信号線と、信号線と接続されているアクチュエータが取り付けられた光ファイバの先端部分を収容した収容筒と、収容筒の基端に形成された基端開口を塞ぐキャップ部と、キャップ部を介して光ファイバ、信号線の夫々を収容筒の外部へ引き出す複数の引出用通路とを備える。光ファイバ及び信号線の少なくとも一方の引出用通路は、キャップ部の外周縁に形成された切り欠きと収容筒とによって規定される通路である。

本発明の一形態に係る走査型プローブは、光ファイバや信号線をキャップ部の切り欠きに這わせて、基端開口をキャップ部で塞ぐだけで、光ファイバや信号線を引出用通路より収容筒の外部へ引き出した状態とすることが可能な構成となっている。かかる構成によれば、走査型プローブの細径化に伴い細径化された光ファイバや信号線を収容筒の外部へ引き出すため、同じく走査型プローブの細径化に伴い微細化された貫通穴に挿入し通すという、緻密な作業が不要となる（又は一部のケーブル類について不要となる）。そのため、組立作業性が向上する。

例えば、信号線の引出用通路は、切り欠きと収容筒とによって規定される通路であり、光ファイバの引出用通路は、キャップ部の略中央に形成された円形状の開口である。

また、信号線は、例えば複数本有る。この場合、切り欠きは、信号線毎に、キャップ部の外周縁の異なる位置に形成されており、キャップ部によって基端開口が塞がれることで、収容筒と各切り欠きとが各信号線に対応する複数の通路を規定する。

また、収容筒は、側周面に形成されたねじ穴を有する構成としてもよい。また、キャップ部は、基端開口を塞ぐキャップ本体部と、キャップ本体部より鉛直方向に立設された腕部と、腕部の中途に形成されており、腕部を基端開口に差し込んでキャップ本体部で基端開口を塞いだときに収容筒のねじ穴と同軸に位置するねじ穴とを有する構成としてもよい。キャップ部は、同軸に配置された収容筒のねじ穴と腕部のねじ穴とがねじ締めされることにより、収容筒に対して固定されている。

また、キャップ部は、収容筒に接着されたものであってもよい。

本発明の一形態の走査型プローブによれば、光ファイバや信号線をキャップ部の切り欠きに這わせて、基端開口をキャップ部で塞ぐだけで、光ファイバや信号線を引出用通路より収容筒の外部へ引き出した状態とすることができるため、微細な貫通穴に細径化な光ファイバや信号線を挿入して収容筒の外部へ引き出すという、緻密な作業が不要となる（又は一部のケーブル類について不要となる）。そのため、組立作業性が向上する。

本発明の実施形態の走査型共焦点プローブの先端部分の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態の走査型共焦点プローブに備えられるキャップ単体の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態の走査型共焦点プローブを図１中矢印Ａ方向より視認したときの図である。 従来の走査型共焦点プローブの先端部分の構成を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る走査型プローブについて説明する。

［走査型共焦点プローブ１の構成］
本実施形態の走査型共焦点プローブ１は、共焦点顕微鏡の原理を応用して設計された走査型共焦点内視鏡システムを構成する医療用器具であり、体腔内の生体組織の断層像等を高倍率かつ高解像度で観察するのに好適に構成されている。走査型共焦点プローブ１により取得される生体組織の情報は、画像生成装置に伝送され、画像生成装置によりモニタ表示可能に処理される。なお、画像生成装置やモニタなど、走査型共焦点内視鏡システムを構成する共焦点プローブ１以外の構成については、便宜上、その図示を省略する。

図１は、本実施形態の走査型共焦点プローブ１の先端部分の構成を示す斜視図である。図１は、説明の便宜上、アウターチューブ（不図示）を外し、走査型共焦点プローブ１の先端部分の内部構造を示している。図１に示されるように、走査型共焦点プローブ１は、第一収容筒１０２、第二収容筒１０４、収容体１０６、光ファイバ１０８、二軸アクチュエータ１１０、信号ケーブル１１２、１１４及びキャップ１１６を備えている。

第一収容筒１０２及び第二収容筒１０４は円筒状の金属パイプである。第一収容筒１０２は、外周径が第二収容筒１０４の内周径よりも極僅かに細く形成されている。第一収容筒１０２は、基端より第二収容筒１０４が嵌め込まれており、第二収容筒１０４と同軸（軸線方向）に保持されている。第一収容筒１０２の内部の先端には、対物光学系（不図示）が接着等により取り付けられている。第一収容筒１０２と第二収容筒１０４とにより規定される収容空間内には、基端が光源装置と結合する光ファイバ１０８の先端部分（以下、「光ファイバ先端部分１０８Ａ」と記す。）が配されている。光ファイバ１０８は、テフロンチューブ（テフロン：登録商標）やＰＥＥＫチューブ（ＰＥＥＫ：登録商標）等によって被膜され保護されている。

