JP6602460B2 - 光音響計測装置 - Google Patents
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Description
主光源から出射されるパルスレーザ光の波長とは異なる波長の光を出射する副光源、
主光源及び副光源と切り換え可能に接続される、基端から入射された、主光源および副光源から出射される光を先端に導光する導光部材、
少なくとも先端部が被検体内に挿入される挿入物であって、導光部材の少なくとも上記先端と、その先端に接続された、上記パルスレーザ光を吸収して光音響波を発生する光吸収体とを内包する挿入物、及び、
被検体内に挿入された挿入物の先端部から発せられる光音響波を検出する光音響波検出部を備え、
動作モードとして、副光源を駆動して、導光部材及び光吸収体からなる光音響波発生部の異常を検出する異常検出モードを有する。
また、接続検知部によって、導光部材と光結合部との接続が検知されている場合にのみ、主光源又は副光源が駆動可能とされることが好ましい。すなわち、接続検知部によって、導光部材と光結合部との接続が検知されていない場合には、主光源及び副光源はいずれも駆動されないように構成されていることが望ましい。
本光音響計測装置10は、一例として、光音響信号に基づいて光音響画像を生成する機能を有するものであり、図1に示すように、超音波プローブ(超音波探触子)11、超音波ユニット12、レーザユニット13、画像表示部14及び挿入物の一例である穿刺針15を備えている。穿刺針15の先端近傍には光音響波を発生する光吸収体17が配置されており、光吸収体17に光を導光する光ファイバなどの長尺な導光部材16は基端がレーザユニット13と接続される。
以下、本装置10の各要素について説明する。
導光部材16は、穿刺針15に内包されていない部分は保護チューブなどの可撓性の保護部材19(図3を参照。)に内包されている。なお、保護部材19は副光源から出射される光に対して透明であることが好ましく、このようにすることで、肉眼で導光部材16の破損の有無を確認しやすくなる。
なお主光源35が出射するパルスレーザ光の波長帯は近赤外域のものに限らず、可視域あるいは紫外域の波長帯であってもよい。
手動切替スイッチとしては、例えば、画像表示部14上に表示されるメニュー画面などで異常検出モードを指定する態様であってもよい。自動切替スイッチとしては、例えば、導光部材16の副光源用光結合部46への接続検知をトリガとして異常検出モードを開始する構成が挙げられる。また、自動モード切り替えの設定としては、異常検出モードにおいて異常が検出されなかった場合には、自動的に異常検出モードを終了するように構成してもよい。但し、異常検出モードで異常が検出された場合には、ユーザの確認入力なしでは、自動的に異常検出モードを終了しないことが好ましい。
副光源45は、副光源駆動回路43によって点灯及び消灯が制御される。
この場合には、判定部54により光音響波発生部18が異常であると判定された場合に、導光部材16と主光源用光結合部36又は副光源用光結合部46との接続の通知と識別可能に異常通知を行うよう構成すればよい。このことにより、部品点数を増加させないで、ユーザに接続の有無及び異常検出の結果を通知することができる。また、接続通知部48として多色発光型LEDを用いて、例えば、未接続で黄色、接続で緑、異常通知は赤などそれぞれを異なる色で発光させればよい。
図3に示すように、本光音響計測装置10においては、超音波ユニット12は、プロセッサとメモリと入力部を備えたコンピュータであり、画像表示部14と一体型の装置として構成されている。超音波ユニット12には、既述のレーザトリガ送信部22、超音波送信部23、信号受信部24、光音響画像生成部25、超音波画像生成部26及び制御部28を含む光音響画像生成及び超音波画像生成に関するプログラムが組み込まれている。プローブ11は超音波ユニット12に接続されており、レーザユニット13は後述のUSB(Universal Serial Bus)ポートを介して超音波ユニット12に接続されている。
レーザ出力通知部を有していれば、レーザが出力されているかどうかをユーザは容易に認識することができ、光音響波発生部の検査を安全に実施することができる。
1つの通知部で複数の情報を通知させる場合には、多色発光型LEDを用いて情報毎で発光色を変えたり、連続点灯と点滅点灯とで区別したりすればよい。
導光部材である光ファイバの穿刺針外の部分は副光源45から出射される光を透過する保護部材内に内包されており、光ファイバの折損傷部があると、その箇所から光が漏れるため、ユーザが目視により損傷を確認することができる。また、穿刺針内において、光ファイバの損傷、あるいは光吸収体のずれや外れなどが生じていた場合には、穿刺針の先端から、可視域の光が漏れるため、同様にユーザが目視により異常を検知できる。
11 超音波プローブ(光音響波検出部)
12 超音波ユニット
13 レーザユニット
14 画像表示部
15 穿刺針(挿入物)
15a 穿刺針の中空部
15b 穿刺針先端
16 導光部材
