光プローブ
【課題】光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測により光断層画像を生成する光断層画像化装置等に使用される光プローブにおいて、プローブ外筒（シース）の側壁面を測定対象に容易に押し当てることができ、また、測定光を出射する光出射手段の回転力の低下や回転ムラを生じさせることのない光プローブを提供する。
【解決手段】ＯＣＴプローブ装置１０のプローブ挿入部７０は反対方向に湾曲する第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２が設けられている。プローブ挿入部７０は、円筒状のシース７４内に測定光を導波する光ファイバとそれを覆うフレキシブルシャフトが挿置されており、第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２におけるシース７４の内壁面にはフレキシブルシャフトとの摩擦を軽減するために長手軸方向に沿って凹凸が形成されている。
【解決手段】ＯＣＴプローブ装置１０のプローブ挿入部７０は反対方向に湾曲する第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２が設けられている。プローブ挿入部７０は、円筒状のシース７４内に測定光を導波する光ファイバとそれを覆うフレキシブルシャフトが挿置されており、第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２におけるシース７４の内壁面にはフレキシブルシャフトとの摩擦を軽減するために長手軸方向に沿って凹凸が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光プローブに係り、特に光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測により光断層画像を生成する光断層画像化装置に使用される光プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体組織等の測定対象を切断せずに断層画像を取得する方法として例えば低コヒーレンス光による干渉を用いた光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測法を利用した光断層画像化装置の開発が進められている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
このＯＣＴ計測法によれば、光源から出射された低コヒーレンス光が光分割手段により測定光と参照光とに分割され、測定光が測定対象に照射される。そして、その測定対象からの戻り光が合波手段に導かれる。一方、参照光は、測定光の測定対象までの光路長に一致する参照光路を経由した後に合波手段に導かれる。合波手段に導かれた戻り光と参照光は、合波手段により合波されて干渉し、その干渉光が電気信号として検出されて演算処理部により測定対象の深さ方向の断層画像が生成されるようになっている。
【０００４】
このようなＯＣＴ計測法を利用した光断層画像化装置において、被検体の所望の測定部位の測定対象に測定光を照射し、測定対象からの戻り光を取り込むために光プローブ（ＯＣＴプローブ）が使用される。
【０００５】
ＯＣＴプローブは、例えば全体が可撓性を有する長筒状のプローブ外筒（シース）で覆われており、その内部にシースの軸に沿って挿置される光ファイバと、光ファイバの先端部に配置される光学系（光出射手段）を備えている。ＯＣＴプローブの光ファイバは、光断層画像化装置の装置本体となるＯＣＴプロセッサに光学的に接続されており、ＯＣＴプロセッサから出射された測定光が、ＯＣＴプローブ内の光ファイバを伝送して光ファイバの先端からＯＣＴプローブの長手軸方向に出射された後、その測定光が光学系の偏向作用及び集光作用によってＯＣＴプローブの長手軸方向とは所定角度傾斜した方向（ＯＣＴプローブの長手軸に対して略直交方向）に集光されて照射されるようになっている（例えば、特許文献２〜５参照）。
【０００６】
