測量探頭的制作方法
【專利摘要】提供一種能夠在實(shí)現(xiàn)細(xì)徑化的同時進(jìn)行更高精度的測量的測量探頭。測量探頭(3)具備：照明光纖(311)，其對生物體組織(S1)照射照明光；多個受光光纖(312)，這些受光光纖在不同的位置處接收由照明光纖(311)照射并被生物體組織(S1)反射和/或散射的照明光的返回光；以及圓柱狀的支承部(34)，其使照明光纖(311)和多個受光光纖(312)各自的前端與生物體組織(S1)之間的距離固定，至少側(cè)面的一部分能夠使照明光通過，其中，由照明光纖(311)照射的照明光在生物體組織(S1)上的照明區(qū)域(D1)比支承部(34)的前端的截面的面積大。
【專利說明】測量探頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種與對生物體組織照射測量光、并基于被生物體組織反射和/或散 射的測量光的返回光的測量值來估計生物體組織的性質(zhì)和狀態(tài)的光學(xué)測量裝置相連接的 測量探頭。

【背景技術(shù)】
[0002] 以往，已知從生物體組織等比較弱的散射介質(zhì)向后方散射的返回光根據(jù)其照明光 的空間的相干性（空間相干）而被觀察為千涉增強(qiáng)光（參照非專利文獻(xiàn)1)。利用了該現(xiàn)象 的分光信息測量技術(shù)被稱為LEBS(Low-Enhanced Backs cattering Spectroscopy:低相干 增強(qiáng)反向散射光譜），認(rèn)真地研究了干涉圖案相對于散射介質(zhì)內(nèi)的散射平均自由程（散射 系數(shù)的倒數(shù)）的特性（參照非專利文獻(xiàn)2)。該散射平均自由程與散射介質(zhì)的內(nèi)部構(gòu)造變化 具有相關(guān)性，該散射平均自由程用于檢測如能在早期的癌中觀察到那樣的微小的組織構(gòu)造 變化。例如，已知能夠利用散射返回光的千涉圖案來辨別大腸癌（參照非專利文獻(xiàn)3)。
[0003] 在上述LEBS中，已知一種應(yīng)用于通過被插入到內(nèi)窺鏡的測量探頭在體內(nèi)進(jìn)行非 侵入測量的技術(shù)（參照專利文獻(xiàn)1)。在該技術(shù)中，為了獲取干涉圖案，從測量探頭的照明光 纖前端對生物體組織照射照明光，利用多個受光光纖測量多個角度的散射光的強(qiáng)度分布， 由此檢測生物體組織的性質(zhì)和狀態(tài)。
[0004] 專利文獻(xiàn)1 :美國專利申請公開第2009/0009759號說明書
[0005] 非專利文獻(xiàn) 1 :Young L. Kim，et. al，"Low-coherence enhanced backsc attering ；review of principles and applications for colon cancer screening"J ournal of Biomedical Optics，11(4),0411252006 年
[0006] 非專利文獻(xiàn) 2 :V，Turzhitsky，et_ al，"Characterization of Light transport in Scattering Media at Subdiffusion Length Scales with Low-Coherence E nhanced Backscattering"IEEE journal of selected topics in quantum electro nics,Vol. 16, No. 3,619(2010)
[0007] 非專利文獻(xiàn) 3 :Hemant K. Roy，et_ al，"Association between Rectal Optic al Signatures and Colonic Neoplasia ：Potential Applications for Screening"C ancer Research,69(10),4476(2009)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的問題
[0009] 然而，在上述技術(shù)中，根據(jù)照明光纖照射照明光的生物體組織上的照明區(qū)域來設(shè) 定測量探頭的直徑，因此測量探頭的細(xì)徑化存在局限。因此，對生物體組織所能夠照射的光 量受到測量探頭的直徑的限制，難以獲取更多的來自生物體組織的信息量來進(jìn)行更高精度 的測量。
[0010] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠在實(shí)現(xiàn)細(xì)徑化的同時 進(jìn)行更高精度的測量的測量探頭。
[0011] 用干解決問題的方案
[0012] 為了解決上述問題并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明所涉及的測量探頭裝卸自如地連接于進(jìn)行 生物體組織的光學(xué)測量的光學(xué)測量裝置，該測量探頭的特征在于，具備：照明光纖，其對上 述生物體組織照射照明光；多個受光光纖，這些受光光纖在不同的位置處接收由上述照明 光纖照射并被上述生物體組織反射和/或散射的上述照明光的返回光；以及大致圓柱狀的 支承部，其使上述照明光纖和上述多個受光光纖各自的前端與上述生物體組織之間的距離 固定，至少側(cè)面的一部分能夠使上述照明光通過，其中，由上述照明光纖照射的上述照明光 在上述生物體組織上的照明區(qū)域比上述支承部的前端的面積大。
[0013] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，上述支承部具有：光 學(xué)構(gòu)件，其形成為圓柱狀，對由上述照明光纖照射的照明光進(jìn)行中繼來將該照明光照射到 上述生物體組織；以及加強(qiáng)構(gòu)件，其與上述光學(xué)構(gòu)件的側(cè)壁相接，且至少在上述光學(xué)構(gòu)件的 側(cè)壁的一部分以比上述光學(xué)構(gòu)件的長邊方向的長度小的、吸收上述照明光的材質(zhì)形成。
[0014] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，上述照明光纖的中心 軸與該測量探頭的中心軸一致。
[0015] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，上述照明光纖的中心 軸配置在偏離該測量探頭的中心軸的位置處。
