JP2015073846A - 光干渉断層撮像用光プローブ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光偏向部材の偏向特性を安定させることができるＯＣＴ用光プローブを提供する。【解決手段】光プローブ１０Ａは、光ファイバ２２の端部２２Ｂと、回転力伝達部材２３の端部２３Ｂと、光偏向部材１１と、内層キャップ部材１２と、外層キャップ部材１３とを備える。光偏向部材１１は、接続面１１ａおよび偏向面１１ｂを有する。偏向面１１ｂには、低屈折率媒体１４が隣接している。照射光Ｌ２は、光偏向部材１１内を伝搬後、偏向面１１ｂにおいて、全反射によって側方に偏向される。内層キャップ部材１２は、偏向面１１ｂを密閉的に包囲する。外層キャップ部材１３は、内層キャップ部材１２の少なくとも一部を包囲する。【選択図】図２

Description

本発明は、光干渉断層撮像用光プローブ及びその製造方法に関するものである。

光干渉断層撮像（Optical Coherence Tomography：ＯＣＴ）は、参照光と物体内部からの散乱光とを干渉させることにより断層イメージを得る技術である。この技術を応用して、管腔形状を有する生体対象物の内腔にカテーテルを挿入し、カテーテル内の光プローブから光を照射して生体対象物の断層イメージを得ることができる。ＯＣＴを応用した内腔観察では、光源から出射される低コヒーレンス光が照射光と参照光とに分岐され、照射光が、生体対象物に照射される。生体対象物によって反射される光は、参照光と干渉させられ、その干渉の解析結果から、生体対象物の精密な断層イメージを得ている（例えば、非特許文献１参照）。血管などの内壁の断層イメージを得るために、照射光の光路がカテーテルの長軸方向から側方に偏向されて出射される（例えば、特許文献２参照）。照射光の偏向には、ミラーやプリズムなどの光偏向部材が使用される（例えば、非特許文献２，３参照）。

米国特許第６４４５９３９号明細書 特許第４６５９１３７号公報 特開２０１３−５６１５４号公報 特開昭６１−２１９９０４号公報

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しかしながら、光偏向部材の周囲には、例えばマッチングジェルといった種々の液体が存在するので、光偏向部材の偏向特性を安定させることが困難となる。液体が流動して光偏向部材の周囲の屈折率が絶えず変化し、光偏向部材の反射率が変動するからである。本発明は、光偏向部材の偏向特性を安定させることができるＯＣＴ用光プローブを提供することを目的とする。

本発明に係るＯＣＴ用光プローブは、回転軸線周りに回転する筒状の回転力伝達部材と、回転力伝達部材の中空部に内包され、光を伝送する光ファイバと、回転軸線に沿う方向に並ぶ接続面及び偏向面を有し、接続面を介して光ファイバの一の端面と光学的に結合され、一の端面から出射される光を偏向面によって偏向する光偏向部材と、光偏向部材の偏向面を密閉的に包囲し、光偏向部材によって偏向された光を透過させる内層キャップ部材と、回転軸線に沿う方向に並ぶ一対の端部を有する中空形状を呈しており、一方の端部が開口しており、該開口の縁部が回転軸線に沿う方向における回転力伝達部材の一端と接合されており、他方の端部が閉じられており、内層キャップ部材の少なくとも一部を包囲し、光偏向部材によって偏向された光を透過させる外層キャップ部材とを備える。

本発明によるＯＣＴ用光プローブ及びその製造方法によれば、光偏向部材の偏向特性を安定させることができる。

図１は、第１実施形態に係るＯＣＴ用光プローブを備えるＯＣＴ装置の構成を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る光プローブの構成を示す図である。 図３は、外層キャップ部材をモールド成型により形成する工程を示す断面図である。 図４は、内層キャップ及び外層キャップ部材をモールド成型により同時に形成する工程を示す断面図である。 図５は、内層キャップ及び外層キャップ部材をモールド成型により同時に形成する工程を示す断面図である。 図６は、第２実施形態に係る光プローブの構成を示す図である。

