JP2004024543A - Octプローブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内視鏡の挿入部可撓管を通して体内に挿入され、光コヒーレンス・トモグラフィによる断層像を得るための光学的情報を体内の観察部位から取得するOCTプローブ(100)において、OCTプローブが備える光ファイバの先端部が観察部位に対して実質的に相対移動しないように、光ファイバ(106)を観察部位近傍に固定する固定手段を備えた。固定手段は、観察部位近傍に押圧されるように変形することにより光ファイバ(106)の先端部を観察部位近傍に固定する光ファイバの外皮チューブ(108)である。外皮チューブは、光ファイバの先端部に固定されている固定部と、光ファイバに沿ってスライドする可動部と、固定部および可動部の間に設けられ、可動部に押圧されて変形することで、観察部位近傍に押し付けられる変形部とを有する。
【選択図】 図1
Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、内視鏡を用いて体内に挿入され、光コヒーレンス・トモグラフィにより、体内の観察部位の断層像を得るために利用されるプローブに関する。
【0002】
【従来の技術】
内視鏡は、消化管等、患者の体腔内に癌、腫瘍等がないかを検査するのに、有用な医療装置である。内視鏡を用いた検査は、例えば内視鏡の挿入部可撓管を体内に挿入し、体内の画像を得ることで行う。また、内視鏡は、一般に患部を治療するための種々の処置具を体内に挿入するための鉗子チャンネルを備えており、この鉗子チャンネルを通して種々の検査用プローブを体内に導入し、検査を行うことも行われている。
【0003】
このように、内視鏡の挿入部可撓管を通して体内に導入される検査用プローブの一つに、光コヒーレント・トモグラフィ(Optical Coherent Tomography)により生体の断層像を得るためのプローブ(以下「OCTプローブ」という)がある。OCTプローブは、低干渉性光を通すための光ファイバを備えており、検査の際には、内視鏡の挿入部可撓管を通して患者の体腔中に挿入され、光ファイバの先端面が体腔の観察部位に面するように配置される。
【0004】
上記のようにOCTプローブが配置された後、OCTプローブから低干渉性光が観察部位に照射される。照射された光の一部は、生体深層にある細胞や組織などの屈折率境界において反射し、OCTプローブに戻る。OCTプローブはその反射光を光ファイバで受光し、その反射光に基づいて観察部位の断層像を生成する所定の断層像生成装置へと伝搬する。断層像生成装置では、得られた反射光を、可動のミラーにより長さを調整できる光路から供給される参照光と干渉させることで、反射光が生成された観察部位内の位置を特定し、それにより観察部位の断層像を生成する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記断層像生成装置では、断層像を得るためにミラーを機械的に移動させるために、一つの断層像を得るのに一定の時間を必要とするが、この間、OCTプローブが観察部位に対して静止していないと、正確な断層像を得ることはできない。しかし、消化管等の生体は検査中も動くことが度々あり、また、OCTプローブが通されている内視鏡も例えば術者の手に保持されているので、ときとして動いてしまうことがある。このために、検査中にOCTプローブを観察部位に対して静止させておくことが難しく、結果として、取得された断層像が不正確になるとの問題あがった。
【0006】
そこで本発明は、上記課題を解決できるOCTプローブを提供すること目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、内視鏡を用いて体内に挿入され、光コヒーレンス・トモグラフィにより、体内の観察部位の断層像を得るために利用されるOCTプローブであって、先端部を体内の観察部位近傍に配置され、その観察部位から断層像を得るために必要な光学的情報を取得する光ファイバを備えるOCTプローブにおいて、さらに、光ファイバの先端部が観察部位に対して実質的に相対移動しないように、光ファイバを観察部位近傍に固定する固定手段とを備えることにより解決することができる。
