專利名稱：光學(xué)測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對由活體組織反射或散射的返回光進(jìn)行分光測定而取得所述活體組織的特性值的光學(xué)測定裝置。
背景技術(shù)：
近年來，提出了如下的使用了LEBS (Low-Coherence Enhanced Backscattering:低相干散射增強(qiáng))技術(shù)的光學(xué)測定裝置:從探針前端對作為散射體的活體組織照射空間相干長度較短的低相干光，通過測定其散射光的強(qiáng)度分布，檢測活體組織的性狀(例如參照專利文獻(xiàn)I 4)。這種光學(xué)測定裝置通過與對消化器官等臟器進(jìn)行觀察的內(nèi)窺鏡相組合，對活體組織等測定對象物進(jìn)行光學(xué)測定。使用了該LEBS技術(shù)的光學(xué)測定裝置在利用多個(gè)受光光纖取得期望的多個(gè)角度的散射光后，利用多個(gè)測定器分別進(jìn)行分光測定，從而取得活體組織的散射光的強(qiáng)度分布，根據(jù)該測定結(jié)果取得與活體組織的性狀有關(guān)的特性值。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:國際公開W02007/133684號專利文獻(xiàn)2:美國專利申請公開第2008/0037024號說明書專利文獻(xiàn)3:美國專利第7652881號說明書專利文獻(xiàn)4:美國專利申請公開第2009/0003759號說明書

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在上述現(xiàn)有的光學(xué)測定裝置中，通過將規(guī)定的同步觸發(fā)信號提供給各測定器，使各測定器在規(guī)定時(shí)機(jī)開始進(jìn)行測定。因此，必須在測定器外部設(shè)置用于生成同步觸發(fā)信號的觸發(fā)形成電路，并且在各測定器中設(shè)置接收該同步觸發(fā)信號并驅(qū)動(dòng)測定器的觸發(fā)電路，存在光學(xué)測定裝置的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的問題。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供能夠使多個(gè)測定器在適當(dāng)時(shí)機(jī)開始進(jìn)行測定、并且能夠?qū)崿F(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)的簡化的光學(xué)測定裝置。用于解決課題的手段為了解決上述課題并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的光學(xué)測定裝置對由活體組織反射或散射的返回光進(jìn)行分光測定而取得所述活體組織的特性值，其特征在于，該光學(xué)測定裝置具有:照射光纖，其對從基端供給的光進(jìn)行傳導(dǎo)并從前端進(jìn)行照射；多個(gè)受光光纖，它們分別對從前端入射的光進(jìn)行傳導(dǎo)并從基端進(jìn)行輸出；光源部，其產(chǎn)生并輸出對所述活體組織進(jìn)行照射的光并供給到所述照射光纖；多個(gè)測定器，它們設(shè)置成與所述多個(gè)受光光纖相同的數(shù)量，分別對各受光光纖輸出的來自所述活體組織的返回光進(jìn)行分光測定；以及控制部，其將所述多個(gè)測定器的各測定結(jié)果存儲在規(guī)定存儲部中，各測定器在電力供給后，在規(guī)定條件下依次進(jìn)行返回光的特性值取得前測定，在所述特性值取得前測定中，在檢測到受光強(qiáng)度增加了根據(jù)來自所述光源部的供給光量和所述活體組織的光的反射狀態(tài)或散射狀態(tài)而設(shè)定的量時(shí)，開始進(jìn)行特性值取得用分光測定，所述控制部將各測定器開始進(jìn)行所述特性值取得用測定之后的測定結(jié)果存儲在所述存儲部中，作為取得所述活體組織的特性值所需要的數(shù)據(jù)。并且，本發(fā)明的光學(xué)測定裝置的特征在于，所述光源部以能夠?qū)λ龆鄠€(gè)測定器中的所述返回光的受光強(qiáng)度和環(huán)境光的強(qiáng)度進(jìn)行區(qū)分的強(qiáng)度供給光。并且，本發(fā)明的光學(xué)測定裝置的特征在于，所述光源部在照射開始時(shí)一時(shí)地增加供給光量，各測定器在所述特性值取得前測定中檢測到與所述光源部的照射開始時(shí)的供給光量的一時(shí)增加對應(yīng)的受光強(qiáng)度的一時(shí)增加時(shí)，開始進(jìn)行所述特性值取得用分光測定。并且，本發(fā)明的光學(xué)測定裝置的特征在于，所述光源部具有發(fā)出光的光源以及設(shè)置在從所述光源發(fā)出的光的光路上的快門，該快門在所述控制部的控制下開閉自如。