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。本願発明によるＯＣＴ用光プローブは、（１）回転軸線周りに回転する筒状の回転力伝達部材と、回転力伝達部材の中空部に内包され、光を伝送する光ファイバと、回転軸線に沿う方向に並ぶ接続面及び偏向面を有し、接続面を介して光ファイバの一の端面と光学的に結合され、一の端面から出射される光を偏向面によって偏向する光偏向部材と、光偏向部材の偏向面を密閉的に包囲し、光偏向部材によって偏向された光を透過させる内層キャップ部材と、回転軸線に沿う方向に並ぶ一対の端部を有する中空形状を呈しており、一方の端部が開口しており、該開口の縁部が回転軸線に沿う方向における回転力伝達部材の一端と接合されており、他方の端部が閉じられており、内層キャップ部材の少なくとも一部を包囲し、光偏向部材によって偏向された光を透過させる外層キャップ部材とを備える。

このＯＣＴ用光プローブでは、光透過性の内層キャップ部材が光偏向部材の偏向面を密閉的に包囲することにより、マッチングオイル等の液体の流入を防いで偏向面の反射率を安定させつつ、照射光を光偏向部材から光プローブの外部へ好適に出射することができる。従って、このＯＣＴ用光プローブによれば、光偏向部材の偏向特性を安定させることができる。加えて、このＯＣＴ用光プローブでは、内装キャップ部材の少なくとも一部を包囲するように透光性の外層キャップ部材が設けられているので、内装キャップ部材及び光偏向部材を保護しつつ、照射光を光偏向部材から光プローブの外部へ好適に出射することができる。従って、回転やプルバック時の破損から光偏向部材を保護することができる。更に、このＯＣＴ用光プローブでは、内層キャップ部材が光偏向部材と外層キャップ部材との間に位置するので、内層キャップ部材が光偏向部材と外層キャップ部材との間の熱的な緩衝層となり得る。

（２）上記のＯＣＴ用光プローブでは、偏向面を含む光偏向部材の端部の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率媒体が偏向面に隣接しており、偏向面が回転軸線に対して傾きをなす全反射面であることが好ましい。このＯＣＴ用光プローブによれば、偏向面による全反射を行うに際し、安定した偏向特性を簡便かつ精確に提供することができる。この場合、（３）低屈折率媒体が空気であることが尚好ましい。低屈折率媒体が空気であれば他のどのような媒体よりも屈折率が小さいので臨界角を小さくすることができ、これにより光を垂直に近い角度で偏向させることができる。

（４）上記のＯＣＴ用光プローブでは、内層キャップ部材が熱収縮性材料を含むことが好ましい。これにより、光偏向部材の偏向面を密閉的に包囲する内層キャップ部材を簡便に実現することができる。

（５）上記のＯＣＴ用光プローブは、外層キャップ部材の外面上に設けられた潤滑剤の層を更に備えてもよい。これにより、外装部材への光プローブの挿入を容易にすることができる。

（６）上記のＯＣＴ用光プローブは、内層キャップ部材の一端が回転力伝達部材の中空部まで延びてもよい。これにより、偏向部材の回転軸線からの軸ずれが抑制され、振れ回りが低減される。

（７）また、本発明による第１のＯＣＴ用光プローブの製造方法は、上記いずれかのＯＣＴ用光プローブを製造する方法であって、光偏向部材の偏向面をレーザ切断又は研磨により形成する工程を含む。偏向面をレーザ切断により形成することによって、偏向面を簡易に形成することができる。また、偏向面を研磨により形成することによって、偏向面を簡易且つ精度良く形成することができる。

