プローブ及びその製造方法
【課題】細径化や製造容易性の向上に有利なプローブ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】プローブは、光ファイバーバンドル１５と、光ファイバーバンドルの一端面に設置された光学フィルター１３，１４とを備える。光ファイバーバンドルを構成する一部の光ファイバーにより、励起光を導光する第１の光ファイバー系１０が構成され、光ファイバーバンドルを構成する他の一部の光ファイバーにより、測定光を受光して導光する第２の光ファイバー系１２が構成される。製造方法にあっては、フィルター設置の後、一端面３２に光を入射させた時の他端面３３において各光ファイバーから出射される光の有無又は相違により識別して、第１の光ファイバー系と第２の光ファイバー系とに分配し、分離することで、光ファイバーの配置精度、光学フィルターの形成精度及び設置精度に影響されずに容易に製造する。
【解決手段】プローブは、光ファイバーバンドル１５と、光ファイバーバンドルの一端面に設置された光学フィルター１３，１４とを備える。光ファイバーバンドルを構成する一部の光ファイバーにより、励起光を導光する第１の光ファイバー系１０が構成され、光ファイバーバンドルを構成する他の一部の光ファイバーにより、測定光を受光して導光する第２の光ファイバー系１２が構成される。製造方法にあっては、フィルター設置の後、一端面３２に光を入射させた時の他端面３３において各光ファイバーから出射される光の有無又は相違により識別して、第１の光ファイバー系と第２の光ファイバー系とに分配し、分離することで、光ファイバーの配置精度、光学フィルターの形成精度及び設置精度に影響されずに容易に製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織の測定対象部位に励起光を照射して測定対象部位から放射される測定光を受光するための光学系を備えて当該測定光を測定するためのプローブ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡による体内管腔の観察・診断は、現在広く普及している診断方法である。この診断方法は、体内組織を直接観察するため、病変部を切除する必要がなく、被験者の負担が小さいとう利点を有する。一方で、このように体内管腔を直接観察する方法は、生検後の病理検査に比べて確度や精度が低いと考えられており、撮像画質の向上の努力が継続的に行われている。
また、最近ではいわゆるビデオスコープ以外に、様々な光学原理を活用した診断装置や、超音波診断装置といったものが提案され、一部は実用化されている。これらの分野でも、その診断確度の改善のために、新しい測定原理を導入したり、複数の測定原理を組み合わせたりすることが行われている。
特に、組織から放射される蛍光や組織に塗布された蛍光物質からの蛍光を観察、測定することで、単に組織の画像を見るだけでは得られない情報を得られることが知られている。蛍光画像を取得し、通常の可視画像にオーバーラップさせて表示するといった蛍光画像内視鏡システムも提案されている。このようなシステムは、悪性腫瘍の早期発見につながるため、非常に期待されている。
また、蛍光画像を構成せずとも、蛍光の強度情報を取得することで組織の状態を判断する方法も知られている。このような方法においては、電子内視鏡に搭載されている撮像素子を使用せずに蛍光を取得するものもある。
【０００３】
このような蛍光診断をするための診断子、すなわちプローブは、内視鏡の鉗子チャンネル経由で体内にいたるもの、あるいは内視鏡と一体になっているものなどがある。特許文献１、２に記載の蛍光観察用プローブにあっては、内視鏡の鉗子チャンネルに挿入されることで、体内に導かれる。
【０００４】
また、プローブを用いて体内の組織の情報を得るための分光法としては、蛍光分光以外に例えばラマン分光法が挙げられる。
両者に共通した特徴として、測定の際に、比較的狭帯域の励起光を生体組織に照射し、励起光とは異なる波長領域に現れる蛍光やラマン散乱光といった測定光を受光する点である。このような測定においては、高強度の励起光と低強度の測定光を分離し、測定光のみを検出する必要がある。そのために、一般的に光学フィルターを用いて、測定光と励起光とを分離する。この際、特許文献３に示すように、光学フィルターはプローブ自体にではなく、付属の装置内に組み込まれ、プローブが導光した測定光を、プローブの後段階で光学的に分離することが多い。
しかし、この構成において励起光が高強度の場合、プローブ内の光ファイバーから蛍光やラマン散乱光が発生する。光ファイバーとして、例えば数メートル程の長さのものが用いられるため、光ファイバーで生じた蛍光やラマン散乱光が、生体からのそれと同等または強くなってしまうという問題がある。
この問題への一つの対策として、例えば特許文献４にも示されるように、異なる透過帯域の光学フィルターを励起光導光ファイバーの出射端前方と、受光ファイバーの入射端前方とに設置することが有効である。
励起光導光ファイバーの出射端前方に設置された光学フィルターによって励起光を透過させ、蛍光やラマン散乱光が含まれる励起光以外の帯域の光を遮断することで、励起光導光ファイバー内で発生した蛍光やラマン散乱光が生体組織に照射されることを回避することができる。
また、受光ファイバーの入射端面前方に設置された光学フィルターによって励起光を遮断し、蛍光やラマン散乱光が含まれる励起光以外の帯域の光を透過させることで、受光ファイバーに励起光の一部が入射し同ファイバー内で蛍光やラマン散乱光が発生することを回避することができる。
かかる光学フィルターは、必要に応じて一方のみの設置でもよい。
特許文献４に記載のプローブにおいては、同心円状に励起光導光ファイバーの周囲を囲むように複数の受光ファイバーが配置されている。そのために、受光ファイバーの入射端面前方に設置される光学フィルターが円環形状に形成され、励起光導光ファイバーの出射端面前方に設置される光学フィルターが、その円環形状の中心の中空部に納まる比較的小断面積のものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０４３９１号公報
【特許文献２】特開２０１０−８８９２９号公報
【特許文献３】特開２００５−３０５１８２号公報
【特許文献４】特許第４５８８３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したプローブにあっては、測定性能を低下させることなく、患者の負担軽減等の観点からの更なる細径化や、感染防止等を目的とするプローブのディスポーザブル化のための製造容易性の向上が、今後要請されるものと予測される。
特許文献４で示されているように、異なる透過帯域の光学フィルターを円環形状の部材とその中空部に収まる部材とで構成する場合、精度良く微小径の孔をあけてその中空部を形成したり、その中空部に収まるフィルターを精度良く形成したりすることに高度な加工技術を要し、また光ファイバーの端面に対して精度よく設置することを要するため、製造が困難であり、プローブ細径化、ディスポーザブル化の障害となるおそれがある。
【０００７】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、生体組織の測定対象部位に励起光を照射して、測定対象部位から放射される測定光を受光するための光学系を備えて当該測定光を測定するためのプローブにおいて、細径化や製造容易性の向上に有利なプローブ及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、生体組織の測定対象部位に励起光を照射して、測定対象部位から放射される測定光を受光するための光学系を備えて当該測定光を測定するためのプローブであって、
前記光学系として、
前記プローブの先端部に一端面が配置された一塊の光ファイバーバンドルと、
前記光ファイバーバンドルの前記一端面に設置された光学フィルターと、を備え、
前記光ファイバーバンドルを構成する一部の光ファイバーにより、前記励起光を導光する励起導光路を構成する第１の光ファイバー系が構成され、
前記光ファイバーバンドルを構成する他の一部の光ファイバーにより、前記測定光を受光して導光する受光導光路を構成する第２の光ファイバー系が構成され、