并且，本發(fā)明的光學(xué)測定裝置的特征在于，各測定器在所述特性值取得前測定中檢測到針對規(guī)定波長的光的所述受光強(qiáng)度的增加時(shí)，開始進(jìn)行所述特性值取得用分光測定。并且，本發(fā)明的光學(xué)測定裝置的特征在于，所述光源部能夠?qū)ψ鳛檎丈涔舛敵龅墓獾牟ㄩL進(jìn)行變更，在從照射開始起的規(guī)定期間內(nèi)照射所述規(guī)定波長的光。并且，本發(fā)明的光學(xué)測定裝置的特征在于，所述光源部具有發(fā)出白色光的白色光源、使所述白色光中包含的所述規(guī)定波長的光透射的濾光器和移送所述濾光器的移送部，在所述特性值取得前測定之前，所述控制部使所述移送部將所述濾光器移送到光路中。發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)測定裝置，各測定器在電力供給后，在規(guī)定條件下依次對由活體組織反射或散射的返回光進(jìn)行特性值取得前測定，在該特性值取得前測定中檢測到受光強(qiáng)度增加了根據(jù)來自光源部的供給光量和測定對象的光的反射狀態(tài)或散射狀態(tài)而設(shè)定的量時(shí)，自動(dòng)開始進(jìn)行特性值取得用分光測定，所以，即使不設(shè)置觸發(fā)形成電路和觸發(fā)電路，也能夠使多個(gè)測定器在適當(dāng)時(shí)機(jī)開始進(jìn)行測定。


圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)測定裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是示出圖1所示的探針向內(nèi)窺鏡安裝的圖。圖3是示出圖1所示的測定部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是示出圖1和圖2所示的第I測定部的測定處理的處理順序的圖。圖5是示出來自圖1所示的光源部的輸出光的強(qiáng)度的時(shí)間依存的圖、以及示出在圖3所示的第I測定部中測定的受光強(qiáng)度的時(shí)間依存的圖。圖6是示出在活體組織和探針的前端未適當(dāng)接觸的情況下在圖3所示的第I測定部中測定的輸出光強(qiáng)度的時(shí)間依存的圖。圖7是示出來自圖1所示的光源部的輸出光的強(qiáng)度的時(shí)間依存的另一例的圖、以及示出在圖3所示的第I測定部中測定的受光強(qiáng)度的時(shí)間依存的另一例的圖。圖8是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)測定系統(tǒng)的其他概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖9是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)測定系統(tǒng)的其他概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的光學(xué)測定裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，該實(shí)施方式并不限定本發(fā)明。并且，在附圖的記載中，對相同部分標(biāo)注相同標(biāo)號。并且，附圖是示意性的，需要留意到各部件的厚度與寬度的關(guān)系、各部件的比率等與現(xiàn)實(shí)不同。在附圖相互之間，也包含彼此的尺寸關(guān)系和比率不同的部分。(實(shí)施方式)圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)測定裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，實(shí)施方式的光學(xué)測定裝置I具有:主體裝置2，其對作為測定對象物的活體組織6進(jìn)行光學(xué)測定，檢測活體組織6的性狀；以及測定用的探針3，其被插入被檢體內(nèi)。探針3具有撓性，基端32以裝卸自如的方式與主體裝置2連接，通過連接的主體裝置2，從前端33對活體組織6射出從基端32供給的光，并且，從基端向主體裝置2輸出從前端33入射的來自活體組織6的返回光即反射光、散射光。主體裝置2具有電源21、光源部22、測定部23、輸入部24、輸出部25、控制部26和存儲部27。電源21對主體裝置2的各結(jié)構(gòu)要素供給電力。光源部22產(chǎn)生并輸出對活體組織6進(jìn)行照射的光。光源部22使用發(fā)出白色光的白色LED (Light Emitting Diode:發(fā)光二極管)、氣氣燈或鹵素?zé)舻茸鳛榈拖喔晒庠吹墓庠?2a、一個(gè)或多個(gè)透鏡(未圖示)、對供給到光源22a的電壓量進(jìn)行控制的電壓控制部22b實(shí)現(xiàn)。