JP5811049B2 - プローブ - 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、この照射光に起因して測定対象部位から放射される放射光を受光する光学系を備えるプローブに関する。

今日、上部消化管内視鏡としては、経口タイプが普及しており、経鼻タイプのものも普及しつつある。
近時、いわゆる内視鏡以外に、超音波診断装置、蛍光診断装置等様々な原理を活用した特殊診断装置が提案され、一部は実用化されている。
特に、蛍光を応用する蛍光診断装置にあっては、内視鏡では得られない不可視な情報を得て、悪性腫瘍の早期発見につなげるなど診断に役立つため、非常に期待されている。
このような診断をするための診断子、すなわち、プローブは、内視鏡の鉗子チャネルを経由して体内に至るもの、あるいは内視鏡と一体になっているものなどがある。
ここで、鉗子チャネルとは、鉗子や捕捉ネットなどの処置具を通す、内視鏡の基端から先端にかけて内視鏡内部に形成されたトンネル状の経路のことである。作業チャネル、挿通チャネルなどともいう（チャネルをチャンネルと表記することもある）。以下、このような内視鏡の基端から先端にかけて内視鏡内部に形成されたトンネル状の経路を内視鏡チャネルという。

経口タイプの内視鏡は１０ｍｍ程度の外径であり、３ｍｍ弱の内視鏡チャネルを備えているものが多い。
このような内視鏡チャネルを経由してプローブを挿通させる場合は、従来の内視鏡を活用でき、また比較的ゆるやかなカーブを描いて体内管腔に至るので、プローブには経鼻内視鏡のような柔軟性は要求されないものの、内視鏡チャネルを通る非常に小径な外径にする必要があるため、プローブに搭載する構成によっては非常に精密な構造になりがちである。特に、測定を確実に行うことを目的として光照射用と受光用との２種類の光ファイバーを用いたり、さらに後述するような照明用の光ファイバーを用いたりする場合は、部品点数が多くなるため、プローブの構造複雑化や大型化の回避が強く求められる。

昨今、内視鏡本体で撮像した食道内壁や胃壁などの画像に、プローブを介して検出した結果を重ね合わせて診断に役立てたいという要望がある。蛍光強度などのプローブを介して検出した結果を内視鏡本体で撮像した通常画像と重ね合わせることで、目視では認識できない病変を通常画像上の位置とともに医師、患者等に認識させることができるからである。
一般に内視鏡はその進行方向を撮像する直視型である。例えばプローブが内視鏡の進行方向と垂直な側方を観察する側視型である場合は、プローブの測定対象部位が内視鏡の視野から外れるので、プローブを介して検出した結果を内視鏡本体で撮像した通常画像と重ね合わせることには困難性がある。
そのため、内視鏡に適用されるプローブによる観察方向を、内視鏡本体による撮像方向に一致させたいという要望がある。
内視鏡本体による画像取得には照明が不可欠であるが、内視鏡チャネルに挿通されるプローブが光学的原理を利用したプローブである場合、内視鏡本体が備えている照明が外乱となり、好適な測定（診断）ができないという問題がある。そのため、プローブを介した観察時には、内視鏡本体の照明を消すか、あるいはプローブの測定対象部位を遮光する等の処置が必要である。さらにその後に内視鏡本体による画像取得を行うには、消していた照明を灯したり、遮光を解除したりしなければならない。このことから、内視鏡本体及び特殊診断装置の操作が煩雑となるおそれがあり、その結果として検査時間が長くなり、患者の身心の負担が増加するおそれがある。

このような問題を解決するための一つの方法として、内視鏡チャネルに挿抜されるプローブ自体に照明を設けることが考えられる。
特許文献１、２に記載のプローブにあっては、測定用の照射光を導光する照射用光ファイバー（特許文献１の送達光ファイバー（励起ファイバー）、特許文献２の照明用ファイバーが相当する）と、受光用光ファイバー（特許文献１の収集光ファイバー、特許文献２の受光用ファイバーが相当する）とを備えるが、内視鏡による撮影用の照明を備えない。
プローブに照明を設けた例として、特許文献３には、励起光照射用の第１の光ファイバーと組織からの光の受光用の第２光ファイバーの周囲に、視認用の光を導く第３の光ファイバーとが配置され、第１、第２の光ファイバーの周囲で第３の光ファイバーの先端側にリング状部材が設けられ、第３の光ファイバーにより導光した光をリング状部材に付設された反射膜で反射し、外周へ放射させて視認性を向上しようとするプローブが記載されている。しかし、このリング状部材での反射光は、プローブの先端位置を正確に認識できるようにするためであって、内視鏡の撮影方向前方に照射されないから、内視鏡による生体組織の撮影用の照明光とはならないものであった。

