JPH05103747A - 内視鏡用処置具と患部の検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、患部と内視鏡用処置具との３次元
的位置関係を医師に提供することによって迅速かつ的確
な処置を可能とする内視鏡用処置具を提供することを目
的とする。 【構成】 内視鏡用処置具１は、鉗子２と同軸に紫外線
レーザ光照射用ファイバー８と蛍光受光用ファイバー９
及び集光レンズ１０を有する。内視鏡用処置具先端から
紫外線レーザ光８１を間欠的に患部に照射し、レーザ光
によって誘起された蛍光を複数の蛍光受光用ファイバー
９を用いて体外に設置したそれぞれのファイバーに対応
する検出器１５に導き検出することにより、患部と前記
内視鏡用処置具との位置関係を死角を生ぜずに３次元的
に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紫外線レーザ光により
蛍光を発する腺腫、増殖性ポリープ等の生体検査、治療
のための内視鏡用処置具および患部の検出方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】医用内視鏡は人間の目で直接見ることの
できない体内を観察するためのものであり、既に胃や大
腸を中心とした消化器、呼吸器、泌尿器の分野に広く用
いられている。近年では、生体内の直視化診断のみなら
ず、外科手術を伴わない内視鏡治療の応用も普及してき
た。これに関する従来技術は、例えば、［寺田昌章「内
視鏡」精密工学会誌５３、４（１９８７）、Ｐ２６〜２
９］に記載されている。

【０００３】また、消化器の癌の検診において、内視鏡
を用いて紫外線を粘膜に照射し、蛍光を測定することに
よって正常細胞と腺種、増殖性ポリープを見分ける研究
が行われている。これに関する従来技術は、例えば、コ
スレン（Ｒ Ｍ Ｃｏｔｈｒｅｎ）生体のレーザ誘起自
動蛍光診断技術（Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｉｎ
ｖｉｖｏ ｌａｓｅｒ−ｉｎｄｕｃｅｄ ａｕｔｏｆ
ｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｄｉａｇｎｏｔｉｃｓ）クレ
オ’９０（ＣＬＥＯ’９０）７、（１９９０）、Ｐ２１
０に記載されている。

【０００４】以下に、従来の内視鏡用処置具について説
明する。図５（ａ）は内視鏡の外観図、図５（ｂ）は図
５（ａ）のＡの部分拡大図である。図５によれば、挿入
部２１を体内に挿入し、アングルノブ２２を用いて湾曲
部２３を操作し、先端部２４を患部に向け体内を直視化
する。体内は暗闇であるため、ライトガイド２５から照
明を入れ照明用レンズ６で周辺の照明を行う。内視鏡治
療は鉗子口２６より内視鏡用処置具２７を挿入し、先端
部２４の鉗子チャンネル４から鉗子２を突き出し、対物
レンズ５からの視覚情報を接眼部２８から覗きながら目
視にて前記内視鏡用処置具２７を操作し、生体組織の採
取、造影剤の注入、ポリープの切除、異物の除去等を行
う。

【０００５】蛍光診断を併用した生体検査においては、
ライトガイド２５を通して紫外線レーザを照射し蛍光の
分光分析や蛍光の寿命から組織診断を行っているが、処
置の段階では、接眼部２８から覗きながら目視にて蛍光
を発している患部部位を確認し内視鏡用処置具２７を操
作し、鉗子２の開閉を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、これらの作業は接眼部２８から覗いた２
次元の視覚情報を用いて行うため、特に患部までの距離
が分からず非常な熟練を要するという課題を有してい
た。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、処置具にファイバーを具備し、先端から紫外線レー
ザ光を照射し患部から発する蛍光を検出することで、処
置を施すべき患部までの距離、方向、即ち患部と内視鏡
用処置具との３次元的位置関係を医師に提供することに
よって迅速かつ的確な処置を可能とする内視鏡用処置具
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の内視鏡用処置具は、１本以上の紫外線レーザ
光照射用ファイバーと２本以上の蛍光受光用ファイバー
を有している。更に、２本以上の蛍光受光用ファイバー
の内の１または複数のファイバーの直前に集光レンズを
有する。

【０００９】内視鏡用処置具の紫外線レーザ光照射用フ
ァイバーへ紫外線レーザ光を間欠的に入射し患部にレー
ザ光を照射し、紫外線レーザ光によって誘起された蛍光
を複数の蛍光受光用ファイバーを用いて体外に設置した
それぞれのファイバーに対応する検出器に導き検出す
る。

【００１０】

【作用】本発明はこの構成によって、内視鏡用処置具先
端から紫外線レーザ光を間欠的に患部に照射し、紫外線
レーザ光によって誘起された蛍光を複数の蛍光受光用フ
ァイバーを用いて体外に設置したそれぞれのファイバー
に対応する検出器に導き検出することにより、検出され
た蛍光受光光強度の比から患部の方向を検出し、照射レ
ーザ光と蛍光発光開始時間の差から患部までの距離を検
出し、患部と前記内視鏡用処置具との位置関係を３次元
的に検出することができる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。