光源部22將向?qū)ο笪镞M(jìn)行照射的低相干光供給到后述的探針3的照射光纖5。測定部23對來 自活體組織6的返回光進(jìn)行分光測定，該返回光是從探針3輸出的。測定部23使用多個(gè)分光測定器實(shí)現(xiàn)。測定部23測定從探針3輸出的返回光的光譜成分和強(qiáng)度等，進(jìn)行每個(gè)波長的測定。測定部23將測定結(jié)果輸出到控制部26。測定部23設(shè)有與后述的探針3的多個(gè)受光光纖相同數(shù)量的分光測定器。在圖1所示的例子中，對應(yīng)于探針3的多個(gè)受光光纖7 9，具備分別具有分光測定器的第I測定部23a、第2測定部23b和第3測定部23c。輸入部24使用按壓式的開關(guān)等實(shí)現(xiàn)，通過對開關(guān)等進(jìn)行操作，受理指示主體裝置2的起動(dòng)的指示信息和其他各種指示信息，并輸入到控制部26。輸出部25輸出與光學(xué)測定裝置I中的各種處理有關(guān)的信息。輸出部25使用顯示器、揚(yáng)聲器和馬達(dá)等實(shí)現(xiàn)，通過輸出圖像信息、聲音信息或振動(dòng)，輸出與光學(xué)測定裝置I中的各種處理有關(guān)的/[目息。控制部26對主體裝置2的各結(jié)構(gòu)要素的處理動(dòng)作進(jìn)行控制。控制部26使用CPU和RAM等半導(dǎo)體存儲器實(shí)現(xiàn)?？刂撇?6通過對主體裝置2的各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行指示信息和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)送等，對主體裝置2的動(dòng)作進(jìn)行控制?？刂撇?6將具有多個(gè)測定器的測定部23的各測定結(jié)果存儲在后述的存儲部27中?？刂撇?6具有運(yùn)算部26a。運(yùn)算部26a根據(jù)測定部23的測定結(jié)果進(jìn)行多種運(yùn)算處理，對與活體組織6的性狀有關(guān)的特性值進(jìn)行運(yùn)算。例如，根據(jù)通過操作者的操作而從輸入部24輸入的指示信息，設(shè)定作為取得對象的特性值的類別，該特性值是由運(yùn)算部26a運(yùn)算的。
存儲部27存儲使主體裝置2執(zhí)行光學(xué)測定處理的光學(xué)測定程序，并且存儲與光學(xué)測定處理有關(guān)的各種信息。存儲部27存儲測定部23的各測定結(jié)果。存儲部27存儲運(yùn)算部26a運(yùn)算出的特性值。探針3具有以裝卸自如的方式與主體裝置2的規(guī)定連接部連接的基端32、以及射出從光源部22供給的光并入射來自測定對象的散射光的前端33。探針3使用一個(gè)或多個(gè)光纖實(shí)現(xiàn)。在使用LEBS技術(shù)的情況下，為了分別對散射角度不同的至少2個(gè)散射光進(jìn)行接受，設(shè)有多個(gè)受光光纖。具體而言，探針3具有:照射光纖5，其對從基端32供給的來自光源部22的光進(jìn)行傳導(dǎo)并從前端33照射到活體組織6 ;以及3條受光光纖7 9，它們分別對從前端33入射的來自活體組織6的散射光、反射光進(jìn)行傳導(dǎo)并從基端32進(jìn)行輸出。在照射光纖5和受光光纖7 9 的前端設(shè)置具有透射性的棒34。棒34呈圓柱形狀，使得活體組織6的表面與照射光纖5和受光光纖7 9的前端之間的距離恒定。另外，在圖1所示的例子中，以具有3條受光光纖7 9的探針3為例進(jìn)行了說明，但是，由于只要能夠?qū)ι⑸浣嵌炔煌闹辽?種散射光進(jìn)行接受即可，所以，2條以上的受光光纖就足夠了。并且，以3條受光光纖7 9均具有相同規(guī)格的情況為例進(jìn)行說明。該光學(xué)測定裝置I與對消化器官等臟器進(jìn)行觀察的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)組合使用。圖2是示出探針3向內(nèi)窺鏡安裝的圖。在圖2中，從內(nèi)窺鏡10的操作部13的側(cè)部延伸的具有撓性的通用纜線14與光源裝置18連接，并且，與對在內(nèi)窺鏡10的前端部16進(jìn)行攝像而得到的被檢體圖像進(jìn)行處理的信號處理裝置19連接。從被插入被檢體內(nèi)的內(nèi)窺鏡10的體外部的操作部13附近的探針用通道插入口 15插入探針3。探針3的前端33通過插入部12內(nèi)部而從與探針用通道連接的前端部16的開口部17突出。由此，探針3被插入被檢體內(nèi)部，光學(xué)測定裝置I開始對活體組織6進(jìn)行光學(xué)測定。