JP5772820B2 - プローブ及びその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体組織の測定対象部位に照射光を照射して測定対象部位から放射される放射光を受光するための光学系を備えて当該放射光を測定するためのプローブ及びその使用方法に関する。

従来、生体組織の測定対象部位へ励起光などの照射光を照射し、この照射光によって生体組織や、予め生体に注入しておいた薬物から発生する蛍光などの放射光を検出するプローブが開発されており、生体組織の変性や癌等の疾患状態（例えば、疾患の種類や浸潤範囲）の診断に用いられている。
このようなプローブには、光源装置からの照射光を導光して生体の測定対象部位に照射し病変部から放射される放射光を受光し、分析装置に導光するために光ファイバ、プリズム等の光学系が構成される。
そのため、周辺環境や光源装置のコンディション、交換使用されるプローブの個体差等によって、測定対象部位の条件が同一であっても、分析装置によって検出される光の特性が異なってくるという問題があり、これを解消するために、測定に先立ってキャリブレーションを行う必要がある。
キャリブレーションとは、光照射と受光を行うための測光部の校正のことである。
キャリブレーションを行うためには、例えば、所定の波長の光が照射されると所定強度の光が放射される一定の特性を有したキャリブレーション参照部材を冶具などの形態で別途用意しておき、この冶具を装置本体に装着し、キャリブレーション参照部材に対して光照射を行い放射光を受光することで測定値を得て、この測定値の規定値からのずれ分を差し引く計測上の設定を行う、という手順を採ることが考えられる（特許文献１参照）。

また、このプローブは、生体内の管腔へ挿入されて使用されるものであるが、その挿入過程において先端部に管腔内の粘液等が付着してしまうことがある。プローブの先端部には照射光や放射光の出入射部が設けられているため、この先端部に粘液等が付着してしまうと照射光の照射や放射光の検出に支障をきたすおそれがある。

そこで、液体が流通可能なチャンネルをプローブに沿って先端部まで設け、プローブの先端部を観察対象部位まで移動させた後に、このチャンネルから洗浄液を噴出させて先端部の粘液等を除去する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−１４００５６号公報 特開２００３−１２６０１９号公報

しかし、以上の従来技術においては、キャリブレーションのための参照部材を別途準備する必要があるため、キャリブレーションのための冶具の着脱が必要となるなど操作が煩雑になりやすい。また、キャリブレーションのための参照部材が別体であるため、汚染や破損等の可能性があるし、装置本体への装着不良の可能性もあり、正しくキャリブレーションを行えなくなる恐れがあった。

また、一般に生体の粘液の付着は強固なものであるうえに、生体に害を及ぼさないよう洗浄液の噴射圧力や液体種別が限定されるため、このような洗浄液の噴射では一度付着した粘液を十分に除去することは難しく、励起光の照射不良や蛍光の検出不良のおそれを払拭することができない。
また、鼻からプローブを挿入するなどして、被験者の負担を軽減する観点からは、プローブは細くしなやかであることが求められる。このため、プローブはできる限り簡素な構成でなければならない。従って、洗浄液を使わない他の清掃手段を配設するのは容易ではなく、特に、励起光照射と蛍光受光を行う機構に加えて、観察対象部位を撮影するための撮像素子やレンズを含む撮像装置を設ける場合、他の清掃手段を設けるのはさらに難しい。

本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、生体組織の測定対象部位に照射光を照射して測定対象部位から放射される放射光を受光するための光学系を備えた当該放射光を測定するためのプローブであって、キャリブレーション用の参照部材を別途準備することなく、確実にキャリブレーションを行うことができるプローブ及びその使用方法を提供することを課題とする。

また本発明は、構成を複雑にすることなく、粘液等の付着に起因する照射光の照射不良や放射光の検出不良を防止することのできるプローブの提供を課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、生体内の管腔へ挿入される先端部から照射光を生体組織の観察対象部位へ照射するとともに、この照射光に起因して前記観察対象部位から放射される放射光を先端部に受光し生体外に配置される基端部に導くプローブにおいて、
前記照射光の照射及び前記放射光の受光を行う光学系を収容するとともに、前記先端部に配置される周面に前記照射光及び前記放射光を透過させる透過窓が形成された内筒部材と、
前記内筒部材の外周面を覆うとともに、当該内筒部材に対して少なくとも長手方向への相対移動が可能な外筒部材と、
を備えて前記内筒部材と前記外筒部材とで前記先端部から基端部まで続く二重円筒構造を成して基端部で前記長手方向への相対移動の操作が可能にされ、
前記外筒部材は、前記内筒部材に対する長手方向への相対移動に伴って当該外筒部材の先端開口からの前記透過窓の露出及び前記透過窓の遮蔽が可能であり、また、当該外筒部材は、前記内筒部材に対する相対移動に伴って前記透過窓のうち少なくとも前記照射光及び前記放射光が透過する領域を清掃する清掃部材を有することを特徴とするプローブである。

請求項２記載の発明は、前記清掃部材は、前記内筒部材と前記外筒部材との長手方向への相対移動に伴って前記透過窓を清掃することを特徴とする請求項１に記載のプローブである。

請求項３記載の発明は、前記内筒部材及び前記外筒部材は、回動により周方向へ相対移動可能であり、
前記清掃部材は、前記内筒部材と前記外筒部材との周方向への相対移動に伴って前記透過窓を清掃することを特徴とする請求項１に記載のプローブである。

請求項４記載の発明は、前記内筒部材に収容され、当該内筒部材の周面に透明部材で形成された第一の撮像窓を介して管腔内を撮像可能な撮像装置を備え、
前記外筒部材は、前記内筒部材に対する長手方向への相対移動に伴って前記透過窓及び前記第一の撮像窓の露出及び遮蔽が可能であり、
前記清掃部材は、前記内筒部材と前記外筒部材との相対移動に伴って前記透過窓及び前記第一の撮像窓を清掃することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のプローブである。

請求項５記載の発明は、前記内筒部材に収容され、当該内筒部材の周面に透明部材で形成された第一の撮像窓を介して管腔内を撮像可能な撮像装置を備え、
前記外筒部材は、前記内筒部材に対する長手方向への相対移動に伴って前記第一の撮像窓の露出及び遮蔽が可能であるとともに、前記透過窓及び前記第一の撮像窓を遮蔽した状態において前記第一の撮像窓を遮蔽する部分に透明部材からなる第二の撮像窓を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のプローブである。

請求項６記載の発明は、前記透過窓は、前記撮像装置の撮像範囲内に配設されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のプローブである。

請求項７記載の発明は、前記内筒部材は、前記透過窓よりも先端側の所定部分の外径が前記外筒部材の開口径よりも大きく形成され、当該先端側の所定部分が常態で前記外筒部材から露出していることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のプローブである。

請求項８記載の発明は、前記内筒部材の外周面には、当該内筒部材と前記外筒部材との相対移動に伴う前記清掃部材の移動範囲内に、少なくとも一つの凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のプローブである。

請求項９記載の発明は、前記外筒部材には、液体を流通可能なチャンネルが長手方向に沿って形成され、
当該チャンネルの先端部には、前記透過窓に対して液体を吐出可能な噴出口が設けられていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のプローブである。

請求項１０に記載の発明は、前記内筒部材と前記外筒部材との間隙に液体を流通可能なように構成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のプローブである。

請求項１１に記載の発明は、前記外筒部材と一体的に形成されたものであることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載のプローブである。

請求項１２に記載の発明は、前記清掃部材は、弾性体，発泡体，フェルト又は布からなることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載のプローブである。

請求項１３に記載の発明は、前記透過窓の表面には、撥水性コート又は親水性コートが被膜されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載のプローブである。

請求項１４に記載の発明は、前記光学系は、前記照射光に起因して観察対象部位から放射される蛍光、散乱光、及び、ラマン散乱光のうち少なくとも何れかを受光することを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載のプローブである。

請求項１５に記載の発明は、キャリブレーション参照部材をさらに備え、
前記内筒部材（インナーシース）及び前記外筒部材（アウターシース）は長手方向の相対的な移動の操作が可能にされ、当該操作により、前記内筒部材の前記照射光の出射部及び前記放射光の入射部が前記外筒部材に収容されること及び前記外筒部材から露出することが可能にされ、
前記キャリブレーション参照部材が、前記内筒部材の外側かつ前記外筒部材の内側であって、前記外筒部材に収容された前記内筒部材の前記出射部から出射された前記照射光を受光可能かつ前記入射部への前記放射光の入射が可能な位置に配置された請求項１に記載のプローブである。

請求項１６に記載の発明は、前記キャリブレーション参照部材は、前記内筒部材に対してその長手方向に移動可能に保持され、
前記内筒部材を前記外筒部材から露出させるための前記内筒部材の前記外筒部材に対する移動時に、前記キャリブレーション参照部材を前記外筒部材内に留めるための係止部材を備え、
前記内筒部材を前記外筒部材に収容するための前記内筒部材の前記外筒部材に対する移動時に、前記キャリブレーション参照部材が前記内筒部材とともに移動して、前記出射部からの前記照射光を受光可能かつ前記入射部への前記放射光の入射が可能な位置から退避することを特徴とする請求項１５に記載プローブである。

