JP4095349B2 - 蛍光測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体組織から発せられる自家蛍光に基づき、術者による診断用の情報を取得する蛍光測定装置に、関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生体組織に対して励起光（紫外光）が照射されると、この生体組織は励起されて蛍光（自家蛍光）を発することが、知られている。さらに、腫瘍等の病変が生じた生体組織が発する自家蛍光は、正常な生体組織が発する蛍光とは異なる性質を有することが、知られている。特に、病変が生じた組織からの自家蛍光における緑色帯域の成分の強度は、正常な組織からのものよりも小さくなっている。但し、病変が生じた組織からの自家蛍光における赤色帯域の成分の強度は、正常な組織からのものと、同程度である。従って、病変が生じた組織からの自家蛍光の緑色帯域の強度と赤色帯域の強度との比は、正常な組織からのものよりも小さくなっている。
【０００３】
そこで、診断のために有用な情報（診断用情報）として、自家蛍光の緑色帯域の強度と赤色帯域の強度との比を測定し、術者に提供する蛍光診断用システムが、開発されてきている。図１０は、励起光及び自家蛍光の特性を示すグラフである。この図１０のグラフの横軸は光の波長を示し、縦軸はその強度を示している。励起光は、波長λｅに強度のピークを有する紫外光である。この波長λｅは、例えば、λｅ＝３６５ｎｍに設定されている。そして、自家蛍光における波長λ１を中心とする第１の波長帯域，及び，波長λ２を中心とする第２の波長帯域が、夫々測定の対象となる。これら波長λ１及び波長λ２は、上述した緑色帯域及び赤色帯域中に、夫々設定されている。従って、λ１＜λ２である。
【０００４】
上記の蛍光診断用システムは、プローブ及び蛍光診断用補助装置を備えている。プローブは、励起光を導く多数の照射用光ファイバと、蛍光を導く多数の検出用光ファイバとが、束ねられて構成されている。そして、プローブは、その基端側に設けられたコネクタを介して、蛍光診断用補助装置に着脱可能に連結される。
【０００５】
蛍光診断用補助装置は、励起光を射出する励起光源部，及び生体からの光を検出する検出部を備えている。そして、この蛍光診断用補助装置にプローブが連結された状態で、励起光源部から射出された励起光は、プローブの照射用光ファイバの基端面から入射してその先端から射出され、検出用光ファイバの先端から入射してその基端面から射出された光は、検出部により検出される。
【０００６】
通常、このプローブは、その先端から内視鏡の鉗子チャネル内へ引き通されて、使用される。具体的には、これらプローブ及び内視鏡を使用する術者が、内視鏡の先端を被検体に対向させ、プローブの先端を内視鏡の先端から突出させて、被検体に当接させる。この状態において、プローブの照射用光ファイバの先端から被検体へ射出された励起光は、被検体の生体を励起させて自家蛍光を発光させる。このため、この自家蛍光が、被検体表面で反射された励起光とともに、プローブの先端に入射する。このうち、プローブを構成する検出用光ファイバに入射した光（検出光）は、励起光成分をカットするフィルタを通って、検出部によって検出されるのである。
【０００７】
その後、この検出光の緑色帯域の強度と赤色帯域の強度との比が算出されて、モニタに表示される。術者は、強度の比が大きければ、当該被検体が正常であると判断し、強度の比が小さければ、当該被検体に病変が生じていると判断する。これにより、励起光の強度や被検体の部位毎に異なる蛍光発光強度の影響を排除した正確な測定が、可能となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、生体内には、生体組織の他、体液等の残留物が存在している。これら残留物には、生体組織から分泌され又は分離したものも含まれている。従って、これらの残留物も、その種類に依っては、生体組織と同様に、励起光によって励起されて蛍光を発する。このようにして残留物が蛍光を発してしまうと、本来の測定対象である生体組織から発する蛍光の発光特性（緑色帯域の強度と赤色帯域の強度との比）を、正確に測定することができなくなってしまう。
【０００９】
本発明は、以上の問題に鑑みて案出されたものであり、プローブの前方に存する被検体の測定対象部位から残留物を洗い流すことによって、当該測定対象部位からの蛍光を正確に測定することができる蛍光測定装置の提供を、課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による蛍光測定装置は、上記課題を解決するために、以下のような構成を採用した。
【００１１】
