JP4805424B2 - 生体測定装置及び生体測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体測定装置及び生体測定方法に関し、特に、内視鏡と液体を利用した生体測定装置及び生体測定方法に関する。

従来より、病気の診断等のために、生体組織を採取して検査を行う生検が広く行われている。生検は、生体組織自体を採取して検査を行う方法であるが、生体組織を採取せずに、生体組織に光を照射して反射した光を測定することによって、生体組織の状態を評価して検査を行う光生検法が提案されている。

例えば、日本特表２００２−５３５０２７号公報に開示されるように、内視鏡内のチャンネルに、光ファイバが内蔵されたプローブを挿通させて、内視鏡挿入部の先端部から突出させて、組織に光を照射して組織の特性を測定する装置としてスペクトロスコピーが知られている。その装置では、光ファイバの一端に光源からの光を入射して、内視鏡挿入部の先端部から突出したプローブの先端から光が出射する。生体組織からの反射光は、出射用の光ファイバとは別の光ファイバの一端で受光される。受光用の光ファイバの先端に入射した光は、光ファイバを通して、分光器に入り分光測定される。

しかし、上述した装置の場合、術者は、内視鏡挿入部の先端部から突出したプローブの光ファイバの先端を、測定対象の粘膜表面に接触させなければならないので、その接触させるための動作が煩雑である。

さらに、測定対象の粘膜表面の洗浄を行ってから、分光測定を行わなければならない場合もある。その場合、術者は、送水による洗浄を行うための操作をして送水を行った後に、プローブによる分光測定の操作を行って分光測定を行わなければならず、迅速な分光測定ができず、かつ操作も繁雑である。

そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、迅速でかつ簡単に生体測定ができる生体測定装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、先端開口部及び基端開口部を有する管部と、所定の波長域の光を出射する光源からの光を前記基端開口部に入射するように前記管部の前記基端開口部と接続され、前記基端側開口部から前記管部内に前記液体を送出する液体送出装置と、前記基端開口部と前記光源との間に設けられ、前記基端開口部に入射する光と、前記基端開口部に入射して前記管部内を通って前記先端開口部から出射した光が対象物に当たって反射して前記液体内を通って戻り前記基端開口部から出射される戻り光と、を分離する光分離手段と、前記光分離手段で分離された前記戻り光を検出する光検出部と、を有する生体測定装置を提供することができる。
本発明の一態様によれば、先端開口部及び基端開口部を有する管部の前記基端側開口部から前記管部内に液体を液体送出装置により送出し、前記基端開口部と所定の波長域の光を出射する光源との間に設けられた光分離手段により、前記基端開口部に入射する光と、前記基端開口部に入射して前記管部内を通って前記先端開口部から出射した光が対象物に当たって反射して前記液体内を通って戻り前記基端開口部から出射される戻り光と、を分離し、前記光分離手段で分離された前記戻り光を光検出部により検出する生体測定装置の作動方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係わる生体測定システムの構成を示す構成図である。 本体装置１２の構成例を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係る測定部位の洗浄の方法と測定部位の分光測定の方法を説明するための図である。 洗浄モードが指示されたときの装置本体１２の制御部６３の処理内容の例を示すフローチャートである。 分光測定モードが指示されたときの装置本体１２の制御部６３の処理内容の例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる分光測定の流れを説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる分光測定処理のタイミングを説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる、測定データと閾値TH1の関係を説明するための図である。 本体装置の変形例の構成を説明するための図である。 管路の変形例に関わり、内視鏡の挿入部の外部に送水管を設けた例を示す図である。 管路の他の変形例に関わり、内視鏡の挿入部の外部に送水管を設けた他の例を示す図である。 管路のさらに他の変形例に関わり、オーバーチューブに送水管を設けた例を説明するための図である。 タンクの変形例としての積分球を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
まず図１に基づき、本実施の形態に係わる生体測定システムの構成を説明する。図１は、本実施の形態に係わる生体測定システムの構成を示す構成図である。

生体測定装置としての生体測定システム１は、内視鏡１１と、本体装置１２と、フットスイッチ１３とを含んで構成される。内視鏡１１は、細長の挿入部２１と、操作部２２と、接続ケーブル２３とを有している。挿入部２１の基端部は、操作部２２に接続されている。挿入部２１の先端部は、先端硬質部２４が設けられ、先端硬質部２４の基端側には、湾曲部２５が設けられている。挿入部２１の内部には、管部を構成する処置具挿通チャンネル２６が配置されている。処置具挿通チャンネル２６及び後述する接続チューブ５１の内側の表面は、鏡面加工が施された金属コーティングあるいは酸化マグネシウムのような反射材が設けられて、光を反射するようになっている。