接著，對圖1所示的測定部23的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖3是示出圖1所示的測定部23的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖3所示，第I測定部23a具有第I測定器231a、第I條件切換部232a和第I判斷部233a。第I測定器231a是對受光光纖7輸出的來自活體組織的返回光進(jìn)行分光測定的分光測定器。第I條件切換部232a切換第I測定器231a的測定條件。第I條件切換部232a將第I測定器231a的測定條件切換為為了取得活體組織的特性值而進(jìn)行的特性值取得用的分光測定的測定條件、在該特性值取得用的分光測定之前進(jìn)行的特性值取得前測定的測定條件中的任意一方。特性值取得用的分光測定的測定條件是:以為了取得特性值而設(shè)定的返回光測定范圍的全范圍的波長為對象進(jìn)行分光測定。特性值取得前測定的測定條件是:僅以白色光中包含的規(guī)定波長的光為對象進(jìn)行強(qiáng)度測定。例如，在特性值取得前測定中，對小于500nm的波長進(jìn)行強(qiáng)度測定。在光學(xué)測定裝置I中，由于使用白色光源，所以，在特性值取得前測定中，對白色光中包含的小于500nm的波長、即屬于400 500nm的藍(lán)色光波段的任意波長進(jìn)行強(qiáng)度測定。在對測定部23供給電力后，第I條件切換部232a首先將第I測定器231a的測定條件設(shè)定為特性值取得前測定的測定條件以進(jìn)行特性值取得前測定，使第I測定器231a依次進(jìn)行特性值取得前測定。該特性值取得前測定的測定結(jié)果依次被輸出到第I判斷部233a。并且，在從第I判斷部233a指示了測定條件的切換的情況下，第I條件切換部232a將第I測定器231a的測定條件從特性值取得前測定的測定條件切換為特性值取得用的分光測定的測定條件。第I判斷部233a在特性值取得前測定的受光強(qiáng)度的測定結(jié)果中檢測到受光強(qiáng)度增加了根據(jù)來自光源部22的供給光量和活體組織的光的反射狀態(tài)或散射狀態(tài)而設(shè)定的量時(shí)，使第I條件切換部232a將第I測定器231a的測定條件從特性值取得前測定的測定條件切換為特性值取得用測定的測定條件。具體而言，在特性值取得前測定中測定的受光強(qiáng)度為規(guī)定閾值以上時(shí)，第I判斷部233a使第I條件切換部232a將第I測定器231a的測定條件從特性值取得前測定的測定條件切換為特性值取得用測定的測定條件。該規(guī)定閾值是在環(huán)境光的受光強(qiáng)度中加上根據(jù)來自光源部22的供給光量和活體組織的光的反射狀態(tài)或散射狀態(tài)而設(shè)定的量的受光強(qiáng)度的增加量而得到的。接著，對第I測定部23a的測定處理進(jìn)行說明。圖4是示出圖1和圖2所示的第I測定部23a的測定處理的處理順序的圖。如圖4所示，當(dāng)開始從電源21對第I測定部23a供給電力(步驟SI)后，首先，第I條件切換部232a將第I測定器231a的測定條件切換為特性值取得前測定的測定條件(步驟S2)，第I測定器231a執(zhí)行僅將規(guī)定波長的光作為對象而進(jìn)行強(qiáng)度測定的特性值取得前測定處理(步驟S3)。在該特性值取得前測定處理中測定的受光強(qiáng)度被輸出到第I判斷部233a。第I判斷部233a判斷在特性值取得前測定處理中測定的受光強(qiáng)度是否為規(guī)定閾值以上(步驟S4)。在第I判斷部233a判斷為在特性值取得前測定處理中測定的受光強(qiáng)度不是規(guī)定閾值以上的情況下(步驟S4:否)，返回步驟S3，繼續(xù)進(jìn)行特性值取得前測定處理。與此相對，在第I判斷部233a判斷為在特性值取得前測定處理中測定的受光強(qiáng)度為規(guī)定閾值以上的情況下(步驟S4:是)，使第I條件切換部232a將第I測定器231a的測定條件從特性值取得前測定的測定條件切換為特性值取得用測定的測定條件(步驟S5)，并且，向控制部26通知第I測 定器231a的測定條件被切換為特性值取得用測定的測定條件(步驟S6)。接著，第I測定器231a執(zhí)行將為了取得特性值而設(shè)定的返回光測定范圍的全范圍的波長作為對象進(jìn)行分光測定的特性值取得用測定處理(步驟S7)。該特性值取得用測定處理的測定結(jié)果被輸出到控制部26?？刂撇?6將第I測定器231a開始進(jìn)行特性值取得用測定處理之后的測定結(jié)果存儲在存儲部27中，作為取得活體組織的特性值所需要的數(shù)據(jù)。并且，運(yùn)算部26a根據(jù)該特性值取得用測定處理的測定結(jié)果，對活體組織的特性值進(jìn)行運(yùn)算，將運(yùn)算出的特性值存儲在存儲部27中。然后，第I判斷部233a根據(jù)從控制部26輸入的指示信息等判斷是否指示了測定結(jié)束(步驟S8)。