[0016] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，上述光學(xué)構(gòu)件形成為 筒狀。
[0017] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，還具備：注入管，其向 上述光學(xué)構(gòu)件的內(nèi)部空間注入從外部提供的液體；以及抽吸管，其從上述光學(xué)構(gòu)件的內(nèi)部 空間至少抽吸上述液體。
[0018] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，上述支承部具有：筒 部，其形成為外徑與該測量探頭的外徑相同的大致圓柱狀且內(nèi)部為空洞的筒狀，由吸收上 述照明光的構(gòu)件形成，不遮擋上述照明光；照明限制部，其遮擋上述照明光；以及窗部，其 被設(shè)置于上述照明限制部，至少能夠使上述照明光的一部分通過。
[0019] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，上述支承部在前端的 一部分還具有使光透過的平板部。
[0020] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，上述照明限制部具有 多個側(cè)部，該多個側(cè)部在從與長邊方向正交的截面觀察時朝向該測量探頭的中心突起。 [0021] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，還具備從外部送入空 氣的送氣管。
[0022] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，上述支承部的前端相 對于長邊方向傾斜。
[0023] 另外，本發(fā)明所涉及的測量探頭的特征在于，在上述發(fā)明中，上述支承部相對于該 測量探頭的前端部裝卸自如。
[0024] 發(fā)明的效里
[0025] 根據(jù)本發(fā)明所涉及的測量探頭，發(fā)揮以下效果：能夠在實(shí)現(xiàn)細(xì)徑化的同時進(jìn)行更 高精度的測量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是f意性地表f本發(fā)明的f施方式i所涉及的光學(xué)測量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 _7] S 2是示意性地表示本發(fā)_實(shí)施方式丨所涉及的包括支承部酬量探頭的前端 部的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0028] 圖3是圖2的A-A線截面圖。 _] _ 4是示意測1表示本發(fā)_實(shí)施方式i所涉及的包括支承部酬量探頭的前端 部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0030]圖5是示意性地表不本發(fā)明的實(shí)施方式1的變形例1所涉及的包括支承部的測量 探頭的前端部的立體圖。
[0031]圖6是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的變形例2所涉及的包括支承部的測量 探頭的前端部的立體圖。
[0032]圖7是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的變形例3所涉及的包括支承部的測量 探頭的前端部的立體圖。
[0033]圖8是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的包括支承部的測量探頭的前端 部的立體圖。
[0034]圖9是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例1所涉及的包括支承部的測量 探頭的前端部的立體圖。
[0035]圖10是本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例2所涉及的包括支承部酬量探頭的前端 的側(cè)視圖。
[0036] 圖11是圖10的箭頭B的主視圖。
[0037] 圖12是圖10的C-C線截面圖。
[0038] 圖13是圖11的E-E線截面圖。
[0039]圖14是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的光學(xué)測量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 [0040]圖15是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的包括支承部的測量探頭的前 端部的立體圖。
[0041]圖I6是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的光學(xué)測量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 [0042]圖17是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的包括支承部的測量探頭的前 端部的立體圖。 具體頭施方式
[0043]下面，參照附圖，作為本發(fā)明所涉及的光學(xué)測量裝置以及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的優(yōu)選的實(shí) 施方式，以使用了 LEBS技術(shù)的光學(xué)測量裝置為例詳細(xì)地進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明并不限定 于該實(shí)施方式。另外，在附圖的記載中，對相同的部分附加相同的附圖標(biāo)記來進(jìn)行說明。另 需要注意的是，附圖是示意性的，各構(gòu)件的厚度與寬度的關(guān)系以及各構(gòu)件的比例等與現(xiàn) 實(shí)存在差異。另外，附圖相互之間也包括彼此的尺寸、比例不同的部分。
[0044](實(shí)施方式1)
[⑷45] 一圖1是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的光學(xué)測量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖1所示的光學(xué)測量裝置1具備：主體部2,其對作為散射體的生物體組織等測量對象物進(jìn) 行光學(xué)測量來測量測量對象物的光學(xué)特性；以及測量探頭3,其裝卸自如地連接于主體部 2,經(jīng)由內(nèi)窺鏡的處理器具通道被插入到被檢體內(nèi)。