また、その光ファイバの先端部の光学系は、例えば光ファイバと連結されており、光ファイバをシース内で回転させることによって測定光の照射方向を周方向に回転させるラジアル走査が行われ、これによって、ＯＣＴプローブの長手軸に略直交する断面における測定対象の断層情報の取得が行われている。また、光ファイバをシース内で直進移動させることによって測定光の照射位置をＯＣＴプローブの長手軸方向に移動させるリニア走査が行われ、これによって長手軸に沿った断面における測定対象の断層情報の取得が行われている。更に、これらのラジアル走査とリニア走査を並行して行うことによってＯＣＴプローブの長手軸周りの３次元的な領域における測定対象の断層情報（３次元ボリュームデータ）の取得が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１６５７８４号公報
【特許文献２】特開２０１０−４３９９４号公報
【特許文献３】特開２０１０−４６２１６号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４６６７号公報
【特許文献５】特開２００６−９５１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のようなＯＣＴプローブを使用して測定対象の断層情報を取得する場合、シースの側壁面を測定対象に押し当てて測定を行う方が、離間させて行うよりも空気層が介在しない等の理由から良好な断層画像が得られることが知られている。
【０００９】
しかしながら、シースの側壁面を測定対象に押し当てることが難しい場合がある。例えば、胆道や膵管の内腔にＯＣＴプローブを挿入して胆道や膵管の内壁部の断層情報を取得するという場合、側視型の内視鏡の挿入部を十二指腸まで挿入した後、内視鏡の処置具挿通チャンネルを使用して、内視鏡挿入部の先端部において側方に向けて開口されている処置具導出口からＯＣＴプローブを導出させ、ファーター乳頭から胆道や膵管の内腔にＯＣＴプローブを挿入することが行われている。このとき、胆道や膵管の内腔にはＯＣＴプローブのみが挿入されているため、シースの側壁面を胆道や膵管の内壁部に押し当てることが難しい。
【００１０】
一方、ＯＣＴプローブのシースを能動的に湾曲させることができる湾曲部を設けることによってシースの側壁面を容易に測定対象に押し当てられるようにすることが考えられる。
【００１１】
しかしながら、この場合において、湾曲部を湾曲させると、シースの内壁面に光ファイバ（光ファイバを覆うフレキシブルシャフト）が接触し、ラジアル走査を行う際に、それらの間に摩擦が生じ、測定光を出射する光学系（光出射手段）の回転力の低下や、回転ムラが生じてしまい、精度の高い良好な断層情報が得られないという問題が生じるおそれがある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プローブ外筒（シース）の側壁面を測定対象に容易に押し当てることができ、また、測定光を出射する光出射手段の回転力の低下や回転ムラを生じさせることのない光プローブを提供することを目的とする。
する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明は、円筒状のプローブ外筒と、前記プローブ外筒内に挿置され、測定光を導光する導光手段と、前記導光手段に連結された状態で前記プローブ外筒内に挿置され、前記導光手段により導光された測定光を前記プローブ外筒の側壁部を透過させて測定対象に照射する光出射手段と、前記プローブ外筒に設けられ、所定の第１方向に湾曲する第１湾曲部と、前記プローブ外筒の前記第１湾曲部よりも基端側に設けられ、前記第１方向に反対となる第２方向に湾曲する第２湾曲部と、前記第１湾曲部における前記プローブ外筒の内壁面の少なくとも前記第１方向側に、長手軸方向に沿って凹凸を形成する第１凹凸部と、前記第２湾曲部における前記プローブ外筒の内壁面の少なくとも前記第２方向側に、長手軸方向に沿って凹凸を形成する第２凹凸部と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、第１湾曲部及び第２湾曲部を湾曲させることにより、プローブ外筒の側壁部の外周面を測定対象に容易に押し当てることができ、測定精度の向上を図ることができる。また、ラジアル走査のために導光手段を回転させて光出射手段をプローブ外筒の長手軸周りに回転させた場合に、導光手段又は導光手段の外周に外装されるフレキシブルシャフト等の回転体と、湾曲させた第１湾曲部及び第２湾曲部におけるプローブ外筒の内壁面との間で摩擦が生じるが第１湾曲部と第２湾曲部の内壁面には長手軸方向に沿って凹凸が形成されているため、回転体との接触面積が低減されており、摩擦による光出射手段の回転力の低下や回転ムラの発生が軽減されている。
