JP4021975B2 - 光走査プローブ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通され、低干渉光を走査して体腔内部の被検体の断層像を得るための光走査プローブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、生体組織を診断する場合、その組織の表面状態の光学的情報を得るイメージング装置の他に、組織内部の光学的情報を得ることのできる光ＣＴ装置が提案されている。
【０００３】
この光ＣＴ装置としてはピコ秒パルスを用いて、生体内部の情報を検出し、断層像を得る。しかしながら、ピコ秒パルスオーダの極短パルス光を発生するレーザ光源は高価で大型となり、取扱いも面倒である。
【０００４】
最近になって、低干渉性光を用いて被検体に対する断層像を得る干渉型のＯＣＴ（オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィ）が例えば特表平６ー５１１３１２号公報に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来例では体腔内で使用する場合に対して詳しい開示を行っていない。簡単な走査機構を開示しているが、体腔内で使用する場合には内視鏡の一部に組み込む等の記載はあるが、詳しい走査機構を開示していない。
【０００６】
また、内視鏡の観察下で使用できるようにするには内視鏡の鉗子チャンネル内を挿通して使用でき、かつその状態で安定した光走査を行う機構を備えたものが、既存の内視鏡と組み合わせて使用でき、適用範囲が拡大できて望ましいものとなる。
しかしながら上記従来例では内視鏡の鉗子チャンネル内を挿通して使用でき、低干渉光を安定して走査する詳しい走査機構を開示していない。
なお、内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能で走査機構を有しない光プローブでも手動で移動することにより断層像を得ることは原理的に可能となるが、その移動量の検出機構がないと、走査方向の断層像の表示はできない。
【０００７】
（発明の目的）
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、内視鏡のチャンネル内に挿通でき、低干渉光の走査を行って断層像を得ることができる光走査プローブ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の光走査プローブ装置は、被検体に低干渉性の光を照射し、被検体において散乱した光の情報から被検体の断層画像を構築する光イメージング装置用の光走査プローブ装置であって、内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能であり、先端が閉じられた細長く柔軟な筒状に形成されているとともに、少なくともその先端側の側面は光透過性のよい素材で成形されているシースと、前記シースの内部に長手方向の軸まわりに回転自在に設けられ、回転駆動装置によって回転力が付与される柔軟なシャフトと、 前記柔軟なシャフトの内部に前記シースの中心軸に沿って設けられているシングルモードファイバと、前記シングルモードファイバの後端側に設けられ、入射される前記低干渉性の光の光束径より小さい有効径の当該低干渉性の光を、前記シングルモードファイバの後端に入射させるレンズと、前記シングルモードファイバの先端側に配置されるとともに、回転力が付与された前記シャフトにより回転させられ、前記シングルモードファイバにより導光される光の光路を変更する光路変更手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図６は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態を備えた光断層画像装置（光イメージング装置）の構成を示し、図２は第１の実施の形態が挿通される内視鏡を示し、図３は本発明の第１の実施の形態の光走査プローブ装置の後端側部分を示し、図４は光走査プローブ装置の全体構成を示し、図５は光走査プローブ装置の前端側部分を示し、図６はコネクタ部の一部を変更した構造等を示す。
【００１０】
図１に示す光断層画像装置１は超高輝度発光ダイオード（以下、ＳＬＤと略記）等の低干渉性光源２を有する。この低干渉性光源２はその波長が例えば１３００ｎｍで、その可干渉距離が例えば１７μｍ程度であるような短い距離範囲のみで干渉性を示す低干渉性光の特徴を備えている。つまり、この光を例えば２つに分岐した後、再び混合した場合には分岐した点から混合した点までの２つの光路長の差が１７μｍ程度の短い距離範囲内の場合には干渉した光として検出され、それより光路長が大きい場合には干渉しない特性を示す。
【００１１】
この低干渉性光源２の光は第１のシングルモードファイバ３の一端に入射され、他方の端面（先端面）側に伝送される。
この第１のシングルモードファイバ３は途中の光カップラ部４で第２のシングルモードファイバ５と光学的に結合されている。従って、この光カップラ４部分で２つに分岐されて伝送される。
【００１２】
第１のシングルモードファイバ３の（光カップラ部４より）先端側には、非回転部と回転部とで光を伝送可能な結合を行う光ロータリジョイント６が介挿され、この光ロータリジョイント６内の第３のシングルモードファイバ７を介して第１の実施の形態の光走査プローブ装置（以下、光走査プローブと略記）８Ａ内に挿通され、回転駆動される第４のシングルモードファイバ９に低干渉光源２の光が伝送（導光）される。
【００１３】
そして、伝送された光は光走査プローブ８Ａの先端側から生体組織１１側に走査されながら照射される。また、生体組織１１側での表面或いは内部での散乱などした反射光の一部が取り込まれ、逆の光路を経て第１のシングルモードファイバ３側に戻り、光カップラ部４によりその一部が第２のシングルモードファイバ５側に移り、第２のシングルモードファイバ５の一端から光検出器としての例えばフォトダイオード１２に入射される。なお、光ロータリジョイント６のロータ側は回転駆動装置１３によって回転駆動される。
【００１４】
また、第２のシングルモードファイバ５の光カップラ部４より先端側となる途中には光ループ部１４が設けてあり、さらにその先端には光路長の可変機構１５が設けてある。
【００１５】
つまり、第２のシングルモードファイバ５の先端面に対向してレンズ１６と、ミラー１７とが配置され、このミラー１７はアクチュエータ１８により、矢印ａで示すように光路長を変化できるようにしている。このミラー１７で反射された光は光カップラ部４で第１のシングルモードファイバ３側から漏れた光と混合されて、共にフォトダイオード１２で受光される。なお、アクチュエータ１８及び回転駆動装置１３は制御装置１９により制御される。
【００１６】
なお、ループ部１４は光走査プローブ８側の第４のシングルモードファイバ９等による光路長とほぼ等しい長さとなるように設定される。また第２のシングルモードファイバ５の先端面からミラー１７で反射されて第２のシングルモードファイバ５の先端面に戻る光路長は第４のシングルモードファイバ９の先端面から後述するマイクロプリズムなどを介して生体組織１１側に照射され、生体組織１１の内部等で反射されて第４のシングルモードファイバ９の先端面に戻る光路長と等しくできるようにしている。
【００１７】
そして、基準光側の光路長の可変機構１５におけるミラー１７の位置を変えてその光路長を変化することにより、この光路長と等しい値となる生体組織１１の深さ位置での反射光とを干渉させ、他の深さ部分での反射光は非干渉にすることができるようにしている。
【００１８】
上記フォトダイオード１２で光電変換された信号はアンプ２１により増幅された後、復調器２２に入力される。この復調器２２では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力はＡ／Ｄ変換器２３を経てコンピュータ２４に入力される。このコンピュータ２４では断層像に対応した画像データを生成し、モニタ２５に出力し、その表示面にＯＣＴ像２６を表示する。
