WO2015087666A1 - 校正器および校正装置 - Google Patents

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WO2015087666A1
WO2015087666A1 PCT/JP2014/080531 JP2014080531W WO2015087666A1 WO 2015087666 A1 WO2015087666 A1 WO 2015087666A1 JP 2014080531 W JP2014080531 W JP 2014080531W WO 2015087666 A1 WO2015087666 A1 WO 2015087666A1
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calibrator
removal member
hole
measurement probe
optical measurement
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PCT/JP2014/080531
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至峰 小林
鳥山　誠記
健二 上村
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オリンパス株式会社
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    • A61B1/00057—Operational features of endoscopes provided with means for testing or calibration
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    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/93—Detection standards; Calibrating baseline adjustment, drift correction

Definitions

  • the present invention relates to a calibrator and a calibration device used in an optical measurement device that measures optical characteristics of a living tissue.
  • an optical measurement apparatus that irradiates a living tissue with illumination light and estimates the properties of the living tissue based on a measurement value of return light of the illumination light reflected or scattered from the living tissue.
  • the optical measurement device is used in combination with an endoscope for observing an organ such as a digestive organ.
  • an optical measurement device low coherence white light with a short spatial coherence length is irradiated to the living tissue from the tip of the illumination fiber of the measurement probe, and the intensity distribution of scattered light at multiple angles is measured using multiple detection fibers.
  • LEBS Low-Coherence Enhanced Backscattering Spectroscopy
  • the optical measurement apparatus described above performs a calibration process before starting detection of a living tissue in order to guarantee detection accuracy. Specifically, calibration processing using a surface light source is performed using a calibrator provided according to the type of calibration, and white balance calibration processing is performed using white light.
  • a probe calibration process is known which is performed in an environment close to the actual use state, that is, an environment simulating the surface layer of the digestive tract mucosa.
  • optical measurement is performed with the probe inserted into a container (test tube) containing sterilized water.
  • a technique for removing bubbles by stirring the liquid or applying vibration to the container or the probe Is disclosed (for example, see Patent Document 2).
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a calibrator and a calibration apparatus that can be downsized with a simple structure.
  • a calibrator inserts a measurement probe connected to an optical measurement device that performs optical measurement on a living tissue, and the optical measurement device in water.
  • a calibrator for calibrating the optical characteristics of the optical device wherein the calibrator has an opening at one end, a housing for containing water, a through-hole through which the measurement probe is inserted, and the opening
  • a sealing member that seals, and a removing unit that is disposed in the water at a position through which the central axis of the through-hole passes and removes deposits attached to the tip of the measurement probe inserted through the through-hole.
  • the calibrator according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the removing means has a substantially columnar shape capable of elastic deformation, and the removing means is formed with a slit penetrating in the central axis direction. To do.
  • the removing means is formed by laminating a first member and a second member that can be elastically deformed, and the first and second members are arranged in the direction of the central axis.
  • Each of the slits is formed in the slit.
  • At least one of the first and second members has a hole in which a cylindrical hollow space is formed on the side facing the other member. It is characterized by having.
  • the calibrator according to the present invention is the above-described invention, wherein the removing means includes a hollow portion in which a cylindrical hollow space is formed, and an elastically deformable needle extending from an inner wall surface of the hollow portion toward a central axis. And a shaped member.
  • the sealing member communicates with an opening provided on the outer peripheral side of the region where the removing means is disposed and an opening formed on the wall surface of the through hole. A communication hole is formed.
  • the calibration apparatus is a calibration apparatus for calibrating the optical characteristics of the optical measurement apparatus by inserting a measurement probe connected to the optical measurement apparatus that performs optical measurement on biological tissue.
  • a flat field calibrator provided with a surface light source for calibrating the optical characteristics of the measurement probe for uniform light, a white balance calibrator for calibrating a white balance as a reference using white light, and an air
  • the first background calibrator for calibrating the background in the middle, the calibrator according to the above invention, the second background calibrator for calibrating the background in the water, and the flat field calibrator
  • the white balance calibrator, the first background calibrator, and the second background calibrator The white balance calibrator, the first background calibrator, and the second background calibrator.
  • a support for supporting at which standing state characterized by comprising a.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the optical measurement system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of the calibration device of the optical measurement system according to the first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view schematically showing a state in which the measurement probe is inserted in the calibration apparatus of the optical measurement system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the optical measurement system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of the calibration device of the optical measurement system according to the
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a situation when the optical measurement system according to the first embodiment of the present invention is used in an endoscope system.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a main part of the calibration device of the optical measurement system according to the first modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of the calibration device of the optical measurement system according to the first modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a main part of the calibration device of the optical measurement system according to the second modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is sectional drawing which shows typically the structure of the principal part of the calibration apparatus of the optical measurement system concerning Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the optical measurement system according to the first embodiment of the present invention.
  • An optical measurement system 1 illustrated in FIG. 1 includes an optical measurement device 2 that performs optical measurement on a measurement object such as a biological tissue that is a scatterer, and detects a property (characteristic) of the measurement object, and an optical measurement device 2. And a measurement probe 3 for measurement inserted into the subject.
  • the optical measuring device 2 includes a power source 21, a light source unit 22, a connection unit 23, a light receiving unit 24, an input unit 25, an output unit 26, a recording unit 27, and a control unit 28.
  • the power source 21 supplies power to each component of the optical measuring device 2.
  • the light source unit 22 uses an incoherent light source such as a white LED (Light Emitting Diode), a xenon lamp, a tungsten lamp, and a halogen lamp, and one or a plurality of lenses, for example, a condensing lens, a collimating lens, etc. Realized.
  • the light source unit 22 outputs to the measurement probe 3 incoherent light having at least one spectral component that is irradiated onto the measurement object via the connection unit 23.
  • connection unit 23 detachably connects the connector unit 31 of the measurement probe 3 to the optical measurement device 2.
  • the connection unit 23 outputs light emitted from the light source unit 22 to the measurement probe 3 and outputs return light of illumination light emitted from the measurement probe 3 and reflected and / or scattered by the measurement object to the light receiving unit 24.
  • the connection unit 23 outputs information related to whether or not the measurement probe 3 is connected to the control unit 28.
  • the light receiving unit 24 receives and measures the return light of the illumination light emitted from the measurement probe 3 and reflected and / or scattered by the measurement object.
  • the light receiving unit 24 is realized by using a plurality of spectrometers, light receiving sensors, and the like. Specifically, the light receiving unit 24 is provided according to the number of light receiving fibers of the measurement probe 3 described later by the spectroscopic measuring device.
  • the light receiver 24 measures each wavelength by measuring the spectral component and the intensity distribution of the scattered light incident from the measurement probe 3.
  • the light receiving unit 24 outputs the measurement result to the control unit 28.
  • the input unit 25 is realized by using a push-type switch, a touch panel, or the like, and receives an input of an instruction signal for instructing activation of the optical measurement device 2 or an instruction signal for instructing various other operations and outputs the instruction signal to the control unit 28. To do.
  • the output unit 26 is realized by using a liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence) display, a speaker, and the like, and outputs information on various processes in the optical measuring device 2. Further, under the control of the control unit 28, the output unit 26 displays numerical values such as the intensity of light received by the light receiving unit 24 (characteristic value calculated by the calculation unit 28a described later) on the display.
  • a liquid crystal or organic EL Electro Luminescence
  • the recording unit 27 is realized by using a volatile memory or a non-volatile memory, and records various programs for operating the optical measuring device 2, various data used for optical measurement processing, and various parameters.
  • the recording unit 27 temporarily records information being processed by the optical measurement device 2.
  • the recording unit 27 records the measurement result of the optical measurement device 2 in association with the subject to be measured. Note that the recording unit 27 may be configured using a memory card or the like mounted from the outside of the optical measurement device 2.