【００１５】
本発明は、前記第１湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第１方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第１長溝部を有し、前記第２湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第２方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第２長溝部を有し、前記プローブ外筒は、前記第２湾曲部を湾曲させるために牽引操作される牽引部材が前記第２長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される管腔を備えたことが好ましい。これによれば、第１長溝部及び第２長溝部により第１湾曲部及び第２湾曲部が他の部分よりも湾曲し易い構成となっており、牽引部材を牽引することで、第２湾曲部が湾曲するようになっている。第１湾曲部は牽引部材で能動的に湾曲させる場合に限らず、第２湾曲部の湾曲によって第２湾曲部よりも先端側が生体に押し当てられた際に受動的に湾曲する構成とすることができる。
【００１６】
本発明は、前記第１湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第１方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第１長溝部を有し、前記第２湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第２方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第２長溝部を有し、前記プローブ外筒は、前記第１湾曲部を湾曲させるために牽引操作される第１の牽引部材が前記第１長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される第１の管腔と、前記第２湾曲部を湾曲させるために牽引操作される第２の牽引部材が前記第２長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される第２の管腔とを備えたことが好ましい。これによれば、第１長溝部及び第２長溝部により第１湾曲部及び第２湾曲部が他の部分よりも湾曲し易い構成となっており、牽引部材を牽引することで、第１湾曲部及び第２湾曲部が湾曲するようになっている。
【００１７】
本発明は、前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、前記プローブ外筒の内壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成ることが好ましい。これによれば、第１湾曲部及び第２湾曲部におけるプローブ外筒の内壁面に摩擦低減のための凹凸が形成される。
【００１８】
本発明は、前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、前記プローブ外筒の内壁面に固定されたコイルにより形成されていることが好ましい。これによれば、第１湾曲部及び第２湾曲部におけるプローブ外筒の内壁面にコイルの凹凸が形成され、摩擦低減のための凹凸が形成される。
【００１９】
本発明は、前記導光手段は、光ファイバであり、該光ファイバの外周面に回転力を伝達するフレキシブルシャフトが外装されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、プローブ外筒（シース）の側壁面を測定対象に容易に押し当てることができ、また、測定光を出射する光出射手段の回転力の低下や回転ムラを生じさることのない光プローブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る光プローブが使用される光断層画像化装置の一実施の形態の全体構成を示すブロック図
【図２】ＯＣＴプローブ装置の全体の外観を示した側面図
【図３】ＯＣＴプローブ装置を長手軸に沿って切断した側方断面図
【図４】プローブ挿入部の湾曲部を湾曲させた状態を示した側面図