請求項１７に記載の発明は、前記係止部材は前記外筒部材の内周に外径部が密着固定され前記内筒部材の外周に内径部が密着周接するＯ−リングであることを特徴とする請求項１６に記載のプローブである。

請求項１８に記載の発明は、前記内筒部材を前記外筒部材から露出させるための前記内筒部材の前記外筒部材に対する移動にともなって前記キャリブレーション参照部材に係合し、前記内筒部材を前記外筒部材に収容するための前記内筒部材の前記外筒部材に対する移動時に、前記キャリブレーション参照部材が当該移動の逆方向に前記内筒部材に対してずれ動くことを防止するトラップ形状が前記内筒部材の外周面に形成されていることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載のプローブである。

請求項１９に記載の発明は、前記キャリブレーション参照部材は、前記内筒部材の外周に沿った環状のシートであることを特徴とする請求項１５から請求項１８のうちいずれか一に記載のプローブである。

請求項２０に記載の発明は、前記光学系は、内筒部材の周面に設けられた窓部から、内筒部材の長手方向に対して交差する方向へ照射光を照射する請求項１５から請求項１９のうちいずれか一に記載のプローブである。

請求項２１に記載の発明は、請求項１６から請求項１８のうちいずれか一に記載のプローブの使用方法であって、前記光学系を用いて測定を行って前記キャリブレーション参照部材の非検知を以って使用不可と判定することを特徴とするプローブの使用方法である。

請求項１５から請求項２１のうちいずれか一に記載の発明によれば、プローブと別体でキャリブレーション参照部材を設ける必要がなく、しかも煩雑な操作なしでキャリブレーションを適切に行うことができる。

請求項１に記載の発明によれば、管腔への挿入時には透過窓を外筒部材で遮蔽した状態とし、プローブの先端部が観察対象部位に到達した時点で透過窓を外筒部材から露出させることができる。そして、内筒部材と外筒部材との相対移動に伴って、外筒部材に設けた清掃部材により透過窓を清掃することができる。したがって、透過窓を外筒部材で遮蔽することによって管腔への挿入時における透過窓への粘液等の付着を防止しつつ、簡単な構成でありながら、表面が清掃された透過窓を観察対象部位に対向させることができる。これにより、粘液等の付着に起因する照射光の照射不良や放射光の検出不良を防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、透過窓を外筒部材から露出させるのに伴って、清掃部材により透過窓の清掃を行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、透過窓を外筒部材から露出させる前に、回動による内筒部材と外筒部材との周方向への相対移動に伴って透過窓の清掃を行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、外筒部材と内筒部材の相対移動に伴って透過窓及び第一の撮像窓を清掃することができる。

請求項５に記載の発明によれば、管腔への挿入時に外筒部材で第一の撮像窓及び透過窓を遮蔽していても、第二の撮像窓を通じて撮像装置によって管腔内を撮像することができる。

請求項６に記載の発明によれば、透過窓は撮像装置の撮像範囲内に配設されているので、透過窓の汚れ具合を視覚的に確認することができ、透過窓が励起光の照射や蛍光の検出に支障をきたさない程度に清浄であるかを判別することができる。

請求項７に記載の発明によれば、外筒部材の開口径よりも大きく形成された内筒部材の先端側の所定部分によって外筒部材の開口（内筒部材と外筒部材との隙間）を塞ぐことができる。したがって、外筒部材の開口からの粘液等の侵入を防止することができ、ひいては、管腔への挿入時における粘液等の透過窓への付着をより確実に防止することができる。

請求項８に記載の発明によれば、内筒部材の外周面には、当該内筒部材と外筒部材との相対移動に伴う清掃部材の移動範囲内に、少なくとも一つの凹部が形成されているので、清掃部材の移動によって粘液等の汚れが凹部に入り、清掃部材に汚れが溜まることを防止できる。これにより、清掃部材が自らの汚れを塗り広げてしまうことを防止して、好適に透過窓の清掃を行うことができる。

請求項９に記載の発明によれば、外筒部材には、液体を流通可能なチャンネルが形成され、その噴出口から透過窓に対して液体を吐出可能とされているので、例えば透過窓を露出させた状態で当該透過窓に向けて洗浄液を噴出させるなどして、透過窓に付着した粘液等を除去しやすい状態にすることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、内筒部材と外筒部材との間隙に液体を流通可能であるので、粘液等の除去を援ける洗浄液をこの間隙に流通させ、外筒部材先端の開口から透過窓に向けて噴出させることにより、請求項９と同様の効果を得ることができる。

請求項１２に記載の発明によれば、弾性体、発泡体、フエルト、布の何れかよりなる清掃部材を使用することで、透過窓に付着した粘液等を良好に除去することができる。

請求項１３に記載の発明によれば、透過窓の表面には、撥水性コート又は親水性コートが被膜されているので、透過窓に粘液等を付着しにくくするとともに、付着した場合でも容易に除去することができる。

本発明の一実施形態に係るプローブの外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプローブの内部構成斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプローブの内部構成分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプローブが接続されるシステム構成図である。 本発明の一実施形態に係るプローブの内部構成の側面視配置模式図である。 本発明の一実施形態に係るプローブの内部構成斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプローブの外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るバルーン付状態のプローブの外観斜視図であり、バルーン収縮状態の一例を示す。 本発明の一実施形態に係るバルーン付状態のプローブの外観斜視図であり、バルーン膨張状態の一例を示す。 本発明の一実施形態に係るプローブの縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るプローブの横断面図である。 本発明の他の一実施形態に係るプローブの縦断面図である。 本発明の他の一実施形態に係るプローブの横断面図である。 本発明の一実施形態に係るプローブのインナーシース及びその外装構成の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプローブの縦断面略式図であって、インナーシースの収容状態を示す。 同実施形態に係るプローブの縦断面略式図であって、インナーシースの延出状態を示す。 同実施形態に係るプローブの縦断面略式図であって、インナーシースの再収容状態を示す。 本発明の他の一実施形態に係るプローブの縦断面略式図であって、インナーシースの収容状態を示す。 同実施形態に係るプローブの縦断面略式図であって、インナーシースの延出状態を示す。 本発明のさらに他の一実施形態に係るプローブの縦断面略式図であって、インナーシースの収容状態を示す。 本発明のさらに他の一実施形態に係るプローブの縦断面略式図であって、インナーシースの収容状態を示す。 同実施形態に係るプローブの縦断面略式図であって、インナーシースの延出状態を示す。 同実施形態に係るプローブの縦断面略式図であって、インナーシースの再収容状態を示す。 本発明のさらに他の一実施形態に係るプローブのインナーシースの外形及びキャリブレーション参照部材を示す図である。 診断装置の全体構成を示す概念図である。 さらに他の一実施形態におけるプローブの正面図である。 同実施形態におけるプローブの先端部の断面図である。 管腔に挿入する際のプローブの状態を説明するための図である。 照射光の照射及び放射光の検出を行う際のプローブの状態を説明するための図である。 同実施形態の変形例におけるプローブの先端部の断面図である。 別例の清掃部材を備えるプローブの正面図である。 同例のプローブの先端部の断面図である。 別例のプローブの先端部の断面図である。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

本実施形態のプローブのインナーシースの外観が図１Ａに示される。本プローブのインナーシースは、屈曲可能なチューブ１と、先端外套２とからなる。チューブ１の先端開口部と、先端外套２の基端開口部とが接合され液体等が侵入しないように封止される。先端外套２は、半球ドーム状の先端部に円筒部を繋げた形状で、成形樹脂等で構成される。先端外套２は、全部又は一部が透明にされる。

図１Ｂ，図１Ｃに本プローブの内部構成が示される。チューブ１内に通されるトルクコイル３と、ユニットフレーム基端部４ａと、照射用光ファイバ５と、受光用光ファイバ６と、集光レンズ７と、ミラー（又はプリズム。以下同じ）８と、撮像カメラ９とが構成される。９ａは撮像カメラ９のレンズ部を模式的に示したものである。
トルクコイル３は、チューブ１の基端まで続いており、基端でサーボモータ等のアクチュエータにより回動操作される。アクチュエータによる回転操作は移動量を精密にコントロールできることに利点があるが、回転操作は手動で行われても良い。その場合、操作者の思い通りの動作が即座にプローブの動きに反映させられるメリットがある。
ユニットフレーム基端部４ａは円盤状に形成され、トルクコイル３の先端に固定される。また、ユニットフレーム基端部４ａは、照射用光ファイバ５及び受光用光ファイバ６を保持している。ユニットフレームは、ユニットフレーム基端部４ａの周部に連続した図示しない側壁部を有して、集光レンズ７、ミラー８及び撮像カメラ９を保持している。そして、トルクコイル３が回動することにより、ユニットフレーム全体が回動する。
照射用光ファイバ５及び受光用光ファイバ６の軸は、本プローブの先端方向を向いており、更に先端側に、光ファイバ側からみて、集光レンズ７、ミラー８、撮像カメラ９の順で配置されている。撮像カメラ９には撮像時に用いる図示しない照明装置も設けられている。

