JP2020054554A - Sensor probe and sensor system - Google Patents

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毅 初澤
Takeshi Hatsuzawa
毅 初澤
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Abstract

To provide a sensor probe capable of accurately specifying a position of a lesion without direct finger contact of a surgeon, and a sensor system.SOLUTION: A sensor probe 1 of an aspect of the invention includes a probe body 10, a sheet like pressure sensor 11 arranged at a tip end side of the probe body 10, and a depressor 12 arranged at a surface of the pressure sensor 11. The depressor 12 includes a contact part 13 which slides while brought into contact with a test object part, and a plurality of projected parts 14 which are arranged on a surface of the pressure sensor 11 side and projecting toward the pressure sensor 11 side. The depressor 12 is configured to be displaced according to force transmitted from the test object part to the contact part 13, and the force transmitted from the test object part to the contact part 13 is transmitted to the pressure sensor 11 via at least one of the projected parts 14.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はセンサプローブ、及びセンサシステムに関する。   The present invention relates to a sensor probe and a sensor system.

近年、外科手術においては、患者の早期回復を目的として、内視鏡や胸腔鏡等を用いた縮小手術が広く普及してきている。   2. Description of the Related Art In recent years, in surgery, reduction surgery using an endoscope, a thoracoscopy, or the like has been widely used for the purpose of early recovery of a patient.

特許文献1には、圧力センサを備えた手術用装置に関する技術が開示されている。   Patent Literature 1 discloses a technique relating to a surgical device including a pressure sensor.

特開2017−83351号公報JP-A-2017-83351

背景技術で説明したように、近年、外科手術においては、患者の早期回復を目的として、内視鏡や胸腔鏡等を用いた縮小手術が広く普及してきている。このような外科手術においては、腫瘍の切除範囲を正確に決める必要があり、例えば、CT(Computed Tomography)スキャン、超音波画像診断装置等による画像診断法を用いて腫瘍の切除範囲を手術前に決定している。   As described in the background art, in recent years, in surgery, reduction surgery using an endoscope, a thoracoscopy, or the like has become widespread for the purpose of early recovery of a patient. In such a surgical operation, it is necessary to accurately determine a tumor resection range. For example, a CT (Computed Tomography) scan, an image diagnostic method using an ultrasonic image diagnostic apparatus, or the like is used to determine the tumor resection range before surgery. I have decided.

しかしながら、手術する部位によっては、上述の画像診断法を用いても患部の明瞭な画像が得られない場合がある。例えば、肺は空気を含む臓器であるため、小さな早期がんの場合は、CTスキャンや超音波画像診断装置では明瞭な画像を得ることは困難であり、このような患部は「すりガラス状病変」として認識される。   However, depending on the part to be operated, a clear image of the affected part may not be obtained even by using the above-described image diagnostic method. For example, since the lung is an organ containing air, it is difficult to obtain a clear image with a CT scan or an ultrasonic diagnostic imaging apparatus in the case of small early cancer, and such an affected part is a “ground glass-like lesion”. Will be recognized as

このような場合、執刀医は、手術中に臓器表面を指先で撫でることにより腫瘤の硬さを確認し、また灰色を呈する病変部の色を見ながら、切除範囲を決定してきた。しかしながら、執刀医の指が届く範囲には限界があることから、手術部位全体を執刀医の指で探索することは困難であった。特に、胸腔鏡を用いた肺の手術では、執刀医の指の届く範囲が限定され、肺全面を探索することは不可能であった。   In such a case, the surgeon has confirmed the hardness of the tumor by rubbing the surface of the organ with a fingertip during the operation, and has determined the resection range while observing the color of the gray lesion. However, it was difficult to search the entire surgical site with the surgeon's finger because of the limited reach of the surgeon's finger. Particularly, in lung surgery using a thoracoscopy, the reach of the surgeon's finger is limited, and it is impossible to search the entire lung.

上記課題に鑑み本発明の目的は、執刀医が直接指で触れることなく、病変の位置を精度よく特定することが可能なセンサプローブ、及びセンサシステムを提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a sensor probe and a sensor system capable of accurately specifying the position of a lesion without a surgeon directly touching with a finger.

本発明の一態様にかかるセンサプローブは、基端側から先端側へと伸びるプローブ本体と、前記プローブ本体の前記先端側に設けられたシート状の感圧センサと、前記感圧センサの表面に設けられた圧子と、を備える。前記圧子は、検査対象部位に接触しながらスライドする接触部と、前記感圧センサ側の面に設けられ、前記感圧センサ側に向かって突出している複数の突出部と、を備える。前記圧子は、前記検査対象部位から前記接触部に伝わった力に応じて変位可能に構成されており、前記検査対象部位から前記接触部に伝わった力は、前記突出部のうちの少なくとも一つを介して前記感圧センサに伝達される。   A sensor probe according to one embodiment of the present invention includes a probe main body extending from a base end side to a distal end side, a sheet-shaped pressure-sensitive sensor provided on the distal end side of the probe main body, and a surface of the pressure-sensitive sensor. And an indenter provided. The indenter includes a contact portion that slides while contacting a portion to be inspected, and a plurality of protrusions provided on a surface on the pressure-sensitive sensor side and protruding toward the pressure-sensitive sensor. The indenter is configured to be displaceable according to a force transmitted from the inspection target portion to the contact portion, and a force transmitted from the inspection target portion to the contact portion is at least one of the protruding portions. Is transmitted to the pressure-sensitive sensor.

本発明の一態様にかかるセンサシステムは、上述のセンサプローブと、前記感圧センサで測定された圧力に関する情報を表示する測定情報表示部と、を備える。   A sensor system according to one aspect of the present invention includes the above-described sensor probe and a measurement information display unit that displays information related to a pressure measured by the pressure-sensitive sensor.

本発明の一態様にかかるセンサプローブは、検査対象部位に照射光を照射し、前記検査対象部位で反射された検出光を用いて前記検査対象部位に存在する病変を検出するセンサプローブであって、基端側から先端側へと伸びるプローブ本体と、前記プローブ本体の先端側に設けられたヘッド部と、前記ヘッド部に設けられ、前記検査対象部位に接触しながらスライドするスライド部と、前記プローブ本体の内部に設けられ、前記検査対象部位に照射される前記照射光が伝搬する照射光用光ファイバと前記検査対象部位からの前記検出光が伝搬する検出光用光ファイバとを有する光伝搬部と、前記ヘッド部の内部に設けられ、前記照射光用光ファイバを伝搬してきた前記照射光を反射して前記スライド部に導入するとともに、前記スライド部から導入された前記検出光を反射して前記検出光用光ファイバに導入する反射部材と、を備える。前記プローブ本体は、前記スライド部が前記検査対象部位と接触する接触面と所定の角度を成すように構成されており、前記反射部材で反射された前記照射光は前記スライド部の内部を通過した後、前記検査対象部位に照射され、前記検査対象部位で反射された前記検出光は、前記スライド部の内部を通過した後、前記反射部材で反射されて前記検出光用光ファイバに導入される。   A sensor probe according to one aspect of the present invention is a sensor probe that irradiates irradiation light to an inspection target site and detects a lesion existing in the inspection target site using detection light reflected on the inspection target site. A probe main body extending from the base end side to the distal end side, a head portion provided on the distal end side of the probe main body, a slide portion provided on the head portion and sliding while contacting the inspection target site, Light propagation provided inside the probe body and having an irradiation light optical fiber through which the irradiation light irradiating the inspection target propagates and a detection light optical fiber through which the detection light from the inspection target propagates Portion, provided inside the head portion, reflects the irradiation light that has propagated through the irradiation light optical fiber, and introduces the irradiation light into the slide portion; It reflects introduced the detection light and a reflecting member to be introduced into the detection-light optical fiber. The probe body is configured such that the slide portion forms a predetermined angle with a contact surface that contacts the inspection target portion, and the irradiation light reflected by the reflection member passes through the inside of the slide portion. Thereafter, the detection light that is applied to the inspection target portion and reflected by the inspection target portion passes through the inside of the slide portion, is reflected by the reflection member, and is introduced into the detection light optical fiber. .

本発明の一態様にかかるセンサシステムは、上述のセンサプローブと、前記検出光用光ファイバを伝搬してきた前記検出光を分光する分光器と、前記分光器の出力を表示する測定情報表示部と、を備える。   A sensor system according to an aspect of the present invention includes the above-described sensor probe, a spectroscope that splits the detection light that has propagated through the detection light optical fiber, and a measurement information display unit that displays an output of the spectroscope. , Is provided.

本発明により、執刀医が直接指で触れることなく、病変の位置を精度よく特定することが可能なセンサプローブ、及びセンサシステムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a sensor probe and a sensor system capable of accurately specifying the position of a lesion without a surgeon directly touching with a finger.

実施の形態1にかかるセンサプローブを説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the sensor probe according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるセンサプローブを説明するための下面図である。FIG. 3 is a bottom view for explaining the sensor probe according to the first embodiment; 実施の形態1にかかるセンサプローブが備える圧子の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an indenter included in the sensor probe according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるセンサプローブが備える圧子の上面図である。FIG. 3 is a top view of an indenter provided in the sensor probe according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるセンサプローブを用いて腫瘤を検出する動作を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an operation of detecting a tumor using the sensor probe according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるセンサプローブの他の構成例を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining another configuration example of the sensor probe according to the first embodiment. 圧子のサイズと検査対象部位との関係を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the relationship between the size of an indenter and a site | part to be examined. 実施の形態1にかかるセンサプローブの他の構成例を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining another configuration example of the sensor probe according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるセンサプローブの他の構成例を説明するための断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining another configuration example of the sensor probe according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるセンサシステムを説明するためのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining the sensor system according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるセンサシステムが備える信号変換部の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a signal conversion unit included in the sensor system according to the first embodiment. 実施の形態1にかかるセンサシステムの他の構成例を説明するためのブロック図である。FIG. 4 is a block diagram for explaining another configuration example of the sensor system according to the first embodiment. 実施の形態2にかかるセンサプローブを説明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a sensor probe according to a second embodiment. 実施の形態2にかかるセンサプローブが備える光伝搬部の構成例を説明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a configuration example of a light propagation unit provided in a sensor probe according to a second embodiment. 検査対象部位で反射された検出光の波長と反射強度の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the wavelength and the reflection intensity of the detection light reflected by the part to be examined. 実施の形態2にかかるセンサプローブを用いて検査対象部位を検査する動作を説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining an operation of inspecting an inspection target site using the sensor probe according to the second embodiment. 実施の形態2にかかるセンサシステムを説明するためのブロック図である。FIG. 7 is a block diagram for explaining a sensor system according to a second embodiment. 実施の形態2にかかるセンサシステムの他の構成例を説明するためのブロック図である。FIG. 13 is a block diagram for explaining another configuration example of the sensor system according to the second embodiment. 実施の形態3にかかるセンサプローブを説明するための断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a sensor probe according to a third embodiment. 実施の形態3にかかるセンサプローブが備える感圧部を説明するための断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a pressure-sensitive portion provided in the sensor probe according to the third embodiment. 図20に示す感圧部が備える圧子の斜視図である。FIG. 21 is a perspective view of an indenter included in the pressure sensing unit shown in FIG. 20. 図20に示す感圧部が備える圧子の上面図である。FIG. 21 is a top view of an indenter provided in the pressure sensing unit shown in FIG. 20. 感圧部を用いて検査対象部位を検査する動作を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the operation | movement which inspects an inspection target part using a pressure sensing part. 実施の形態3にかかるセンサプローブの一例を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view illustrating an example of a sensor probe according to a third embodiment. 実施の形態3にかかるセンサシステムを説明するためのブロック図である。FIG. 13 is a block diagram for explaining a sensor system according to a third embodiment.

<実施の形態1>
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1、図2はそれぞれ、実施の形態1にかかるセンサプローブを説明するための断面図、及び下面図(z軸方向マイナス側からみた図)である。図3、図4はそれぞれ、実施の形態にかかるセンサプローブが備える圧子の斜視図、及び上面図(z軸方向プラス側からみた図)である。
<First Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are a cross-sectional view and a bottom view (view from the minus side in the z-axis direction) for describing the sensor probe according to the first embodiment. 3 and 4 are a perspective view and a top view (viewed from the plus side in the z-axis direction) of the indenter included in the sensor probe according to the embodiment.

図1、図2に示すように、本実施の形態にかかるセンサプローブ1は、プローブ本体10、感圧センサ11、及び圧子12を備える。感圧センサ11および圧子12は感圧部を構成している。本実施の形態にかかるセンサプローブ1において、感圧部は指先の感覚を持たせたセンサである。   As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor probe 1 according to the present embodiment includes a probe main body 10, a pressure-sensitive sensor 11, and an indenter 12. The pressure-sensitive sensor 11 and the indenter 12 constitute a pressure-sensitive part. In the sensor probe 1 according to the present embodiment, the pressure-sensitive portion is a sensor having a fingertip feeling.

プローブ本体10は、基端側(x軸方向プラス側)から先端側(x軸方向マイナス側)へと伸びる構造体である。図2に示すように、プローブ本体10の先端側には矩形状の先端部16が形成されている。プローブ本体10の基端側は執刀医がプローブ本体10を把持する側であり、先端側(先端部16)は患者の患部に導入(挿入)される側である。プローブ本体10は、例えば金属材料や樹脂材料等を用いて構成することができる。プローブ本体10の長さ(x軸方向における長さ)や形状、また先端部16の形状等は、手術する部位などに応じて適宜、形状を変更することができる。   The probe main body 10 is a structure extending from the base end side (plus side in the x-axis direction) to the front end side (minus side in the x-axis direction). As shown in FIG. 2, a rectangular tip 16 is formed on the tip of the probe body 10. The proximal end side of the probe main body 10 is a side on which the surgeon grips the probe main body 10, and the distal end side (the distal end portion 16) is a side to be introduced (inserted) into an affected part of a patient. The probe body 10 can be configured using, for example, a metal material, a resin material, or the like. The length (length in the x-axis direction) and shape of the probe main body 10, the shape of the distal end portion 16, and the like can be appropriately changed depending on the site to be operated.

また、図1に示す構成例では、プローブ本体10自身が屈曲しない棒状の構造体を示しているが、本実施の形態にかかるセンサプローブは、プローブ本体10の途中でプローブ本体10が屈曲するように構成されていてもよい。この場合は、例えば、基端側に設けられた操作レバーの操作に応じて、プローブ本体10が屈曲するように構成してもよい。これにより、先端部16が変位可能になり、患者の患部(検査対象部位)に圧子12を接触させやすくなり、センサプローブの操作性を向上させることができる。   Further, in the configuration example shown in FIG. 1, the probe main body 10 itself shows a rod-shaped structure that does not bend, but the sensor probe according to the present embodiment is configured such that the probe main body 10 bends in the middle of the probe main body 10. May be configured. In this case, for example, the probe main body 10 may be configured to bend according to the operation of the operation lever provided on the base end side. Accordingly, the distal end portion 16 can be displaced, so that the indenter 12 can be easily brought into contact with the affected part (test target part) of the patient, and the operability of the sensor probe can be improved.

また、先端部16は、x軸に対して所定の角度傾いていてもよい。この場合は、先端部16に取り付けられた感圧センサ11および圧子12がプローブ本体10に所定の角度傾いた状態となり、患者の患部(検査対象部位)に圧子12を接触させやすくなる。   Further, the tip portion 16 may be inclined at a predetermined angle with respect to the x-axis. In this case, the pressure-sensitive sensor 11 and the indenter 12 attached to the distal end portion 16 are inclined at a predetermined angle with respect to the probe main body 10, so that the indenter 12 is easily brought into contact with an affected part (a part to be examined) of the patient.

また、プローブ本体10は内視鏡や胸腔鏡であってもよく、この場合は、本実施の形態にかかるセンサプローブ1を内視鏡や胸腔鏡に搭載することができる。   Further, the probe main body 10 may be an endoscope or a thoracoscopy. In this case, the sensor probe 1 according to the present embodiment can be mounted on the endoscope or the thoracoscopy.