【図５】プローブ挿入部の第１湾曲部及び第２湾曲部の構成を示した側方断面図
【図６】図５の６−６矢視断面図
【図７】図５の７−７矢視断面図
【図８】プローブ挿入部を胆管に挿置した状態を示した図
【図９】プローブ挿入部の第１湾曲部及び第２湾曲部を湾曲させた状態での回転側光ファイバ等の様子を示した側方断面図
【図１０】プローブ挿入部の内壁面に形成された凹凸の第１の形態を示す側方断面図
【図１１】プローブ挿入部の内壁面に形成された凹凸の第２の形態を示す側方断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る光プローブを実施するための最良の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る光プローブが使用される光断層画像化装置の一実施の形態の全体構成を示すブロック図である。
【００２４】
同図に示す光断層画像化装置は、光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測法により測定対象Ｓの光断層画像を取得する装置であり、被検体の体腔内に挿入されて、測定部位（測定対象Ｓ）に測定光Ｌ１を照射し、測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３（後方散乱光）を取り込むＯＣＴプローブ装置１０と、測定光Ｌ３を生成してＯＣＴプローブ装置１０に射出し、また、ＯＣＴプローブ装置１０から戻り光Ｌ３を受入して測定対象Ｓの断層情報を取得して断層画像を生成するＯＣＴプロセッサ１２と、ＯＣＴプロセッサ１２の断層画像の表示等を行うモニタ装置１４等から構成されている。
【００２５】
ＯＣＴプロセッサ１２は、主として、光源ユニット２０、光ファイバカプラ２２、２８、サーキュレータ２４、２６、干渉光検出部５０、処理部５４、制御操作部５６等を備えている。
【００２６】
光源ユニット２０は、ＯＣＴの測定のための光（例えば、波長１．３μｍのレーザ光あるいは低コヒーレンス光）を発生させるものであり、レーザ光あるいは低コヒーレンス光Ｌａを生成する光源２０ａと、光源２０ａから射出された光Ｌａを集光するレンズ２０ｂとを備えている。この光源ユニット２０から射出された光Ｌａは、光ファイバＦＢ４によって光ファイバカプラ２２に導波される。
【００２７】
光ファイバカプラ２２は、光ファイバＦＢ３、ＦＢ４、ＦＢ５に光学的に接続されており、光源ユニット２０から光ファイバカプラ２２に導波された光Ｌａは、この光ファイバカプラ２２により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割され、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ３に入射してサーキュレータ２４に導波され、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ５に入射してサーキュレータ２６に導波される。
【００２８】
サーキュレータ２４は、光ファイバＦＢ３、固定側光ファイバＦＢ２、光ファイバＦＢ３、ＦＢ１０に光学的に接続されており、光ファイバカプラ２２からサーキュレータ２４に導波された測定光Ｌ１は、固定側光ファイバＦＢ２に入射してＯＣＴプローブ装置１０の光ロータリージョイント６０に導波される。
【００２９】
光ロータリージョイント６０は、固定側光ファイバＦＢ２とＯＣＴプローブ装置１０の回転側光ファイバＦＢ１に光学的に接続されており、この光ロータリージョイント６０により固定側光ファイバＦＢ２に対して回転側光ファイバＦＢ１が回動可能に光学的に接続されている。
【００３０】
サーキュレータ２４から光ロータリージョイント６０に導波された測定光Ｌ１は、回転側光ファイバＦＢ１に入射し、光ファイバＦＢ１の先端に具備されている光出射部６２（後述の光学レンズ８２）に導波される。光出射部６２に導波された測定光Ｌ１は、光出射部６２から出射されて測定対象Ｓに照射される。なお、光出射部６２からの測定光Ｌ１の出射方向は、ＯＣＴプローブ装置１０の長手軸（回転側光ファイバＦＢ１の光軸）に対して所定角度傾斜した方向（本実施の形態では略直交する方向）となっている。
【００３１】