特許第４５８８３２４号公報 特許第３８７２８７８号公報 特開２００３−１８０６１４号公報

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、プローブの構造複雑化や大型化を回避しつつ、内視鏡による生体組織の撮影用に供することができる照明を備えたプローブを提供することを課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、内視鏡チャネルに挿通されて使用され、測定対象部位に向けて先端部から測定用の照射光を照射し前記測定対象部位から放射される放射光を受光して基端側へ導くプローブであって、
測定用の照射光を導光する照射用光ファイバーと、
前記照射光が照射された生体組織の測定対象部位から当該照射光に起因して放射される放射光を受光してプローブの基端側へ導光する受光用光ファイバーと、
内視鏡による撮影用の照明光を導光する照明用光ファイバーと、
プローブ先端部に配置された円筒状透光部材と、を備え、
前記照明用光ファイバーは、出射口がプローブ中心軸に対して先端方向から径方向外方側に傾斜して配置されて、前記照明光を前記円筒状透光部材に入射し、
前記円筒状透光部材には、前記照明光の放射角を拡大するレンズ部が形成され、
前記レンズ部は、プローブ中心軸と前記出射口の中心軸とを含む平面、及び、プローブ中心軸と前記出射口の中心軸とを含む平面に垂直で前記出射口の中心軸を含む平面において、前記照明光の放射角を拡大し、
前記レンズ部は、前記照明光が入射する入射面及び前記照明光が出射する出射面のいずれか一方又は双方に凹面を有し、
前記レンズ部は、少なくとも前記照明光が出射する出射面に凹面を有し、前記円筒状透光部材の外周面に窪みが形成され、前記窪み内の後方面に当該凹面が形成されることで、当該凹面が前記外周面の内側に収まって配置され、
前記円筒状透光部材の後端部内周面にプローブ中心軸方向に延在する保持溝が形成されており、前記照明用光ファイバーの出射端部が当該保持溝に嵌ることで当該出射端部のプローブ周方向についての位置が固定され、当該出射端部が当該保持溝の内底面に当接することで当該出射端部のプローブ径方向についての位置が固定されているプローブである。

請求項２記載の発明は、前記照明用光ファイバーの出射端面の縁部が前記保持溝の先端側終端部で位置規制されることで、当該出射端面のプローブ中心軸方向についての位置が固定されているとともに、前記照明用光ファイバーの出射口と前記レンズ部の入射面との間に距離が保たれている請求項１に記載のプローブである。

請求項３記載の発明は、前記円筒状透光部材の後端に接続し、前記照射用光ファイバー、前記受光用光ファイバー及び前記照明用光ファイバーを保持するホルダーを備え、
前記ホルダーは、前記照明用光ファイバーの出射端部をプローブ中心軸に対して先端方向から径方向外方側に傾斜した方向に前進するように案内する案内路を有する請求項１又は請求項２に記載のプローブである。

請求項４記載の発明は、前記ホルダーは、前記案内路で案内され前記保持溝内に入れられた前記照明用光ファイバーの出射端部の後方で当該保持溝に嵌合する突起を有する請求項３に記載のプローブである。

本発明によれば、内視鏡による撮影用の照明光を導光する照明用光ファイバーを備え、照明用光ファイバーは、出射口がプローブ中心軸に対して先端方向から径方向外方側に傾斜して配置されて、照明光を円筒状透光部材に入射し、円筒状透光部材には、照明光の放射角を拡大するレンズ部が形成されているので、照明用光ファイバーの配置箇所が少なくても、内視鏡の撮影範囲に十分な照明光を行き渡らせることができ、プローブの構造複雑化や大型化を回避しつつ、内視鏡による生体組織の撮影用の照明を供することができる。

本発明の一実施形態に係る内視鏡診断システムと蛍光診断システムを組み合わせた診断システムの概要図である。 本発明の一実施形態に係るプローブ及び内視鏡の使用状況を示す概要図である。 本発明の一実施形態に係るプローブの先端部の中心軸と通る断面図である。 本発明の一実施形態に係るプローブの先端部の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る円筒状透光部材及び照明用ライトガイド（照明用光ファイバー）の側面図であり、組み立てた状態での位置関係で示す。 本発明の一実施形態に係る円筒状透光部材の後方側からみた斜視図である。 本発明の一実施形態に係り、照明用ライトガイド（照明用光ファイバー）を保持したホルダーの斜視図である。 本発明の一実施形態に係り、円筒状透光部材にホルダーを接続した状態の斜視図である。 本発明の一実施形態に係り、プローブ中心軸Ａ１と照明用ライトガイドの出射口の中心軸Ａ２とを含む平面における照明用ライトガイドとレンズ部の配置模式図である。 本発明の一実施形態に係り、図９に垂直で照明用ライトガイドの出射口の中心軸Ａ２を含む平面における照明用ライトガイドとレンズ部の配置模式図である。