図1、図2に示すように、感圧センサ11はシート状のセンサであり、プローブ本体10の先端側(具体的には、先端部16)に設けられている。感圧センサ11には、圧電素子や感圧素子等を用いることができる。ここで、圧電素子は、素子に加わる圧力を電圧信号に変換する素子である。また、感圧素子は、素子に加わる圧力に応じて素子の電気抵抗値が変化する素子である。例えば、感圧素子としてFSRセンサを用いることができる。FSRセンサは、素子に加わる圧力が大きくなるほど、素子の抵抗値が小さくなる感圧素子である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the pressure-sensitive sensor 11 is a sheet-shaped sensor, and is provided on the distal end side (specifically, the distal end portion 16) of the probe main body 10. As the pressure-sensitive sensor 11, a piezoelectric element, a pressure-sensitive element, or the like can be used. Here, the piezoelectric element is an element that converts a pressure applied to the element into a voltage signal. A pressure-sensitive element is an element whose electric resistance changes in accordance with the pressure applied to the element. For example, an FSR sensor can be used as a pressure-sensitive element. The FSR sensor is a pressure-sensitive element in which the resistance of the element decreases as the pressure applied to the element increases.

また、図2に示すように、本実施の形態では、感圧センサ11を平面視した際の形状(z軸方向からみた際の形状)を、圧子12を平面視した際の形状と対応する形状としている。すなわち、図2に示す例では、圧子12を平面視した際の形状が略円形状であるので、感圧センサ11の形状も略円形状としている。なお、図2に示す構成は一例であり、本実施の形態では、圧子12の突出部14(図1)が感圧センサ11に接するように構成されていればよく、感圧センサ11の形状は特に限定されることはない。   Further, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, the shape of the pressure-sensitive sensor 11 when viewed in plan (the shape when viewed from the z-axis direction) corresponds to the shape when the indenter 12 is viewed in plan. It has a shape. That is, in the example shown in FIG. 2, since the shape of the indenter 12 when viewed in plan is substantially circular, the shape of the pressure sensor 11 is also substantially circular. Note that the configuration shown in FIG. 2 is an example, and in the present embodiment, it is sufficient that the protrusion 14 (FIG. 1) of the indenter 12 is configured to be in contact with the pressure-sensitive sensor 11. Is not particularly limited.

図1、図2に示すように、圧子12は感圧センサ11の表面に設けられている。圧子12は、感圧センサ11に対して変位可能に構成されている。具体的には、圧子12は、検査対象部位から圧子12(接触部13)に伝わった力に応じて変位可能に構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the indenter 12 is provided on the surface of the pressure-sensitive sensor 11. The indenter 12 is configured to be displaceable with respect to the pressure sensor 11. Specifically, the indenter 12 is configured to be displaceable in accordance with a force transmitted from the inspection target site to the indenter 12 (the contact portion 13).

図1、図3に示すように、圧子12は、接触部13と複数の突出部14とを備える。接触部13は、検査対象部位に接触しながらスライドする部分である。このため、接触部13は、検査対象部位に接触しながら滑らかにスライドするように、表面を滑らかな形状としている。図1、図3に示す例では、接触部13を略半球形状の部材を用いて構成している。   As shown in FIGS. 1 and 3, the indenter 12 includes a contact portion 13 and a plurality of protrusions 14. The contact portion 13 is a portion that slides while contacting the inspection target site. For this reason, the surface of the contact portion 13 has a smooth shape so that the contact portion 13 slides smoothly while being in contact with the inspection target site. In the example shown in FIGS. 1 and 3, the contact portion 13 is configured using a substantially hemispherical member.

なお、接触部13の形状は略半球形状に限定されることはなく、手術をする部位等に応じて適宜、形状を変更することができる。また、接触部13はシリコーンゴム等の弾力性のある材料で構成してもよい。このように、弾力性のある材料で接触部13を構成することで、接触部13が検査対象部位の表面を滑らかにスライドすることができる。ここで、検査対象部位とは、患者の患部であり、腫瘤が存在する可能性のある部位である。   In addition, the shape of the contact portion 13 is not limited to a substantially hemispherical shape, and the shape can be appropriately changed according to a part on which surgery is performed. Further, the contact portion 13 may be made of an elastic material such as silicone rubber. By configuring the contact portion 13 with an elastic material as described above, the contact portion 13 can smoothly slide on the surface of the inspection target site. Here, the inspection target site is an affected part of a patient, and is a site where a tumor may be present.

図1、図3に示すように、複数の突出部14は、圧子12の感圧センサ11側の面17に設けられており、感圧センサ11側に向かって突出して、感圧センサ11の表面に接触している。図3、図4に示すように、複数の突出部14の各々は、圧子12の感圧センサ11側の面17と垂直な軸18を中心とする円19(図4参照)の円周上に配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the plurality of protrusions 14 are provided on a surface 17 of the indenter 12 on the pressure-sensitive sensor 11 side, protrude toward the pressure-sensitive sensor 11, and Contacting surface. As shown in FIGS. 3 and 4, each of the plurality of protrusions 14 is located on a circumference of a circle 19 (see FIG. 4) centered on an axis 18 perpendicular to a surface 17 of the indenter 12 on the pressure-sensitive sensor 11 side. Are located in

なお、図3、図4に示す例では、8個の突出部14を備える構成を示したが、本実施の形態では複数の突出部14の数や配置は任意に決定することができる。また、図3、図4では、複数の突出部14の形状を円柱形状とした例を示したが、本実施の形態では複数の突出部14の形状はこれ以外の形状(例えば、三角柱、四角柱、三角錐、四角錐、円錐など)としてもよい。   Note that, in the examples shown in FIGS. 3 and 4, a configuration including eight protrusions 14 is shown, but in the present embodiment, the number and arrangement of the plurality of protrusions 14 can be arbitrarily determined. Further, FIGS. 3 and 4 show an example in which the shape of the plurality of protrusions 14 is a cylindrical shape. However, in the present embodiment, the shape of the plurality of protrusions 14 is a shape other than this (for example, triangular prism, four Prism, triangular pyramid, quadrangular pyramid, cone, etc.).

図1に示すように、圧子12は感圧センサ11の表面に接続部材15を用いて取り付けられている。接続部材15は、例えば弾力性と粘着性を備えた部材を用いて構成することができる。これにより、感圧センサ11に対して変位するように、圧子12を感圧センサ11に取り付けることができる。例えば、接続部材15は、円柱状の弾性体(ゴムやウレタン等)の表面に接着剤を塗布することで形成することができる。   As shown in FIG. 1, the indenter 12 is attached to the surface of the pressure-sensitive sensor 11 using a connection member 15. The connection member 15 can be configured using, for example, a member having elasticity and adhesiveness. Thus, the indenter 12 can be attached to the pressure sensor 11 so as to be displaced with respect to the pressure sensor 11. For example, the connection member 15 can be formed by applying an adhesive to the surface of a columnar elastic body (rubber, urethane, or the like).

図4に示すように、接続部材15は、圧子12の感圧センサ11側の面17において、円19の内側(つまり、圧子12の面17の中心部)に設けられている。接続部材15をこのような配置とすることで、圧子12が軸18を中心として変位するように構成することができる。   As shown in FIG. 4, the connection member 15 is provided inside the circle 19 (that is, at the center of the surface 17 of the indenter 12) on the surface 17 of the indenter 12 on the pressure-sensitive sensor 11 side. By arranging the connecting member 15 in such a manner, the indenter 12 can be configured to be displaced about the shaft 18.

図5は、本実施の形態にかかるセンサプローブを用いて腫瘤を検出する動作を説明するための断面図である。図5(a)に示すように、本実施の形態にかかるセンサプローブ1を用いて腫瘤を検出する際は、圧子12の接触部13が検査対象部位21の表面に接触しながらスライドするように、プローブ本体10を移動させる。図5に示す例では、プローブ本体10をx軸方向プラス側に移動させている。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an operation of detecting a tumor using the sensor probe according to the present embodiment. As shown in FIG. 5A, when detecting a tumor using the sensor probe 1 according to the present embodiment, the contact portion 13 of the indenter 12 slides while contacting the surface of the inspection target portion 21. Then, the probe body 10 is moved. In the example shown in FIG. 5, the probe main body 10 is moved to the plus side in the x-axis direction.

そして、図5(b)に示すように、圧子12の接触部13が腫瘤22に近づくと、腫瘤22から接触部13に力が伝わる。つまり、腫瘤22は検査対象部位21の他の部分よりも硬いため、腫瘤22から圧子12の接触部13に力(応力)が伝わる。検査対象部位21(腫瘤22)から接触部13に伝わった力は、圧子12に設けられた突出部14のうちの少なくとも一つを介して感圧センサ11に伝達される。すなわち、感圧センサ11が突出部14によって押されることで、感圧センサ11が圧力を検出する。   Then, as shown in FIG. 5B, when the contact portion 13 of the indenter 12 approaches the tumor 22, a force is transmitted from the tumor 22 to the contact portion 13. That is, since the tumor 22 is harder than other portions of the inspection target portion 21, a force (stress) is transmitted from the tumor 22 to the contact portion 13 of the indenter 12. The force transmitted from the inspection target portion 21 (tumor 22) to the contact portion 13 is transmitted to the pressure sensor 11 via at least one of the protrusions 14 provided on the indenter 12. That is, when the pressure sensor 11 is pressed by the protrusion 14, the pressure sensor 11 detects the pressure.

このように、本実施の形態にかかるセンサプローブ1では、プローブ本体10の先端側に取り付けられた感圧部(感圧センサ11および圧子12)を用いて検査対象部位21を検査している。したがって、執刀医の指が届かない位置であっても、執刀医が直接指で触れることなく、病変の位置を特定することができる。   As described above, in the sensor probe 1 according to the present embodiment, the inspection target portion 21 is inspected using the pressure-sensitive portion (the pressure-sensitive sensor 11 and the indenter 12) attached to the distal end side of the probe main body 10. Therefore, even at a position where the surgeon's finger cannot reach, the position of the lesion can be specified without the surgeon directly touching the finger.

また、本実施の形態にかかるセンサプローブ1では、圧子12の感圧センサ11側の面に複数の突出部14を設け、検査対象部位21から圧子12の接触部13に伝わった力が、突出部14を介して感圧センサ11に伝達されるように構成している。このような構成とすることで、検査対象部位21から圧子12の接触部13に伝わった力を、圧子12の突出部14に集約することができるので、感圧センサ11で感度よく圧力を検出することができる。   Further, in the sensor probe 1 according to the present embodiment, a plurality of protrusions 14 are provided on the surface of the indenter 12 on the pressure-sensitive sensor 11 side, and the force transmitted from the inspection target portion 21 to the contact portion 13 of the indenter 12 is It is configured to be transmitted to the pressure sensor 11 via the section 14. With such a configuration, the force transmitted from the inspection target portion 21 to the contact portion 13 of the indenter 12 can be concentrated on the protruding portion 14 of the indenter 12, so that the pressure sensor 11 detects the pressure with high sensitivity. can do.

すなわち、仮に圧子12に複数の突出部14を設けることなく、圧子12と感圧センサ11とを互いに面接触させた場合は、検査対象部位21から圧子12の接触部13に伝わった力は、圧子12から感圧センサ11に伝わる際に、接触面において分散される。このため、感圧センサ11に伝わる力が弱くなり、感圧センサ11における検出感度が低下する。   That is, if the indenter 12 and the pressure-sensitive sensor 11 are brought into surface contact with each other without providing the indenter 12 with the plurality of protrusions 14, the force transmitted from the inspection target portion 21 to the contact portion 13 of the indenter 12 is When transmitted from the indenter 12 to the pressure-sensitive sensor 11, it is dispersed at the contact surface. For this reason, the force transmitted to the pressure sensor 11 is weakened, and the detection sensitivity of the pressure sensor 11 is reduced.

一方、本実施の形態にかかるセンサプローブ1のように、圧子12に複数の突出部14を設けた場合は、圧子12(突出部14)と感圧センサ11とが互いに点接触する。この場合は、圧子12の接触部13に伝わった力は、圧子12から感圧センサ11に伝わる際に、圧子12の突出部14に集約される。このため、突出部14から感圧センサ11に伝わる力が強くなり、感圧センサ11における検出感度が向上する。   On the other hand, when a plurality of protrusions 14 are provided on the indenter 12 as in the sensor probe 1 according to the present embodiment, the indenter 12 (projection 14) and the pressure-sensitive sensor 11 make point contact with each other. In this case, when the force transmitted to the contact portion 13 of the indenter 12 is transmitted from the indenter 12 to the pressure-sensitive sensor 11, the force is concentrated on the protrusion 14 of the indenter 12. For this reason, the force transmitted from the protrusion 14 to the pressure-sensitive sensor 11 is increased, and the detection sensitivity of the pressure-sensitive sensor 11 is improved.

特に、FSRセンサは局所的な応力集中を敏感に感じる特性を有するため、圧子12に加わる力を突出部14に集約させることで、感圧センサ11における検出感度を機械的に高めることができる。   In particular, since the FSR sensor has a characteristic that the local stress concentration is sensitively sensed, the detection sensitivity of the pressure-sensitive sensor 11 can be mechanically increased by concentrating the force applied to the indenter 12 to the protrusion 14.

一例を挙げると、本実施の形態にかかるセンサプローブは、数十〜百数十gfの接触力で、2〜5mm程度の腫瘤を検出することができる(アスカー硬さC0中のC3〜10に相当)。   As an example, the sensor probe according to the present embodiment can detect a tumor mass of about 2 to 5 mm with a contact force of several tens to one hundred and several tens gf (for C3 to 10 in Asker hardness C0). Equivalent).

以上で説明した本実施の形態にかかるセンサプローブにより、執刀医が直接指で触れることなく、病変の位置を精度よく特定することができる。   With the sensor probe according to the present embodiment described above, the position of a lesion can be specified with high accuracy without the surgeon directly touching with a finger.

なお、図5に示す例では、プローブ本体10をx軸方向プラス側に移動させている例を示しているが、プローブ本体10はx軸方向マイナス側に移動させてもよい。外科手術の際には、患者の胸腔等に開けられた孔部を通してセンサプローブ1を患者の体内に導入する。このため、センサプローブ1は、センサプローブ1が伸びる方向(x軸方向)に沿って変位させやすい。例えば、執刀医は、センサプローブ1をx軸方向に往復させることで、検査対象部位21を検査することができる。   Although the example shown in FIG. 5 illustrates an example in which the probe main body 10 is moved to the positive side in the x-axis direction, the probe main body 10 may be moved to the negative side in the x-axis direction. At the time of a surgical operation, the sensor probe 1 is introduced into a patient through a hole formed in a chest cavity or the like of the patient. For this reason, the sensor probe 1 is easily displaced along the direction in which the sensor probe 1 extends (x-axis direction). For example, the surgeon can inspect the inspection target portion 21 by reciprocating the sensor probe 1 in the x-axis direction.

センサプローブ1の変位方向を考慮すると、図4に示すように、突出部は、円19の円周上の位置のうち、突出部14_1に示す位置(つまり、最も先端側(x軸方向マイナス側)の位置)および突出部14_2に示す位置(つまり、最も基端側(x軸方向プラス側)の位置)に少なくとも配置することが好ましい。   Considering the displacement direction of the sensor probe 1, as shown in FIG. 4, the protrusion is located at the position indicated by the protrusion 14_1 on the circumference of the circle 19 (that is, the most distal side (the negative side in the x-axis direction). ) And the position indicated by the protrusion 14_2 (that is, the position closest to the base end (the position on the plus side in the x-axis direction)).

すなわち、センサプローブ1をx軸方向に沿って移動させた場合は、圧子12に設けられた突出部14のうちx軸に沿った突出部14_1、14_2に最も力が集約される。このため、円19の円周上の位置のうち、最も先端側の位置および最も基端側の位置の少なくとも一方に突出部14を設けることで、感圧センサ11における検出感度を向上させることができる。   That is, when the sensor probe 1 is moved along the x-axis direction, the forces are most concentrated on the protrusions 14_1 and 14_2 along the x-axis among the protrusions 14 provided on the indenter 12. For this reason, the detection sensitivity of the pressure-sensitive sensor 11 can be improved by providing the protruding portion 14 at at least one of the most distal position and the most proximal position among the positions on the circumference of the circle 19. it can.