（８）また、本発明による第２のＯＣＴ用光プローブの製造方法は、上記いずれかのＯＣＴ用光プローブを製造する方法であって、外層キャップ部材をモールド成型により形成する工程を含む。これにより、外層キャップ部材を簡易に製造でき、また、外層キャップ部材の表面の凹凸が低減するので、照明光の光散乱を抑制できる。この場合、（９）内層キャップ部材と外層キャップ部材とをモールド成型により同時に形成してもよい。これにより、製造工程を簡略にすることができ、また、内層キャップ部材と外層キャップ部材との境界面に空隙がなくなるので、照明光のフレネル反射による損失を低減することができる。

［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態にかかるＯＣＴ用光プローブ及びその製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１実施形態に係るＯＣＴ用光プローブを備えるＯＣＴ装置の構成を示す図である。ＯＣＴ装置１は、カテーテル２０と検出部３０とを備え、生体対象物３の断層イメージを得る装置である。カテーテル２０は、長手方向における一方の端部２０Ａ及び他方の端部２０Ｂを備える。端部２０Ａは、コネクタ２１を有する。カテーテル２０は、コネクタ２１を介して、検出部３０に光学的に接続される。端部２０Ｂは、ＯＣＴ用光プローブ（以下、単に光プローブという）１０Ａを有する。

カテーテル２０は、光ファイバ２２、回転力伝達部材（トルクワイヤ）２３および外装部材２４を有する。回転力伝達部材２３は、筒状を呈しており、光ファイバ２２を中空部に内包するとともに、コネクタ２１から伝達される回転力を端部２０Ｂへ伝える。外装部材２４は、筒状を呈しており、光ファイバ２２および回転力伝達部材２３を包囲する。なお、外装部材２４は回転せず常に静止している。また、外装部材２４は、カテーテル２０の最外部を構成する。なお、光ファイバ２２は、例えばシングルモード光ファイバによって構成され、高屈折率のコアおよび低屈折率のクラッドからなるガラス製線状体と、このガラス製線状体を覆う樹脂被覆とを含んで構成される。

検出部３０は、光源３１、２×２光カプラ３２、光検出器３３、光端末３４、反射鏡３５、分析部３６、および出力ポート３７を有する。また、検出部３０は、導波路３０１〜３０４を有する。導波路３０１は、光源３１と２×２光カプラ３２とを互いに光学的に結合する。導波路３０２は、２×２光カプラ３２と光検出器３３とを互いに光学的に結合する。導波路３０３は、２×２光カプラ３２とコネクタ２１とを互いに光学的に結合する。導波路３０４は、２×２光カプラ３２と光端末３４とを互いに光学的に結合する。光検出器３３と分析部３６とは信号配線３０５によって互いに電気的に接続され、分析部３６と出力ポート３７とは信号配線３０６によって互いに電気的に接続される。

光源３１は、低コヒーレンス光Ｌ１を発生する。低コヒーレンス光Ｌ１は、導波路３０１を導波後、２×２光カプラ３２によって、照射光Ｌ２および参照光Ｌ３に分岐される。照射光Ｌ２は、導波路３０３を導波後、コネクタ２１を介して、カテーテル２０内の光ファイバ２２の一端に入射する。照射光Ｌ２は、光ファイバ２２の他端から出射した後、後述する光偏向部材１１によって偏向され、例えば血管などの生体対象物３に照射される。生体対象物３では、照射光Ｌ２が反射されて反射光Ｌ４が生じる。反射光Ｌ４は、光偏向部材１１を経て、照射光Ｌ２と逆方向に光ファイバ２２を導波する。反射光Ｌ４は、コネクタ２１を介して導波路３０３に入射した後、２×２光カプラ３２に導入される。反射光Ｌ４は、２×２光カプラ３２から導波路３０２へ導かれ、光検出器３３に導入される。一方、参照光Ｌ３は、導波路３０４を導波した後、光端末３４から出射され、反射鏡３５において反射され、折返参照光Ｌ５となる。折返参照光Ｌ５は、光端末３４および導波路３０４を経て、２×２光カプラ３２に導入される。そして、２×２光カプラ３２において反射光Ｌ４と折返参照光Ｌ５とが互いに干渉し、干渉光Ｌ６が生じる。干渉光Ｌ６は、２×２光カプラ３２から導波路３０２に導かれ、光検出器３３に導入される。