在第I判斷部233a判斷為未指示測定結(jié)束的情況下(步驟S8:否)，返回步驟S7，繼續(xù)進(jìn)行特性值取得用測定處理。與此相對，在第I判斷部233a判斷為指示了測定結(jié)束的情況下(步驟S8:是)，第I測定部23a中的測定處理結(jié)束。接著，說明在圖4的步驟S4中第I判斷部233a進(jìn)行判斷的規(guī)定閾值。圖5 (I)是示出來自光源部22的輸出光的強(qiáng)度的時(shí)間依存的圖。圖5 (2)是示出第I測定器231a中測定的受光強(qiáng)度的時(shí)間依存的圖。在光源部22中被設(shè)定為，在從電源21開始供給電力的時(shí)間TO起經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的時(shí)間Ta處開始照射光。此時(shí)，例如如圖5 (I)所示，在時(shí)間Ta處，從光源部22輸出被設(shè)定為特性值取得用測定中的輸出光的強(qiáng)度的強(qiáng)度At的光。以該強(qiáng)度At從光源部22輸出的光經(jīng)由照射光纖5照射到活體組織。然后，由活體組織反射、散射后的光入射到各受光光纖7 9，通過第I測定器231a測定入射到受光光纖7的光中的規(guī)定波長的光的強(qiáng)度。光源部22以能夠?qū)τ傻贗測定器231a測定的針對來自活體組織的返回光的受光強(qiáng)度和來自內(nèi)窺鏡10的照射光或外光等環(huán)境光的強(qiáng)度Se進(jìn)行區(qū)分的強(qiáng)度輸出光。具體而言，光源部22以與在特性值取得用測定中輸出的光的強(qiáng)度At相同的強(qiáng)度輸出光。在活體組織與探針3的前端33適當(dāng)接觸的情況下，針對從光源部22以強(qiáng)度At輸出的光的來自活體組織的返回光中的規(guī)定波長的光的受光強(qiáng)度如圖5 (I)所示，是從環(huán)境光的強(qiáng)度Se增加到與來自光源部22的供給光量和活體組織的光的反射狀態(tài)或散射狀態(tài)對應(yīng)的量的強(qiáng)度Sr,即，增加到與環(huán)境光的強(qiáng)度Se具有充分差異的強(qiáng)度Sr。因此，可以說，在第I測定器231a測定的受光強(qiáng)度為根據(jù)該強(qiáng)度Sr和第I測定器231a的測定處理速度或測定精度等而設(shè)定的閾值St以上的情況下，開始從光源部22供給與特性值取得用測定對應(yīng)的光。因此，第I判斷部233a在特性值取得前測定的受光強(qiáng)度的測定結(jié)果中檢測到閾值St以上的受光強(qiáng)度的時(shí)間Tb處，使第I條件切換部232a將第I測定器231a的測定條件從特性值取得前測定的測定條件切換為特性值取得用測定的測定條件。其結(jié)果，第I測定器231a從時(shí)間Tb起開始進(jìn)行特性值取得用測定。并且，第2測 定器231b是對受光光纖8輸出的來自活體組織的返回光進(jìn)行分光測定的分光測定器。如圖3所示，該第2測定部23b具有與第I測定器231a功能相同的第2測定器231b、第2條件切換部232b和第2判斷部233b，執(zhí)行與圖4所示的各處理順序相同的處理順序。第2條件切換部232b具有與第I條件切換部232a相同的功能，在從第2判斷部233b指示了測定條件的切換的情況下，將第2測定器231b的測定條件從進(jìn)行規(guī)定波長的光的強(qiáng)度測定的特性值取得前測定的測定條件切換為將返回光測定范圍的全范圍的波長作為測定對象的特性值取得用的分光測定的測定條件。第2判斷部233b與第I判斷部233a同樣，在特性值取得前測定的受光強(qiáng)度的測定結(jié)果中檢測到超過閾值St的受光強(qiáng)度時(shí)，使第2條件切換部232b將第2測定器231b的測定條件從特性值取得前測定的測定條件切換為特性值取得用測定的測定條件。受光光纖8的規(guī)格與受光光纖7的規(guī)格相同。因此，在第2測定部23b中，第2測定器231b在與第I測定器231a開始進(jìn)行特性值取得用測定的時(shí)機(jī)大致相同的時(shí)機(jī)開始進(jìn)行特性值取得用測定。 并且，第3測定器231c是對受光光纖9輸出的來自活體組織的返回光進(jìn)行分光測定的分光測定器。該第3測定部23c具有與第I測定器231a功能相同的第3測定器231c、第3條件切換部232c和第3判斷部233c，執(zhí)行與圖4所示的各處理順序相同的處理順序。第3條件切換部232c具有與第I條件切換部232a相同的功能，在從第3判斷部233c指示了測定條件的切換的情況下，將第3測定器231c的測定條件從進(jìn)行規(guī)定波長的光的強(qiáng)度測定的特性值取得前測定的測定條件切換為將返回光測定范圍的全范圍的波長作為測定對象的特性值取得用的分光測定的測定條件。