即ち、本発明による蛍光測定装置は、被検体に対して励起光を照射することによってこの被検体の生体組織から生じた蛍光を分析するために、長尺なプローブと、このプローブの基端に繋がる装置本体とから、構成されている。このプローブは、その先端面と装置本体との間を結ぶ第１及び第２のライトガイドと、パイプとを、内蔵している。また、装置本体は、前記第１のライトガイドに励起光を導入する励起光源と、前記第２のライトガイドによってガイドされた蛍光を受光する受光手段と、前記パイプに洗浄水及び空気を選択的に導入する洗浄手段と、操作者が押し込むことにより、最初に第１信号を出力し、操作者が更に押し込むことにより第２信号を出力し、操作者が力を抜くと前記第１信号及び前記第２信号の出力を停止するスイッチと、前記スイッチから前記第１信号のみが出力されると、前記洗浄手段を制御して前記パイプに洗浄水を導入させ、前記スイッチから前記第２信号が出力されると、前記洗浄手段を制御して前記パイプに空気を導入させ、その後、前記スイッチからの前記第１信号及び前記第２信号の出力が停止されると、前記洗浄手段を制御して前記パイプへの空気の導入を停止させるとともに前記励起光源を制御して前記第１のライトガイドに励起光を導入させるコントロール回路とを、備えている。
【００１２】
このように構成されると、実際の検査に先立って、洗浄手段によって洗浄水がプローブのパイプに導入されることにより、このパイプを通じて洗浄水がプローブの先端まで送られ、この先端から被検体の表面に対して洗浄水が噴射される。その結果、噴射された洗浄液によって、被検物の測定対象部位から残留物が洗い流される。従って、その後、励起光源から発した励起光を第１のライトガイドに導入することによってプローブの先端から被検物の測定対象部位に照射すれば、測定対象部位の生体組織からのみ、蛍光が発することになる。そのため、第２のライトガイドを通じて受光手段によって受光することにより、測定対象部位からの蛍光のみを正確に測定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は、本実施形態の蛍光診断システムを模式的に示す概略構成図である。この蛍光診断システムは、電子内視鏡（以下、内視鏡と略記）１，光源プロセッサ装置２，プローブ５，蛍光診断用補助装置（以下、診断用補助装置と略記）３，及びモニタ４を、備えている。
【００１４】
＜内視鏡＞
まず、内視鏡１について、説明する。この内視鏡１は、生体内に挿入される可撓管状の挿入部を、有している。但し、図１には、この内視鏡１の詳細な形状は、図示されていない。この挿入部の先端には湾曲部が組み込まれており、この湾曲部の先端には、硬質部材製の先端部が固定されている。また、挿入部の基端には操作部が連結されている。この操作部には、湾曲部を湾曲操作するためのダイヤル及び各種操作スイッチが、設けられている。
【００１５】
この内視鏡１の先端部には、少なくとも３つの貫通孔が穿たれており、そのうちの一対の貫通孔には、配光レンズ１１及び対物レンズ１２が夫々填め込まれている。他の１つの貫通孔は、鉗子孔１３として利用される。具体的には、この鉗子孔１３と操作部に開けられた開口（基端側の鉗子孔１４）とを結ぶチューブが、内視鏡１内を引き通されており、このチューブを通じて両鉗子孔１３，１４の間に形成される管が、鉗子チャネルとして利用される。
【００１６】
さらに、内視鏡１は、ライトガイド１５を、有している。このライトガイド１５は、光ファイバが多数束ねられてなるファイババンドルである。そして、このライトガイド１５は、その先端面が配光レンズ１１に対向した状態で、内視鏡１内を引き通され、その基端が、光源プロセッサ装置２内に引き通されている。
【００１７】
さらに、内視鏡１は、ＣＣＤエリアセンサからなる撮像素子１６を、有している。この撮像素子１６の撮像面は、内視鏡１の先端部が被検体に対向配置されたときに対物レンズ１２が当該被検体像を結ぶ位置の近傍に、配置されている。そして、撮像素子１６は、被検体像に基づく画像データを取得して、信号線１７へ出力する。
【００１８】
＜光源プロセッサ装置＞
次に、光源プロセッサ装置２について説明する。この光源プロセッサ装置２は、互いに接続されたシステムコントローラ２１及びタイミングジェネレータ２２を、備えている。システムコントローラ２１は、光源プロセッサ装置２全体を制御するコントローラである。タイミングジェネレータ２２は、各種基準信号を生成する回路であり、光源プロセッサ装置２における各種処理は、この基準信号に従って進行する。
【００１９】
さらに、光源プロセッサ装置２は、白色光源２３，及び集光レンズ２４を、備えている。白色光源２３は、白色光を平行光として射出する。集光レンズ２４は、白色光源２３により射出された白色光の光路上に配置されており、この白色光をライトガイド１５の基端面上に収束させる。
【００２０】
これら集光レンズ２４及びライトガイド１５間の光路上には、ホイール２５が、挿入されている。このホイール２５は、円板状の外形を有し、その外周に沿ったリング状の領域に３つの開口が設けられている。これら各開口には、入射した光のうちの赤色帯域のみを透過させるＲフィルタ，緑色帯域のみを透過させるＧフィルタ，及び青色帯域のみを透過させるＢフィルタが、夫々嵌め込まれている。
【００２１】
このホイール２５の中心は、モータ２５Ｍの出力軸に対して固定されている。このモータ２５Ｍは、タイミングジェネレータ２２に接続されている。そして、モータ２５Ｍは、タイミングジェネレータ２２からの基準信号に従って、ホイール２５のＲフィルタ，Ｇフィルタ，及びＢフィルタを、集光レンズ２４及びライトガイド１５間の光路中に、順次、繰り返して挿入させるように、当該ホイール２５を回転させる。