図２に示すように本プローブの基端ＧはベースユニットＣにコネクタＦを介して着脱自在に接続される。ベースユニットＣに励起光の光源Ｃ１、発光制御部Ｃ２、側光部Ｃ３、駆動部Ｃ４、カメラ制御部Ｃ５、洗浄部Ｃ６、照明部Ｃ７、ＲＯＭＣ８、ＲＡＭＣ９、インターフェースＣ１０、信号処理部Ｃ１１、バルーン制御部Ｃ１２、キャリブレーション制御部Ｃ１３と、これら各部を司るＣＰＵ２０とを備える。
インターフェースＣ１０を介してコンピュータＤがベースユニットＣのＣＰＵ２０に接続されている。コンピュータＤには、画像表示モニタＥ１及び操作入力装置Ｅ２が接続されている。
照射用光ファイバ５の基端が光源Ｃ１に、受光用光ファイバ６の基端が側光部Ｃ３にそれぞれ接続される。
発光制御部Ｃ２は、光源Ｃ１の制御を行う。
側光部Ｃ３は、受光用光ファイバ６を通して入力された光の分光及び強度測定を行う。
駆動部Ｃ４は、インナーシース及びアウターシースの長手方向の相対的な移動を駆動する。また駆動部Ｃ４は、トルクコイル３の回転を駆動する。
カメラ制御部Ｃ５は、撮像カメラ９の制御を行う。
洗浄部Ｃ６は、観察窓等の洗浄用の液体の送液駆動制御を行う。洗浄用の液体は、プローブ先端に設けられた吐出口から吐出される。
照明部Ｃ７は、撮像のために照明する。
信号処理部Ｃ１１は、撮像カメラ９が撮像した信号の処理や、側光部Ｃ３が測定した信号の処理を行う。
バルーン制御部Ｃ１２は、プローブを管腔内に固定するためのバルーンの膨張と収縮を制御する。
キャリブレーション制御部Ｃ１３は、側光部Ｃ３のキャリブレーションを行う。

図３に示すように照射用光ファイバ５から出射した励起光は、集光レンズ７で集光されて、ミラー８で反射されて、側方に出射されて生体組織の測定対象部位へ照射される。照射された測定対象部位で励起光により、病変状態に従って蛍光が発生する。発生した蛍光が含まれる光がミラー８に入射し反射して集光レンズ７で集光されて受光用光ファイバ６に入射する。受光用光ファイバ６で導光された光は、ベースユニットＣの測光部Ｃ３に入力される。蛍光は、広義には、Ｘ線や紫外線、可視光線が照射された被照射物が、そのエネルギーを吸収することで電子が励起し、それが基底状態に戻る際に余分なエネルギーを電磁波として放出するものである。ここでは、励起光（参照光）によって、その波長とは異なった波長の蛍光が放射光として生じるので、それを検出し、受光用光ファイバ６を介してベースユニットＣの測光部Ｃ３に導光し、スペクトル分布を分析することで、検出対象の病変状態を検知する。受光した放射光（蛍光）強度のスペクトル分布を得ることが本プローブによる測定である。
ミラー８によって、プローブの長手方向に導光された光源からの光がプローブの長手方向と交差する方向へ折り曲げられ、プローブの周面から光照射される。このような構造を有しているため、後述するキャリブレーション参照部材をプローブの側面に沿って設けることにより、キャリブレーション参照部材へ容易に光照射を行うことができる。なお、ミラー８に変えてプリズムなどの光学素子を用いても構わない。ミラー８及び集光レンズ７に変えて、集光及び反射の機能を併せもつプリズムなどの光学素子を用いても構わない。

撮像カメラ９は、測定対象部位の表面画像を撮像するＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を搭載したカメラである。

本プローブにおいては、図４Ａに示すようにインナーシースの内部構成のみを回動させる形態と、図４Ｂに示すようにインナーシース及びその内部構成を含めた全体を回動させる形態とを採り得る。前者の場合、先端外套２の全部を透明とすることが好ましい。但し、内部構成の回動に伴って励起光の出射範囲、放射光の入射範囲及び撮像カメラ９の視野範囲に掛からない部分は非透明でもよい。後者の場合も、先端外套２の透明部分を、少なくとも励起光の出射範囲、反射光の入射範囲及び撮像カメラ９の視野範囲に当たる部分とすれば足りる。

ユニットフレームの回動時や蛍光測定時等には、図５Ａ，図５Ｂに示すプローブ固定手段としてのバルーン１０ａを膨らませて管腔の内壁に接触させて固定する構成を適用して本プローブを固定することが有効である。

プローブの回動機構及びバルーン１０ａによる固定機構を含めて図６Ａ，図６Ｂ，図６Ｃ，図６Ｄを参照して説明する。
図６Ａ，図６Ｂ，図６Ｃ，図６Ｄに示すようにユニットフレーム４は円筒状に形成される。ユニットフレーム４の内部に集光レンズ７、ミラー８及び撮像カメラ９が固定され、回動ユニットＭが構成される。ユニットフレーム４の周面に窓４ｂが設けられる。窓４ｂは、透明部材で構成されるか、又は開口により形成される。窓４ｂは励起光の出射、放射光の入射、撮像カメラ９による撮像のための照明光の出射、及び撮像カメラ９による撮像のための窓である。軸Ｘは、本プローブの長手方向に延在する回動軸である。
図６Ａ，図６Ｂに示す構成では、チューブ１と先端外套２とが接合されてインナーシースを構成しており、さらにその内部に、トルクコイル３に接続されたユニットフレーム４が収容されている。先端外套２は全部が透明とされ、回動ユニットＭはトルクコイル３を介して伝達される動力により先端外套２内で回動軸Ｘ周りに回動する。図６Ｃ，図６Ｄに示す構成では、ユニットフレーム４は、先端外套を兼ねている。したがって、窓４ｂは開口でなく透明部材で構成される。図６Ｃ，図６Ｄに示す構成では、ユニットフレーム４は、トルク伝達可能なトルクチューブ１Ａに接続され、トルクチューブ１Ａの基端がアクチュエータに接続されており、回動ユニットＭはトルクチューブ１Ａを介して伝達される動力により回動軸Ｘ周りに回動する。トルクチューブ１Ａは、例えば、トルクコイルを被覆したチューブにより構成される。図６Ｃ，図６Ｄに示す構成では、インナーシースはユニットフレーム４及びトルクチューブ１Ａによって構成される。
いずれの構成にあっても、特定範囲を窓４ｂとせず全体を透明としてもよい。
回動ユニットＭに光ファイバ５，６が接続されているため、回動ユニットＭの回動は、所定の回転角で規制されるようにしてある。回動走査も所定の回転角（例えば、３６０°に達するか又は３６０°を超えた時点）で反転して行われる。
上述した蛍光の検出と、撮像カメラ９による撮影を行いながら、回動ユニットＭを回動走査してベースユニットＣは蛍光強度分布情報と画像情報を得る。ベースユニットＣに搭載されるＲＡＭＣ９にこれを記録する。本プローブが励起光を照射した測定対象部位から放射され本プローブに入射して本プローブが受光して検出する放射光の本プローブへの入射方向は、以上の構成にあってはミラー８が決定する。この放射光の入射方向と、撮像カメラ９の視野方向との相対角が回動走査中も一定しているのでこれを特定することができ、予め定数としてベースユニットＣに設定しておくことで蛍光強度分布情報と画像情報とを座標の一致させた重ね合わせ画像として画像表示モニタＥ１等に表示出力することができる。
なお、図１ＣにおいてＬ２は受光光の入射光路を、図１Ｃ、図３、図６Ａ及び図６ＣにおいてＬ１は励起光の出射光路を示す。図６Ａ及び図６ＣにおいてＹは撮像カメラ９の視野を、ＹＡは撮像カメラ９の視野中心を示す。