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。

まず、本発明のプローブが適用される一例の診断システムにつき図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように診断システム１は、内視鏡診断システムと蛍光診断システムを組み合わせたものである。診断システム１は、内視鏡２、内視鏡プロセッサ３、内視鏡表示モニタ４、プローブ１０、ベースユニット６、出力装置７及び入力装置８を備える。

内視鏡２の挿入部２ａが内視鏡２の操作部２ｂから延び出ている。診断システム１の使用時には、挿入部２ａが管腔に挿入される。挿入部２ａの先端部には、図２に示すように電子カメラ２ｉ、照明２ｊ等が設けられている。伝送ケーブル２ｄの一端部が内視鏡プロセッサ３に接続され、伝送ケーブル２ｄの一部が内視鏡プロセッサ３から操作部２ｂに架け渡され、伝送ケーブル２ｄの他の一部が挿入部２ａの長手方向に沿って挿入部２ａの内部に設けられ、伝送ケーブル２ｄの他端部が電子カメラ等に接続されている。伝送ケーブル２ｄは、電子カメラによって撮像された画像の信号を電子カメラから内視鏡プロセッサ３に伝送する。内視鏡プロセッサ３は、伝送された画像信号を内視鏡表示モニタ４に出力する。内視鏡表示モニタ４は、内視鏡プロセッサ３から画像信号を入力されるとともに、その画像信号に従った画像を表示する。内視鏡チャネル２ｇが挿入部２ａの長手方向に沿って挿入部２ａに設けられている。内視鏡チャネル２ｇの一端が挿入部２ａの先端面で開口し、内視鏡チャネル２ｇの他端２ｈが操作部２ｂで開口している。

プローブ１０は、線状に設けられて、経内視鏡的に使用される。すなわち、プローブ１０が開口２ｈから内視鏡チャネル２ｇを通って体腔内に挿入され、図１及び図２に示すようにプローブ１０の先端部１０ａが挿入部２ａの先端において内視鏡チャネル２ｇから突出している。プローブ１０はその基端部にコネクタ１０ｂを有し、そのコネクタ１０ｂがベースユニット６に接続されている。コネクタ１０ｂは、ベースユニット６に対して着脱可能である。

ベースユニット６は、照明用光源６ａ、励起光光源６ｂ、分光器６ｃ及びコンピューター６ｅを備える。照明用光源６ａ、励起光光源６ｂ、分光器６ｃ及びコンピューター６ｅがベースユニット６の筐体内に取り付けられている。

照明用光源６ａは、照明光（例えば、可視光）を発する。励起光光源６ｂは、励起光（例えば、紫外線）を発する。分光器６ｃは、光を分光するとともに、その光の強度を波長ごとに測定する。

プローブ１０のコネクタ１０ｂがベースユニット６に接続されると、プローブ１０の基端部がコネクタ１０ｂを介して照明用光源６ａ、励起光光源６ｂ及び分光器６ｃに接続される。

照明用光源６ａが点灯すると、照明光が照明用光源６ａによってコネクタ１０ｂを介してプローブ１０の基端部に供給される。そして、照明用光源６ａから発した照明光がプローブ１０の基端部によって取り込まれ、取り込まれた照明光がプローブ１０によって基端部から先端部１０ａまで導光され、導光された照明光がプローブ１０の先端部１０ａから出射する。図２に示すようにプローブ１０の先端部１０ａの前方の管腔等の生体組織１００は、プローブ１０の先端部１０ａから出射する照明光ｉにより照明され、内視鏡の照明２ｊの消灯時であっても電子カメラ２ｉにより撮影される。

励起光光源６ｂが点灯すると、励起光が励起光光源６ｂによってコネクタ１０ｂを介してプローブ１０の基端部に供給される。そして、励起光光源６ｂから発した励起光がプローブ１０の基端部によって取り込まれ、取り込まれた励起光がプローブ１０によって基端部から先端部１０ａまで導光され、導光された励起光がプローブ１０の先端部１０ａによって投射される。励起光が管腔等の生体組織１００に照射されると、放射光（例えば、蛍光、ラマン散乱光）が励起光に起因して生体組織から発する。

管腔等の生体組織１００から放射光が発すると、その放射光がプローブ１０の先端部１０ａによって受光されて、取り込まれる。そして、取り込まれた放射光がプローブ１０によって先端部１０ａから基端部まで導光され、導光された放射光がプローブ１０の基端部からコネクタ１０ｂを介して分光器６ｃに取り込まれる。

