JPS5924805A - センサ用光フアイバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、イメージカテーテルに使用されるセンサ用
光ファイバに関スル。

（ア）　　従　　来　　技　　術 カテーテルは、細い管状の外科医療用器具で、身体の腔
所に差込まれて、液体の吸引、摂取、圧力の測定などに
用いられる。

イメージカテーテルは、さらに、−歩進めて、腔所の内
部を観察するために用いられる器具で、イメージを伝送
するイメージファイバと、照明光を伝送するファイバと
、外皮などよシなる。

第１図はイメージカテーテルの一例を示す略構造図であ
る。

センサ用光ファイバ１は、細くて柔軟なケープ／Ｉ／ま
たは管で、身体の腔所へ差込まれる。

センサ用光ファイバ１の端部には、分岐マウント２があ
って、ここから、イメージファイバ３、照明光伝送用光
ファイバ４、食塩水チューブ５に分岐する。

イメージファイバ３の終端には、直視アダプタ６が設け
てあり、観察者は、腔所内の像を直視することができる
。

照明光伝送用光ファイバ４の終端には、光源７が設けで
ある。光源７からの光は、センサ用光ファイバ１の中の
照明光伝送用光ファイバの中を伝わり、患者等の被観察
腔所の内部を照射する。

食塩水チューブ５は、終端に食塩水の入った注射器８が
取付けられている。

センサ用光ファイバ１の先端９は、患者等の身体の中の
腔所に差込まれる。この例では血管１０に差込んである
。

血管１０は、照明光によって照らされ、内部組織の像が
先端９のレンズによって、イメージファイバ３の端面上
に結像する。像は、イメージファイバによってそのまま
、直視アダプタ６にまで伝送され、これを拡大して、観
察者が観察する。

血管などを観察する場合、カテーテルの先端と、血管壁
との間の血液が観察の障害となるので、注射器８で食塩
水を送シ、血管１０内に生理食塩水のフラッシュ１１を
作って、その部分の血液を排除する。

以上が、イメージカテーテルに用いられる従来のセンサ
用光ファイバの断面図である。

食塩水の通る食塩水チューブ５と、イメージファイバ３
は円形断面で、比較的直径が大きく、それぞれ独立であ
る。

照明光伝送用光ファイバ４は細径のファイバであるが、
多数本が必要で、食塩水チューブ５、イメージファイバ
３の隙間に入シこむようになっている。

照明光伝送用光ファイバ４、イメージファイバ３、食塩
水チューブ５の全体が、熱収縮チューブなどの外皮１２
で覆われている。

しかし、このようにすると、照明光伝送用光ファイバが
円形断面のため、全体の最外径に対する照明光伝送可能
断面積効率が悪い。照明光伝送用光ファイバと、食塩水
チューブ、イメージファイバ、外皮などの間に隙間が残
るからである。

イメージカテーテルとして用いるためには、全体の外径
が２．８ｍｔｍφ以下という制限があシ、効率の良い観
察装置とするには問題があった。

同様なイメージカテーテルを歯科用のイメージファイバ
に応用しようとすると、第３図のような全体構成となる
であろう。

イメージファイバ３と、照明光伝送用光ファイバ４から
なシ、これを分岐マウント２で合体し、剛性のある管部
１３の中を通らせる。管部１３を歯１４と、歯茎１５の
間に差込んで、歯茎１５の内部全観察する為に用いる。