バルーン１０ａはアウターチューブ１０の一部として形成されている。アウターチューブ１０は、アウターシースを構成するものである。アウターチューブ１０は、外皮１０ｂ内に長手方向に孔１０ｃが通ったマルチルーメンチューブである。バルーン１０ａはマルチルーメンチューブの外周面に溶着等により付設され、バルーン１０ａの内部空間が孔１０ｃに連通される。バルーン１０ａに接続される孔１０ｃの基端がバルーン制御部Ｃ１２によって制御されるエアポンプに接続され、孔１０ｃから空気を供給したり、吸引したりすることによりバルーン１０ａを膨張、収縮させる。
孔１０ｃは複数形成されており、一部はバルーン１０ａに接続され、残りの全部又は一部は、アウターチューブ１０の先端に開口し、洗浄用液体の吐出口（図示せず）が構成される。この吐出口を一端とする孔１０ｃは、洗浄部Ｃ６により制御される液体ポンプに接続される。洗浄用液体はこの吐出口から図６Ａにおける先端外套２の外周面や、図６Ｃにおけるユニットフレーム４の外周面に吐出される。
蛍光強度分布情報と画像情報とを取得するための回動ユニットＭの回動走査中は、バルーン１０ａを膨張させて回動ユニットＭの回動軸Ｘを固定して行う。また、回動ユニットＭを含むプローブ本体は、駆動部Ｃ４による駆動によってアウターチューブ１０に対して軸方向に移動し、軸Ｘ方向についても連続して走査可能である。

以上説明したインナーシースとアウターシースとの間に、キャリブレーション参照部材３２、及び、係止部材としてのＯ−リング３３が設置される。
図７にインナーシース３０の先端部、アウターシース３１の先端部、キャリブレーション参照部材３２及びＯ−リング３３を分解した状態で示す。キャリブレーション参照部材３２は、弾性的に収縮する環状のシートで構成される。
図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃに示すようにキャリブレーション参照部材３２は、インナーシース３０の外周に嵌められ、インナーシース３０の外周に沿って環状に保持される。なお、図７〜図１２においては、インナーシース３０の内部構成を簡略化し、アウターシース３１の外側のバルーンを省略して図示する。また、図７〜図１２においては、集光レンズ及びミラーの構成を簡略的にプリズムのような光学部材８で図示している。
キャリブレーション参照部材３２は、その収縮性によりインナーシース３０を締め付けて留まっている。キャリブレーション参照部材３２の内周面とインナーシース３０の外周面との摩擦性に従ってキャリブレーション参照部材３２は摺動可能であって、これにより、キャリブレーション参照部材３２はインナーシース３０に対してその長手方向（図６Ａ，図６Ｃに示した軸Ｘ方向に相当する。以下同じ。）に移動自在にされ保持されている。

Ｏ−リング３３は、アウターシース３１の内側に外径部が密着固定され、インナーシース３０の外周に内径部が密着周接する。したがって、Ｏ−リング３３によりアウターシース３１の先端開口からインナーシース３０とアウターシース３１との隙間に液体等が侵入しないように封止されている。
したがって、キャリブレーション参照部材３２の汚れ付着が防止される。また、Ｏ−リング３３より中側に収容されたインナーシース３０の汚れ付着が防止される。

ベースユニットＣからの操作によってインナーシース３０がアウターシース３１に対して長手方向に移動する。図８Ｂに示す出射・入射部３０ａは、上述した励起光の出射部及び放射光の入射部に相当する。
図８Ａに示すように、キャリブレーション参照部材３２は初期的には、アウターシース３１に収容されたインナーシース３０の出射・入射部３０ａから出射された照射光を受光可能かつ出射・入射部３０ａへの放射光の入射が可能な位置に配置される。
図８Ａ→図８Ｂのようにインナーシース３０がアウターシース３１に対して先端方向に移動することによって、インナーシース３０の出射・入射部３０ａがアウターシース３１から先端へ露出する。この動作過程においてＯ−リング３３は、キャリブレーション参照部材３２をアウターシース３１内に留める機能をも果たす。すなわち、インナーシース３０が先端方向に移動しても、キャリブレーション参照部材３２は、Ｏ−リング３３に突き当たって係止されアウターシース３１内に留まる。したがって、キャリブレーション参照部材３２はインナーシース３０に対しては基端方向に摺動して移動する。

図８Ｂ→図８Ｃのようにインナーシース３０がアウターシース３１に対して基端方向に移動することによって、インナーシース３０の出射・入射部３０ａがアウターシース３１に収容される。この動作過程においては、キャリブレーション参照部材３２がインナーシース３０とともに移動して、出射・入射部３０ａからの照射光を受光可能かつ出射・入射部３０ａへの放射光の入射が可能な位置から後方へ退避する。

以上説明した構成のプローブの使用方法について説明する。
まず、本プローブをベースユニットＣに接続してキャリブレーションを行う。キャリブレーションは、図８Ａに示した初期の収容状態で実行する。キャリブレーションは、本プローブを生体内に挿入する前に実行してもよいし、生体内に挿入した状態で実行してもよい。
キャリブレーション参照部材３２は、所定の波長の光が照射されると所定強度の光が放射される一定の特性を有した材料で構成される。
本プローブ及びベースユニットＣによってキャリブレーション参照部材３２を測定対象として測定を実行する。すなわち、キャリブレーション参照部材３２に対して照射光を照射して放射光（蛍光）強度のスペクトル分布測定を行い、ベースユニットＣは、測定値の規定値からのずれ分を差し引く設定を保存する。プローブ内にキャリブレーション参照部材が設けられているため、キャリブレーション用冶具の着脱等の操作は不要であり、キャリブレーションのための参照部材の汚染や破損を防止して、正しくキャリブレーションを行うことができる。
以上でキャリブレーションを終了する。以後ベースユニットＣは、上記ずれ分を差し引いた値を測定値として出力する。

次に、本プローブを生体内に挿入し、測定対象部位へ送る。予めキャリブレーションを行っておくことにより、測定までの時間を短くすることができる。
次に、バルーン１０ａを膨張させて固定する。なお、本プローブを生体内に挿入後キャリブレーションを実行する場合は、次に説明するインナーシースの繰り出し前までに行うようにする。生体内への挿入後にキャリブレーションを実行することで、測定環境に近い状態でキャリブレーションを行うことができる。
次に、インナーシース３０をアウターシース３１に対して先端方向に移動させることによって、インナーシース３０の出射・入射部３０ａをアウターシース３１から先端へ露出させる。この時、インナーシース３０の撮像カメラ９が搭載された部位もアウターシース３１から先端へ露出する。
次に、生体の測定対象部位に対して蛍光強度の実測定を行うとともに、撮像カメラ９による測定対象部位の表面画像の撮像を行う。この時、回動ユニットＭの回動動作やインナーシース３０の軸Ｘ方向への送り動作によって、蛍光強度の測定対象部と撮像カメラ９の撮像対象部を走査する。
必要により、バルーン１０ａによる固定を解除して、本プローブの先端部を移動させて、バルーンによる再固定を行い、上記と同様の測定及び撮影を繰り返す。
ベースユニットＣにおいては、得られた蛍光強度分布情報と画像情報とを、座標を一致させた重ね合わせ画像として画像表示モニタＥ１に表示出力する。
以上で本プローブを用いた測定過程が終了する。

本プローブを一度測定に使用してしまうと、図８Ｂに示す状態又は図８Ｃに示す様態となる。図８Ｂに示す状態では、インナーシース３０がアウターシース３１より初期の状態に比較して大きく突出しているので、外観により使用不可と判断することもできる。
図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに示す状態その他のいずれの状態の本プローブに対しても、上述のキャリブレーションを実行し、キャリブレーション参照部材３２の検知・非検知によって、使用可否を判断することができる。図８Ａに示す状態にあっては、キャリブレーション参照部材３２が検知されるので、使用可能と判断され、図８Ｂ及び図８Ｃに示す状態にあっては、キャリブレーション参照部材３２が検知されないので、使用不可と判断される。
以上は、本プローブを一回限りの使用に供するディスポーザブルとする場合に有効である。図８Ａに示す状態と図８Ｃに示す状態のように外観により使用可否を判断しにくい場合にも使用可否を判断することができ、再使用を排除することができる。

プローブを再使用可能とする場合は図９Ａ，図９Ｂに示す構成も有効である。使用ごとにキャリブレーションを実行することができる。図９Ａ，図９Ｂに示す構成では、キャリブレーション参照部材３２ａの外周面がアウターシース３１の内面に溶着、接着等により固定されている。Ｏ−リングは適用されず、キャリブレーション参照部材３２ａがインナーシース３０とアウターシース３１との隙間への液体等の侵入を防止する封止部材として機能する。
図９Ａ→図９Ｂのようにインナーシース３０がアウターシース３１に対して先端方向に移動することによって、インナーシース３０の出射・入射部３０ａがアウターシース３１から先端へ露出する。キャリブレーション参照部材３２ａはアウターシース３１に固定されているので、インナーシース３０が先端方向に移動しても、キャリブレーション参照部材３２は、アウターシース３１内に留まる。したがって、キャリブレーション参照部材３２ａはインナーシース３０に対しては基端方向に摺動して移動する。