[0046] 首先，對主體部2進(jìn)行說明。主體部2具備電源21、光源部22、連接部23、檢測部 24、輸入部25、輸出部26、記錄部27以及控制部28。電源21對主體部2的各結(jié)構(gòu)部提供電 力。
[0047] 光源部22將經(jīng)由連接部23向測量對象物照射的具有至少一個光譜成分的光作為 照明光射出到測量探頭3。利用LED(Light Emitting Diode:發(fā)光二極管）、氣氣燈、鶴絲 燈以及鹵素?zé)?、激光等光源、包括多個透鏡的光學(xué)系統(tǒng)、例如聚光透鏡、準(zhǔn)直透鏡以及光源 驅(qū)動器等來構(gòu)成光源部22。光源部22在控制部28的控制下向測量探頭3射出照明光。例 如，光源部22在控制部28的控制下切換照明光的點(diǎn)亮、熄滅。光源部22利用光學(xué)系統(tǒng)使 由光源發(fā)出的光會聚到測量探頭3,由此光源與測量探頭的光束耦合效率增大，照明光的光 量增加，因此能夠提高測量對象物S1的測量質(zhì)量。
[0048] 連接部23將測量探頭3的基端部31 (連接器部）裝卸自如地連接于主體部2。連 接部23將由光源部22射出的照明光傳遞到測量探頭3,并且將從測量探頭3射出的被測量 對象物反射和/或散射的照明光的返回光向檢測部24傳遞。
[0049] 檢測部24對經(jīng)由連接部23從測量探頭3照射并經(jīng)由測量探頭3被測量對象物反 射和/或散射的照明光的返回光進(jìn)行檢測。利用多個分光元件和/或CC D (Charge Coupled Device:電荷稱合裝置）、CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor:互補(bǔ)性氧化 金屬半導(dǎo)體）、ro(Photo Detector:光檢器）等受光傳感器來構(gòu)成檢測部24。具體地說， 檢測部24設(shè)置有后述的與測量探頭3的受光光纖的數(shù)量相應(yīng)的分光測量器。另外，檢測部 24對從測量探頭3入射的散射光的光譜和/或強(qiáng)度分布進(jìn)行測量并檢測每個波長的強(qiáng)度， 將該檢測結(jié)果輸出到控制部28。
[0050]輸入部25接收用于指示啟動主體部2的指示信號或者用于指示其它各種動作的 指示信號的輸入并輸出到控制部28。利用推式的開關(guān)、觸摸面板、鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備來 構(gòu)成輸入部25。
[0051]輸出部26輸出與光學(xué)測量裝置1的各種處理有關(guān)的信息、測量對象物的測量結(jié) 果。利用液晶或者有機(jī)EL(Electro Luminescence:電致發(fā)光）等顯示器以及揚(yáng)聲器等來 構(gòu)成輸出部26。
[0052]記錄部2了記錄用于使光學(xué)測量裝置丨進(jìn)行動作的各種程序、在光學(xué)測量處理中使 用的各種數(shù)據(jù)、各種參數(shù)。記錄部27暫時記錄光學(xué)測量裝置丨的處理中的信息。另外，記 錄部27記錄測量對象物的測量結(jié)果。利用易失性存儲器、非易失性存儲器等來構(gòu)成記錄部 27。此外，也可以利用能夠從主體部2的外部安裝的存儲卡等來構(gòu)成記錄部27。
[0053]^控制部28控制主體部2的各部的處理動作。控制部28通過對主體部2的各部傳 輸指示信息、數(shù)據(jù)等來統(tǒng)一控制主體部2的動作。利用CPU(Centml Pro cessing Unit ： 中央處理單元）等來構(gòu)成控制部28。另外，控制部28具有運(yùn)算部28a。
[0054]運(yùn)算部28a基于由檢測部糾檢測出的檢測結(jié)果來進(jìn)行多個運(yùn)算處理，運(yùn)算與測量 對象物的光學(xué)特性、性質(zhì)和狀態(tài)有關(guān)的特性值。例如按照由輸入部25接收到的指示信號或 者記錄部27中記錄的各種程序來設(shè)定該特性值的類別。
[0055]接著，對測量探頭3進(jìn)行說明，測量探頭3構(gòu)成為在內(nèi)部配設(shè)有多個光纖。具體地 說，利用照明光纖、多個受光光纖以及支承部來構(gòu)成測量探頭3,其中，該照明光纖對測量對 象物照射照明光，多個受光光纖以不同的角度接收由照明光纖朝向測量對象物照射且被測 量對象物反射和/或散射的照明光的返回光，該支承部使照明光纖和多個受光光纖各自的 前端與上述生物體組織之間的距離保持固定。測量探頭3還具備：基端部31 (連接器），其 連接于主體部2的連接部23 ;可撓部32,其具有可撓性；前端部33,其照射從光源部22提 供的照明光，并且接收來自測量對象物的返回光；以及支承部34,其相對于前端部33裝卸 自如，來將與測量對象物之間的距離保持固定。
[0056] 在此，詳細(xì)地說明包括支承部34的測量探頭3的前端部33的結(jié)構(gòu)。圖2是示意 性地示出包括支承部34的測量探頭3的前端部33的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖3是圖2的A-A線 截面圖，是表示測量探頭3的前端部33的端面33a的圖。圖4是示意性地表示包括支承部 34的測量探頭3的前端部33的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0057] 如圖2?圖4所示，測量探頭3具備：照明光纖311，其對測量對象物S1照射照明 光；三根受光光纖312,這三根受光光纖312接收被測量對象物S1反射和/或散射的照明 光的返回光；保持部3丨 3,其對照明光纖311和三根受光光纖312進(jìn)行保持；樹脂等的覆蓋 部314，其用于防止照明光纖311、受光光纖 312以及保持部313各自發(fā)生破損、使照明光纖 3U、受光光纖312以及保持部31 3各自的位置固定；以及支承部34,其使照明光纖311和 受光光纖312的前端的端面與測量對象物S1之間的距離保持固定。測量探頭3將照明光 纖311和三根受光光纖312以一條直線狀地鄰接的狀態(tài)配設(shè)在前端部33的端面33a上。 [00 58] 利用光纖來構(gòu)成照明光纖311。照明光纖311傳遞從光源部22射出的照明光，經(jīng) 由支承部34從前端部33的端面3?對測量對象物照射照明光。由照明光纖311照射的照 明光的光束L1的中心軸P2與測量探頭3的中心軸P1 -致。