また、上述のように、圧子12の突出部14は、感圧センサ11に力を伝達するという働きをするので、突出部14は硬い材料で構成することが好ましい。例えば、圧子12を構成する際に、突出部14の剛性が接触部13の剛性よりも高くなるように構成してもよい。例えば、圧子12の突出部14をプラスチック材料や金属材料等の硬い材料で構成し、接触部13をシリコーンゴム等の弾力性のある材料で構成してもよい。   Further, as described above, since the protrusion 14 of the indenter 12 functions to transmit a force to the pressure-sensitive sensor 11, the protrusion 14 is preferably made of a hard material. For example, when configuring the indenter 12, the rigidity of the protruding portion 14 may be configured to be higher than the rigidity of the contact portion 13. For example, the protrusion 14 of the indenter 12 may be formed of a hard material such as a plastic material or a metal material, and the contact portion 13 may be formed of an elastic material such as silicone rubber.

また、図1では、圧子12に力が働いていない状態(非検査状態)において、複数の突出部14が感圧センサ11の表面と接触している構成を示した。しかし、本実施の形態では、非検査状態において、複数の突出部14が感圧センサ11の表面の近傍に配置されるように(すなわち、複数の突出部14が感圧センサ11の表面と接触することなく、近接するように配置されるように)してもよい。この場合は、圧子12に力が働いた際に、突出部14が感圧センサ11の表面と接触する。   FIG. 1 illustrates a configuration in which the plurality of protrusions 14 are in contact with the surface of the pressure-sensitive sensor 11 in a state where no force is applied to the indenter 12 (non-inspection state). However, in the present embodiment, in the non-inspection state, the plurality of protrusions 14 are arranged near the surface of the pressure-sensitive sensor 11 (that is, the plurality of protrusions 14 Without being disposed). In this case, when a force acts on the indenter 12, the protrusion 14 comes into contact with the surface of the pressure-sensitive sensor 11.

また、本実施の形態にかかるセンサプローブ1は、患者の胸腔等に開けられた孔部を通して患者の体内に導入されるので、防水性を備えていることが好ましい。例えば、図6に示すように、プローブ本体10の先端側に、感圧センサ11および圧子12を覆うように防水カバー25を設けてもよい。防水カバー25は、防水性を備えると共に、検査対象部位から圧子12の接触部13に力が伝えられるような軟らかい材料(例えば、シリコーンゴムなど)を用いて構成することができる。また、衛生面を考慮すると、防水カバー25は手術毎に使い捨てとしてもよい。   In addition, since the sensor probe 1 according to the present embodiment is introduced into a patient's body through a hole formed in a chest cavity or the like of the patient, the sensor probe 1 preferably has waterproofness. For example, as shown in FIG. 6, a waterproof cover 25 may be provided on the distal end side of the probe body 10 so as to cover the pressure-sensitive sensor 11 and the indenter 12. The waterproof cover 25 has a waterproof property and can be made of a soft material (for example, silicone rubber or the like) that transmits a force from the inspection target portion to the contact portion 13 of the indenter 12. In consideration of hygiene, the waterproof cover 25 may be disposable for each operation.

本実施の形態において、圧子12の大きさは、検査対象部位における探索深さや探索範囲に応じて適宜変更することができる。図7(a)、(b)はそれぞれ、大きさが異なる圧子12a、12bを用いて検査対象部位21を検査している状態を示している。具体的には、図7(a)は直径R1(圧子12aをz軸方向からみた際の直径)が大きい圧子12aを示しており、図7(b)は直径R2が小さい圧子12bを示している。   In the present embodiment, the size of the indenter 12 can be appropriately changed according to the search depth and the search range in the inspection target site. FIGS. 7A and 7B show a state in which the inspection target portion 21 is inspected using the indenters 12a and 12b having different sizes, respectively. Specifically, FIG. 7A shows an indenter 12a having a large diameter R1 (diameter when the indenter 12a is viewed from the z-axis direction), and FIG. 7B shows an indenter 12b having a small diameter R2. I have.

図7(a)、(b)に示す圧子12a、12bを検査対象部位21にそれぞれ同じ力で押し付けた場合は次のようになる。すなわち、図7(a)に示すように、圧子12aの直径R1が大きい場合は、検査対象部位21における探索深さd1は浅くなり、探索範囲は広くなる。一方、図7(b)に示すように、圧子12bの直径R2が小さい場合は、検査対象部位21における探索深さd2は深くなり、探索範囲は狭くなる。   When the indenters 12a and 12b shown in FIGS. 7A and 7B are pressed against the inspection target portion 21 with the same force, the following is performed. That is, as shown in FIG. 7A, when the diameter R1 of the indenter 12a is large, the search depth d1 in the inspection target portion 21 is small, and the search range is wide. On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the diameter R2 of the indenter 12b is small, the search depth d2 in the inspection target part 21 becomes deep, and the search range becomes narrow.

つまり、図7(a)に示す場合は、探索範囲を広くすることができるが、検出できる腫瘤は、表面付近の腫瘤22aとなる。一方、図7(b)に示す場合は、探索範囲が狭くなるが、表面から深い位置の腫瘤22bを検出することができる。一例を挙げると、圧子12の直径を20mmよりも大きくした場合は、探索深さは5mmよりも浅くなる。また、圧子12の直径を10mmよりも小さくした場合は、探索深さは10mmよりも深くなる。   That is, in the case shown in FIG. 7A, the search range can be widened, but the tumor that can be detected is the tumor 22a near the surface. On the other hand, in the case shown in FIG. 7B, although the search range is narrow, the tumor 22b at a deep position from the surface can be detected. As an example, when the diameter of the indenter 12 is larger than 20 mm, the search depth becomes shallower than 5 mm. When the diameter of the indenter 12 is smaller than 10 mm, the search depth becomes deeper than 10 mm.

このように、圧子12の大きさに応じて、検査対象部位における探索深さや探索範囲が変わるので、検査する検査対象部位に応じて、圧子12の大きさを適宜変更してもよい。例えば、図7に示すような各々半径が異なる略半球形状の接触部13を有する圧子12a、12bを、検査対象部位に応じて交換可能に構成してもよい。また、図8に示すセンサプローブ2のように、圧子12は、感圧センサ11に着脱可能に構成されていてもよい。このように圧子12を感圧センサ11に着脱可能に構成することで、大きさが異なる圧子12を手術中に容易に交換することができるようになる。   As described above, since the search depth and the search range in the inspection target portion change according to the size of the indenter 12, the size of the indenter 12 may be appropriately changed according to the inspection target portion to be inspected. For example, the indenters 12a and 12b having the substantially hemispherical contact portions 13 having different radii as shown in FIG. 7 may be configured to be replaceable in accordance with a portion to be inspected. Further, like the sensor probe 2 shown in FIG. 8, the indenter 12 may be configured to be detachable from the pressure-sensitive sensor 11. By configuring the indenter 12 to be detachable from the pressure-sensitive sensor 11 in this manner, the indenters 12 having different sizes can be easily replaced during the operation.

また、本実施の形態では、図9に示すセンサプローブ3のように、プローブ本体10の先端部16の一方の面(z軸方向マイナス側の面)と他方の面(z軸方向プラス側の面)の各々に、感圧部(感圧センサ11a、11bと圧子12a、12b)を設けてもよい。具体的には、プローブ本体10の一方の面(z軸方向マイナス側の面)に、感圧センサ11aと圧子12aとを備える感圧部を設ける。また、プローブ本体10の他方の面(z軸方向プラス側の面)に、感圧センサ11bと圧子12bとを備える感圧部を設ける。そして、プローブ本体10の一方の面に設けられている圧子12aの接触部13aの大きさと、プローブ本体10の他方の面に設けられている圧子12bの接触部13bの大きさとが異なるように構成する。これにより、一つのセンサプローブ3に大きさが異なる2つの圧子12a、12bを装着することができ、圧子を交換することなく2つの圧子12a、12bを用いて検査対象部位を検査することができる。   In the present embodiment, one surface (the surface on the minus side in the z-axis direction) of the distal end portion 16 of the probe body 10 and the other surface (the plus surface on the plus side in the z-axis direction), like the sensor probe 3 shown in FIG. Pressure-sensitive portions (pressure-sensitive sensors 11a and 11b and indenters 12a and 12b) may be provided on each of the surfaces. Specifically, a pressure-sensitive portion including a pressure-sensitive sensor 11a and an indenter 12a is provided on one surface (the surface on the minus side in the z-axis direction) of the probe body 10. Further, a pressure-sensitive portion including the pressure-sensitive sensor 11b and the indenter 12b is provided on the other surface (the surface on the positive side in the z-axis direction) of the probe main body 10. The size of the contact portion 13a of the indenter 12a provided on one surface of the probe main body 10 is different from the size of the contact portion 13b of the indenter 12b provided on the other surface of the probe main body 10. I do. Thereby, two indenters 12a and 12b having different sizes can be attached to one sensor probe 3, and the inspection target site can be inspected using the two indenters 12a and 12b without replacing the indenter. .

例えば、プローブ本体10に、x軸と平行方向な回転軸を中心に回転可能な機構を設けることで、2つの圧子12a、12bの位置を手術中に容易に切り替えることができる。例えば、プローブ本体10に、回転軸を中心に180度ずつ回転する機構を設けることで、手術中に2つの圧子12a、12bの位置を切り替えることができる(つまり、図9の圧子12a、12bの上下の位置を切り替えることができる)。   For example, by providing a mechanism that can rotate around the rotation axis parallel to the x-axis in the probe body 10, the positions of the two indenters 12a and 12b can be easily switched during the operation. For example, by providing the probe body 10 with a mechanism that rotates by 180 degrees about the rotation axis, the positions of the two indenters 12a and 12b can be switched during surgery (that is, the positions of the indenters 12a and 12b in FIG. 9). You can switch the position up and down).

次に、本実施の形態にかかるセンサプローブを備えたセンサシステムについて説明する。図10は、本実施の形態にかかるセンサシステムを説明するためのブロック図である。   Next, a sensor system including the sensor probe according to the present embodiment will be described. FIG. 10 is a block diagram for explaining the sensor system according to the present embodiment.

図10に示すように、本実施の形態にかかるセンサシステム50は、センサプローブ51、信号変換部52、測定情報表示部53、及び発音部54を備える。センサプローブ51は、上述したセンサプローブ1〜3に対応している。   As shown in FIG. 10, the sensor system 50 according to the present embodiment includes a sensor probe 51, a signal conversion unit 52, a measurement information display unit 53, and a sound generation unit 54. The sensor probe 51 corresponds to the sensor probes 1 to 3 described above.

センサプローブ51は、感圧センサ11(図1等参照)で検出した圧力に対応した信号を信号変換部52に出力する。例えば、感圧センサ11をFSRセンサで構成した場合は、感圧センサ11から出力される信号は抵抗値である。また、例えば、感圧センサ11を圧電素子で構成した場合は、感圧センサ11から出力される信号は電圧信号である。   The sensor probe 51 outputs a signal corresponding to the pressure detected by the pressure sensor 11 (see FIG. 1 and the like) to the signal converter 52. For example, when the pressure sensor 11 is configured by an FSR sensor, the signal output from the pressure sensor 11 is a resistance value. Further, for example, when the pressure sensor 11 is configured by a piezoelectric element, the signal output from the pressure sensor 11 is a voltage signal.

信号変換部52は、センサプローブ51(感圧センサ11)から供給された信号を圧力信号に変換する。例えば、感圧センサ11をFSRセンサで構成した場合、感圧センサ11から出力される信号は抵抗値であるので、信号変換部52は、この抵抗値を電圧値(圧力信号)に変換する。図11は、信号変換部52の一例を示す回路図であり、感圧センサ11(FSRセンサ)から出力された抵抗値を電圧値(圧力信号)に変換する回路の一例を示している。   The signal converter 52 converts a signal supplied from the sensor probe 51 (the pressure sensor 11) into a pressure signal. For example, when the pressure-sensitive sensor 11 is configured by an FSR sensor, the signal output from the pressure-sensitive sensor 11 is a resistance value, and therefore, the signal converter 52 converts the resistance value into a voltage value (pressure signal). FIG. 11 is a circuit diagram illustrating an example of the signal conversion unit 52, and illustrates an example of a circuit that converts a resistance value output from the pressure-sensitive sensor 11 (FSR sensor) into a voltage value (pressure signal).

図11に示すように、信号変換部52は、オペアンプAMP1と可変抵抗VR1とを備える。感圧センサ11(FSRセンサ)と可変抵抗VR1は、電源電位VDDと接地電位との間において直列に接続されている。具体的には、FSRセンサの一端は電源電位VDDに接続されており、他端はノードN1に接続されている。また、可変抵抗VR1の一端はノードN1に接続されており、他端は接地電位に接続されている。   As shown in FIG. 11, the signal conversion unit 52 includes an operational amplifier AMP1 and a variable resistor VR1. The pressure-sensitive sensor 11 (FSR sensor) and the variable resistor VR1 are connected in series between the power supply potential VDD and the ground potential. Specifically, one end of the FSR sensor is connected to the power supply potential VDD, and the other end is connected to the node N1. One end of the variable resistor VR1 is connected to the node N1, and the other end is connected to the ground potential.

オペアンプAMP1は、オペアンプAMP1の出力端子が反転入力端子に接続されたボルテージフォロワ回路を構成している。オペアンプAMP1の非反転入力端子にはノードN1が接続されている。したがって、オペアンプAMP1の出力端子からは、ノードN1の電圧値に対応する電圧値Voutが出力される。   The operational amplifier AMP1 forms a voltage follower circuit in which the output terminal of the operational amplifier AMP1 is connected to the inverting input terminal. The node N1 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier AMP1. Therefore, the output terminal of the operational amplifier AMP1 outputs a voltage value Vout corresponding to the voltage value of the node N1.

ここで、ノードN1の電圧値は、FSRセンサの抵抗値と可変抵抗VR1の抵抗値とに基づいて決定される値である。したがって、可変抵抗VR1の抵抗値を調整することで、FSRセンサの感度(ゲイン)を調整することができる。また、FSRセンサは、素子に加わる圧力が大きくなるほど、素子の抵抗値が小さくなる感圧素子である。したがって、ノードN1の電圧値は、FSRセンサに加わる圧力が大きくなるほど(FSRセンサの抵抗値が小さくなるほど)、高くなる。このように、ノードN1の電圧値は、FSRセンサに加わる圧力に応じて変化する。したがって、オペアンプAMP1の出力端子からは、FSRセンサに加わる圧力に応じた電圧値Voutが出力される。   Here, the voltage value of the node N1 is a value determined based on the resistance value of the FSR sensor and the resistance value of the variable resistor VR1. Therefore, by adjusting the resistance value of the variable resistor VR1, the sensitivity (gain) of the FSR sensor can be adjusted. The FSR sensor is a pressure-sensitive element in which the resistance value of the element decreases as the pressure applied to the element increases. Therefore, the voltage value of the node N1 increases as the pressure applied to the FSR sensor increases (as the resistance value of the FSR sensor decreases). As described above, the voltage value of the node N1 changes according to the pressure applied to the FSR sensor. Therefore, a voltage value Vout corresponding to the pressure applied to the FSR sensor is output from the output terminal of the operational amplifier AMP1.

図10に示すように、信号変換部52の出力(図11に示す回路の場合は電圧値Vout)は、測定情報表示部53および発音部54に供給される。   As shown in FIG. 10, the output of the signal conversion unit 52 (the voltage value Vout in the case of the circuit shown in FIG. 11) is supplied to the measurement information display unit 53 and the sound generation unit 54.

測定情報表示部53は、センサプローブ51(感圧センサ11)で測定された圧力に関する情報(つまり、信号変換部52の出力に応じた測定情報)を表示する。例えば、測定情報表示部53は、複数の発光ダイオード(LEDバーグラフ)を用いて構成することができる。この場合は、発光させる発光ダイオードの数を信号変換部52の出力に応じて変更することで、測定情報(圧力情報)を表示することができる。   The measurement information display unit 53 displays information about the pressure measured by the sensor probe 51 (the pressure sensor 11) (that is, measurement information according to the output of the signal conversion unit 52). For example, the measurement information display unit 53 can be configured using a plurality of light emitting diodes (LED bar graphs). In this case, measurement information (pressure information) can be displayed by changing the number of light emitting diodes to emit light according to the output of the signal conversion unit 52.