歯に穴をあけ、歯内部を観某することもある。　　　　
− 第４図は剛性管部１３の拡大断面図である。

円形断面のイメージファイバ３と照明光伝送用光ファイ
バ４とが、剛性のある外皮１２で覆われている。

円形断面のイメージファイバ３、照明光伝送用光ファイ
バ４を用いるので、体積効率が悪い。

歯や歯茎に差込むので、剛性管部１３の直径は０．７朋
φ以下でなければならない。このため寸法的に無理があ
）、未だ実現されていない。

（イン　改良されたセンサ用光ファイバそこで、本発明
者達は、第５図に断面を示すようなセンサ用光ファイバ
を発明した。

第５図に於て、イメージファイバ３は光吸収層１７に囲
まれている。これをさらに、照明光伝送用プラスチック
透明体１８で覆っている。

照明光伝送用光ファイバを用いない。一体となったプラ
ヌチック透明体１８をかわシに用い、ここに、生理食塩
水孔１９を設けである。

外径は２．８閃φ以下という制限がある。

照明光伝送用プラスチック透明体１８と、イメージファ
イバ３、光吸収層１７は第７図に示すような押出成形器
によって一体に製造する。

第７図において、第１ダイス２１と、第２ダイス２２を
用いて、センサ用光ファイバを製造する。

イメージファイツメ３は、第１ダイヌ２１を通つて前進
する。光吸収体１７は、第１ダイス２１の中へ供給され
、第１ダイス２１の中で、イメージファイバ３の周囲に
拡シ、イメージファイバ３を囲んだ状態で、第１ダイヌ
２１から押出される。

照明光伝送用プラスチック透明体１８は、第２ダイス２
に流動状態のまま供給される。

光吸収体１７で被覆されたイメージファイバ３は、第２
ダイス２２をさらに通過し、プラスチック透明体１８と
ともに押出される。

第２ダイス２２の先端には、凡用ダイス部分２３があっ
て、これによって、プラスチック透明体１８の中に、生
理食塩水孔１９を形成する。

第８図は第２ダイスの先端部（底面）の断面図である。

こうして、内部にイメージファイバ３と、生理食塩水孔
１９を有するセンサ用光ファイバを押出成形することが
できる。

このようにすると、分岐部分−が、従前のものと少し異
なってくる。

第９図は分岐部分の一例を示す斜視図である。

分岐すべきところ以降では、イメージファイバ３だけを
残して、他のプラスチック部分は、濃硫酸などで除去す
る。

生理食塩水孔１９には食塩水用チューブ２４を挿入し、
接着する。

照明光伝送用グラスチック透明体１８への照明光の入力
は、以下のように行う。

光源からの光は照明光伝送用補助光ファイバ２５によっ
て、分岐断面２６まで導く。分岐断面２６の一部には、
予め、鏡面研磨部分２７を設けておき、ここへ照明光伝
送用補助光ファイバ２５を、マツチングオイルを介して
密着させる。

補助光ファイバ２５によって伝送された光は、鏡面研磨
部分から照明光伝送用グラスチック透明体１８へ入射し
、この中で拡散する。

第１０図は他の分岐部分を示す斜視図である。

照明光伝送用プラスチック透明体１８を分岐部以降で、
長手方向に切り開き、イメージファイバ３を分解する。

生理食塩水孔１９に食塩水用チューブ２４を挿入、固着
する。

切シ開いた照明光伝送用プラスチック透明体１８は、イ
メージファイバ３、食塩水用チューン゛２４から分離し
たところより光は、加熱整形して、円形断面にする。

こうする゛と、光源との結合効率が高まる。

このように改良したセンサ月光ファイノくけ、全体の最
外径に対する照明光伝送可簀旨断面積効率力；筒い。イ
メージファイバや食塩水孔以外の部分が、殆んど全て、
照明光の伝送に寄与するからである。

歯科用のセンサ用光ファイバとしては、第６図に断面図
を示すようなものが作られる。

中心にイメージファイバ３があシ、これをかこんで光吸
収層１７が設けられ、最外殻を照明光伝送用プラスチッ
ク透明体１８で被覆している。外径は０．７朋φ以下で
ある。

体で製造する。但し、食塩水の通る穴は不要である。

（つ）本発明のセンサ用光フアイバ 第１１図は本発明の実施例に係るセンサ用光ファイバの
断面図である。

イメージファイバ３が光吸収層１Ｔによって覆われてい
る点は変らない。

照明光を伝送するために、イメージファイノく３と一体
成形したプラスチック透明体を用いるのではなく、イメ
ージファイバ３と別体である照明光伝送用プラスチック
透明体チューブ３０を用いる。