その先端部には、CCD等の撮像素子のための観察窓３１と、照明用の照明窓３２と、観察窓３１用の送気送水用ノズル３３と、処置具挿通チャンネル２６の開口部３４とが設けられている。処置具挿通チャンネル２６に処置具を挿入するための開口部すなわち処置具挿入口３５は、操作部２２に設けられている。

操作部２２に接続された接続ケーブル２３は、内視鏡１１により得られた画像を処理する画像処理部等を有するカメラコントロールユニット４１に接続されている。カメラコントロールユニット４１は、モニタ４２に内視鏡画像を表示するための映像信号を出力する。術者は、そのモニタに出力された内視鏡画像を見ながら、体腔内の観察等を行うことができる。

本体装置１２は、後述するように、液体の送出機能と、分光測定機能を有する。本体装置１２の構成については後述する。内視鏡１１と本体装置１２は、本体装置１２からの液体を内視鏡１１へ送出するための管である接続チューブ５１により接続可能となっている。接続チューブ５１の一端は、本体装置１２の送水用コネクタ１２ａに固定あるいは着脱可能に接続されており、他端は、内視鏡１１の処置具挿入口３５に着脱可能に接続される。

本体装置１２には、フットスイッチ１３が接続されている。後述するように、フットスイッチ１３は、ここでは、２つのペダル１３ａ、１３ｂを有している。ペダル１３ａは、洗浄動作を指示するときに術者が足で押すスイッチであり、ペダル１３ｂは、測定動作を指示するときに術者が足で押すスイッチである。２つのスイッチは、共に足で押すとオンとなり、足を離すとオフとなる。

また、本体装置１２には、生体測定の結果を表示するためのモニタ５２が接続されている。
後述するように、ユーザは、内視鏡１１とフットスイッチ１３を操作しながら、光生検を行うことができる。

本実施の形態では、光生検に用いる液体として水を用いた例で説明するが、液体としては、生理食塩水、酢酸等を用いてもよい。特に、酢酸は、粘膜表面の状態を見やすくする効果がある。

図２は、本体装置１２の構成例を説明するための図である。本体装置１２は、タンク６１と、給水タンク等の水源に接続されタンク６１内に水を引き込むポンプ６２と、中央処理装置（CPU）及びメモリを含む制御部６３と、光源６４と、光検出部としての分光器６５とを含む。

制御部６３は、フットスイッチ１３と接続され、フットスイッチ１３からのオン・オフ信号を受信して、後述するように、ポンプ６２、光源６４、分光器６５等の制御を行う。ポンプ６２とタンク６１が、管部を構成する処置具挿通チャンネル２６内に水を送出する液体送出装置を構成する。そして、制御部３には、測定データを記憶するための記憶部６７が接続されている。

光源６４は、所定の波長域の光を出射する装置であり、ここでは、４００nmから８００nmの波長を含む白色光を出射する。
光源６４から出射された光が、シャッタ７１とレンズ等の光学系７２を通して、タンク６１に設けられた入射窓６１ａに向かって進むように、光源６４とタンク６１は配置される。
タンク６１の形状は、箱形でもよいし、円柱形でもよい。タンク６１内には、光分離手段としてのハーフミラー６６が設けられている。ハーフミラー６６は、光源６４からの光と戻り光を分離するビームスプリッタである。
入射窓６１ａからタンク６１内に入射した光が、ハーフミラー６６を通って水の排出口６１ｂに当たるように、入射窓６１ａ、ハーフミラー６６及び排出口６１ｂは配置される。光学系７２、入射窓６１ａ及び排出口６１ｂが、処置具挿通チャンネル２６内の送出された水内に、光を導く導光部を構成する。

また、後述するように、組織表面で反射して水の中を通って戻ってきた光すなわち戻り光が、排出口６１ｂからタンク６１内に入射する。排出口６１ｂからの戻り光は、ビームスプリッタであるハーフミラー６６において分離されて反射されて、出射窓６１ｃに向かって進むように、ハーフミラー６６と出射窓６１ｃは配置される。

出射窓６１ｃから出射した戻り光は、分光器６５に入射される。分光器６５は、分光測定のための光検出器６５ａを有している。
本実施の形態では、光検出部としての分光器６５は、波長毎の強度データを検出して、出力する装置である。後述するように、本実施の形態では、例えば白色光の場合、含まれる各波長が測定されるが、光検出部は、分光器でなく所定の波長あるいは所定の波長域のみを検出する光検出器であってもよい。光検出部がそのような所定の波長あるいは所定の波長域のみを検出する光検出器であっても、戻り光の光量から、ある組織部位が他の組織と異なるか否かの判定をすることが可能となる。