図９Ｂ→図９Ａのようにインナーシース３０がアウターシース３１に対して基端方向に移動することによって、インナーシース３０の出射・入射部３０ａがアウターシース３１に収容される。この動作過程においては、キャリブレーション参照部材３２ａはインナーシース３０に対しては先端方向に摺動して移動し、元の位置関係に戻る。このとき、キャリブレーション参照部材３２ａがインナーシース３０に摺動することで、観察窓の清掃を行うことができる。
したがって、再度キャリブレーションを実行し再使用することができる。
なお、図９Ａ，図９Ｂに示したプローブと同様の機能は、図１０に示したアウターシース３１ａのようにキャリブレーション参照部材３２ｂを一体に有した構成でも実現できる。

なお、図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃで説明したように、インナーシース３０がアウターシース３１に対して基端方向に移動する過程において、インナーシース３０に対してキャリブレーション参照部材３２がずれ動くことを防止するために、図１１Ａ，図１１Ｂ，図１１Ｃ及び図１２に示した構成が有効である。
図１１Ａ，図１１Ｂ，図１１Ｃに示すインナーシース３０ｂにあっては、その外周部にトラップ部３４が形成されている。トラップ部３４は、インナーシース３０ｂの一周に亘って小径化された部分であり、軸方向長さがキャリブレーション参照部材３２のそれ以上に形成されている。
したがって、図１１Ａ→図１１Ｂに示すようにインナーシース３０ｂをアウターシース３１から露出させるためのインナーシース３０ｂのアウターシース３１に対する移動に連動して、トラップ部３４はキャリブレーション参照部材３２に係合する。すなわち、キャリブレーション参照部材３２がトラップ部３４に落ち込んで嵌る態様で係合する。これにより、図１１Ｂ→図１１Ｃに示すようにインナーシース３０ｂをアウターシース３１に収容するためのインナーシース３０ｂのアウターシース３１に対する移動時に、キャリブレーション参照部材３２が当該移動の逆方向にインナーシース３０ｂに対してずれ動くことが確実に防止される。すなわち、キャリブレーション参照部材３２はトラップ部３４に嵌ったまま移動する。
以上の図１１Ａ，図１１Ｂ，図１１Ｃに示したインナーシース３０ｂと同様のトラップ機能は、図１２に示したインナーシース３０ｃのトラップ形状３５、３６によっても実現できる。
インナーシース３０ｃをアウターシース３１に収容するためのインナーシース３０ｃのアウターシース３１に対する移動時に、キャリブレーション参照部材３２が当該移動の逆方向にインナーシース３０ｃに対してずれ動くことを阻止する段差部３５と、隣り合う段差部３５間に形成されるテーパ部３６とによりトラップ形状が構成される。

上述の図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃに示したプローブにあっては、キャリブレーション参照部材３２とアウターシース３１との間に隙間を設け、キャリブレーション参照部材３２とインナーシース３０との間にのみ摩擦が生じるようにした。
これに拘わらずキャリブレーション参照部材３２とアウターシース３１との間に隙間を設けず両者を接触させて構成してもよい。この場合、キャリブレーション参照部材３２とインナーシース３０との間に生じる摩擦力が、キャリブレーション参照部材３２とアウターシース３１との間に生じる摩擦力より勝るように、インナーシース３０、アウターシース３１及びキャリブレーション参照部材３２の材料、表面粗さ、表面処理等を選択することによって、図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃに示した構成と同様にキャリブレーション参照部材３２の移動を規制することができる。また、この場合にも、図１１Ａ，図１１Ｂ，図１１Ｃ、図１２を参照して説明したトラップ形状を適用することが有効である。

以上の実施形態においては、光ファイバは励起光を測定対象部位へ照射するとともに、この励起光に起因して生じる蛍光を受光することとして説明したが、照射光に起因して生じる散乱光またはラマン散乱光を受光することとしてもよい。これらの場合であっても、生体組織の変性や癌などの疾患状態の診断を行うことができる。

なお、図８Ａ、図９Ａ、図１０及び図１１Ａに示した状態において、キャリブレーション参照部材３２、３２ａ、３２ｂ及びＯ−リング３３が、図６Ａ，図６Ｂ，図６Ｃ，図６Ｄに示した撮像カメラ９の視野Ｙに重ならないように視野Ｙより後方に配置して、同状態において撮像カメラ９により生体内の視覚情報が得られるようにするとよい。これにより、インナーシース３０を収納した状態においても撮像カメラ９により生体内の視覚情報が得られ、生体内を視覚的に確認しながら本プローブを挿入することができる。

次に、本発明の実施形態について、図１３〜図１８を参照して説明する。なお、以下の参照符号は、図１３〜図１８に記載のものに限る。
図１３は、本発明に係るプローブを適用した診断装置１の全体構成を示す概念図である。

この図に示すように、診断装置１は、光源２と、分光器３と、スペクトル解析装置４と、送液装置５と、コントローラ６と、プローブ７とを備えており、体内の管腔Ｋに挿入させたプローブ７からの光学情報を解析して管腔Ｋにおける生体組織の変性や癌等の疾患状態（例えば、疾患の種類や浸潤範囲）の診断を行うための装置である。

光源２は、キセノン光などの照射光（ここでは励起光）を発生させるものであり、波長選択フィルタを介してプローブ７に連結されている。

分光器３は、プローブ７に設けられた後述の受光用光ファイバ２１２ｂによって検出された放射光（ここでは蛍光）から幾つかの波長の強度を測定し（以下、「分光測定」という）、測定結果を電子情報（分光スペクトル信号）として出力するものである。なお、蛍光とは、広義には、Ｘ線、紫外線、あるいは、可視光線が照射された被照射物において、そのエネルギーを吸収することによって電子が励起され、励起された電子が基底状態に戻る際に放出される電磁波を指す。ここでは、励起光によってその波長とは異なる波長の蛍光が被測定部位から放射されるので、それを検出し、受光用光ファイバ２１２ｂを介してベースユニットの分光器３へと導光しスペクトル分析することで検出対象の疾患状態を診断する。

スペクトル解析装置４は、分光器３から出力される分光スペクトル信号を解析して分光スペクトルグラフのイメージデータに変換し、疾患状態の診断を行うものである。なお、スペクトル解析装置４により生成される分光スペクトルグラフのイメージデータや診断結果は、モニタを備えた画像処理装置４０に表示されるようになっている。また、この画像処理装置４０のモニタには、プローブ７に設けられた後述の撮像カメラ２１５での撮影画像も表示されるようになっている。

送液装置５は、洗浄用液体としての水を貯留する液体タンク５１と、この液体タンク５１及びプローブ７に配管接続された送液ポンプ５２とを備えており、液体タンク５１内の水を送液ポンプ５２によってプローブ７へ送液するものである。

コントローラ６は、プローブ７に接続されて当該プローブ７の各部の動作を制御可能となっているとともに、送液ポンプ５２に接続されて当該送液ポンプ５２の駆動を制御可能となっている。

図１４Ａはプローブ７の正面図であり、図１４Ｂはプローブ７の先端部の断面図である。
これらの図に示すように、プローブ７は、内筒部材２１と、内筒部材２１の外周面を覆う外筒部材２２とを備えた長尺な二重円筒構造となっている。

内筒部材２１は、屈曲可能なチューブ２１０と、チューブ２１０の先端に連結された円筒状のユニットフレーム２１１とから構成されている。
このうち、チューブ２１０は、トルクコイルをシース（何れも図示せず）で被覆した構成となっている。このチューブ２１０は、当該チューブ２１０の基端部でトルクコイルと接続された図示しない回動アクチュエータにより、長手方向に沿う方向を回転軸として周方向に回動可能となっているとともに、同じく基端部でシースと接続されたリニアアクチュエータによりプローブ７の長手方向Ｘへ移動可能となっている。また、チューブ２１０内には、ユニットフレーム２１１の基端部に先端が固定された照射用光ファイバ２１２ａ及び受光用光ファイバ２１２ｂが配設されている。これら照射用光ファイバ２１２ａ及び受光用光ファイバ２１２ｂは、チューブ２１０の基端部で光源２及び分光器３と接続されている。

一方、ユニットフレーム２１１には、集光レンズ２１３と、ミラー２１４と、撮像カメラ２１５とが、長手方向Ｘに沿って基端側からこの順に並ぶように収容されている。このうち、集光レンズ２１３及びミラー２１４は、管腔Ｋ内への励起光の照射及び蛍光の受光を行う光学系を構成している。具体的には、照射用光ファイバ２１２ａから出射された励起光を集光レンズ２１３で集光させ、ミラー２１４で側方（長手方向Ｘと直交する方向）へ反射させて管腔Ｋ内の生体組織へ照射する一方、この励起光に起因して生体組織が発する蛍光（自家蛍光）をミラー２１４で長手方向Ｘへ反射させ、集光レンズ２１３で受光用光ファイバ２１２ｂの受光面に集光させるようになっている。一方、撮像カメラ２１５は、管腔Ｋ内を撮像するためのものであり、ミラー２１４からの励起光の被照射部位を撮像可能なように撮像中心をミラー２１４の反射方向と同じプローブ７の側方へ向けて配設されている。また、カメラ２１５には図示しない照明装置が設けられており、観察部位を撮像する場合はこの照明装置で当該部位に向けて投光する。励起光の照射及び蛍光の検出を行う際は、この照明装置は消灯するが、蛍光検出の妨げにならないのであればこの限りではない。また、撮像カメラ２１５は、チューブ２１０内に収容された図示しない伝送ケーブルを介して画像処理装置４０と接続されている。