[0059]利用光纖來構(gòu)成受光光纖3丨2。受光光纖312在不同的位置處經(jīng)由支承部34分別 接收從前端入射且被測量對象物反射和/或散射的照明光的返回光，并將該返回光傳遞到 檢測部24。此外，能夠根據(jù)檢查項目或者測量對象物的種類、例如血流、部位來適當(dāng)變更受 光光纖312的數(shù)量，受光光纖312至少為兩根以上即可。
[0060]保持部313對照明光纖311、受光光纖312進(jìn)行保持。保持部313將照明光纖311 和三根受光光纖312各自的前端在前端部33的端面33a保持成在一條直線上鄰接的狀態(tài)。 利用玻璃材料、樹脂以及黃銅等來構(gòu)成保持部313。并且，保持部313以使照明光纖311的 中心軸P2與測量探頭3的中心軸一致的方式進(jìn)行保持。
[0061]覆蓋部314分別保持照明光纖311、受光光纖312以及保持部313以避免它們受到 外力影響。利用樹脂等來構(gòu)成覆蓋部314。 _2]支承部34設(shè)置于測量探頭3的前端部33,使照明光纖311和三根受光光纖312各 自的前端與測量對象物S1之間的距離固定，形成為至少側(cè)面的一部分能夠使由照明光纖 311照射的照明光通過的圓柱狀。支承部 34具有：光學(xué)構(gòu)件341，其具有規(guī)定的折射率；以 及加強(qiáng)構(gòu)件342,其保護(hù)光學(xué)構(gòu)件341。
[0063]光學(xué)構(gòu)件341形成為圓柱狀，對由照明光纖311射出的照明光進(jìn)行中繼并照射到 測量對象物S1。利用具有規(guī)定的折射率的透光性的玻璃材料、塑料等來構(gòu)成光學(xué)構(gòu)件341， 光學(xué)構(gòu)件341使由照明光纖311照射的照明光的光束 L1透過。并且，光學(xué)構(gòu)件341利用光 學(xué)構(gòu)件341的端面使測量對象物S1的表面平坦化。由此，光學(xué)測量裝置1能夠不受測量對 象物S1的表面的凹凸形狀的影響地進(jìn)行測量對象物S1的測量。
[0064]加強(qiáng)構(gòu)件342與光學(xué)構(gòu)件Ml的側(cè)壁相接，并且至少使側(cè)面的一部分比光學(xué)構(gòu)件 341的長邊方向的長度小，并利用吸收由照明光纖311照射的照明光的材質(zhì)形成。例如，利 用金屬、樹脂等不易反射光的材質(zhì)來形成加強(qiáng)構(gòu)件3似。加強(qiáng)構(gòu)件 342通過緩和對光學(xué)構(gòu)件 341施加的外力來防止光學(xué)構(gòu)件341的折疊、破損。此外，光學(xué)構(gòu)件341和加強(qiáng)構(gòu)件 342也 可以一體地形成。
[0065]以這種方式構(gòu)成的測量探頭3形成為使照明光纖311所照射的測量對象物S1上 的照明區(qū)域D1 (照明區(qū)域D1的直徑R2)比支承部34的前端的面積（支承部34的外徑R1) 大。在該情況下，從照明光纖311照射的照明光的光束L1的一部分通過支承部34的側(cè)面。 加強(qiáng)構(gòu)件3似形成為覆蓋照明光的光束L1不會通過的光學(xué)構(gòu)件 341的側(cè)面。具體地說，在 加強(qiáng)構(gòu)件342覆蓋光學(xué)構(gòu)件341的側(cè)面的情況下，使對照明光的光束 L1進(jìn)行遮擋（掩模） 的區(qū)域與不遮光的區(qū)域相比，為50%以下是理想的。例如，加強(qiáng)構(gòu)件342以具有光學(xué)構(gòu)件 341的長邊方向的長度的大致一半的區(qū)域的方式形成側(cè)面。 、
[0066]根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式1，能夠在實(shí)現(xiàn)細(xì)徑化的同時獲取更多來自測 量對象物S1的信息量，因此能夠進(jìn)行更高精度的測量。
[0067]并且'根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1，由照明光纖311照射的照明光通過（透過）支承 部34的側(cè)面，因此能夠在抑制由受光光纖312檢測出的雜散光（噪聲）的同時，進(jìn)行測量 探頭的細(xì)徑化。 '
[0068]另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1，在光學(xué)構(gòu)件341的側(cè)面的基端側(cè)設(shè)置有加強(qiáng)構(gòu)件 342,因此能夠防止由外力導(dǎo)致的支承部34的破損、脫落。
[0069]此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式1中，也可以取代加強(qiáng)構(gòu)件342,而通過對光學(xué)構(gòu)件 341 的基端側(cè)施加黑色等的遮光構(gòu)件而在光學(xué)構(gòu)件341的側(cè)面形成吸收光的不透過部。
[0070]另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式1中，也可以使光學(xué)構(gòu)件341的前端部的前端相對于長 邊方向（測量探頭3的中心軸P1)傾斜。
[0071](實(shí)施方式1的變形例1)
[0072^、在本發(fā)明的實(shí)施方式1中，還能夠變更支承部的形狀。圖5是示意性地表示本發(fā) 明的實(shí)^方式1的變形例1所涉及的包括支承部的測量探頭的前端部的立體圖。此外，對 與上述實(shí)施方式1所涉及的光學(xué)測量裝置的結(jié)構(gòu)相同的部分附加相同的附圖標(biāo)記并省略 說明。
[0073]如圖5所示，測^探頭4具備照明光纖3丨丨、受光光纖3丨2、保持部3丨3、覆蓋部314、 以及使照明光纖311和受光光纖312的前端的端面與測量對象物S1之間的距離保持固定 的支承部40。
[0074]支承部40具有光學(xué)構(gòu)件341和用于加強(qiáng)光學(xué)構(gòu)件341的加強(qiáng)構(gòu)件401。