前記光学フィルターは、前記第１の光ファイバー系の出射端面又は／及び前記第２の光ファイバー系の受光端面に設置されて、これら両端面の光学透過特性を異ならしめることを特徴とするプローブである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記光ファイバーバンドルは、イメージガイド光ファイバーファンドルであること特徴とする請求項１に記載のプローブである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記光ファイバーバンドルは、ライトガイド光ファイバーファンドルであり、当該ライトガイド光ファイバーファンドルの光ファイバー素線数が７から６４であること特徴とする請求項１に記載のプローブである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記光学フィルターは、前記光ファイバーバンドルの前記一端面に、蒸着又はスパッタリングにより形成されてなる請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプローブである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のプローブの製造方法であって、
前記光ファイバーバンドルの前記一端面に、前記光学フィルターを設置するフィルター設置工程と、
前記フィルター設置工程の後、前記一端面に光を入射させた時の他端面において各光ファイバーから出射される光の有無又は相違により識別して、前記光ファイバーバンドルに含まれる光ファイバーの全部又は一部を、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とに分配する分配工程と、
前記光ファイバーバンドルの前記他端面を含む端部において、前記分配工程により分配された前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離し、プローブ基端の光学機器への接続部における前記第１の光ファイバー系の接続端及び前記第２の光ファイバー系の接続端をそれぞれ構成する接続端作製工程と、
を備えるプローブの製造方法である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記光ファイバーバンドルとしてイメージガイド光ファイバーファンドルを使用し、前記接続端作製工程では、前記第１の光ファイバー系及び前記第２の光ファイバー系のうちいずれか一方を一塊に保持するか、双方をそれぞれ一塊に保持したまま、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離することを特徴とする請求項５に記載のプローブの製造方法である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、前記光ファイバーバンドルとしてライトガイド光ファイバーファンドルを使用し、前記接続端作製工程では、前記他端面を含む端部において光ファイバーを１本１本に分離して、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離することを特徴とする請求項５に記載のプローブの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のプローブにあっては、蒸着、スパッタリング等により一端面に光学フィルターが設置された光ファイバーバンドルを少なくとも１本構成すればよく、本発明の製造方法を適用することで、光学フィルターの設置後に、前記一端面に光を入射させた時の他端面から出射される光の有無又は相違により識別して、第１の光ファイバー系と第２の光ファイバー系とに分配するから、光ファイバーの配置精度、光学フィルターの形成精度及び設置精度が高レベルに求められることも無く、製造が容易となり、細径化、ディスポーザブル化を促進することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るプローブが適用されたシステムの概要を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプローブが挿通された内視鏡の先端部の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプローブの先端部縦断面図である。
【図４】本発明のプローブに適用する一例の光ファイバーバンドルの断面図である。
【図５】本発明のプローブに適用する他の一例の光ファイバーバンドルの断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係り、２つの光学フィルターを直線境界で分けた場合のプローブの主要製造過程を示す模式的斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係り、２つの光学フィルターを円状境界の内と外に分けた場合のプローブの主要製造過程を示す模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００１８】
図１に示すように本実施形態のプローブ１は、その基端がベースユニット２に接続される。ベースユニット２には、生体の測定対象部位に照射される励起光を発生するための光源、及び、励起光照射により測定対象部位から放射される光を測定光として検出するための分光器などからなる検出器等が備えられている。
一方、内視鏡本体３が、内視鏡本体に内蔵されるカメラ部や照明などの各部の制御やこれら各部とのデータのやり取りを行うための内視鏡プロセッサ４に接続されている。内視鏡本体３は、体内への挿入部３ａと、挿入部３ａの曲げ操作等を行うための操作部３ｂとを有する。内視鏡本体３には、操作部３ｂに設けられた挿入口から挿入部３ａの先端面の開口まで連通するチャネル３ｃが形成されている。プローブ１はチャネル３ｃに挿通され、図２に示すようにプローブ１の先端が内視鏡先端に対して進退可能に配置されている。
図２に示すように、内視鏡本体３の挿入部３ａの先端部には、撮像素子や対物レンズ等で構成されるカメラ部３ｄ、内視鏡照明の発光部となるライトガイド３ｅ、気体、液体等の流動物を噴射するための送気送水ノズル３ｆ、チャネル３ｃの先端開口が設けられ、プローブ１の先端部がチャネル３ｃから必要に応じて延出される。
但し、以上説明した内視鏡の形態、プローブ１が内視鏡のチャネル３ｃに挿通される形態は説明上の具体的例示に過ぎない。特に、プローブ１の体内に導かれる形態は、内視鏡のチャネル３ｃを経由する形態のほか、単独で体内に挿入される形態であってもよい。また、プローブ１の構成が内視鏡本体３に一体化された形態であっても、本発明を実施することが可能である。
【００１９】
図３に示すようにプローブ１は、プローブチューブ９の内部に、集光レンズ系（集光レンズ１１）と、光学フィルター１３，１４と、光ファイバーバンドル１５とを備える。光ファイバーバンドル１５を構成する一部の光ファイバーにより第１の光ファイバー系１０が構成される。光ファイバーバンドル１５を構成する他の一部の光ファイバーにより、第２の光ファイバー系１２が構成される。
【００２０】
図３に示すように光ファイバーバンドル１５の一端面がプローブの先端部に配置されている。
第１の光ファイバー系１０は、基端がベースユニット２の光源の励起光出力面に接続又は近接するように設けられ、先端が図３に示すようにプローブ先端部に及んでおり、励起光を導光する励起導光路を構成する。
集光レンズ系は、第１の光ファイバー系１０から出射した励起光が照射され、かつ、測定対象部位から放射される測定光を集光する正のパワーを有するレンズ又はレンズ群である。
第２の光ファイバー系１２は、基端がベースユニット２の検出器への入力端に接続され、先端が図３に示すようにプローブ先端に及んでおり、集光レンズ系が集光した測定光を受光して導光する受光導光路を構成する。
【００２１】
集光レンズ系は、１個又は複数個のレンズから構成されるが、１個の場合はそれが集光レンズ１１であり、複数個のレンズから構成されるときには、光ファイバー系１０、１２に最も近い位置に配置されるレンズを集光レンズ１１とする。図３においては、１つの集光レンズ１１のみを図示するが、集光レンズ１１の光ファイバー系１０、１２に対する反対側に集光レンズ系を構成する他のレンズを配置してもよい。集光レンズ１１に対向する第１の光ファイバー系１０の先端が出射端、集光レンズ１１に対向する第２の光ファイバー系１２の先端が受光端である。