光検出器３３は、干渉光Ｌ６の波長毎の光強度（スペクトル）を検出する。干渉光Ｌ６のスペクトルに関する検出信号は、信号配線３０５を介して分析部３６に入力される。分析部３６は、干渉光Ｌ６のスペクトルを解析し、生体対象物３の内部の各点における反射効率の分布を計算する。分析部３６は、その計算結果に基づいて、生体対象物３の断層イメージを求め、その断層イメージに関する画像信号を出力する。画像信号は、出力ポート３７からＯＣＴ装置１の外部へ出力される。

なお、照射光Ｌ２が生体対象物３に照射された後、再び光偏向部材１１に戻ってくるメカニズムには、生体対象物３における反射のほか、屈折や散乱等がある。しかし、メカニズムの違いは、本実施形態における画像信号の取得には影響を及ぼさないので、光偏向部材１１に戻ってくる光を、一括して反射光Ｌ４と表記する。

図２は、本実施形態の光プローブ１０Ａの構成を示す図である。光プローブ１０Ａは、カテーテル２０の端部２０Ｂの一部を構成しており、外装部材２４に収容されている。光プローブ１０Ａは、回転軸線Ａに沿う方向における光ファイバ２２の端面２２ｄを含む光ファイバ２２の端部２２Ｂと、回転軸線Ａに沿う方向における回転力伝達部材２３の一端２３ｄを含む回転力伝達部材２３の端部２３Ｂとを備える。光ファイバ２２の端部２２Ｂは、回転力伝達部材２３の中空部に内包され、回転力伝達部材２３の端部２３Ｂに接着固定される。回転力伝達部材２３と外装部材２４との間は、緩衝流体２５が充填されたり、空気層となっている。緩衝流体２５としては、例えば、生理食塩水やマッチングオイルなどが用いられる。

また、光プローブ１０Ａは、光偏向部材１１、内層キャップ部材１２、及び外層キャップ部材１３を備える。光偏向部材１１は、回転力伝達部材２３の回転軸線Ａに沿う方向に並ぶ接続面１１ａ及び偏向面１１ｂを有する。偏向面１１ｂは、回転軸線Ａに沿う方向に対してある傾きを成している。光偏向部材１１は、接続面１１ａを介して光ファイバ２２の端面２２ｄと光学的に結合されており、端面２２ｄから出射される照射光Ｌ２を、偏向面１１ｂによって側方（すなわち回転軸線Ａと交差する方向）へ偏向する。光偏向部材１１の偏向面１１ｂには、低屈折率媒体１４が隣接している。低屈折率媒体１４の屈折率は、光偏向部材１１の偏向面１１ｂを含む端部１１Ｂの屈折率よりも低い。これにより、偏向面１１ｂは全反射面となっている。低屈折率媒体１４としては、例えば空気が好適である。

偏向面１１ｂの法線と回転軸線Ａとの成す角は、例えば４５°を超え５５°以下である。これらの成す角が４５°でないことにより、照射光Ｌ２が、外装部材２４等に対して垂直に入射することを回避し、外装部材２４等からの反射光が生体対象物３からの反射光Ｌ４に混入することを防止できる。また、これらの成す角が５５°以下であることにより、照射光Ｌ２が外装部材２４等を十分に透過し、反射光Ｌ４の強度の低下を防ぐことができる。

光プローブ１０Ａを製造する際、偏向面１１ｂを研磨又はレーザ切断により形成する工程が含まれてもよい。偏向面１１ｂを研磨により形成することによって、簡易な作製工程でもって偏向面１１ｂを精度良く形成することができる。また、偏向面１１ｂをレーザ切断により形成することによって、簡易に偏向面１１ｂを形成することができる。レーザ切断としては、例えばビームの小スポット化が可能な炭酸レーザによるレーザ切断が好適である。