出射窓６１ｃからの戻り光が、光検出器６５ａに適切に当たるように、レンズ等の光学系７３が設けられている。

因みに、排出口６１ｂに十分な量の光が集光するように、すなわち光学系７２を通った光が、より多く集まるように、入射窓６１ａの大きさは、設定される。入射窓６１ａが、例えば、円形ガラス部材により構成されていれば、その直径は、より多くの光が入射できるサイズにするのが好ましい。例えば、タンク６１の入射窓６１ａの開口径D1のサイズは、光学系７２から出射した集光した光束の径に応じた大きさである。

同様に、ハーフミラー６６で反射した戻り光が、光検出器６５ａにより多くの量が集まるように、出射窓６１ｃの大きさは、設定される。出射窓６１ｃが、例えば、円形ガラス部材により構成されていれば、その直径は、より多くの光が光学系７３に入射できるサイズにするのが好ましい。例えば、タンク６１の出射窓６１ｃの開口径D2のサイズは、ハーフミラー６６で反射した光束の径に応じた大きさである。

制御部６３は、フットスイッチ１３、ポンプ６２、光源６４、分光器６５、シャッタ７１を駆動するシャッタ駆動部７１ａ、及びモニタ５２に接続されている。

制御部６３は、フットスイッチ１３からの指示信号が入力されると、指示された洗浄動作あるいは測定動作を行うために、接続されたこれらの機器を制御する。詳しくは、後述するが、洗浄動作のときは、制御部６３は、タンク６１内に水を引き込み、排出口６１ｂから所定の圧力で水を吐出するように、ポンプ６２の動作を制御する。測定動作のときは、制御部６３は、タンク６１内に水を引き込み、排出口６１ｂから所定の圧力で水を吐出するように、ポンプ６２の動作の制御を行うと共に、戻り光の分光測定を行うように、光源６４，シャッタ駆動部７１ａ及び分光器６５の動作を制御し、分光器６５からのデータを受信する。

本体装置１２の動作を説明する前に、本実施の形態に係る生体測定装置１を用いた測定部位の洗浄の方法と測定部位の分光測定の方法につき、説明する。
図３は、本実施の形態に係る測定部位の洗浄の方法と測定部位の分光測定の方法を説明するための図である。術者は、内視鏡１１を操作して、例えば被検者の消化管の中に挿入部２１を挿入し、先端部に設けられた撮像素子により得られた画像を見ることができる。術者は、消化管の粘膜、たとえば胃、大腸等の粘膜、の表面のある部分について、分光測定を行おうとするときに、まず、例えば胃壁の表面を洗浄したい場合がある。

その場合、術者は、洗浄に使用した水が胃の中に溜まって、観察したい表面の部分である対象部位を分光測定時に覆わないように被検者の***を調整又は水を吸引する処置を行う。そして、術者は、内視鏡１１を操作して、先端部の湾曲部２５を湾曲させ、モニタ４２に表示される内視鏡画像を見ながら、開口部３４から放出された水がその対象部位に当たるように、先端部の位置を調整することができる。

その状態で、術者は、ペダル１３ａを踏むと、ポンプ６２が動作して、タンク６１内の水が排出口６１ｂから送出される。送出された水は、接続チューブ５１と処置具挿通チャンネル２６を通って開口部３４から放出される。内視鏡画像を見ながら操作部２２を操作して、術者は、水が対象部位に当たるように挿入部２１の先端部の位置を調整することができる。放出された水は、ジェット水流のような水流WFを形成し、水流WFが対象部位に当たることにより、測定位置Pの対象部位の表面の洗浄を行う。術者は、洗浄の状態を、内視鏡装置のモニタ４２を観て確認することができる。術者は、ペダル１３ａから足を離してオフすることによって、洗浄動作を停止させることができる。

洗浄時は、図３に示すように、内視鏡１１の先端部の開口部３４から放出された水は、実線の矢印で示すように、所定の送水圧力により開口部３４から出射し、放物線等の形状を形成して、測定対象である生体組織（例えば胃壁）LTの表面に当たる。ジェット水流のような水流WFは、生体組織LTの表面に当たると、周囲に広がるようにして、重力により低い方向へ流れて移動する。