[0075]、、加強(qiáng)構(gòu)件401防止由于對光學(xué)構(gòu)件341施加外力而折疊、破損。加強(qiáng)構(gòu)件 4〇1具 有形成為筒狀Jl勺筒部401a和從筒部4〇la的邊緣朝向前端以規(guī)定的間隔延伸地設(shè)置的多個 側(cè)部401b。筒部4〇l a和側(cè)部401b-體地形成。利用金屬、樹脂等不易反射光的材質(zhì)來形 成筒部401a和側(cè)部401b。
[0076]以這種方式構(gòu)成的測量探頭4形成為使照明光纖311所照射的測量對象物S1上 的照明區(qū)域D1的直徑R2比測量探頭4的外徑R1大（參照圖5)。在該情況下，從照明光纖 311照射的照明光的光束L1的一部分通過支承部40的側(cè)面。此時，關(guān)于加強(qiáng)構(gòu)件4〇1，使 遮擋照明光的光束L1的區(qū)域?yàn)橥耆徽诠鈺r的區(qū)域的50%以下是理想的。
[0077] 根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式1的變形例1，能夠在實(shí)現(xiàn)細(xì)徑化的同時最大 限度地抑制從外部入射的雜散光，并且能夠進(jìn)一步強(qiáng)化測量探頭 4的前端部的強(qiáng)度。
[0078] (實(shí)施方式1的變形例2)
[0079]圖6是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式i的變形例2所涉及的包括支承部的測量 探頭的前端部的立體圖。
[0080]如圖6所示，測量探頭5具備照明光纖311、受光光纖312、保持部 51、覆蓋部314 以及支承部52。還具備使照明光纖311和受光光纖W2的前端的端面與測量對象物S1之 間的距離保持固定的支承部52。
[0081]保持部51將照明光纖311和三根受光光纖3丨2各自的前端在前端部 33的端面33a 保持成配置在一條直線上的狀態(tài)。另外，保持部51以使由照明光纖311照射的照明光的光 束L1的中心軸P2和與測量探頭5的中心軸P1相隔規(guī)定的距離 d的位置一致的方式保持 照明光纖311。并且，保持部51以使測量探頭5的中心軸P1和由照明光纖311照射的照 明光的光束L1的中心軸P2在同一面上平行的方式保持照明光纖 311。由此，照明光纖311 所照射的測量對象物S1上的照明區(qū)域D1形成在偏離于測量探頭5的中心軸pi的位置，并 且形成為使測量對象物S1上的照明區(qū)域D1的直徑R 2比測量探頭5的外徑R1大。
[0082]支承部52使照明光纖311和受光光纖312的前端的端面與測量對象物S1之間的 距離保持固定。支承部52具有光學(xué)構(gòu)件341和用于加強(qiáng)光學(xué)構(gòu)件341的加強(qiáng)構(gòu)件521。 [0083]加強(qiáng)構(gòu)件5 21防止由于對光學(xué)構(gòu)件341施加外力而發(fā)生折疊、對表面造成損壞。加 強(qiáng)構(gòu)件Ml具有形成為筒狀的筒部 52化和從筒部52la的邊緣朝向前端延伸地設(shè)置且截面 為圓弧狀的側(cè)部52lb。筒部5 2la和側(cè)部521b -體地形成。利用金屬、樹脂等不易反射光 的材質(zhì)來形成筒部521a和側(cè)部521b。加強(qiáng)構(gòu)件521形成為使遮擋由照明光纖311照射的 照明光的光束L1的區(qū)域?yàn)橥耆徽诠獾膮^(qū)域的 5〇%以下。
[0084]根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式1的變形例2,能夠在實(shí)現(xiàn)細(xì)徑化的同時最大 限度地抑制從外部入射的雜散光，并且能夠進(jìn)一步強(qiáng)化測量探頭5的前端部33的強(qiáng)度。 [00 85](實(shí)施方式1的變形例3)
[0086]圖7是不意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式丨的變形例3所涉及的包括支承部的測量 探頭的前端部的立體圖。
[0087]如圖7所示，測量探頭6具備照明光纖311、受光光纖312、保持部61、覆蓋部314 以及支承部62。
[0088]、保持部61將照明光纖311和三根受光光纖312各自的前端保持成配置在一條直 線上的狀態(tài)。另外，保持部61傾斜地保持照明光纖311，使得由照明光纖311照射的照明光 束L1的中心軸P 2與測量探頭6的中心軸"所成的角度為規(guī)定的角度θ。由此，照明光 ^i 11、所照射的測量對象物S1上的照明區(qū)域D1形成在偏離于測量探頭6的中心軸 P1的 位直，并且形成為使測量對象物S1上的照明區(qū)域D1的直徑R2比測量探頭6的外徑ri大。 [00 89]支承部62具有光學(xué)構(gòu)件341和用于加強(qiáng)光學(xué)構(gòu)件341的加強(qiáng)構(gòu)件621。
[0090]加強(qiáng)構(gòu)件621防止由于對光學(xué)構(gòu)件341施加外力而發(fā)生折疊、對表面造成損壞。加 強(qiáng)構(gòu)件621具有形成為筒狀的筒部621a和從筒部621a的邊緣朝向前端延伸地設(shè)置且截面 為圓弧狀的側(cè)部621b。筒部62la和側(cè)部621b-體地形成。利用金屬、樹脂等不易反射光 的材質(zhì)來形成筒部62la和側(cè)部62lb。以這種方式構(gòu)成的加強(qiáng)構(gòu)件e21形成為使遮擋由昭 明光纖311照射的照明光的光束L1的區(qū)域比照明光的光束 L1所透過的區(qū)域大。 μ
[0091]根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式1的變形例3,能夠在實(shí)現(xiàn)細(xì)徑化的同時最大 限度地抑制從外部入射的雜散光，并且能夠進(jìn)一步強(qiáng)化支承部62的強(qiáng)度。
[0092](實(shí)施方式2) 。
[0093]接著，對本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說明。關(guān)于本實(shí)施方式2所涉及的測量探頭，更 換支承部的光學(xué)構(gòu)件而使內(nèi)部成為空洞。因此，下面對本實(shí)施方式2所涉及的測量探頭的 結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。此外，對與上述實(shí)施方式i所涉及的光學(xué)測量裝置相同的結(jié)構(gòu)附加相同的 附圖標(biāo)記并省略說明。