分光器６ｃは、分光素子（例えば、回折格子、プリズム、光学フィルタ）及び光検出素子（例えば、エリア型ＣＣＤ撮像素子、ライン型ＣＣＤ撮像素子、エリア型ＣＭＯＳ撮像素子、ライン型ＣＭＯＳ撮像素子、フォトダイオード、光電子増倍管、電子管検出器）等を有する。分光器６ｃは、プローブ１０によって受光及び導光された放射光を分光するとともに、その放射光の強度を波長ごとに測定する。分光器６ｃは、測定した波長ごとの強度（以下、スペクトルデータという。）をコンピューター６ｅに出力する。

コンピューター６ｅは、ＣＰＵ６ｆ、メモリー６ｇ及び信号処理回路等を備える。コンピューター６ｅは、照明用光源６ａ及び励起光光源６ｂの制御（例えば、順序制御等）を行う。コンピューター６ｅは、分光器６ｃからスペクトルデータを入力する。コンピューター６ｅは、信号処理回路によってスペクトルデータを信号処理し、波長ごとの強度分布を表す画像（以下、スペクトルイメージデータという。）をスペクトルデータから生成し、そのスペクトルイメージデータを出力装置７に出力する。コンピューター６ｅは、スペクトルデータをメモリー６ｇに記憶する。コンピューター６ｅは、スペクトルデータを用いて予め決められたアルゴリズムに従って病変の有無や進行度を判断する。コンピューター６ｅは、その判断結果をメモリー６ｇに記憶したり、判断結果を表す出力装置７に出力したりする。

出力装置７は、ディスプレイ又はプリンターである。出力装置７は、コンピューター６ｅによって出力されたスペクトルイメージデータを入力し、そのスペクトルイメージデータを表示又は印刷する。出力装置７は、コンピューター６ｅによって出力された判断結果イメージデータを入力し、その判断結果イメージデータを表示又は印刷する。

入力装置８は、キーボード、マウス若しくはスイッチ又はこれらの組み合わせである。入力装置８が操作されると、入力装置８が操作内容に応じた信号をコンピューター６ｅに出力する。

さらにプローブ１０の構成につき図３から図８を参照して説明する。
図３は、プローブ１０の先端部１０ａの断面図である。図４は、プローブ１０の先端部１０ａの分解斜視図である。他の図５から図８も併せて参照することで構造が明確になるように記載した。
プローブ１０は、可撓性チューブ１１、２本の測定用光ファイバー１２，１３、フェルール１４、３本の照明用ライトガイド１５，１５，１５、円筒状透光部材１７及びホルダー２０等を備える。

可撓性チューブ１１の基端部がコネクタ１０ｂに取り付けられている。測定用光ファイバー１２，１３及び照明用ライトガイド１５，１５，１５が可撓性チューブ１１の基端から先端まで可撓性チューブ１１に通されている。コネクタ１０ｂがベースユニット６に接続されると、測定用光ファイバー１２の基端部が励起光光源６ｂに接続され、測定用光ファイバー１３の基端部が分光器６ｃに接続され、照明用ライトガイド１５，１５，１５の基端部が照明用光源６ａに接続される。すなわち、測定用の照射光を導光する照射用光ファイバーは、測定用光ファイバー１２によって構成される。受光用光ファイバーは、測定用光ファイバー１３によって構成される。内視鏡による撮影用の照明光を導光する照明用光ファイバーは、照明用ライトガイド１５によって構成される。
照明用ライトガイド１５は光ファイバー又は光ファイバーバンドル（複数本の光ファイバーを束ねたもの）であり、照明用光源６ａから発した照明光が照明用ライトガイド１５，１５，１５によって先端側へと導光される。測定用光ファイバー１２は励起光光源６ｂから発した励起光を導光し、測定用光ファイバー１３は生体組織から発した放射光を導光する。なお、２本の測定用光ファイバー１２，１３を利用する代わりに、１本の測定用光ファイバーを励起光の導光用と放射光の導光用に兼用してもよい。この場合、照射用光ファイバー及び受光用光ファイバーは同一の１本の光ファイバーによって構成される。また、測定用光ファイバー１２の本数は一本ではなく、複数本であってもよい。測定用光ファイバー１３の本数も一本ではなく、複数本であってもよい。

可撓性チューブ１１内では、測定用光ファイバー１２，１３及び照明用ライトガイド１５，１５，１５が可撓性チューブ１１の軸線方向に延在している。軸線方向とはプローブ中心軸の方向である。照明用ライトガイド１５，１５，１５がプローブ中心軸Ａ１回りに１２０°毎に配置され、測定用光ファイバー１２，１３が照明用ライトガイド１５，１５，１５の配置域の内側に配置されている。なお、可撓性チューブ１１よりも細い第二の可撓性チューブが可撓性チューブ１１に挿入され、測定用光ファイバー１２，１３が第二の可撓性チューブに挿入され、照明用ライトガイド１５，１５，１５が第二の可撓性チューブの外側であって可撓性チューブ１１の内側に挿入されていてもよい。