次に、対象部位の分光測定を行うために、術者は、ペダル１３ｂを踏んでオンにすると、ポンプ６２が動作して、タンク６１内の水が排出口６１から放出されると共に、シャッタ７１を開くようにシャッタ駆動部７１ａを駆動する。光源６４は、本体装置１２の電源がオンされたときから点灯状態になっていてもよいし、あるいは別のスイッチにより点灯するようになっていてもよい。

分光測定時も図３に示すように、水は、実線の矢印で示すように、所定の送水圧力により開口部３４から出射され、放物線等の形状を形成して、測定対象である生体組織（例えば胃壁）LTの表面に当たる。内視鏡１１の先端部には、撮像素子が設けられているので、水が測定部位に当たっていることを、術者は、モニタ４２で見て確認することができる。図３では、その撮像素子により撮像可能な視野範囲ＦＶが、二点鎖線で示されている。

開口部３４の開口径は、例えば２．８ｍｍから４．０ｍｍ程度であり、内視鏡挿入部２１が、１．５ｍ程度であるとき、接続チューブ５１等の長さにもよるが、フットスイッチ１３のペダルを踏んでから、１から２秒で、開口部３４から水が放出される。

ポンプ６２は、所定の圧力で水を吐出する能力を有し、挿入部２１の先端の開口部３４から、水が途切れたり飛び散ったりしない程度で水流WFとなって放出されるように圧力が設定される。あるいはそのようなポンプが選択される。

さらに、光源６４から所定の波長域の光、例えば白色光が、ハーフミラー６６を通って、水内に出射されるように、制御部６３は光源６４とシャッタ７１を制御する。水は、ポンプ６１から接続チューブ５１内を通り、さらに内視鏡１１の挿入部２１の処置具挿通チャンネル２６内を通り、開口部３４から放出されるので、水内に出射された光は、上述した金属コーティング等が施された接続チューブ５１と処置具挿通チャンネル２６の内部で反射され、かつ開口部３４から送出された水流WFの内部でも反射されていく。

接続チューブ５１と処置具挿通チャンネル２６の内壁と水では、屈折率が異なり、光は、内壁で反射されて進む。また、開口部３４から放出された水流WFの周囲は空気であり、水とは屈折率が異なるので、光は、送出された水流WFの内部で全反射しながら進む。

送出された水流WFの周囲は空気であり、空気の方が水よりも屈折率が小さいので、光ファイバのように、水流WF内の光は、水と空気との境界で全反射しながら、対象部位に到達する。測定位置Pの対象部位に到達した光は、対象部位の生体組織LTの表面を照射し、反射する。生体組織LTの表面で反射した光の一部は、送出されている水流WF内に戻り、処置具挿通チャンネル２６と接続チューブ５１内の水の中で再び全反射しながら、装置本体１２内に戻る。そして、反射して水の中を通って戻ってきた戻り光に対する分光測定が行われる。

なお、本実施の形態に係る分光測定方法によれば、分光測定時にも水は対象部位に当たるため、測定部位を洗浄しながら、言い換えると、洗浄と共に、分光測定をしているということができる。

次に、分光測定の手順に沿って、本体装置１２の動作について説明する。

術者は、内視鏡１１の挿入部２１を被検体内に挿入し、分光測定したい生体組織LTの近傍に、挿入部２１の先端部を配置させる。
上述したように、内視鏡１１の先端部には撮像素子が設けられて観察窓３１から被検体を撮像できるようになっているので、術者は、撮像素子により得られたモニタ４２に映し出された内視鏡画像を見ながら、分光測定したい生体組織LTの表面に内視鏡１１の先端部を移動させることができる。

そして、例えば、術者は、生体組織LTの表面を洗浄したい場合がある。そのような場合には、術者は、フットスイッチ１３のペダル１３ｂを踏んでオンにする。

ペダル１３ｂがオンになると、図４の処理が実行される。図４は、洗浄モードが指示されたときの装置本体１２の制御部６３の処理内容の例を示すフローチャートである。

制御部６３は、ペダル１３ｂがオンにされたか否かを判定し（ステップS1）、オンにされていなければ、ステップS1でNOとなり、処理は何もしない。

ペダル１３ｂがオンにされると、ステップS1でYESとなり、ポンプ６２を起動する（ステップS2）。その後、ペダル１３ｂがオフになったか否か、すなわち術者がペダル１３ｂから足を離したか否かが判定される（ステップS3）。

ペダル１３ｂがオフにならなければ、ステップS3でNOとなり、処理は、何もしない。ペダル１３ｂがオフになると、ステップS3でYESとなり、制御部６３は、ポンプ６２を停止する（ステップS4）。