【００１２】図２は本発明の一実施例における内視鏡用
処置具１が内視鏡の先端部２４の鉗子チャンネル４から
突き出している状態を表した斜視図である。本実施例で
は鉗子２が患部５０に向かって開かれて、ファイバー端
３から紫外線レーザ光８１が患部５０に照射されてい
る。患部５０は紫外線レーザ光８１によって蛍光８２を
発し、ファイバー端３で受光される。

【００１３】図２において、内視鏡の先端部２４には目
視のための対物レンズ５、照明のための照明用レンズ６
と対物レンズ５を洗浄する送気・送水ノズル７がある。
紫外線レーザ光８１によって発した蛍光８２は、対物レ
ンズ５でも捕らえられ、内視鏡の先端部２４を患部５０
に向かってラフな位置操作を行うことができる。

【００１４】図３は、図２における内視鏡用処置具１に
おけるファイバー端３の部分拡大断面図である。図３で
は、斜線を施して示した紫外線レーザ光照射用ファイバ
ー８を２本と蛍光受光用ファイバー９を３本交互に配置
した。紫外線レーザ光照射用ファイバー８はレンズを付
けていないため紫外線レーザ光８１は広い範囲に拡散さ
れる。中央の蛍光受光用ファイバー９の直前には集光レ
ンズ１０があり、視野角約１０度で視野範囲１０１から
の蛍光８２を受光する。両端の蛍光受光用ファイバー９
はレンズが無いため視野角は約６０度あり、視野範囲９
１から広く受光する。視野範囲１０１と視野範囲９１は
僅かにオーバーラップしている。ここで中央の蛍光受光
用ファイバー９に集光レンズ１０を設けているのは、受
光光量を大きくし、かつ、測距精度を向上するためであ
る。両端の蛍光受光用ファイバー９は広範囲を監視する
ため、レンズを用いていないが、ファイバーの並びの方
向にのみ広い視野角とするため円筒レンズを設置しても
良い。また、蛍光受光用ファイバー９を十文字に配置
し、監視範囲を２次元状にすれば、患部５０までの３次
元的位置が計測できる。

【００１５】図１は図２、３に示した内視鏡用処置具１
の全体構成図である。内視鏡用処置具１の中には鉗子２
を操作する鉗子操作機構１８と、紫外線レーザ光照射用
ファイバー８が２本と蛍光受光用ファイバー９が３本通
してある。内視鏡用処置具１の体外側の端にはファイバ
ー用光コネクタ１４があり、外部機器との接続が行われ
る。紫外線レーザ発振器１１はパルス発生器１２でコン
トロールされパルス発振を行う。このレーザ光をファイ
バー１３でファイバー用光コネクタ１４を通して紫外線
レーザ光照射用ファイバー８に入射する。内視鏡用処置
具１の体内側の端から紫外線レーザ光８１は患部５０に
照射される。患部５０は蛍光８２を発し、蛍光受光用フ
ァイバー９で受光される。本実施例では中央の蛍光受光
用ファイバー９には集光レンズ１０が備えられている。
蛍光受光用ファイバー９で受光された蛍光８２は、ファ
イバー用光コネクタ１４とファイバー１３を通してそれ
ぞれの組の検出器１５によって電気信号に変換される。

【００１６】患部５０までの距離を計測は、検出器１５
からの信号の内の中央の検出器１５の信号とパルス発生
器１２の基準信号との時間差をカウンター１６で計測し
距離を算出する。この時、患部５０から発する蛍光８２
は組織によって発光時間に差異があるため、内視鏡用処
置具１を突き出し患部５０へ接触させた時の時間差で初
期設定を行う。

【００１７】患部５０の方向は、本実施例では３つの検
出器１５からの信号を信号処理回路１７で比較を行い判
別する。

【００１８】図４は内視鏡用処置具１の動きに対する検
出信号の変化、すなわち信号処理回路１７の具体的な検
出、処理方法を示したものである。図４（ａ）は紫外線
レーザ光８１の波形、図４（ｂ）は左側の検出器信号波
形、図４（ｃ）は中央の検出器信号波形、図４（ｄ）は
右側の検出器信号波形、図４（ｅ）はそれぞれの時の内
視鏡用処置具１の動きを表したものである。

【００１９】初めに接眼部２８で蛍光８２を捕らえラフ
な接近を行う。図４の例では初めに左側の検出器１５が
蛍光８２を検出する。そこで、アングルノブ２２を用い
て湾曲部２３を操作し、先端部２４を患部に向け方向変
換を行う。中央の検出器１５の検出信号が最大になり、
左右の検出器１５の検出器信号が同程度になるように更
に方向を調整し、患部５０に対して正対する。内視鏡用
処置具１を突き出し患部５０に接近すると、紫外線レー
ザ光８１の波形と検出信号の時間差が減少する。ここ
で、接眼部２８で覗きながら鉗子２を患部５０に接触さ
せ距離０の時の時間差を校正すれば、次からの接近は距
離情報を基にして行うことができ、例えば腫瘍の切除等
では、検出器信号と距離情報を用いて、蛍光８２を検出
しなくなるまで切除作業を行えば良い。また、鉗子２の
操作は一定の時間差の時に開閉を行えば一定の距離で切
除が行えるので、迅速的確な処置が可能となる。