[0094]圖8是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的包括支承部的測量探頭的前端 部的立體圖。
[0095]圖8所示的測量探頭7具備照明光纖3H、受光光纖3丨 2、保持部313、覆蓋部314 以及支承部70。
[0096]支承部7〇被設(shè)置在測量探頭7的前端部33的端面33a上。支承部70具有：筒部 7〇1，其具有與測量探頭7的外徑相同的直徑且由吸收照明光的構(gòu)件形成，形成為大致圓柱 狀且內(nèi)部為空洞的筒狀；照明限制部702,其設(shè)置在筒部701的前端，設(shè)置有至少能夠使由 照明光纖311照射的照明光的一部分通過的窗部 7〇2a，且由吸收照明光的構(gòu)件形成；以及 圓環(huán)部703,其設(shè)置在照明限制部702的前端且形成為圓環(huán)狀。筒部 701、照明限制部7〇2 ^及圓環(huán)部7〇3-體地形成。另外，筒部701、照明限制部702以及圓環(huán)部703由金屬、樹脂 等不易反射光的材質(zhì)形成。照明限制部702利用沿著筒部701的邊緣以規(guī)定的間隔形成的 側(cè)部702b來形成窗部702a。由此，在側(cè)部 702b沒有折射面，能夠防止被側(cè)部7〇2b反射的 反射光的亂反射所造成的影響。
[0097]以這種方式構(gòu)成的測量探頭7形成為使照明光纖311所照射的測量對象物S1的 照明區(qū)域D1的直徑R2比測量探頭7的外徑R1大。在該情況下，從照明光纖311照射的照 明光的光束L1的一部分通過支承部 7〇的側(cè)面。具體地說，光束L1的一部分從照明限制部 702與照明限制部7〇 2之間的縫隙（開口）照射到測量對象物S1。
[0098]根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式2,能夠在實(shí)現(xiàn)細(xì)徑化的同時最大限度地抑制 從外部入射的雜散光，并且能夠進(jìn)一步強(qiáng)化測量探頭7的前端部33的強(qiáng)度。
[00"]此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式2中，可以利用具有彎曲性、彈性的金屬、樹脂等來形 成支承部70。由此，當(dāng)將測量探頭7插入到內(nèi)窺鏡的處理器具通道時，由于被處理具通道按 壓而使支承部70的外徑縮小為與處理器具通道的內(nèi)徑相應(yīng)的大小，由此能夠容易地插入。 并且，能夠防止內(nèi)窺鏡的處理器具通道內(nèi)發(fā)生破損。
[0100](實(shí)施方式2的變形例1)
[0101]在本發(fā)明的實(shí)施方式2中，也可以在圓環(huán)部703的內(nèi)側(cè)設(shè)置使光透過的平板狀的 平板部。圖9是示意性地表示本實(shí)施方式2的變形例1所涉及的包括支承部的前端部的立 體圖。
[01°2] 如圖9所示，測量探頭7也可以在支承部70的圓環(huán)部703的內(nèi)側(cè)設(shè)置平板狀的平 板部71。利用玻璃材料、塑料等透明的構(gòu)件來形成平板部71。由此，平板部71使測量對象 物S1的表面成為平坦的狀態(tài)。
[0103]根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例1，能夠使從照明光纖311和受光光 纖312各自的前端面到測量對象物S1的距離保持固定，因此能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的光學(xué)測量。 [0104](實(shí)施方式2的變形例2)
[0105]另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式2中，能夠變更照明限制部702和圓環(huán)部703的形狀。 圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例2的包括支承部的測量探頭的前端的側(cè)視圖的 圖。圖11是圖10的箭頭B的主視圖。圖 12是圖1〇wc_c線截面圖。圖13是圖^的 E-E線截面圖。
[0106]如圖10?圖13所示，當(dāng)從與測量探頭7B的長邊方向正交的截面觀察照明限制部 702的側(cè)部7〇2b時，該照明限制部7〇2的側(cè)部702b朝向測量探頭7B的中心突起地形成。 另外，圓環(huán)部703a形成為朝向外緣傾斜。以這種方式構(gòu)成的測量探頭 7B能夠防止由照明 光纖311照射的照明光的光束L1在支承部70內(nèi)作為干擾而被受光光纖312接收。
[0107] 根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例2，側(cè)部702b和圓環(huán)部703a使由照 明光纖311照射的照明光的干擾（噪聲）從受光光纖 312的受光區(qū)域反射，因此能夠進(jìn)行 更加準(zhǔn)確的光學(xué)測量。
[0108] (實(shí)施方式3)
[0109]接著，對本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行說明。本實(shí)施方式3所涉及的光學(xué)測量裝置具 備空氣泵，從該空氣栗將空氣從測量探頭的前端送出到測量對象物。此外，對與上述實(shí)施方 式1、2所涉及的光學(xué)測量裝置和測量探頭的結(jié)構(gòu)相同的部分附加相同的附圖標(biāo)記并省略 說明。
[0110]圖14是不意性地表不本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的光學(xué)測量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 [0111]圖14所示的光學(xué)測量裝置100具備主體部101和測量探頭8。主體部101具備電 源21、光源部 22、連接部23、檢測部24、輸入部四、輸出部26、記錄部27、控制部28以及空 氣栗102。
[0112]空氣泵1〇2在控制部28的控制下經(jīng)由測量探頭8朝向測量對象物S1送出空氣。
[0113]接著，對測量探頭8進(jìn)行說明。圖15是示意性地表示包括支承部7〇的測量探頭 8的前端部的立體圖。
[0114]圖15所不的測量探頭8具備照明光纖311、受光光纖312、覆蓋部314、送氣管 102a、保持部81以及支承部70。
[0115]送氣管1〇2&從主體部1〇1的空氣栗102送入空氣，并從前端的端面朝向測量對象 物S1吹出空氣。