このユニットフレーム２１１の周面には、ミラー２１４と対応する長手方向Ｘの位置であって当該ミラー２１４の反射方向に配設された透過窓２１１ａと、撮像カメラ２１５と対応する長手方向Ｘの位置であって当該撮像カメラ２１５の撮像方向に配設された撮像窓２１１ｂとが、それぞれ透明部材で形成されている。透過窓２１１ａは、ミラー２１４からの励起光及びミラー２１４への蛍光を透過させるものであり、撮像窓２１１ｂは、撮像カメラ２１５の視野確保及び照明装置の照明光の透過のためのものである。このうち、透過窓２１１ａを、撮像カメラ２１５の撮像範囲内に配設すれば、撮像カメラ２１５によって表面の汚れ等が確認できる。なお、透過窓２１１ａの表面には、管腔Ｋ内の粘液等（粘液や、流動物の残渣等）を付着しにくくするコーティングが被膜されていることが好ましい。このようなコーティングとしては、例えば、フッ素樹脂やパラキシレン樹脂等の撥水性コート、又は、ＭＰＣポリマーや酸化チタン等の親水性コートなどが挙げられる。特に、水に対する接触角が７０°以上の撥水性コートや、水に対する接触角が４０°以下の親水性コートが好ましい。
また、ユニットフレーム２１１の外周面には、長手方向Ｘに透過窓２１１ａを挟むように、２つの環状の溝２１１ｃ，２１１ｃが形成されている。

外筒部材２２は、外径が例えば６ｍｍ程度の屈曲可能な円筒部材であり、開口端の内周面に穴開き円板状の清掃部材２２１を有している。この清掃部材２２１は、透過窓２１１ａを清掃するためのものであり、内径が内筒部材２１の外径よりも少し小さめに形成されている。このような清掃部材２２１としては、透過窓２１１ａに付着した粘液等を好適に除去できるものであれば特に限定されず、例えば、ゴムや樹脂などの弾性体、スポンジなどの発泡体、フエルト、布などを用いることができる。ゴムや弾性を有する樹脂からなる環状のブレードやＯリングが好適に用いられる。また、樹脂製のスポンジやブラシ、布、繊維からなるブラシを用いてもよい。ゴム製の環状ブレードやゴム製のＯリングは付着物の除去ムラを小さくできるため特に好ましい。なお、清掃部材２２１を外筒部材２２に一体的に形成するようにしてもよい。また、清掃部材２２１は透過窓２１１ａのうち少なくとも照射光及び放射光が透過する領域を清掃できる形状・大きさのものを用いればよい。

上述したように内筒部材２１が長手方向Ｘに移動することにより、内筒部材２１と外筒部材２２とが長手方向Ｘに相対移動することとなる。この内筒部材２１と外筒部材２２との相対移動は、清掃部材２２１が内筒部材２１の先端よりも先端側に位置する状態から、少なくとも基端側の溝２１１ｃよりも基端側に位置する状態までの移動範囲となっている。つまり、内筒部材２１と外筒部材２２とが、透過窓２１１ａと撮像窓２１１ｂとが外筒部材２２から露出される状態（以下、プローブ７の露出状態という）、及び、透過窓２１１ａと撮像窓２１１ｂとが外筒部材２２によって遮蔽される状態（以下、プローブ７の挿入状態という）とに変位するように、相対移動可能に構成されており、また、内筒部材２１の溝２１１ｃ，２１１ｃは、内筒部材２１と外筒部材２２との相対移動に伴う清掃部材２２１の移動範囲内に形成されている。

外筒部材２２の先端部の周面には、透明部材からなる窓２２ａが形成されている。この窓２２ａは、プローブ７の挿入状態において、外筒部材２２のうち撮像窓２１１ｂを遮蔽する部分に形成されている。本実施形態のプローブ７の挿入状態においては、内筒部材２１の先端が外筒部材２２の先端縁と揃う位置又は外筒部材２２の先端縁よりも基端側にあるが、外筒部材２２が少なくとも透過窓２１１ａ及び撮像窓２１１ｂを遮蔽した状態であればよく、内筒部材２１の先端が外筒部材２２から露出していてもよい。

また、外筒部材２２には、液体を流通可能な複数のチャンネル２２ｂ，…が長手方向Ｘに沿って形成されており、本実施形態においては、５つのチャンネル２２ｂ，…が周上５等配で形成されている。このチャンネル２２ｂ，…は、プローブ７の基端部で送液ポンプ５２と連通されている。そして、各チャンネル２２ｂの先端側には透過窓２１１ａに向けて液体を吐出させるための噴出口が設けられている。なお、透過窓２１１ａに液体が吹きかけられるのであれば、チャンネル２２ｂや噴出口の数は特に限定されず、５個よりも少なくてよいし、５個より多くてもよい。１箇所だけ噴出口を設けておき、透過窓２１１ａを噴出口からの液体が吹きかけられる位置にセットしてから液体を噴出させるようにしてもよい。
更に、外筒部材２２には、膨縮可能な環状のバルーン２２２が外周面に取り付けられている。このバルーン２２２は、外筒部材２２に沿って配設されたエアチューブを介してエアポンプ（何れも図示せず）と連通されている。

続いて、診断装置１による診断手順について説明する。
図１５Ａは、管腔Ｋに挿入する際のプローブ７の状態を説明するための図であり、図１５Ｂは、照射光の照射及び放射光の検出を行う際のプローブ７の状態を説明するための図である。

まず、図１５Ａに示すように、プローブ７を鼻孔又は口を通じて管腔Ｋ（例えば食道）に挿入する。この際には、外筒部材２２によって内筒部材２１を先端まで遮蔽した状態とし、内筒部材２１の透過窓２１１ａに管腔Ｋ内の粘液等が付着しないようにする。内筒部材２１の先端を清掃部材２２１に当接させた状態にしておけば内筒部材２１周面への粘液等の付着がより効果的に防止できる。プローブ７は、内筒部材２１のチューブ２１０と外筒部材２２とが屈曲可能であるため、管腔Ｋの形状に倣って自在に屈曲しつつ当該管腔Ｋ内を進行する。また、この挿入過程を通じて、撮像カメラ２１５は撮像窓２１１ｂ及び窓２２ａを介して管腔Ｋ内を撮像し、その撮影画像が診断部位の判別等に供される。

プローブ７の先端部が所定の診断部位まで到達すると、図１５Ｂに示すように、コントローラ６によりエアポンプを駆動してバルーン２２２を膨張させて管腔Ｋの内壁に接触させ、プローブ７を管腔Ｋの内壁に固定する。

次に、コントローラ６によりリニアアクチュエータを駆動して内筒部材２１を長手方向Ｘへ移動させ、外筒部材２２から露出させる。このとき、内筒部材２１は、清掃部材２２１により外周面を摺擦されつつ、外筒部材２２の清掃部材２２１が基端側の溝２１１ｃよりも基端側に位置するまで露出される。この過程で、透過窓２１１ａは清掃部材２２１により清掃され、表面の汚れが除去される。また、清掃部材２２１が透過窓２１１ａ両端の溝２１１ｃ，２１１ｃを通過するときに、当該清掃部材２２１に付着した粘液等の汚れがこの溝２１１ｃ，２１１ｃに収容されるため、清掃部材２２１に汚れが溜まることを防止して好適に透過窓２１１ａの清掃が行われる。なお、環状の溝２１１ｃを複数設けてもよい。また、溝２１１ｃの代わりに少なくとも一つの凹部を設けるようにしてもよく、例えば、複数の凹部を環状に間隔をあけて配置することができる。この場合、内筒部材２１と外筒部材２２の相対移動をスムーズに行うことができる。

次に、コントローラ６により回動アクチュエータを駆動して内筒部材２１を回動させ、カメラ２１５で観察対象部位を確認しながら、ミラー２１４からの励起光が生体組織の観察対象部位に向けて照射可能なように回動位置を変更する。但し、この操作は、上述した内筒部材２１の長手方向Ｘへの移動と同時に行ってもよい。