16a 導光部材の先端
17 光吸収体
18 光音響波発生部
19 保護部材
22 レーザトリガ送信部
23 超音波送信部
24 信号受信部
25 光音響画像生成部
26 超音波画像生成部
28 制御部
29 USBポート
32 トリガ入力部
33 主光源駆動回路
35 主光源
36 主光源用光結合部
37 主光源接続検知部
38 光路結合部材
39 光結合部
42 モード切替スイッチ
43 副光源駆動回路
45 副光源
46 副光源用光結合部
47 副光源接続検知部
48 接続通知部
49 接続検知部
50 異常検知手段
52 光検出部
52a 光学フィルタ
54 判定部
56 異常通知部
61 通常時接続部
62 異常検出時接続部
Claims (20)
- パルスレーザ光を出射する主光源、
前記パルスレーザ光の波長とは異なる波長の光を出射する副光源、
前記主光源及び前記副光源と切り換え可能に接続される、基端から入射された前記主光源および前記副光源から出射される光を先端に導光する導光部材、
少なくとも先端部が被検体内に挿入される挿入物であって、前記導光部材の少なくとも前記先端と、該先端に接続された、前記パルスレーザ光を吸収して光音響波を発生する光吸収体とを内包する挿入物、及び、
前記被検体内に挿入された前記挿入物の前記先端部から発せられる光音響波を検出する光音響波検出部を備え、
動作モードとして、前記副光源を駆動して、前記導光部材及び前記光吸収体からなる光音響波発生部の異常を検出する異常検出モードを有する光音響計測装置。 - 前記導光部材の前記挿入物に内包されていない部分を内包する保護部材を備え、
該保護部材は前記副光源から出射される光を透過する請求項1に記載の光音響計測装置。 - 前記挿入物の前記先端部からの漏れ光を検出する光検出部と、
該光検出部で検出された前記漏れ光の光量に基づいて前記光音響波発生部の異常を判定する判定部とを備えた請求項1または2に記載の光音響計測装置。 - 前記光検出部は、前記副光源から出射される光の波長域のみを透過する光学フィルタを光入射面に備えている請求項3に記載の光音響計測装置。
- 前記判定部は、前記光検出部で検出された前記漏れ光の光量が予め定められた基準値よりも大きい場合に前記光音響波発生部が異常であると判定する請求項3または4に記載の光音響計測装置。
- 前記判定部により前記光音響波発生部が異常であると判定された場合に異常通知を行う異常通知部を備える請求項3から5いずれか1項に記載の光音響計測装置。
- 前記異常検出モードで一定時間異常が検出されない場合に、該異常検出モードを終了する請求項3から6いずれか1項に記載の光音響計測装置。
- 前記主光源が駆動していることを示す主光源駆動通知部を備えている請求項1から7いずれか1項に記載の光音響計測装置。
- 前記導光部材が接続され、該導光部材が前記主光源と光学的に結合される主光源用光結合部と、
前記導光部材が接続され、該導光部材が前記副光源と光学的に結合される副光源用光結合部とを備える請求項1から8いずれか1項記載の光音響計測装置。 - 前記導光部材と前記主光源用光結合部との接続を検知する主光源接続検知部を備えた請求項9に記載の光音響計測装置。
- 前記主光源接続検知部により前記接続が検知されている場合にのみ前記主光源が駆動可能とされる請求項10記載の光音響計測装置。
- 前記主光源接続検知部により前記接続が検知されている場合に、該接続を外部に通知する接続通知部を備えている請求項10または11に記載の光音響計測装置。
- 前記導光部材と前記副光源用光結合部との接続を検知する副光源接続検知部を備えた請求項9から12のいずれか1項に記載の光音響計測装置。
- 前記副光源接続検知部により前記接続が検知されている場合にのみ前記副光源が駆動可能とされる請求項13記載の光音響計測装置。
- 前記主光源と光学的に接続された第1の光入力部と、前記副光源と光学的に接続された第2の光入力部と、1つの光出力部とを備えた光路結合部材、及び前記導光部材が接続され、前記光路結合部材を介して該導光部材が前記主光源及び前記副光源と光学的に結合される光結合部を備えた請求項1から8のいずれか1項に記載の光音響計測装置。
- 前記導光部材と前記光結合部との接続を検知する接続検知部を備えた請求項15に記載の光音響計測装置。
- 前記接続検知部による前記接続が検知されている場合にのみ、前記主光源又は前記副光源が駆動可能とされる請求項16記載の光音響計測装置。
- 前記異常検出モードのオンとオフとを切り替えるモード切替スイッチを備えた請求項1から17いずれか1項に記載の光音響計測装置。
- 前記副光源接続検知部による前記導光部材と前記副光源用光結合部との接続の検知をモード切替スイッチとして、前記異常検出モードを開始する請求項13または14に記載の光音響計測装置。
- 前記接続検知部による前記導光部材と前記光結合部との接続の検知をモード切替スイッチとして、前記異常検出モードを開始する請求項16または請求項17に記載の光音響計測装置。
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