第3判斷部233c與第I判斷部233a同樣，在特性值取得前測定的受光強(qiáng)度的測定結(jié)果中檢測到超過閾值St的受光強(qiáng)度時(shí)，使第3條件切換部232c將第3測定器231c的測定條件從特性值取得前測定的測定條件切換為特性值取得用測定的測定條件。受光光纖9的規(guī)格與受光光纖7的規(guī)格相同。因此，在第3測定部23c中，第3測定器231c在與第I測定器231a開始進(jìn)行特性值取得用測定的時(shí)機(jī)大致相同的時(shí)機(jī)開始進(jìn)行特性值取得用測定。這樣，實(shí)施方式的光學(xué)測定裝置I的測定部23中的第I測定部23a、第2測定部23b和第3測定部23c在電力供給后，在規(guī)定條件下進(jìn)行反射光的特性值取得前測定，在該特性值取得前測定中檢測到受光強(qiáng)度增加了根據(jù)來自光源部22的供給光量和測定對象的光的反射狀態(tài)或散射狀態(tài)而設(shè)定的量時(shí)，自動(dòng)開始進(jìn)行特性值取得用的分光測定。因此，根據(jù)光學(xué)測定裝置1，即使不設(shè)置測定器外部的觸發(fā)形成電路和測定內(nèi)部的觸發(fā)電路，也能夠使多個(gè)第I測定部23a、第2測定部23b和第3測定部23c在適當(dāng)時(shí)機(jī)大致同時(shí)開始進(jìn)行測定，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)的簡化。并且，在光學(xué)測定裝置I中，測定部23的第I測定部23a、第2測定部23b和第3測定部23c根據(jù)特性值取得前測定中的受光強(qiáng)度是否為規(guī)定閾值以上，判斷測定條件的切換。通過在環(huán)境光的受光強(qiáng)度中加上根據(jù)來自光源部22的供給光量和活體組織的光的反射狀態(tài)或散射狀態(tài)而設(shè)定的量的受光強(qiáng)度的增加量，來設(shè)定該閾值。因此，測定部23的第I測定部23a、第2測定部23b和第3測定部23c根據(jù)特性值取得前測定中的受光強(qiáng)度有無增加，判斷測定條件的切換。因此，在光學(xué)測定裝置I中，即使在原本存在內(nèi)窺鏡照明光或外光等環(huán)境光的狀態(tài)下，也能夠適當(dāng)進(jìn)行測定條件的切換。并且，在光學(xué)測定裝置I中，作為特性值取得前測定，不是針對可測定范圍內(nèi)的全范圍的波長進(jìn)行測定，而是僅對屬于藍(lán)色光波段的規(guī)定波長進(jìn)行強(qiáng)度測定，所以，開始進(jìn)行特性值取得用測定之前的處理很簡單即可。并且，如果活體組織處于良好的狀態(tài)，則與臟器的類別無關(guān)而示出大致固定的反射、散射特性，所以，不需要按照每個(gè)臟器區(qū)分設(shè)定用于與特性值取得用測定的測定結(jié)果進(jìn)行比較的閾值。并且，在活體組織與探針3的前端33未適當(dāng)接觸的情況下，如圖6所示，雖然從時(shí)間Tc起開始對活體組織照射光，但是，返回光的受光強(qiáng)度幾乎不會從環(huán)境光的強(qiáng)度Se增力口。換言之，正因?yàn)榛铙w組織與探針3的前端33適當(dāng)接觸，返回光的受光強(qiáng)度才能夠增加到閾值以上。因此，在光學(xué)測定裝置I中，即使不使用內(nèi)窺鏡等其他裝置確認(rèn)活體組織與探針3的前端33的接觸狀態(tài)，僅 通過在特性值取得前測定中檢測到增加為規(guī)定閾值以上，也能夠檢測到活體組織與探針3的前端33適當(dāng)接觸。并且，根據(jù)光學(xué)測定裝置1，由于僅存儲在活體組織與探針3的前端33適當(dāng)接觸的狀態(tài)下測定的測定結(jié)果，并且僅根據(jù)在活體組織與探針3的前端33適當(dāng)接觸的狀態(tài)下測定的測定結(jié)果運(yùn)算特性值，所以，能夠充分確保測定結(jié)果和活體組織的特性值的可靠性。并且，在活體組織中，具有屬于紅色波段的波長的紅色光的反射率原本很高。在存在來自內(nèi)窺鏡的照射光或外光等的情況下，由于環(huán)境光而引起的反射光的紅色光強(qiáng)度變高，將測定部23的各測定器的受光強(qiáng)度測定范圍設(shè)定為較寬的結(jié)果是:來自活體組織的返回光中的紅色光的受光強(qiáng)度的增加幅度相對于受光強(qiáng)度測定范圍較小，有時(shí)很難判別返回光的紅色光的受光強(qiáng)度的增加。在光學(xué)測定裝置I中，測定部23根據(jù)來自活體組織的反射率較低的屬于藍(lán)色波段的藍(lán)色光的受光強(qiáng)度有無增加，判斷測定條件的切換。由于原本存在的環(huán)境光而引起的藍(lán)色光強(qiáng)度也較低，所以，不需要白白擴(kuò)大光學(xué)測定裝置I的各測定器的受光強(qiáng)度測定范圍，光學(xué)測定裝置I就能夠充分判別來自活體組織的返回光中包含的藍(lán)色光的受光強(qiáng)度的增加。另外，在光學(xué)測定裝置I中，只要能夠在依次進(jìn)行的特性值取得前測定中確認(rèn)到來自活體組織的返回光的規(guī)定量以上的受光強(qiáng)度增加即可，所以，測定部23也可以對各測定器測定的受光強(qiáng)度進(jìn)行微分運(yùn)算處理，根據(jù)運(yùn)算值有無急劇上升，判斷有無規(guī)定量以上的受光強(qiáng)度的增加。并且，通過由電壓控制部22b變更針對光源22a的供給電壓值，圖1所示的光源部22能夠?qū)庠?2a的發(fā)光量進(jìn)行變更。即，光源部22能夠變更供給光量。因此，如圖7