第一収容筒１０２と第二収容筒１０４とにより規定される収容空間内において、光ファイバ先端部分１０８Ａの根元付近に、二軸アクチュエータ１１０が接着等により取り付けられている。二軸アクチュエータ１１０は、第一収容筒１０２及び第二収容筒１０４の軸線方向と直交しかつ互いに直交する二方向に光ファイバ先端部分１０８Ａを共振運動させる圧電アクチュエータである。二軸アクチュエータ１１０が有する圧電素子上に形成された各電極には、駆動信号を伝送する信号線の一端が半田付けされている。これらの駆動信号伝送用の信号線（及び説明を省略する他の電子部品と接続された複数の信号線）を二束に束ねて夫々を被覆することにより、信号ケーブル１１２及び１１４が構成されている。

第二収容筒１０４の側周面の一部には開口（図面上不可視）が形成されている。この開口は、第二収容筒１０４にねじ止めされた収容体１０６によって塞がれている。収容体１０６には、第一収容筒１０２と第二収容筒１０４とにより規定される収容空間内に配置することのできない部品が収容されている。収容体１０６に収容されている部品には、例えば、光ファイバ１０８を第一収容筒１０２及び第二収容筒１０４の軸線方向に進退させるためのアクチュエータドライバがある。

キャップ１１６は、図１に示されるように、第二収容筒１０４の基端に形成された基端開口１０４Ａを塞ぐ。ここで、図２に、キャップ１１６単体の構成を斜視図で示す。また、図３に、走査型共焦点プローブ１を図１中矢印Ａ方向より視認したときの図を示す。以下、図１〜図３を参照しつつ、主に、キャップ１１６の構成及びキャップ１１６を第二収容筒１０４に取り付ける際の作業について説明する。なお、下記の作業順序は一例であるため、別の実施形態では、異なる順序で作業が行われることもあり得る。

［キャップ１１６の構成］
キャップ１１６は金属製部材であり、図２に示されるように、キャップ本体１１６Ａ及び一対の腕部１１６Ｂを有している。キャップ本体１１６Ａは略円盤形状であり、略中央に、円形状の開口１１６Ａａが形成されている。また、キャップ本体１１６Ａの外周縁であって、開口１１６Ａａを挟んだ対向位置には、一対の切り欠き１１６Ａｂが形成されている。また、一対の腕部１１６Ｂは、キャップ本体１１６Ａの中心を挟んで対向配置されており、キャップ本体１１６Ａより鉛直方向に立設されている。

［キャップ１１６を第二収容筒１０４に取り付ける際の作業］
キャップ１１６の開口１１６Ａａには、例えば、腕部１１６Ｂが立設されている側から、二軸アクチュエータ１１０を取り付けた光ファイバ１０８が挿入され通されて、所定長（光ファイバ先端部分１０８Ａの長さ分）を残した位置で光ファイバ１０８がキャップ１１６に接着等により固定される。

一対の切り欠き１１６Ａｂの夫々には、二軸アクチュエータ１１０（及び説明が省略された他の電子部品）と接続されている信号線を束ねた信号ケーブル１１２、１１４が置かれて這わせられる。切り欠き１１６Ａｂに這わせられた信号ケーブル１１２及び１１４が切り欠き１１６Ａｂから大きく飛び出さないようにするため、信号ケーブル１１２及び１１４を光ファイバ１０８とまとめてテープ等で仮止めするとよい。

腕部１１６Ｂは、外周面が第二収容筒１０４の軸線を中心とする、第二収容筒１０４の内周径よりも極僅かに小さな径を持つ円筒面となっており、基端開口１０４Ａより第二収容筒１０４の内周面と摺動しながら第二収容筒１０４内へ差し込まれる。腕部１１６Ｂの中途には、ねじ穴１１６Ｂａが形成されている。また、第二収容筒１０４の側周面には、各ねじ穴１１６Ｂａに対応する一対のねじ穴１０４Ｂが形成されている。そのため、各腕部１１６Ｂの全長を基端開口１０４Ａから第二収容筒１０４内へ差し込んで基端開口１０４Ａをキャップ本体１１６Ａで塞ぐことにより、各ねじ穴１１６Ｂａが、対応するねじ穴１０４Ｂと同軸に配置される。同軸に配置されたねじ穴１０４Ｂとねじ穴１１６Ｂａとをねじ１１８で締めることにより、キャップ本体１１６Ａが基端開口１０４Ａを塞いだ状態で、キャップ１１６が第二収容筒１０４に固定される。なお、第二収容筒１０４とキャップ１１６とをより強固に固定するため、腕部１１６Ｂと第二収容筒１０４とを接着してもよい。