照明光伝送用プラスチック透明体チューブ３０とイメー
ジファイバ３とは同心配置され、両者の間に生理食塩水
孔３１が生ずる。

透明体チューブ３０と、イメージファイバ３はもともと
別々に製作され、イメージファイノ＜３ｔ−透明体チー
ユープ３０に差込んで一本のセンサ用光ファイバとする
。

全体の直径は、２．８順φ以下である。

本発明は、歯科用のファイバにも応用できる。

第１２図は歯科用光ファイバの断面図である。食塩水孔
はない。イメージファイバ３を光吸収層１Ｔで被覆し、
照明光伝送用プラノチック透明チューブ孔に差込んであ
る。外径は０．７１ＨＭφ以下である。

イメージファイバ３としては、複数本の光ファイバを石
英管に入れて、まとめて線引する、「マルチ法によって
製作するものを使うことができる。

光吸収Ｍ１７は、イメージファイバ３へ外部力らのノイ
ズ光が入るのを防ぐため、イメージファイバ３外周に塗
布される。透明率が低く、屈折率が石英（ｎ　＝　１．
４５８　）よシも高い炭素粒子を混入させたシリコン樹
脂などが使われる。

照明光伝送用プラスチック透明体チューブ３０ハ、ＰＭ
ＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ホリスチレン、ポ
リカーボネートなど、透過率が高く、屈折率が比較的高
い材料をチューブ化する事によって得られる。ＰＭＭＡ
の屈折率はｎ　＝　１”、４９１である。

透明体チューブ３０はこのままでもよいが、内外面にク
ラッド層を設けるとさらに良い。透明体チューブ３０よ
シ、僅かに屈折率の低い（５％程度でよい）別のプラス
チックをクラッド層として、透明体チューブ３０の内外
面にコーティングすれば、きすや汚れ等、照明光の伝達
効率を下げる因子全除去する事ができる。また、最外波
としてテフロン等のフッソ系樹脂をコーティングすれば
、挿入時のすベシがよくなる上に、傷や汚れ等からの保
護を一層強くすることができる。

第１２図は本発明を歯科用のセンサ用光ファイバに応用
したものを示す断面図である。

生理食塩水孔はない。イメージファイバ３を光吸収層１
７で被覆し、これを、照明光伝送用プラスチック透明体
チューブ３０へ差込んだものである。

第６図の例と似ているが、イメージファイバ３、光吸収
層１７とプラスチック透明体チューブ３０とは一体成形
するのではなく、別々に成形し、後に差込んでセンサ用
光ファイバとする。

第１３図は本発明のセンサ月光ファイバ全屈いた時の分
岐マウント２０Ｍ造例を示す斜視図である。

分岐部において、照明光伝送用プラスチック透明体チュ
ーブ３０が切り開かれ、切断部３１から、イメージファ
イバ３が外部へ取、出される。

別に食塩水を注入するための食塩水チューブ３２を、差
入れ、照明光伝送用プラスチック透明体チューブ３０の
内壁に挿入接着する。注射器が食塩水チューブ３２の先
端に固着される。

イメージファイバ３の先端は、直視アダプタに続く。

照明光伝送用プラスチックチューブ３０の切断部３１よ
シ以降は、加熱などによって、円形断面に整形される。

こうすると、光源との結合効率を上げることができる。

（１）本発明の効果 （１）センサ用光フアイバ全体の最外径に対する照明光
伝送可能断面積効率が高い。

従来のように円形断面の照明光伝送用光ファイバを用い
るのではなく、一様なプラスチック透明体チューブを使
用するから、イメージファイバや食塩水孔以外の殆どの
部分が照明光の伝送に寄与する。

（２）　　生産性が良い。製造コストが低い。イメージ
ファイバとチューブを別体のものとして製作シ、後で、
イメージファイバを挿入するからである。

（３）細いイメージファイバシステムを構成スル事がで
きる。全体が細径であシ、システムの分・岐、合流等に
都合がよい。歯科用のセンサ月光フ・アイμとしても、
実現可能なものになってきた。円形断面の複数本の光フ
ァイバを用いて照明光を伝送するのではないからである
。