例えば、感圧センサ11(FSRセンサ)に加わる圧力が大きくなるほど、発光させる発光ダイオードの数を多くすることで、圧力レベルを表示することができる。執刀医は、測定情報表示部53に表示される圧力レベルが所定以上である場合(換言すると、発光している発光ダイオードの数が所定の数以上である場合)、検査対象部位に腫瘤が存在すると判断することができる。   For example, the pressure level can be displayed by increasing the number of light emitting diodes to emit light as the pressure applied to the pressure sensitive sensor 11 (FSR sensor) increases. When the pressure level displayed on the measurement information display section 53 is equal to or higher than a predetermined value (in other words, when the number of light emitting diodes emitting light is equal to or higher than a predetermined number), the surgeon determines that a tumor is Then it can be determined.

発音部54は、センサプローブ51(感圧センサ11)で測定された圧力(つまり、信号変換部52の出力)に応じた音を出力する。具体的には、発音部54は、センサプローブ51で測定された圧力に応じて音の周波数を変化させるように構成されている。例えば、発音部54は、複数の周波数の音を出力可能なブザーを用いて構成することができる。例えば、感圧センサ11(FSRセンサ)に加わる圧力が大きくなるほど、ブザーの周波数が高くなるようにすることで、感圧センサ11(FSRセンサ)で検出した圧力レベルを音で伝えることができる。例えば、手術中に執刀医が測定情報表示部53を見ることができない場合、執刀医は、発音部54のブザーの音に基づいて、検査対象部位に腫瘤が存在するか否かを判断することができる。   The sound generator 54 outputs a sound corresponding to the pressure measured by the sensor probe 51 (the pressure sensor 11) (that is, the output of the signal converter 52). Specifically, the sound generator 54 is configured to change the frequency of the sound according to the pressure measured by the sensor probe 51. For example, the sounding unit 54 can be configured using a buzzer that can output sounds of a plurality of frequencies. For example, the pressure level detected by the pressure sensor 11 (FSR sensor) can be transmitted by sound by increasing the frequency of the buzzer as the pressure applied to the pressure sensor 11 (FSR sensor) increases. For example, if the surgeon cannot see the measurement information display section 53 during the operation, the surgeon determines whether or not there is a tumor in the examination target site based on the sound of the buzzer of the sounding section 54. Can be.

なお、図10に示すセンサシステム50では、測定情報表示部53および発音部54を備える構成を示した。しかし、本実施の形態にかかるセンサシステム50では、測定情報表示部53および発音部54のうちのいずれか一方を省略してもよい。   Note that the sensor system 50 illustrated in FIG. 10 has the configuration including the measurement information display unit 53 and the sound generation unit 54. However, in the sensor system 50 according to the present embodiment, one of the measurement information display unit 53 and the sound generation unit 54 may be omitted.

次に、図12を用いて、本実施の形態にかかるセンサシステムの他の構成例について説明する。図12に示すセンサシステム60は、既存のスコープカメラシステム70に、本実施の形態にかかるセンサシステムを組み込んだシステムを示している。   Next, another configuration example of the sensor system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The sensor system 60 shown in FIG. 12 shows a system in which the sensor system according to the present embodiment is incorporated in an existing scope camera system 70.

図12に示すように、既存のスコープカメラシステム70は、スコープカメラ71、制御部72、及び表示部73を備えている。スコープカメラ71は、内視鏡や胸腔鏡等であり、外科手術の際に、患者の胸腔等に開けられた孔部を通して患者の体内に導入される。制御部72は、スコープカメラ71を制御すると共に、スコープカメラ71で取得した映像を表示部73に出力する。表示部73は例えば液晶ディスプレイであり、スコープカメラで取得した映像を表示する。   As shown in FIG. 12, the existing scope camera system 70 includes a scope camera 71, a control unit 72, and a display unit 73. The scope camera 71 is an endoscope, a thoracoscopy, or the like, and is introduced into a patient's body through a hole formed in a patient's thoracic cavity or the like during a surgical operation. The control unit 72 controls the scope camera 71 and outputs an image acquired by the scope camera 71 to the display unit 73. The display unit 73 is, for example, a liquid crystal display, and displays an image acquired by a scope camera.

図12に示すセンサシステム60は、更に、センサプローブ51、信号変換部52、及びインターフェース61を備える。センサプローブ51、及び信号変換部52については、図10に示したセンサシステム50が備えるセンサプローブ51、及び信号変換部52と同様であるので重複した説明は省略する。   The sensor system 60 illustrated in FIG. 12 further includes a sensor probe 51, a signal conversion unit 52, and an interface 61. The sensor probe 51 and the signal conversion unit 52 are the same as the sensor probe 51 and the signal conversion unit 52 included in the sensor system 50 shown in FIG.

インターフェース61は、センサプローブ51(感圧センサ11)で測定された圧力に関する情報を、既存のスコープカメラシステム70の表示部73に表示するためのインターフェースである。インターフェース61には、信号変換部52の出力が供給される。上述のように、信号変換部52の出力は、センサプローブ51で測定された圧力レベルに対応している。インターフェース61は、スコープカメラ71で取得した映像が表示されている表示部73に、センサプローブ51で測定された圧力レベルを重畳して表示させるために、制御部72に圧力レベルの情報を出力する。例えば、表示部73は、センサプローブ51で測定された圧力レベルの情報を、バーグラフを用いて表示する。   The interface 61 is an interface for displaying information on the pressure measured by the sensor probe 51 (the pressure sensor 11) on the display unit 73 of the existing scope camera system 70. The output of the signal conversion unit 52 is supplied to the interface 61. As described above, the output of the signal conversion unit 52 corresponds to the pressure level measured by the sensor probe 51. The interface 61 outputs pressure level information to the control unit 72 in order to superimpose and display the pressure level measured by the sensor probe 51 on the display unit 73 on which the image acquired by the scope camera 71 is displayed. . For example, the display unit 73 displays information on the pressure level measured by the sensor probe 51 using a bar graph.

このように、インターフェース61を用いることで、センサプローブ51で測定された圧力レベルをスコープカメラ71で取得した映像に重畳して表示することができる。よって、執刀医は、スコープカメラ71で取得した患者の患部の画像を表示部73で確認しながら、センサプローブ51で得られた圧力レベル(腫瘤の存在の有無)を表示部73で確認することができる。   As described above, by using the interface 61, the pressure level measured by the sensor probe 51 can be superimposed and displayed on the image acquired by the scope camera 71. Therefore, the surgeon checks the pressure level (the presence or absence of a tumor) obtained by the sensor probe 51 on the display unit 73 while checking the image of the affected part of the patient acquired by the scope camera 71 on the display unit 73. Can be.

なお、図12に示したセンサシステム60では、スコープカメラ71とセンサプローブ51とを別に設けた場合を示した。しかし、本実施の形態にかかるセンサシステム60では、スコープカメラ71とセンサプローブ51を一体的に構成してもよい。つまり、図1に示したプローブ本体10は内視鏡や胸腔鏡であってもよく、この場合は、センサプローブ51を内視鏡や胸腔鏡に搭載することができる。   In addition, in the sensor system 60 shown in FIG. 12, the case where the scope camera 71 and the sensor probe 51 were provided separately was shown. However, in the sensor system 60 according to the present embodiment, the scope camera 71 and the sensor probe 51 may be integrally configured. That is, the probe main body 10 shown in FIG. 1 may be an endoscope or a thoracoscopy. In this case, the sensor probe 51 can be mounted on the endoscope or the thoracoscopy.

上述の本実施の形態にかかるセンサプローブ、及びセンサシステムは、内視鏡や胸腔鏡等を用いた外科手術に広く用いることができる。特に、本実施の形態にかかるセンサプローブ、及びセンサシステムは、胸腔鏡を用いた肺の手術に好適に用いることができる。つまり、肺は空気を含む臓器であるため、小さな早期がんの場合は、CTスキャンや超音波画像診断装置では明瞭な画像を得ることは困難である。このような場合、本実施の形態にかかるセンサプローブ、及びセンサシステムを用いることで、執刀医は、直接指で触れることなく、病変の位置を精度よく特定することができる。   The above-described sensor probe and sensor system according to the present embodiment can be widely used for a surgical operation using an endoscope, a thoracoscopy, or the like. In particular, the sensor probe and the sensor system according to the present embodiment can be suitably used for lung surgery using a thoracoscopy. That is, since the lung is an organ containing air, it is difficult to obtain a clear image with a CT scan or an ultrasonic diagnostic imaging apparatus for small early cancer. In such a case, by using the sensor probe and the sensor system according to the present embodiment, the surgeon can accurately specify the position of the lesion without directly touching the finger.

<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
図13は、実施の形態2にかかるセンサプローブを説明するための断面図である。本実施の形態にかかるセンサプローブ101は、プローブ本体110、ヘッド部111、スライド部112、光伝搬部113、及び反射部材117を備える。本実施の形態にかかるセンサプローブ101は、検査対象部位131に照射光121を照射し、検査対象部位131で反射された検出光122を用いて検査対象部位131に存在する病変を検出するセンサプローブである。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the sensor probe according to the second embodiment. The sensor probe 101 according to the present embodiment includes a probe main body 110, a head unit 111, a slide unit 112, a light propagation unit 113, and a reflection member 117. The sensor probe 101 according to the present embodiment irradiates the inspection target part 131 with irradiation light 121 and detects a lesion existing in the inspection target part 131 using the detection light 122 reflected by the inspection target part 131. It is.

プローブ本体110は、基端側から先端側へと伸びる構造体であり、プローブ本体110の先端側にはヘッド部111が設けられている。プローブ本体110の基端側は執刀医がプローブ本体110を把持する側であり、先端側(ヘッド部111)は患者の患部に導入(挿入)される側である。プローブ本体110は、例えば金属材料や樹脂材料等を用いて構成することができる。プローブ本体110の長さや形状等は、手術をする部位などに応じて適宜変更することができる。   The probe main body 110 is a structure extending from the base end side to the distal end side, and a head section 111 is provided on the distal end side of the probe main body 110. The proximal end of the probe main body 110 is the side on which the surgeon grips the probe main body 110, and the distal end side (the head section 111) is the side that is introduced (inserted) into the affected part of the patient. The probe main body 110 can be configured using, for example, a metal material, a resin material, or the like. The length, shape, and the like of the probe main body 110 can be appropriately changed according to the site to be operated.

また、図13に示すように、プローブ本体110は、スライド部112が検査対象部位131と接触する接触面と所定の角度θを成すように構成されている。例えば、プローブ本体110は、スライド部112の接触面に対して、20度〜45度の角度θを成すように構成されていてもよい。ここで、スライド部112が検査対象部位131と接触する「接触面」とは、スライド部112の曲面の最も検査対象部位131側の頂点と接する面であり、検査対象部位131の表面と略平行な面である。   As shown in FIG. 13, the probe main body 110 is configured such that the slide portion 112 forms a predetermined angle θ with a contact surface that contacts the inspection target portion 131. For example, the probe main body 110 may be configured to form an angle θ of 20 to 45 degrees with respect to the contact surface of the slide portion 112. Here, the “contact surface” where the slide portion 112 contacts the inspection target portion 131 is a surface that contacts the vertex of the curved surface of the slide portion 112 closest to the inspection target portion 131 side, and is substantially parallel to the surface of the inspection target portion 131. It is a side.

プローブ本体110の内部には光伝搬部113が設けられている。光伝搬部113は、検査対象部位131に照射される照射光121が伝搬する照射光用光ファイバ114と、検査対象部位131からの検出光122が伝搬する検出光用光ファイバ115とを有する。照射光用光ファイバ114は、光源(不図示)に光学的に接続されており、光源からの光をヘッド部111へと導く。また、検出光用光ファイバ115は分光器(不図示)に光学的に接続されており、検査対象部位131からの検出光122を分光器へと導く。   The light propagation unit 113 is provided inside the probe main body 110. The light propagation unit 113 includes an irradiation light optical fiber 114 through which irradiation light 121 irradiated to the inspection target portion 131 propagates, and a detection light optical fiber 115 through which detection light 122 from the inspection target portion 131 propagates. The irradiation light optical fiber 114 is optically connected to a light source (not shown), and guides light from the light source to the head unit 111. The detection light optical fiber 115 is optically connected to a spectroscope (not shown), and guides the detection light 122 from the inspection target portion 131 to the spectroscope.

図14は、光伝搬部113の構成例を説明するための断面図である。図14に示す構成例では、1本の検出光用光ファイバ115と複数の照射光用光ファイバ114とを用いて光伝搬部113を構成している例を示している。図14に示す構成例では、検出光用光ファイバ115は、光伝搬部の断面の中心に配置されており、複数の照射光用光ファイバ114は、検出光用光ファイバ115の周囲に配置されている。このように、照射光用光ファイバ114の本数を複数とすることで、検査対象部位131に照射される照射光121の量を増加させることができる。これにより、検査対象部位131で反射される検出光122の光量を増加させることができるので、センサプローブの検出感度を向上させることができる。   FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the light propagation unit 113. The configuration example illustrated in FIG. 14 illustrates an example in which the light propagation unit 113 is configured using one detection light optical fiber 115 and a plurality of irradiation light optical fibers 114. In the configuration example illustrated in FIG. 14, the detection light optical fiber 115 is disposed at the center of the cross section of the light propagation unit, and the plurality of irradiation light optical fibers 114 are disposed around the detection light optical fiber 115. ing. As described above, by using a plurality of irradiation light optical fibers 114, the amount of irradiation light 121 applied to the inspection target portion 131 can be increased. Accordingly, the amount of the detection light 122 reflected by the inspection target portion 131 can be increased, and the detection sensitivity of the sensor probe can be improved.

なお、図14に示した光伝搬部113の構成は一例であり、照射光用光ファイバ114および検出光用光ファイバ115の本数や配置は任意に決定することができる。   The configuration of the light propagation unit 113 shown in FIG. 14 is an example, and the number and arrangement of the irradiation light optical fibers 114 and the detection light optical fibers 115 can be arbitrarily determined.

ヘッド部111は、プローブ本体110の先端側に設けられている。また、スライド部112は、ヘッド部の検査対象部位131側(図面下側)に設けられている。スライド部112は、患者の検査対象部位131に接触しながらスライドする。このため、スライド部112は、検査対象部位131に接触しながら滑らかにスライドするように、表面を滑らかな形状としている。図13に示す例では、スライド部112を略半球形状の部材を用いて構成している。   The head section 111 is provided on the tip side of the probe main body 110. Further, the slide portion 112 is provided on the inspection target portion 131 side (the lower side in the drawing) of the head portion. The slide unit 112 slides while contacting the part 131 to be examined of the patient. For this reason, the slide part 112 has a smooth surface so that it slides smoothly while contacting the inspection target part 131. In the example shown in FIG. 13, the slide portion 112 is configured using a substantially hemispherical member.

また、本実施の形態では、スライド部112の内部を照射光121と検出光122が通過する。このため、スライド部112は、光が透過する材料で構成する必要がある。一例を挙げると、スライド部112は、略半球形状の透明なシリコーンゴムを用いて構成することができる。シリコーンゴムは、透光性と弾力性を備える材料であるので、照射光121と検出光122を透過しつつ、検査対象部位131の表面を滑らかにスライドすることができる。   In the present embodiment, the irradiation light 121 and the detection light 122 pass through the inside of the slide portion 112. For this reason, the slide portion 112 needs to be made of a material through which light is transmitted. As an example, the slide portion 112 can be formed using a substantially hemispherical transparent silicone rubber. Since the silicone rubber is a material having translucency and elasticity, the surface of the inspection target portion 131 can be smoothly slid while transmitting the irradiation light 121 and the detection light 122.

また、本実施の形態では、ヘッド部111の内部に反射部材117を設けている。反射部材117は、ヘッド部111の内部に設けられ、照射光用光ファイバ114を伝搬してきた照射光を反射してスライド部112に導入するとともに、スライド部112から導入された検出光122を反射して検出光用光ファイバ115に導入するように構成されている。反射部材117は、例えば金属材料や金属材料が表面に設けられた樹脂材料等を用いて構成することができる。例えば、金属材料が表面に設けられた樹脂材料は、樹脂材料の表面に金属材料を蒸着等を用いて付着させることで形成することができる。   Further, in the present embodiment, the reflection member 117 is provided inside the head section 111. The reflection member 117 is provided inside the head unit 111, reflects the irradiation light propagating through the irradiation light optical fiber 114, and introduces the irradiation light into the slide unit 112, and also reflects the detection light 122 introduced from the slide unit 112. Then, it is configured to be introduced into the optical fiber 115 for detection light. The reflection member 117 can be configured using, for example, a metal material or a resin material having a metal material provided on the surface. For example, a resin material provided with a metal material on its surface can be formed by attaching a metal material to the surface of the resin material by vapor deposition or the like.