【００２２】
すると、ライトガイド１５の基端面には、赤色光（Ｒ光），緑色光（Ｇ光），及び青色光（Ｂ光）が、順次繰り返して入射する。入射したＲ光，Ｇ光，及びＢ光は、ライトガイド１５に導かれ、配光レンズ１１により拡散されて、内視鏡１の先端に対向した被検体を照明する。すると、撮像素子１６の撮像面には、被検体のＲ光による像，Ｇ光による像，及びＢ光による像が、順次形成される。そして、この撮像素子１６は、被検体のＲ光による像，Ｇ光による像，及びＢ光による像を、夫々、画像信号に夫々変換し信号線１７へ順次出力する。
【００２３】
さらに、光源プロセッサ装置２は、タイミングジェネレータ２２に夫々接続された１つの前段処理部２６，３つのメモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ，及び３つの後段処理部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを、備えている。前段処理部２６は、信号線１７に接続され、撮像素子１６から出力された画像信号を順次取得して、信号処理及びＡ／Ｄ変換することにより、デジタル画像データとして出力する。この前段処理部２６には、各メモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂが、夫々接続されている。そして、タイミングジェネレータ２２から各メモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂに入力される基準信号に従って、Ｒ光照射時に前段処理部２６から出力されたデジタル画像データはＲ画像データとしてメモリ２７Ｒに、Ｇ光照射時に前段処理部２６から出力されたデジタル画像データはＧ画像データとしてメモリ２７Ｇに、Ｂ光照射時に前段処理部２６から出力されたデジタル画像データはＢ画像データとしてメモリ２７Ｂに、夫々格納される。
【００２４】
これら各メモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂには、各後段処理部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが、夫々接続されている。そして、各後段処理部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、夫々、各メモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂに格納されたＲ画像データ，Ｇ画像データ，及びＢ画像データを順次読み出して、信号処理及びＤ／Ａ変換することにより、アナログ画像信号であるＲ画像信号，Ｇ画像信号，及びＢ画像信号を出力する。出力されたＲ画像信号，Ｇ画像信号，及びＢ画像信号は、タイミングジェネレータ２２から出力された同期信号（Ｓｙｎｃ）とともに、一組の映像信号として、図示せぬ映像出力端子へ出力される。
【００２５】
なお、システムコントローラ２１は、診断用補助装置３の後述するシステムコントロール回路３０から白色光源２３の消灯を指示されている間は、白色光源２３の発光を停止させるとともに、タイミングジェネレータ２２の動作を停止させる。
【００２６】
モニタ４は、上記映像出力端子に接続されており、出力された映像信号を取得して、画面表示する。即ち、モニタ４には、被検体のカラー映像が動画表示される。
【００２７】
＜プローブ＞
次に、プローブ５について説明する。このプローブ５は、図１に示す通り、内視鏡１の鉗子チャンネルに挿入可能な外径を有するとともに当該鉗子チャンネルの全長よりも十分に長い全長を有する挿入部５０と、この挿入部５０の基端に固定されているとともに診断用補助装置３の後述するコネクタ受け３１に挿脱自在に挿入されるコネクタ５１とから、構成されている。
【００２８】
図３は、プローブ５の挿入部５０の先端面を示す正面図であり、図４は、図３におけるIV-IV線に沿った挿入部５０の先端近傍の縦断面図である。これらの図に示されているように、挿入部５０は、やや大径の励起光用ライトガイド５０１と、それよりもやや小径な４本の蛍光用ライトガイド５０２と、蛍光用ライトガイド５０２とほぼ同径の４本の送気送水用パイプ５０３とを、ある程度の可撓性と耐座屈性とを兼ね備えたシリコンチューブ５０４に内蔵させることによって、構成されている。第１のライトガイドとしての励起光用ライトガイド５０１は、紫外線に対する透過率が優れた多数本の石英光ファイバ（若しくはプラスチック光ファイバ）の束（ファイババンドル）から、構成されている。第２のライトガイドとしての各蛍光用ライトガイド５０２も、同様に、夫々複数本の石英光ファイバ（若しくはプラスチック光ファイバ）の束（ファイババンドル）から、構成されている。但し、各蛍光用ライトガイド５０２は、その基端近傍において、一本のファイババンドルにまとめられている。同様に、各送気送水用パイプ５０３も、その基端近傍において、一本にまとめられている。また、各送気送水用パイプ５０３の先端は、送気される空気や送水される水の流速を上げるために、ノズル５０３ａとして絞られている。