術者は、内視鏡画像を見ながら、測定したい組織表面の洗浄状態を確認することができる。

術者は、洗浄が十分にされたと判断すると、分光測定を行う。分光測定をする場合は、術者は、フットスイッチ１３のペダル１３ａを踏んでオンにする。

ペダル１３ａがオンになると、図５の処理が実行される。図５は、分光測定モードが指示されたときの装置本体１２の制御部６３の処理内容の例を示すフローチャートである。

制御部６３は、ペダル１３ａがオンにされたか否かを判定し（ステップS11）、オンにされていなければ、ステップS11でNOとなり、処理は何もしない。
ペダル１３ａがオンにされると、ステップS11でYESとなり、制御部６３は、ポンプ６２を起動する（ステップS12）。
ポンプ６２の起動後、所定の設定時間Ts（例えば、１〜２秒）の経過後、制御部６３は、シャッタ７１を開くように、シャッタ駆動部７１ａに起動信号を出力する（ステップS13）。
これは、装置システムを起動後初めて分光測定が行われるとき等は、ペダル１３ａが踏まれてからポンプ６２が起動して水が開口部３４から放出するまでに時間がかかる場合があったり、放出始めには水流WFの先端は測定対象の生体組織LTの表面まで達していなかったり、水流WFが安定した状態でその表面に当たっていない場合があるからである。さらに、放出始めには水流WF中に空気の泡が含まれていたり、水流WFが途中で途切れている場合もある。

そこで、ペダル１３ａが踏まれると、制御部６３は、ポンプ６２を直ぐに起動し、処置具挿通チャンネル２６内に水を送出するが、水が挿入部２１の先端から吐出して水流WFの状態が安定するまでの時間を考慮して、分光器６５による分光測定の開始タイミングを遅らせている。そのため、シャッタ７１は、所定の設定時間Tsだけ遅れてから開き、光を水内に導く。

シャッタ７１を開いた後、戻り光を検出する分光測定を開始するように、制御部６３は、分光器６５に指示を出力する（ステップS14）。

その後、ペダル１３ａがオフになったか否か、すなわち術者がペダル１３ａから足を離したか否かが判定される（ステップS15）。

ペダル１３ａがオフにならなければ、ステップS15でNOとなり、分光器６５で受光した光の強度が、所定の閾値TH1以上であるか否かが判定される（ステップS16）。このステップS16の判定処理の内容については、後述する。

信号強度が所定の閾値TH1以上であれば、ステップS16でYESとなり、制御部６３は、分光器６５の測定データを、検出値として記憶部６７に保存する（ステップS17）。

光の強度が所定の閾値TH1未満の場合（ステップS16でNOの場合）、及び測定データを保存した後は、処理は、ステップS14の分光測定処理に戻る。

ペダル１３ａがオフになると、ステップS15でYESとなり、制御部６３は、ポンプ６２を停止し、さらにシャッタ７１を閉じて（ステップS18）、分光測定を終了する（ステップS19）。

以上のようにして、術者は、内視鏡画像を見ながら、分光測定したい生体組織の表面を確認して、分光測定を行うことができる。

図６は、分光測定の流れを説明するための図である。上述したように、述者は、まず、必要であれば、ペダル１３ｂを踏み洗浄処理を指示し、測定対象の生体組織の表面の洗浄を行う。そして、次に、述者がペダル１３ａを踏み測定処理を指示すると、生体測定装置は、分光測定を行う。

次に、本体装置１２が行う分光測定処理について説明する。図７は、分光測定処理のタイミングを説明するための図である。
上述したように、水が内視鏡挿入部の先端から吐出して水流WFの状態が安定するまでの時間を考慮して、分光器６５による分光測定の開始タイミングを遅らせている。そして、設定時間Tsが経過し、シャッタ７１が開いた後に、分光器６５は、分光測定を開始するように制御される。

分光器６５は、所定の時間間隔Δｔで、例えば１０ｍｓで、所定の回数あるいは所定の時間（例えば５秒間）だけ、連続して分光測定を行う。図７は、分光測定が、ｎ回（ｎは、正の整数）、例えば１００回、行われたことを示している。

光源６４からの白色光が水流WF中を伝わって生体組織LTの表面で反射して水流WF中を通って戻ってきた戻り光は、光検出器６５ａで受光される。分光器６５は、時間間隔Δｔで、光検出器６５ａで受光している光を分光測定する。

分光器６５の出力する全てのデータを、測定データとして利用してもよいが、分光測定の開始直後は、何らかの原因で、水流WFの状態が安定等していない場合もあり得る。例えば、水流WFの先端が生体組織LTの表面に達していなかったり、水流WFが不安定であると、戻り光の強度は、低くなる。