【００１９】
このコンピュータ２４は制御装置１９と接続され、コンピュータ２４は制御装置１９を介してアクチュエータ１８を介して基準光の光路長の可変制御と、回転駆動装置１３による回転による光走査方向の制御を行うようにしている。
【００２０】
第１の実施の形態の光走査プローブ８は図２に示すように内視鏡２７の鉗子挿通口２８から鉗子挿通用チャンネルを経てその先端開口から光走査プローブ８の先端側を突出させることができる。
【００２１】
この内視鏡２７は体腔内に挿入し易いように細長の挿入部２９を有し、この挿入部２９の後端には太幅の操作部３０が設けてある。この挿入部３０の前端付近には鉗子挿通口２８が設けてあり、この鉗子挿通口２８はその内部で鉗子挿通用チャンネルと連通している。
【００２２】
挿入部２９内には図示しないライトガイドが挿通され、このライトガイドの入射端を光源装置に接続し、照明光を伝送して挿入部２９の先端部に設けた照明窓から出射し、患部等を照明する。また、照明窓に隣接して観察窓が設けられ、この観察窓には対物光学系が取り付けられ、照明された患部等を光学系に観察できるようにしている。
【００２３】
そして、内視鏡２７の先端部の観察光学系の観察の下で、患部等の注目する部分の生体組織１１側に光走査プローブ８Ａにより、低干渉光を照射し、その生体組織１１の内部の断層画像データを得て、モニタ２５の表示面にＯＣＴ像２６を表示できるようにしている。
【００２４】
この第１の実施の形態の光走査プローブ８Ａの構成を図３ないし図５を参照して以下に説明する。
第１のシングルモードファイバ３の先端側は図３に示す光ロータリジョイント６内の第３のシングルモードファイバ７を介して光走査プローブ８Ａ内に挿通される第４のシングルモードファイバ９と光学的に結合されている。
【００２５】
第１のシングルモードファイバ３の先端には回転子受け３１が設けてあり、この回転子受け３１の凹部に回転子３２が嵌合し、両者の間に介挿した２箇所の軸受け３３により回転子３２は（回転されない回転子受け３１側に対して）回転自在に支持されている。
【００２６】
回転子受け３１及び回転子３２の中心に沿ってそれぞれ第１のシングルモードファイバ３及び第３のシングルモードファイバ７が挿通され、両ファイバ３、７が対向する端面にはそれぞれ凸レンズ３４、３５を配置して、回転されないファイバ３と回転されるファイバ７との間で効率良く光の伝送できるようにしている。
【００２７】
また、回転子３２は例えばベルト３６を介して回転駆動装置１３を構成するモータ３７のプーリ３８と連結されている。モータ３７の回転により、矢印ｂで示すように回転子３２も回転され、従って第３のシングルモードファイバ７も共に回転される。モータ３７は回転制御部３９からのモータ駆動信号により、一定速度で回転駆動する。
【００２８】
この回転子３２の先端には光走査プローブ８Ａの後端に設けたコネクタ部４１が接続される。
図４に示すように光走査プローブ８Ａは外套チューブとなる細長で円管形状のシース４２の中心軸に沿って第４のシングルモードファイバ９を配置し、この第４のシングルモードファイバ９の後端及び先端をコネクタ本体４３及び先端本体４４にそれぞれ固定し、この第４のシングルモードファイバ９を中空で柔軟な回転力伝達部材としてのフレキシブルシャフト４５で覆うようにしている。このフレキシブルシャフト４５の内径は第４のシングルモードファイバ９の外径より僅かに大きい。
なお、第４のシングルモードファイバ９は例えばそのコア径が９μｍ程度である。
【００２９】
シース４２は例えばポリメチルペンテン製等、（低干渉光に対して）透明で光透過性が良いチューブで形成されている。また、フレキシブルシャフト４５は密巻きのコイルを２重或いは３重にして、柔軟性を有し、一端に加えられた回転を他端に効率良く伝達する機能を有する。このフレキシブルシャフト４５の後端及び先端もコネクタ本体４３及び先端本体４４に固定されている。
【００３０】
シース４２の後端にはコネクタ部４１を形成する円筒状のコネクタカバー４６に固着され、このコネクタカバー４６の内側に円柱状のコネクタ本体４３が２箇所に設けた軸受け４７を介挿して回転自在に支持されている。そして、このコネクタ本体４３の中心軸に設けた孔に第４のシングルモードファイバ９の後端が挿入されて接着剤等で固着されている。
【００３１】
このコネクタ本体４３の後端面には凸部４８が設けられ、一方回転子３２の先端面にはこの凸部４８に嵌合する凹部４９が設けてあり、これらは互いに嵌合する。そして、両者を突き当てた状態で回転子３２を回転した場合にはコネクタ本体４３も回転する。この回転力がフレキシブルシャフト４５の後端に付与され、このフレキシブルシャフト４５によりその先端に伝達し、その先端に取り付けた先端本体４４を回転させるようにしている。
【００３２】
図５にも示すように第４のシングルモードファイバ９の先端は先端本体４４の中心軸に設けた孔に挿入して接着剤等で固着され、第４のシングルモードファイバ９の先端面の前側の孔径を拡げて第４のシングルモードファイバ９の先端から出射される光を所定の位置に集光するセルフォックレンズ（ＧＲＩＮレンズ）５１を固着している。このＧＲＩＮレンズ５１の先端面には光路を反射により変更するマイクロプリズム５２を接着剤等で固着している。
【００３３】
そして、第４のシングルモードファイバ９で導光され、先端面に所定距離離間して配置された光をＧＲＩＮレンズ５１で集光し、マイクロプリズム５２で直角方向に反射して、透明のシース４２を透過させて外部に集光した（低干渉光による）出射光５３を出射できるようにしている。そして、所定の距離で集光される集光点では例えば１０μｍないし３０μｍの光束径となるようにしている。
【００３４】
なお、第４のシングルモードファイバ９の先端面は斜めにカットされ、ＧＲＩＮレンズ５１の後面で反射された光がこの先端面に入射するのを低減している。また、ＧＲＩＮレンズ５１の後面及びマイクロプリズム５２の前面に反射防止部材をコーティングするなどして反射防止膜５４を設け、反射光が生じるのを低減している。
【００３５】
なお、シース４２の先端は半球状にして先端を閉じている。本実施の形態の光走査プローブ８Ａはその全長Ｌがほぼ２０００ｍｍ程度、シース径Ｄが２．４ｍｍにしている。
【００３６】
次に本実施の形態の作用を説明する。
図示しない内視鏡光源装置からの照明光を内視鏡２７のライトガイドで導光することにより、挿入部２９の先端部の照明窓から生体組織１１側を照明する。照明された生体組織１１は観察窓の対物光学系により、固体撮像素子に結像され、ビデオプロセッサで信号処理された後、表示用モニタに内視鏡像を表示する。
【００３７】
低干渉光での断層像の表示を行う場合には、図２に示すように内視鏡２７の鉗子挿入口２８に光走査プローブ８Ａを通し、鉗子チャンネル内を経て先端開口から光走査プローブ８Ａの先端部を突出させる。
【００３８】
また、この光走査プローブ８Ａの後端のコネクタ部４１を光ロータリジョイント６の前端の回転子３２に接続して図１の光断層画像装置１を構成する。
すると低干渉光源２の低干渉光は第１のシングルモードファイバ３の後端に入射され、この低干渉光は光ロータリジョイント６内の第３のシングルモードファイバ７を介して光走査プローブ８Ａ内の第４のシングルモードファイバ９の後端に入射される。
【００３９】
入射された低干渉光は、この第４のシングルモードファイバ９によって導光されてその先端面から図４或いは図５に示すように対向するＧＲＩＮレンズ５１側に出射され、このＧＲＩＮレンズ５１により集光され、このＧＲＩＮレンズ５１の先端面に接着固定されたマイクロプリズム５２に入射され、その斜面で全反射されて進行方向が９０°異なる方向に出射光５３が出射され、この出射光５３が出射される方向の生体組織１１側に照射される。
【００４０】