フェルール１４は、柱状に形作られている。測定用光ファイバー１２，１３の先端部がフェルール１４を軸線方向に貫通するようフェルール１４に固定されている。測定用光ファイバー１２，１３の先端部における光軸がフェルール１４によって平行に配置され、測定用光ファイバー１２，１３の先端面とフェルール１４の先端面が揃っている。測定用光ファイバー１２，１３のどちらか一方又は両方は、フェルール１４に対して偏心している。

フェルール１４が保持孔２６に挿入されてホルダー２０に保持され、さらに照明用ライトガイド１５，１５，１５の先端部がホルダー２０に保持されている。照明用ライトガイド１５，１５，１５の先端部がホルダー２０によって可撓性チューブ１１の径方向外方に湾曲し、これら照明用ライトガイド１５，１５，１５の先端部が先広がりに分かれるようにホルダー２０に保持されている。したがって、照明用ライトガイド１５を構成する光ファイバーの出射口がプローブ中心軸Ａ１に対して先端方向から径方向外方側に傾斜して配置される。
ホルダー２０の素材は液晶ポリマーその他の樹脂である。また、ホルダー２０は黒色であることが好ましい。

照明用ライトガイド１５，１５，１５によって導光された照明光は円筒状透光部材１７に入射する。円筒状透光部材１７は、透明な材料からなるとともに、筒状に形成されている。好ましくは、円筒状透光部材１７の素材は、生体適合性のある材料である。円筒状透光部材１７がホルダー２０を介して可撓性チューブ１１の先端側に連結され、照明用ライトガイド１５の先端部が円筒状透光部材１７の中空に挿入されている。照明用ライトガイド１５の先端部が円筒状透光部材１７によって保護される。

円筒状透光部材１７の外周面には、窪み１７ａが形成されている。円筒状透光部材１７には、照明光の放射角を拡大するレンズ部１７ｂが形成されている。レンズ部１７ｂは、照明光が入射する入射面及び照明光が出射する出射面のいずれか一方又は双方に凹面を有することで機能する。本実施形態においては、入射面に凹面１７ｃが形成されており、出射面に凹面１７ｄが形成されている。
凹面１７ｃは、円筒状透光部材１７の内面に構成される面で、照明用ライトガイド１５の出射口に対向するように配置されている。凹面１７ｃは、プローブ中心軸Ａ１と照明用ライトガイド１５の出射口の中心軸Ａ２とを含む平面（図３が相当する）において、照明光の放射角を拡大する機能を担うため、当平面において凹な外形を有する。中心軸Ａ２は照明用ライトガイド１５から出射される照明光の光軸に相当する。

一方、凹面１７ｄは、円筒状透光部材１７の外面に構成される。凹面１７ｄは、窪み１７ａ内の後方面（基端側方向の面）に形成されている。これにより、凹面１７ｄが円筒状透光部材１７の外周面の内側に収まって配置されており、従ってレンズ部１７ｂが円筒状透光部材１７の外周面から突出することがない。円筒状透光部材１７の外周面に突出部を形成しないので、内視鏡チャネル２ｇにプローブ１０を円滑に挿入しやすく、生体組織を傷つけるおそれも少ない。また、レンズ部１７ｂが円筒状透光部材１７の外周面から突出しないので、レンズ部１７ｂを破損しにくい。
凹面１７ｄは、プローブ中心軸Ａ１と照明用ライトガイド１５の出射口の中心軸Ａ２とを含む平面に垂直で中心軸Ａ２を含む平面において、照明光の放射角を拡大する機能を担うため、当平面において凹な外形を有する。

なお、図示しないが測定光学系のレンズを円筒状透光部材１７の内側に設置することができる。その場合、ホルダー２０の先端部２８を図示したものに対して短くし、円筒状透光部材１７とホルダー２０とで軸線方向に挟むようにレンズを保持する。
ホルダー２０は、測定用光ファイバー１２，１３及び照明用ライトガイド１５，１５，１５の先端部を保持する保持部材として機能するとともに、円筒状透光部材１７と可撓性チューブ１１を連結する管継手として機能する。測定用光ファイバー１２，１３と生体組織との間の投受光は、測定用光ファイバー１２，１３前方のホルダー２０及び円筒状透光部材１７内の中空を介して（測定光学系のレンズがある場合にはこれを透過して）行われる。

照明用ライトガイド１５の保持及び案内について具体的に説明する。照明用ライトガイド１５の保持のために、ホルダー２０には案内路３０が、円筒状透光部材１７には保持溝１７ｅが形成されている。
ホルダー２０は、後方から挿入される照明用ライトガイド１５の出射端部をプローブ中心軸Ａ１に対して先端方向から径方向外方側に傾斜した方向に前進するように案内する案内路３０を有する。図３に示すように案内路３０は、第一案内溝３１、第二案内溝３２及び連通穴３３によって構成される。
円筒状透光部材１７の後端部内周面にプローブ中心軸方向に延在する保持溝１７ｅが形成されている。