  • the control unit 28 is configured using a CPU (Central Processing Unit) or the like.
  • the control unit 28 controls the processing operation of each unit of the optical measuring device 2.
  • the control unit 28 controls the operation of the optical measurement device 2 by transferring instruction information and data corresponding to each unit of the optical measurement device 2.
  • the control unit 28 records the measurement result by the light receiving unit 24 in the recording unit 27.
  • the control unit 28 includes a calculation unit 28a.
  • the calculation unit 28a performs a plurality of calculation processes based on the measurement result by the light receiving unit 24, and calculates a characteristic value related to the property of the measurement object.
  • the type of the characteristic value is set according to an instruction signal received by the input unit 25, for example.
  • the measurement probe 3 is realized by arranging a plurality of optical fibers therein.
  • the measurement probe 3 includes an illumination fiber that emits illumination light to the measurement object, and a plurality of light receiving fibers that receive return light of the illumination light reflected and / or scattered by the measurement object at different angles.
  • the measurement probe 3 irradiates the illumination light supplied from the connector part 31 detachably connected to the connection part 23 of the optical measurement device 2, the flexible part 32 having flexibility, and the light source part 22, And a tip portion 33 that receives return light from the measurement object.
  • Each of the illumination fiber and the light receiving fiber is configured by using a step index type single core fiber.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of the calibration device of the optical measurement system according to the first exemplary embodiment of the present invention.
  • the calibration device 4 shown in FIG. 2 includes a plurality of calibrators provided according to the type of calibration, and a support portion 41 that supports the plurality of calibrators in a standing state.
  • the plurality of calibrators are provided with a surface light source, a flat field calibrator 42 for calibrating the optical characteristics of the measurement probe 3 for uniform light, and a white balance for calibrating a white balance as a reference. It has a white balance calibrator 43, a first background calibrator 44 for calibrating the background in air, and a second background calibrator 45 for calibrating the background in water.
  • Each calibrator has a substantially cylindrical shape, and is provided with an accommodation hole for inserting and accommodating the distal end portion 33 of the measurement probe 3.
  • the calculation unit 28a calculates a calibration coefficient, a calibration value, and the like. Specifically, for example, the distal end portion 33 of the measurement probe 3 is inserted into the accommodation hole in the flat field calibrator 42, and calibration light is received by the light receiving fiber and output to the light receiving portion 24. A measurement value obtained from a measurement object such as a biological tissue is corrected based on the above-described calibration coefficient and calibration value by the calculation unit 28a, and is output as an accurate optical measurement value.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the first embodiment of the present invention, and a cross section having a plane perpendicular to the longitudinal direction of the calibration apparatus as a cut surface.
  • FIG. FIG. 3 is a diagram showing the second background calibrator 45 shown in FIG.
  • the second background calibrator 45 has an opening at one end and a first accommodating portion 451 that accommodates water W as a background, and an opening at one end that accommodates the first accommodating portion 451.
  • a removal member 454 that removes deposits attached to the tip of the measurement probe 3 when the measurement probe 3 is inserted.
  • an O-ring 455 is provided between the first housing portion 451 and the sealing member 453, and the first housing portion 451 is fixed between the first housing portion 451 and the sealing member 453. The stored water W is prevented from leaking from between the first storage portion 451 and the sealing member 453.
  • the 1st accommodating part 451 is formed with transparent resin, glass, etc., for example.
  • the second housing portion 452 is formed by a material having a light shielding property (for example, resin or metal), or at least a surface thereof is covered with a light shielding resin or metal, so that light does not enter inside. It has become.
  • an uneven shape for screwing with the sealing member 453 is formed in the vicinity of the opening of the second housing portion 452.
  • the sealing member 453 is provided at one end and extends from an end portion 453a having an outer diameter substantially equal to the outer diameter of the second storage portion 452 and an end portion of the front end portion 453a.
  • An intermediate portion 453b having an outer peripheral diameter substantially equal to the peripheral diameter (opening portion diameter), and an inner peripheral diameter of the first accommodating portion 451 extending from an end portion different from the distal end portion 453a side of the intermediate portion 453b.
  • a base end portion 453c having an outer diameter substantially equal to (the diameter of the opening).
  • An uneven shape is formed on the outer periphery of the intermediate portion 453b so as to be screwed into the second accommodating portion 452.
  • the groove part 4531 for accommodating the O-ring 455 is formed in the base end part 453c along the outer periphery.
  • the notch depth of the groove 4531 is slightly smaller than the diameter of the wire constituting the O-ring 455.
  • the sealing member 453 is formed with a through hole 4532 that penetrates in a direction parallel to the direction in which the distal end portion 453a, the intermediate portion 453b, and the proximal end portion 453c are continuous.
  • the diameter of the opening of the through hole 4532 is slightly larger than the diameter of the measurement probe 3.
  • the base end portion 453c extends in a cylindrical shape from an end portion on the side different from the intermediate portion 453b side, and has a cylindrical portion 453d whose outer diameter is smaller than that of the base end portion 453c.
  • the diameter of the opening of the hollow portion 4533 of the cylindrical portion 453 d is larger than the diameter of the opening of the through hole 4532.
  • the base end portion 453c has a surface on the side where the cylindrical portion 453d extends and an opening provided on the outer peripheral side from the formation region of the cylindrical portion 453d (arrangement region of the removal member 454), and the through hole 4532 Two communication holes 4534 communicating with the openings formed in the wall surface are formed.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing the configuration of the main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the first embodiment, and is a diagram for explaining the configuration of the removal member 454.
  • the removing member 454 is formed using an elastically deformable material, such as a resin (for example, a sponge made of synthetic resin) or rubber, and has a cylindrical shape.
  • the outer diameter of the removing member 454 is equal to or slightly equal to the diameter of the opening of the hollow portion 4533. large.
  • a slit S ⁇ b> 1 is formed in the removal member 454 so as to intersect the central axis, and the slit S ⁇ b> 1 penetrates in the central axis direction of the removal member 454.
  • the formation width of the slit S1 (width in the direction perpendicular to the central axis of the removal member 454) is larger than the diameter of the measurement probe 3 (tip portion 33), and is designed to be a size that allows the measurement probe 3 to be inserted. Yes.
  • the removal member 454 is accommodated in the hollow portion 4533 or held by the sealing member 453 by press-fitting.
  • the removal member 454 is a position through which the central axis N of the through hole 4532 passes and is disposed in the water W.
  • the slit S1 is disposed on the central axis N of the through hole 4532.
  • the removal member 454 may be held by providing a claw protruding toward the inner periphery at the tip of the cylindrical portion 453d.
  • the second background calibrator 45 accommodates an amount of water W that covers the opening of the communication hole 4534 on the side of the through hole 4532 when the first accommodation part 451 attaches the sealing member 453 to the first accommodation part 451. is doing. Thereby, the removal member 454 is located in the water W when the sealing member 453 is attached to the first housing portion 451. If the removal member 454 is positioned in the water W when the sealing member 453 is attached to the first accommodating portion 451 and the amount does not overflow from the sealing member 453 when the measurement probe 3 is inserted, The amount of water W to be stored is not limited to this.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view schematically showing a state in which the measurement probe is inserted in the calibration apparatus of the optical measurement system according to the first embodiment.
  • the measurement probe 3 is inserted into the second background calibrator 45 and optical measurement is performed with the tip 33 positioned in the water W.
  • the tip 33 When the measurement probe 3 is inserted into the second background calibrator 45, the tip 33 is inserted into the sealing member 453 from the through hole 4532 and then enters the water W. At this time, bubbles may adhere to the tip of the tip 33. When bubbles are attached, the tip 33 moves through the water W with the bubbles attached to the tip. In addition, the insertion of the measurement probe 3 causes the water W to flow into the through hole 4532 side through the communication hole 4534 and the slit S1.