図３に示すように光ロータリジョイント６を構成する回転子３２はモータ３７の回転軸に取り付けたプーリ３８とベルト３６で接続されているので、モータ３７を一定速度で回転させることにより、回転子３２も矢印ｂで示す方向に一定速度で回転し、この回転子３２の先端に接続されたコネクタ部４１におけるコネクタ本体４３も共に回転する。
【００４１】
このコネクタ本体４３には第４のシングルモードファイバ９を覆うフレキシブルシャフト４５の後端が固着されているので、このフレキシブルシャフト４５も回転し、この回転はフレキシブルシャフト４５によりその先端にも伝達される。この場合、コネクタ本体４３の中心の孔には第４のシングルモードファイバ９の後端が固着されているので、この第４のシングルモードファイバ９もフレキシブルシャフト４５と共に回転する。
【００４２】
このフレキシブルシャフト４５の先端に取り付けられ、その中心の孔に第４のシングルモードファイバ９の先端が固着された先端本体４４も回転し、この先端本体４４に固着したＧＲＩＮレンズ５１及びマイクロプリズム５２も回転するので、図４或いは図５に示す出射光５３は光走査プローブ８Ａの軸に垂直な方向に放射状に走査する。
【００４３】
そして、生体組織１１の表面及びその表面近くの内部組織の光学的な特性が異なる部分（屈折率の変化部分）で反射及び組織中で散乱され、一部は照射時とは逆の光路となるマイクロプリズム５２及びＧＲＩＮレンズ５１を経て第４のシングルモードファイバ９の先端面に入射され、その後端側に伝送される。
【００４４】
そして光ロータリジョイント６内の第３のシングルモードファイバ７を経て第１のシングルモードファイバ３の先端面に入射され、その途中の光カップラ部４によって第２のシングルモードファイバ５側に一部が移り、その際基準光側の光（ミラー１７で反射された光）と混合されてフォトダイオード１２で受光され、光電変換されて電気信号となる。
【００４５】
この信号はアンプ２１で増幅された後、復調器２２により、干渉光成分のみが抽出されて検波される。そして、デジタル信号に変換されてコンピュータ２４に入力される。
【００４６】
コンピュータ２４は光路長の可変機構１５により光路長を変化させるようにして生体組織１１の深さ方向の断層像データを得ると共に、制御装置１９を介して回転駆動装置１３を制御してその内部のモータ３７を一定速度で回転させ、１フレーム分の断層像データを得る。
【００４７】
コンピュータ２４では順次得られた断層像データをその内部の画像メモリに一旦格納し、所定の周期で読み出してモニタ２５に断層像或いはＯＣＴ像２６を図１のように表示することができる。
【００４８】
本実施の形態では光走査プローブ８Ａの中心軸に沿って配置した第４のシングルモードファイバ９を回転駆動し、その先端側に設けたＧＲＩＮレンズ５１及びマイクロプリズム５２も回転駆動することにより、光走査プローブ８Ａの中心軸に垂直な方向に対して低干渉光を安定して走査でき、従って周方向に２次元的に広がり、深さ方向の断層像を安定して得ることができる。
【００４９】
具体的には、例えば狭い管腔内壁部分でこのように周方向の走査を行って周方向の断層像を得ることにより、内視鏡２７による表面状態の観察と、断層像による表面を含むその内部の病変部位の性状を検出するなどの診断を有効に行うことができる。
【００５０】
また、他の使用例として例えば、内視鏡２７により体腔内の生体組織１１において、患部等の注目する部位を観察し、その内部の状態を主に観察したい場合には、注目する部位に光走査プローブ８Ａの先端の側面を接近させて（例えば光走査プローブ８Ａの先端の側面を注目する部位の表面とほぼ平行にする）、同様に周方向の走査により断層像を得る。
【００５１】
そして、表示の際には全周方向の断層像を表示しないで、注目する部位を含む狭い範囲をモニタ２５に表示するようにしても良い。この場合には、広い管腔内部でも適用できる。また、狭い管腔部位でもその一部に対する詳細な断層像を得る場合にも適用できる。
【００５２】
また、このように全周に対する断層像をを得る場合と全周の一部の領域に対する断層像を得る場合とで、回転速度（換言すると走査速度）を変更できるようにしても良い。
【００５３】
本実施の形態によれば、鉗子チャンネルを備えた既存の内視鏡２７に広く適用できると共に、この適用により患部等のその表面の内視鏡像の他に、安定した光走査機構によってその内部の断層像を安定して得ることができるので、より的確な診断を行うのに適した光走査プローブ８Ａを提供できる。
【００５４】
なお、光走査プローブ８Ａの後端のコネクタ部４１では、第４のシングルモードファイバ９の後端は第３のシングルモードファイバ７の先端と突き合わされるような構造にしているが、図６のようにレンズを介挿した構造にしても良い。
【００５５】
図６（Ａ）は変形例の光走査プローブ８Ｂの後端のコネクタ部４１付近の構造を示す。この変形例では回転子３２における第３のシングルモードファイバ７の先端面に対向してレンズ５６を設け、第３のシングルモードファイバ７の先端面から出射される光の光束径を例えば図６（Ｂ）に示すようにＤ１に広げる。
【００５６】
また、コネクタ本体４３における第４のシングルモードファイバ９の後端面に対向してレンズ５７を設け、有効径Ｄ２で入射される光を第４のシングルモードファイバ９の先端面に入射されるようにすると共に、この有効径Ｄ２を光束径Ｄ１より小さくした。つまり、Ｄ１＞Ｄ２とした。
【００５７】
この変形例の構造にすることにより、回転子３２の前端に着脱自在のコネクタ部４１が軸方向が僅かにずれが存在して装着された場合にも、第４のシングルモードファイバ９の後端面には第３のシングルモードファイバ７の先端面から一定の有効径Ｄ２の光が入射されると共に、第４のシングルモードファイバ９の後端面から第３のシングルモードファイバ７の先端面に反射光を伝送する場合にも有効径Ｄ２の光を第３のシングルモードファイバ７の先端面に伝送できる。
【００５８】
従って、回転子３２の前端にそれぞれ着脱自在のコネクタ部４１を有する光走査プローブ８Ｂが製品間でコネクタ部４１に多少のバラツキがある場合にも、低干渉光の伝送特性にバラツキが生じるのを低減できる。その他の作用効果は第１の実施の形態と同様である。
【００５９】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図７及び図８を参照して説明する。図７は本発明の第２の実施の形態の光走査プローブ８Ｃを示し、図８は図７のＡ−Ａ断面でコネクタ部を示す。
【００６０】
第１の実施の形態ではシース４２内でフレキシブルシャフト４５と共に第４のシングルモードファイバ９も回転する構造であったが、本実施の形態の光走査プローブ８Ｃでは第４のシングルモードファイバ９は回転しない構造にしたものである。
【００６１】
この光走査プローブ８Ｃのコネクタ部４１は、第１の実施の形態におけるコネクタ部４１において、コネクタ本体４３に第４のシングルモードファイバ９の後端を固着しないで、第４のシングルモードファイバ９の後端に円筒状で硬質のフェルール６１を設け、このフェルール６１の外周面とコネクタ本体４３の内周面との間に設けた軸受け６２を介して回転自在に支持している。
【００６２】
また、回転子３２側も、第３のシングルモードファイバ７をフェルールを設けて図示しない軸受けを介して回転子３２に対して回転自在とし、この回転子３２の先端部のフェルール部分で（第４のシングルモードファイバ９の）フェルール受け６３を形成して、第４のシングルモードファイバ９の後端のフェルール６１と嵌合して接続する構造にしている。
【００６３】
第１の実施の形態の場合と同様にコネクタ本体４３には凸部４８、回転子３２にはこの凸部４８に嵌合する凹部４９が設けてあり、回転子３２の回転と共に、コネクタ本体４３も回転し、その回転はフレキシブルシャフト４５でその先端側にも伝えられる。
【００６４】