【００２９】
以上に説明した内蔵物は、挿入部５０の先端以外においては、シリコンチューブ５０４内で自由に移動可能となっているが、挿入部５０の先端においては、励起光用ライトガイド５０１の周囲に、蛍光用ライトガイド５０２と送気送水用パイプ５０３とを交互に並べた状態で固定されている。また、挿入部５０の先端においては、各内蔵物の間の隙間には、プローブ５の内部を液密且つ気密に保つためのシーリングが施されている。これにより、挿入部５０の先端は、円柱形状をとる。
【００３０】
一方、コネクタ５１は、プラスチックのような硬質部材から構成されており、図２にその縦断面を示すように、その基端面からは、診断用補助装置３の側面に形成されたコネクタ受け３１に挿入される突出部５１０が、一体に突出している。また、このコネクタ５１内には、励起光用ライトガイド５０１を気密に貫通させるための貫通孔５１ａ，一本にまとめられた蛍光用ライトガイド５０２を気密に貫通させるための貫通孔５１ｂ，及び、一本にまとめられた送気送水用パイプ５０３を気密に貫通させるための貫通孔５１ｃが、穿たれている。これら貫通孔５１ａ〜５１ｃのうち、各ライトガイド５０１，５０２を貫通させるための貫通孔５１ａ，５１ｂは、突出部５１０の端面まで達している。これに対して、送気送水用パイプ５０３を貫通させるための貫通孔５１ｃは、突出部５１０に達することなく、コネクタ５１の側面に、開いている。コネクタ側面における貫通孔５１ｃの開口には、連結パイプ５２を着脱自在且つ液密に接続するためのパイプ差し込み口５１１が、形成されている。
【００３１】
＜診断用補助装置＞
次に、蛍光測定装置の装置本体としての診断用補助装置３について、図２を参照して説明する。上述したように、コネクタ受け３１は、診断用補助装置３のケーシングにおける側面に構築されている。このコネクタ受け３１に挿入されたコネクタ突出部５１０の端面における励起光用ライトガイド５０１及び蛍光用ライトガイド５０２に夫々対向する位置には、コンデンサレンズ３１２及びコリメータレンズ３１３が配置されている。
【００３２】
このコンデンサレンズ３１２の背後には、このコンデンサレンズ３１２によって励起光用ライトガイド３１２の端面に集束される励起光を発する励起光源としてのＵＶランプ３５が、配置されている。このＵＶランプ３５は、システムコントロール回路３０によって制御される強度制御回路４８によって、その出力電流値が調整されるランプ電源４７から出力された電流によって、駆動される。なお、励起光成分を含むランプであれば、ＵＶランプ３５に代用するすることができるが、その場合には、ランプとコンデンサレンズ３１２との間に、励起光成分のみを透過するフィルターを挿入する必要がある。
【００３３】
また、コンデンサレンズ３１２と励起光用ライトガイド５０１との間には、コンデンサレンズ３１２を透過した励起光を遮蔽するシャッタ３１４が、選択的に挿入される。即ち、このシャッタ３１４は、その一端がモーター３１５の駆動軸に固定されているので、このモーター３１５が駆動軸を回転させることにより、励起光の光路内に挿入され、また、励起光の光路から待避される。なお、このモータ３１５は、ドライバー４９から供給される駆動電流及び駆動信号によって駆動軸を回転させるサーボモーターである。
【００３４】
一方、コリメータレンズ３１３の光軸上には、励起光カットフィルタ３６，回転フィルタ３７，及び、第１検出器３８が、その順番で設置されている。励起光カットフィルタ３６は、蛍光用ライトガイド５０２の端面から射出されてコリメータレンズ３１３によって平行光にされた光から、励起光（紫外光成分）のみをカットして、蛍光（可視光成分）を透過する。回転フィルタ３７は、コリメータレンズ３１３の光軸と平行な回転軸を中心としてモーター３９によって回転駆動される円盤状フィルタであり、図５の正面図に示すように、その回転軸と直行する直線状の境界線を介して、波長がλ１である蛍光成分（緑色光成分）のみを透過するλ１領域と、波長がλ２である蛍光成分（赤色光成分）のみを透過するλ２領域とに、区分されている。そして、この回転フィルタ３７は、励起光カットフィルタ３６を透過した蛍光の光路に対して、自己の回転に伴ってそのλ１領域とλ２領域とを交互に挿入する位置に、配置されている。このモーター３９は、ドライバー４３から供給される駆動電流によって回転するＤＣモーターである。
【００３５】
なお、モーター３９には、回転フィルタ３７の回転角を検出する第２検出器４０が、取り付けられている。そして、この第２検出器４０は、蛍光の光路に挿入されている領域（λ１領域又はλ２領域）に対応した信号（即ち、λ１領域が蛍光の光路に挿入されている角度範囲では論理値“１”，λ２領域が蛍光の光路に挿入されている角度範囲では論理値“０”をとるデジタル信号）を、出力する。この第２検出器４０の出力信号は、直接、システムコントロール回路３０に入力される。
【００３６】
受光手段としての第１検出器３８は、回転フィルタ３７の各領域（λ１領域又はλ２領域）を透過した蛍光を受光して、受光した蛍光の強度に応じた信号を出力する。この第１検出器３８の出力信号（即ち、受光した蛍光の強度に応じたアナログ信号）は、増幅器４１によって一定ゲインで増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器４２によってデジタル信号に変換されて、システムコントロール回路３０に入力される。