【００２２】
ベースユニット２の光源からの励起光は第１の光ファイバー系１０によってプローブ１の先端部に導光される。第１の光ファイバー系１０の出射端から出射した励起光は、集光レンズ系で集光されてプローブ１から出射し、生体組織表面の測定対象部位へ照射される。測定対象部位に照射された励起光により、病変状態に従って蛍光が発生する。発生した蛍光と生体組織表面での反射光が含まれる測定対象部位からの測定光がプローブ１に入射して集光レンズ系で集光され、第２の光ファイバー系１２の受光端に入射する。さらに測定光が第２の光ファイバー系１２によって導光される。
【００２３】
第２の光ファイバー系１２で導光された測定光は、ベースユニット２の検出器に入力される。蛍光は、広義には、Ｘ線や紫外線、可視光線が照射された被照射物が、そのエネルギーを吸収することで電子が励起し、それが基底状態に戻る際に余分なエネルギーを電磁波として放出するものである。ここでは、励起光によって、その波長とは異なった波長の蛍光が戻り光として生じるので、これを測定光として受光し、第２の光ファイバー系１２を介してベースユニット２の検出器に導光し、スペクトル分布を分析することで、測定対象の病変状態を検知する。
なお、蛍光の測定に代えて、励起光に起因して生じるラマン散乱光を受光し測定することとしてもよい。
【００２４】
光学フィルター１３，１４は、光ファイバーバンドル１５の一端面に設置されている。
光学フィルター１３は、励起光を透過させ励起光以外の帯域の光を遮断する励起光透過フィルターである。光学フィルター１３は、第１の光ファイバー系１０の出射端と集光レンズ１１との間の光路に介在する。第１の光ファイバー系１０の出射端から出射した光は、光学フィルター１３に入射する。
したがって、光学フィルター１３によって励起光を透過させ、蛍光やラマン散乱光が含まれる励起光以外の帯域の光を遮断することで、第１の光ファイバー系１０内で発生した蛍光やラマン散乱光が生体組織に照射されることを回避することができる。
【００２５】
光学フィルター１４は、励起光を遮断し励起光以外の帯域の光を透過させる励起光遮断フィルターである。光学フィルター１４は、集光レンズ１１と第２の光ファイバー系１２の受光端との間の光路に介在する。光学フィルター１４を通過した光が第２の光ファイバー系１２の受光端に入射する。
したがって、光学フィルター１４によって励起光を遮断し、励起光以外の帯域の蛍光やラマン散乱光が含まれる光を透過させることで、第２の光ファイバー系１２に励起光の一部が入射し第２の光ファイバー系１２内で蛍光やラマン散乱光が発生することを回避することができる。
【００２６】
なお、以上の説明に拘わらず、集光レンズ系（集光レンズ１１）を設けるか否かは任意である。
また、光学フィルターの目的は、以上説明したことにも、如何なる目的にも限定されるものではない。第１の光ファイバー系１０の出射端端面と、第２の光ファイバー系１２の受光端面の光学透過特性を異ならしめるために、ファイバー系１０、１２のうち少なくともいずれか一方の端面に光学フィルターが設置されていればよい。
【００２７】
光ファイバーバンドル１５としては、複数の光ファイバーを１本状に固めたもので、図４又は図５に示す断面構造を有したものが知られる。
図４に示す光ファイバーバンドル１５Ａにあっては、複数の光ファイバー（素線）２０が樹脂材料（例えば、ポリエチレン）２３中に配置され、すなわち、複数の光ファイバー（素線）２０間の隙間に樹脂材料２３が充填されて１本状に固められている。
図５に示す光ファイバーバンドル１５Ｂにあっては、複数の光ファイバー（素線）２０がチューブ状の被覆材料（例えば、ポリエチレン）２４内に配置され、複数の光ファイバー（素線）２０同士が互いに接して固着することで１本状に固められている。
なお、図４において２１はコア、２２はクラッドである。
【００２８】
光ファイバーバンドル１５としては、イメージガイド光ファイバーファンドル又はライトガイド光ファイバーファンドルを適用できる。
イメージガイド光ファイバーファンドルにあっては、入出力される像を保つために、一端面における光ファイバー配置が、他端面において保たれている。
ライトガイド光ファイバーファンドルにあっては、照明光などの導光用途であるので、一端面における光ファイバー配置が、他端面において保たれているとは限らず、一端面における光ファイバー配置と、他端面における光ファイバー配置との間に一定の関係性は確保されていない。
【００２９】
次に、プローブ１の製造方法につき説明する。
図６は、２つの光学フィルター１３，１４を直線境界で分けた場合の主要製造過程を示す模式的斜視図である。図７は、２つの光学フィルター１３，１４を円状境界の内と外に分けた場合の主要製造過程を示す模式的斜視図である。但し、光学フィルター１３，１４の平面形状は任意であり、これらは一例に過ぎない。そのため、形状の違いに拘わらず、図６及び図７において同一の符号を付する。
【００３０】
（フィルター設置工程）
まず、フィルター設置工程を実施する。
フィルター設置工程においては、図６(a)又は図７(a)に示す光ファイバーバンドル１５の一端面３１に、図６(b)又は図７(b)に示すように、光学フィルター１３，１４を設置する。
そのための方法として、小片の光学フィルター１３，１４をそれぞれ一端面３１に配置し、接着、溶着等によって固定する方法が挙げられる。
または、蒸着又はスパッタリングにより一端面３１上に光学フィルター１３となる素材、光学フィルター１４となる素材を薄膜成長させて、光学フィルター１３，１４を形成する。
【００３１】
（分配工程）
次に、分配工程を実施する。
分配工程においては、図６(b)又は図７(b)に示す光学フィルター１３，１４が既設の一端面３２に光を入射させた時の他端面３３において各光ファイバーから出射される光の有無又は相違により識別して、光ファイバーバンドル１５に含まれる光ファイバーの全部又は一部を、第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とに分配する。
光学フィルター１３，１４によって、光ファイバーバンドル１５の一端面３２での透過特性が当該一端面３２上で分布を持つ。したがって、フィルター設置側の端面３２から特定の波長の光を入れると、他端面３３では一部のファイバーからは光が見え、他の一部のファイバーからは光が見えないという形、すなわち、出射光の有無で、一方の光学フィルター１３が設置されている光ファイバーと、他方の光学フィルター１４が設置されている光ファイバーと識別できる。このように識別して、一方の光学フィルター１３が設置されている光ファイバーを第１の光ファイバー系１０に分配し、他方の光学フィルター１４が設置されている光ファイバーを第２の光ファイバー系１２に分配する。
なお、光学フィルターの形状精度、設置精度が低い場合、光ファイバーバンドル１５の一部の光ファイバーではどちらの光学フィルターも設置されていない、または両方の光学フィルターが設置されているということが起こる。この場合は、その光ファイバーは第１の光ファイバー系１０にも第２の光ファイバー系１２にも分配しない。
【００３２】
識別方法としては、いくつか考えられる。
光学フィルター１３，１４のうち一方しか設置されていない場合にあっては、設置された光学フィルターによって遮断される光を入射することによって、他端面３３から光の出射がある光ファイバーを光学フィルターが設置されていない光ファイバーと、他端面３３から光の出射がない光ファイバーを光学フィルターが設置されている光ファイバーと識別できる。
光学フィルター１３，１４の双方が設置されている場合において、一方の光学フィルターを透過でき他方の光学フィルターにより遮断される光（例えば上述した励起光）を入射することによって、他端面３３から光の出射がある光ファイバーを前記一方の光学フィルターが設置されている光ファイバーと、他端面３３から光の出射がない光ファイバーを前記他方の光学フィルターが設置されている光ファイバーと識別できる。励起光を入射した場合は、他端面３３から光の出射がある光ファイバーを光学フィルター１３が設置されている光ファイバーと、他端面３３から光の出射がない光ファイバーを光学フィルター１４が設置されている光ファイバーと識別できる。