また、光偏向部材１１は、集光レンズの機能を併せて有してもよい。例えば、グレーデッドインデックス（ＧＲＩＮ）レンズとしての屈折率分布を有するように光偏向部材１１内の屈折率が調整されることにより、集光レンズの機能が好適に実現される。集光機能を光偏向部材１１が有することによって、照射光Ｌ２を小スポット化し、生体対象物３の微細領域の断層イメージを得ることができる。

内層キャップ部材１２は、緩衝流体２５などの液体が光偏向部材１１の偏向面１１ｂに触れないように、偏向面１１ｂ及び低屈折率媒体１４を密閉的に包囲する。なお、本実施形態の内層キャップ部材１２は、回転力伝達部材２３の中空部まで延びている。また、内層キャップ部材１２は、光偏向部材１１によって偏向された照射光Ｌ２を透過させ、且つ、生体対象物３から戻ってきた反射光Ｌ４を透過させる材料、すなわち照射光Ｌ２及び反射光Ｌ４の波長に対して透明な材料によって構成されている。但し、照射光Ｌ２及び反射光Ｌ４が内層キャップ部材１２と光偏向部材１１との境界を通過する際に、屈折率の相違に基づくフレネル反射による損失が抑制されるように、内層キャップ部材１２と光偏向部材１１との屈折率差は小さいことが好ましい。

また、内層キャップ部材１２は、熱収縮性材料を含んで構成されてもよい。すなわち、熱収縮材料が光偏向部材１１及び低屈折率媒体１４を囲むように配置されて加熱されると、熱収縮性材料が収縮し、その結果、光偏向部材１１、および低屈折率媒体１４が密閉的に包囲される。低屈折率媒体１４が例えば空気などの気体である場合においても、内層キャップ部材１２の作製にあたっては、低屈折率媒体１４のための中空部を有する熱収縮部材を用いるとよい。なお、内層キャップ部材１２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが好適である。なお、内層キャップ部材１２が温度変化によって伸縮することにより、内層キャップ部材１２が緩衝層として作用して、外層キャップ部材１３と光偏向部材１１との熱膨張係数差を好適に吸収することができる。

外層キャップ部材１３は、中空形状を呈しており、内層キャップ部材１２の少なくとも一部を包囲する。外層キャップ部材１３は、回転軸線Ａに沿う方向に並ぶ一対の端部を有する。外層キャップ部材１３の一方の端部には、開口１３ｂが形成されている。そして、開口１３ｂの縁部は、回転力伝達部材２３の一端２３ｄと接合されている。この接合方式としては、接着剤による接合、溶融接合等が好適である。また、外層キャップ部材１３の他方の端部は閉じられている。

また、外層キャップ部材１３は、内層キャップ部材１２と同様に、光偏向部材１１によって偏向された照射光Ｌ２を透過させ、且つ、生体対象物３から戻ってきた反射光Ｌ４を透過させる材料、すなわち照射光Ｌ２及び反射光Ｌ４の波長に対して透明な材料によって構成されている。但し、照射光Ｌ２及び反射光Ｌ４が内層キャップ部材１２と外層キャップ部材１３との境界を通過する際に、屈折率の相違に基づくフレネル反射による損失が抑制されるように、内層キャップ部材１２と外層キャップ部材１３との屈折率差は小さいことが好ましく、屈折率が互いに等しいことが尚好ましい。また、外層キャップ部材１３と内層キャップ部材１２との境界部分における照射光Ｌ２のフレネル反射による損失を低減するため、外層キャップ部材１３と内層キャップ部材１２とは、接着剤を用いないで互いに密着されることが望ましい。外層キャップ部材１３の構成材料としては、例えば、ウレタンアクリレート樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが好適である。なお、外層キャップ部材１３と外装部材２４との間には、緩衝流体２５が充填されている。