そこで、ステップS16で説明したように、分光器６５の出力データの値が所定の閾値TH1以上でない場合は、その測定データは記憶部６７にストアせずに、所定の強度TH1以上のデータのみを、測定データとして、記憶部６７にストアするようにしている。

図８は、測定データと閾値TH1の関係を説明するための図である。分光器６５の出力データは、波長毎の強度データである。分光器６５は、例えば、その装置自体が持っている波長域あるいは設定された波長域の強度データを出力する。その波長域すなわち波長範囲が波長λ１から波長λ２であるとする。白色光であれば、その範囲は、例えば、４００ｎｍから８００ｎｍの波長範囲である。

例えば、生体組織LTの表面からの戻り光の波長分布は、通常、図８の分布ｄ1のようになるが、水流WFの先端が生体組織の表面に達していなかったりすると、波長分布は、図８の分布ｄ2のようになる。

そこで、制御部６３は、ステップS16では、例えば、次の式（１）を用いて、測定データとするか否かを判定する。

ここで、R（λ）は、波長λの強度である。すなわち、所定の設定された波長域に亘る戻り光の強度の積分値が、所定の閾値以上であるときに、測定データは、検出値として記憶部６７に保存される。

このような判定を行うことにより、正確な分光測定結果を得ることができる。

また、上記の式（１）は、測定データの値が低過ぎる場合に、測定データとして採用しない判定のためであるが、測定データの値が高過ぎる場合も異常データとして採用しないようにするために、次の式（２）を、測定データとするか否かの判定のために用いてもよい。

TH2は、上限を示す閾値である。すなわち、所定の設定された波長域に亘る戻り光の強度の積分値が、所定の範囲内にあるときに、測定データは、検出値として記憶部６７に保存される。このような判定を行うことにより、より正確な分光測定結果を得ることができる。

図７は、このような判定により、時刻ｔ４までの４つのデータは、測定データとされず、記憶部６７にストアされなかったが、時刻ｔ５以降の時間Tmのデータが、測定結果データとして、記憶部６７にストアされたことを示している。

以上のように、水流WFの先端が生体組織の表面まで達していなかったり、水流WFが不安定な状態である、等の場合は、分光器６５から出力されたデータについて、上記のような判定を行うことにより、不適切あるいは異常なデータを測定データとしないようにすることができる。

以上のように、上述した本実施の形態に係る生体測定装置によれば、術者は、迅速でかつ簡単に生体測定をすることができる。
なお、挿入部２１の先端の開口部３４から出る水流WFの直径は、開口部３４の直径によって決まるので、術者は、生体測定したい領域の面積に応じた直径を有する開口部３４を有する内視鏡を選択するようにしてもよい。

次に、本実施の形態の変形例について説明する。
（本体装置の変形例）
図９は、本体装置の変形例の構成を説明するための図である。図９の本体装置は、ポンプ部と分光測定部が分かれている構成を有する。
図９において、図２と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略する。本体装置１２Aは、タンク６１、ポンプ６２等を含む第１の装置１２A1と、光源６４、分光器６５、記憶部６７等を含む第２の装置１２A2とからなる。第１の装置１２A1と第２の装置１２A2とは、２本の光ファイバ８１，８２と信号線８３を含む接続ケーブル１２Bにより接続されている。

第１の装置１２A1は、フットスイッチ１３と接続されて、ポンプ６２を制御する制御部６３Aを含む。第２の装置１２A2は、光源６４、分光器６５及びシャッタ駆動部７１ａを制御する制御部６３Ｂを含む。制御部６３Aと６３Bは、信号線８３により接続されており、互いにデータのやりとりを行うことができるようになっている。

光源６４からの光は、第２の装置１２A2内のレンズ８４により、接続ケーブル１２Bの第１の光ファイバ８１の一端に集光され、他端から出射する。第１の光ファイバ８１の他端から出射した光は、タンク６１内の集光用レンズ７２に向けて照射されるように、光ファイバ８１と集光用レンズ７２は配置される。

戻り光は、レンズ７３により、第２の光ファイバ８２の一端に集光され、他端から出射する。第２の光ファイバ８２の他端から出射した光は、分光器６５用の集光用レンズ８５に向けて照射されるように、光ファイバ８２と集光用レンズ８５は配置される。