このような固定手段としては、例えば、観察部位近傍に押圧されるように変形する外皮チューブを利用することができ、この場合、押圧された外皮チューブと生体との間で摩擦が生じるので、光ファイバの先端部を観察部位近傍に固定することができるようになる。
【0008】
外皮チューブは、観察部位を実質的に間に挟む少なくとも2カ所において観察部位近傍に押圧するように変形することが好ましい。このような場合には、例えば光ファイバが、生体に押圧されている部位を軸に外皮チューブが回転し、光ファイバが観察部位からずれてしまう可能性が少なくなるからである。
【0009】
固定手段として利用する場合、外皮チューブは、例えば、光ファイバの先端部近傍において光ファイバに固定されている固定部と、光ファイバに沿ってスライド可能な可動部と、固定部および可動部の間に設けられた変形部とを有するように構成する。変形部は、可動部が固定部へ向けてスライドされた場合に、可動部に押圧されて観察部位の近傍へ向けて変形し、観察部位近傍に押し付けられる。押し付けられた変形部により、固定部および光ファイバの先端部は、観察部位に対して固定される。このように構成された外皮チューブでは、外皮チューブの可動部を光ファイバに沿ってスライドさせるだけで、OCTプローブの先端を観察部位に対して固定すること、およびその固定を解除することが簡単にでき、便利である。
【0010】
本発明のある態様では、外皮チューブの変形部は、例えば、外皮チューブの一部を切り欠くことにより形成された拡開部であり、その拡開部は、固定部へ向けてスライドする可動部に押圧されて光ファイバから外方へ向けて張り出し、観察部位近傍に押し付けられる。
【0011】
上記拡開部は、他の部位より優先して屈曲する3つの屈曲部位を形成されており、可動部に押圧されたときに、3つの屈曲部において屈曲することにより、光ファイバから実質的に三角形状を形成するように張り出し、三角形状の頂角を含む部位を観察部位近傍に押し付ける。拡開部がこのような形態で変形すると、頂角を挟む直線状の2辺により頂角が生体にしっかりと押し当てられ、結果として光ファイバの先端部の固定が確実に行われる。なお、拡開部の3つの屈曲部は、三角形状の頂角を挟む2辺のうち、可動部側にある一辺が、固定部側にある一辺より長くなるように形成されていると、拡開部が張り出した際に、頂角が自動的に生体の方へ向かって移動するようになる。
【0012】
上記のように外皮チューブの一部が固定手段として機能する場合には、外皮チューブの可動部と連結されており、内視鏡の外部で手動により光ファイバに沿ってスライドさせることができるスライドレバーをOCTプローブがさらに備えることが好ましい。このようなスライドレバーを備えていれば、スライドレバーを手動操作することにより、容易に外皮チューブの可動部をスライドさせることができ、便利である。
【0013】
固定手段としては、上記の他に、一端を光ファイバの先端部近傍において開口させ、他端を吸引装置に接続できるように光ファイバの外皮チューブに設けられた吸引用ルーメンをも利用することもできる。この場合、吸引用ルーメンの一端が、吸引装置が生成した負圧を利用して観察部位近傍に吸着することにより、光ファイバの先端部を観察部位に対して固定することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るOCTプローブ100の側面図である。本実施形態に係る。OCTプローブ100は、例えば内視鏡の鉗子チャンネルの中を通して患者の体内に挿入される挿入部102と、術者がOCTプローブ100を操作するための操作部104とを備えている。
【0015】
挿入部102は、光ファイバ106と、その光ファイバ106の外周面をカバーし、それにより光ファイバ106の破損を防止する外皮チューブ108とからなる。光ファイバ106は、光コヒーレンス・トモグラフィで利用する低干渉性光を伝搬するための導波路の一例である。
【0016】
外皮チューブ108は例えばポリ−テトラ−フルオロ−エチレン等の合成樹脂からなり、光ファイバ106の撓みを妨げない程度の柔軟性を有する。外皮チューブ108は、手で力を加えることにより光ファイバ上をスライドできるように光ファイバ106に取り付けられている。外皮チューブ108の先端は、後述する環状の先端チップ110により、光ファイバ106の先端部に固定されている。
