JPS6225372B2

JPS6225372B2 -

Info

Publication number: JPS6225372B2
Application number: JP55117600A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Ishii
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1980-08-26
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1987-06-02
Also published as: JPS5740633A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は経内視鏡的に生体腔内に導入し、光音
響分光法によりその生体腔内の被検部位の光吸収
スペクトル（光音響スペクトル；Phote Acostic
Spectrum）を測定するようにした光音響分光測
定用プローブに関する。

従来、生体組織を採取することなく、生体腔内
の状態を生きたそのままで検査する方法として内
視鏡を用いる方法がある。しかし、この方法は生
体腔内の表面を直接または写真によつて肉眼的に
観察するものであるため、生体腔の内表面の状態
しか観察できない。そのため、内表面以外の、た
とえば粘膜下の病変部までは発見することができ
ない。また、その内表面に病変部が生じていて
も、これが可視的に現われない限り発見不可能で
あつた。

一方、生体腔内の生体組織を採取し、この試料
を用いる検査方法は種々知られているが、これら
の方法は生きたままで生体を検査するものでない
以上、必ずしも信頼することができない。

さらに、生体組織を採取する作業に多大の労力
を必要とするとともに、患者の生体腔を傷付け、
かつ患者に苦痛を与えるという欠点があつた。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは試料を採取することな
く、光音響法により生体腔内の生体組織を生きた
そのままで光吸収スペクトルを測定できるととも
に、生体腔の内表面のみならず、その下部の状態
まで検査することができる光音響分光測定用プロ
ーブを提供することにある。

一般に、物質（生体）に光を照射すると、反
射、散乱および透過する光以外の光エネルギは何
らかの形態でその物質に吸収される。一旦吸収さ
れた光エネルギの一部は発光、螢光およびりん光
などの光エネルギとして放出されるが、それ以外
の光エネルギは物質内の分子の並進、回転あるい
は振動となり、また固体では格子振動などに転化
され、最終的には局所的な熱エネルギとなつて散
逸する。この場合、局所熱エネルギは物質中で局
所的な熱膨張を引き起し、圧力波あるいは音波と
して伝搬する。この圧力波あるいは音波を検出す
ることにより物質（生体）の光吸収スペクトルを
得ることができ、これが光音響分光法である。

そして、本発明はこの光音響分光法によつて生
体腔内の生体組織の光吸収スペクトルを測定しよ
うとするものである。

以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説
明する。

第１図中１は内視鏡であり、この内射鏡１は挿
入部２の手元側端に操作部３を連結してなり、さ
らに、この内部には挿入部２および操作部３にわ
たつて挿通チヤンネル４が形成されている。挿通
チヤンネル４の先端は挿入部２の先端面に開口
し、また、基端は操作部３の挿入口部５に連結さ
れている。また、挿入部２の先端面には観察窓６
が設けられており、操作部３には接眼部７が設け
られている。そして、挿入部２および操作部３の
各内部にわたつてはイメージガイド８が設けられ
ていて、このイメージガイド８を通じて観察窓６
からの視野を接眼部７において観察できるように
なつている。

そして、上記挿通チヤンネル４には次に述べる
光音響分光測定用プローブ９が着脱自在に挿通で
きるようになつている。上記光音響分光測定用プ
ローブ９は上記挿通チヤンネル４に挿通可能な可
撓性の外套管１０の内部に可撓性の内管１１を進
退自在に挿入してそのプローブ本体１２を構成し
てなり、さらに上記外套管１０の手元側基端には
操作部１３の本体１４を取付け固定したものであ
る。この操作部１３の本体１４の後端には指受け
１５が形成されており、また、内管１１の突出す
る後端には操作ノブ１６を設けてある。そして、
操作ノブ１６を押し引きすることにより外套管１
０に対し内管１１を進退させ得るようになつてい
る。

一方、上記内管１１の先端には支持体１７が取
付け固定されている。そして、この支持体１７の
先端面１８はいわゆる漏斗状の凹所として形成さ
れ、これの中央に生体腔内の被検部位１９を吸着
させる吸引部２０を構成するようになつている。
すなわち、先端面１８の中央に吸引路、たとえば
吸引管２１の先端を開口させることにより被検部
位１９の表面を吸引し、その先端面１８に極力密
着させるようにしたものである。また、上記吸引
管２１は内管１１内に挿通されるとともに、内管
１１の外端部に接続した可撓性のケーブル２２内
を通じて外部の吸引装置２３に接続されるように
なつている。