[0116]保持部81將照明光纖311、三根受光光纖312以及送氣管i〇 2a各自的前端在前端 部33的端面3：3a保持成在一條直線上鄰接的狀態(tài)。
[0117]根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式3,送氣管102a朝向測量對象物si吹出空氣， 因此能夠在測量時去除測量對象物S1表面的粘液、水等異物。
[0118](實(shí)施方式4)
[0119]接著，對本發(fā)明的實(shí)施方式4進(jìn)行說明。本實(shí)施方式4所涉及的光學(xué)測量裝置具 備送出液體的注水栗和抽吸液體的抽吸栗，將從該注水泵送入的液體從測量探頭的前端送 出，并且從測量探頭的目U端抽吸該液體。此外，對與上述實(shí)施方式1、2所渉及的光學(xué)測量裝 置和測量探頭的結(jié)構(gòu)相同的部分附加相同的附圖標(biāo)記并省略說明。
[0120]圖16是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的光學(xué)測量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 如圖16所示，光學(xué)測量裝置200具備主體部201和測量探頭9。
[0121]主體部201具備電源21、光源部22、連接部23、檢測部24、輸入部25、輸出部 26、 記錄部27、控制部28、注水栗202以及抽吸栗203。
[0122]注水杲202在控制部28的控制下對測量探頭9提供液體。在此，液體是指水、生 理鹽水等。
[0123]抽吸泵203在控制部28的控制下抽吸貯存在測量探頭9的前端部的液體。
[0124]接著，對測量探頭9進(jìn)行說明。圖17是示意性地表示包括支承部的測量探頭9的 前端部的立體圖。
[0125]測量探頭9具備照明光纖311、受光光纖312、覆蓋部314、注入管202a、抽吸管 203a、保持部91以及支承部92。
[0126]注入管202a將從主體部201的注水栗202送出的液體提供給后述的支承部92。 注入管2〇2a的直徑形成為比照明光纖311和受光光纖312的直徑大。
[0127]抽吸管203a抽吸貯存在后述的支承部犯中的液體。抽吸管2〇3a形成為比照明 光纖311和受光光纖312的直徑大。
[0=8]保持部91將照明光纖311、三根受光光纖312、注入管202a以及抽吸管203a各自 的前端在前端部33的端面33a保持成配置在一條直線上的狀態(tài)。
[0129]支承部92具有形成為筒狀的光學(xué)構(gòu)件921和設(shè)置在光學(xué)構(gòu)件921的外緣側(cè)來保 護(hù)光學(xué)構(gòu)件921免受外力影響的筒狀的加強(qiáng)構(gòu)件922。
[0130]光學(xué)構(gòu)件921安裝于前端部33的端面，使測量對象物S1與照明光纖311和受光 光纖312的前端為固定的距離。利用玻璃材料、塑料等來構(gòu)成光學(xué)構(gòu)件921，使由照明光纖 311照射的照明光的光束L1透過。
[0131]利用遮擋照明光的金屬、樹脂等不易反射光的構(gòu)件來構(gòu)成加強(qiáng)構(gòu)件922。加強(qiáng)構(gòu)件 922通過緩和對光學(xué)構(gòu)件吧1施加的外力來防止光學(xué)構(gòu)件921折疊、破損。加強(qiáng)構(gòu)件922形 成為從光學(xué)構(gòu)件921的基端側(cè)起覆蓋前端側(cè)的側(cè)面。此外，加強(qiáng)構(gòu)件 922也可以與光學(xué)構(gòu) 件921 -體地形成。
[0132]關(guān)于以這種方式構(gòu)成的光學(xué)測量裝置200,在控制部28的控制下，注水栗202經(jīng)由 測量探頭9的注入管202a提供液體。在該情況下，向通過使支承部92與測量對象物S1接 觸而產(chǎn)生的支承部9 2的內(nèi)部空間K內(nèi)送出液體Wa。之后,抽吸栗203經(jīng)由抽吸管203a從 內(nèi)部空間K內(nèi)抽吸液體Wa。由此，內(nèi)部空間K內(nèi)的液體Wa進(jìn)行循環(huán)。其結(jié)果，能夠在一邊 清洗測量對象物S1的表面一邊利用液體 Wa對內(nèi)部空間κ內(nèi)進(jìn)行充填的狀態(tài)下進(jìn)行光學(xué)測 量。
[0133]根據(jù)以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式4,能夠在去除了測量對象物S1表面的粘液、 異物等的狀態(tài)下進(jìn)行光學(xué)測量。
[0134] 此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式4,能夠通過調(diào)整內(nèi)部空間K內(nèi)的液體的量來變更照 明光的光束L1的折射率。由此，在LEBS的情況下，能夠變更作為空間相干長度的光學(xué)特性。 [0135](其它實(shí)施方式）
[0136]在本發(fā)明中，也可以支承部相對于測量探頭的前端部裝卸自如。由此，能夠進(jìn)行根 據(jù)測量對象物設(shè)定測量對象物與測量探頭的前端之間的距離的光學(xué)測量。在該情況下，關(guān) 于支承部的裝卸，也可以構(gòu)成為通過在耦合部（未圖示）分別設(shè)置外螺紋和內(nèi)螺紋而實(shí)現(xiàn) 裝卸自如。當(dāng)然,還可以構(gòu)成為在一方設(shè)置槽，在另一方設(shè)置爪，從而實(shí)現(xiàn)裝卸自如。
[0137] 在本發(fā)明中，關(guān)于光源部所發(fā)出的光，主要針對生物體組織的信息獲取而假定了 從可見到近紅外的光，但無論是針對生物體組織，還是針對其它應(yīng)用目標(biāo)，并不限定于可見 光、近紅外光。
[0138] 另外，在本發(fā)明中，為了獲取生物體組織的信息而要優(yōu)化照明光的波長范圍，照明 光的波長范圍能夠根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)任意地設(shè)定，能夠進(jìn)行如下設(shè)定：在分光信息有用的情況 下，覆蓋其波長范圍并較廣地設(shè)定，或者離散地設(shè)定多個頻帶，或者在不需要分光信息的情 況下某種程度上限定頻帶。