また、第１の実施の形態では先端本体４４に第４のシングルモードファイバ９の先端を固着していたが、本実施の形態では先端本体４４の中心孔の径を大きくして、その前端側には第１の実施の形態と同様にＧＲＩＮレンズ５１を固着しているが、その後端側には第４のシングルモードファイバ９の先端に固着した円筒状部材で形成した軸ブレ防止部材６４が遊嵌されている。そして、第４のシングルモードファイバ９の先端はこの軸ブレ防止部材６４でその外径が太くなっている。
【００６５】
また、先端本体４４の中心孔の径は軸ブレ防止部材６４の外径より僅かに大きく、軸ブレ防止部材６４側に対して先端本体４４は回転自在にしている。
なお、この軸ブレ防止部材６４は例えば摩擦抵抗が小さいチューブ、具体的にはテフロンチューブで形成されている。
【００６６】
その他は第１の実施の形態と同様の構成であり、同一の部材には同じ符号を付け、その説明を省略する。
本実施の形態による作用としては第１の実施の形態では回転子３２の回転と共に、その内部の第３のシングルモードファイバ７も共に回転されたが、（本実施の形態では）回転されない。
【００６７】
また、第１の実施の形態では回転子３２の回転と共にコネクタ本体４３が回転され、このコネクタ本体４３に後端が固着された第４のシングルモードファイバ９もその外側のフレキシブルシャフト４５と共に回転されたが、（本実施の形態では）このコネクタ本体４３及びフレキシブルシャフト４５は回転されるが、その内側の第４のシングルモードファイバ９は回転されない。
その他の作用は第１の実施の形態と同様である。
【００６８】
また、本実施の形態では光走査プローブ８Ｃ内に挿通された第４のシングルモードファイバ９を回転させることなく、第１の実施の形態と同様に周方向に低干渉光を走査できるので、非常に細い第４のシングルモードファイバ９を回転により切断させてしまうようなことをより有効に防止できる。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。
【００６９】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態を図９ないし図１２を参照して説明する。図９は本発明の第３の実施の形態の光走査プローブの先端側の構造を示し、図１０はその先端側に遮光マークが設けてあるのを示し、図１１は遮光マークが設けてある光走査プローブの先端側を撮像した内視鏡像を示し、図１２はこの光走査プローブを用いて得た断層像を示す。
【００７０】
この光走査プローブ８Ｄは例えば第１の実施の形態において、フレキシブルシャフト４５の代わりに、超弾性合金製パイプ６６が用いてある。この超弾性合金製パイプ６６としては例えばニッケル−チタン合金で形成されている。
【００７１】
また、本実施の形態ではシース４２は円管状で、その先端が開口し、この先端の開口には光を透過する機能を有する硬質の部材で円筒状で一端（基端）が開口し、他端が半球状に形成された先端キャップ６７の基端が固着されている。この先端キャップ６７はシース４２と同じように例えばポリメチルペンテン製で、より硬度の高いものでより高精度に形成されている。
また、本実施の形態ではＧＲＩＮレンズ５１の後面も斜めにカットしたものが用いてある。
【００７２】
また、本実施の形態では図１０に示すように基準の方向となる部分に黒色等の塗料を塗布するなどして遮光マーク６８が設けてある。従って、内視鏡で先端側を観察すると、図１１に示す内視鏡像６９中で遮光マーク像６８′により、その方位を知ることができる。
【００７３】
また、図１２に示す断層像７０中でも黒色マーク６９が設けられた方向は黒色となり画像が形成されない部分６８″になるので、その方位を知ることができる。その他は第１の実施の形態と同様の構成である。
【００７４】
本実施の形態による作用としては、シース４２の先端側で低干渉光を出射する部分をより硬度が大きい別の部材で形成することにより、低干渉光を出射する部分の加工精度を向上できる。このため、シース４２で一体成形した場合よりも、出射する部分の肉厚をより均一にでき、出射された低干渉光を焦点位置でより小さいスポット径に設定し易い。従って、、分解能のバラツキなどを小さくできる。
【００７５】
また、先端側に遮光マーク６８を設けることによって、この光走査プローブ８Ｄの先端側を内視鏡２７で撮像した場合には図１１に示すように内視鏡像６９中に光走査プローブ８Ｄの基準の方向を示す遮光マーク像６８′を観察することにより、基準の方向を簡単にしることができる。
【００７６】
また、この光走査プローブ８Ｄを用いた場合には図１２に示すような断層像７０を得ることができ、画像が形成されない線状の部分６８″により、走査方向における基準の方向を簡単に知ることができる。その他は第１の実施の形態と同様の作用効果を有する。
【００７７】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態を図１３を参照して説明する。図１３は本発明の第４の実施の形態の光走査プローブ８Ｅの先端側を示す。
【００７８】
図１３に示すこの光走査プローブ８Ｅは図９の光走査プローブ８Ｄにおいて、先端キャップ６７の代わりに、より光の透過率が高い（つまり、低干渉光をより少ないロスで透過する良好な光学的特性を有する）石英ガラスパイプ７１と金属製キャップ７２とを用いている。
【００７９】
また、ＧＲＩＮレンズ５１等の周囲にはグリセリンなどの透明液体７３が充満されている。グリセリンなどの透明液体７３はその屈折率が第４のシングルモードファイバ９のコア部とか、ＧＲＩＮレンズ５１、マイクロプリズム５２を形成するガラスの屈折率（ほぼ１．５）とか石英ガラスパイプ７１の屈折率に近い屈折率を有する透明液体である。その他は図９と同様の構成である。
【００８０】
本実施の形態によれば、低干渉光の出射部分を石英ガラスパイプ７１で形成することによって、より低干渉光による伝送ロスを少なくでき、Ｓ／Ｎの良い断層像を得ることができるようになる。
【００８１】
また、少なくとも光を出射する部分の周囲に透明液体７３を充満することにより、充満しない場合における屈折率の差異により、例えば円筒状の石英ガラスパイプ７１によりフォーカスした点での光スポットが異方性を示す影響を軽減できる。
【００８２】
つまり、図１３において、円筒状の石英ガラスパイプ７１によりフォーカスした点での光スポットが左右方向とこれに垂直な方向とでの径（サイズ）が異なってしまう異方性を石英ガラスパイプ７１の屈折率に近い透明液体７３によりその異方特性を軽減できる。
また、屈折率の差異のために、反射により有効に伝送されなくなることをより軽減できる。なお、この透明液体７３の屈折率は１．５付近の値が望ましいが、少なくとも１．０ないし２．０の範囲内の値であれば良い。
【００８３】
また、金属製キャップ７２を用いることにより、例えばＸ線での診断も併用するような場合にはこの光走査プローブ８Ｅの先端側の位置を確実に知ることができる（この金属製キャップ７２の金属としてはアルミニュウムなどよりは比重が大きく、Ｘ線に対する不透過機能が大きいステンレススチールなどの金属の方がより識別が容易となる）。
その他は第３の実施の形態と同様の作用効果を有する。
【００８４】
図１４は図１３の第１の変形例の光走査プローブ８Ｆの先端側を示す。この光走査プローブ８Ｆは例えば図１３の光走査プローブ８Ｅにおいて、石英ガラスパイプ７１の代わりに透明パイプ７１′とし、さらに少し長くした金属製キャップ７２部分にガイド孔７４を設け、ガイドワイヤ７５を通すことができるようにしたものである。
【００８５】
なお、図１４ではＧＲＩＮレンズ５１等の周囲にグリセリンなどの液体７３を充満しないもので示しているが、充満したものとしても良い。また、この光走査プローブ８Ｆではとしては、図１３のものに適用したものに限定されるものでなく、例えば図９のものに適用しても良い。
【００８６】
この第１変形例によれば、ガイドワイヤ７５を通すことができるようにしているので、胆管などの細い管腔部位に対してもまず、ガイドワイヤ７５を通すことによりそのガイドワイヤ７５をガイドとして光走査プローブ８Ｆの先端側を導入することが容易に行える。その他は第４の実施の形態とほぼ同様の作用効果を有する。