  • the distal end portion 33 comes into contact with the removal member 454. At this time, the bubbles are removed from the distal end portion 33 after being sandwiched between, for example, the end surface of the distal end portion 33 and the distal end surface of the removing member 454.
  • the front end portion 33 is pressed into the slit S1 after coming into contact with the removing member 454, and inserted to a predetermined position in the first accommodating portion 451.
  • the insertion position of the measurement probe 3 with respect to each calibrator is described on the side surface of the measurement probe 3.
  • the user can insert the measurement probe 3 to a predetermined position by inserting the measurement probe 3 into the calibrator while confirming the insertion position.
  • the optical measurement system 1 described above calibrates the optical measurement apparatus 2 using the calibration apparatus 4 described above, and then, as shown in FIG. 6, an endoscope apparatus 110 (endoscope scope) of the endoscope system 100.
  • the measurement probe 3 is inserted into the subject via the treatment instrument channel 111 provided in the object, the illumination fiber irradiates the measurement object with illumination light, and the plurality of light receiving fibers are reflected and / or scattered by the measurement object, respectively.
  • the return light of the illuminated illumination light is received at different scattering angles and propagated to the light receiving unit 24 of the optical measuring device 2.
  • the calculation unit 28 a calculates the characteristic value of the property of the measurement object based on the measurement result of the light receiving unit 24.
  • the second background calibrator 45 includes water as background. Since the removal member 454 that removes bubbles attached to the distal end portion 33 in contact with the measurement probe 3 in W is provided, the structure can be reduced in size with a simple structure.
  • the shape of the inner periphery of the cylindrical part 453d and the outer periphery of the removal member 454 demonstrated as a circle
  • the removal member 454 can be more reliably prevented from sliding and rotating along the inner wall surface of the cylindrical portion 453d, and the direction of the slit S1 can be reliably fixed.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a main part of a calibration apparatus of the optical measurement system according to the modification of the first embodiment.
  • the slit S1 is formed by being cut in one direction.
  • the removing member 456 having the slit S2 cut in a cross shape is formed. It may be.
  • the removal member 456 has the same configuration as the above-described removal member 454 except for the aspect of forming the slit S2.
  • the measurement probe since the slit S2 cut in a cross shape is formed, the measurement probe is smaller in load than the slit S1 formed by cutting in one direction described above. 3 can be inserted, and attached bubbles can be reliably removed.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the second embodiment of the present invention, and a cross section having a plane perpendicular to the longitudinal direction of the calibration apparatus as a cut surface.
  • FIG. 8 the same code
  • the removal member 454 is described as a single member.
  • the second background calibrator 45a according to the second embodiment includes a removal member 454a in which a plurality of members are stacked. Have.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing the configuration of the main part of the calibration apparatus of the optical measurement system according to the second embodiment, and is a diagram for explaining the configuration of the removal member 454a.
  • the removal member 454a is formed of an elastically deformable material, for example, a resin (for example, a sponge made of synthetic resin) or rubber, has a cylindrical shape, and has a slit S31 formed so as to intersect the central axis.
  • the removal member 4541 has a substantially cylindrical shape and a second removal member 4542 having a slit S32 formed so as to intersect the central axis, and the first removal member 4541 and the second removal member 4542 are laminated. Become.
  • the slits S31 and S32 are formed by cutting in one direction and penetrating the first removal member 4541 and the second removal member 4542, respectively.
  • the first removal member 4541 is formed with concave portions 4541a and 4541b which are provided on one surface and whose openings form a circle.
  • the second removal member 4542 is provided with convex portions 4542a and 4542b which are provided on one surface and project into a cylindrical shape.
  • the diameters of the openings of the concave portions 4541a and 4541b are equal to the diameter in the direction orthogonal to the protruding direction of the convex portions 4542a and 4542b.
  • the concave portions 4541a and 4541b and the convex portions 4542a and 4542b are provided at positions symmetrical with respect to the central axes of the first removal member 4541 and the second removal member 4542.
  • the convex portion 4542a is fitted to the concave portion 4541a
  • the convex portion 4542b is fitted to the concave portion 4541b.
  • the tip 33 When the measurement probe 3 is inserted into the second background calibrator 45a, the tip 33 is inserted into the water W after being inserted into the sealing member 453 from the through hole 4532. At this time, bubbles may adhere to the tip of the tip 33. When bubbles are attached, the tip 33 moves through the water W with the bubbles attached to the tip.
  • the distal end portion 33 comes into contact with the upper surface of the first removal member 4541.
  • the bubbles are removed from the tip portion 33 after being sandwiched between, for example, the end surface of the tip portion 33 and the upper surface of the first removal member 4541.
  • the tip 33 is pressed into the slit S31 after contacting the upper surface of the first removal member 4541. Thereafter, the distal end portion 33 comes into contact with the upper surface of the second removal member 4542, press-fits into the slit S32, and is inserted to a predetermined position in the first accommodating portion 451. In this insertion operation, the distal end portion 33 contacts the upper surfaces of the first removal member 4541 and the second removal member 4542 in a stepwise manner with respect to the removal member 454a. Thereby, even if the bubbles cannot be removed by contact with the first removal member 4541, the bubbles can be removed by contact with the second removal member 4542.
  • the second background calibrator 45 a includes the first removal member 4541. And the second removal member 4542 are stacked, and the removal member 454a that contacts the measurement probe 3 in the water W as a background to remove bubbles adhering to the tip portion 33 is provided. In addition, downsizing can be realized.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a main part of the calibration device of the optical measurement system according to the first modification of the second embodiment, and a plane perpendicular to the longitudinal direction of the calibration device is defined as a cut surface.
  • FIG. The second background calibrator 45b according to the first modification is provided with a removal member 454b instead of the removal member 454a of the second background calibrator 45a described above.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of the calibration device of the optical measurement system according to the first modification of the second embodiment.
  • the removal member 454b includes a first removal member 4543 having a substantially cylindrical shape and a second removal member 4544 having a substantially cylindrical shape, and the first removal member 4543 and the second removal member 4544 are laminated.
  • first hole 4543a that forms a cylindrical hollow space from one surface of the first removal member 4543 and a cylindrical hollow space from the other surface of the first removal member 4543 are formed.
  • a second hole 4543b is formed.
  • a first hole 4544a that forms a cylindrical hollow space from one surface of the second removal member 4544 and a cylindrical hollow space from the other surface of the second removal member 4544 are formed.
  • a second hole 4544b is formed.
  • slits S41 and S42 are respectively formed so as to intersect the central axis.
  • the slits S41 and S42 are formed by cutting in one direction and passing through the first removal member 4543 and the second removal member 4544, respectively.
  • the hole portions (the second hole portion 4543b and the first hole portion 4544a in FIGS. 10 and 11) provided on the opposing surfaces communicate with each other, and the space R1 Form.
  • the bubbles that could not be removed by the first removal member 4543 are removed by the second removal member 4544, the removed bubbles are held in the space R1. Thereby, the deformation
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a main part of the calibration device of the optical measurement system according to the second modification of the second embodiment.
  • the formation of the space is applicable as long as it is at least between the first removal member 4543 and the second removal member 4544. Therefore, as shown in FIG. 12, the hole may be formed in either the first removal member or the second removal member.
  • the removal member 454c has a first removal member 4545 that has a substantially cylindrical shape, and a second removal member 4546 that has a substantially cylindrical shape. 4545 and the 2nd removal member 4546 are laminated
  • the first removal member 4545 is formed with a hole 4545a that forms a cylindrical hollow space from one surface of the first removal member 4545.
  • slits S51 and S52 are formed so as to intersect the central axis.
  • the slits S51 and S52 are formed by being cut in one direction and passing through the first removal member 4545 and the second removal member 4546, respectively.
  • the concave portions and the convex portions (the concave portions 4541a and 4541b and the convex portions 4542a and 4542b) as in the second embodiment may be formed.