次に、光源２の励起光を照射用光ファイバ２１２ａから出射させる。出射された励起光は集光レンズ２１３で集光され、ミラー２１４で側方へ反射されて、透過窓２１１ａを透過して生体組織の観察対象部位へ照射される。すると、この励起光に起因して生体組織が発する蛍光が透過窓２１１ａを透過して取り込まれ、ミラー２１４で長手方向Ｘへ反射され、集光レンズ２１３で集光されて受光用光ファイバ２１２ｂに検出される。検出された蛍光は分光器３によって分光測定され、その測定結果として分光スペクトル信号が出力される。そして、この分光スペクトル信号がスペクトル解析装置４によって解析されて、疾患状態の診断が行われる。このような診断を、内筒部材２１を回動させて周状の複数の測定点に対して実行する。更に必要に応じて、内筒部材２１の長手方向Ｘの位置を変化させて同様の診断を繰り返すことにより、管腔Ｋの帯状の所定領域に対して診断が実行される。

診断が終了すると、再び内筒部材２１を外筒部材２２内に遮蔽させバルーン２２２を収縮させて、プローブ７を管腔Ｋから取り出す。或いは、次の観察対象部位がある場合には、内筒部材２１を外筒部材２２内に遮蔽させバルーン２２２を収縮させてから、次の観察対象部位までプローブ７の先端部を移動させ、上記同様の操作を繰り返す。プローブ７の先端部の位置を変えて次の測定を行うまでに、何らかの理由により透過窓２１１ａに付着物が付着したとしても、上述したように、内筒部材２１の外筒部材２２に対する出し入れにより清掃が行われるので、繰り返し測定を行う場合にも透過窓２１１ａが汚れにくく、測定の精度が向上する。内筒部材２１の相対移動を往復させることにより、さらに、往復動を繰り返すことにより、より確実に汚れを除去できる。
測定を繰り返して粘液等の付着が多くなった場合などには、コントローラ６により送液ポンプ５２を駆動して液体タンク５１内の水を外筒部材２２のチャンネル２２ｂ，…内に流通させる。そして、外筒部材２２先端の開口から透過窓２１１ａへ向けて噴出させる。これにより、粘液等を除去しやすくすることができ、この後に清掃部材２２１による清掃を行うと良好に透過窓の清掃が行える。

以上の診断装置１におけるプローブ７によれば、管腔Ｋへの挿入時には透過窓２１１ａを外筒部材２２で遮蔽した状態とし、先端部が観察対象部位に到達した時点で透過窓２１１ａを外筒部材２２から露出させることができる。そして、内筒部材２１と外筒部材２２との相対移動に伴って、外筒部材２２に設けた清掃部材２２１により透過窓２１１ａを清掃することができる。したがって、透過窓２１１ａを外筒部材２２で遮蔽することによって管腔Ｋへの挿入時における透過窓２１１ａへの粘液等の付着を防止しつつ、簡単な構成でありながら、表面が清掃された透過窓２１１ａを観察対象部位に対向させることができる。これにより、粘液等の付着に起因する照射光の照射不良や放射光の検出不良を防止することができる。

また、透過窓２１１ａを外筒部材２２から露出させるのに伴って、清掃部材２２１により透過窓２１１ａの清掃を行うことができる。
また、外筒部材２２と内筒部材２１の相対移動に伴って透過窓２１１ａ及び撮像窓２１１ｂを清掃することができる。

また、管腔Ｋへの挿入時に外筒部材２２で撮像窓２１１ｂ及び透過窓２１１ａを遮蔽していても、窓２２ａを通じて撮像カメラ２１５によって管腔Ｋ内を撮像することができる。

また、透過窓２１１ａは撮像カメラ２１５の撮像範囲内に配設されているので、透過窓２１１ａの汚れ具合を視覚的に確認することができ、透過窓２１１ａが励起光の照射や蛍光の検出に支障をきたさない程度に清浄であるかを判別することができる。

また、内筒部材２１の外周面には、当該内筒部材２１と外筒部材２２との相対移動に伴う清掃部材２２１の移動範囲内に、清掃部材２２１に付着した汚れを溜めるための溝２１１ｃ，２１１ｃが形成されているので、清掃部材２２１の移動によって粘液等の汚れが溝２１１ｃに入り、清掃部材２２１に汚れが溜まることを防止できる。これにより、清掃部材２２１が自らの汚れを塗り広げてしまうことを防止して、好適に透過窓２１１ａの清掃を行うことができる。

また、外筒部材２２には、液体を流通可能なチャンネル２２ｂが形成され、その噴出口から透過窓２１１ａに対して水を吐出可能とされているので、透過窓２１１ａを露出させた状態で当該透過窓２１１ａに向けて水を噴出させ、透過窓２１１ａに付着した粘液等を除去しやすい状態にすることができる。

また、弾性体、発泡体、フエルト、布の何れかよりなる清掃部材２２１を使用することで、透過窓２１１ａに付着した粘液等を良好に除去することができる。

また、透過窓２１１ａの表面には、撥水性コート又は親水性コートが被膜されているので、透過窓２１１ａに粘液等を付着しにくくするとともに、付着した場合でも容易に除去することができる。

また、蛍光、散乱光、ラマン散乱光のうち少なくとも何れかを受光することで、生体組織の変性や癌等の疾患状態を診断することができる。

＜変形例＞
続いて、上記実施形態の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１６は、本変形例におけるプローブ７Ａの先端部の断面図である。
この図に示すように、プローブ７Ａは、上記実施形態における内筒部材２１に代えて内筒部材２１Ａを備えている。

内筒部材２１Ａは、上記実施形態におけるユニットフレーム２１１に代えてユニットフレーム２１１Ａを備えている。このユニットフレーム２１１Ａは、透過窓２１１ａよりも先端側の所定部分の外径が他の部分の外径よりも大きい段付き円筒状に形成されており、この先端側の部分に撮像カメラ２１５が収容され、撮像窓２１１ｂが形成されている。このユニットフレーム２１１Ａの先端側の部分は、外径が外筒部材２２の開口径よりも大きくなっており、常態で外筒部材２２から露出している。なお、ユニットフレーム２１１Ａの先端側の部分は、外径が外筒部材２２の開口径よりも大きければよく、当該部分に撮像カメラ２１５及び撮像窓２１１ｂを配設しなくともよい。但し、この先端側の部分に撮像カメラ２１５を収容した方が、より大きな撮像カメラ２１５を搭載できる点において、より好ましい。
また、撮像カメラ２１５が常態で外筒部材２２から露出しているので、外筒部材２２には窓２２ａが形成されていない。

このようなプローブ７Ａによれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、ユニットフレーム２１１Ａ（内筒部材２１Ａ）の先端側の部分によって外筒部材２２の開口（内筒部材２１Ａと外筒部材２２との隙間）を塞ぐことができるので、外筒部材２２の開口からの粘液等の侵入を防止することができ、ひいては、管腔Ｋへの挿入時における粘液等の透過窓２１１ａへの付着をより確実に防止することができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態及びその変形例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態及びその変形例では、外筒部材２２の開口端に穴開き円板状の清掃部材２２１が設けられるものとしたが、図１７Ａ，図１７Ｂに示すように、この清掃部材２２１に代えて、長手方向Ｘに長尺な板状の清掃部材２２１Ｂを設けてもよい。この清掃部材２２１Ｂは、外筒部材２２の開口端の周上３箇所に、撮像窓２１１ｂを遮蔽しないように設けられている。この場合には、環状の溝２１１ｃ，２１１ｃに代えて、長手方向Ｘへ長尺な溝２１１ｃＢを、清掃部材２２１Ｂに対応させて周上３箇所に形成することが好ましい。そして、内筒部材２１を外筒部材２２に対して相対移動させる際には、清掃部材２２１Ｂが溝２１１ｃＢを通過するように、内筒部材を回動させつつ長手方向Ｘへ移動させることにより、溝２１１ｃＢに清掃部材２２１Ｂの汚れを溜めることができる。なお、この清掃部材２２１Ｂ及び溝２１１ｃＢは、長手方向Ｘに沿ってなくともよく、例えば螺旋状に形成されていてもよい。なお、内筒部材２１の位置を、内筒部材２１の透過窓２１１ａと外筒部材２２の清掃部材２２１Ｂとが長手方向Ｘにおいて重なる位置に所定時間保持するか長手方向Ｘへの相対移動速度を遅くした状態で内筒部材２１を回動させて、透過窓２１１ａに清掃部材２２１Ｂが複数回摺擦するようにすれば、より効果的に汚れを除去することができる。また、内筒部材２１を回動させて透過窓２１１ａの清掃を行った後に、清掃部材２２１Ｂが透過窓２１１ａに当らない位置になるようにしてから、透過窓２１１ａを外筒部材２２から露出するようにすれば、清掃部材２２１Ｂによって除去された粘液等が透過窓２１１ａに再付着するのを防止し、透過窓２１１ａを清浄な状態で露出させることができる。また、清掃部材２２１Ｂを設ける位置は、図示したように外筒部材２２の先端縁付近に限らず、もう少し基端側の位置（例えば、プローブ７の挿入状態において透過窓２１１ａに対向する位置）であってもよい。

また、内筒部材２１及び外筒部材２２は、少なくとも透過窓２１１ａの露出及び遮蔽が可能なように相対移動可能であればよく、例えば、図１８に示すように、これらが基端側で一体的に構成された筒部材２０Ｃに代えてもよい。