図13に示すように、光伝搬部113(照射光用光ファイバ114および検出光用光ファイバ115)は、ヘッド部111の内部において反射部材117の表面付近まで伸びるように配置されている。このような構成とすることで、反射部材117の表面に照射光を精度よく導くことができ、また反射部材117から光伝搬部113に検出光を精度よく導くことができる。   As shown in FIG. 13, the light propagation unit 113 (the optical fiber 114 for the irradiation light and the optical fiber 115 for the detection light) is disposed to extend near the surface of the reflection member 117 inside the head unit 111. With such a configuration, the irradiation light can be accurately guided to the surface of the reflection member 117, and the detection light can be accurately guided to the light propagation unit 113 from the reflection member 117.

例えば、ヘッド部111の内部において、反射部材117と光伝搬部113とが樹脂を用いて埋設されていてもよい。このように、反射部材117と光伝搬部113とを樹脂を用いて埋設することで、反射部材117と光伝搬部113とを強固に固定することができる。したがって、反射部材117と光伝搬部113との間における光学的な位置ずれを抑制することができる。   For example, inside the head section 111, the reflection member 117 and the light propagation section 113 may be embedded using resin. In this way, by embedding the reflection member 117 and the light propagation part 113 using the resin, the reflection member 117 and the light propagation part 113 can be firmly fixed. Therefore, optical displacement between the reflection member 117 and the light propagation unit 113 can be suppressed.

以上で説明した本実施の形態にかかるセンサプローブ101では、光伝搬部113の照射光用光ファイバ114を伝搬してきた照射光は、反射部材117で反射される。反射部材117で反射された照射光121はスライド部112の内部を通過した後、検査対象部位131に照射される。そして、検査対象部位131で反射された検出光122は、スライド部112の内部を通過した後、反射部材117で反射されて光伝搬部113の検出光用光ファイバ115に導入される。このような構成とすることで、検査対象部位131に存在する病変を検出することができる。   In the sensor probe 101 according to the present embodiment described above, the irradiation light propagating through the irradiation light optical fiber 114 of the light propagation unit 113 is reflected by the reflection member 117. The irradiation light 121 reflected by the reflection member 117 passes through the inside of the slide portion 112 and then irradiates the inspection target portion 131. Then, the detection light 122 reflected by the inspection target portion 131 passes through the inside of the slide portion 112, is reflected by the reflection member 117, and is introduced into the detection light optical fiber 115 of the light propagation portion 113. With this configuration, it is possible to detect a lesion existing in the inspection target portion 131.

例えば、癌組織は正常な組織に比べて灰色を呈する傾向がある。このため、検査対象部位131に照射光121を照射して得られた検出光122のスペクトルは、正常な組織と癌組織とで異なる。本実施の形態にかかるセンサプローブ101は、このような検出光122のスペクトルの違いを用いて、検査対象部位131に存在する病変を検出している。   For example, cancerous tissue tends to be grayer than normal tissue. For this reason, the spectrum of the detection light 122 obtained by irradiating the irradiation target 121 to the inspection target portion 131 is different between normal tissue and cancer tissue. The sensor probe 101 according to the present embodiment detects a lesion existing in the inspection target portion 131 by using such a difference in the spectrum of the detection light 122.

本実施の形態において、照射光121には、白色光および近赤外光のうちの少なくとも一つを用いることができる。例えば、近赤外光は他の波長に比べて臓器透過力が高いという性質を有する。なお、本実施の形態で使用する照射光の波長については、検査対象部位に応じて適宜変更することができる。   In this embodiment mode, at least one of white light and near-infrared light can be used as the irradiation light 121. For example, near-infrared light has a property that organ transmission power is higher than other wavelengths. Note that the wavelength of the irradiation light used in the present embodiment can be appropriately changed according to the inspection target site.

図15は、検査対象部位で反射された検出光の波長と反射強度の一例を示すグラフであり、本実施の形態にかかるセンサプローブ101の検証試験の結果を示している。検証試験では、検出光用光ファイバ115を中心に配置し、この検出光用光ファイバ115の周囲に7本の照射光用光ファイバ114を配置した。照射光121の光源には、白色LEDを使用した。また、検査対象部位131を透明なシリコーンゴムで構成し、この透明なシリコーンゴムの内部に灰色の腫瘤ファントム部(深さ5mm)を形成した。そして、透明なシリコーンゴム(透明ファントム部)に照射光を照射した際に得られた検出光のスペクトルと、腫瘤ファントム部に照射光を照射した際に得られた検出光のスペクトルと、をそれぞれ求めた。検出光のスペクトルは、検出光を分光器で分光することで取得した。   FIG. 15 is a graph showing an example of the wavelength and the reflection intensity of the detection light reflected on the inspection target portion, and shows the result of the verification test of the sensor probe 101 according to the present embodiment. In the verification test, the detection light optical fiber 115 was disposed at the center, and seven irradiation light optical fibers 114 were disposed around the detection light optical fiber 115. A white LED was used as a light source of the irradiation light 121. In addition, the inspection target portion 131 was made of transparent silicone rubber, and a gray tumor phantom (5 mm in depth) was formed inside the transparent silicone rubber. Then, the spectrum of the detection light obtained when irradiating the transparent silicone rubber (transparent phantom part) with the irradiation light and the spectrum of the detection light obtained when irradiating the irradiation light to the tumor phantom part are respectively I asked. The spectrum of the detection light was obtained by splitting the detection light with a spectroscope.

図15に示すように、透明なシリコーンゴム(透明ファントム部)に照射光を照射した際に得られた検出光のスペクトルと、腫瘤ファントム部に照射光を照射した際に得られた検出光のスペクトルと、の間には明らかな違いがあった。具体的には、波長460nm付近において、腫瘤ファントム部におけるスペクトルの強度が透明ファントム部におけるスペクトルの強度よりも強くなった。また、波長約530nm〜約600nmにおいて、腫瘤ファントム部におけるスペクトルの強度が透明ファントム部におけるスペクトルの強度よりも強くなった。   As shown in FIG. 15, the spectrum of the detection light obtained when irradiating the transparent silicone rubber (transparent phantom part) with the irradiation light, and the spectrum of the detection light obtained when irradiating the irradiation light to the tumor phantom part. There was a clear difference between the spectra. Specifically, near the wavelength of 460 nm, the spectrum intensity in the tumor phantom was stronger than the spectrum intensity in the transparent phantom. At a wavelength of about 530 nm to about 600 nm, the intensity of the spectrum in the tumor phantom became stronger than the intensity of the spectrum in the transparent phantom.

このように、腫瘤ファントム部におけるスペクトルの強度と、透明ファントム部におけるスペクトルの強度との間には明らかな違いがあった。したがって、本実施の形態にかかるセンサプローブ101を用いることで、検査対象部位131に存在する病変を検出することができることが実証された。   Thus, there was a clear difference between the spectral intensity in the tumor phantom and the spectral intensity in the transparent phantom. Therefore, it has been demonstrated that the use of the sensor probe 101 according to the present embodiment makes it possible to detect a lesion existing in the inspection target portion 131.

次に、本実施の形態にかかるセンサプローブ101を用いて検査対象部位131を検査する動作について、図16を用いて説明する。図16(a)に示すように、本実施の形態にかかるセンサプローブ101を用いて病変(腫瘤)を検出する際は、スライド部112が検査対象部位131の表面に接触しながらスライドするように、プローブ本体110を移動させる。このとき、スライド部112の表面からは照射光121が照射されている。照射光121は、検査対象部位131で反射される。検査対象部位131で反射された検出光122は、スライド部112の内部を通過した後、反射部材117で反射されて光伝搬部113の検出光用光ファイバ115に導入され、分光器へと導かれる。   Next, an operation of inspecting the inspection target portion 131 using the sensor probe 101 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 16A, when detecting a lesion (tumor) using the sensor probe 101 according to the present embodiment, the slide portion 112 is slid while contacting the surface of the inspection target portion 131. Then, the probe main body 110 is moved. At this time, irradiation light 121 is emitted from the surface of the slide portion 112. The irradiation light 121 is reflected by the inspection target part 131. The detection light 122 reflected by the inspection target portion 131 passes through the inside of the slide portion 112, is reflected by the reflection member 117, is introduced into the detection light optical fiber 115 of the light propagation portion 113, and is guided to the spectroscope. I will

図16(a)に示すように、病変が存在しない検査対象部位131をスライド部112がスライドしている場合は、検出光122のスペクトルは正常部位のスペクトル(図15の透明ファントム部参照)となる。   As shown in FIG. 16A, when the slide portion 112 slides on the inspection target portion 131 where no lesion exists, the spectrum of the detection light 122 is the spectrum of the normal portion (see the transparent phantom portion of FIG. 15). Become.

その後、図16(b)に示すように、スライド部112が病変(腫瘤)132に近づくと、検査対象部位131で反射された検出光122に、病変(腫瘤)132で反射された検出光が含まれるようになる。この場合は、検出光122のスペクトルは病変(腫瘤)132のスペクトル(図15の腫瘤ファントム部参照)となる。   Thereafter, as shown in FIG. 16B, when the slide portion 112 approaches the lesion (tumor) 132, the detection light 122 reflected by the inspection target portion 131 includes the detection light reflected by the lesion (tumor) 132. Will be included. In this case, the spectrum of the detection light 122 is the spectrum of the lesion (tumor) 132 (see the tumor phantom portion in FIG. 15).

このように、本実施の形態にかかるセンサプローブ101では、プローブ本体110の先端側に取り付けられたスライド部112から検査対象部位131に照射光121を照射し、検査対象部位131で反射された検出光122を用いて検査対象部位131に存在する病変132を検出している。したがって、執刀医の指が届かない位置であっても、執刀医が直接指で触れることなく、病変の位置を特定することができる。   As described above, in the sensor probe 101 according to the present embodiment, the irradiation light 121 is emitted from the slide portion 112 attached to the tip side of the probe main body 110 to the inspection target portion 131, and the detection light reflected by the inspection target portion 131 is detected. Using the light 122, the lesion 132 existing in the inspection target portion 131 is detected. Therefore, even at a position where the surgeon's finger cannot reach, the position of the lesion can be specified without the surgeon directly touching the finger.

また、本実施の形態にかかるセンサプローブ101は、スライド部112が検査対象部位131に対して適切な角度で接するように、検査対象部位131に対してプローブ本体110が所定の角度θを成すように構成している。このとき、本実施の形態にかかるセンサプローブ101では、ヘッド部111の内部に反射部材117を設け、照射光用光ファイバ114を伝搬してきた照射光を反射してスライド部112に導入するとともに、スライド部112から導入された検出光122を反射して検出光用光ファイバ115に導入している。このように反射部材117を設けることで、ヘッド部111の内部において光伝搬部(光ファイバ)113を曲げることなく、照射光をスライド部112に導入することができ、また、スライド部112から伝搬された検出光122を検出光用光ファイバ115に導入することができる。   Further, the sensor probe 101 according to the present embodiment is configured such that the probe body 110 forms a predetermined angle θ with respect to the inspection target portion 131 so that the slide portion 112 contacts the inspection target portion 131 at an appropriate angle. It is composed. At this time, in the sensor probe 101 according to the present embodiment, the reflection member 117 is provided inside the head portion 111, and the irradiation light propagating through the irradiation light optical fiber 114 is reflected and introduced into the slide portion 112. The detection light 122 introduced from the slide portion 112 is reflected and introduced into the detection light optical fiber 115. By providing the reflecting member 117 in this manner, the irradiation light can be introduced into the slide portion 112 without bending the light propagation portion (optical fiber) 113 inside the head portion 111, and can be propagated from the slide portion 112. The detected detection light 122 can be introduced into the detection light optical fiber 115.

次に、本実施の形態にかかるセンサプローブを備えたセンサシステムについて説明する。図17は、本実施の形態にかかるセンサシステムを説明するためのブロック図である。図17に示すように、本実施の形態にかかるセンサシステム150は、センサプローブ151、分光器152、測定情報表示部153、及び光源154を備える。センサプローブ151は、上述したセンサプローブ101に対応している。   Next, a sensor system including the sensor probe according to the present embodiment will be described. FIG. 17 is a block diagram for explaining the sensor system according to the present embodiment. As shown in FIG. 17, the sensor system 150 according to the present embodiment includes a sensor probe 151, a spectroscope 152, a measurement information display unit 153, and a light source 154. The sensor probe 151 corresponds to the sensor probe 101 described above.

センサプローブ151は、検査対象部位131に照射光121を照射する。照射光121は、光源154で生成される。例えば、光源154には、ハロゲン球のような広波長領域の光を発するものや、発光ダイオード(LED)やレーザ光源のような特定の波長(単波長)の光を発するもの等を使用することができる。例えば、光源154として、特定の波長の光を発する発光ダイオード(LED)やレーザ光源を複数組み合わせて使用してもよい。
また、センサプローブ151は、検査対象部位131で反射された検出光122を分光器152に導入する。分光器152は、検査対象部位131で反射された検出光122を分光する。これにより、検出光122のスペクトル(波長と反射強度との関係:図15参照)を取得することができる。
The sensor probe 151 irradiates the irradiation target 121 with the irradiation light 121. The irradiation light 121 is generated by a light source 154. For example, as the light source 154, a light source that emits light in a wide wavelength range, such as a halogen bulb, or a light source that emits light of a specific wavelength (single wavelength), such as a light emitting diode (LED) or a laser light source, may be used. Can be. For example, a plurality of light emitting diodes (LEDs) or laser light sources that emit light of a specific wavelength may be used as the light source 154.
Further, the sensor probe 151 introduces the detection light 122 reflected on the inspection target portion 131 into the spectroscope 152. The spectroscope 152 splits the detection light 122 reflected by the inspection target portion 131. Thereby, the spectrum of the detection light 122 (the relationship between the wavelength and the reflection intensity: see FIG. 15) can be obtained.

測定情報表示部153は、分光器152で分光された検出光122のスペクトルを表示する。具体的には、図15に示したような波長と反射強度との関係を示すグラフをディスプレイに表示する。執刀医は、測定情報表示部153に表示されている検出光122のスペクトルに基づいて、病変(腫瘤)が存在するか否かを判断することができる。   The measurement information display unit 153 displays the spectrum of the detection light 122 split by the spectroscope 152. Specifically, a graph showing the relationship between the wavelength and the reflection intensity as shown in FIG. 15 is displayed on the display. The surgeon can determine whether a lesion (tumor) exists based on the spectrum of the detection light 122 displayed on the measurement information display unit 153.

次に、図18を用いて、本実施の形態にかかるセンサシステムの他の構成例について説明する。図18に示すセンサシステム160は、既存のスコープカメラシステム170に、本実施の形態にかかるセンサシステムを組み込んだシステムを示している。   Next, another configuration example of the sensor system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. A sensor system 160 shown in FIG. 18 shows a system in which the sensor system according to the present embodiment is incorporated into an existing scope camera system 170.

図18に示すように、既存のスコープカメラシステム170は、スコープカメラ171、制御部172、及び表示部173を備えている。スコープカメラ171は、内視鏡や胸腔鏡等であり、外科手術の際に、患者の胸腔等に開けられた孔部を通して患者の体内に導入される。制御部172は、スコープカメラ171を制御すると共に、スコープカメラ171で取得した映像を表示部173に出力する。表示部173は例えば液晶ディスプレイであり、スコープカメラで取得した映像を表示する。   As shown in FIG. 18, the existing scope camera system 170 includes a scope camera 171, a control unit 172, and a display unit 173. The scope camera 171 is an endoscope, a thoracoscope, or the like, and is introduced into a patient's body through a hole formed in a patient's thoracic cavity or the like during a surgical operation. The control unit 172 controls the scope camera 171 and outputs an image acquired by the scope camera 171 to the display unit 173. The display unit 173 is, for example, a liquid crystal display, and displays an image acquired by a scope camera.