制御部６３Aは、フットスイッチ１３への操作に応じて、ポンプ６２を制御すると共に、制御部６３Bを介して、シャッタ７１を制御する。制御部６３Bは、光源６４と分光器６５を制御し、分光器６５の出力データを受信し、上述したような判定を行って、測定データを記憶部６７にストアする。

このような変形例の構成によれば、種類の異なる光源、分光器等に応じた第２の装置だけを変更して、あるいは種類の異なるポンプに応じた第１の装置だけを変更して、変更のない第１あるいは第２の装置と組み合わせて所望のシステムを構成できるので、システム全体の製造コストの低減に繋げる。

（送水管の変形例）
次に、内視鏡に設けられる送水管の変形例について説明する。上述した実施の形態では、内視鏡１１の内部に設けられた処置具挿通チャンネル２６を液体の送出と光の伝達用の管として用いているが、処置具挿通チャンネルに代えて、内視鏡１１の挿入部２１の外部に設けられた管を用いてもよい。

送水管を処置具挿通チャンネルとは別の管部を用いることによって、術者は、水流WFの直径を所望の大きさにすることができる。すなわち、内視鏡を変更しなくても、所望の内径の有する管あるいはそのような管を有するオーバーチューブを選択すればよい。

図１０は、送水管の変形例に関わり、内視鏡の挿入部の外部に送水管を設けた例を示す図である。図１０に示すように、一端が本体装置１２の送水用コネクタ１２ａに接続された管９１を挿入部２１に沿って這わせ、他端を、挿入部２１の先端において、テープ等の固定部材９２により固定する。図１０では、管部としての管９１は、挿入部２１の先端だけが固定されていることが示されているが、挿入部２１の必要な、１つあるいは複数の箇所でテープ等の固定部材９２により固定される。
内径が異なる複数の管９１を予め用意しておけば、術者は、分光測定したい領域の広さに応じた内径の管９１を、選択して用いることができる。

図１１は、送水管の他の変形例に関わり、内視鏡の挿入部の外部に送水管を設けた他の例を示す図である。図１１に示すように、一端が本体装置１２の送水用コネクタ１２ａに接続された管９３を挿入部２１に沿って這わせ、他端は、挿入部２１の先端に被せるようにして取り付けられた先端キャップ９４の孔９４ａの一端に接続されている。円環状の先端キャップ９４は、挿入部２１の先端に嵌るように取り付けられている。先端キャップ９４は、その外周方向に突出した凸部に形成された孔９４ａを有する。その孔９４ａは、その一端に管９３が取り付け可能で、孔９４ａの他端は、水流WFが送出されたときに、挿入部２１の軸方向に沿って水を送出するように形成されている。
内径が異なる複数の管９３を予め用意し、各管に対応する先端キャップも予め用意しておけば、術者は、分光測定したい領域の広さに応じた内径の管９３を、選択して用いることができる。

このような送水管の変形例の構成によれば、術者は、分光測定したい領域の広さに応じて、選択して用いることができる。

さらに別の送水管の変形例として、内視鏡の外周部に固定するのではなく、挿入部２１のオーバーチューブに送水管を設けるようにしてもよい。
図１２は、送水管のさらに他の変形例に関わり、オーバーチューブに送水管を設けた例を説明するための図である。オーバーチューブ９５は、内視鏡１１の挿入部２１の挿入を補助するためのものであり、挿入部２１に被せるようにして、取り付けられる。そのオーバーチューブ９５の内周壁に送水管９６が固定されている。

管部としての送水管９６の先端は、オーバーチューブ９５の先端に固定されており、基端側は、本体装置１２の送水用コネクタ１２ａに接続されている。送水管９６の先端の孔９６ａから水流WFが送出される。
内径が異なる複数の管９６を予め用意し、各管に対応するオーバーチューブも予め用意しておけば、術者は、分光測定したい領域の広さに応じた内径の管９６を有するオーバーチューブを、選択して用いることができる。

（タンクの変形例）
次に、タンクの変形例を説明する。上述したタンク６１の形状は、箱形あるいは円柱形で、内部にビームスプリッタとしてのハーフミラー６６が設けられているが、タンクとして、内部にハーフミラーを有しない積分球を用いてもよい。

図１３は、タンクの変形例としての積分球を説明するための図である。積分球６１Aは、内面が光を反射するように形成されており、図２と図９に示すタンクと同様に、光源からの光の入射ポートと、分光器への光の出射ポートと、ポンプからの液体である水の入口ポートと出口ポートとを有し、積分球６１Aの形状は、球体状でなくても直方体状であってもよい。積分球の内面には、光がよく反射するように、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、白色セラミック等の塗料が塗られている。積分球は、光分離手段を構成する。