図１５は図１３の第２変形例の光走査プローブ８Ｇの先端側を示す。この光走査プローブ８Ｇはシース４２内に吸引用チューブを挿通して吸引用管路７６を設け、シース４２の先端付近で開口させて吸引管路用開口７７を設けている。
【００８７】
吸引用管路７６の手元側は吸引器７８に接続して吸引できるようにしている。そして、吸引動作を行うことにより、胃内部などの広い体腔内部位の生体組織７９にも密着固定して断層像を得られるようにしている。
【００８８】
本変形例によれば、胃内部などの広い体腔内部位で目的とする部分の生体組織７９を断層像観察する場合には、その生体組織７９付近に吸引管路用開口７７を設定して吸引器７８により吸引することによって、その生体組織７９部分に光走査プローブ８Ｇの先端側を密着固定できる。
【００８９】
従って、その密着固定の状態で安定した光走査ができ、かつ安定した断層像を得ることができる。
その他は第４の実施の形態とほぼ同様の作用効果を有する。
【００９０】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態を図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は本発明の第５の実施の形態の光走査プローブ８Ｈの先端側を示し、図１７はその作用説明図を示す。本実施の形態は光走査プローブ８Ｈの先端側に湾曲機能を設けて、所望とする部位の断層像を得やすくしたものである。
【００９１】
図１６に示すこの光走査プローブ８Ｈではシース４２の先端に硬質の先端リング８１を設け、この先端リング８１の先端に透明パイプ７１′及び先端キャップ７２を設けている。
【００９２】
また、このシース４２はマルチルーメンチューブで形成され、このマルチルーメンチューブの外周に近いルーメンで、中心軸の周りに１８０度回転したような対称な位置に２本のアングル用ワイヤ８２が挿通され、各先端が先端リング８１に固着されている。また、シース４２の外側にはシース４２の先端よりも所定長さ後方側まで、熱収縮チューブ８３が被せてあり、この熱収縮チューブ８３が被せてないシース先端部の軟性部８４よりも硬度を硬くした（或いは可撓性を低くした）硬性部（或いは低可撓部）８５を形成している。
【００９３】
アングル用ワイヤ８２の手元側は例えばプーリなどに巻き付けるようにして固定され、そのプーリの軸にレバーを設けて湾曲操作部が形成されている。そして、レバーを回動操作することにより、一方のアングル用ワイヤ８２を牽引することにより、図１７の実線で示すように軟性部８４を下方に湾曲したり、レバーを逆方向に回動することにより、図１７の２点鎖線で示すように上方に湾曲したりできるようにしている。その他は第４の実施の形態とほぼ同様の構成である。
【００９４】
この実施の形態によれば、内視鏡２７の鉗子チャンネルから突出させた光走査プローブ８Ｈの先端側を湾曲操作部での操作により、先端側を湾曲させることができるので、湾曲機能を有しないものよりも、より所望とする部位に先端側を導いたり、近接した位置に設定したりすることができる。その他は第４の実施の形態とほぼ同様の作用効果を有する。
【００９５】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態を図１８を参照して説明する。図１８は本発明の第６の実施の形態の光走査プローブ８Ｉの先端側を示す。
本実施の形態では光走査プローブ８Ｉの先端側に回転駆動手段を設けて、光走査を行うものである。
【００９６】
光走査プローブ８Ｉの挿入部を形成する円筒状のシース９１内の例えば中心軸に沿ってシングルモードファイバ９２が挿通され、このシングルモードファイバ９２の先端側は円柱状の先端本体９３の中心の孔を挿通して接着剤等で固着されている。この先端本体９３もその外周面がシース９１の先端付近の内周面に固着されている。
【００９７】
このシース９１の先端開口には円筒状で硬質の透明パイプ９４の一端（基端）の開口が固着され、この透明パイプ９４の他端（先端）の開口にはほぼ半球状の先端キャップ９５が取り付けて先端側を閉じている。
【００９８】
この先端キャップ９５の内側には超音波モータ９６のステータ部分が固着され、回転するロータ部分に支持台９７を介してマイクロプリズム５２及びＧＲＩＮレンズ５１が取り付けられている。
【００９９】
また、超音波モータ９６に接続したリード線９８はシース９１内を挿通され、手元側で図示しない駆動回路に接続される。そして、スイッチをＯＮすることにより、超音波モータ９６に駆動信号を供給して超音波モータ９６のロータ側を回転させることにより、支持台９７に取り付けられたマイクロプリズム５２及びＧＲＩＮレンズ５１を矢印で示すように回転させることができるようにしている。そして、シングルモードファイバ９２により導光されてその先端面から出射された低干渉光はこの先端面に対向して回転駆動されるＧＲＩＮレンズ５１で集光され、さらにマイクロプリズム５２の斜面で反射されて光走査プローブ８Ｉの軸に垂直な方向に放射状に出射できるようにしている。
【０１００】
なお、本実施の形態ではこの光走査プローブ８Ｉの基端側は図１に示す光ロータリジョイント６を介することなく、第１のシングルモードファイバ３の先端に接続して光断層画像装置１を構成することができる。
【０１０１】
本実施の形態によれば、光走査プローブ８Ｉ内に挿通されるシングルモードファイバ９２を回転することなく、その先端側に対向配置したＧＲＩＮレンズ５１及びマイクロプリズム５２を回転することにより、第１の実施の形態等の場合とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【０１０２】
また、フレキシブルシャフト４５等の回転力伝達部材を用いてシングルモードファイバ９２も回転させるような場合には、屈曲されて体腔内に挿入される内視鏡挿入部２９内でやはり屈曲された鉗子チャンネル内を挿通した状態では手元側での回転を先端側に遅延することなく伝達することは困難になる場合が起こる可能性がある。そのような場合には手元側での回転位置と先端側での回転位置とのずれ量が変化する。
【０１０３】
この場合のずれ量が一定であれば、画質の劣化は殆どないが、ずれ量が局所的に発生して、つまり角度により回転速度が変化するような場合には画像化する場合に手元側での回転位置の検出を行うとその誤差が大きくなり、結果的に得られる断層像の画質が劣化する。それを回避するには先端側での回転位置の検出を行うようにすることが必要になる。
【０１０４】
本実施の形態では屈曲した体腔内に挿入したような場合にも、その影響を受けないので（先端部に超音波モータ９６等を配置しているので回転駆動する場合の負荷ほ変化は殆どなく、一定速度で回転できることになり）、そのように回転位置の検出を行わないでも、駆動信号から回転位置の検出を行うことができる。 従って、比較手に簡単な構成で、細く出来るなどの効果を有すると共に、安定した光走査及びその光走査による安定した断層像を得ることができる。
【０１０５】
また、光走査プローブ８Ｉ内に挿通されるシングルモードファイバ９２を回転させるような構造の場合よりもシングルモードファイバ９２の折損を有効に防止できる。
【０１０６】
なお、図１８において、ＧＲＩＮレンズ５１を先端本体９３側に固定し、支持台９７にはマイクロプリズム５２のみを取り付け、超音波モータ９６でマイクロプリズム５２側のみを回転させるようにしても良い。この場合には回転される負荷を小さくできるので、回転駆動力の小さな超音波モータ９６を利用でき、より小型化も可能になる。或いはより高速の光走査が可能になる。
【０１０７】
図１９は変形例の光走査プローブ８Ｊの先端側を示す。この変形例では先端本体９３の先端面にシングルモードファイバ９２を通す孔を設けた超音波モータ９６のステータ部分が固着され、そのロータ部分に円筒状の支持台９７を介してマイクロプリズム５２及びＧＲＩＮレンズ５１が取り付けられている。
【０１０８】