【００３７】
ところで、プローブ５のコネクタ５１の側面に接続された連結パイプ５２の他端は、診断用補助装置３の側面においてコネクタ受け３１に隣接して設けられたパイプ差し込み口３１７に、挿脱自在且つ液密に接続される。このようにしてパイプ差し込み口３１７に接続された連結パイプ５２は、診断用補助装置３の内部においてこのパイプ差し込み口３１７に接続されている送気送水管３１６に連通する。この送気送水管３１６の他端は、管路切り替え器３４に接続されている。
【００３８】
図６は、この管路切り替え器３４の具体的構造を示す概略構成図である。この図６に示されるように、この管路切り替え器３４は、シリンダー３４０，ピストン３４１及びアクチュエータ３４２から、構成されている。シリンダー３４０は、図６にはその縦断面が示されているが、両端が閉じた円筒である。但し、その一端（図６における下端）の中央には、アクチュエータ３４２から延びた作動桿３４２ａを通すための開口３４０ａが開けられている。また、その他端には、上述した送気送水管３１６に連通している開口３４０ｂが開けられている。また、シリンダー３４０の側壁の中間には、ポンプ３３によって圧搾された空気が送り込まれる第１送気パイプ３３ａに連通している開口３４０ｃが開けられている。シリンダー３４０の側壁における開口３４０ｃの反対側にも、開口３４０ｄが開けられている。この開口３４０ｄは、第２送気パイプ３２ａを通じて、洗浄水を貯めておく容器としてのボトル３２の上端に連通している。さらに、シリンダー３４０の側壁における開口３４０ｄよりも上方（図６における上方）にずれた位置には、開口３４０ｅが開けられている。この開口３４０ｅに連通している送水管３２ｂの他端は、ボトル３２の上端を貫通して、ボトル３２の底近傍に達している。更に、シリンダー３４０の側壁における開口３４０ｃよりも上方（図６における上方）にずれた位置には、大気に開放された開口３４０ｆが開けられている。なお、この開口３４０ｆは、開口３４０ｅよりも上方（図６における上方）に位置している。
【００３９】
なお、ボトル３２は、第２送気管３２ａ及び送水管３２ｂに対して着脱自在となっており、その内部には洗浄液（水）が充填されている。
【００４０】
ピストン３４１は、シリンダー３４０の内径とほぼ同じ外径を有する円柱形状を有しており、シリンダー３４０の開口３４０ａを貫通したアクチュエータ３４２の作動桿３４２ａに、その一端が連結されている。従って、このピストン３４１は、アクチュエータ３４２によって、シリンダー３４０内を移動させられる。このピストン３４１の外周面には、このピストン３４１がシリンダー３４０内において最もアクチュエータ３４２に引き寄せられた第１の位置にある時に、シリンダー３４０の開口３４０ｃ及び３４０ｆを連通させる溝３４１ａが、掘られている。また、このピストン３４１には、このピストン３４１が第１の位置よりも若干上方（図６における上方）の第２の位置にある時に、シリンダー３４０の開口３４０ｃ及び開口３４０ｂを連通させるとともに、このピストン３４１が第２の位置よりも更に上方（図６における上方）の第３の位置にある時に、シリンダー３４０の開口３４０ｅ及び開口３４０ｂ（即ち、パイプに直接繋がる管路に相当）を連通させる貫通孔３４１ｂが、穿たれている。更に、このピストン３４１には、このピストン３４１が第３の位置にある時に、シリンダー３４０の開口３４０ｃ及び開口３４０ｄ（即ち、容器に繋がる管路に相当）を連通させる貫通孔３４１ｃが、穿たれている。
【００４１】
アクチュエータ３４２は、ドライバー４４から供給される駆動電流及び駆動信号に従って、ピストン３４１を第１乃至第３の位置の何れかへ選択的に移動させる。
【００４２】
また、ポンプ３３は、図２に示すように、ドライバー４５から供給される駆動電流に従って、診断用補助装置３の外部から導入した空気を圧搾して、第１送気管３３ａへ送り込む。
【００４３】
上述した４つのドライバー４３，４４，４５，４９は、何れもシステムコントロール回路３０に接続されており、このシステムコントロール回路３０からの制御信号に従って動作する。
【００４４】
このシステムコントロール回路３０には、更に、表示部４６が接続されているとともに、２本の信号線（Ｆ１，Ｆ２）及びコネクタ６０を介して、フットスイッチ６に接続されている。
【００４５】