図18に示すセンサシステム160は、更に、センサプローブ151、分光器152、光源154、及びインターフェース161を備える。センサプローブ151、分光器152、及び光源154については、図17に示したセンサシステム150が備えるセンサプローブ151、分光器152、及び光源154と同様であるので重複した説明は省略する。   The sensor system 160 shown in FIG. 18 further includes a sensor probe 151, a spectroscope 152, a light source 154, and an interface 161. The sensor probe 151, the spectroscope 152, and the light source 154 are the same as the sensor probe 151, the spectroscope 152, and the light source 154 included in the sensor system 150 illustrated in FIG.

インターフェース161は、分光器152の出力(分光器152で分光された検出光122のスペクトル)を、既存のスコープカメラシステム170の表示部173に表示するためのインターフェースである。インターフェース161には、分光器152から検出光122のスペクトル情報が供給される。インターフェース161は、制御部172に検出光122のスペクトル情報を出力する。これにより、スコープカメラ171で取得した映像が表示されている表示部173に、分光器152で分光された検出光122のスペクトルのグラフを重畳して表示させることができる。執刀医は、スコープカメラ171で取得した患者の患部の映像を表示部173で確認しながら、センサプローブ151で得られた検出光122のスペクトルを表示部173で確認することができる。よって、スコープカメラ171の映像を表示部173で確認しながら、腫瘤の存在の有無を確認することができる。   The interface 161 is an interface for displaying the output of the spectroscope 152 (the spectrum of the detection light 122 split by the spectroscope 152) on the display unit 173 of the existing scope camera system 170. The spectrum information of the detection light 122 is supplied from the spectroscope 152 to the interface 161. The interface 161 outputs the spectrum information of the detection light 122 to the control unit 172. Thus, a graph of the spectrum of the detection light 122 separated by the spectroscope 152 can be superimposed and displayed on the display unit 173 on which the image acquired by the scope camera 171 is displayed. The surgeon can check the spectrum of the detection light 122 obtained by the sensor probe 151 on the display unit 173 while checking the image of the affected part of the patient acquired by the scope camera 171 on the display unit 173. Therefore, it is possible to confirm the presence or absence of a tumor while confirming the image of the scope camera 171 on the display unit 173.

なお、本実施の形態にかかるセンサシステム150、160では、分光器152で分光された検出光122のスペクトルに基づいて、病変(腫瘤)が存在するか否かを自動で判定するように構成してもよい。例えば、図17に示すセンサシステム150が備える測定情報表示部153は、分光器152で分光された検出光122のスペクトルに基づいて、病変(腫瘤)が存在するか否かを自動で判定し、この判定結果を表示してもよい。また、例えば、図18に示すセンサシステム160が備えるインターフェース161は、分光器152で分光された検出光122のスペクトルに基づいて、病変(腫瘤)が存在するか否かを自動で判定し、この判定結果を表示部173に表示してもよい。また、病変(腫瘤)が存在するか否かの判定結果を音(ブザー)で知らせるようにしてもよい。例えば、病変(腫瘤)が存在するという判定結果である場合にブザーを鳴らすようにしてもよい。   Note that the sensor systems 150 and 160 according to the present embodiment are configured to automatically determine whether or not a lesion (tumor) exists based on the spectrum of the detection light 122 split by the spectroscope 152. You may. For example, the measurement information display unit 153 included in the sensor system 150 illustrated in FIG. 17 automatically determines whether or not a lesion (tumor) exists based on the spectrum of the detection light 122 spectrally separated by the spectroscope 152. This determination result may be displayed. In addition, for example, the interface 161 provided in the sensor system 160 illustrated in FIG. 18 automatically determines whether or not a lesion (tumor) exists based on the spectrum of the detection light 122 separated by the spectroscope 152. The determination result may be displayed on the display unit 173. Further, a result of determination as to whether or not a lesion (tumor) exists may be notified by a sound (buzzer). For example, a buzzer may be sounded when the determination result indicates that a lesion (tumor) exists.

以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、執刀医が直接指で触れることなく、病変の位置を精度よく特定することが可能なセンサプローブ、及びセンサシステムを提供することができる。   According to the invention according to the present embodiment described above, it is possible to provide a sensor probe and a sensor system capable of accurately specifying the position of a lesion without a surgeon directly touching with a finger.

<実施の形態3>
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図19は、実施の形態3にかかるセンサプローブを説明するための断面図である。本実施の形態にかかるセンサプローブ102は、実施の形態2で説明したセンサプローブ101と比べて、感圧部210を備える点が異なる。これ以外の構成については実施の形態2で説明した場合と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
<Embodiment 3>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 19 is a sectional view for explaining the sensor probe according to the third embodiment. The sensor probe 102 according to the present embodiment is different from the sensor probe 101 described in the second embodiment in that the sensor probe 102 includes a pressure sensing unit 210. Other configurations are the same as those described in the second embodiment, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

図19に示すように、本実施の形態にかかるセンサプローブ102のヘッド部111には、感圧部210が設けられている。感圧部210は、ヘッド部111のスライド部112が設けられている側と反対側の面に設けられている。感圧部210は、指先の感覚を持たせたセンサである。したがって、本実施の形態にかかるセンサプローブ102では、スライド部112を検査対象部位131に接触させることで、光学的に病変(腫瘤)を検出することができる。また、感圧部210を検査対象部位131に接触させて、病変(腫瘤)からの圧力を検出することで、力学的に病変(腫瘤)を検出することができる。   As shown in FIG. 19, a pressure sensing section 210 is provided in the head section 111 of the sensor probe 102 according to the present embodiment. The pressure sensing section 210 is provided on the surface of the head section 111 opposite to the side on which the slide section 112 is provided. The pressure sensing unit 210 is a sensor having a fingertip feeling. Therefore, in the sensor probe 102 according to the present embodiment, a lesion (tumor) can be optically detected by bringing the slide portion 112 into contact with the inspection target portion 131. Further, by bringing the pressure-sensitive portion 210 into contact with the inspection target portion 131 and detecting the pressure from the lesion (tumor), the lesion (tumor) can be dynamically detected.

例えば、プローブ本体110は、スライド部112が検査対象部位131に接触する場合と、感圧部210が検査対象部位131に接触する場合と、を切り替える切り替え機構(不図示)を備えていてもよい。例えば、切り替え機構は、プローブ本体110の長手方向に伸びる回転軸を中心に、プローブ本体を180度ずつ回転させる機構であってもよい。このような切り替え機構を設けることで、スライド部112が検査対象部位131に接触する場合と、感圧部210が検査対象部位131に接触する場合と、を迅速に切り替えることができる。   For example, the probe main body 110 may include a switching mechanism (not shown) that switches between a case where the slide portion 112 contacts the inspection target portion 131 and a case where the pressure sensing portion 210 contacts the inspection target portion 131. . For example, the switching mechanism may be a mechanism that rotates the probe main body by 180 degrees around a rotation axis extending in the longitudinal direction of the probe main body 110. By providing such a switching mechanism, it is possible to quickly switch between a case where the slide portion 112 contacts the inspection target portion 131 and a case where the pressure sensing portion 210 contacts the inspection target portion 131.

次に、本実施の形態にかかるセンサプローブ102が備える感圧部210について詳細に説明する。図20は、本実施の形態にかかるセンサプローブが備える感圧部210を説明するための断面図である。図20に示すように、感圧部210は、ヘッド部111に設けられたシート状の感圧センサ211と、感圧センサ211の表面に設けられた圧子212と、を備える。   Next, the pressure sensing unit 210 included in the sensor probe 102 according to the present embodiment will be described in detail. FIG. 20 is a cross-sectional view for explaining the pressure-sensitive part 210 provided in the sensor probe according to the present embodiment. As shown in FIG. 20, the pressure-sensitive section 210 includes a sheet-shaped pressure-sensitive sensor 211 provided on the head section 111 and an indenter 212 provided on the surface of the pressure-sensitive sensor 211.

図20に示すように、感圧センサ211はシート状のセンサであり、ヘッド部111の表面に設けられている。感圧センサ211には、圧電素子や感圧素子等を用いることができる。ここで、圧電素子は、素子に加わる圧力を電圧信号に変換する素子である。また、感圧素子は、素子に加わる圧力に応じて素子の電気抵抗値が変化する素子である。例えば、感圧素子としてFSRセンサを用いることができる。FSRセンサは、素子に加わる圧力が大きくなるほど、素子の抵抗値が小さくなる感圧素子である。   As shown in FIG. 20, the pressure-sensitive sensor 211 is a sheet-shaped sensor, and is provided on the surface of the head unit 111. As the pressure-sensitive sensor 211, a piezoelectric element, a pressure-sensitive element, or the like can be used. Here, the piezoelectric element is an element that converts a pressure applied to the element into a voltage signal. A pressure-sensitive element is an element whose electric resistance changes in accordance with the pressure applied to the element. For example, an FSR sensor can be used as a pressure-sensitive element. The FSR sensor is a pressure-sensitive element in which the resistance of the element decreases as the pressure applied to the element increases.

図20に示すように、圧子212は感圧センサ211の表面に設けられている。圧子212は、感圧センサ211に対して変位可能に構成されている。具体的には、圧子212は、検査対象部位131から圧子212(接触部213)に伝わった力に応じて変位可能に構成されている。   As shown in FIG. 20, the indenter 212 is provided on the surface of the pressure-sensitive sensor 211. The indenter 212 is configured to be displaceable with respect to the pressure-sensitive sensor 211. Specifically, the indenter 212 is configured to be displaceable in accordance with a force transmitted from the inspection target portion 131 to the indenter 212 (the contact portion 213).

図20、図21に示すように、圧子212は、接触部213と複数の突出部214とを備える。接触部213は、検査対象部位131に接触しながらスライドする部分である。このため、接触部213は、検査対象部位131に接触しながら滑らかにスライドするように、表面を滑らかな形状としている。図20、図21に示す例では、接触部213を略半球形状の部材を用いて構成している。   As shown in FIGS. 20 and 21, the indenter 212 includes a contact portion 213 and a plurality of protrusions 214. The contact part 213 is a part that slides while contacting the inspection target part 131. For this reason, the contact portion 213 has a smooth surface so that it slides smoothly while contacting the inspection target portion 131. In the examples shown in FIGS. 20 and 21, the contact portion 213 is formed using a substantially hemispherical member.

なお、接触部213の形状は略半球形状に限定されることはなく、手術をする部位等に応じて適宜、形状を変更することができる。また、接触部213はシリコーンゴム等の弾力性のある材料で構成してもよい。このように、弾力性のある材料で接触部213を構成することで、接触部213が検査対象部位131の表面を滑らかにスライドすることができる。   Note that the shape of the contact portion 213 is not limited to a substantially hemispherical shape, and the shape can be appropriately changed according to a site on which surgery is performed. Further, the contact portion 213 may be made of an elastic material such as silicone rubber. By configuring the contact portion 213 with an elastic material as described above, the contact portion 213 can smoothly slide on the surface of the inspection target portion 131.

図20、図21に示すように、複数の突出部214は、圧子212の感圧センサ211側の面217に設けられており、感圧センサ211側に向かって突出して、感圧センサ211の表面に接触している。図21、図22に示すように、複数の突出部214の各々は、圧子212の感圧センサ211側の面217と垂直な軸118を中心とする円119(図22参照)の円周上に配置されている。   As shown in FIGS. 20 and 21, the plurality of protrusions 214 are provided on a surface 217 of the indenter 212 on the pressure-sensitive sensor 211 side, protrude toward the pressure-sensitive sensor 211, and Contacting surface. As shown in FIGS. 21 and 22, each of the plurality of protrusions 214 is located on a circumference of a circle 119 (see FIG. 22) centered on an axis 118 perpendicular to a surface 217 of the indenter 212 on the pressure-sensitive sensor 211 side. Are located in

なお、図21、図22に示す例では、8個の突出部214を備える構成を示したが、本実施の形態では複数の突出部214の数や配置は任意に決定することができる。また、図20、図21では、複数の突出部214の形状を円柱形状とした例を示したが、本実施の形態では複数の突出部214の形状はこれ以外の形状(例えば、三角柱、四角柱、三角錐、四角錐、円錐など)としてもよい。   In the examples shown in FIGS. 21 and 22, a configuration including eight protrusions 214 is shown. However, in the present embodiment, the number and arrangement of the plurality of protrusions 214 can be arbitrarily determined. 20 and 21 show examples in which the shape of the plurality of protrusions 214 is cylindrical, but in the present embodiment, the shapes of the plurality of protrusions 214 are other shapes (for example, triangular prism, four Prism, triangular pyramid, quadrangular pyramid, cone, etc.).

図20に示すように、圧子212は感圧センサ211の表面に接続部材215を用いて取り付けられている。接続部材215は、例えば弾力性と粘着性を備えた部材を用いて構成することができる。これにより、感圧センサ211に対して変位するように、圧子212を感圧センサ211に取り付けることができる。例えば、接続部材215は、円柱状の弾性体(ゴムやウレタン等)の表面に接着剤を塗布することで形成することができる。   As shown in FIG. 20, the indenter 212 is attached to the surface of the pressure-sensitive sensor 211 using a connection member 215. The connection member 215 can be configured using, for example, a member having elasticity and adhesiveness. Thus, the indenter 212 can be attached to the pressure sensor 211 so as to be displaced with respect to the pressure sensor 211. For example, the connection member 215 can be formed by applying an adhesive to the surface of a columnar elastic body (rubber, urethane, or the like).

図22に示すように、接続部材215は、圧子212の感圧センサ211側の面217において、円119の内側(つまり、圧子212の面217の中心部)に設けられている。接続部材215をこのような配置とすることで、圧子212が軸118を中心として変位するように構成することができる。   As shown in FIG. 22, the connection member 215 is provided inside the circle 119 (that is, at the center of the surface 217 of the indenter 212) on the surface 217 of the indenter 212 on the pressure-sensitive sensor 211 side. With such an arrangement of the connection member 215, the indenter 212 can be configured to be displaced about the shaft 118.

図23は、感圧部210を用いて病変(腫瘤)を検出する動作を説明するための断面図である。図23(a)に示すように、感圧部210を用いて病変(腫瘤)132を検出する際は、圧子212の接触部213が検査対象部位131の表面に接触しながらスライドするように、プローブ本体110を移動させる。   FIG. 23 is a cross-sectional view for explaining an operation of detecting a lesion (tumor) using the pressure-sensitive unit 210. As shown in FIG. 23A, when a lesion (tumor) 132 is detected using the pressure-sensitive part 210, the contact part 213 of the indenter 212 slides while contacting the surface of the inspection target part 131. The probe main body 110 is moved.

そして、図23(b)に示すように、圧子212の接触部213が病変(腫瘤)132に近づくと、病変(腫瘤)132から接触部213に力が伝わる。つまり、病変(腫瘤)132は検査対象部位131の他の部分よりも硬いため、病変(腫瘤)132から圧子212の接触部213に力(応力)が伝わる。検査対象部位131(腫瘤132)から接触部213に伝わった力は、圧子212に設けられた突出部214のうちの少なくとも一つを介して感圧センサ211に伝達される。すなわち、感圧センサ211が突出部214によって押されることで、感圧センサ211が圧力を検出する。   Then, as shown in FIG. 23B, when the contact portion 213 of the indenter 212 approaches the lesion (tumor) 132, a force is transmitted from the lesion (tumor) 132 to the contact portion 213. That is, since the lesion (tumor) 132 is harder than the other parts of the inspection target portion 131, a force (stress) is transmitted from the lesion (tumor) 132 to the contact portion 213 of the indenter 212. The force transmitted from the inspection target portion 131 (the tumor 132) to the contact portion 213 is transmitted to the pressure-sensitive sensor 211 via at least one of the protrusions 214 provided on the indenter 212. That is, when the pressure sensor 211 is pressed by the protrusion 214, the pressure sensor 211 detects the pressure.

本実施の形態にかかるセンサプローブ102においても、プローブ本体110の先端側に取り付けられた感圧部210およびスライド部112を用いて、検査対象部位131を検査することができる。したがって、執刀医の指が届かない位置であっても、執刀医が直接指で触れることなく、病変の位置を特定することができる。   Also in the sensor probe 102 according to the present embodiment, the inspection target part 131 can be inspected using the pressure-sensitive part 210 and the slide part 112 attached to the distal end side of the probe main body 110. Therefore, even at a position where the surgeon's finger cannot reach, the position of the lesion can be specified without the surgeon directly touching the finger.