(I)所示，光源部22在照射開始時(shí)Td使供給光量一時(shí)地增加到強(qiáng)度Ap (>At)，在特性值取得前測定中，第I測定部23a、第2測定部23b和第3測定部23c以檢測到與光源部22的照射開始時(shí)的供給光量的一時(shí)增加對應(yīng)的受光強(qiáng)度的一時(shí)增加、即受光強(qiáng)度的峰值的時(shí)間Te為基準(zhǔn)，開始進(jìn)行特性值取得用的分光測定。該情況下，在測定部23對受光強(qiáng)度進(jìn)行微分運(yùn)算處理的情況下，容易檢測運(yùn)算值的急劇上升。并且，也可以代替圖1所示的設(shè)置電壓控制部22b的光源部22，如圖8所示的光學(xué)測定裝置IA的主體裝置2A那樣設(shè)置光源部22A，該光源部22A具有光源22a、設(shè)置在從光源22a發(fā)出的光的光路上的快門22c、對快門22c的開閉進(jìn)行切換的快門切換部22d。在控制部26的控制下，快門切換部22d對開閉進(jìn)行切換，由此，快門22c開閉自如。該情況下，當(dāng)光源22a對光源部22A供給能夠輸出強(qiáng)度At的光的電壓時(shí)，在開始進(jìn)行特性值取得前測定之前，控制部26使快門切換部22d關(guān)閉快門22c，在開始進(jìn)行特性值取得前測定時(shí)，使快門切換部22d打開快門22c即可。并且，在實(shí)施方式中，也可以在從照射開始起到進(jìn)行特性值取得前測定的規(guī)定期間內(nèi)，從光源部僅 輸出屬于測定部23中的受光強(qiáng)度變化判斷對象即藍(lán)色光波段的規(guī)定波長的光，提高測定效率。具體而言，如圖9所示的光學(xué)測定裝置IB的主體裝置2B那樣設(shè)置光源部22B，該光源部22B具有發(fā)出白色光的光源22a、僅使白色光中包含的屬于藍(lán)色光波段的規(guī)定波長的光透射的可動(dòng)式的濾光器22e、移送濾光器22e的濾光器移送部22f。在進(jìn)行特性值取得前測定之前，控制部26使濾光器移送部22f將濾光器22e移送到來自光源22a的白色光的光路上。并且，在進(jìn)行特性值取得用測定之前，控制部26使濾光器移送部22f將濾光器22e從來自光源22a的白色光的光路上退出。并且，除了作為白色光源的光源22a以外，還可以設(shè)置發(fā)出藍(lán)色波段的光的藍(lán)色光源，在特性取得前測定中，使藍(lán)色光與白色光重疊，提高測定部23側(cè)的藍(lán)色光的受光強(qiáng)度。并且，在特性值取得前測定中，以測定部23測定屬于藍(lán)色光波段的規(guī)定波長的受光強(qiáng)度的情況為例進(jìn)行了說明，但是，當(dāng)然不限于此，也可以根據(jù)測定部23的測定靈敏度等，適當(dāng)從白色光包含的波長中選擇作為受光強(qiáng)度測定對象的波長。并且，測定部23也可以在特性值取得前測定中，對可測定范圍的全范圍的波長進(jìn)行受光強(qiáng)度測定，通過比較對該范圍的受光強(qiáng)度進(jìn)行積分而得到的值和預(yù)先設(shè)定的規(guī)定閾值，判斷測定條件的切換。測定部23在能夠測定與可視光波段對應(yīng)的全范圍的波長的情況下，測定可視光波段的全范圍的波長的受光強(qiáng)度，進(jìn)行積分處理，對積分值和規(guī)定閾值進(jìn)行比較，判斷特性值取得用測定的開始即可。標(biāo)號說明UlAUB:光學(xué)測定裝置;2、2A、2B:主體裝置；3:探針；5:照射光纖；6:活體組織；7 9:受光光纖；10:內(nèi)窺鏡；12:插入部；13 呆作部；14:通用纜線；15:探針用通道插入口 ；16:前端部；17:開口部；18:光源裝置；19:信號處理裝置；21:電源;22、22A、22B:光源部；22a:光源；22b:電壓控制部；22c:快門；22d:快門切換部；22e:濾光器；22f:濾光器移送部；23:測定部；23a 第I測定部；23b:第2測定部；23c:第3測定部；24:輸入部；25:輸出部；26:控制部； 26a:運(yùn)算部；27:存儲部；32:基端；33:前端；34:棒；231a 第I測定器；231b:第2測定器；231c:第3測定器；232a:第I條件切換部；232b:第2條件切換部；232c:第3條件切換部；233a:第I判斷部；233b:第2判斷部；233c:第3判斷部。