図７は、このフットスイッチ６の構造を示す概略構成図である。この図７に示されるように、フットスイッチ６は、そのケーシング６０の上面から露出しているとともに、その一端が軸６１ａによってケーシング６０内に軸支されているペダル６１と、このペダル６１に対して垂直となるように軸６１ａに取り付けられているとともにペダル６１と一体に回転するリンクアーム６２と、このリンクアーム６２の先端とケーシングとの間に掛け渡された引っ張りバネ６３と、リンクアーム６２の中間にその一端が軸支されているとともにペダル６１とは反対側に向けて配置されている作動桿６４と、この作動桿６４に押されることによってオンとなる第１スイッチ６５と、ペダル６１が最も踏み込まれた時にリンクアームの先端によって押し出されるようにケーシング６０内においてスライド自在に設置されたプッシュロッド６６と、このプッシュロッド６６に押されることによってオンとなる第２スイッチ６７と、このプッシュロッド６６をリンクアーム６２の方へ付勢する圧縮バネ６８とから、構成されている。従って、術者がペダル６１を矢印Ａ方向へ踏み込んでいくと、リンクアーム６２が矢印Ｂ方向へ回転し、最初に第１スイッチ６５がオンとなり、最後に第２スイッチ６７がオンとなる。なお、第２スイッチ６７がオンとなる直前に圧縮バネ６８がリンクアーム６２によって圧縮され始めるので、術者は、ペダル６１が重くなったと感じることにより、第２スイッチ６７がオンとなることを知ることができる。
【００４６】
第１スイッチ６５のオン／オフ信号（以下、「信号Ｆ１」という）は、上述した信号線Ｆ１を通じて、システムコントロール回路３０に入力する。同様に、第２スイッチ６７のオン／オフ信号（以下、「信号Ｆ２」という）は、上述した信号線Ｆ２を通じて、システムコントロール回路３０に入力する。コネクタ６０は、診断補助装置の側壁に設けられているので、両信号線Ｆ１，Ｆ２をこのコネクタ６０によって切断したり再接続することによって、フットスイッチ６を診断用補助装置３から着脱することが可能になっている。
【００４７】
システムコントロール回路３０は、プログラム実行するマイクロコンピュータ又はシーケンサーである。そして、このシステムコントロール回路は、図８及び図９のフローチャートを参照して後で詳しく説明するように、フットスイッチ６及び第２検出器４０からの入力信号に応じて、各ドライバー４３〜４５，４９及び強度制御回路４８を制御することによって、Ａ／Ｄ変換器４２から得られた信号に基づいて、検査対象部位の状態を示す値（ratio）を算出し、算出した値（ratio）を表示部４６に表示させる。この表示部４６は、システムコントロール回路３０から指示された値（ratio）を表示するためのＣＲＴ，ＬＣＤ等の表示デバイスを、有している。
【００４８】
＜システムコントロール回路３０による制御内容＞
以下、システムコントロール回路３０による上述した図８及び図９のフローチャートに従った処理内容を、説明する。図８に示す処理は、システムコントロール回路３０に主電源が投入されることによって、スタートする。
【００４９】
スタート後最初のＳ０１では、システムコントロール回路３０は、強度制御回路４８に対して、ＵＶランプ３５を低輝度発光させることを指示する。この指示を受けた強度制御回路４８は、ＵＶランプ３５を所定の低輝度で発光させるための定電流をＵＶランプ３５に供給するように、ランプ電源４７を制御する。
【００５０】
次のＳ０２では、システムコントロール回路３０は、ドライバー４９を制御することにより、シャッタ３１４を励起光の光路に挿入して、ＵＶランプ３５から発している励起光を遮断する。
【００５１】
次の０３では、システムコントロール回路３０は、信号Ｆ１の値（１：オン，０：オフ）を変数Ｆs1に代入する。
【００５２】
次のＳ０４では、システムコントロール回路３０は、変数Ｆs1の値が“１”であるか“０”であるかをチェックする。そして、システムコントロール回路３０は、変数Ｆs1の値が“０”である場合には、処理をＳ０３に戻し、“１”である場合には、処理をＳ０５へ進める。
【００５３】
Ｓ０５では、システムコントロール回路３０は、ドライバー４４を制御することにより、管路切り替え器３４のピストン３４１を、第３の位置へ移動させる。
【００５４】
次のＳ０６では、システムコントロール回路３０は、ドライバー４５を制御することにより、ポンプ３３を起動させる。これによって、ポンプ３３からの圧搾空気が管路切り替え器３４を通ってボトル３２内に導入され、この圧搾空気によって押し出された洗浄水が、管路切り替え器３４，送気送水管３１６，連結パイプ５２及び送気送水用パイプ５０３を通って、プローブ５の挿入部５０の先端面から噴射される。
【００５５】
次のＳ０７では、システムコントロール回路３０は、信号Ｆ２の値（１：オン，０：オフ）を変数Ｆs2に代入する。
【００５６】
次のＳ０８では、システムコントロール回路３０は、変数Ｆs2の値が“１”であるか“０”であるかをチェックする。そして、システムコントロール回路３０は、変数Ｆs2の値が“０”である場合には、Ｓ１８にて変数Ｆs1の値が“１”であれば処理をＳ０７に戻し、Ｓ１８にて変数Ｆs1の値が“０”であればＳ０１に戻す。これに対して、変数Ｆs1の値が“１”であるとＳ０８にて判定された場合には、システムコントロール回路３０は、処理をＳ０９へ進める。
【００５７】
Ｓ０９では、システムコントロール回路３０は、ドライバー４４を制御することにより、管路切り替え器３４のピストン３４１を、第２の位置へ移動させる。これにより、送水管３２ｂはピストン３４１の外面によって閉じられるので、ポンプ３３からの圧搾空気は、管路切り替え器３４，送気送水管３１６，連結パイプ５２及び送気送水用パイプ５０３を通って、プローブ５の挿入部５０の先端面から噴射される。
【００５８】