また、本実施の形態では、圧子212の感圧センサ211側の面に複数の突出部214を設け、検査対象部位131から圧子212の接触部213に伝わった力が、突出部214を介して感圧センサ211に伝達されるように、感圧部210を構成している。このような構成とすることで、検査対象部位131から圧子212の接触部213に伝わった力を、圧子212の突出部214に集約することができるので、感圧センサ211で感度よく圧力を検出することができる。   Further, in the present embodiment, a plurality of protrusions 214 are provided on the surface of the indenter 212 on the pressure-sensitive sensor 211 side, and the force transmitted from the inspection target portion 131 to the contact portion 213 of the indenter 212 is transmitted through the protrusion 214. The pressure sensing unit 210 is configured to be transmitted to the pressure sensing sensor 211. With such a configuration, the force transmitted from the inspection target portion 131 to the contact portion 213 of the indenter 212 can be concentrated on the protruding portion 214 of the indenter 212, so that the pressure sensor 211 detects the pressure with high sensitivity. can do.

すなわち、仮に圧子212に複数の突出部214を設けることなく、圧子212と感圧センサ211とを互いに面接触させた場合は、検査対象部位131から圧子212の接触部213に伝わった力は、圧子212から感圧センサ211に伝わる際に、接触面において分散される。このため、感圧センサ211に伝わる力が弱くなり、感圧センサ211における検出感度が低下する。   That is, if the indenter 212 and the pressure-sensitive sensor 211 are brought into surface contact with each other without providing the plurality of protrusions 214 on the indenter 212, the force transmitted from the inspection target portion 131 to the contact portion 213 of the indenter 212 is: When transmitted from the indenter 212 to the pressure-sensitive sensor 211, it is dispersed at the contact surface. Therefore, the force transmitted to the pressure-sensitive sensor 211 is weakened, and the detection sensitivity of the pressure-sensitive sensor 211 is reduced.

一方、本実施の形態のように、圧子212に複数の突出部214を設けた場合は、圧子212(突出部214)と感圧センサ211とが互いに点接触する。この場合は、圧子212の接触部213に伝わった力は、圧子212から感圧センサ211に伝わる際に、圧子212の突出部214に集約される。このため、突出部214から感圧センサ211に伝わる力が強くなり、感圧センサ211における検出感度が向上する。   On the other hand, when a plurality of protrusions 214 are provided on the indenter 212 as in the present embodiment, the indenter 212 (the protrusion 214) and the pressure-sensitive sensor 211 make point contact with each other. In this case, when the force transmitted to the contact portion 213 of the indenter 212 is transmitted from the indenter 212 to the pressure-sensitive sensor 211, the force is concentrated on the protrusion 214 of the indenter 212. Therefore, the force transmitted from the protrusion 214 to the pressure-sensitive sensor 211 is increased, and the detection sensitivity of the pressure-sensitive sensor 211 is improved.

特に、FSRセンサは局所的な応力集中を敏感に感じる特性を有するため、圧子212に加わる力を突出部214に集約させることで、感圧センサ211における検出感度を機械的に高めることができる。   In particular, since the FSR sensor has a characteristic of sensitively sensing local stress concentration, the detection sensitivity of the pressure-sensitive sensor 211 can be mechanically increased by concentrating the force applied to the indenter 212 to the protrusion 214.

一例を挙げると、本実施の形態にかかる感圧センサプローブは、数十〜百数十gfの接触力で、2〜5mm程度の腫瘤を検出することができる(アスカー硬さC0中のC3〜10に相当)。   As an example, the pressure-sensitive sensor probe according to the present embodiment can detect a tumor mass of about 2 to 5 mm with a contact force of several tens to one hundred and several tens gf (C3 to A3 in Asker hardness C0). 10).

図24は、本実施の形態にかかるセンサプローブ102の一例を示す斜視図であり、実際に手術に用いられるセンサプローブ102を想定した構成例を示している。図24に示すように、センサプローブ102はプローブ本体110の先端側にヘッド部111が設けられている。ヘッド部111の一方側にはスライド部112が設けられており、他方側には感圧部210が設けられている。   FIG. 24 is a perspective view showing an example of the sensor probe 102 according to the present embodiment, and shows a configuration example assuming the sensor probe 102 actually used for an operation. As shown in FIG. 24, the sensor probe 102 has a head portion 111 provided on the tip side of a probe main body 110. A slide section 112 is provided on one side of the head section 111, and a pressure-sensitive section 210 is provided on the other side.

本実施の形態にかかるセンサプローブ102は、患者の胸腔等に開けられた孔部を通して患者の体内に導入されるので、防水性を備えていることが好ましい。このため、図24に示すセンサプローブ102では、プローブ本体110およびヘッド部111の全体が防水性を備えるように構成している。   Since the sensor probe 102 according to the present embodiment is introduced into a patient's body through a hole formed in a chest cavity or the like of the patient, the sensor probe 102 preferably has waterproofness. For this reason, in the sensor probe 102 shown in FIG. 24, the entire probe body 110 and the head unit 111 are configured to have waterproofness.

次に、本実施の形態にかかるセンサプローブを備えたセンサシステムについて説明する。図25は、本実施の形態にかかるセンサシステムを説明するためのブロック図である。図25に示すように、本実施の形態にかかるセンサシステム180は、センサプローブ181、分光器152、光源154、信号変換部182、測定情報表示部183、及び発音部184を備える。センサプローブ181は、上述したスライド部112と感圧部210とを備えるセンサプローブ102に対応している。   Next, a sensor system including the sensor probe according to the present embodiment will be described. FIG. 25 is a block diagram for explaining the sensor system according to the present embodiment. As shown in FIG. 25, the sensor system 180 according to the present embodiment includes a sensor probe 181, a spectroscope 152, a light source 154, a signal conversion unit 182, a measurement information display unit 183, and a sound generation unit 184. The sensor probe 181 corresponds to the sensor probe 102 including the above-described slide unit 112 and the pressure-sensitive unit 210.

センサプローブ181は、スライド部112を用いて検査対象部位131を検査している場合、光源154で生成された照射光121を検査対象部位131に照射し、検査対象部位131で反射された検出光122を分光器152に導入する。分光器152は、検査対象部位131で反射された検出光122を分光する。これにより、検出光122のスペクトル(波長と反射強度との関係:図15参照)を取得することができる。   The sensor probe 181 irradiates the inspection target portion 131 with the irradiation light 121 generated by the light source 154 when inspecting the inspection target portion 131 using the slide portion 112, and detects the detection light reflected by the inspection target portion 131. 122 is introduced into the spectroscope 152. The spectroscope 152 splits the detection light 122 reflected by the inspection target portion 131. Thereby, the spectrum of the detection light 122 (the relationship between the wavelength and the reflection intensity: see FIG. 15) can be obtained.

測定情報表示部183は、分光器152で分光された検出光122のスペクトルを表示する。具体的には、図15に示したような波長と反射強度との関係を示すグラフをディスプレイに表示する。執刀医は、測定情報表示部153に表示されている検出光122のスペクトルに基づいて、病変(腫瘤)が存在するか否かを判断することができる。   The measurement information display unit 183 displays the spectrum of the detection light 122 split by the spectroscope 152. Specifically, a graph showing the relationship between the wavelength and the reflection intensity as shown in FIG. 15 is displayed on the display. The surgeon can determine whether a lesion (tumor) exists based on the spectrum of the detection light 122 displayed on the measurement information display unit 153.

一方、センサプローブ181は、感圧部210を用いて検査対象部位131を検査している場合、感圧センサ211(図20等参照)で検出した圧力に対応した信号を信号変換部182に出力する。例えば、感圧センサ211をFSRセンサで構成した場合は、感圧センサ211から出力される信号は抵抗値である。   On the other hand, the sensor probe 181 outputs a signal corresponding to the pressure detected by the pressure-sensitive sensor 211 (see FIG. 20 and the like) to the signal conversion unit 182 when the inspection target part 131 is inspected using the pressure-sensitive unit 210. I do. For example, when the pressure sensor 211 is configured by an FSR sensor, the signal output from the pressure sensor 211 is a resistance value.

信号変換部182は、センサプローブ181(感圧センサ211)から供給された信号を圧力信号に変換する。例えば、感圧センサ211をFSRセンサで構成した場合、感圧センサ211から出力される信号は抵抗値であるので、信号変換部182は、この抵抗値を電圧値(圧力信号)に変換する。   The signal conversion unit 182 converts a signal supplied from the sensor probe 181 (the pressure sensor 211) into a pressure signal. For example, when the pressure-sensitive sensor 211 is configured by an FSR sensor, the signal output from the pressure-sensitive sensor 211 is a resistance value, and therefore, the signal conversion unit 182 converts the resistance value into a voltage value (pressure signal).

測定情報表示部183は、センサプローブ181(感圧センサ211)で測定された圧力に関する情報(つまり、信号変換部182の出力に応じた測定情報)を表示する。例えば、測定情報表示部183は、センサプローブ181(感圧センサ211)で測定された圧力を、バーグラフを用いて表示することができる。   The measurement information display unit 183 displays information related to the pressure measured by the sensor probe 181 (the pressure-sensitive sensor 211) (that is, measurement information according to the output of the signal conversion unit 182). For example, the measurement information display unit 183 can display the pressure measured by the sensor probe 181 (the pressure sensor 211) using a bar graph.

例えば、感圧センサ211(FSRセンサ)に加わる圧力が大きくなるほど、バーグラフのバーの数が多くなるようにすることで、圧力レベルを表示することができる。執刀医は、測定情報表示部183に表示される圧力レベルが所定以上である場合(換言すると、バーグラフのバーの数が所定の数以上である場合)、検査対象部位に腫瘤が存在すると判断することができる。   For example, the pressure level can be displayed by increasing the number of bars in the bar graph as the pressure applied to the pressure-sensitive sensor 211 (FSR sensor) increases. When the pressure level displayed on the measurement information display unit 183 is equal to or higher than a predetermined value (in other words, when the number of bars in the bar graph is equal to or higher than the predetermined number), the surgeon determines that a tumor is present at the inspection target site. can do.

発音部184は、センサプローブ181(感圧センサ211)で測定された圧力(つまり、信号変換部182の出力)に応じた音を出力する。具体的には、発音部184は、センサプローブ181で測定された圧力に応じて音の周波数を変化させるように構成されている。例えば、発音部184は、複数の周波数の音を出力可能なブザーを用いて構成することができる。例えば、感圧センサ211(FSRセンサ)に加わる圧力が大きくなるほど、ブザーの周波数が高くなるようにすることで、感圧センサ211(FSRセンサ)で検出した圧力レベルを音で伝えることができる。例えば、手術中に執刀医が測定情報表示部183を見ることができない場合、執刀医は、発音部184のブザーの音に基づいて、検査対象部位に腫瘤が存在するか否かを判断することができる。   The sound generator 184 outputs a sound corresponding to the pressure measured by the sensor probe 181 (the pressure sensor 211) (that is, the output of the signal converter 182). Specifically, the sound generator 184 is configured to change the frequency of the sound in accordance with the pressure measured by the sensor probe 181. For example, the sound generator 184 can be configured using a buzzer that can output sounds of a plurality of frequencies. For example, by increasing the frequency of the buzzer as the pressure applied to the pressure-sensitive sensor 211 (FSR sensor) increases, the pressure level detected by the pressure-sensitive sensor 211 (FSR sensor) can be transmitted by sound. For example, if the surgeon cannot see the measurement information display section 183 during the operation, the surgeon determines whether or not a tumor is present at the examination target site based on the sound of the buzzer of the sounding section 184. Can be.

なお、図25に示すセンサシステム180では、測定情報表示部183および発音部184を備える構成を示した。しかし、本実施の形態にかかるセンサシステム150では、発音部184を省略してもよい。   Note that the sensor system 180 illustrated in FIG. 25 has a configuration including the measurement information display unit 183 and the sound generation unit 184. However, in the sensor system 150 according to the present embodiment, the sound generator 184 may be omitted.

また、本実施の形態にかかるセンサシステムにおいても、図18に示したセンサシステムのように、既存のスコープカメラシステム170に、本実施の形態にかかるセンサシステムを組み込んでもよい。この場合は、分光器152と信号変換部182の出力側にインターフェース161を接続することで、センサプローブ181(感圧センサ211)で測定された圧力と検出光122のスペクトルとをスコープカメラシステム170の表示部173に表示させることができる。   Also, in the sensor system according to the present embodiment, as in the sensor system shown in FIG. 18, the sensor system according to the present embodiment may be incorporated in an existing scope camera system 170. In this case, by connecting the interface 161 to the output side of the spectroscope 152 and the signal conversion unit 182, the pressure measured by the sensor probe 181 (pressure-sensitive sensor 211) and the spectrum of the detection light 122 are converted to the scope camera system 170. Can be displayed on the display unit 173.

本実施の形態では、センサプローブ102のヘッド部111に、スライド部112と感圧部210をそれぞれ設けている。そして、スライド部112を検査対象部位131に接触させることで、光学的に病変(腫瘤)を検出している。また、感圧部210を検査対象部位131に接触させて、病変(腫瘤)からの圧力を検出することで、力学的に病変(腫瘤)を検出している。したがって、異なる種類の2つのセンサを用いて、病変(腫瘤)の有無を調べることができるので、一つのセンサを用いた場合よりも確実に病変(腫瘤)を検出することができる。また、本実施の形態にかかるセンサプローブ102により、スライド部112を用いて光学的に病変(腫瘤)を検出する場合と、感圧部210を用いて力学的に病変(腫瘤)を検出する場合とを手術中に容易に選択することができるようになる。   In the present embodiment, the head section 111 of the sensor probe 102 is provided with the slide section 112 and the pressure-sensitive section 210. Then, by bringing the slide portion 112 into contact with the inspection target portion 131, a lesion (tumor) is optically detected. In addition, the pressure-sensitive part 210 is brought into contact with the inspection target portion 131 to detect the pressure from the lesion (tumor), thereby dynamically detecting the lesion (tumor). Therefore, since the presence or absence of a lesion (tumor) can be checked using two different types of sensors, the lesion (tumor) can be detected more reliably than when one sensor is used. Further, a case where the sensor probe 102 according to the present embodiment optically detects a lesion (tumor) using the slide unit 112 and a case where the lesion (tumor) is detected dynamically using the pressure-sensitive unit 210 Can be easily selected during surgery.

上述の本実施の形態にかかるセンサプローブ、及びセンサシステムは、内視鏡や胸腔鏡等を用いた外科手術に広く用いることができる。特に、本実施の形態にかかるセンサプローブ、及びセンサシステムは、胸腔鏡を用いた肺の手術に好適に用いることができる。つまり、肺は空気を含む臓器であるため、小さな早期がんの場合は、CTスキャンや超音波画像診断装置では明瞭な画像を得ることは困難である。このような場合、本実施の形態にかかるセンサプローブ、及びセンサシステムを用いることで、執刀医は、直接指で触れることなく、病変の位置を精度よく特定することができる。   The above-described sensor probe and sensor system according to the present embodiment can be widely used for a surgical operation using an endoscope, a thoracoscopy, or the like. In particular, the sensor probe and the sensor system according to the present embodiment can be suitably used for lung surgery using a thoracoscopy. That is, since the lung is an organ containing air, it is difficult to obtain a clear image with a CT scan or an ultrasonic diagnostic imaging apparatus for small early cancer. In such a case, by using the sensor probe and the sensor system according to the present embodiment, the surgeon can accurately specify the position of the lesion without directly touching the finger.

以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。   As described above, the present invention has been described with reference to the above embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but falls within the scope of the claims of the present application. Needless to say, various changes, modifications, and combinations that can be made by a trader are included.