キャップ１１６が第二収容筒１０４に差し込まれると、切り欠き１１６Ａｂに這わせられた信号ケーブル１１２が、切り欠き１１６Ａｂと収容体１０６とによって規定される引出用通路１２０（図３参照）に通されて、第二収容筒１０４の基端より引き出された状態になると共に、切り欠き１１６Ａｂに這わせられた信号ケーブル１１４が、切り欠き１１６Ａｂと第二収容筒１０４とによって規定される引出用通路１２２（図３参照）に通されて、第二収容筒１０４の基端より引き出された状態になる。引出用通路１２０及び１２２には、信号ケーブル１１２及び１１４のより強固な固定のため、接着剤が充填される。

図４は、従来の走査型プローブ２の先端部分の構成を示す斜視図である。図４に示されるように、従来の走査型プローブ２では、光ファイバや信号ケーブルなど、収容筒に収容されるべき全てのケーブル類の一本一本を、収容筒２０２の基端開口を塞ぐ部品（ここでは基板２０４）に形成された貫通穴に挿入して通すという作業が必要であった。しかし、走査型プローブ２が細径化するにつれてケーブル類も細径化して剛性が低くなるため、ケーブル類を貫通穴に挿入させることが難しくなるという問題が指摘されていた。また、貫通穴が微細化される点からも、ケーブル類を貫通穴に挿入させることが難しくなるという問題が指摘されていた。

これに対し、本実施形態では、信号ケーブル１１２及び１１４を切り欠き１１６Ａｂに這わせてキャップ１１６を第二収容筒１０４に差し込むだけで、信号ケーブル１１２、１１４の夫々を、引出用通路１２０、１２２を通じて第二収容筒１０４の基端より引き出した状態にすることができる。細径な信号ケーブル１１２及び１１４を微細な貫通穴に挿入させるという作業が不要となるため、組立作業性が向上する。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施例等又は自明な実施例等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。

例えば、本実施形態の走査型共焦点プローブ１では、光ファイバ１０８が開口１１６Ａａを介して第二収容筒１０４の基端より引き出されているが、別の実施形態の走査型共焦点プローブでは、光ファイバ１０８も信号ケーブル１１２や１１４と同様に、切り欠き１１６Ａと第二収容筒１０４とによって規定される引出用通路を介して第二収容筒１０４の基端より引き出される構成としてもよい。

１ 走査型共焦点プローブ
１０２ 第一収容筒
１０４ 第二収容筒
１０４Ａ 基端開口
１０４Ｂ （第二収容筒１０４の）ねじ穴
１０６ 収容体
１０８ 光ファイバ
１０８Ａ 光ファイバ先端部分
１１０ 二軸アクチュエータ
１１２、１１４ 信号ケーブル
１１６ キャップ
１１６Ａ キャップ本体
１１６Ａａ 開口（引出用通路）
１１６Ａｂ 切り欠き
１１６Ｂ 腕部
１１６Ｂａ （腕部１１６Ｂの）ねじ穴
１１８ ねじ
１２０、１２２ 引出用通路

Claims (5)

1. 光ファイバと、
   前記光ファイバの先端部分に取り付けられており、該先端部分を振動させるアクチュエータと、
   前記アクチュエータに接続された駆動信号供給用の信号線と、
   前記信号線と接続されているアクチュエータが取り付けられた前記光ファイバの先端部分を収容した収容筒と、
   前記収容筒の基端に形成された基端開口を塞ぐキャップ部と、
   前記キャップ部を介して前記光ファイバ、前記信号線の夫々を前記収容筒の外部へ引き出す複数の引出用通路と、
   を備え、
   前記光ファイバ及び前記信号線の少なくとも一方の引出用通路は、
   前記キャップ部の外周縁に形成された切り欠きと前記収容筒とによって規定される通路である
   ことを特徴とする、走査型プローブ。
2. 前記信号線の引出用通路は、
   前記切り欠きと前記収容筒とによって規定される前記通路であり、
   前記光ファイバの引出用通路は、
   前記キャップ部の略中央に形成された円形状の開口である
   ことを特徴とする、請求項１に記載の走査型プローブ。
3. 前記信号線は複数本有り、
   前記切り欠きは前記信号線毎に、前記キャップ部の外周縁の異なる位置に形成されており、
   前記キャップ部によって前記基端開口が塞がれることで、前記収容筒と各前記切り欠きとが各前記信号線に対応する複数の前記通路を規定する
   ことを特徴とする、請求項２に記載の走査型プローブ。
4. 前記収容筒は、
   側周面に形成されたねじ穴
   を有し、
   前記キャップ部は、
   前記基端開口を塞ぐキャップ本体部と、
   前記キャップ本体部より鉛直方向に立設された腕部と、
   前記腕部の中途に形成されており、該腕部を前記基端開口に差し込んで前記キャップ本体部で該基端開口を塞いだときに前記収容筒のねじ穴と同軸に位置するねじ穴と、
   を有し、
   同軸に配置された前記収容筒のねじ穴と前記腕部のねじ穴とがねじ締めされることにより、前記キャップ部が該収容筒に対して固定されている
   ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の走査型プローブ。
5. 前記キャップ部は、
   前記収容筒に接着されている
   ことを特徴とする、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の走査型プローブ。

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