また、双方から光の出射がある条件では、その出射光の強度や波長分布など特性が相違するため、出射光の相違により識別できる。但し、確実に入射していること条件として、光の有無で識別できる条件とする方が、識別性が高く、識別が簡便となることは言うまでもない。
【００３３】
（接続端作製工程）
次に、接続端作製工程を実施する。
接続端作製工程においては、図６(c)又は図７(c)に示すように光ファイバーバンドル１５の他端面３３を含む端部３４において、前記分配工程により分配された第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とを分離し、プローブ基端の光学機器への接続部における第１の光ファイバー系１０の接続端及び第２の光ファイバー系１２の接続端をそれぞれ構成する。
端部３４における第１の光ファイバー系１０に分配された光ファイバーと、第２の光ファイバー系１２に分配された光ファイバーとの分離は、切断ブレードなどの刃物、レーザーカッターやウォータージェット加工などによって切断して行う方法が挙げられる。切断により損傷する光ファイバーが生じる場合には、切断により損傷する光ファイバーを予め上記分配工程において、第１の光ファイバー系１０にも第２の光ファイバー系１２にも分配しない光ファイバーとする。このような光ファイバーは、上述した光学フィルターの形状精度、設置精度を理由にいずれの光ファイバー系１０，１２にも分配されない光ファイバーが生じていれば、これと重複させることができるため、さほど無駄は増加しない。
分離は、図６(c)又は図７(c)に示すように枝分かれ状に分岐するように行う。
【００３４】
光ファイバーバンドル１５としてイメージガイド光ファイバーファンドルを使用する場合は、分離作業前の図６(b)又は図７(b)に示す他端面３３において、第１の光ファイバー系１０に分配された光ファイバーと、第２の光ファイバー系１２に分配された光ファイバーとが混在しない。そのため、本接続端作製工程では、第１の光ファイバー系１０及び第２の光ファイバー系１２のうちいずれか一方を一塊に保持するか、双方をそれぞれ一塊に保持したまま、第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とを分離することが可能であり、そのように分離する。
光ファイバーバンドル１５としてライトガイド光ファイバーファンドルを使用する場合は、分離作業前の図６(b)又は図７(b)に示す他端面３３において、第１の光ファイバー系１０に分配された光ファイバーと、第２の光ファイバー系１２に分配された光ファイバーとが混在する可能性が高い。そのため、本接続端作製工程では、他端面３３を含む端部３４において光ファイバーを１本１本に分離して仕分けすることにより、第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とを分離する。
使用する光ファイバーバンドルは、どのような光ファイバーバンドルでもよい。しかし、バンドル中のファイバー本数が多い場合、素材コストと製造の手間とを考慮して、イメージガイド光ファイバーバンドルを選択することが好ましい場合がある。イメージガイド光ファイバーバンドルは、像を伝達するためにファイバー本数が多い。
したがって、適用するライトガイド光ファイバーファンドルの光ファイバー素線数は、６４以下であることが好ましい。さらに、第１の光ファイバー系１０と、第２の光ファイバー系１２の２系統が必要となり、上述したように第１の光ファイバー系１０にも第２の光ファイバー系１２にも分配されない光ファイバーが発生するおそれがあるから、適用するライトガイド光ファイバーファンドルの光ファイバー素線数は、７から６４であることが好ましい。
【００３５】
プローブ１の基端にはコネクタ１ａ（図１参照）が設けられる。このコネクタ１ａは、上述したベースユニット２などの光学機器への接続部である。図６(c)又は図７(c)に示す分離した枝状部分の末端３３ａ、３３ｂをそれぞれコネクタ１ａの接続端子に配設する。これにより第１の光ファイバー系１０の接続端及び第２の光ファイバー系１２の接続端を構成する。本実施形態においては、コネクタ１ａをベースユニット２に接続することによって、第２の光ファイバー系１２は、導光した光をベースユニット２の検出器へ入力するように配置され、第１の光ファイバー系１０は、ベースユニット２の光源からの励起光が入力されるように配置される。
【００３６】
以上説明した本実施形態のプローブにあっては、蒸着、スパッタリング等により一端面に光学フィルターが設置された光ファイバーバンドルを少なくとも１本構成すればよく、本実施形態の製造方法を適用することで、光学フィルターの設置後に、一端面３２に光を入射させた時の他端面３３から出射される光の有無又は相違により識別して、第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とに分配するから、光ファイバーの配置精度、光学フィルターの形成精度及び設置精度が高レベルに求められることも無く、製造が容易となり、細径化、ディスポーザブル化を促進することができるという効果がある。
【符号の説明】
【００３７】
１ プローブ
２ ベースユニット
３ 内視鏡本体
４ 内視鏡プロセッサ
９ プローブチューブ
１０ 第１の光ファイバー系（励起光出射系）
１１ 集光レンズ
１２ 第２の光ファイバー系（測定光受光系）
１３，１４ 光学フィルター
１５ 光ファイバーバンドル
２０ 光ファイバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織の測定対象部位に励起光を照射して測定対象部位から放射される測定光を受光するための光学系を備えて当該測定光を測定するためのプローブ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡による体内管腔の観察・診断は、現在広く普及している診断方法である。この診断方法は、体内組織を直接観察するため、病変部を切除する必要がなく、被験者の負担が小さいとう利点を有する。一方で、このように体内管腔を直接観察する方法は、生検後の病理検査に比べて確度や精度が低いと考えられており、撮像画質の向上の努力が継続的に行われている。
また、最近ではいわゆるビデオスコープ以外に、様々な光学原理を活用した診断装置や、超音波診断装置といったものが提案され、一部は実用化されている。これらの分野でも、その診断確度の改善のために、新しい測定原理を導入したり、複数の測定原理を組み合わせたりすることが行われている。
特に、組織から放射される蛍光や組織に塗布された蛍光物質からの蛍光を観察、測定することで、単に組織の画像を見るだけでは得られない情報を得られることが知られている。蛍光画像を取得し、通常の可視画像にオーバーラップさせて表示するといった蛍光画像内視鏡システムも提案されている。このようなシステムは、悪性腫瘍の早期発見につながるため、非常に期待されている。
また、蛍光画像を構成せずとも、蛍光の強度情報を取得することで組織の状態を判断する方法も知られている。このような方法においては、電子内視鏡に搭載されている撮像素子を使用せずに蛍光を取得するものもある。
【０００３】
このような蛍光診断をするための診断子、すなわちプローブは、内視鏡の鉗子チャンネル経由で体内にいたるもの、あるいは内視鏡と一体になっているものなどがある。特許文献１、２に記載の蛍光観察用プローブにあっては、内視鏡の鉗子チャンネルに挿入されることで、体内に導かれる。
【０００４】
また、プローブを用いて体内の組織の情報を得るための分光法としては、蛍光分光以外に例えばラマン分光法が挙げられる。
両者に共通した特徴として、測定の際に、比較的狭帯域の励起光を生体組織に照射し、励起光とは異なる波長領域に現れる蛍光やラマン散乱光といった測定光を受光する点である。このような測定においては、高強度の励起光と低強度の測定光を分離し、測定光のみを検出する必要がある。そのために、一般的に光学フィルターを用いて、測定光と励起光とを分離する。この際、特許文献３に示すように、光学フィルターはプローブ自体にではなく、付属の装置内に組み込まれ、プローブが導光した測定光を、プローブの後段階で光学的に分離することが多い。
しかし、この構成において励起光が高強度の場合、プローブ内の光ファイバーから蛍光やラマン散乱光が発生する。光ファイバーとして、例えば数メートル程の長さのものが用いられるため、光ファイバーで生じた蛍光やラマン散乱光が、生体からのそれと同等または強くなってしまうという問題がある。