また、光出射部６２から測定対象Ｓに照射された測定光Ｌ１が後方散乱（反射）により測定対象Ｓから戻された戻り光Ｌ３が光出射部６２から回転側光ファイバＦＢ１に入射し、光ロータリージョイント６０に導波される。光ロータリージョイント６０に導波された戻り光Ｌ３は、固定側光ファイバＦＢ２に入射し、サーキュレータ２４に導波される。そして、光ロータリージョイント６０からサーキュレータ２４に導波された戻り光Ｌ３は、光ファイバＦＢ１０に入射し、光ファイバカプラ２８に導波される。
【００３２】
一方、光ファイバカプラ２２により分割されてサーキュレータ２６に導波された参照光Ｌ２は、光ファイバＦＢ６に入射し、光路長調整部３０に導波される。
【００３３】
光路長調整部３０は、サーキュレータ２６から導波された参照光Ｌ２の光路長を調整するもので、第１光学レンズ３２ａ、第２光学レンズ３２ｂ、反射ミラー３２ｃ、基台３４、ミラー移動機構３６を有している。
【００３４】
第１光学レンズ３２ａは、その焦点位置に光ファイバＦＢ６の端部が配置されており、光ファイバＦＢ６の端部から出射された参照光Ｌ２は第１光学レンズ３２ａにより平行光にされた後、第２光学レンズ３２ｂにより集光されて第２光学レンズ３２ｂの焦点位置に配置された反射ミラー３２ｃに入射する。反射ミラー３２ｃに入射した参照光Ｌ２は、反射ミラー３２ｃで反射して、第２光学レンズ３２ｂで平行光にされた後、第１光学レンズ３２ａにより集光されて光ファイバＦＢ６の端部から光ファイバＦＢ６に入射し、サーキュレータ２６に導波される。
【００３５】
また、第２光学レンズ３２ｂ及び反射ミラー３２ｃは、基台３４に固定されており、基台３４はミラー移動機構３６により第１光学レンズ３２ａ及び第２光学レンズ３２ｂの光軸方向（矢印Ａ方向）に移動するようになっている。これにより、第１光学レンズ３２ａと第２光学レンズ３２ｂとの間隔を変更して参照光Ｌ２の光路長を変更することができるようになっている。
【００３６】
光路長調整部３０を通過してサーキュレータ２６に戻された参照光Ｌ２は、光ファイバＦＢ７に入射し、光ファイバカプラ２８に導波される。
【００３７】
光ファイバカプラ２８は、光ファイバＦＢ７、ＦＢ８、ＦＢ９、ＦＢ１０に光学的に接続されており、サーキュレータ２６から光ファイバカプラ２８に導波された参照光Ｌ２と、サーキュレータ２４から光ファイバカプラ２８に導波された戻り光Ｌ３とが合波されて干渉光が生成される。そして、光ファイバカプラ２８で生成された干渉光は、２つの干渉光Ｌ４、Ｌ５に分割され、干渉光Ｌ４は、光ファイバＦＢ８に入射して検出器３０ａに導波され、干渉光Ｌ５は、光ファイバＦＢ９に入射して検出器３０ｂに導波される。
【００３８】
検出器３０ａ、３０ｂに導波された干渉光Ｌ４、Ｌ５は、各々、検出器３０ａ、３０ｂによりそれらの光強度に応じた電気信号に変換され、干渉光検出部５０に伝送される。
【００３９】
干渉光検出部５０は、検出器３０ａ及び検出器３０ｂから伝送された信号に基づいて、干渉光Ｌ４と干渉光Ｌ５の強度のバランスを調整し、例えばヘテロダイン検波により干渉光Ｌ４の光強度を干渉信号として検出する。そして、検出した干渉信号を処理部５４に出力する。
【００４０】
処理部５４は、干渉光検出部５０により検出された干渉信号から断層情報を取得する。詳細は省略するが、測定光Ｌ１の全光路長と戻り光Ｌ３の全光路長との合計が参照光Ｌ２の全光路長と等しいときに、参照光Ｌ２と戻り光Ｌ３との差周波数で強弱を繰り返すビート信号が干渉信号で発生する。一方、光路長調整部３０におけるミラー移動機構３６により基台３４の位置を動かし、参照光Ｌ２の光路長を変更していくことにより、測定対象Ｓの深さ方向（ＯＣＴプローブ装置１０の光出射部６２からの測定光Ｌ１の出射方向）に対する測定位置が変わっていき、各測定位置における複数のビート信号が検出される。従って、光路長調整部３０の基台３４の位置と、干渉光検出部５０により検出された干渉信号（ビート信号）とに基づいて、測定対象Ｓの深さ方向に対する各測定位置からの戻り光Ｌ３の強度が断層情報として取得される。
【００４１】
なお、光出射部６２をＯＣＴプローブ装置１０（プローブ挿入部７０）の長手軸周りに回転させて測定光Ｌ１をラジアル走査させながら断層情報を取得することにより、長手軸に対して略直交する断面における測定対象Ｓの全周方向の断層情報を取得することができ、光出射部６２を長手軸方向に移動させて測定光Ｌ１をリニア走査させながら断層情報を取得することにより、長手軸に沿った断面における測定対象Ｓの断層情報を取得することができる。また、ラジアル走査とリニア走査を並行して行う（例えば、スパイラル走査と呼ばれる走査を行う）ことによって長手軸周りの３次元的な領域における測定対象Ｓの断層情報（３次元ボリュームデータ）を取得することができる。