（オ）本発明を利用する製品 本発明は、広い用途を持っている。

（１）　　イメージファイバ／Ｌ／（血管、心臓内視鏡
）生理食塩水孔付きのカテーテル （２）歯科、眼科、耳鼻科、泌尿器科用内視鏡（８）　
　Ｓｏ測定用、心拍出量測定用センサーこの場合、イメ
ージファイバのかわシに通常光ファイバを用いる。

（４）医用、工業用の分光分析センサ この場合、イメージファイバのかわシに光ファイバを用
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図はイメージカテーテルの一例を示す略構造図。 第２図はイメージカテーテルに用いられる従来のセンサ
用光ファイバの断面図。 第３図は従来のイメージカテーテルを歯科用のイメージ
ファイバに応用した場合の推定全体構成図。 第４図は剛性管部の拡大断面図。 第５図は改良されたセンサ用光ファイバの断面図。 第６図は歯科用のイメージファイバの改良例ｅ示す断面
図。 第７図は第°５図に断面を示すセンサ用光ファイバを押
出成形によって製造するためのダイス、イメージファイ
バ、光吸収体、プラスチックの断面図。 第８図は第７図中の第２ダイスの断面図。 第９図は第５図に断面を示すセンサ用光ファイバの分岐
部分の一例を示す斜視図。 第１Ｏ図は他の分岐部分を示す斜視図。 第１１図は本発明の実施例にかがるセンサ用光ファイバ
の断面図。 第１２図は本発明を歯科用のセンサ用光ファイバに応用
したものを示す断面図。 第１３図は本発明のセンサ用光ファイバを用いた時の分
岐マウントの構造例を示す斜視図。 １　・・・・・・・・・　センサ用光ファイバ２　・・
・・・・・・・　分岐マウント３　・・・・・・・・・
　イメージファイバ４　・・・・・・・・・　照明光伝
送用光ファイバ５　・・・・・・・・・　食塩水チュー
ブ６　・・・・・・・・・　直視アダプタ７　　・・・
・・・・・・　　光　　　　　　源８　　・・・・・・
・・・　　注　　射　　器９　・・・川・・・　センサ
用光ファイバの先端１０　・・・・・・・・・　　血　
　　　　　　管１１　　・・・川・・・　生理食塩水の
フラッシュ１２　・・・・・・・・・　　外　　　　　
　皮１３　・・・・・・・・・　　剛　　性　　管　　
部１７　・・・・・・・・・　　光　　吸　　収　　層
１８−２　・・・・・・・・・　照明光伝送用プラスチ
ック透明体１９・・・・・・・・・　生理食塩水孔２１
・・・・・・・・・　第１ダイス ２２・・・・・・・・・　第２ダイス ２３・・・・・・・・・　乱用ダイス部分２４　　・・
・・・・・・・　食塩水用チューブ２５　　・・・・・
・・・・　照明光伝送用補助光ファイバ３１　　・・・
・・・・・・　生理食塩水孔３２　　・・・・・・・・
・　食塩水チューブ発　　明　　者　　　　　　小　　
野　　公　　三津　　野　　浩　　− 西　　川　　　　　　満 第９図 第１０図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　照明光を伝送するための照明光伝送用プラス
   チック透明体チューブと、対象からの情報光を受光し伝
   達するための受光用の光ファイバとより成シ、受光用光
   ファイバは照明光伝送用プラスチック透明体チューブの
   中へ挿入されていることを特徴とするセンサ用光ファイ
   バ。 （２）　　受光用光ファイバがイメージファイバである
   特許請求の範囲第（１）項記載のセンサ用光ファイバ。 （３ン　　イメージファイバの外周部に光吸収層を有す
   る特許請求の範囲第（２）項記載のセンサ用光ファイバ
   。 （４）照明光伝送用プラスチック透明体チューブがポリ
   メチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレ
   ン等である特許請求の範囲第（１）項記載のセンサ用光
   ファイバ。 （５）　　イメージファイバと、照明光伝送用プラスチ
   ック透明体チューブの間が生理食塩水孔となっている特
   許請求の範囲第（３）項記載のセンサ用光ファイバ。