この問題への一つの対策として、例えば特許文献４にも示されるように、異なる透過帯域の光学フィルターを励起光導光ファイバーの出射端前方と、受光ファイバーの入射端前方とに設置することが有効である。
励起光導光ファイバーの出射端前方に設置された光学フィルターによって励起光を透過させ、蛍光やラマン散乱光が含まれる励起光以外の帯域の光を遮断することで、励起光導光ファイバー内で発生した蛍光やラマン散乱光が生体組織に照射されることを回避することができる。
また、受光ファイバーの入射端面前方に設置された光学フィルターによって励起光を遮断し、蛍光やラマン散乱光が含まれる励起光以外の帯域の光を透過させることで、受光ファイバーに励起光の一部が入射し同ファイバー内で蛍光やラマン散乱光が発生することを回避することができる。
かかる光学フィルターは、必要に応じて一方のみの設置でもよい。
特許文献４に記載のプローブにおいては、同心円状に励起光導光ファイバーの周囲を囲むように複数の受光ファイバーが配置されている。そのために、受光ファイバーの入射端面前方に設置される光学フィルターが円環形状に形成され、励起光導光ファイバーの出射端面前方に設置される光学フィルターが、その円環形状の中心の中空部に納まる比較的小断面積のものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０４３９１号公報
【特許文献２】特開２０１０−８８９２９号公報
【特許文献３】特開２００５−３０５１８２号公報
【特許文献４】特許第４５８８３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したプローブにあっては、測定性能を低下させることなく、患者の負担軽減等の観点からの更なる細径化や、感染防止等を目的とするプローブのディスポーザブル化のための製造容易性の向上が、今後要請されるものと予測される。
特許文献４で示されているように、異なる透過帯域の光学フィルターを円環形状の部材とその中空部に収まる部材とで構成する場合、精度良く微小径の孔をあけてその中空部を形成したり、その中空部に収まるフィルターを精度良く形成したりすることに高度な加工技術を要し、また光ファイバーの端面に対して精度よく設置することを要するため、製造が困難であり、プローブ細径化、ディスポーザブル化の障害となるおそれがある。
【０００７】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、生体組織の測定対象部位に励起光を照射して、測定対象部位から放射される測定光を受光するための光学系を備えて当該測定光を測定するためのプローブにおいて、細径化や製造容易性の向上に有利なプローブ及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、生体組織の測定対象部位に励起光を照射して、測定対象部位から放射される測定光を受光するための光学系を備えて当該測定光を測定するためのプローブであって、
前記光学系として、
前記プローブの先端部に一端面が配置された一塊の光ファイバーバンドルと、
前記光ファイバーバンドルの前記一端面に設置された光学フィルターと、を備え、
前記光ファイバーバンドルを構成する一部の光ファイバーにより、前記励起光を導光する励起導光路を構成する第１の光ファイバー系が構成され、
前記光ファイバーバンドルを構成する他の一部の光ファイバーにより、前記測定光を受光して導光する受光導光路を構成する第２の光ファイバー系が構成され、
前記光学フィルターは、前記第１の光ファイバー系の出射端面又は／及び前記第２の光ファイバー系の受光端面に設置されて、これら両端面の光学透過特性を異ならしめることを特徴とするプローブである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記光ファイバーバンドルは、イメージガイド光ファイバーファンドルであること特徴とする請求項１に記載のプローブである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記光ファイバーバンドルは、ライトガイド光ファイバーファンドルであり、当該ライトガイド光ファイバーファンドルの光ファイバー素線数が７から６４であること特徴とする請求項１に記載のプローブである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記光学フィルターは、前記光ファイバーバンドルの前記一端面に、蒸着又はスパッタリングにより形成されてなる請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプローブである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のプローブの製造方法であって、
前記光ファイバーバンドルの前記一端面に、前記光学フィルターを設置するフィルター設置工程と、
前記フィルター設置工程の後、前記一端面に光を入射させた時の他端面において各光ファイバーから出射される光の有無又は相違により識別して、前記光ファイバーバンドルに含まれる光ファイバーの全部又は一部を、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とに分配する分配工程と、
前記光ファイバーバンドルの前記他端面を含む端部において、前記分配工程により分配された前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離し、プローブ基端の光学機器への接続部における前記第１の光ファイバー系の接続端及び前記第２の光ファイバー系の接続端をそれぞれ構成する接続端作製工程と、
を備えるプローブの製造方法である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記光ファイバーバンドルとしてイメージガイド光ファイバーファンドルを使用し、前記接続端作製工程では、前記第１の光ファイバー系及び前記第２の光ファイバー系のうちいずれか一方を一塊に保持するか、双方をそれぞれ一塊に保持したまま、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離することを特徴とする請求項５に記載のプローブの製造方法である。
【００１４】
請求項７記載の発明は、前記光ファイバーバンドルとしてライトガイド光ファイバーファンドルを使用し、前記接続端作製工程では、前記他端面を含む端部において光ファイバーを１本１本に分離して、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離することを特徴とする請求項５に記載のプローブの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のプローブにあっては、蒸着、スパッタリング等により一端面に光学フィルターが設置された光ファイバーバンドルを少なくとも１本構成すればよく、本発明の製造方法を適用することで、光学フィルターの設置後に、前記一端面に光を入射させた時の他端面から出射される光の有無又は相違により識別して、第１の光ファイバー系と第２の光ファイバー系とに分配するから、光ファイバーの配置精度、光学フィルターの形成精度及び設置精度が高レベルに求められることも無く、製造が容易となり、細径化、ディスポーザブル化を促進することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るプローブが適用されたシステムの概要を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプローブが挿通された内視鏡の先端部の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプローブの先端部縦断面図である。
【図４】本発明のプローブに適用する一例の光ファイバーバンドルの断面図である。