【００４２】
処理部５４は、このようにして取得した断層情報を可視化して断層画像等を生成し、モニタ装置１４に出力表示し、又は、データとして記憶保存する。
【００４３】
制御操作部５６は、キーボード、マウス等の入力手段と、入力された情報に基づいて各種情報を管理する制御手段とを有し、処理部５４に接続されている。制御操作部５６は、入力手段から入力されたオペレータの指示に基づいて、処理部５４における各種処理条件等の入力、設定、変更等を行う。なお、制御操作部５６において指示入力を行うための操作画面は、モニタ装置１４に表示させるようにしてもよいし、モニタ装置１４以外の表示部を設けてその表示部に表示させるようにしてもよい。
【００４４】
次に、ＯＣＴプローブ装置１０の詳細について説明する。図２は、ＯＣＴプローブ装置１０の全体の外観を示した側面図であり、図３は、ＯＣＴプローブ装置１０を長手軸に沿って切断した側方断面図である。
【００４５】
図２、図３に示すように、ＯＣＴプローブ装置１０は、体腔内に挿入されるプローブ挿入部７０と、プローブ挿入部７０の基端側に取り付けられ、ＯＣＴプロセッサ１２に固定側光ファイバＦＢ２により光学的に接続されるプローブ操作部７２とを有している。
【００４６】
プローブ挿入部７０は、プローブ外筒（シース）７４、キャップ７６、回転側光ファイバＦＢ１、バネ（フレキシブルシャフト）７８、固定部材８０、光学レンズ８２等を有している。
【００４７】
シース７４は、プローブ挿入部７０の全体を覆う可撓性を有する長筒状部材であり、測定光Ｌ１及び戻り光Ｌ３が透過する材料で形成されている。シース７４には、回転側光ファイバＦＢ１等を挿置するために長手軸方向に貫通する管腔（主ルーメン８４）が形成されており、主ルーメン８４の先端開口は、キャップ７６により閉塞されている。また、シース７４には主ルーメン８４の他に、後述の操作ワイヤ２１４、２２４が挿置される不図示の管腔（図５のワイヤ用第１ルーメン２１２、ワイヤ用第２ルーメン２２２）が長手軸方向に貫通して形成されている。
【００４８】
主ルーメン８４内には、固定側光ファイバＦＢ２に光ロータリージョイント６０を介して接続された回転側光ファイバＦＢ１がシース７４の基端側から挿入されて配備されている。
【００４９】
回転側光ファイバＦＢ１は、外周部がバネ（フレキシブルシャフト）７８により被覆されており、先端部に上記光出射部６２を構成する光学レンズ８２が固定部材８０により固定されている。
【００５０】
この回転側光ファイバＦＢ１により、固定側光ファイバＦＢ２から光ロータリージョイント６０を介して回転側光ファイバＦＢ１に入射した測定光Ｌ１が、光学レンズ８２まで導波される。一方、光学レンズ８２から取り込まれた測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３が回転側光ファイバＦＢ１により光ロータリージョイント６０まで導波され、光ロータリージョイント６０を介して固定側光ファイバＦＢ２に入射する。
【００５１】
光学レンズ８２は、先端部が略半球状の形状で形成されており、回転側光ファイバＦＢ１の先端から出射された測定光Ｌ１を偏向すると共に集光させる。この光学レンズ８２により、回転側光ファイバＦＢ１の先端部から出射された測定光Ｌ１が、プローブ挿入部７０の長手軸（回転側光ファイバＦＢ１の光軸）に対して略直交する方向に出射されると共に集光され、シース７４を透過して測定対象Ｓに照射される。また、その測定光Ｌ１が照射された測定対象Ｓからの後方散乱光が戻り光Ｌ３としてシース７４を透過して光学レンズ８２から取り込まれて集光され、回転側光ファイバＦＢ１にその先端部から入射する。
【００５２】
また、シース７４には、詳細を後述するように操作ワイヤ２１４、２２４の牽引操作によって能動的に湾曲する２つの湾曲部（図２の第１湾曲部２００、第２湾曲部２０２）が設けられている。
【００５３】
プローブ操作部７２は、ケース１００により全体が覆われており、ケース１００内に固定された固定部材１０１（又はケース１００自体）にプローブ挿入部７０のシース７４の基端部が固定されている。
【００５４】