  • the position of the slit can be defined by the formation of the recess and the protrusion.
  • the formation direction (cutting direction) at the opening of each slit formed in the first and second removal members is determined when the removal member is viewed from above. , They may be coincident (parallel) or crossed. In the second embodiment, it is preferable that the slit forming directions are not orthogonal so that the bubbles removed by the second removal member can be discharged to the outside of the removal member 454a.
  • FIG. 13 is sectional drawing which shows typically the structure of the principal part of the calibration apparatus of the optical measurement system concerning Embodiment 3 of this invention, Comprising: Section which makes a plane orthogonal to the longitudinal direction of a calibration apparatus a cut surface FIG.
  • symbol is attached
  • the slit is formed in the removal member.
  • the second background calibrator 45d according to the third embodiment is a removal member 454d having a brush-like removal member. Is provided.
  • the removal member 454d shown in FIG. 13 is formed of a cylindrical member, and the outer diameter is equal to or slightly larger than the inner diameter of the hollow portion 4533 described above.
  • the removal member 454d has a hollow portion 4547 that is a cylindrical hollow space.
  • a cylindrical hollow space is formed in the hollow portion 4547, and the diameter of the hollow space is equal to or slightly larger than the diameter of the through hole 4532.
  • the hollow portion 4547 of the removing member 454d is provided with a contact portion 4547a having a brush shape by a plurality of elastically deformable needle-like members protruding obliquely upward from the inner wall surface toward the central axis.
  • the central axis of the hollow portion 4547 coincides with the central axis N of the through hole 4532.
  • the tip 33 When the measurement probe 3 is inserted into the second background calibrator 45d, the tip 33 is inserted into the water W after being inserted into the sealing member 453 from the through hole 4532. At this time, bubbles may adhere to the tip of the tip 33. When bubbles are attached, the tip 33 moves through the water W with the bubbles attached to the tip.
  • the distal end portion 33 When the distal end portion 33 enters the removing member 454d, it contacts (contacts) the needle-like member of the contact portion 4547a. At this time, for example, when the needle-shaped member comes into contact with the distal end surface while elastically deforming, the bubbles at the distal end portion 33 are removed.
  • the second background calibrator 45d is configured to use water as a background. Since the removal member 454d having a plurality of needle-like members that remove the bubbles adhering to the distal end portion 33 in contact with the measurement probe 3 in W is provided, it is possible to achieve downsizing with a simple structure. it can.
  • the removal member 454d according to the third embodiment is preferably formed using the same material in order to suppress an increase in manufacturing cost.
  • at least the contact portion 4547a is elastically deformable, for example, resin ( For example, it is applicable if it is formed using a synthetic resin sponge or rubber.
  • a window that can be opened and closed may be provided in the second housing portion 452 in order to confirm the tip position of the measurement probe 3 in the first housing portion 451.
  • This window is provided in the vicinity of the bottom of the removal member 454 of the second background calibrator 45, for example, and the tip of the measurement probe 3 that has passed through the removal member 454 can be observed. Thereby, it can be confirmed whether or not bubbles remain in the measurement probe 3 that has passed through the removal member 454, and the bubbles adhering to the measurement probe 3 can be more reliably removed.
  • the water W flows into the through hole 4532 through the communication hole 4534 provided in the sealing member 453.
  • the water W penetrates through the slit. As long as it can be made to flow into the hole 4532 side, the structure which does not have the communicating hole 4534 may be sufficient.
  • the removal member has been described as removing bubbles attached to the tip of the measurement probe 3.