【図５】本発明のプローブに適用する他の一例の光ファイバーバンドルの断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係り、２つの光学フィルターを直線境界で分けた場合のプローブの主要製造過程を示す模式的斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係り、２つの光学フィルターを円状境界の内と外に分けた場合のプローブの主要製造過程を示す模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００１８】
図１に示すように本実施形態のプローブ１は、その基端がベースユニット２に接続される。ベースユニット２には、生体の測定対象部位に照射される励起光を発生するための光源、及び、励起光照射により測定対象部位から放射される光を測定光として検出するための分光器などからなる検出器等が備えられている。
一方、内視鏡本体３が、内視鏡本体に内蔵されるカメラ部や照明などの各部の制御やこれら各部とのデータのやり取りを行うための内視鏡プロセッサ４に接続されている。内視鏡本体３は、体内への挿入部３ａと、挿入部３ａの曲げ操作等を行うための操作部３ｂとを有する。内視鏡本体３には、操作部３ｂに設けられた挿入口から挿入部３ａの先端面の開口まで連通するチャネル３ｃが形成されている。プローブ１はチャネル３ｃに挿通され、図２に示すようにプローブ１の先端が内視鏡先端に対して進退可能に配置されている。
図２に示すように、内視鏡本体３の挿入部３ａの先端部には、撮像素子や対物レンズ等で構成されるカメラ部３ｄ、内視鏡照明の発光部となるライトガイド３ｅ、気体、液体等の流動物を噴射するための送気送水ノズル３ｆ、チャネル３ｃの先端開口が設けられ、プローブ１の先端部がチャネル３ｃから必要に応じて延出される。
但し、以上説明した内視鏡の形態、プローブ１が内視鏡のチャネル３ｃに挿通される形態は説明上の具体的例示に過ぎない。特に、プローブ１の体内に導かれる形態は、内視鏡のチャネル３ｃを経由する形態のほか、単独で体内に挿入される形態であってもよい。また、プローブ１の構成が内視鏡本体３に一体化された形態であっても、本発明を実施することが可能である。
【００１９】
図３に示すようにプローブ１は、プローブチューブ９の内部に、集光レンズ系（集光レンズ１１）と、光学フィルター１３，１４と、光ファイバーバンドル１５とを備える。光ファイバーバンドル１５を構成する一部の光ファイバーにより第１の光ファイバー系１０が構成される。光ファイバーバンドル１５を構成する他の一部の光ファイバーにより、第２の光ファイバー系１２が構成される。
【００２０】
図３に示すように光ファイバーバンドル１５の一端面がプローブの先端部に配置されている。
第１の光ファイバー系１０は、基端がベースユニット２の光源の励起光出力面に接続又は近接するように設けられ、先端が図３に示すようにプローブ先端部に及んでおり、励起光を導光する励起導光路を構成する。
集光レンズ系は、第１の光ファイバー系１０から出射した励起光が照射され、かつ、測定対象部位から放射される測定光を集光する正のパワーを有するレンズ又はレンズ群である。
第２の光ファイバー系１２は、基端がベースユニット２の検出器への入力端に接続され、先端が図３に示すようにプローブ先端に及んでおり、集光レンズ系が集光した測定光を受光して導光する受光導光路を構成する。
【００２１】
集光レンズ系は、１個又は複数個のレンズから構成されるが、１個の場合はそれが集光レンズ１１であり、複数個のレンズから構成されるときには、光ファイバー系１０、１２に最も近い位置に配置されるレンズを集光レンズ１１とする。図３においては、１つの集光レンズ１１のみを図示するが、集光レンズ１１の光ファイバー系１０、１２に対する反対側に集光レンズ系を構成する他のレンズを配置してもよい。集光レンズ１１に対向する第１の光ファイバー系１０の先端が出射端、集光レンズ１１に対向する第２の光ファイバー系１２の先端が受光端である。
【００２２】
ベースユニット２の光源からの励起光は第１の光ファイバー系１０によってプローブ１の先端部に導光される。第１の光ファイバー系１０の出射端から出射した励起光は、集光レンズ系で集光されてプローブ１から出射し、生体組織表面の測定対象部位へ照射される。測定対象部位に照射された励起光により、病変状態に従って蛍光が発生する。発生した蛍光と生体組織表面での反射光が含まれる測定対象部位からの測定光がプローブ１に入射して集光レンズ系で集光され、第２の光ファイバー系１２の受光端に入射する。さらに測定光が第２の光ファイバー系１２によって導光される。
【００２３】
第２の光ファイバー系１２で導光された測定光は、ベースユニット２の検出器に入力される。蛍光は、広義には、Ｘ線や紫外線、可視光線が照射された被照射物が、そのエネルギーを吸収することで電子が励起し、それが基底状態に戻る際に余分なエネルギーを電磁波として放出するものである。ここでは、励起光によって、その波長とは異なった波長の蛍光が戻り光として生じるので、これを測定光として受光し、第２の光ファイバー系１２を介してベースユニット２の検出器に導光し、スペクトル分布を分析することで、測定対象の病変状態を検知する。
なお、蛍光の測定に代えて、励起光に起因して生じるラマン散乱光を受光し測定することとしてもよい。
【００２４】
光学フィルター１３，１４は、光ファイバーバンドル１５の一端面に設置されている。
光学フィルター１３は、励起光を透過させ励起光以外の帯域の光を遮断する励起光透過フィルターである。光学フィルター１３は、第１の光ファイバー系１０の出射端と集光レンズ１１との間の光路に介在する。第１の光ファイバー系１０の出射端から出射した光は、光学フィルター１３に入射する。
したがって、光学フィルター１３によって励起光を透過させ、蛍光やラマン散乱光が含まれる励起光以外の帯域の光を遮断することで、第１の光ファイバー系１０内で発生した蛍光やラマン散乱光が生体組織に照射されることを回避することができる。
【００２５】
光学フィルター１４は、励起光を遮断し励起光以外の帯域の光を透過させる励起光遮断フィルターである。光学フィルター１４は、集光レンズ１１と第２の光ファイバー系１２の受光端との間の光路に介在する。光学フィルター１４を通過した光が第２の光ファイバー系１２の受光端に入射する。
したがって、光学フィルター１４によって励起光を遮断し、励起光以外の帯域の蛍光やラマン散乱光が含まれる光を透過させることで、第２の光ファイバー系１２に励起光の一部が入射し第２の光ファイバー系１２内で蛍光やラマン散乱光が発生することを回避することができる。
【００２６】
なお、以上の説明に拘わらず、集光レンズ系（集光レンズ１１）を設けるか否かは任意である。
また、光学フィルターの目的は、以上説明したことにも、如何なる目的にも限定されるものではない。第１の光ファイバー系１０の出射端端面と、第２の光ファイバー系１２の受光端面の光学透過特性を異ならしめるために、ファイバー系１０、１２のうち少なくともいずれか一方の端面に光学フィルターが設置されていればよい。
【００２７】
光ファイバーバンドル１５としては、複数の光ファイバーを１本状に固めたもので、図４又は図５に示す断面構造を有したものが知られる。
図４に示す光ファイバーバンドル１５Ａにあっては、複数の光ファイバー（素線）２０が樹脂材料（例えば、ポリエチレン）２３中に配置され、すなわち、複数の光ファイバー（素線）２０間の隙間に樹脂材料２３が充填されて１本状に固められている。
図５に示す光ファイバーバンドル１５Ｂにあっては、複数の光ファイバー（素線）２０がチューブ状の被覆材料（例えば、ポリエチレン）２４内に配置され、複数の光ファイバー（素線）２０同士が互いに接して固着することで１本状に固められている。
なお、図４において２１はコア、２２はクラッドである。
【００２８】
光ファイバーバンドル１５としては、イメージガイド光ファイバーファンドル又はライトガイド光ファイバーファンドルを適用できる。
イメージガイド光ファイバーファンドルにあっては、入出力される像を保つために、一端面における光ファイバー配置が、他端面において保たれている。
ライトガイド光ファイバーファンドルにあっては、照明光などの導光用途であるので、一端面における光ファイバー配置が、他端面において保たれているとは限らず、一端面における光ファイバー配置と、他端面における光ファイバー配置との間に一定の関係性は確保されていない。
【００２９】
次に、プローブ１の製造方法につき説明する。