ホルダー２０にフェルール１４を保持する保持孔２６が形成されている。第一案内溝３１は、保持孔２６の内面を掘るように形成された溝である。ホルダー２０にフランジ２３が形成されており、フランジ２３より基端側に可撓性チューブ１１に嵌め入れられる基端側嵌合部２１が形成され、フランジ２３より先端側に円筒状透光部材１７に嵌め入れられる先端側嵌合部２２が形成されている。基端側嵌合部２１の外周には抜け止め突起２４が形成されている。第二案内溝３２は、先端側嵌合部２２の外面を、底に傾斜を付けて掘るように形成された溝である。連通穴３３は、第一案内溝３１と第二案内溝３２とを連通させる。
照明用ライトガイド１５の先端部が第一案内溝３１、連通穴３３及び第二案内溝３２に挿入されているとともに、第一案内溝３１及び第二案内溝３２の底に敷設されている。第二案内溝３２の底が先端側ほど径方向外方に移るようにプローブ中心軸Ａ１に対して傾斜しており、照明用ライトガイド１５の先端部がこのような第二案内溝３２に案内されることで、照明用ライトガイド１５の先端部が径方向外方に湾曲している。

図３に示すように、第二案内溝３２の先端側の端が開口しており、照明用ライトガイド１５の先端部が第二案内溝３２から第二案内溝３２の延長方向へ延び出ている。照明用ライトガイド１５の先端部が突き出ていても、その突き出た部分が、円筒状透光部材１７の保持溝１７ｅに入り込んで突き当たることで、周方向及び径方向に位置規制される。すなわち、照明用ライトガイド１５の出射端部は、保持溝１７ｅに嵌ることでプローブ周方向についての位置が固定され、保持溝１７ｅの内底面に当接することでプローブ径方向についての位置が固定されている。
また、照明用ライトガイド１５の出射端面の縁部１５ａが保持溝１７ｅの先端側終端部で位置規制されることで、当該出射端面のプローブ中心軸方向についての位置が固定されている。本実施形態において保持溝１７ｅの先端側終端部は凹面１７ｃによって構成されている。また、照明用ライトガイド１５の出射口とレンズ部１７ｂの入射面、すなわち、凹面１７ｃとの間に距離が保たれている。照明用ライトガイド１５の出射口とレンズ部１７ｂとの間に距離がとられることで、照明用ライトガイド１５からの放射角に応じてレンズ部１７ｂへの照明光の入射範囲が拡大し、結果的に照明光の外部への照射範囲を広くすることに寄与する。

ホルダー２０には位置決め突起２５が形成されている。位置決め突起２５は、案内路３０と、保持溝１７ｅとの相互の位置決めを行うための突起であり、案内路３０と同じ周方向の位置に形成され、保持溝１７ｅに嵌合する。詳しくは、位置決め突起２５は、案内路３０で案内され保持溝１７ｅ内に入れられた照明用ライトガイド１５の出射端部の後方で保持溝１７ｅに嵌合する。
また、位置決め突起２５が保持溝１７ｅに挿入されるから、止水性・気密性が向上し、照明用ライトガイド１５の先端部を防汚することができる。

第一案内溝３１の周方向の位置と第二案内溝３２の周方向の位置が一致しており、第一案内溝３１の先端側端部の径方向の位置と第二案内溝３２の基端側端部の径方向の位置が一致しているから、照明用ライトガイド１５の先端を第一案内溝３１の基端側端部から挿し込んでいくことによって、照明用ライトガイド１５の先端部を第一案内溝３１、連通穴３３及び第二案内溝３２に装着することができる。また、照明用ライトガイド１５を挿し込んでいく際に、照明用ライトガイド１５の先端部を第二案内溝３２の底によって湾曲させることができる。よって、照明用ライトガイド１５の設置が容易である。