操作部104は、光ファイバ保持部112、指掛部114、及びスライドレバー116を備えている。光ファイバ保持部112は、少なくとも前方の一部分が中空となっている管状部材である。光ファイバ保持部112の中空部には、光ファイバ106が挿入、固定されている。
【0017】
指掛部114は、光ファイバ保持部112の後端に取り付けられている環状部である。指掛部114は、術者が操作部104を手で保持する時に、例えばその親指を通す部位である。
【0018】
スライドレバー116は、光ファイバ保持部112の外周面に沿ってスライド可能な部材である。スライドレバー116は、スライド方向に間隔をおいて配置された2つのフランジ状部分116aおよび116bを備えている。操作部104を手で保持している術者は、例えばフランジ状部分の間に配置した指を用いてスライドレバー116を光ファイバ保持部112に沿ってスライドさせることができる。スライドレバー116には、外皮チューブ108の後端部が取り付けられている。このために、スライドレバー116が前後にスライドすると、外皮チューブ108もそのスライドレバー116に駆動されて光ファイバ106に沿ってスライドする。
【0019】
光ファイバ保持部112の側面には、スライドレバー116がスライドできる領域の後方において、光ファイバ導出部118が取り付けられている。光ファイバ導出部118は、その中に光ファイバ106を通すことができる柔軟なチューブ状の部材である。スライドレバー116に挿入された光ファイバ106は、スライドレバー116からさらにこの光ファイバ導出部118を通って、光ファイバ導出部118の端部に設けられているコネクタ120に接続されている。コネクタ120は、光ファイバ106を不図示の断層像生成装置に光学的に接続するための装置である。断層像生成装置は、光コヒーレンス・トモグラフィによる生体の断層像を得るために必要な低干渉性光を光ファイバ106に供給するとともに、光ファイバ106から、生体において反射されたその低干渉性光を入力され、入力された光に基づいて生体の断層像を生成する装置である。なお、このような断層像生成装置の例については、例えば特開2001−46321号公報に詳しく開示されている。
【0020】
図2は、図1に示したOCTプローブ100の挿入部102の先端部近傍を示す側面図であり、図3は、図2におけるA−A線に沿ったその挿入部102の断面図である。図2及び図3に示されるように、外皮チューブ108は、それが先端チップ110に固定されている部位132(以下、「固定部132」という)の後方に2つの切欠部130を設けられている。切欠部130は、外皮チューブ108の長手方向軸を中心にほぼ対称の位置に設けられている。このような切欠部130により、固定部132と、光ファイバ106に対してスライドできる外皮チューブ108の部位134(以下、「可動部134」という)との間には、2つの帯状の部位136(以下、「拡開部136」という)が、これも外皮チューブ108の長手方向軸を中心にほぼ対称の位置に形成されている。この拡開部108は、切欠部130が存在するために、周方向に関しては、外皮チューブ108の他の部分(例えば他方の拡開部136)から切り離されている。このため拡開部134は、可動部134によって押圧されたときに、容易に外方へ向けて張り出すことができる。
【0021】
なお、図示の例では、外皮チューブ108に切欠部130が2つ設けられ、それにより拡開部136が2つ形成されているが、切欠部130を一つのみ設け、それにより拡開部136を1つのみ形成することもでき、あるいは、切欠部130を3つ以上設け、それにより3つ以上の拡開部136を形成することもできる。
【0022】
また、図示の例では、切欠部130が外皮チューブ108の周方向に幅を有するように示されているが、切欠部130は、拡張部136が容易に挿入部102の外方へ張り出すことができるように、周方向において拡張部136を外皮チューブ108の他の部位(例えば他の拡張部136)から切り離す単なる切れ目として設けることもできる。なお、切欠部又は切れ目は、外皮チューブ108の軸線に沿って向けられていることが好ましい。
【0023】