図６は、２つの光学フィルター１３，１４を直線境界で分けた場合の主要製造過程を示す模式的斜視図である。図７は、２つの光学フィルター１３，１４を円状境界の内と外に分けた場合の主要製造過程を示す模式的斜視図である。但し、光学フィルター１３，１４の平面形状は任意であり、これらは一例に過ぎない。そのため、形状の違いに拘わらず、図６及び図７において同一の符号を付する。
【００３０】
（フィルター設置工程）
まず、フィルター設置工程を実施する。
フィルター設置工程においては、図６(a)又は図７(a)に示す光ファイバーバンドル１５の一端面３１に、図６(b)又は図７(b)に示すように、光学フィルター１３，１４を設置する。
そのための方法として、小片の光学フィルター１３，１４をそれぞれ一端面３１に配置し、接着、溶着等によって固定する方法が挙げられる。
または、蒸着又はスパッタリングにより一端面３１上に光学フィルター１３となる素材、光学フィルター１４となる素材を薄膜成長させて、光学フィルター１３，１４を形成する。
【００３１】
（分配工程）
次に、分配工程を実施する。
分配工程においては、図６(b)又は図７(b)に示す光学フィルター１３，１４が既設の一端面３２に光を入射させた時の他端面３３において各光ファイバーから出射される光の有無又は相違により識別して、光ファイバーバンドル１５に含まれる光ファイバーの全部又は一部を、第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とに分配する。
光学フィルター１３，１４によって、光ファイバーバンドル１５の一端面３２での透過特性が当該一端面３２上で分布を持つ。したがって、フィルター設置側の端面３２から特定の波長の光を入れると、他端面３３では一部のファイバーからは光が見え、他の一部のファイバーからは光が見えないという形、すなわち、出射光の有無で、一方の光学フィルター１３が設置されている光ファイバーと、他方の光学フィルター１４が設置されている光ファイバーと識別できる。このように識別して、一方の光学フィルター１３が設置されている光ファイバーを第１の光ファイバー系１０に分配し、他方の光学フィルター１４が設置されている光ファイバーを第２の光ファイバー系１２に分配する。
なお、光学フィルターの形状精度、設置精度が低い場合、光ファイバーバンドル１５の一部の光ファイバーではどちらの光学フィルターも設置されていない、または両方の光学フィルターが設置されているということが起こる。この場合は、その光ファイバーは第１の光ファイバー系１０にも第２の光ファイバー系１２にも分配しない。
【００３２】
識別方法としては、いくつか考えられる。
光学フィルター１３，１４のうち一方しか設置されていない場合にあっては、設置された光学フィルターによって遮断される光を入射することによって、他端面３３から光の出射がある光ファイバーを光学フィルターが設置されていない光ファイバーと、他端面３３から光の出射がない光ファイバーを光学フィルターが設置されている光ファイバーと識別できる。
光学フィルター１３，１４の双方が設置されている場合において、一方の光学フィルターを透過でき他方の光学フィルターにより遮断される光（例えば上述した励起光）を入射することによって、他端面３３から光の出射がある光ファイバーを前記一方の光学フィルターが設置されている光ファイバーと、他端面３３から光の出射がない光ファイバーを前記他方の光学フィルターが設置されている光ファイバーと識別できる。励起光を入射した場合は、他端面３３から光の出射がある光ファイバーを光学フィルター１３が設置されている光ファイバーと、他端面３３から光の出射がない光ファイバーを光学フィルター１４が設置されている光ファイバーと識別できる。
また、双方から光の出射がある条件では、その出射光の強度や波長分布など特性が相違するため、出射光の相違により識別できる。但し、確実に入射していること条件として、光の有無で識別できる条件とする方が、識別性が高く、識別が簡便となることは言うまでもない。
【００３３】
（接続端作製工程）
次に、接続端作製工程を実施する。
接続端作製工程においては、図６(c)又は図７(c)に示すように光ファイバーバンドル１５の他端面３３を含む端部３４において、前記分配工程により分配された第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とを分離し、プローブ基端の光学機器への接続部における第１の光ファイバー系１０の接続端及び第２の光ファイバー系１２の接続端をそれぞれ構成する。
端部３４における第１の光ファイバー系１０に分配された光ファイバーと、第２の光ファイバー系１２に分配された光ファイバーとの分離は、切断ブレードなどの刃物、レーザーカッターやウォータージェット加工などによって切断して行う方法が挙げられる。切断により損傷する光ファイバーが生じる場合には、切断により損傷する光ファイバーを予め上記分配工程において、第１の光ファイバー系１０にも第２の光ファイバー系１２にも分配しない光ファイバーとする。このような光ファイバーは、上述した光学フィルターの形状精度、設置精度を理由にいずれの光ファイバー系１０，１２にも分配されない光ファイバーが生じていれば、これと重複させることができるため、さほど無駄は増加しない。
分離は、図６(c)又は図７(c)に示すように枝分かれ状に分岐するように行う。
【００３４】
光ファイバーバンドル１５としてイメージガイド光ファイバーファンドルを使用する場合は、分離作業前の図６(b)又は図７(b)に示す他端面３３において、第１の光ファイバー系１０に分配された光ファイバーと、第２の光ファイバー系１２に分配された光ファイバーとが混在しない。そのため、本接続端作製工程では、第１の光ファイバー系１０及び第２の光ファイバー系１２のうちいずれか一方を一塊に保持するか、双方をそれぞれ一塊に保持したまま、第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とを分離することが可能であり、そのように分離する。
光ファイバーバンドル１５としてライトガイド光ファイバーファンドルを使用する場合は、分離作業前の図６(b)又は図７(b)に示す他端面３３において、第１の光ファイバー系１０に分配された光ファイバーと、第２の光ファイバー系１２に分配された光ファイバーとが混在する可能性が高い。そのため、本接続端作製工程では、他端面３３を含む端部３４において光ファイバーを１本１本に分離して仕分けすることにより、第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とを分離する。
使用する光ファイバーバンドルは、どのような光ファイバーバンドルでもよい。しかし、バンドル中のファイバー本数が多い場合、素材コストと製造の手間とを考慮して、イメージガイド光ファイバーバンドルを選択することが好ましい場合がある。イメージガイド光ファイバーバンドルは、像を伝達するためにファイバー本数が多い。
したがって、適用するライトガイド光ファイバーファンドルの光ファイバー素線数は、６４以下であることが好ましい。さらに、第１の光ファイバー系１０と、第２の光ファイバー系１２の２系統が必要となり、上述したように第１の光ファイバー系１０にも第２の光ファイバー系１２にも分配されない光ファイバーが発生するおそれがあるから、適用するライトガイド光ファイバーファンドルの光ファイバー素線数は、７から６４であることが好ましい。
【００３５】
プローブ１の基端にはコネクタ１ａ（図１参照）が設けられる。このコネクタ１ａは、上述したベースユニット２などの光学機器への接続部である。図６(c)又は図７(c)に示す分離した枝状部分の末端３３ａ、３３ｂをそれぞれコネクタ１ａの接続端子に配設する。これにより第１の光ファイバー系１０の接続端及び第２の光ファイバー系１２の接続端を構成する。本実施形態においては、コネクタ１ａをベースユニット２に接続することによって、第２の光ファイバー系１２は、導光した光をベースユニット２の検出器へ入力するように配置され、第１の光ファイバー系１０は、ベースユニット２の光源からの励起光が入力されるように配置される。
【００３６】
以上説明した本実施形態のプローブにあっては、蒸着、スパッタリング等により一端面に光学フィルターが設置された光ファイバーバンドルを少なくとも１本構成すればよく、本実施形態の製造方法を適用することで、光学フィルターの設置後に、一端面３２に光を入射させた時の他端面３３から出射される光の有無又は相違により識別して、第１の光ファイバー系１０と第２の光ファイバー系１２とに分配するから、光ファイバーの配置精度、光学フィルターの形成精度及び設置精度が高レベルに求められることも無く、製造が容易となり、細径化、ディスポーザブル化を促進することができるという効果がある。