[0139] 另外，在本發(fā)明中，照明光纖和受光光纖的探頭前端側(cè)的端面被配置在與探頭前 端相隔固定距離的大致同一面內(nèi)，將該面位置稱為前端部。上述專利文獻(xiàn)1中的探頭是最 適于測量被稱為LEBS的后方散射光的干涉成分的探頭。在本發(fā)明的LEBS測量的情況下， 優(yōu)選使前端部的照明光纖和受光光纖彼此接近。另外，在本發(fā)明的LEBS測量中，照明光纖 和受光光纖的在前端部的端面內(nèi)的相對的間隔是重要的。如果設(shè)定多個該間隔、或者設(shè)定 多個同一間隔的光纖，則信號的信息量、信號的SN分別增加，因此這種結(jié)構(gòu)對于LEBS應(yīng)用 是理想的。此外，在本發(fā)明中，以LEBS測量為重點(diǎn)進(jìn)行了說明，但并不像LEBS那樣專用于 后方散射光的干渉成分的測量，也能夠適用于對來自不限于干涉的測量對象物的擴(kuò)散光的 測量、基于擴(kuò)散光的成像。關(guān)于該情況下的照明光纖和受光光纖的在前端部的端面上的配 置，不需要接近，可以以期望的布局進(jìn)行配置。
[0140]這樣，本發(fā)明能夠包括在此沒有記載的各種實(shí)施方式，能夠在由權(quán)利要求書確定 的技術(shù)的思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種設(shè)計變更等。
[0141] 附圖標(biāo)記說明
[0142] 1、1〇〇、200 :光學(xué)測量裝置；2、101、201 :主體部；3、4、5、6、7、7B、8、9 :測量探頭； 21 :電源；22 :光源部；23 :連接部；Μ :檢測部；25 :輸入部；26 :輸出部；27 :記錄部；28 :控 制部；28a :運(yùn)算部；31 :基端部；32 :可撓部；33 :前端部；33a :端面；34、40、52、62、70、92: 支承部；51、61、81、91、31 3:保持部；71:平板部；1〇 2:空氣泵；1〇2&:送氣管；2〇2:注水栗； 202a :注水管；2〇3 :抽吸泵；2〇3a :抽吸管；311 :照明光纖；3丨2 :受光光纖；314 :覆蓋部； 341、921 :光學(xué)構(gòu)件；342、401、521、621、 922:加強(qiáng)構(gòu)件；4〇11521&、621 &、701:筒部；40113、 52lb、62lb、 7〇2b、7〇2d :側(cè)部；7〇2 :照明限制部；7〇2a :窗部；7〇3 :圓環(huán)部；703a :圓環(huán)部； D1 :照明區(qū)域；K :內(nèi)部空間；L1 :光束；S1 :測量對象物。
【權(quán)利要求】
1. 一種測量探頭，裝卸自如地連接于進(jìn)行生物體組織的光學(xué)測量的光學(xué)測量裝置，該 測量探頭的特征在于，具備： 照明光纖，其對上述生物體組織照射照明光； 多個受光光纖，這些受光光纖在不同的位置處接收由上述照明光纖照射并被上述生物 體組織反射和/或散射的上述照明光的返回光；以及 大致圓柱狀的支承部，其使上述照明光纖和上述多個受光光纖各自的前端與上述生物 體組織之間的距離固定，至少側(cè)面的一部分能夠使上述照明光通過， 其中，由上述照明光纖照射的上述照明光在上述生物體組織上的照明區(qū)域比上述支承 部的前端的面積大。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量探頭，其特征在于，上述支承部具有： 光學(xué)構(gòu)件，其形成為圓柱狀，對由上述照明光纖照射的照明光進(jìn)行中繼來將該照明光 照射到上述生物體組織；以及 加強(qiáng)構(gòu)件，其與上述光學(xué)構(gòu)件的側(cè)壁相接，且至少在上述光學(xué)構(gòu)件的側(cè)壁的一部分以 比上述光學(xué)構(gòu)件的長邊方向的長度小的、吸收上述照明光的材質(zhì)形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量探頭，其特征在于， 上述照明光纖的中心軸與該測量探頭的中心軸一致。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量探頭，其特征在于， 上述照明光纖的中心軸配置在偏離該測量探頭的中心軸的位置處。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項所述的測量探頭，其特征在于， 上述光學(xué)構(gòu)件形成為筒狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量探頭，其特征在于，還具備： 注入管，其向上述光學(xué)構(gòu)件的內(nèi)部空間注入從外部提供的液體；以及 抽吸管，其從上述光學(xué)構(gòu)件的內(nèi)部空間至少抽吸上述液體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量探頭，其特征在于，上述支承部具有： 筒部，其形成為外徑與該測量探頭的外徑相同的大致圓柱狀且內(nèi)部為空洞的筒狀，由 吸收上述照明光的構(gòu)件形成，不遮擋上述照明光； 照明限制部，其遮擋上述照明光；以及 窗部，其被設(shè)置于上述照明限制部，至少能夠使上述照明光的一部分通過。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量探頭，其特征在于， 上述支承部在前端的一部分還具有使光透過的平板部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的測量探頭，其特征在于， 上述照明限制部具有多個側(cè)部，該多個側(cè)部在從與長邊方向正交的截面觀察時朝向該 測量探頭的中心突起。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5至9中的任一項所述的測量探頭，其特征在于， 還具備從外部送入空氣的送氣管。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項所述的測量探頭，其特征在于， 上述支承部的前端相對于長邊方向傾斜。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項所述的測量探頭，其特征在于， 上述支承部相對于該測量探頭的前端部裝卸自如。
【文檔編號】A61B1/00GK104203066SQ201380013210
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月7日
【發(fā)明者】伊藤遼佑 申請人:奧林巴斯株式會社