また、先端本体９３に設けたリード線挿通孔に超音波モータ９６に接続したリード線９８を通している。その他は第６の実施の形態と同様の構成である。この変形例の作用及び効果は第６の実施の形態とほぼ同様である。
【０１０９】
（第７の実施の形態）
次に本発明の第７の実施の形態を図２０を参照して説明する。図２０は本発明の第７の実施の形態の光走査プローブ８Ｋの先端側を示す。本実施の形態は血管内に挿入して断層像を得るのに適したものである。
【０１１０】
本実施の形態では光走査プローブ８Ｋは図１５の光走査プローブ８Ｇと類似してシース４２内に流体管路１０１を設け、この流体管路１０１はシース４２の先端付近の側部の開口部１０２で開口している。
【０１１１】
この流体管路１０１の手元側の端部は生理食塩水が収納されたタンク１０３に接続され、このタンク１０３の生理食塩水はポンプ１０４を駆動することにより、流体管路１０１を介して開口部１０２からその外部に送ることができるようにしている。その他は図１５の光走査プローブ８Ｇと同様の構成である。
【０１１２】
従って、この光走査プローブ８Ｋを用いると、血液内部に挿入して断層像を得る場合には、血液により散乱されて断層像を得ることが困難になる場合には、タンク１０３の生理食塩水を注入することにより、光走査を行う部分に生理食塩水を充満させて血液を排除した状態に設定することにより、血液による散乱の少ない状態で断層像を得ることができる。その他は第４の実施の形態とほぼ同様の作用効果を有する。
【０１１３】
（第８の実施の形態）
次に本発明の第８の実施の形態を図２１を参照して説明する。図２１は本発明の第８の実施の形態の光走査プローブ８Ｌの先端側を示す。本実施の形態は焦点位置の可変手段を設けたものである。
【０１１４】
この光走査プローブ８Ｌは例えば図２０の光走査プローブ８Ｋにおいて、流体管路１０１を設けないで、第４のシングルモードファイバ９の先端をリニアアクチュエータ１０６を介して先端本体４４に取り付けて、シース４２の長手方向に移動自在にしている。
【０１１５】
つまり、第４のシングルモードファイバ９の先端はリニアアクチュエータ１０６のロータ（可動部）に取り付けられ、このリニアアクチュエータ１０６のステータは先端本体４４に取り付けられている。また、このリニアアクチュエータ１０６に接続されたリード線１０７はシース４２内を挿通され、その手元側の端部は図示しない駆動回路に接続されている。
【０１１６】
そして、駆動回路に接続された焦点位置可変スイッチを操作することにより、ニリアアクチュエータ１０６にそのロータ側を前進させたり、後退移動させたりすることができるようにしている。例えば図２１の状態では１点鎖線で示す焦点位置Ｆ１であるが、焦点位置可変スイッチを操作して第４のシングルモードファイバ９の先端を点線で示す位置まで前進移動させた場合には点線で示す焦点位置Ｆ２に設定できるようにしている。
【０１１７】
本実施の形態によれば、光走査プローブ８Ｌの先端側から出射された低干渉光の集束点の位置を変更できるので、例えば断層像を得る場合に最も分解能の高い状態で得る深さ位置を可変設定できる。
【０１１８】
具体的に説明すると、例えば焦点位置可変の操作を行わない通常の状態で断層像を得た場合にはその焦点位置がＦ１であるとし、より深部側をさらに分解能が高い状態で観察したいような場合には焦点位置可変スイッチを操作して、第４のシングルモードファイバ９の先端を前進させることにより、焦点位置をより離れたＦ２に設定でき、深部側にフォーカスした断層像を得ることができる。
その他は第４の実施の形態とほぼ同様の作用効果を有する。
【０１１９】
（第９の実施の形態）
次に本発明の第９の実施の形態を図２２及び図２３を参照して説明する。図２２は本発明の第９の実施の形態の光走査プローブ８Ｍの先端側を示し、図２３はその作用説明図を示す。
【０１２０】
本実施の形態はシングルモードファイバを回転させないで、回転シャフトの先端に設けた反射部材を回転させることにより、シースの長手方向に光走査ができるようにしたものである。
【０１２１】
円筒形状のシース１１１内には中心軸から偏心した位置に沿ってシングルモードファイバ１１２が挿通され、このシングルモードファイバ１１２の先端はこの先端面に固着したＧＲＩＮレンズ１１３と共にシース１１１の先端側に固定された先端部材１１４の貫通孔に固着され、前方側に光を出射する。
【０１２２】
また、シース１１１の中心軸に沿ってフレキシブルな回転シャフト１１５が挿通され、この回転シャフト１１５の先端側は先端本体１１４の孔を通し、その先端にはミラー部材１１６が取り付けてあり、このミラー部材１１６は回転シャフト１１５と共に、回転駆動される。
【０１２３】
このミラー部材１１６はＧＲＩＮレンズ１１３の光が当たる面の角度θが回転と共に連続的に変化し、ほぼ１回転に近い角度回転すると、不連続に変化して再び連続的に変化する面の端に戻るように形成されている。
【０１２４】
従ってこのミラー部材１１６をほぼ１回転に近い角度回転した場合には図２３の２点鎖線で示す光走査方向から途中の１点鎖線で示す光走査方向を含み、実線で示す光走査方向までとなる光走査領域１１７をカバーできるようにしている。
この光走査領域１１７は図２３の紙面に含まれる方向となる。従って、本実施の形態は周方向に光走査を行うものでなく、光走査プローブ８Ｍの軸を含む方向に沿ったものとなる。
【０１２５】
本実施の形態もシングルモードファイバを回転させないでその折損が起こることを有効に防止できる。その他は他の実施の形態とほぼ類似した作用効果を有する。
【０１２６】
（第１０の実施の形態）
次に本発明の第１０の実施の形態を図２４を参照して説明する。図２４（Ａ）は本発明の第１０の実施の形態における光出射側のプリズムの形状を示す。
図２４（Ａ）ではＧＲＩＮレンズ５１の先端面に円柱を４５°の角度でカットして反斜面を形成したマイクロプリズム５２Ａにしている。この場合には第４のシングルモードファイバ９の先端から出射された光はＧＲＩＮレンズ５１、マイクロプリズム５２Ａの曲面にされた出射面を経て矢印で示すように生体組織側に出射され、生体組織側で反射された光は逆の光路をたどって第４のシングルモードファイバ９の先端側に入射される。
【０１２７】
また、図２４（Ｂ）は第１の実施の形態等で採用されたもので、ＧＲＩＮレンズ５１の先端面に立方体をカットして反射面を形成したマイクロプリズム５２にしている。
【０１２８】
また、図２４（Ｃ）の変形例では図２４（Ｂ）のマイクロプリズム５２における光の出射面にシリンドリカルレンズ５２Ｃを設けた出射面が曲面のマイクロプリズムにしている。
このように曲面にして、フォーカスされた点でのスポット形状をある方向に分解能が高い状態に設定することができる。
【０１２９】
なお、図２４（Ａ）或いはその変形例の図２４（Ｃ）では、マイクロプリズム５２Ａの出射面或いはシリンドリカルレンズ５２Ｃは第４のシングルモードファイバ９の軸方向に円筒形状を形成している曲面にしているが、この軸方向に垂直な方向に円筒形状となる曲面のシリンドリカルレンズなどを取り付けても良い。
このようにして、シースを透過する場合の円筒形状のレンズ機能をこれと垂直な方向に円筒形状にしたシリンドリカルレンズにより、その異方的なレンズ機能を打ち消すようにして等方的なレンズ機能を持たせるようにしても良い。
【０１３０】
また、例えば第１の実施の形態或いは第２の実施の形態におけるＧＲＩＮレンズ５１とマイクロプリズム５２の代わりに、マイクロプリズム５２の反射面となる斜面を凸面にして、この凸面で反射して光路を変更すると共に、集光するレンズ機能を持たせたもの（光路変更手段が集光するレンズ機能を有する構造）にしても良い。
なお、上述した各実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
【０１３１】
［付記］