【符号の説明】
【００３７】
１ プローブ
２ ベースユニット
３ 内視鏡本体
４ 内視鏡プロセッサ
９ プローブチューブ
１０ 第１の光ファイバー系（励起光出射系）
１１ 集光レンズ
１２ 第２の光ファイバー系（測定光受光系）
１３，１４ 光学フィルター
１５ 光ファイバーバンドル
２０ 光ファイバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織の測定対象部位に励起光を照射して、測定対象部位から放射される測定光を受光するための光学系を備えて当該測定光を測定するためのプローブであって、
前記光学系として、
前記プローブの先端部に一端面が配置された一塊の光ファイバーバンドルと、
前記光ファイバーバンドルの前記一端面に設置された光学フィルターと、を備え、
前記光ファイバーバンドルを構成する一部の光ファイバーにより、前記励起光を導光する励起導光路を構成する第１の光ファイバー系が構成され、
前記光ファイバーバンドルを構成する他の一部の光ファイバーにより、前記測定光を受光して導光する受光導光路を構成する第２の光ファイバー系が構成され、
前記光学フィルターは、前記第１の光ファイバー系の出射端面又は／及び前記第２の光ファイバー系の受光端面に設置されて、これら両端面の光学透過特性を異ならしめることを特徴とするプローブ。
【請求項２】
前記光ファイバーバンドルは、イメージガイド光ファイバーファンドルであること特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記光ファイバーバンドルは、ライトガイド光ファイバーファンドルであり、当該ライトガイド光ファイバーファンドルの光ファイバー素線数が７から６４であること特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４】
前記光学フィルターは、前記光ファイバーバンドルの前記一端面に、蒸着又はスパッタリングにより形成されてなる請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプローブ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のプローブの製造方法であって、
前記光ファイバーバンドルの前記一端面に、前記光学フィルターを設置するフィルター設置工程と、
前記フィルター設置工程の後、前記一端面に光を入射させた時の他端面において各光ファイバーから出射される光の有無又は相違により識別して、前記光ファイバーバンドルに含まれる光ファイバーの全部又は一部を、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とに分配する分配工程と、
前記光ファイバーバンドルの前記他端面を含む端部において、前記分配工程により分配された前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離し、プローブ基端の光学機器への接続部における前記第１の光ファイバー系の接続端及び前記第２の光ファイバー系の接続端をそれぞれ構成する接続端作製工程と、
を備えるプローブの製造方法。
【請求項６】
前記光ファイバーバンドルとしてイメージガイド光ファイバーファンドルを使用し、前記接続端作製工程では、前記第１の光ファイバー系及び前記第２の光ファイバー系のうちいずれか一方を一塊に保持するか、双方をそれぞれ一塊に保持したまま、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離することを特徴とする請求項５に記載のプローブの製造方法。
【請求項７】
前記光ファイバーバンドルとしてライトガイド光ファイバーファンドルを使用し、前記接続端作製工程では、前記他端面を含む端部において光ファイバーを１本１本に分離して、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離することを特徴とする請求項５に記載のプローブの製造方法。
【請求項１】
生体組織の測定対象部位に励起光を照射して、測定対象部位から放射される測定光を受光するための光学系を備えて当該測定光を測定するためのプローブであって、
前記光学系として、
前記プローブの先端部に一端面が配置された一塊の光ファイバーバンドルと、
前記光ファイバーバンドルの前記一端面に設置された光学フィルターと、を備え、
前記光ファイバーバンドルを構成する一部の光ファイバーにより、前記励起光を導光する励起導光路を構成する第１の光ファイバー系が構成され、
前記光ファイバーバンドルを構成する他の一部の光ファイバーにより、前記測定光を受光して導光する受光導光路を構成する第２の光ファイバー系が構成され、
前記光学フィルターは、前記第１の光ファイバー系の出射端面又は／及び前記第２の光ファイバー系の受光端面に設置されて、これら両端面の光学透過特性を異ならしめることを特徴とするプローブ。
【請求項２】
前記光ファイバーバンドルは、イメージガイド光ファイバーファンドルであること特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記光ファイバーバンドルは、ライトガイド光ファイバーファンドルであり、当該ライトガイド光ファイバーファンドルの光ファイバー素線数が７から６４であること特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４】
前記光学フィルターは、前記光ファイバーバンドルの前記一端面に、蒸着又はスパッタリングにより形成されてなる請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプローブ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のプローブの製造方法であって、
前記光ファイバーバンドルの前記一端面に、前記光学フィルターを設置するフィルター設置工程と、
前記フィルター設置工程の後、前記一端面に光を入射させた時の他端面において各光ファイバーから出射される光の有無又は相違により識別して、前記光ファイバーバンドルに含まれる光ファイバーの全部又は一部を、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とに分配する分配工程と、
前記光ファイバーバンドルの前記他端面を含む端部において、前記分配工程により分配された前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離し、プローブ基端の光学機器への接続部における前記第１の光ファイバー系の接続端及び前記第２の光ファイバー系の接続端をそれぞれ構成する接続端作製工程と、
を備えるプローブの製造方法。
【請求項６】
前記光ファイバーバンドルとしてイメージガイド光ファイバーファンドルを使用し、前記接続端作製工程では、前記第１の光ファイバー系及び前記第２の光ファイバー系のうちいずれか一方を一塊に保持するか、双方をそれぞれ一塊に保持したまま、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離することを特徴とする請求項５に記載のプローブの製造方法。
【請求項７】
前記光ファイバーバンドルとしてライトガイド光ファイバーファンドルを使用し、前記接続端作製工程では、前記他端面を含む端部において光ファイバーを１本１本に分離して、前記第１の光ファイバー系と前記第２の光ファイバー系とを分離することを特徴とする請求項５に記載のプローブの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９９４８７（Ｐ２０１３−９９４８７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６０３０（Ｐ２０１１−２４６０３０）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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