プローブ操作部７２のケース１００の内部には、上記の光ロータリージョイント６０が収容されており、光ロータリージョイント６０は、固定筒１０４と回転筒１０６とから構成されている。
【００５５】
固定筒１０４は、ケース１００に対して回動不能に支持されたフレーム１０２に固定されており、固定筒１０４の基端側には固定側光ファイバＦＢ２が取り付けられている。
【００５６】
回転筒１０６は、固定筒１０４に回動可能に支持されており、その回転筒１０６の先端側には、回転側光ファイバＦＢ１及びフレキシブルシャフト７８が取り付けられている。
【００５７】
詳細は省略するが、固定筒１０４と回転筒１０６とは、内部の中空部が連通しており、固定側光ファイバＦＢ２と回転側光ファイバＦＢ１とが、その中空部を通じて光学的に接続されている。これにより、固定筒１０４に対して回転筒１０６が回転することで、固定側光ファイバＦＢ２に対して回転側光ファイバＦＢ１が光学的に接続された状態でシース７４内で回転するようになっている。
【００５８】
回転筒１０６には、ギア（ギア列）１０８を介してフレーム１０２に固定されたモータ１１０の回転軸が連結されており、モータ１１０を駆動することにより回転筒１０６が回転するようになっている。これにより、モータ１１０により回転側光ファイバＦＢ１及びフレキシブルシャフト７８が回転し、これに連動して光学レンズ８２がシース７４内部で回転してラジアル走査が行われるようになっている。
【００５９】
また、フレーム１０２には、支持部材１１２が突設されており、支持部材１１２には、図示しないネジ孔が形成されている。ネジ孔には進退移動用ボールネジ１１４が螺合されており、進退移動用ボールネジ１１４にはケース１００に対して固定されたモータ１１６の回転軸が連結されている。
【００６０】
従って、モータ１１６を駆動させることにより、ケース１００に対してフレーム１０２が進退移動し、光ロータリージョイント６０がその光軸方向に進退移動する。そして、ケース１００に対して光ロータリージョイント６０が進退移動することにより、シース７４に対して回転側光ファイバＦＢ１及びフレキシブルシャフト７８が回転側光ファイバＦＢ１の光軸方向（プローブ挿入部７０の長手軸方向）に進退移動し、回転側光ファイバＦＢ１の先端に取り付けられた光学レンズ８２がシース７４内部で進退移動してリニア走査が行われるようになっている。
【００６１】
次に、プローブ挿入部７０の２箇所に設けられる図２に示した第１湾曲部２００、２０２について説明する。プローブ挿入部７０に設けられた第１湾曲部２００、２０２は、プローブ操作部７２に設けられたレバー１５０を所定の基準位置から前方に動かすことにより、図４のように互いに反対となる方向に湾曲するようになっている。即ち、シース７４の先端側に設けられた第１湾曲部２００は、上方向（図中上方向）に湾曲し、第１湾曲部２００よりも基端側に設けられた第２湾曲部２０２は下方向（図中下方向）に湾曲する。これによって、プローブ挿入部７０の第１湾曲部２００よりも先端側の長手軸が、第２湾曲部２０２よりも基端側の長手軸に対して下方向（図中上方向）に略平行にずれた状態となる。
【００６２】
第１湾曲部２００よりも先端側には、所定長さ分の測定用の領域（測定領域２０４）が確保されており、少なくともこの測定領域２０４の範囲でのシース７４は、光出射部６４（光学レンズ８２）から出射されて測定対象Ｓを照射する測定光Ｌ１、及び、測定対象Ｓからの光出射部６４に取り込まれる戻り光Ｌ３を透過する特性を有している。
【００６３】
これによれば、図４のようにシース７４を湾曲させることによって、測定領域２０４の範囲内であれば、シース７４の外壁面（シース７４の側壁部の外周面）を測定対象Ｓに押し当てることが容易となる。そして、光出射部６４を測定領域２０４の範囲内で回転させて、プローブ挿入部７０の長手軸周りに測定対象Ｓをラジアル走査することによって、長手軸周りの全周方向に位置する測定対象Ｓの断層情報（長手軸に直交する断面での測定対象Ｓの断層情報）を取得することができる。また、光出射部６４を測定領域２０４の範囲内で直進移動させて、プローブ挿入部７０の長手軸方向に測定対象Ｓをリニア走査することよって、長手軸方向に沿った位置の測定対象Ｓの断層情報（長手軸を含む長手軸に平行な断面での測定対象Ｓの断層情報）を取得することができる。これらのラジアル走査及びリニア走査を並行して行うことによって、プローブ挿入部７０の長手軸方周りの３次元領域での測定対象Ｓの断層情報（ボリュームデータ）を取得することができる。このようなラジアル走査、リニア走査、又は、これらの両方の走査（例えばスパイラル走査）を行う場合において、シース７４を測定対象Ｓに押し当てた方が測定対象Ｓの断層情報を良好に取得することができる。そのため、シース７４を湾曲させて測定領域２０４の範囲を測定対象Ｓに容易に押し当てることができるようにしたことによって、プローブ挿入部７０の長手軸方向の広範囲に渡って良好な断層情報を取得することも容易となる。