  • the bubbles not only the bubbles but also attached matters such as dust and dust can be removed. it can. By removing these deposits, more accurate calibration processing can be performed.
  • the calibrator and the calibration apparatus according to the present invention have a simple structure and are useful for realizing miniaturization.

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Abstract

　本発明にかかる校正器は、生体組織に対して光学測定を行う光学測定装置（２）に接続される測定プローブ（３）を挿入して水中における光学測定装置（２）の光学特性の校正を行うための校正器（第２バックグラウンド校正器４５）であって、一端に開口部を有し、水を収容する収容部（第１収容部４５１）と、測定プローブ（３）が挿通される貫通孔（４５３２）が形成されるとともに、開口部を封止する封止部材（４５３）と、貫通孔（４５３２）の中心軸が通過する位置であって水中に配置され、該貫通孔（４５３２）に挿通された測定プローブ（３）の先端に付着した付着物を除去する除去部材（４５４）と、を備えた。

Description

校正器および校正装置
　本発明は、生体組織の光学特性を測定する光学測定装置に用いられる校正器および校正装置に関する。
　近年、生体組織に照明光を照射し、生体組織から反射または散乱された照明光の戻り光の測定値に基づいて、生体組織の性状を推定する光学測定装置が知られている。光学測定装置は、消化器等の臓器を観察する内視鏡と組み合わせて使用される。このような光学測定装置として、空間コヒーレンス長の短い低コヒーレンスの白色光を測定プローブの照明ファイバ先端から生体組織に照射し、複数の角度の散乱光の強度分布を複数の検出ファイバを用いて測定することによって、生体組織の性状を検出するＬＥＢＳ（Low-Coherence　Enhanced　Backscattering　Spectroscopy）を用いた光学測定装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
　上述した光学測定装置は、検出精度を保証するため、生体組織に対する検出を始める前に校正処理を行う。具体的には、校正の種別に応じて設けられる校正器を用いて、面光源を用いた校正処理や、白色光を用いて、基準となる白色バランスの校正処理を行う。
　ところで、上述した校正処理の一つとして、実使用状態に近い環境、すなわち消化管粘膜表層を模擬した環境で行うプローブの校正処理が知られている。この校正処理では、滅菌水を収容する容器（試験管）内にプローブを挿入した状態で光学測定を行う。この際、容器内にプローブを挿入したときに付着する気泡により校正処理の精度が低下することを防止するため、液体の攪拌や、容器やプローブに振動を与えるなどして、気泡を除去する技術が開示されている（例えば、特許文献２を参照）。
米国特許出願公開第２００９／０００９７５９号明細書 特表２０１０－５３０５４２号公報
　しかしながら、特許文献２が開示する技術では、校正装置の構成が複雑になるとともに、大型化してしまう。このため、簡易な構造で、かつ小型化を実現することができる校正装置が求められていた。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構造で、かつ小型化を実現することができる校正器および校正装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる校正器は、生体組織に対して光学測定を行う光学測定装置に接続される測定プローブを挿入して水中における前記光学測定装置の光学特性の校正を行うための校正器であって、一端に開口部を有し、水を収容する収容部と、前記測定プローブが挿通される貫通孔が形成されるとともに、前記開口部を封止する封止部材と、前記貫通孔の中心軸が通過する位置であって前記水中に配置され、該貫通孔に挿通された前記測定プローブの先端に付着した付着物を除去する除去手段と、を備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる校正器は、上記発明において、前記除去手段は弾性変形可能な略柱状をなし、前記除去手段には、前記中心軸方向に貫通するスリットが形成されていることを特徴とする。
　また、本発明にかかる校正器は、上記発明において、前記除去手段は、弾性変形可能な第１部材および第２部材が積層されてなり、前記第１および第２部材には、前記中心軸方向に貫通するスリットがそれぞれ形成されていることを特徴とする。
　また、本発明にかかる校正器は、上記発明において、少なくとも前記第１および第２部材の一方の部材には、他方の部材と対向する側に、円柱状の中空空間が形成された穴部を有することを特徴とする。
　また、本発明にかかる校正器は、上記発明において、前記除去手段は、円柱状の中空空間が形成される中空部と、前記中空部の内部壁面から中心軸に向けて延びる弾性変形可能な針状部材と、を有することを特徴とする。
　また、本発明にかかる校正器は、上記発明において、前記封止部材には、前記除去手段の配設領域より外周側に設けられる開口、および前記貫通孔の壁面に形成された開口を連通する連通孔が形成されていることを特徴とする。
　また、本発明にかかる校正装置は、生体組織に対して光学測定を行う光学測定装置に接続される測定プローブを挿入して前記光学測定装置の光学特性の校正を行うための校正装置であって、面光源が設けられ、均一な光に対する測定プローブの光学特性を校正するためのフラットフィールド校正器と、白色光を用いて、基準となる白色バランスを校正するためのホワイトバランス校正器と、空気中におけるバックグラウンドを校正するための第１バックグラウンド校正器と、上記の発明にかかる校正器であって、水中におけるバックグラウンドを校正するための第２バックグラウンド校正器と、前記フラットフィールド校正器、前記ホワイトバランス校正器、前記第１バックグラウンド校正器および前記第２バックグラウンド校正器をそれぞれ立設した状態で支持する支持部と、を備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、簡易な構造で、かつ小型化を実現することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの構成を模式的に示すブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの校正装置の構成を模式的に示す斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図である。 図４は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図５は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの校正装置において、測定プローブを挿入した状態を模式的に示す部分断面図である。 図６は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムを内視鏡システムで使用する際の状況を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態１の変形例にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図８は、本発明の実施の形態２にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図である。 図９は、本発明の実施の形態２にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図１０は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図である。 図１１は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す斜視図である。 図１２は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図である。 図１３は、本発明の実施の形態３にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明にかかる校正装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。また、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの構成を模式的に示すブロック図である。図１に示す光学測定システム１は、散乱体である生体組織等の測定対象物に対して光学測定を行って測定対象物の性状（特性）を検出する光学測定装置２と、光学測定装置２に着脱自在であり、被検体内に挿入される測定用の測定プローブ３と、を備える。
　まず、光学測定装置２について説明する。光学測定装置２は、電源２１と、光源部２２と、接続部２３と、受光部２４と、入力部２５と、出力部２６と、記録部２７と、制御部２８と、を備える。電源２１は、光学測定装置２の各構成要素に電力を供給する。
　光源部２２は、白色ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）、キセノンランプ、タングステンランプおよびハロゲンランプのようなインコヒーレント光源と、必要に応じて一または複数のレンズ、たとえば集光レンズやコリメートレンズ等を用いて実現される。光源部２２は、接続部２３を介して測定対象物へ照射する少なくとも一つのスペクトル成分を有するインコヒーレント光を測定プローブ３に出力する。