また、外筒部材２２のチャンネル２２ｂ，…に水を流通させることとしたが、透過窓２１１ａに向けて水を噴出可能であれば、このチャンネル２２ｂ，…を内筒部材２１に設けてもよいし、内筒部材２１と外筒部材２２との間隙に水を流通させてもよい。また、流通させる液体は水でなくともよく、生体やプローブ７自体に害がなく粘液等を効果的に除去できるものであれば何でもよい。
また、上記実施形態においては、内筒部材２１の長手方向Ｘへの移動と回動とを各アクチュエータによって行うものとして説明したが、これに限るものではなく、これらを手動で行うようにしても構わない。

以上のように本発明に係るプローブは、医学的診断のために生体組織を観察することに利用できる。

（図１Ａ〜図１２の符号）
１ チューブ
１Ａ トルクチューブ
２ 先端外套
３ トルクコイル
４ ユニットフレーム
４ａ ユニットフレーム基端部
４ｂ 窓
５ 照射用光ファイバ
６ 受光用光ファイバ
７ 集光レンズ
８ ミラー（又はプリズム）
９ 撮像カメラ
１０ アウターチューブ
１０ａ バルーン
１０ｂ 外皮
１０ｃ 孔
３０ インナーシース
３０ａ 出射・入射部
３０ａ インナーシース
３０ｃ インナーシース
３１ アウターシース
３１ａ アウターシース
３２ キャリブレーション参照部材
３２ａ キャリブレーション参照部材
３２ｂ キャリブレーション参照部材
３３ Ｏ−リング
３４ トラップ部
３５ 段差部
３６ テーパ部
Ｃ ベースユニット
Ｍ 回動ユニット
Ｘ 回動軸
（図１３〜図１８の符号）
１ 診断装置
７，７Ａ プローブ
２１，２１Ａ 内筒部材
２２ 外筒部材
２２ａ 窓（第二の撮像窓）
２２ｂ チャンネル
２１０ チューブ
２１１，２１１Ａ ユニットフレーム
２１１ａ 透過窓
２１１ｂ 撮像窓（第一の撮像窓）
２１１ｃ，２１１ｃＢ 溝
２１２ａ 照射用光ファイバ
２１２ｂ 受光用光ファイバ
２１３ 集光レンズ
２１４ ミラー
２１５ 撮像カメラ（撮像装置）
２２１，２２１Ｂ 清掃部材
２２２ バルーン
Ｋ 管腔
Ｘ 長手方向

Claims (21)

1. 生体内の管腔へ挿入される先端部から照射光を生体組織の観察対象部位へ照射するとともに、この照射光に起因して前記観察対象部位から放射される放射光を先端部に受光し生体外に配置される基端部に導くプローブにおいて、
   前記照射光の照射及び前記放射光の受光を行う光学系を収容するとともに、前記先端部に配置される周面に前記照射光及び前記放射光を透過させる透過窓が形成された内筒部材と、
   前記内筒部材の外周面を覆うとともに、当該内筒部材に対して少なくとも長手方向への相対移動が可能な外筒部材と、
   を備えて前記内筒部材と前記外筒部材とで前記先端部から基端部まで続く二重円筒構造を成して基端部で前記長手方向への相対移動の操作が可能にされ、
   前記外筒部材は、前記内筒部材に対する長手方向への相対移動に伴って当該外筒部材の先端開口からの前記透過窓の露出及び前記透過窓の遮蔽が可能であり、また、当該外筒部材は、前記内筒部材に対する相対移動に伴って前記透過窓のうち少なくとも前記照射光及び前記放射光が透過する領域を清掃する清掃部材を有することを特徴とするプローブ。
2. 前記清掃部材は、前記内筒部材と前記外筒部材との長手方向への相対移動に伴って前記透過窓を清掃することを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
3. 前記内筒部材及び前記外筒部材は、回動により周方向へ相対移動可能であり、
   前記清掃部材は、前記内筒部材と前記外筒部材との周方向への相対移動に伴って前記透過窓を清掃することを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
4. 前記内筒部材に収容され、当該内筒部材の周面に透明部材で形成された第一の撮像窓を介して管腔内を撮像可能な撮像装置を備え、
   前記外筒部材は、前記内筒部材に対する長手方向への相対移動に伴って前記透過窓及び前記第一の撮像窓の露出及び遮蔽が可能であり、
   前記清掃部材は、前記内筒部材と前記外筒部材との相対移動に伴って前記透過窓及び前記第一の撮像窓を清掃することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のプローブ。
5. 前記内筒部材に収容され、当該内筒部材の周面に透明部材で形成された第一の撮像窓を介して管腔内を撮像可能な撮像装置を備え、
   前記外筒部材は、前記内筒部材に対する長手方向への相対移動に伴って前記第一の撮像窓の露出及び遮蔽が可能であるとともに、前記透過窓及び前記第一の撮像窓を遮蔽した状態において前記第一の撮像窓を遮蔽する部分に透明部材からなる第二の撮像窓を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のプローブ。
6. 前記透過窓は、前記撮像装置の撮像範囲内に配設されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のプローブ。
7. 前記内筒部材は、前記透過窓よりも先端側の所定部分の外径が前記外筒部材の開口径よりも大きく形成され、当該先端側の所定部分が常態で前記外筒部材から露出していることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のプローブ。
8. 前記内筒部材の外周面には、当該内筒部材と前記外筒部材との相対移動に伴う前記清掃部材の移動範囲内に、少なくとも一つの凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のプローブ。
9. 前記外筒部材には、液体を流通可能なチャンネルが長手方向に沿って形成され、
   当該チャンネルの先端部には、前記透過窓に対して液体を吐出可能な噴出口が設けられていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のプローブ。
10. 前記内筒部材と前記外筒部材との間隙に液体を流通可能なように構成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のプローブ。
11. 前記清掃部材は、前記外筒部材と一体的に形成されたものであることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載のプローブ。
12. 前記清掃部材は、弾性体，発泡体，フェルト又は布からなることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載のプローブ。
13. 前記透過窓の表面には、撥水性コート又は親水性コートが被膜されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載のプローブ。
14. 前記光学系は、前記照射光に起因して観察対象部位から放射される蛍光、散乱光、及び、ラマン散乱光のうち少なくとも何れかを受光することを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載のプローブ。
15. キャリブレーション参照部材をさらに備え、
    前記内筒部材及び前記外筒部材は長手方向の相対的な移動の操作が可能にされ、当該操作により、前記内筒部材の前記照射光の出射部及び前記放射光の入射部が前記外筒部材に収容されること及び前記外筒部材から露出することが可能にされ、
    前記キャリブレーション参照部材が、前記内筒部材の外側かつ前記外筒部材の内側であって、前記外筒部材に収容された前記内筒部材の前記出射部から出射された前記照射光を受光可能かつ前記入射部への前記放射光の入射が可能な位置に配置された請求項１に記載のプローブ。
16. 前記キャリブレーション参照部材は、前記内筒部材に対してその長手方向に移動可能に保持され、
    前記内筒部材を前記外筒部材から露出させるための前記内筒部材の前記外筒部材に対する移動時に、前記キャリブレーション参照部材を前記外筒部材内に留めるための係止部材を備え、
    前記内筒部材を前記外筒部材に収容するための前記内筒部材の前記外筒部材に対する移動時に、前記キャリブレーション参照部材が前記内筒部材とともに移動して、前記出射部からの前記照射光を受光可能かつ前記入射部への前記放射光の入射が可能な位置から退避することを特徴とする請求項１５に記載プローブ。
17. 前記係止部材は前記外筒部材の内周に外径部が密着固定され前記内筒部材の外周に内径部が密着周接するＯ−リングであることを特徴とする請求項１６に記載のプローブ。
18. 前記内筒部材を前記外筒部材から露出させるための前記内筒部材の前記外筒部材に対する移動にともなって前記キャリブレーション参照部材に係合し、前記内筒部材を前記外筒部材に収容するための前記内筒部材の前記外筒部材に対する移動時に、前記キャリブレーション参照部材が当該移動の逆方向に前記内筒部材に対してずれ動くことを防止するトラップ形状が前記内筒部材の外周面に形成されていることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載のプローブ。
19. 前記キャリブレーション参照部材は、前記内筒部材の外周に沿った環状のシートであることを特徴とする請求項１５から請求項１８のうちいずれか一に記載のプローブ。
20. 前記光学系は、内筒部材の周面に設けられた窓部から、内筒部材の長手方向に対して交差する方向へ照射光を照射する請求項１５から請求項１９のうちいずれか一に記載のプローブ。
21. 請求項１６から請求項１８のうちいずれか一に記載のプローブの使用方法であって、前記光学系を用いて測定を行って前記キャリブレーション参照部材の非検知を以って使用不可と判定することを特徴とするプローブの使用方法。

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