図4は、図2に示したOCTプローブ100の挿入部102の断面図である。前述したように、光ファイバ106の先端には先端チップ110が取り付けられている。先端チップ110は、例えばステンレス等の金属、セラミックス、又は合成樹脂からなる環状の部材であり、先端面が光ファイバの端面と実質的に一致するように光ファイバ106に取り付けられ、例えば接着剤により固定されている。先端チップ110の後端部110aは、他の部位よりも外径が小さくなっており、この後端部110aに外皮チューブ108の先端、つまり固定部132が被せられ、接着剤等により固定されている。また、この後端部110aには、少なくとも一つの突起部110bが形成されている。突起部110bは、その上に被せられている外皮チューブ108が先端チップ110から抜け落ちることを防止している。
【0024】
外皮チューブ108の拡開部136には、先端チップ側から順に、先端側屈曲部140a、中央屈曲部140bおよび後端側屈曲部140cの3つの屈曲部140が形成されている。これらの屈曲部140は、曲がり癖を付ける、あるいは他の部位より肉薄に形成する等により、拡開部136の他の部位に対し優先して屈曲するように形成されている。本実施形態では、先端側屈曲部140aおよび後端側屈曲部140cは谷形状に屈曲するように、中央屈曲部140bは山形状に屈曲するように曲がり癖が付けられている。このため、外皮チューブ108の可動部134が先端チップ110へ向けてスライドすると、拡開部136は中央屈曲部140bを頂角とする三角形状に張り出す。中央屈曲部140bは、拡開部136の中央または中央よりも先端側屈曲部寄りの位置に設けられることが好ましい(図中においてB≦C)。本実施形態では、中央屈曲部140bを拡開部136の中央よりも先端側屈曲部寄りの位置に設け、これにより、拡開部136が張り出したときに、後述するように、先端側屈曲部140aと中央屈曲部140bとの間に形成される一辺が光ファイバの先端の方へ向けて自動的に傾斜するようにしている。
【0025】
また、中央屈曲部140bは、先端側屈曲部140aとの間の距離Bが先端側屈曲部140a(拡開部先端)から挿入部102(光ファイバ106)の先端面までの距離Aより短くなるように設けられている。これは、拡開部136が張り出し、挿入部102の先端面側に倒れ込んだ場合に、拡開部136の頂角が挿入部102の先端面と同一の平面に、又はその平面よりも前方に位置することができるように、そしてその結果、挿入部102先端面の近傍にある生体(観察部位近傍)に接触できるようにするためである。
【0026】
次に、図1に示したOCTプローブ100の動作について説明する。本実施形態の場合、例えば図5に模式的に示すように、OCTプローブ100の挿入部102が内視鏡150の鉗子チャンネル152を通して患者の体内に挿入され、その先端部が観察部位160の近傍に、例えば接触するように配置される。次に、術者がOCTプローブ100の操作部104(図1参照)を手で保持し、スライドレバー116を挿入部102先端の方向へ向けてスライドさせる。この結果、スライドレバー116の先端に取り付けられている外皮チューブ108の可動部134も、光ファイバ106に沿って前方へスライドする。
【0027】
図6および7は、観察部位近傍に配置されたOCTプローブ100における挿入部先端の断面を示しており、特に、上記のように外皮チューブ108の可動部134が前方にスライドした結果、拡開部136が張り出しているところを示している。図6に示されるように、外皮チューブの可動部134が前方へスライドすると、外皮チューブの可動部134と固定部132との間隔が縮まるので、拡開部136が外方へ押し出されるようにして張り出す。このとき、拡開部136は、3つの屈曲部140において優先的に折れ曲がるので、拡開部136は図6に示すように中央屈曲部140bを頂角とする三角形状に張り出す。
【0028】
また、本実施形態の場合には、中央屈曲部140bが拡開部136の中央より先端側屈曲部寄りに設けられており、この結果、中央屈曲部140bと後端側屈曲部140cの間の第一の辺が中央屈曲部140bと先端屈曲部140aの間の第二の辺より長くなっているので、三角形状の頂角は、第一の辺に押されて挿入部102先端の方へと移動する。このような変形は、図7に示すように、拡開部136の頂角近傍が観察部位160の近傍において生体に押さえ付けられるまで続く。そして、このようにして生体に接触した頂角近傍は、生体との間の摩擦等の作用により挿入部102先端(光ファイバ106の先端)が観察部位160に対して相対移動することを防ぐ。特に本実施形態の場合、2つ拡張部136が光ファイバ106を中央に挟んで対称の位置に設けられられているので、2つの拡開部136は、光ファイバの先端面をほぼ中央に挟む位置において生体に接触し、光ファイバの先端を生体に対してしっかりと固定するようになる。