次のＳ１０では、システムコントロール回路３０は、信号Ｆ１の値及び信号Ｆ２の値を、夫々、変数Ｆs1及びＦs2に代入する。
【００５９】
次のＳ１１では、システムコントロール回路３０は、両変数Ｆs1及びＦs2の値がともに“０”であるか否かをチェックする。そして、何れか一方又は両方の変数Ｆs1，Ｆs2の値が“１”であれば、システムコントロール回路３０は、処理をＳ１０に戻す。これに対して、両変数Ｆs1及びＦs2の値がともに“０”であれば、システムコントロール回路３０は、処理をＳ１２に進める。
【００６０】
Ｓ１２では、システムコントロール回路３０は、ドライバー４５を制御することにより、ポンプ３３を停止させる。
【００６１】
次のＳ１３では、システムコントロール回路３０は、強度制御回路４８に対して、ＵＶランプ３５を高輝度発光させることを指示する。この指示を受けた強度制御回路４８は、ＵＶランプ３５を所定の高輝度で発光させるための定電流をＵＶランプ３５に供給するように、ランプ電源４７を制御する。
【００６２】
次のＳ１４では、システムコントロール回路３０は、光源プロセッサ装置２のシステムコントローラ２１に対して白色光源２３の消灯を指示した後に、ドライバー４３を制御することによって、回転フィルター３７を等速回転させる。
【００６３】
次のＳ１５では、システムコントロール回路３０は、ドライバー４９を制御することにより、シャッタ３１４を励起光の光路から待避させて、ＵＶランプ３５から発している励起光を励起光用ライトガイド５０１に導入する。
【００６４】
次のＳ１６では、システムコントロール回路３０は、測定処理を実行する。図９は、このＳ１６にて実行される測定処理サブルーチンを示すフローチャートである。
【００６５】
このサブルーチンに入って最初のＳ２０では、システムコントロール回路３０は、第２検出器４０から入力されているデジタル値（即ち、蛍光の光路に対して回転フィルタ３７のどの領域が挿入されているかを示す値）を読み込んで、変数Ｐsに代入する。
【００６６】
次のＳ２１では、システムコントロール回路３０は、変数Ｐsの値が“１”であるか“０”であるかをチェックする。そして、変数Ｐsの値が“０”である場合（即ち、λ２領域が蛍光の光路に挿入されている場合）には、システムコントロール回路３０は、Ｓ２２において、Ａ／Ｄ変換器４２によって入力されているデジタル値（即ち、第１検出器３８によって光電変換されて増幅器４１によって増幅された波長λ２の蛍光成分の光量）を、変数Ｖr2に代入する。Ｓ２２の完了後、システムコントロール回路３０は、処理をＳ２５へ進める。
【００６７】
これに対して、変数Ｐsの値が“１”であるとＳ２１にて判定した場合（即ち、λ１領域が蛍光の光路に挿入されている場合）には、システムコントロール回路３０は、Ｓ２３において、Ａ／Ｄ変換器４２によって入力されているデジタル値（即ち、第１検出器３８によって光電変換されて増幅器４１によって増幅された波長λ１の蛍光成分の光量）を、変数Ｖrsに代入する。次のＳ２４では、システムコントロール回路３０は、変数Ｖrsの値を１／４倍した値を、変数Ｖr1に代入する。Ｓ２４の完了後、システムコントロール回路３０は、処理をＳ２５へ進める。
【００６８】
Ｓ２５では、変数Ｖr1及び変数Ｖr2の値が揃っているか否かをチェックする。そして、未だ両変数Ｖr1，変数Ｖr2の値が揃っていなければ、ＣＰＵ４０は、処理をＳ２０に戻す。これに対して、両変数Ｖr1，変数Ｖr2の値が揃っていれば、システムコントロール回路３０は、処理をＳ２６へ進める。
【００６９】
次のＳ２６では、システムコントロール回路３０は、変数Ｖr1の値を変数Ｖr2の値で除した値を変数ratioに代入する。
【００７０】
次のＳ２７では、システムコントロール回路３０は、変数ratioの値を、検査対象部位の状態を表す情報として、表示部４６に表示させる。Ｓ２７を完了すると、システムコントロール回路３０は、この測定処理サブルーチンを終了して、図８のメインルーチンに処理を戻す。
【００７１】
処理が戻された図８のメインルーチンでは、システムコントロール回路３０は、Ｓ１６の次のＳ１７において、光源プロセッサ装置２に白色光源２３の点灯を指示するとともに、ドライバー４３を制御して、回転フィルタ３７を停止させる。その後、システムコントロール回路３０は、処理をＳ０１に戻し、術者がフットスイッチ６を再度踏み込むのを待つ。
【００７２】
＜実施形態の作用＞
上述したように構成された本実施形態による蛍光診断システムを用いた検査の流れを、以下に説明する。
【００７３】
術者は、事前に、プローブ５のコネクタ５１を、診断用補助装置３のコネクタ受け３１に接続しておく。そして、術者は、プローブ５の挿入部５０の先端を内視鏡１の鉗子チャネルに挿通して鉗子孔１３から若干突出させた状態で、実際の観察を開始する。
【００７４】
実際の観察において、術者は、内視鏡１の挿入部を生体内に挿入し、その先端を生体内の所望の部位に対向させる。すると、モニタ４には、被検体のカラー映像が表示される。そして、術者は、このカラー映像４０を見ながら、内視鏡１の先端を移動させてゆくことにより、生体内を観察する。
【００７５】