1、2、3 センサプローブ
10 プローブ本体
11 感圧センサ
12 圧子
14 突出部
15 接続部材
16 先端部
21 検査対象部位
22 腫瘤
25 防水カバー
50、60 センサシステム
51 センサプローブ
52 信号変換部
53 測定情報表示部
54 発音部
61 インターフェース
70 スコープカメラシステム
71 スコープカメラ
72 制御部
73 表示部
101、102 センサプローブ
110 プローブ本体
111 ヘッド部
112 スライド部
113 光伝搬部
114 照射光用光ファイバ
115 検出光用光ファイバ
117 反射部材
121 照射光
122 検出光
131 検査対象部位
132 病変(腫瘤)
150、160、180 センサシステム
151 センサプローブ
152 分光器
153 測定情報表示部
154 光源
161 インターフェース
170 スコープカメラシステム
171 スコープカメラ
172 制御部
173 表示部
181 センサプローブ
182 信号変換部
183 測定情報表示部
184 発音部
210 感圧部
211 感圧センサ
212 圧子
213 接触部
214 突出部
215 接続部材
1, 2, 3 Sensor probe 10 Probe main body 11 Pressure sensitive sensor 12 Indenter 14 Projecting part 15 Connecting member 16 Tip 21 Inspection site 22 Tumor 25 Waterproof cover 50, 60 Sensor system 51 Sensor probe 52 Signal conversion unit 53 Measurement information display Unit 54 Sounding unit 61 Interface 70 Scope camera system 71 Scope camera 72 Control unit 73 Display unit 101, 102 Sensor probe 110 Probe main body 111 Head unit 112 Slide unit 113 Light transmission unit 114 Optical fiber for irradiation light 115 Optical fiber for detection light 117 Reflecting member 121 Irradiation light 122 Detection light 131 Inspection target part 132 Lesion (tumor)
150, 160, 180 Sensor system 151 Sensor probe 152 Spectroscope 153 Measurement information display unit 154 Light source 161 Interface 170 Scope camera system 171 Scope camera 172 Control unit 173 Display unit 181 Sensor probe 182 Signal conversion unit 183 Measurement information display unit 184 Sound generation unit 210 Pressure-sensitive part 211 Pressure-sensitive sensor 212 Indenter 213 Contact part 214 Projection 215 Connection member

Claims (25)

基端側から先端側へと伸びるプローブ本体と、
前記プローブ本体の前記先端側に設けられたシート状の感圧センサと、
前記感圧センサの表面に設けられた圧子と、を備え、
前記圧子は、
検査対象部位に接触しながらスライドする接触部と、
前記感圧センサ側の面に設けられ、前記感圧センサ側に向かって突出している複数の突出部と、を備え、
前記圧子は、前記検査対象部位から前記接触部に伝わった力に応じて変位可能に構成されており、
前記検査対象部位から前記接触部に伝わった力は、前記突出部のうちの少なくとも一つを介して前記感圧センサに伝達される、
センサプローブ。
A probe body extending from the proximal side to the distal side,
A sheet-shaped pressure-sensitive sensor provided on the distal end side of the probe main body,
An indenter provided on the surface of the pressure-sensitive sensor,
The indenter is
A contact part that slides while contacting the inspection target part,
A plurality of protrusions provided on a surface on the pressure-sensitive sensor side and protruding toward the pressure-sensitive sensor side,
The indenter is configured to be displaceable in accordance with a force transmitted from the inspection target site to the contact portion,
The force transmitted from the inspection target site to the contact portion is transmitted to the pressure-sensitive sensor via at least one of the protrusions.
Sensor probe.
前記圧子の前記接触部は略半球形状であり、
前記複数の突出部の各々は、前記圧子の前記感圧センサ側の面と垂直な軸を中心とする円の円周上に配置されている、
請求項1に記載のセンサプローブ。
The contact portion of the indenter is substantially hemispherical,
Each of the plurality of protrusions is disposed on a circumference of a circle centered on an axis perpendicular to a surface of the indenter on the pressure-sensitive sensor side,
The sensor probe according to claim 1.
前記突出部は、前記円周上の位置のうち、最も前記先端側の位置および最も前記基端側の位置の少なくとも一つの位置に配置されている、請求項2に記載のセンサプローブ。   3. The sensor probe according to claim 2, wherein the protruding portion is arranged at at least one of a position on the distal end side and a position on the base end side among the positions on the circumference. 4. 前記圧子の前記感圧センサ側の面には、前記軸を中心とする円の内側に接続部材が設けられており、前記圧子は前記感圧センサの表面に前記接続部材を用いて取り付けられている、請求項2または3に記載のセンサプローブ。   On the surface of the indenter on the pressure sensor side, a connection member is provided inside a circle around the axis, and the indenter is attached to the surface of the pressure sensor using the connection member. The sensor probe according to claim 2, wherein 各々半径が異なる略半球形状の接触部を有する圧子を前記検査対象部位に応じて交換可能に構成されている、請求項2〜4のいずれか一項に記載のセンサプローブ。   The sensor probe according to any one of claims 2 to 4, wherein indenters having substantially hemispherical contact portions having different radii are configured to be exchangeable according to the inspection target site. 前記圧子は、前記感圧センサに着脱可能に構成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載のセンサプローブ。   The sensor probe according to claim 1, wherein the indenter is configured to be detachable from the pressure-sensitive sensor. 前記プローブ本体の前記先端側には前記感圧センサおよび前記圧子を覆うように防水カバーが設けられている、請求項1〜6のいずれか一項に記載のセンサプローブ。   The sensor probe according to any one of claims 1 to 6, wherein a waterproof cover is provided on the distal end side of the probe main body so as to cover the pressure-sensitive sensor and the indenter. 前記プローブ本体の前記先端側の第1の面と、当該第1の面と反対側の第2の面に、前記感圧センサと前記圧子とで構成される感圧部がそれぞれ設けられており、
前記第1の面側に設けられている圧子の接触部の大きさと前記第2の面側に設けられている圧子の接触部の大きさとが異なる、
請求項1〜7のいずれか一項に記載のセンサプローブ。
Pressure-sensitive portions each including the pressure-sensitive sensor and the indenter are provided on a first surface on the distal end side of the probe main body and on a second surface opposite to the first surface. ,
The size of the contact portion of the indenter provided on the first surface side is different from the size of the contact portion of the indenter provided on the second surface side.
The sensor probe according to claim 1.
請求項1〜8のいずれか一項に記載のセンサプローブと、
前記感圧センサで測定された圧力に関する情報を表示する測定情報表示部と、を備える、
センサシステム。
A sensor probe according to any one of claims 1 to 8,
A measurement information display unit that displays information about the pressure measured by the pressure-sensitive sensor,
Sensor system.
請求項1〜8のいずれか一項に記載のセンサプローブと、
前記感圧センサで測定された圧力に応じた音を出力する発音部と、を備え、
前記発音部は、前記感圧センサで測定された圧力に応じて前記音の周波数を変化させるように構成されている、
センサシステム。
A sensor probe according to any one of claims 1 to 8,
A sound output unit that outputs a sound according to the pressure measured by the pressure-sensitive sensor,
The sound generator is configured to change the frequency of the sound according to the pressure measured by the pressure sensor,
Sensor system.
請求項1〜8のいずれか一項に記載のセンサプローブと、
スコープカメラで取得した映像を表示する表示部と、
前記感圧センサで測定された圧力に関する情報を前記表示部に表示するためのインターフェースと、を備える、
センサシステム。
A sensor probe according to any one of claims 1 to 8,
A display unit for displaying images acquired by the scope camera,
An interface for displaying information on the pressure measured by the pressure-sensitive sensor on the display unit.
Sensor system.
検査対象部位に照射光を照射し、前記検査対象部位で反射された検出光を用いて前記検査対象部位に存在する病変を検出するセンサプローブであって、
基端側から先端側へと伸びるプローブ本体と、
前記プローブ本体の先端側に設けられたヘッド部と、
前記ヘッド部に設けられ、前記検査対象部位に接触しながらスライドするスライド部と、
前記プローブ本体の内部に設けられ、前記検査対象部位に照射される前記照射光が伝搬する照射光用光ファイバと前記検査対象部位からの前記検出光が伝搬する検出光用光ファイバとを有する光伝搬部と、
前記ヘッド部の内部に設けられ、前記照射光用光ファイバを伝搬してきた前記照射光を反射して前記スライド部に導入するとともに、前記スライド部から導入された前記検出光を反射して前記検出光用光ファイバに導入する反射部材と、を備え、
前記プローブ本体は、前記スライド部が前記検査対象部位と接触する接触面と所定の角度を成すように構成されており、
前記反射部材で反射された前記照射光は前記スライド部の内部を通過した後、前記検査対象部位に照射され、
前記検査対象部位で反射された前記検出光は、前記スライド部の内部を通過した後、前記反射部材で反射されて前記検出光用光ファイバに導入される、
センサプローブ。
A sensor probe that irradiates the inspection target site with irradiation light and detects a lesion present in the inspection target site using detection light reflected on the inspection target site,
A probe body extending from the proximal side to the distal side,
A head portion provided on the distal end side of the probe body,
A sliding portion provided on the head portion and sliding while contacting the inspection target portion;
Light that is provided inside the probe main body and has an irradiation light optical fiber through which the irradiation light applied to the inspection target propagates and a detection light optical fiber through which the detection light from the inspection target propagates. A propagation unit;
Provided inside the head portion, reflects the irradiation light that has propagated through the irradiation light optical fiber and introduces the irradiation light into the slide portion, and reflects the detection light introduced from the slide portion to perform the detection. A reflecting member to be introduced into the optical fiber for light,
The probe body is configured such that the slide portion forms a predetermined angle with a contact surface that contacts the inspection target site,
After the irradiation light reflected by the reflection member passes through the inside of the slide portion, the irradiation light is irradiated on the inspection target portion,
The detection light reflected by the inspection target portion, after passing through the inside of the slide portion, is reflected by the reflection member and introduced into the detection light optical fiber,
Sensor probe.
前記プローブ本体は、前記スライド部の前記接触面に対して20度〜45度の角度を成すように構成されている、請求項12に記載のセンサプローブ。   The sensor probe according to claim 12, wherein the probe main body is configured to form an angle of 20 to 45 degrees with respect to the contact surface of the slide portion. 前記光伝搬部は、1本の検出光用光ファイバと、複数の照射光用光ファイバと、で構成されており、
前記検出光用光ファイバは、前記光伝搬部の断面の中心に配置されており、
前記複数の照射光用光ファイバは、前記検出光用光ファイバの周囲に配置されている、
請求項12または13に記載のセンサプローブ。
The light propagating unit includes one detection light optical fiber and a plurality of irradiation light optical fibers,
The detection light optical fiber is disposed at the center of the cross section of the light propagation portion,
The plurality of optical fibers for irradiation light are arranged around the optical fiber for detection light,
The sensor probe according to claim 12.
前記反射部材と前記光伝搬部とが前記ヘッド部の内部に樹脂を用いて埋設されている、請求項12〜14のいずれか一項に記載のセンサプローブ。   The sensor probe according to any one of claims 12 to 14, wherein the reflection member and the light propagation unit are buried inside the head unit using a resin. 前記スライド部は、略半球形状の透明なシリコーンゴムを用いて構成されている、請求項12〜15のいずれか一項に記載のセンサプローブ。   The sensor probe according to any one of claims 12 to 15, wherein the slide portion is formed using a substantially hemispherical transparent silicone rubber. 前記照射光は、白色光および近赤外光のうちの少なくとも一つである、請求項12〜16のいずれか一項に記載のセンサプローブ。   The sensor probe according to any one of claims 12 to 16, wherein the irradiation light is at least one of white light and near-infrared light. 前記ヘッド部の前記スライド部が設けられている側と反対側の面には感圧部が更に設けられており、
前記感圧部は、
前記ヘッド部に設けられたシート状の感圧センサと、
前記感圧センサの表面に設けられた圧子と、を備え、
前記圧子は、
前記検査対象部位に接触しながらスライドする接触部と、
前記感圧センサ側の面に設けられ、前記感圧センサ側に向かって突出している複数の突出部と、を備え、
前記圧子は、前記検査対象部位から前記接触部に伝わった力に応じて変位可能に構成されており、
前記検査対象部位から前記接触部に伝わった力は、前記突出部のうちの少なくとも一つを介して前記感圧センサに伝達される、
請求項12〜17のいずれか一項に記載のセンサプローブ。
A pressure-sensitive part is further provided on a surface of the head part opposite to a side on which the slide part is provided,
The pressure-sensitive part,
A sheet-shaped pressure-sensitive sensor provided in the head portion,
An indenter provided on the surface of the pressure-sensitive sensor,
The indenter is
A contact portion that slides while contacting the inspection target portion,
A plurality of protrusions provided on a surface on the pressure-sensitive sensor side and protruding toward the pressure-sensitive sensor side,
The indenter is configured to be displaceable in accordance with a force transmitted from the inspection target site to the contact portion,
The force transmitted from the inspection target site to the contact portion is transmitted to the pressure-sensitive sensor via at least one of the protrusions.
The sensor probe according to any one of claims 12 to 17.
前記圧子の前記接触部は略半球形状であり、
前記複数の突出部の各々は、前記圧子の前記感圧センサ側の面と垂直な軸を中心とする円の円周上に配置されている、
請求項18に記載のセンサプローブ。
The contact portion of the indenter is substantially hemispherical,
Each of the plurality of protrusions is disposed on a circumference of a circle centered on an axis perpendicular to a surface of the indenter on the pressure-sensitive sensor side,
The sensor probe according to claim 18.
前記圧子の前記感圧センサ側の面には、前記圧子の前記感圧センサ側の面と垂直な軸を中心とする円の内側に接続部材が設けられており、前記圧子は前記感圧センサの表面に前記接続部材を用いて取り付けられている、請求項18または19に記載のセンサプローブ。   On the surface of the indenter on the pressure sensor side, a connection member is provided inside a circle centered on an axis perpendicular to the surface of the indenter on the pressure sensor side, and the indenter is provided with the pressure sensor. The sensor probe according to claim 18, wherein the sensor probe is attached to a surface of the sensor probe using the connection member. 前記スライド部が前記検査対象部位に接触する場合と、前記感圧部が前記検査対象部位に接触する場合と、を切り替える切り替え機構を備え、
前記切り替え機構は、前記プローブ本体の長手方向に伸びる回転軸を中心に前記プローブ本体が180度ずつ回転する機構を有する、
請求項18〜20のいずれか一項に記載のセンサプローブ。
A switching mechanism for switching between a case where the slide portion contacts the test target portion and a case where the pressure-sensitive portion contacts the test target portion,
The switching mechanism has a mechanism in which the probe body rotates by 180 degrees around a rotation axis extending in a longitudinal direction of the probe body,
The sensor probe according to any one of claims 18 to 20.
請求項12〜21のいずれか一項に記載のセンサプローブと、
前記検出光用光ファイバを伝搬してきた前記検出光を分光する分光器と、
前記分光器の出力を表示する測定情報表示部と、を備える、
センサシステム。
A sensor probe according to any one of claims 12 to 21,
A spectroscope that splits the detection light that has propagated through the detection light optical fiber,
A measurement information display unit that displays the output of the spectroscope,
Sensor system.
請求項12〜21のいずれか一項に記載のセンサプローブと、
前記検出光用光ファイバを伝搬してきた前記検出光を分光する分光器と、
スコープカメラで取得した映像を表示する表示部と、
前記分光器の出力を前記表示部に表示するためのインターフェースと、を備える、
センサシステム。
A sensor probe according to any one of claims 12 to 21,
A spectroscope that splits the detection light that has propagated through the detection light optical fiber,
A display unit for displaying images acquired by the scope camera,
An interface for displaying the output of the spectroscope on the display unit,
Sensor system.
請求項18〜21のいずれか一項に記載のセンサプローブと、
前記検出光用光ファイバを伝搬してきた前記検出光を分光する分光器と、
前記分光器の出力と前記感圧センサで測定された圧力に関する情報とを表示する測定情報表示部と、を備える、
センサシステム。
A sensor probe according to any one of claims 18 to 21,
A spectroscope that splits the detection light that has propagated through the detection light optical fiber,
A measurement information display unit that displays the output of the spectroscope and information about the pressure measured by the pressure-sensitive sensor,
Sensor system.
前記感圧センサで測定された圧力に応じた音を出力する発音部を更に備え、
前記発音部は、前記感圧センサで測定された圧力に応じて前記音の周波数を変化させるように構成されている、
請求項24に記載のセンサシステム。
Further comprising a sound generating unit that outputs a sound according to the pressure measured by the pressure-sensitive sensor,
The sound generator is configured to change the frequency of the sound according to the pressure measured by the pressure sensor,
A sensor system according to claim 24.
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