以上説明した３本の照明用ライトガイド１５，１５，１５及びこれに対応するレンズ部１７ｂ，１７ｂ，１７ｂがプローブ中心軸Ａ１回りに１２０°毎に配置されている。
プローブ中心軸Ａ１と照明用ライトガイド１５の出射口の中心軸Ａ２とを含む平面における照明用ライトガイド１５とレンズ部１７ｂの配置模式図を図９に示す。但し、図示の簡単のため照明用ライトガイド１５とレンズ部１７ｂとを離して描いている。
図９に示すように照明用ライトガイド１５の出射口１５ｂから照明光が出射する。その出射する範囲を示す角度を放射角αとする。放射角αは、使用する照明用ライトガイド１５のＮＡにより異なり概ね２０°〜３０°である。照明用ライトガイド１５は、プローブ中心軸Ａ１に対して傾き角β（β＜９０°）をもって配置される。すなわち、傾き角βは、プローブ中心軸Ａ１と出射口１５ｂの中心軸Ａ２とのなす角である。なお、「先端方向から径方向外方側に傾斜」とは、０°＜β＜９０°であることを示す。傾き角βを大きくすると、プローブの径がより大きく必要となるとともに、先端方向への照明光の照射量が減少する傾向にある。プローブの大径化を抑えつつ、先端方向及びその周囲の撮影範囲を照らす照明を効率よく構成するために、傾き角βは４５°以下とすることが好ましい。本実施形態において傾き角βは１０°〜２０°に設定される。
仮に、レンズ部１７ｂが無いとすると、照明光の放射範囲の径方向外方の限界は破線Ｂ１で示され、プローブ中心軸Ａ１に対してβ＋（α／２）の角度となる。
本実施形態にあっては、レンズ部１７ｂの凹面１７ｃによって照明光は軸Ａ２に対して角γ（γ＞（α／２））の範囲まで拡大して放射され、照明光の放射範囲の径方向外方の限界は実線Ｂ２で示すようにプローブ中心軸Ａ１に対してβ＋γの角度となる。β＋γの角度によって、プローブ１０により照明する範囲が決定される。β＋γの角度として所望の角度を設定し、照明用ライトガイド１５とレンズ部１７ｂと傾き角βと組み合わせによってこれを達成するように設計する。例えば、β＋γの角度として４５°〜６５°が設定される。

一方、照明光の放射範囲の径方向内方の限界は実線Ｂ３で示されるが、照明光が円筒状透光部材１７中を透過してプローブ１０の先端方向に照射されるように設定する。これにより、プローブ１０の先端方向に暗闇が生じないようにする。放射範囲の径方向内方の限界Ｂ３をプローブ１０の先端方向又はこれより内方にすることを、レンズ部１７ｂの作用によらず、傾き角βを（α／２）以下にすることで実現してもよい。

さらに、図９に垂直で中心軸Ａ２を含む平面における照明用ライトガイド１５とレンズ部１７ｂの配置模式図を図１０に示す。
図１０に示すように、照明用ライトガイド１５の出射口１５ｂから軸Ａ２を中心に放射角αで出射した照明光は、レンズ部１７ｂの凹面１７ｄによって軸Ａ２を中心に角δ（δ＞α）の範囲に拡大されて放射される。
本実施形態においては、照明用ライトガイド１５，１５，１５がプローブ１０の中心軸Ａ１回りに１２０°毎に配置されている。中心軸Ａ１回りの３６０°の範囲において、周方向に隣り合う２つの照明用ライトガイド１５，１５の中間域においては、照明光の光量が極小となり、内視鏡の電子カメラで撮影するための十分な明るさが得られないおそれがある。これを改善するために、照明光の放射範囲をレンズ部１７ｂの凹面１７ｄによって角δの範囲に拡大する。これによって上記中間域の照明光の光量（極小値）を、照明用ライトガイド１５の配置位置で生じる極大値に対して相対的に向上させ、中心軸Ａ１回りの３６０°の範囲において、均一性が向上した照明を与えることができる。
本実施形態においては、角δは１００°程度とされる。適切な角δは照明用ライトガイド１５，１５，・・・の配置間隔によって異なる。本実施形態においては照明用ライトガイド１５，１５，・・・の配置間隔は１２０°であるが、配置間隔を９０°として４箇所に照明用ライトガイド１５を設置する場合には、角δを本実施形態の場合に比較して小さくすることができる。すなわち、照明光の進行範囲を角δに拡大することによって、照明用ライトガイド１５の配置箇所を少なくすることができ、プローブの簡素化、小径化を図ることができる。
プローブの簡素化のためには、照明用ライトガイド１５の配置箇所を少なくすることが好ましい。しかし、配置間隔を１８０°として２箇所に照明用ライトガイド１５を設置する場合には、中心軸Ａ１回りの３６０°の範囲における照明光の均一性の確保が３箇所の場合に比較して難しくなる。照明用ライトガイド１５を１箇所に設置する場合はさらに難しくなる。このことから、照明用光ファイバーは、プローブ中心軸回りに略均等に２箇所以上、より好ましくは３箇所以上に配設される。