光プローブ１０Ａを製造する際、外層キャップ部材１３をモールド成型により形成する工程が含まれてもよい。図３は、当該工程を示す断面図であって、外層キャップ部材１３と、モールド４１とを示している。この工程では、図３に示されるように、内層キャップ部材１２の一部または全部を包囲する形状を有するモールド４１が作成され、このモールド４１の中に紫外線硬化樹脂、例えば、エポキシ樹脂が流し込まれる。モールド４１は、例えば石英ガラス製である。モールド４１の外側から紫外線ＵＶが照射されると、モールド４１の内部のエポキシ樹脂が硬化し、外層キャップ部材１３が形成される。

また、光プローブ１０Ａを製造する際、内層キャップ部材１２及び外層キャップ部材１３をモールド成型により同時に形成する工程が含まれてもよい。図４は、当該工程を示す断面図であって、内層キャップ部材１２と、外層キャップ部材１３と、モールド４１とを示している。この工程では、内層キャップ部材１２および外層キャップ部材１３の材料として、例えばエポキシ樹脂が用いられる。先ず、モールド４１の中に外層キャップ部材１３用の第一の樹脂が流し込まれる。次に、内層キャップ部材１２用の第二の樹脂が、第一の樹脂の上層に流し込まれる。その後、紫外線ＵＶの照射によって、第一及び第二の樹脂が、それぞれ層状に分離した状態で硬化する。これにより、一体化された内層キャップ部材１２及び外層キャップ部材１３が同時に形成される。

あるいは、光プローブ１０Ａを製造する際、外層キャップ部材１３を光ファイバ２２、光偏向部材１１及び回転力伝達部材２３と一体化した状態でモールド成型してもよい（図５）。この場合、あらじめ光ファイバ２２、光偏向部材１１に内層キャップ１２を取り付けた状態で外層キャップ部材１３をモールド成形してもよく、内層キャップ部材１２及び外層キャップ部材１３を同時にモールド成型してもよい。回転力伝達部材２３の端部２３ｄは、このモールド成形により外層キャップ部材１３に固定される。

また、図３〜図５に示された工程では、硬化後の外層キャップ部材１３がモールド４１から容易に取り出されるようにするため、硬化前の紫外線硬化樹脂がモールド４１に流し込まれる前に、モールド４１の内面にシリコンオイル等の潤滑材が塗布されるとよい。この潤滑材は、外層キャップ部材１３がモールド４１から取り出された後も外層キャップ部材１３の外面に層状に付着する。この層状の潤滑材を残すことにより、図２に示されるように、光プローブ１０Ａが、外層キャップ部材１３の外面上に設けられた潤滑剤の層１５を備えることとなる。これにより、光プローブ１０Ａと外装部材２４との摩擦が低減され、外装部材２４への光プローブ１０Ａの挿入を容易にすることができる。

なお、外装部材２４は、例えば、照射光Ｌ２の透過性に優れるポリアミド（ナイロン、ポリエーテルブロックアミド）、フッ素樹脂（ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、およびポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン）等によって構成される。また、回転力伝達部材２３は、例えば、ステンレス、Ｃｏ−Ｃｒ合金またはＮｉ−Ｔｉ合金で構成される複数本（典型的には５〜５０本）の金属線が中空型に撚り合わされて捻られた構造を有する。

上記の構成を備えるＯＣＴ装置１では、コネクタ２１が回転すると、その回転トルクが回転力伝達部材２３を通して光ファイバ２２、光偏向部材１１、内層キャップ部材１２及び外層キャップ部材１３に伝達され、これらが一体となって回転する。光偏向部材１１の回転に伴い、光偏向部材１１から出射される照射光Ｌ２が生体対象物３の全体に照射されることとなる。このとき、緩衝流体２５を用いれば、回転力伝達部材２３及び外層キャップ部材１３と外装部材２４との間に生じる回転時の摩擦抵抗を低減する。