さらに、支持体１７の先端面１８には上記吸引
管２１の先端開口からなる吸引口２４を間にはさ
んで対称的に、パルス光を出射する光出射端２５
と圧力波あるいは音波を検出する受信素子２６が
対向して設けられている。そして、この光出射端
２５と受信素子２６はその吸引部２０に吸着する
被検部位１９の表面に近接あるいは密着するよう
になつている。さらに、上記光出射端２５はたと
えば光学繊維束からなる光伝送体２７に接続され
ている。この光伝送体２７はプローブ本体１２の
内管１１およびケーブル２２内を通じて外部の光
源装置２８に接続されるようになつている。

上記光源装置２８は第１図で示すように光源部
２９とチヨツパ３０とからなり、上記光源部２９
は発振光の波長を可変できる色素レーザまたはキ
セノンランプなどが用いられている。なお、キセ
ノンランプなどを使用する場合にはこれに分光器
を組み込み出射する光の波長を選択できるように
なつている。また、上記チヨツパ３０は光源部２
９からの単色光を数十Hz程度のパルス光にするも
のであり、このパルス光を上記光伝送体２７に送
り込むようになつている。

また、上記受信素子２６はたとえばマイクロホ
ン、ピエヅ圧電素子や圧力トランスジユーサなど
によつて構成されていて、パルス光を照射した被
検部位１９からの圧力波あるいは音波を電気信号
に変換するようになつている。そして、この受信
素子２６にはその電気信号を伝送するための信号
線３１が接続されている。この信号線３１は内管
１１およびケーブル２２内を通じて外部の増幅器
３２に接続されるようになつている。上記増幅器
３２は前述したチヨツパ３０と同期をとつて作動
するロツクインアンプなどからなり、これによつ
て上記電気信号についてチヨツパ３０と同期する
信号のみを増幅して取り出すようになつている。

また、この増幅器３２にはその増幅信号を記録
して表示できる記録計３３が接続されている。

次に、上記光音響分光測定用プローブ９の使用
方法とその動作を説明する。

まず、検査しようとする体腔３４内に内視鏡１
の挿入部２を導入し、体腔３４内を観察して被検
部位１９を予定する。つぎに、内視鏡１の挿通チ
ヤンネル４を通じてプローブ本体１２の先端部を
上記体腔３４内に突き出す。そして、被検部位１
９に近ずけ、かつ外部において指受け１５と操作
ノブ１６を操作して外套管１０の先端から内管１
１側の支持体１７をわずかに突き出すとともに、
外部の吸引装置２３を作動させて吸引管２１を通
じて吸引し、吸引部２０に被検部位１９を吸着さ
せる。そこで、外套管１０内に内管１１側の支持
体１７を第２図で示すようにわずかに引き込み、
また外套管１０の先端縁で被検部位１９の周辺を
支える。しかして、被検部位１９は吸引部２０に
吸着された状態で保持される。なお、外套管１０
と内管１１を相互に進退できるため、被検部位１
９の形状が平らであつてもまたポリープのように
隆起するものでもそれに応じて相互位置を定める
ことにより、確実に保持することができる。第２
図で示す被検部位１９はわずかに隆起するもので
ある。

ついで、外部の光源装置２８を作動させること
により光伝送体２７を通じて光出射端２５にパル
ス光を導びき上記被検部位１９に出射する。この
ようにして被検部位１９にパルス光が照射される
と、前述したようにその生体組織の光吸収係数に
応じてその波長における光エネルギが吸収されて
温度上昇を生じ、この温度上昇によつて圧力波あ
るいは音波を発生させるため、この圧力波あるい
は音波を受信素子２６によつて受信し、電気信号
に変換するのである。

また、上記先端面１８は凹所によつて形成した
ので、その内部に被検部位１９を収容できるとと
もに、一般にその被検部位１９を先端面１８に密
着させることができる。そして、光出射端２５と
受信素子２６はその被検部位１９を間にして対向
するため、上記作用を効率よく行なわせることが
できる。一方、この受信素子２６で検出された電
気信号は信号線３１を通じて外部の増幅器３２に
導びき、上記チヨツパ３０と同期する信号成分の
みを増幅して取り出す。したがつて、検出信号の
Ｓ／Ｎを向上することができる。また、この増幅
して取り出された信号は記録計３３によつてその
強さ等が記録される。