１．被検体に低干渉性の光を照射し、被検体において散乱した光の情報から被検体の断層画像を構築する光イメージング装置用の光走査プローブ装置であって、内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能であり先端が開口していない細長く柔軟な筒状のシースであって、少なくともその先端側の側面は光透過性のよい素材で成形されているシースと、
前記シースの内部に長手方向の軸まわりに回転自在に設けられている柔軟なコイルシャフトと、
前記コイルシャフトに回転力を付与する回転駆動装置と、
前記柔軟なコイルシャフトの内部に設けられているシングルモードファイバで形成され、その基端部および先端部はそれぞれ前記コイルシャフトの基端および先端に固定されており、低干渉光源から出射される光がその基端に入射されるように設けられているファイバと、
前記ファイバの先端からある特定の距離をおいて設けられており前記ファイバから出射される光を特定の位置に集光させるためのレンズと、
出射光の光路を変更するために前記レンズに固定されている出射光路変更手段と、
からなることを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１３２】
２．付記１において、
前記ファイバの基端に、前記低干渉光源からの光を集光するためのレンズ手段が設けられていることを特徴とする。
３．付記２において、
前記ファイバの基端に設けられているレンズ手段において、ファイバに入射可能な光束の有効径は、レンズ手段に入射される光束径よりも小さいことを特徴とする。
【０１３３】
３′．被検体に低干渉性の光を照射し、被検体において散乱した光の情報から被検体の断層画像を構築する光イメージング装置用の光走査プローブ装置であって、 内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能であり先端が開口していない細長く柔軟な筒状のシースであって、少なくともその先端側の側面は光透過性のよい素材で成形されているシースと、
前記シースの内部に長手方向の軸まわりに回転自在に設けられている柔軟な中空シャフトと、
前記中空シャフトに回転力を付与する回転駆動装置と、
前記中空シャフトの内部に設けられているシングルモードファイバで形成され、その基端部および先端部はそれぞれ前記中空シャフトの基端および先端に固定されており、低干渉光源から出射される光がその基端に入射されるように設けられているファイバと、
前記ファイバの先端に対向して前記中空シャフトの先端に固着され、前記ファイバの先端から出射される出射光を集光し、かつ出射光の光路を変更する出射光路変更手段と、
からなることを特徴とする光走査プローブ装置。
３″．付記３′において、前記出射光路変更手段はプリズムの反射面を凸面にしたもので反射する際に集光するレンズ機能を有する。
【０１３４】
４．被検体に低干渉性の光を照射し、被検体において散乱した光の情報から被検体の断層画像を構築する光イメージング装置用の光走査プローブ装置であって、
内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能であり先端が開口していない細長く柔軟な筒状のシースであって、少なくともその先端側の側面は光透過性のよい素材で成形されているシースと、
前記シースの内部に長手方向の軸まわりに回転自在に設けられている柔軟なコイルシャフトと、
前記コイルシャフトに回転力を付与する回転駆動装置と、
前記コイルシャフトの回転軸上に設けられるシングルモードファイバで形成され、低干渉光源から出射される光がその基端に入射されるように設けられるファイバ部材と、
前記ファイバ部材の先端からある特定の距離をおいた位置で前記コイルシャフトに固定されて設けられており前記ファイバ部材から出射される光を特定の位置に集光させるためのレンズと、
出射光の光路を変更するために前記レンズに固定されている出射光路変更手段と、
からなることを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１３５】
５．付記４において、
前記ファイバ部材は、先端側側面の少なくとも一部は外径が大きく、その径は前記コイルシャフトの内径よりも僅かに小さいことを特徴とする。
【０１３６】
５′．被検体に低干渉性の光を照射し、被検体において散乱した光の情報から被検体の断層画像を構築する光イメージング装置用の光走査プローブ装置であって、
内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能であり先端が開口していない細長く柔軟な筒状のシースであって、少なくともその先端側の側面は光透過性のよい素材で成形されているシースと、
前記シースの内部に長手方向の軸まわりに回転自在に設けられている柔軟なコイルシャフトと、
前記コイルシャフトに回転力を付与する回転駆動装置と、
前記コイルシャフトの回転軸上に設けられるシングルモードファイバで形成され、低干渉光源から出射される光がその基端に入射されるように設けられるファイバ部材と、
前記ファイバ部材の先端に対向して前記コイルシャフトの先端側に固着され、前記ファイバ部材から出射される出射光を集光し、かつ出射光の光路を変更するための出射光路変更手段と、
からなることを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１３７】
６．付記４において、
前記コイルシャフト先端側の少なくとも一部は内径が小さく、その径は前記ファイバ部材の外形よりも僅かに大きいことを特徴とする。
【０１３８】
７．被検体に低干渉性の光を照射し、被検体において散乱した光の情報から被検体の断層画像を構築する光イメージング装置用の光走査プローブであって、
内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能であり先端が開口していない細長く柔軟な筒状のシースであって、少なくともその先端側の側面は光透過性のよい素材で成形されているシースと、
前記シースの内部に長手方向の軸まわりに回転自在に設けられる柔軟なシャフトと、
前記シャフトに回転力を付与する回転駆動装置と、
前記シャフトに並列に設けられているシングルモードファイバで形成され、低干渉光源から出射される光がその基端に入射されるように設けられるファイバと、
前記ファイバの先端側に固定されて設けられており前記ファイバから出射される光を特定の位置に集光させるためのレンズと、
前記シャフトの先端に固定されているミラーであって、シャフトの回転に伴って前記レンズを透過した光を光路を変換する光路変換手段と、
からなることを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１３９】
８．被検体に低干渉性の光を照射し、被検体において散乱した光の情報から被検体の断層画像を構築する光イメージング装置用の光走査プローブ装置であって、
内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能であり先端が開口していない細長く柔軟な筒状のシースであって、少なくともその先端側の側面の光透過性のよい素材で成形されているシースと、
前記シース内部に設けられているシングルモードファイバで形成され、低干渉光源から出射される光がその基端に入射されるように設けられるファイバと、
前記ファイバの先端側に固定されて設けられており前記ファイバから出射される光を特定の位置に集光させるためのレンズと、
前記シースの先端内部に設けられている超音波モータと、
前記超音波モータに電気を供給する電源および制御手段と、
前記超音波モータのロータに固定されている光路変換手段であって、前記超音波モータの回転動作に伴って前記レンズを透過した光の光路を変換する光路変換手段と、
からなることを特徴とする光走査プローブ装置。
【０１４０】
９．付記１、４、７、８のいずれかにおいて、
前記コイルシャフトまたはシャフトは、超弾性合金製であることを特徴とする。
１０．付記１、４、７、８のいずれかにおいて、
前記シースは、両端が開口している柔軟なチューブと、チューブ先端に設けられた光透過性に優れたキャップからなることを特徴とする。