この観察を通じて、病変が生じた疑いのある組織が発見された場合に、診断用補助装置３を用いた診断がなされる。具体的には、術者は、プローブ５の先端を、病変が生じた疑いのある組織に当接させ、フットスイッチ６のペダル６１を一段踏み込む。すると、フットスイッチ６内の第１スイッチ６５のみがオンとなるので、プローブ５の先端から洗浄水が噴射される（Ｓ０５，Ｓ０６）。その結果、プローブ５の先端面に対向した被検体の検査対象部位が、洗浄液によって洗浄される。この洗浄を残留物を洗い流すのに十分な時間だけ行った後で、術者がフットスイッチ６のペダル６１を更に踏み込むと、フットスイッチ６内の第２スイッチ６７もオンとなるので、プローブ５の先端から空気が噴射される（Ｓ０９）。その結果、プローブ５の先端面に対向した被検体の検査対象部位に残存する洗浄液が吹き飛ばされ、被検体の表面における検査対象部位が綺麗になる。
【００７６】
そこで、術者がフットスイッチ６のペダル６１から足を離すと、プローブ５の先端からの空気の噴射が停止し（Ｓ１２）、内視鏡１の配光レンズ１１からの可視光の照射が停止されるとともに（Ｓ１４）、ＵＶランプ３５から射出された励起光が、プローブ５の励起光用ライトガイド５０１を通じて、被検体に照射される（Ｓ１３，Ｓ１５）。すると、挿入部５０の先端に当接している測定対象部位の生体組織は、この励起光によって励起されて、自家蛍光を発する。この自家蛍光及び励起光の一部が、プローブの蛍光用ライトガイド５０２を通じて、診断用補助装置３内に導入される。診断用補助装置３は、励起光カットフィルタ３６，回転フィルタ３７及び第１検出器３８によって、蛍光中のλ１成分及びλ２成分の強度を夫々検出し（Ｓ１６，Ｓ２０〜Ｓ２５）、λ１成分及びλ２成分の強度比を算出し（Ｓ１６，Ｓ２６）、その強度比を表示部４６に表示させる（Ｓ１６，Ｓ２７）。上述したように、被検体表面は綺麗に洗浄されており蛍光を発する可能性のある残留物は残されていないので、得られた強度比は、挿入部５０の先端に当接している測定対象部位の状態を正確に表していることになるのである。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明の蛍光測定装置によると、プローブの前方に存する被検体の測定対象部位から残留物を洗い流すことができるので、残留物からの蛍光の影響を排し、当該測定対象部位からの蛍光のみを、正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である蛍光診断システムを模式的に示す概略構成図
【図２】 診断用補助装置の構成を示す概略構成図
【図３】 プローブの挿入部の先端を示す正面図
【図４】 図３のIV−IV線に沿った縦断面図
【図５】 回転フィルタの正面図
【図６】 管路切り替え器の構造を示す断面図
【図７】 フットスイッチの構造を示す機構図
【図８】 システムコントロール回路によって実行される処理のメインルーチンを示すフローチャート
【図９】 図８のＳ１６にて実行される測定処理サブルーチンを示すフローチャート
【図１０】 励起光及び測定対象の光の特性を示すグラフ
【符号の説明】
１ 電子内視鏡
２ 光源プロセッサ装置
３ 診断用補助装置
５ プローブ
６ フットスイッチ
３０ システムコントロール回路
３２ ボトル
３３ ポンプ
３４ 管路切り替え器
３５ ＵＶランプ
５２ 接続パイプ
３８ 第１検出器
５１ コネクタ
５０１ 励起光用ライトガイド
５０２ 蛍光用ライトガイド
５０３ 送気送水用パイプ

Claims (2)

1. 被検体に対して励起光を照射することによってこの被検体の生体組織から生じた蛍光を分析するために、長尺なプローブと、このプローブの基端に繋がる装置本体とから構成される蛍光測定装置であって、
   前記プローブは、
   その先端面と前記装置本体との間を結ぶ第１及び第２のライトガイドとパイプとを内蔵しており、
   前記装置本体は、
   前記第１のライトガイドに励起光を導入する励起光源と、
   前記第２のライトガイドによってガイドされた蛍光を受光する受光手段と、
   前記パイプに洗浄水及び空気を選択的に導入する洗浄手段と、
   操作者が押し込むことにより、最初に第１信号を出力し、操作者が更に押し込むことにより第２信号を出力し、操作者が力を抜くと前記第１信号及び前記第２信号の出力を停止するスイッチと、
   前記スイッチから前記第１信号のみが出力されると、前記洗浄手段を制御して前記パイプに洗浄水を導入させ、前記スイッチから前記第２信号が出力されると、前記洗浄手段を制御して前記パイプに空気を導入させ、その後、前記スイッチからの前記第１信号及び前記第２信号の出力が停止されると、前記洗浄手段を制御して前記パイプへの空気の導入を停止させるとともに前記励起光源を制御して前記第１のライトガイドに励起光を導入させるコントロール回路と
   を備えていることを特徴とする蛍光測定装置。
2. 前記洗浄手段は、
   前記パイプに送り出される洗浄水を貯めておく容器と、
   圧搾空気を送気管へ送り出すポンプと、
   この送気間に連通する管路を、前記パイプに直接繋がる管路及び前記容器に繋がる管路と切り替える管路切り替え器とを
   含むことを特徴とする請求項１記載の蛍光測定装置。

Images