　接続部２３は、測定プローブ３のコネクタ部３１を光学測定装置２に着脱自在に接続する。接続部２３は、光源部２２が発する光を測定プローブ３に出力するとともに、測定プローブ３から出射されて測定対象物で反射および／または散乱した照明光の戻り光を受光部２４に出力する。接続部２３は、測定プローブ３の接続の有無に関する情報を制御部２８へ出力する。
　受光部２４は、測定プローブ３から出射された照明光であって測定対象物で反射および／または散乱した照明光の戻り光を受光して測定する。受光部２４は、複数の分光測定器や受光センサ等を用いて実現される。具体的には、受光部２４は、分光測定器が後述する測定プローブ３の受光ファイバの数に応じて設けられる。受光部２４は、測定プローブ３から入射された散乱光のスペクトル成分および強度分布を測定して、各波長の測定を行う。受光部２４は、測定結果を制御部２８へ出力する。
　入力部２５は、プッシュ式のスイッチやタッチパネル等を用いて実現され、光学測定装置２の起動を指示する指示信号または他の各種の動作を指示する指示信号の入力を受け付けて制御部２８へ出力する。
　出力部２６は、液晶または有機ＥＬ（Electro　Luminescence）のディスプレイおよびスピーカ等を用いて実現され、光学測定装置２における各種処理に関する情報を出力する。また、出力部２６は、制御部２８の制御のもと、受光部２４が受光した光の強度（後述する演算部２８ａが演算した特性値）などの数値をディスプレイに表示する。
　記録部２７は、揮発性メモリや不揮発性メモリを用いて実現され、光学測定装置２を動作させるための各種プログラム、光学測定処理に使用される各種データや各種パラメータを記録する。記録部２７は、光学測定装置２の処理中の情報を一時的に記録する。また、記録部２７は、光学測定装置２の測定結果を、測定対象の被検体に対応付けて記録する。なお、記録部２７は、光学測定装置２の外部から装着されるメモリカード等を用いて構成されてもよい。
　制御部２８は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等を用いて構成される。制御部２８は、光学測定装置２の各部の処理動作を制御する。制御部２８は、光学測定装置２の各部に対応する指示情報やデータの転送等を行うことによって、光学測定装置２の動作を制御する。制御部２８は、受光部２４による測定結果を記録部２７に記録する。制御部２８は、演算部２８ａを有する。
　演算部２８ａは、受光部２４による測定結果に基づいて、複数の演算処理を行い、測定対象物の性状に関する特性値などを演算する。この特性値の種別は、たとえば入力部２５が受け付けた指示信号にしたがって設定される。
　次に、測定プローブ３について説明する。測定プローブ３は、複数の光ファイバを内部に配設して実現される。具体的には、測定プローブ３は、測定対象物に照明光を出射する照明ファイバと、測定対象物で反射および／または散乱した照明光の戻り光が異なる角度で入射する複数の受光ファイバとを用いて実現される。測定プローブ３は、光学測定装置２の接続部２３に着脱自在に接続されるコネクタ部３１と、可撓性を有する可撓部３２と、光源部２２から供給された照明光を照射するとともに、測定対象物からの戻り光を受光する先端部３３と、を備える。照明ファイバおよび受光ファイバは、それぞれステップインデックス型シングルコアファイバを用いて構成される。
　次に、測定プローブ３を校正するための校正装置について、図２～５を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの校正装置の構成を模式的に示す斜視図である。図２に示す校正装置４は、校正の種別に応じて設けられる複数の校正器と、複数の校正器を立設した状態で支持する支持部４１と、からなる。
　複数の校正器は、面光源が設けられ、均一な光に対する測定プローブ３の光学特性を校正するためのフラットフィールド校正器４２と、白色光を用いて、基準となる白色バランスを校正するためのホワイトバランス校正器４３と、空気中におけるバックグラウンドを校正するための第１バックグラウンド校正器４４と、水中におけるバックグラウンドを校正するための第２バックグラウンド校正器４５と、を有する。各校正器は、略円柱状をなし、測定プローブ３の先端部３３を挿入して収容するための収容穴が設けられている。
　上述した各校正器を用いて測定プローブ３で光学測定を行うことによって、演算部２８ａにより校正係数や校正値などが算出される。具体的には、例えばフラットフィールド校正器４２内に測定プローブ３の先端部３３を収容穴に挿入し、受光ファイバにより校正用の光を受光して受光部２４に出力する。生体組織等の測定対象物から得られた測定値は、演算部２８ａによって上述した校正係数や校正値をもとに補正され、正確な光学測定値として出力される。
　図３は、本発明の実施の形態１にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図であって、校正装置の長手方向と直交する平面を切断面とする断面図である。図３は、図２に示す第２バックグラウンド校正器４５を示す図である。
　第２バックグラウンド校正器４５は、一端に開口部を有し、バックグラウンドとしての水Ｗを収容する第１収容部４５１と、一端に開口部を有し、第１収容部４５１を収容する第２収容部４５２と、第１収容部４５１および第２収容部４５２の各開口部を封止する封止部材４５３と、測定プローブ３の先端部３３を第１収容部４５１に収容した際に、測定プローブ３の先端と当接した後、該測定プローブ３が挿通されることによって、測定プローブ３の先端に付着した付着物を除去する除去部材４５４と、を有する。ここで、第１収容部４５１と封止部材４５３との間には、Ｏリング４５５が設けられ、第１収容部４５１と封止部材４５３との間を固定するとともに、第１収容部４５１に収容されている水Ｗが第１収容部４５１と封止部材４５３との間から外部に漏れないようになっている。
　第１収容部４５１は、例えば透明な樹脂やガラスなどによって形成される。
　第２収容部４５２は、遮光性を有する材料（例えば樹脂や金属）、または、少なくとも表面が遮光性の樹脂または金属などで被覆されることによって形成され、内部に光が入り込まないような構成となっている。また、第２収容部４５２の開口部近傍には、封止部材４５３と螺合するための凹凸形状が形成されている。
　封止部材４５３は、一端に設けられ、第２収容部４５２の外周の径と略同等の外周の径を有する先端部４５３ａと、先端部４５３ａの端部から延び、第２収容部４５２の内周の径（開口部の径）と略同等の外周の径を有する中間部４５３ｂと、中間部４５３ｂの先端部４５３ａ側と異なる側の端部から延び、第１収容部４５１の内周の径（開口部の径）と略同等の外周の径を有する基端部４５３ｃと、を有する。
　中間部４５３ｂの外周には、第２収容部４５２と螺合するための凹凸形状が形成されている。
　基端部４５３ｃには、Ｏリング４５５を収容するための溝部４５３１が外周に沿って形成されている。溝部４５３１の切欠き深さは、Ｏリング４５５を構成する線材の直径より若干小さい。
　封止部材４５３には、先端部４５３ａ、中間部４５３ｂおよび基端部４５３ｃが連なる方向と平行な方向に貫通する貫通孔４５３２が形成されている。貫通孔４５３２の開口の径は、測定プローブ３の径より若干大きい。
　基端部４５３ｃは、中間部４５３ｂ側と異なる側の端部から円筒状をなして延び、外周の径が基端部４５３ｃの径より小さい円筒部４５３ｄを有する。円筒部４５３ｄの中空部４５３３の開口の径は、貫通孔４５３２の開口の径より大きい。
　また、基端部４５３ｃには、円筒部４５３ｄが延出する側の表面であって、円筒部４５３ｄの形成領域（除去部材４５４の配置領域）より外周側に設けられる開口、および貫通孔４５３２の壁面に形成された開口を連通する二つの連通孔４５３４が形成されている。
　図４は、本実施の形態１にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す斜視図であって、除去部材４５４の構成を説明する図である。除去部材４５４は、弾性変形可能な材料、例えば樹脂（例えば合成樹脂からなるスポンジ）やゴムなどを用いて形成され、円柱状をなし、外周の径が中空部４５３３の開口の径と同等または若干大きい。除去部材４５４には、中心軸と交差するようにスリットＳ１が形成され、スリットＳ１は除去部材４５４の中心軸方向に貫通している。スリットＳ１の形成幅（除去部材４５４の中心軸と直交する方向の幅）は、測定プローブ３（先端部３３）の直径よりも大きく、測定プローブ３が挿入可能な大きさとなるように設計されている。
　除去部材４５４は、中空部４５３３に収容される、または圧入することによって封止部材４５３に保持される。また、除去部材４５４は、貫通孔４５３２の中心軸Ｎが通過する位置であって、水Ｗ中に配置されている。なお、除去部材４５４が中空部４５３３に配置された際、貫通孔４５３２の中心軸Ｎ上にスリットＳ１が配置されていることが好ましい。また、円筒部４５３ｄの先端に、内周に向けて突出するツメを設けて、除去部材４５４を保持するようにしてもよい。
　第２バックグラウンド校正器４５は、第１収容部４５１が、封止部材４５３を第１収容部４５１に取り付けた際に、連通孔４５３４の貫通孔４５３２側の開口を覆う量の水Ｗを収容している。これにより、封止部材４５３を第１収容部４５１に取り付けた際に、除去部材４５４が水Ｗ中に位置する。なお、封止部材４５３を第１収容部４５１に取り付けた際に除去部材４５４が水Ｗ中に位置し、かつ測定プローブ３を挿入した際に封止部材４５３から溢れ出ない量であれば、収容する水Ｗの量はこれに限らない。
　図５は、本実施の形態１にかかる光学測定システムの校正装置において、測定プローブを挿入した状態を模式的に示す部分断面図である。水中におけるバックグラウンドを校正する際には、測定プローブ３を第２バックグラウンド校正器４５に挿入し、先端部３３を水Ｗ中に位置させた状態で光学測定を行う。