このようにして特定の波長の光についての被検
出部位１９の光吸収係数を測定することができ
る。また、別の波長の光を順次選択して上記同様
にして被検部位１９の各波長の光吸収係数をそれ
ぞれ測定する。

そして、各波長の光について光吸収係数の測定
データに現われる特徴をみてその被検部位１９の
状態、たとえば病変部３５の有無などを診断する
ことができる。

また、被検部位１９における特定物質の量を測
定（定量）する場合には、その物質に特徴的に作
用する波長の光で励起し、その圧力波あるいは音
波を検出し、その信号の大小によつて判断する。

なお、第２図で示す検出状態では被検部位１９
が支持体１７の先端面１８の全面に対し密着しな
い状態にあるが、たとえば吸引口２４を複数個設
けて先端面１８の全面あるいは少なくとも光出射
端２５および受信素子２６には被検部位１９を密
着させるようにすれば、その間に空気層などを介
在させないので、それだけパルス光や圧力波ある
いは音波の減衰が少なくなり精度のよい検査を行
なうことができる。

さらに、レーザ装置を光源部２９に使用する場
合にはそのレーザ光の収束性がよく、かつ入射効
率がよいので、この場合は光伝送体２７を細く
し、また細い１本の光学繊維束を用いて構成する
ことができる。この場合は光伝送体２７を細くで
きるので、これに伴つてプローブ本体１２を細径
化することができる。

以上説明したように本発明によれば生体腔内の
生体組織を採取することなく、生体腔内の被検部
位を生きたそのままで、光音響分光測定法により
その光吸収スペクトルを測定することができる。
このため、肉眼的にしか観察できない内視鏡によ
る検査とは異なり、被検部位の表面のみならずそ
の内部まで検査できる。特に発見できにくい粘膜
下の、たとえば早期ガンや腫瘍などの病変部まで
容易に発明できる。しかも、肉眼的には現われな
い疾患も発見できる。さらに光吸収係数を測定す
るものであるため、定量的に客観化されたデータ
によつて診断でき、その信頼性を向上することが
できる。

また、本発明によれば生体腔内の生体組織を採
取する労力が不要であり、また、患者を傷付けて
苦痛を与えることがない。

しかも、Ｘ線による検査の場合とは異なり、生
体に悪影響を与えず、検査手段としてはすぐれた
ものである。

そして、本発明は特に生体腔内の被検部位を吸
着保持しながら検査するため、安定した検査を行
なうことができる。また、被検部位にパルス光を
照射する光出射端と、被検部位で生じる圧力波あ
るいは音波を検出する受信素子を吸引部に近ずけ
て設け得るため、保持する被検部位の表面に照射
するパルス光とその被検部位からの圧力波あるい
は音波を極力減衰させることがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はその使用状態における全体の斜視図、第２図は
内視鏡の挿通チヤンネルに挿通したプローブ本体
の先端部の断面図、第３図はプローブ本体の先端
部の正面図である。１……内視鏡、２……挿入部、３……操作部、
４……挿通チヤンネル、５……挿入口部、６……
観察窓、７……接眼部、８……イメージガイド、
９……光音響分光測定用プローブ、１０……外套
管、１１……内管、１２……プローブ本体、１３
……操作部、１４……本体、１５……指受け、１
６……操作ノブ、１７……支持体、１８……先端
面、１９……被検部位、２０……吸引部、２１…
…吸引管、２２……ケーブル、２３……吸引装
置、２４……吸引口、２５……光出射端、２６…
…受信素子、２７……光伝送体、２８……光源装
置、２９……光源部、３０……チヨツパ、３１…
…信号線、３２……増幅器、３３……記録計、３
４……生体腔、３５……病変部。

Claims

【特許請求の範囲】

１内視鏡の挿通チヤンネルに挿通可能なプロー
ブ本体と、このプローブ本体の先端部に設けられ
かつ上記プローブ本体に形成された吸引路を介し
て外部の吸引装置に接続されてなるとともに体腔
内の被検部位を吸着する吸引部と、この吸引部に
吸着する被検部位に対向して上記プローブ本体の
先端部位に設けられその被検部位にパルス光を照
射する光出射端と、上記吸引部に吸着する被検部
位に対向して上記プローブ本体の先端部に設けら
れその被検部位で生じる圧力波あるいは音波を検
出する受信素子とを具備したことを特徴とする光
音響分光測定用プローブ。