本実施形態のＯＣＴ用光プローブ１０Ａが奏する効果について説明する。本実施形態の光プローブ１０Ａでは、光透過性の内層キャップ部材１２が光偏向部材１１の偏向面１１ｂを密閉的に包囲することにより、緩衝流体２５等の液体の流入を防いで偏向面１１ｂの反射率を安定させつつ、照射光Ｌ２を光偏向部材１１から光プローブ１０Ａの外部へ好適に出射することができる。従って、本実施形態の光プローブ１０Ａによれば、光偏向部材１１の偏向特性を安定させることができる。加えて、この光プローブ１０Ａでは、内層キャップ部材１２の少なくとも一部を包囲するように透光性の外層キャップ部材１３が設けられているので、内層キャップ部材１２及び光偏向部材１１を保護しつつ、照射光Ｌ２を光偏向部材１１から光プローブ１０Ａの外部へ好適に出射することができる。従って、回転やプルバック時の破損から光偏向部材１１を保護することができる。特に、本実施形態の光プローブ１０Ａでは内層キャップ部材１２及び外層キャップ部材１３の二層構造によって光偏向部材１１を保護しているので、外装部材２４と外層キャップ部材１３とがぶつかったり、熱膨張により外層キャップ部材１３が変形したりしても内層キャップ部材１２が緩衝層として作用するため、光偏向部材１１にダメージを与えることが少ない。

また、本実施形態のように、内層キャップ部材１２が熱収縮性材料を含むことが好ましい。これにより、光偏向部材１１の偏向面１１ｂを密閉的に包囲する内層キャップ部材１２を簡便に実現することができる。

また、本実施形態の光プローブ１０Ａの製造方法は、外層キャップ部材１３をモールド成型により形成する工程を含む（図３を参照）。これにより、外層キャップ部材１３を簡易に製造できる。また、外層キャップ部材１３の表面の凹凸が低減するので、照射光Ｌ２及び反射光Ｌ４の光散乱を抑制し、断層イメージの質の向上を図ることができる。この場合、内層キャップ部材１２と外層キャップ部材１３とをモールド成型により同時に形成してもよい（図４を参照）。これにより、製造工程を簡略にすることができ、また、内層キャップ部材１２と外層キャップ部材１３との境界面に空隙がなくなるので、照射光Ｌ２及び反射光Ｌ４のフレネル反射による損失を低減することができる。

（第２の実施の形態）
図６は、第２実施形態に係る光プローブ１０Ｂの構成を示す図である。光プローブ１０Ｂは、カテーテル２０の端部２０Ｂの一部を構成しており、外装部材２４に収容されている。光プローブ１０Ｂは、第１実施形態と同様に、光ファイバ２２の端部２２Ｂと、回転力伝達部材２３の端部２３Ｂとを備える。また、光プローブ１０Ｂは、光偏向部材１１、内層キャップ部材１６、及び外層キャップ部材１３を備える。なお、端部２２Ｂ及び２３Ｂ、光偏向部材１１、並びに外層キャップ部材１３の構成は、第１実施形態と同様である。

本実施形態の光プローブ１０Ｂが第１実施形態と相違する点は、偏向面１１ｂに、反射効率を高めるために、誘電体多層膜、或いは金やアルミ等の金属膜からなる反射膜２６が設けられている点である。この場合、内層キャップ部材１６の内部には空洞が設けられておらず、内層キャップ部材１６が光偏向部材１１の偏向面１１ｂに直接接していてもよい。なお、それ以外の点では、内層キャップ部材１６の構成は第１実施形態の内層キャップ部材１２と同様である。また、本実施形態の内層キャップ部材１６及び外層キャップ部材１３は、第１実施形態の製造方法によって好適に形成されることができる。