【0029】
本実施形態では、上記のようにOCTプローブ100の挿入部先端が観察部位近傍に固定された状態で、光ファイバ106から観察部位160に低干渉性光が照射される。照射された光は、観察部位160の組織において反射され、一部が再び光ファイバ106に入射する。光ファイバに入射した反射光は、光ファイバ106を介して、OCTプローブ100のコネクタ120に接続されている断層像生成装置に入力される。
【0030】
断層像生成装置は、入力された反射光に基づいて観察部位160の断層像を生成する。断層像が生成されている間、OCTプローブ100の挿入部先端は、拡開部136により観察部位160に対して固定されており、位置がずれることがないので、精度のよい断層像を生成することが可能である。
【0031】
(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第1実施形態で説明した要素と実質的に同一要素には同一の符号を付すことにより、その詳細な説明を省略している。
図8は、本発明の第2実施形態に係るOCTプローブ200の側面図である。また、図9は、図8に示したOCTプローブ200の挿入部先端の断面をそのOCTプローブ200により観察される観察部位160とともに示している。
【0032】
図8に示されているように、本実施形態のOCTプローブ200は、図1に示したOCTプローブ100のように、挿入部102、操作部104、光ファイバ導出部118、およびコネクタ200を備えている。
【0033】
挿入部102は、図9に示されるように2つのルーメン(管腔)212および214を有するダブルルーメン型チューブ210を備えている。ダブルルーメン型チューブ210は、例えばポリ−テトラ−フルオロ−エチレン等の合成樹脂、又は超弾性合金からなり、可撓性を有する。
【0034】
2つのルーメンの一方(214)には、不図示の断層生成装置から供給される低干渉性光を伝搬するための光ファイバ106が配置されている。光ファイバ106の先端面は、ダブルルーメン型チューブ210の先端面とほぼ同じ位置に配置されていることが好ましい。2つのルーメンの他方(214)は、後端部を吸引ポンプ等の減圧装置(不図示)に接続するための吸引用ルーメンである。
【0035】
図8に見られるように、ダブルルーメン型チューブ210は、その後端を操作部202に接続されており、光ファイバ106は、図1に示したOCTプローブ100と同じように操作部202および光ファイバ導出部118を通ってコネクタ120に接続されている。また、吸引用ルーメン214は、操作部内に形成されている管腔(不図示)に接続されている。操作部202の管腔は、吸引ポンプから延びるチューブを接続するために、操作部202の側面に設けられているの接続口204につながっている。
【0036】
本実施形態では、ダブルルーメン型チューブ210の先端部が図9に例示するように観察部位近傍に配置されたときに、操作部202の接続口204に接続されている吸引ポンプを利用して吸引用ルーメン214内を減圧する。これにより、ダブルルーメン型チューブ210の先端が観察部位160に吸着し、光ファイバ106の先端部が観察部位160に対して固定される。よって、本実施形態のOCTプローブ200を用いても、光コヒーレンス・トモグラフィによる観察部位160の精度のよい断層像を得ることができるようになる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、観察部位に対して先端部を固定できるOCTプローブを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るOCTプローブの側面図である。
【図2】図1に示したOCTプローブの挿入部の先端部近傍を示す側面図である。
【図3】図2におけるA−A線に沿ったOCTプローブの挿入部の断面図である。