以上のように本実施形態のプローブによれば、照明用光ファイバーの配置箇所が少なくても、内視鏡の撮影範囲に十分な照明光を行き渡らせることができ、プローブの構造複雑化や大型化を回避しつつ、内視鏡による生体組織の撮影用の照明を供することができる。
照明光を拡散部材に当てて拡散させる場合には、必要な範囲外にも照明光が放射して効率的でないとともに、プローブ１０から直接に電子カメラ２ｉに向う照明光が生じて電子カメラ２ｉによる生体組織１００の撮影にとって好ましくない。
本実施形態のプローブによれば、レンズによって照明範囲を確保するので、照明光を拡散部材に当てて拡散させる場合に比較して、効率よく必要な範囲に照明光を照射することができる。図２に示した使用形態において、内視鏡の電子カメラ２ｉ及びプローブ１０の前方となる生体組織１００に向ってプローブ１０から照明光ｉを照射し、電子カメラ２ｉの撮影範囲にある生体組織１００を十分に照明することができるとともに、プローブ１０から直接に電子カメラ２ｉに向う照明光が生じることなく、電子カメラ２ｉにより生体組織１００の撮影を良好に行うことができる。

以上の実施形態においては、レンズ部１７ｂの入射面及び出射面の双方に凹面を設けたが、いずれか一方のみに凹面を設けてもよい。その場合に、上記実施形態の凹面１７ｃ及び凹面１７ｄの機能を片側１つの凹面にもたせるように形成することで機能的に置き換えることが可能であるが、上記実施形態の凹面１７ｃ及び凹面１７ｄのように機能を分けた方が、円筒状透光部材１７の成型が容易であるという利点がある。

１ 診断システム
２ 内視鏡
２ｇ 内視鏡チャネル
２ｉ 電子カメラ
６ ベースユニット
１０ プローブ
１０ｂ コネクタ
１１ 可撓性チューブ
１２ 測定用光ファイバー（照射用光ファイバー）
１３ 測定用光ファイバー（受光用光ファイバー）
１４ フェルール
１５ 照明用ライトガイド（照明用光ファイバー）
１７ 円筒状透光部材
１７ｂ レンズ部
１７ｃ 凹面
１７ｄ 凹面
１７ｅ 保持溝
２０ ホルダー
２５ 位置決め突起
３０ 案内路
３１ 第一案内溝
３２ 第二案内溝
３３ 連通穴
１００ 生体組織
Ａ１ プローブ中心軸
ｉ 照明光

Claims (4)

1. 内視鏡チャネルに挿通されて使用され、測定対象部位に向けて先端部から測定用の照射光を照射し前記測定対象部位から放射される放射光を受光して基端側へ導くプローブであって、
   測定用の照射光を導光する照射用光ファイバーと、
   前記照射光が照射された生体組織の測定対象部位から当該照射光に起因して放射される放射光を受光してプローブの基端側へ導光する受光用光ファイバーと、
   内視鏡による撮影用の照明光を導光する照明用光ファイバーと、
   プローブ先端部に配置された円筒状透光部材と、を備え、
   前記照明用光ファイバーは、出射口がプローブ中心軸に対して先端方向から径方向外方側に傾斜して配置されて、前記照明光を前記円筒状透光部材に入射し、
   前記円筒状透光部材には、前記照明光の放射角を拡大するレンズ部が形成され、
   前記レンズ部は、プローブ中心軸と前記出射口の中心軸とを含む平面、及び、プローブ中心軸と前記出射口の中心軸とを含む平面に垂直で前記出射口の中心軸を含む平面において、前記照明光の放射角を拡大し、
   前記レンズ部は、前記照明光が入射する入射面及び前記照明光が出射する出射面のいずれか一方又は双方に凹面を有し、
   前記レンズ部は、少なくとも前記照明光が出射する出射面に凹面を有し、前記円筒状透光部材の外周面に窪みが形成され、前記窪み内の後方面に当該凹面が形成されることで、当該凹面が前記外周面の内側に収まって配置され、
   前記円筒状透光部材の後端部内周面にプローブ中心軸方向に延在する保持溝が形成されており、前記照明用光ファイバーの出射端部が当該保持溝に嵌ることで当該出射端部のプローブ周方向についての位置が固定され、当該出射端部が当該保持溝の内底面に当接することで当該出射端部のプローブ径方向についての位置が固定されているプローブ。
2. 前記照明用光ファイバーの出射端面の縁部が前記保持溝の先端側終端部で位置規制されることで、当該出射端面のプローブ中心軸方向についての位置が固定されているとともに、前記照明用光ファイバーの出射口と前記レンズ部の入射面との間に距離が保たれている請求項１に記載のプローブ。
3. 前記円筒状透光部材の後端に接続し、前記照射用光ファイバー、前記受光用光ファイバー及び前記照明用光ファイバーを保持するホルダーを備え、
   前記ホルダーは、前記照明用光ファイバーの出射端部をプローブ中心軸に対して先端方向から径方向外方側に傾斜した方向に前進するように案内する案内路を有する請求項１又は請求項２に記載のプローブ。
4. 前記ホルダーは、前記案内路で案内され前記保持溝内に入れられた前記照明用光ファイバーの出射端部の後方で当該保持溝に嵌合する突起を有する請求項３に記載のプローブ。

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