本実施形態の光プローブ１０Ｂにおいても、光透過性の内層キャップ部材１６が光偏向部材１１の偏向面１１ｂを密閉的に包囲することにより、緩衝流体２５等の液体の流入を防いで偏向面１１ｂの反射率を安定させつつ、照射光Ｌ２を光偏向部材１１から光プローブ１０Ｂの外部へ好適に出射することができる。従って、本実施形態の光プローブ１０Ｂによれば、光偏向部材１１の偏向特性を安定させることができる。

本発明による光干渉断層撮像用光プローブ及びその製造方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、光ファイバ２２として、単芯ファイバに限らず複芯ファイバが用いられることもできる。

１…ＯＣＴ装置、３…生体対象物、１０Ａ，１０Ｂ…光プローブ、１１…光偏向部材、１１Ｂ…端部、１１ａ…接続面、１１ｂ…偏向面、１２，１６…内層キャップ部材、１３…外層キャップ部材、１４…低屈折率媒体、１５…潤滑材層、２０…カテーテル、２０Ａ，２０Ｂ…端部、２１…コネクタ、２２…光ファイバ、２２Ｂ…端部、２３…回転力伝達部材、２３Ｂ…端部、２４…外装部材、２５…緩衝流体、３０…検出部、３１…光源、３２…２×２光カプラ、３３…光検出器、３４…光端末、３５…反射鏡、３６…分析部、３７…出力ポート、４１…モールド、３０１〜３０４…導波路、３０５，３０６…信号配線、Ａ…回転軸線、Ｌ１…低コヒーレンス光、Ｌ２…照射光、Ｌ３…参照光、Ｌ４…反射光、Ｌ５…折返参照光、Ｌ６…干渉光、ＵＶ…紫外線。

Claims (9)

1. 回転軸線周りに回転する筒状の回転力伝達部材と、
   前記回転力伝達部材の中空部に内包され、光を伝送する光ファイバと、
   前記回転軸線に沿う方向に並ぶ接続面及び偏向面を有し、前記接続面を介して前記光ファイバの一の端面と光学的に結合され、前記一の端面から出射される光を前記偏向面によって偏向する光偏向部材と、
   前記光偏向部材の前記偏向面を密閉的に包囲し、前記光偏向部材によって偏向された光を透過させる内層キャップ部材と、
   前記回転軸線に沿う方向に並ぶ一対の端部を有する中空形状を呈しており、一方の前記端部が開口しており、該開口の縁部が前記回転軸線に沿う方向における前記回転力伝達部材の一端と接合されており、他方の前記端部が閉じられており、前記内層キャップ部材の少なくとも一部を包囲し、前記光偏向部材によって偏向された光を透過させる外層キャップ部材と
   を備える、光干渉断層撮像用光プローブ。
2. 前記偏向面を含む前記光偏向部材の端部の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率媒体が前記偏向面に隣接しており、
   前記偏向面が前記回転軸線に対して傾きをなす全反射面である、請求項１に記載の光干渉断層撮像用光プローブ。
3. 前記低屈折率媒体が空気である、請求項２に記載の光干渉断層撮像用光プローブ。
4. 前記内層キャップ部材が熱収縮性材料を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像用光プローブ。
5. 前記外層キャップ部材の外面上に設けられた潤滑剤の層を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像用光プローブ。
6. 前記内層キャップ部材の一端が前記回転力伝達部材の中空部まで延びている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像用光プローブ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像用光プローブを製造する方法であって、
   前記光偏向部材の前記偏向面をレーザ切断又は研磨により形成する工程を含む、光干渉断層撮像用光プローブの製造方法。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の光干渉断層撮像用光プローブを製造する方法であって、
   前記外層キャップ部材をモールド成型により形成する工程を含む、光干渉断層撮像用光プローブの製造方法。
9. 前記内層キャップ部材と前記外層キャップ部材とをモールド成型により同時に形成する、請求項８に記載の光干渉断層撮像用光プローブの製造方法。

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