【００２０】なお本実施例では、距離測定をカウンター
１６による時間差測定としているが、アナログ的な位相
差検出によっても同様の効果を示すことはいうまでもな
い。

【００２１】

【発明の効果】以上、実施例で説明したように本発明の
内視鏡用処置具は、１本以上の紫外線レーザ光照射用フ
ァイバーと２本以上の蛍光受光用ファイバーを有してい
る。更に、２本以上の蛍光受光用ファイバーの内の１ま
たは複数のファイバーの直前に集光レンズを有し、内視
鏡用処置具の紫外線レーザ光照射用ファイバーへ紫外線
レーザ光を間欠的に入射し患部にレーザ光を照射し、紫
外線レーザ光によって誘起された蛍光を複数の蛍光受光
用ファイバーを用いて体外に設置したそれぞれのファイ
バーに対応する検出器に導き検出する。この検出信号か
ら患部の３次元的検出が行え、以下に示す利点を有する
優れたが内視鏡用処置具が実現できるものである。

【００２２】すなわち、鉗子にセンシングのためのセン
サ端があるため、治療を行う部位に最も近いところから
死角を生ぜずに患部、治療状況の監視ができる。

【００２３】また、レーザ発振器、検出器は体外にあ
り、内視鏡用処置具としてはファイバーを組み込むだけ
なので小型で、可撓性に富むものが提供できるので、従
来の内視鏡で使用できる。

【００２４】また、蛍光を見ながら治療を行うため、増
殖性ポリープ等を取り残す事なく全て除去できる。

【００２５】さらに、蛍光を２次元的に観察でき、しか
もレーザ光発振と蛍光検出の時間差から患部までの距離
が計測されるので、一定の深さでの処置（投薬、切除、
切開等）が、医師の感によらずに行えるため迅速、的確
に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における内視鏡用処置具のブ
ロック結線図

【図２】同内視鏡用処置具の先端部の部分拡大斜視図

【図３】同内視鏡用処置具の先端部の部分拡大断面図

【図４】同内視鏡用処置具の要部波形、及びその状態図

【図５】従来の内視鏡用処置具の外観図

【符号の説明】

１ 内視鏡用処置具 ２ 鉗子 ３ ファイバー端 ４ 鉗子チャンネル ５ 対物レンズ ８ 紫外線レーザ光照射用ファイバー ９ 蛍光受光用ファイバー １０ 集光レンズ １１ 紫外線レーザ発振器 １２ パルス発生器 １３ ファイバー １４ ファイバー用光コネクター １５ 検出器 １６ カウンター １７ 信号処理回路 ２１ 挿入部 ２２ アングルノブ ２３ 湾曲部 ２４ 先端部 ２６ 鉗子口 ２８ 接眼鏡 ５０ 患部 ８１ 紫外線レ−ザ光 ８２ 蛍光 ９１、１０１ 視野範囲

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線レ−ザ光を発生する紫外線レ−ザ光
   手段と、前記紫外線レ−ザ光を間欠紫外線レ−ザ光に変
   換するレ−ザ光間欠手段と、前記間欠紫外線レ−ザ光を
   患部に照射するために当該間欠紫外線レ−ザ光を導く紫
   外線レーザ光照射用ファイバーと、前記間欠紫外線レ−
   ザ光が患部に照射され、反射してくる蛍光を受光する２
   つ以上設けられた蛍光受光用ファイバーと、前記蛍光受
   光用ファイバーに接続され、対応する各々の蛍光受光光
   強度を検出する検出器と、蛍光受光光強度の比から患部
   の方向を検出し、照射レーザ光と蛍光発光開始時間の差
   から患部までの距離を検出する信号処理回路とを備えた
   内視鏡用処置具。
2. 【請求項２】２本以上の蛍光受光用ファイバーの内の１
   または複数のファイバーの直前に集光レンズを備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の内視鏡用処置具。
3. 【請求項３】請求項１記載の内視鏡用処置具の紫外線レ
   ーザ光照射用ファイバーへ紫外線レーザ光を間欠的に入
   射し患部にレーザ光を照射し、紫外線レーザ光によって
   誘起された蛍光を複数の蛍光受光用ファイバーを用いて
   体外に設置したそれぞれのファイバーに対応する検出器
   に導き検出し、検出された蛍光受光光強度の比から患部
   の方向を検出し、照射レーザ光と蛍光発光開始時間の差
   から患部までの距離を検出し、患部と前記内視鏡用処置
   具との位置関係を３次元的に検出するを特徴とする患部
   の検出方法。