　測定プローブ３を第２バックグラウンド校正器４５に挿入する際、先端部３３は、貫通孔４５３２から封止部材４５３の内部に挿入された後、水Ｗ中に浸入する。このとき、先端部３３の先端には、気泡が付着する場合がある。気泡が付着した場合、先端部３３は、気泡を先端に付着させた状態で、水Ｗ中を移動する。また、測定プローブ３の挿入により、水Ｗは、連通孔４５３４やスリットＳ１を介して貫通孔４５３２側に流入する。
　その後、先端部３３は、除去部材４５４に当接する。この際、気泡は、例えば先端部３３の端面と除去部材４５４の先端面とによって挟み込まれた後、先端部３３から除去される。
　先端部３３は、除去部材４５４に当接後、スリットＳ１に圧入し、第１収容部４５１内の所定の位置まで挿入される。ここで、測定プローブ３の側面には、測定プローブ３の各校正器に対する挿入位置が記載されている。使用者は、その挿入位置を確認しながら測定プローブ３を校正器に挿入することによって、測定プローブ３を所定の位置まで挿入することができる。
　上述した光学測定システム１は、上述した校正装置４を用いて光学測定装置２を校正処理した後、図６に示すように、内視鏡システム１００の内視鏡装置１１０（内視鏡スコープ）に設けられた処置具チャンネル１１１を介して測定プローブ３が被検体内に挿入され、照明ファイバが測定対象物に照明光を照射し、複数の受光ファイバがそれぞれ測定対象物で反射および／または散乱した照明光の戻り光を異なる散乱角度で受光して光学測定装置２の受光部２４に伝播する。その後、演算部２８ａは、受光部２４の測定結果に基づいて、測定対象物の性状の特性値を演算する。
　以上説明した本発明の実施の形態１によれば、測定プローブ３を挿入して光学測定装置２の校正を行うための校正装置４において、第２バックグラウンド校正器４５が、バックグラウンドとしての水Ｗ中で測定プローブ３と接触して先端部３３に付着した気泡を除去する除去部材４５４を有するようにしたので、簡易な構造で、かつ小型化を実現することができる。
　なお、上述した本実施の形態１によれば、円筒部４５３ｄの内周および除去部材４５４の外周の形状が円をなすものとして説明したが、例えば角形状をなすものであってもよい。角形状をなすことによって、除去部材４５４が円筒部４５３ｄの内壁面に沿って摺動して回転することを一段と確実に防止することができ、スリットＳ１の向きを確実に固定することができる。
（実施の形態１の変形例）
　図７は、本実施の形態１の変形例にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す斜視図である。上述した除去部材４５４では、一方向に切り込まれることによりスリットＳ１が形成されるものとして説明したが、図７に示すように、十字状に切り込まれたスリットＳ２が形成された除去部材４５６であってもよい。除去部材４５６は、スリットＳ２の形成態様以外は、上述した除去部材４５４と同様の構成である。
　本変形例によれば、十字状に切り込まれたスリットＳ２が形成されるようにしたので、上述した一方向に切り込まれることにより形成されるスリットＳ１と比して、小さい荷重で測定プローブ３の挿入を行うことができるとともに、付着した気泡を確実に除去することができる。
（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。図８は、本発明の実施の形態２にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図であって、校正装置の長手方向と直交する平面を切断面とする断面図である。なお、上述したものと同じ構成要素には同じ符号を付してある。上述した実施の形態１では、除去部材４５４が一つの部材からなるものとして説明したが、実施の形態２にかかる第２バックグラウンド校正器４５ａは、複数の部材が積層されてなる除去部材４５４ａを有する。
　図９は、本実施の形態２にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す斜視図であって、除去部材４５４ａの構成を説明する図である。除去部材４５４ａは、弾性変形可能な材料、例えば樹脂（例えば合成樹脂からなるスポンジ）やゴムなどを用いて形成され、円柱状をなし、中心軸と交差するようにスリットＳ３１が形成された第１除去部材４５４１と、略円柱状をなし、中心軸と交差するようにスリットＳ３２が形成された第２除去部材４５４２と、を有し、第１除去部材４５４１および第２除去部材４５４２が積層されてなる。スリットＳ３１，Ｓ３２は、一方向に切り込まれて第１除去部材４５４１および第２除去部材４５４２をそれぞれ貫通することにより形成される。
　第１除去部材４５４１には、一方の面に設けられ、開口が円をなす凹状の凹部４５４１ａ，４５４１ｂが形成されている。他方、第２除去部材４５４２には、一方の面に設けられ、円柱状に突出する凸状をなす凸部４５４２ａ，４５４２ｂが形成されている。凹部４５４１ａ，４５４１ｂの開口の径と、凸部４５４２ａ，４５４２ｂの突出方向と直交する方向の径は、同等である。凹部４５４１ａ，４５４１ｂおよび凸部４５４２ａ，４５４２ｂは、第１除去部材４５４１および第２除去部材４５４２の各中心軸に対して対称な位置に設けられている。
　第１除去部材４５４１および第２除去部材４５４２を積層すると、凸部４５４２ａが凹部４５４１ａと嵌合し、凸部４５４２ｂが凹部４５４１ｂと嵌合する。これにより、第１除去部材４５４１に対して第２除去部材４５４２の積層位置が固定され、スリットＳ３１とスリットＳ３２との向きを規定することができる。
　測定プローブ３を第２バックグラウンド校正器４５ａに挿入する際、先端部３３は、貫通孔４５３２から封止部材４５３の内部に挿入された後、水Ｗ中に浸入する。このとき、先端部３３の先端には、気泡が付着する場合がある。気泡が付着した場合、先端部３３は、気泡を先端に付着させた状態で、水Ｗ中を移動する。
　その後、先端部３３は、第１除去部材４５４１の上面に当接する。この際、気泡は、例えば先端部３３の端面と第１除去部材４５４１の上面とによって挟み込まれた後、先端部３３から除去される。
　先端部３３は、第１除去部材４５４１の上面に当接後、スリットＳ３１に圧入する。その後、先端部３３は、第２除去部材４５４２の上面に当接してスリットＳ３２に圧入し、第１収容部４５１内の所定の位置まで挿入される。この挿入動作において、先端部３３は、除去部材４５４ａに対し、第１除去部材４５４１および第２除去部材４５４２の上面に段階的に当接する。これにより、第１除去部材４５４１との接触により気泡が除去できなかった場合であっても、第２除去部材４５４２との接触によって気泡を除去することができる。
　以上説明した本発明の実施の形態２によれば、測定プローブ３を挿入して光学測定装置２の校正を行うための校正装置４において、第２バックグラウンド校正器４５ａが、第１除去部材４５４１および第２除去部材４５４２を積層してなり、バックグラウンドとしての水Ｗ中で測定プローブ３と接触して先端部３３に付着した気泡を除去する除去部材４５４ａを有するようにしたので、簡易な構造で、かつ小型化を実現することができる。
（実施の形態２の変形例１）
　図１０は、本実施の形態２の変形例１にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図であって、校正装置の長手方向と直交する平面を切断面とする断面図である。本変形例１にかかる第２バックグラウンド校正器４５ｂには、上述した第２バックグラウンド校正器４５ａの除去部材４５４ａに代えて除去部材４５４ｂが設けられている。
　図１１は、本実施の形態２の変形例１にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す斜視図である。除去部材４５４ｂは、略円柱状をなす第１除去部材４５４３と、略円柱状をなす第２除去部材４５４４と、を有し、第１除去部材４５４３および第２除去部材４５４４が積層されてなる。
　第１除去部材４５４３には、第１除去部材４５４３の一方の面から円柱状の中空空間を形成する第１穴部４５４３ａと、第１除去部材４５４３の他方の面から円柱状の中空空間を形成する第２穴部４５４３ｂと、が形成されている。
　第２除去部材４５４４には、第２除去部材４５４４の一方の面から円柱状の中空空間を形成する第１穴部４５４４ａと、第２除去部材４５４４の他方の面から円柱状の中空空間を形成する第２穴部４５４４ｂと、が形成されている。
　第１除去部材４５４３および第２除去部材４５４４には、中心軸と交差するようにスリットＳ４１，Ｓ４２がそれぞれ形成されている。スリットＳ４１，Ｓ４２は、一方向に切り込まれて第１除去部材４５４３および第２除去部材４５４４をそれぞれ貫通することにより形成される。
　第１除去部材４５４３および第２除去部材４５４４を積層すると、対向する面に設けられた穴部（図１０，１１では、第２穴部４５４３ｂおよび第１穴部４５４４ａ）同士が連通し、空間Ｒ１を形成する。第１除去部材４５４３によって除去できなかった気泡を第２除去部材４５４４によって除去した際、取り除かれた気泡は、空間Ｒ１内に保持される。これにより、除去された気泡がスリット内や、第１除去部材４５４３と第２除去部材４５４４との間に滞留することによる第１除去部材４５４３および第２除去部材４５４４の変形を防止することができる。
　また、変形例１によれば、第１除去部材４５４３と第２除去部材４５４４とを同一の部材を用いて構成することが可能であるため、各部材の製造にかかる生産性を向上させることができる。
（実施の形態２の変形例２）
　図１２は、本実施の形態２の変形例２にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図である。上述した変形例２－１において、空間の形成は、少なくとも第１除去部材４５４３と第２除去部材４５４４との間にあれば適用可能である。したがって、図１２に示すように、穴部を第１除去部材または第２除去部材のいずれか一方に形成するようにしてもよい。
　図１２に示す第２バックグラウンド校正器４５ｃにおいて、除去部材４５４ｃは、略円柱状をなす第１除去部材４５４５と、略円柱状をなす第２除去部材４５４６と、を有し、第１除去部材４５４５および第２除去部材４５４６が積層されてなる。