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)測定裝置，其對由活體組織反射或散射的返回光進(jìn)行分光測定而取得所述活體組織的特性值，其特征在于，該光學(xué)測定裝置具有: 照射光纖，其對從基端供給的光進(jìn)行傳導(dǎo)并從前端進(jìn)行照射； 多個(gè)受光光纖，它們分別對從前端入射的光進(jìn)行傳導(dǎo)并從基端進(jìn)行輸出； 光源部，其產(chǎn)生并輸出對所述活體組織進(jìn)行照射的光并供給到所述照射光纖； 多個(gè)測定器，該多個(gè)測定器的數(shù)量與所述多個(gè)受光光纖的數(shù)量相同，分別對各受光光纖輸出的來自所述活體組織的返回光進(jìn)行分光測定；以及 控制部，其將所述多個(gè)測定器的各測定結(jié)果存儲在規(guī)定存儲部中， 各測定器在電力供給后，在規(guī)定條件下依次進(jìn)行返回光的特性值取得前測定，在所述特性值取得前測定中檢測到受光強(qiáng)度增加了根據(jù)來自所述光源部的供給光量和所述活體組織的光的反射狀態(tài)或散射狀態(tài)而設(shè)定的量時(shí)，開始進(jìn)行特性值取得用分光測定， 所述控制部將各測定器開始進(jìn)行所述特性值取得用分光測定之后的測定結(jié)果存儲在所述存儲部中，作為取得所述活體組織的特性值所需要的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測定裝置，其特征在于， 所述光源部以能夠?qū)λ龆鄠€(gè)測定器中的所述返回光的受光強(qiáng)度和環(huán)境光的強(qiáng)度進(jìn)行區(qū)分的強(qiáng)度供給光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測定裝置，其特征在于， 所述光源部在照射開始時(shí)一時(shí)地增加供給光量， 各測定器在所述特性值取得前測定中檢測到與所述光源部的照射開始時(shí)的供給光量的一時(shí)增加對應(yīng)的受光強(qiáng)度的一時(shí)增加時(shí)，開始進(jìn)行所述特性值取得用分光測定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測定裝置，其特征在于， 所述光源部具有發(fā)出光的光源以及設(shè)置在從所述光源發(fā)出的光的光路上的快門，該快門在所述控制部的控制下開閉自如。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測定裝置，其特征在于， 各測定器在所述特性值取得前測定中檢測到針對規(guī)定波長的光的所述受光強(qiáng)度的增加時(shí)，開始進(jìn)行所述特性值取得用分光測定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)測定裝置，其特征在于， 所述光源部能夠?qū)ψ鳛檎丈涔舛敵龅墓獾牟ㄩL進(jìn)行變更，在從照射開始起的規(guī)定期間內(nèi)照射所述規(guī)定波長的光。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)測定裝置，其特征在于， 所述光源部具有發(fā)出白色光的白色光源、使所述白色光中包含的所述規(guī)定波長的光透過的濾光器和移送所述濾光器的移送部， 在所述特性值取得前測定之前，所述控制部使所述移送部將所述濾光器移送到光路中。
全文摘要
本發(fā)明的光學(xué)測定裝置(1)具有照射光纖(5)；多個(gè)受光光纖(7～9)；光源部(22)，其產(chǎn)生并輸出對活體組織(6)進(jìn)行照射的光并供給到照射光纖(5)；測定部(23)，其具有多個(gè)測定器，分別對各受光光纖(7～9)輸出的來自活體組織的返回光進(jìn)行分光測定；以及控制部(26)，其將測定部(23)的測定結(jié)果存儲在規(guī)定存儲部(27)中，測定部(23)在電力供給后，在規(guī)定條件下依次進(jìn)行返回光的特性值取得前測定，在特性值取得前測定中檢測到受光強(qiáng)度增加了根據(jù)來自光源部(22)的供給光量和活體組織(6)的光的反射狀態(tài)或散射狀態(tài)而設(shè)定的量時(shí)，開始進(jìn)行特性值取得用分光測定。
文檔編號A61B1/00GK103153160SQ201280003237
公開日2013年6月12日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者上村健二 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社