（ポンプの変形例）
なお、上述した実施の形態に係る生体測定装置では、光を伝搬する媒体としての液体である水は、ポンプにより所定の圧力でタンクから排出されているが、ポンプを用いないで、自然の重力を利用して、タンクから排出されるようにしてもよい。例えば、タンクへ液体を供給するための給水タンクをタンク６１の位置に対して高い位置に配置して、その重力差を利用して、タンク６１あるいは積分球６１Aへの送水を行うようにしてもよい。

（光源の変形例）
また、上述した例では、光源は、所定の波長域を有するものとして説明したが、例えば、本体装置１２を、図２において点線で示すように、光源６４とシャッタ７１の間に、所望の波長域の光のみを透過させるフィルタ１０１が配置可能なように構成してもよい。

このような構成にすれば、光源から出射される光を所望のフィルタを通すことによって、測定目的に応じて、所望の波長域の光を変更して出射するようにすることができる。

以上のように、上述した本発明の実施の形態及び各変形例に係る生体測定装置によれば、迅速でかつ簡単に生体測定をすることができる。
また、本実施の形態及び各変形例の測定によれば、生体測定時にも液体は対象部位に当たるため、測定部位を洗浄しながら、生体測定をすることができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本出願は、２００９年８月２０日に日本国に出願された特願２００９−１９１３６９号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims (14)

1. 先端開口部及び基端開口部を有する管部と、
   所定の波長域の光を出射する光源からの光を前記基端開口部に入射するように前記管部の前記基端開口部と接続され、前記基端側開口部から前記管部内に前記液体を送出する液体送出装置と、
   前記基端開口部と前記光源との間に設けられ、前記基端開口部に入射する光と、前記基端開口部に入射して前記管部内を通って前記先端開口部から出射した光が対象物に当たって反射して前記液体内を通って戻り前記基端開口部から出射される戻り光と、を分離する光分離手段と、
   前記光分離手段で分離された前記戻り光を検出する光検出部と、
   を有することを特徴とする生体測定装置。
2. 前記管部は、処置具挿通チャンネルであることを特徴とする請求項１に記載の生体測定装置。
3. 前記光検出部は、分光器であることを特徴とする請求項１に記載の生体測定装置。
4. 前記液体送出装置は、所定の圧力で前記液体を送出するポンプを有することを特徴とする請求項１に記載の生体測定装置。
5. 前記光分離手段は、ビームスプリッタであり、
   前記光検出器は、前記ビームスプリッタにおいて分離された前記戻り光を検出することを特徴とする請求項１に記載の生体測定装置。
6. 前記光分離手段は、積分球であり、
   前記光検出器は、前記積分球において分離された前記戻り光を検出することを特徴とする請求項１に記載の生体測定装置。
7. 先端開口部及び基端開口部を有する管部の前記基端側開口部から前記管部内に液体を液体送出装置により送出し、
   前記基端開口部と所定の波長域の光を出射する光源との間に設けられた光分離手段により、前記基端開口部に入射する光と、前記基端開口部に入射して前記管部内を通って前記先端開口部から出射した光が対象物に当たって反射して前記液体内を通って戻り前記基端開口部から出射される戻り光と、を分離し、
   前記光分離手段で分離された前記戻り光を光検出部により検出する、
   ことを特徴とする生体測定装置の作動方法。
8. 前記戻り光の強度が所定の閾値以上であるときの前記戻り光の検出値を保存することを特徴とする請求項７に記載に生体測定装置の作動方法。
9. 前記戻り光の強度が所定の範囲内にあるときの前記戻り光の検出値を保存することを特徴とする請求項７に記載に生体測定装置の作動方法。
10. 前記戻り光の強度は、所定の設定された波長域に亘る前記強度の積分値であることを特徴とする請求項８に記載の生体測定装置の作動方法。
11. 前記挿入部の内部に設けられた管部は、処置具挿通チャンネルであることを特徴とする請求項７に記載の生体測定装置の作動方法。
12. 前記光検出部は、分光器であることを特徴とする請求項７に記載の生体測定装置の作動方法。
13. 前記管部内への前記液体の送出は、所定の圧力で前記液体を送出するポンプにより行われることを特徴とする請求項７に記載の生体測定装置の作動方法。
14. 前記管部を有する内視鏡と、
    本体装置と、
    前記管部と前記本体装置とを接続する接続チューブと、
    を有し、
    前記本体装置は、前記接続チューブを介して前記管部内に液体を送出する前記液体送出装置を有することを特徴とする請求項１に記載の生体測定装置。

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