　第１除去部材４５４５には、第１除去部材４５４５の一方の面から円柱状の中空空間を形成する穴部４５４５ａが形成されている。
　第１除去部材４５４５および第２除去部材４５４６には、中心軸と交差するようにスリットＳ５１，Ｓ５２がそれぞれ形成されている。スリットＳ５１，Ｓ５２は、一方向に切り込まれて第１除去部材４５４５および第２除去部材４５４６をそれぞれ貫通することにより形成される。
　第１除去部材４５４５および第２除去部材４５４６を積層する際、穴部４５４５ａの形成面を第２除去部材４５４６と対向する側として積層すると、穴部４５４５ａが第２除去部材４５４６の上面により封鎖されて空間Ｒ２を形成する。第１除去部材４５４５によって除去できなかった気泡を第２除去部材４５４６によって除去した際、取り除かれた気泡は、空間Ｒ２内に保持される。これにより、除去された気泡がスリット内や、第１除去部材４５４５と第２除去部材４５４６との間に滞留することによる第１除去部材４５４５および第２除去部材４５４６の変形を防止することができる。
　なお、上述した変形例１，２において、実施の形態２のような凹部、凸部（凹部４５４１ａ，４５４１ｂおよび凸部４５４２ａ，４５４２ｂ）を形成してもよい。凹部および凸部の形成により、スリットの位置を規定することができる。
　また、上述した実施の形態２、変形例１，２において、第１および第２除去部材に形成された各スリットの開口における形成方向（切り込みの方向）は、除去部材を上方から見た際に、一致するもの（平行）であってもよいし、交差しているものであってもよい。実施の形態２では、第２除去部材において除去した気泡が除去部材４５４ａの外部に排出できるように、スリットの形成方向が直交していないことが好ましい。
（実施の形態３）
　次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１３は、本発明の実施の形態３にかかる光学測定システムの校正装置の要部の構成を模式的に示す断面図であって、校正装置の長手方向と直交する平面を切断面とする断面図である。なお、上述したものと同じ構成要素には同じ符号を付してある。上述した実施の形態１，２では、除去部材にスリットが形成されているものとして説明したが、実施の形態３にかかる第２バックグラウンド校正器４５ｄは、ブラシ状の除去部材を有する除去部材４５４ｄを備える。
　図１３に示す除去部材４５４ｄは、円筒状をなす部材により形成され、外周の径は、上述した中空部４５３３の内周の径と同等または若干大きい。除去部材４５４ｄは、円筒の中空空間である中空部４５４７を有する。中空部４５４７には、円柱状の中空空間が形成され、該中空空間の径は貫通孔４５３２の径と同等または若干大きい。
　除去部材４５４ｄの中空部４５４７には、内壁面から中心軸に向けて斜め上方に突出する弾性変形可能な複数の針状部材によりブラシ状をなす接触部４５４７ａが設けられている。なお、本実施の形態３では、中空部４５４７の中心軸が、貫通孔４５３２の中心軸Ｎと一致しているものとする。
　測定プローブ３を第２バックグラウンド校正器４５ｄに挿入する際、先端部３３は、貫通孔４５３２から封止部材４５３の内部に挿入された後、水Ｗ中に浸入する。このとき、先端部３３の先端には、気泡が付着する場合がある。気泡が付着した場合、先端部３３は、気泡を先端に付着させた状態で、水Ｗ中を移動する。
　その後、先端部３３は、除去部材４５４ｄに進入すると、接触部４５４７ａの針状部材に接触（当接）する。この際、気泡は、例えば針状部材が弾性変形しながら先端面と接触することにより、先端部３３の気泡が除去される。
　以上説明した本発明の実施の形態３によれば、測定プローブ３を挿入して光学測定装置２の校正を行うための校正装置４において、第２バックグラウンド校正器４５ｄが、バックグラウンドとしての水Ｗ中で測定プローブ３と接触して先端部３３に付着した気泡を除去する複数の針状部材を有する除去部材４５４ｄを備えるようにしたので、簡易な構造で、かつ小型化を実現することができる。
　なお、本実施の形態３にかかる除去部材４５４ｄは、製造コストの増大を抑制するため同一の材料を用いて形成されることが好ましいが、少なくとも接触部４５４７ａが弾性変形可能な材料、例えば樹脂（例えば合成樹脂からなるスポンジ）やゴムなどを用いて形成されていれば適用可能である。
　なお、上述した実施の形態１～３において、第１収容部４５１における測定プローブ３の先端位置を確認するために、第２収容部４５２に開閉可能な窓を設けてもよい。この窓は、例えば、第２バックグラウンド校正器４５の除去部材４５４の底部近傍に設けられ、除去部材４５４を通過した測定プローブ３の先端を観察することができる。これにより、除去部材４５４を通過した測定プローブ３に気泡が残っているか否かを確認することができ、一段と確実に測定プローブ３に付着した気泡を除去することができる。
　また、上述した実施の形態１～３では、封止部材４５３に設けられた連通孔４５３４を介して水Ｗが貫通孔４５３２側に流入するものとして説明したが、スリットを介して水Ｗを貫通孔４５３２側に流入させることができれば連通孔４５３４を有しない構成であってもよい。
　また、上述した実施の形態１～３では、除去部材が測定プローブ３の先端に付着した気泡を除去するものとして説明したが、気泡に限らず、埃や塵などの付着物を除去することができる。これらの付着物を除去することにより、一層正確な校正処理を行うことができる。
　以上のように、本発明にかかる校正器および校正装置は、簡易な構造で、かつ小型化を実現するのに有用である。
　１　光学測定システム
　２　光学測定装置
　３　測定プローブ
　４　校正装置
　２１　電源
　２２　光源部
　２３　接続部
　２４　受光部
　２５　入力部
　２６　出力部
　２７　記録部
　２８　制御部
　２８ａ　演算部
　３１　コネクタ部
　３２　可撓部
　３３　先端部
　４１　支持部
　４２　フラットフィールド校正器
　４３　ホワイトバランス校正器
　４４　第１バックグラウンド校正器
　４５，４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ　第２バックグラウンド校正器
　４５１　第１収容部
　４５２　第２収容部
　４５３　封止部材
　４５３ａ　先端部
　４５３ｂ　中間部
　４５３ｃ　基端部
　４５３ｄ　円筒部
　４５４，４５４ａ，４５４ｂ，４５４ｃ，４５４ｄ，４５６　除去部材
　４５５　Ｏリング
　４５４１，４５４３，４５４５　第１除去部材
　４５４１ａ，４５４１ｂ　凹部
　４５４２，４５４４，４５４６　第２除去部材
　４５４２ａ，４５４２ｂ　凸部
　４５４３ａ，４５４４ａ　第１穴部
　４５４３ｂ，４５４４ｂ　第２穴部
　４５４５ａ　穴部
　４５４７　中空部
　４５４７ａ　接触部
　１００　内視鏡システム
　１１０　内視鏡装置
　１１１　処置具チャンネル
　Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ４１，Ｓ４２，Ｓ５１，Ｓ５２　スリット

Claims (7)

  1. 　生体組織に対して光学測定を行う光学測定装置に接続される測定プローブを挿入して水中における前記光学測定装置の光学特性の校正を行うための校正器であって、
    　一端に開口部を有し、水を収容する収容部と、
    　前記測定プローブが挿通される貫通孔が形成されるとともに、前記開口部を封止する封止部材と、
    　前記貫通孔の中心軸が通過する位置であって前記水中に配置され、該貫通孔に挿通された前記測定プローブの先端に付着した付着物を除去する除去手段と、
    　を備えたことを特徴とする校正器。
  2. 　前記除去手段は弾性変形可能な略柱状をなし、
    　前記除去手段には、前記中心軸方向に貫通するスリットが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の校正器。
  3. 　前記除去手段は、弾性変形可能な第１部材および第２部材が積層されてなり、
    　前記第１および第２部材には、前記中心軸方向に貫通するスリットがそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の校正器。
  4. 　少なくとも前記第１および第２部材の一方の部材には、他方の部材と対向する側に、円柱状の中空空間が形成された穴部を有することを特徴とする請求項３に記載の校正器。
  5. 　前記除去手段は、
    　円柱状の中空空間が形成される中空部と、
    　前記中空部の内部壁面から中心軸に向けて延びる弾性変形可能な針状部材と、
    　を有することを特徴とする請求項１に記載の校正器。
  6. 　前記封止部材には、前記除去手段の配設領域より外周側に設けられる開口、および前記貫通孔の壁面に形成された開口を連通する連通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の校正器。
  7. 　生体組織に対して光学測定を行う光学測定装置に接続される測定プローブを挿入して前記光学測定装置の光学特性の校正を行うための校正装置であって、
    　面光源が設けられ、均一な光に対する測定プローブの光学特性を校正するためのフラットフィールド校正器と、
    　白色光を用いて、基準となる白色バランスを校正するためのホワイトバランス校正器と、
    　空気中におけるバックグラウンドを校正するための第１バックグラウンド校正器と、
    　請求項１に記載の校正器であって、水中におけるバックグラウンドを校正するための第２バックグラウンド校正器と、
    　前記フラットフィールド校正器、前記ホワイトバランス校正器、前記第１バックグラウンド校正器および前記第２バックグラウンド校正器をそれぞれ立設した状態で支持する支持部と、
    　を備えたことを特徴とする校正装置。
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