【図4】図2に示したOCTプローブの挿入部の断面図である。
【図5】内視鏡の鉗子チャンネルを通して体内に挿入されたOCTプローブの挿入部を示す斜視図である。
【図6】観察部位近傍に配置された図1に示したOCTプローブにおける挿入部先端の断面図である。
【図7】観察部位近傍に配置された図1に示したOCTプローブにおける挿入部先端の断面図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係るOCTプローブの側面図である。
【図9】図8に示したOCTプローブの挿入部先端の断面をそのOCTプローブにより観察される観察部位とともに示した図である。
【符号の説明】
100 OCTプローブ
102 挿入部
104 操作部
106 光ファイバ
108 外皮チューブ
130 外皮ちゅーぶの切欠部
132 外皮チューブの固定部
134 外皮チューブの可動部
136 外皮チューブの拡開部
140 外皮チューブの屈曲部
210 ダブルルーメン型チューブ
214 吸引用ルーメン
Claims (9)
- 内視鏡を用いて体内に挿入され、光コヒーレンス・トモグラフィにより、前記体内の観察部位の断層像を得るために利用されるOCTプローブであって、
先端部を前記観察部位近傍に配置され、前記観察部位から前記断層像を得るために必要な光学的情報を取得する光ファイバと、
前記光ファイバの先端部が前記観察部位に対して実質的に相対移動しないように、前記光ファイバを前記観察部位近傍に固定する固定手段と
を備えるOCTプローブ。 - 前記固定手段は、前記観察部位近傍に押圧されるように変形することにより前記光ファイバの先端部を前記観察部位近傍に固定する前記光ファイバの外皮チューブである
ことを特徴とする請求項1に記載のOCTプローブ。 - 前記外皮チューブは、前記観察部位を実質的に間に挟む少なくとも2カ所において前記観察部位近傍に押圧するように変形する
ことを特徴とする請求項2に記載のOCTプローブ。 - 前記外皮チューブは、
前記光ファイバの先端部近傍において前記光ファイバに固定されている固定部と、
前記光ファイバに沿ってスライド可能な可動部と、
前記固定部および前記可動部の間に設けられ、前記可動部が前記固定部へ向けてスライドされた場合に、前記可動部に押圧されることで変形し前記観察部位近傍に押し付けられる変形部と
を有することを特徴とする請求項2に記載のOCTプローブ。 - 前記変形部は、前記外皮チューブの一部を切り欠くことにより形成された拡開部であり、
前記拡開部は、前記固定部へ向けてスライドする前記可動部に押圧されて前記光ファイバから外方へ向けて張り出し、前記観察部位近傍に押し付けられる
ことを特徴とする請求項4に記載のOCTプローブ。 - 前記拡開部は、他の部位より優先して屈曲する3つの屈曲部を形成されており、前記可動部に押圧されたときに、前記3つの屈曲部において屈曲することにより、前記光ファイバから実質的に三角形状を形成するように張り出し、前記三角形状の頂角を含む部位を前記観察部位近傍に押し付ける
ことを特徴とする請求項5に記載のOCTプローブ。 - 前記拡開部の3つの屈曲部は、前記三角形状の前記頂角を挟む2辺のうち、前記可動部側にある一辺が、前記固定部側にある一辺より長くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項6に記載のOCTプローブ。 - 前記外皮チューブの可動部と連結されており、前記内視鏡の外部で手動により前記光ファイバに沿ってスライドさせることができるスライドレバーをさらに備え、
前記スライドレバーを手動操作することにより、前記外皮チューブの可動部をスライドさせる
ことを特徴とする請求項4に記載のOCTプローブ。 - 前記固定手段は、一端を前記光ファイバの先端部近傍において開口させ、他端を吸引装置に接続できるように前記光ファイバの外皮チューブに設けられた吸引用ルーメンであり、
前記吸引用ルーメンの前記一端は、前記吸引装置が生成した負圧を利用して前記観察部位近傍に吸着することにより、前記光ファイバの先端部を前記観察部位に対して固定する
ことを特徴とする請求項1に記載のOCTプローブ。
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