【０１４１】
１１．付記１、４、７、８のいずれかにおいて、
前記シースの素材はポリメチルペンテンであることを特徴とする。
１２．付記１、４、７、８のいずれかにおいて、
前記シースは、両端が開口している柔軟なチューブと、チューブ先端に接続された光透過性のよい素材からなるパイプと、前記パイプの先端に封入されたキャップであることを特徴とする。
【０１４２】
１３．付記１２において、
前記パイプは石英ガラス製であることを特徴とする。
１４．付記１、４、７、８のいずれかにおいて、
前記シースの少なくとも一部にはＸ線透視下で撮像されうる部材が含まれていることを特徴とする。
【０１４３】
１５．付記１、４、７、８のいずれかにおいて、
前記光走査プローブは長手方向に渡って管路を有しており、前記管路の先端は光走査プローブの側面に開口しており、前記管路の基端は流体を供給するポンプに接続されていることを特徴とする。
１６．付記１、４、７、８のいずれかにおいて、
前記光走査プローブの基端側には前記光走査プローブを湾曲操作可能な操作部が設けられていると共に、その湾曲動作部は低干渉光が透過する前記光走査プローブ側面よりも基端側であることを特徴とする。
【０１４４】
１７．付記１、４、７、８のいずれかにおいて、
前記光走査プローブは前記シングルモードファイバの先端面と前記レンズとの距離を調整可能なアクチュエータを備えていることを特徴とする。
１８．付記１、４、７、８のいずれかにおいて、
前記シースの少なくとも先端側内面は流体で満たされていることを特徴とする。
【０１４５】
１９．付記１８において、
前記流体は屈折率がおよそ１．５であることを特徴とする。
２０．付記１８において、
前記流体は屈折率が１．０〜２．０の間であることを特徴とする。
【０１４６】
２０．付記１、４、７、８のいずかにおいて、
前記光路変換手段はプリズムであることを特徴とする。
２１．付記２０において、
前記プリズムの光出射面は、曲面であることを特徴とする。
【０１４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、内視鏡のチャンネル内に挿通でき、低干渉光の走査を行って断層像を得ることができる光走査プローブ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた光断層画像装置の全体構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態が挿通される内視鏡を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の光走査プローブ装置の後端側部分を示す断面図。
【図４】光走査プローブ装置の全体構成を示す断面図。
【図５】光走査プローブ装置の前端側部分を示す断面図。
【図６】コネクタ部の一部を変更した変形例の後端側等を示す図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の光走査プローブ装置を示す断面図。
【図８】図７のＡ−Ａ断面でコネクタ部を示す断面図。
【図９】本発明の第３の実施の形態の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図１０】遮光マークが設けてある光走査プローブ装置の先端側を示す斜視図。
【図１１】図１０の光走査プローブ装置の先端側を撮像した内視鏡像を示す図。
【図１２】図１０の光走査プローブ装置を用いて得た断層像を示す図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図１４】第４の実施の形態の第１変形例の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図１５】第４の実施の形態の第２変形例の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図１６】本発明の第５の実施の形態の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図１７】第５の実施の形態の光走査プローブ装置の先端側を湾曲した様子を示す図。
【図１８】本発明の第６の実施の形態の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図１９】第６の実施の形態の変形例の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図２０】本発明の第７の実施の形態の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図２１】本発明の第８の実施の形態の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図２２】本発明の第９の実施の形態の光走査プローブ装置の先端側を示す断面図。
【図２３】第９の実施の形態の光走査プローブ装置の作用説明図。
【図２４】本発明の第１０の実施の形態及びその変形例における光出射側のプリズムの形状を示す図。
【符号の説明】
１…光断層画像装置
２…低干渉性光源
３，５、７、９…シングルモードファイバ
４…光カップラ部
６…ロータリジョイント
８Ａ…光走査プローブ（装置）
１１…生体組織
１２…フォトダイオード
１５…光路長の可変機構
１７…ミラー
２２…復調器
２５…モニタ
２７…内視鏡
２８…鉗子挿通口
２９…挿入部
３１…回転子受け
３２…回転子
３７…モータ
４１…コネクタ部
４２…シース
４３…コネクタ本体
４４…先端本体
４５…フレキシブルシャフト
４６…コネクタカバー
４７…軸受け
４８…凸部
４９…凹部
５１…ＧＲＩＮレンズ
５２…マイクロプリズム
５３…出射光
５４…反射防止膜

Claims (5)

1. 被検体に低干渉性の光を照射し、被検体において散乱した光の情報から被検体の断層画像を構築する光イメージング装置用の光走査プローブ装置であって、
   内視鏡の鉗子チャンネル内に挿通可能であり、先端が閉じられた細長く柔軟な筒状に形成されているとともに、少なくともその先端側の側面は光透過性のよい素材で成形されているシースと、
   前記シースの内部に長手方向の軸まわりに回転自在に設けられ、回転駆動装置によって回転力が付与される柔軟なシャフトと、
   前記柔軟なシャフトの内部に前記シースの中心軸に沿って設けられているシングルモードファイバと、
   前記シングルモードファイバの後端側に設けられ、入射される前記低干渉性の光の光束径より小さい有効径の当該低干渉性の光を、前記シングルモードファイバの後端に入射させるレンズと、
   前記シングルモードファイバの先端側に配置されるとともに、回転力が付与された前記シャフトにより回転させられ、前記シングルモードファイバにより導光される光の光路を変更する光路変更手段と、
   を備えたことを特徴とする光走査プローブ装置。
2. 前記シングルモードファイバは、前記シャフトの後端に設けられたコネクタに固定されることにより、前記シャフトともに回転することを特徴とする請求項１に記載の光走査プローブ装置。
3. 前記回転駆動装置が前記コネクタに着脱自在であることを特徴とする請求項２に記載の光走査プローブ装置。
4. 前記回転駆動装置は、前記シングルモードファイバとは異なるシングルモードファイバを具備するとともに、該シングルモードファイバの先端に、出射される光の光束径を広げるレンズを具備することを特徴とする請求項２または３に記載の光走査プローブ装置。
5. 前記光路変更手段に固定され、前記シングルモードファイバの先端からある特定の距離をおいて設けられており、前記シングルモードファイバから出射される光を特定の位置に集光させるための前記レンズとは異なるレンズをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の光走査プローブ装置。

Images