【００６４】
続いて第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２の構成について説明する。図５に示すように第１湾曲部２００のシース７４の上側（図中上側）の外壁面には、周方向に長溝状に切り欠いた複数の切欠部２１０、２１０、・・・がプローブ挿入部７０の長手軸方向に連続して形成されている。本実施の形態では、切欠部２１０、２１０、・・・はＶ字状の断面形状を有しているが、Ｕ字状やその他の断面形状であっても良く、溝としての空隙を形成するものであればよい。
【００６５】
また、図５における６−６矢視断面図である図６に示すように、各切欠部２１０は、プローブ挿入部７０の長手軸（中心軸）に対して所定の中心角θを有する円弧範囲に形成されている。中心角θは１８０度未満でも良いが、１８０度以上で３６０度以下の値であっても良い。
【００６６】
このような切欠部２１０、２１０、・・・によって第１湾曲部２００がシース７４が他の部分よりも上方に湾曲し易いようになっている。
【００６７】
一方、シース７４の上側の周壁部には、操作ワイヤ挿通用の管腔（ワイヤ用第１ルーメン２１２）が形成されており、ワイヤ用第１ルーメン２１２は、シース７４の基端から先端まで長手軸方向に貫通すると共に、第１湾曲部２００の各切欠部２１０、２１０、・・・の略中央を貫通する位置に形成されている。
【００６８】
また、ワイヤ用第１ルーメン２１２は、内径が小さい基端側の細径部２１２Ａとこれよりも内径が大きい先端側の太径部２１２Ｂとから形成されており、これらの細径部２１２Ａと太径部２１２Ｂとが、第１湾曲部２００よりも先端側において連結され、その連結部分に段差部２１２Ｃが形成されている。
【００６９】
このようなワイヤ用第１ルーメン２１２内には、操作ワイヤ２１４が挿通配備されている。操作ワイヤ２１４の先端には、ワイヤ用第１ルーメン２１２の細径部２１２Ａを挿通不能な大きさの係止部２１４Ａが設けられており、操作ワイヤ２１４は、シース７４の先端にキャップ７６（図３参照）を装着する前に、シース７４の先端のワイヤ用第１ルーメン２１２の開口から挿入していくことによって、操作ワイヤ２１４の係止部２１４Ａがワイヤ用第１ルーメン２１２の段差部２１２Ｃで係止された状態で配備されている。
【００７０】
操作ワイヤ２１４の基端側は図３のように牽引機構２５０に連結されており、この牽引機構２５０によりレバー１５０の操作に連動して操作ワイヤ２１４の牽引及び弛緩が行われるようになっている。これによれば、図２のようにレバー１５０が所定の基準位置に設定されている場合には、操作ワイヤ２１４が弛緩されている状態であり、第１湾曲部２００が操作ワイヤ２１４の作用を受けず、第１湾曲部２００が直線状のときでも操作ワイヤ２１４の先端がワイヤ用第１ルーメン２１２の段差部２１２Ｃに係合する位置又はそれよりも先端側の位置に配置されている状態となる。一方、図４のようにレバー１５０を基準位置から前側に動かすと、操作ワイヤ２１４が牽引されて、第１湾曲部２００が上方に湾曲する。
【００７１】
第２湾曲部２０２も略第１湾曲部２００と同様の構成を有している。詳細な説明は省略するが、図５に示すように第２湾曲部２０２のシース７４の下側（図中下側）の外壁面には、周方向に長溝状に切り欠いた複数の切欠部２２０、２２０、・・・がプローブ挿入部７０の長手軸方向に連続して形成されている。切欠部２２０も切欠部２１０と同様にＶ字状の断面形状を有しているが、Ｕ字状やその他の断面形状であっても良く、溝としての空隙を形成するものであればよい。
【００７２】
また、図５における７−７矢視断面図である図７に示すように、各切欠部２２０は、プローブ挿入部７０の長手軸（中心軸）に対して所定の中心角θを有する円弧範囲に形成されている。中心角θは１８０度未満でも良いが、１８０度以上で３６０度以下の値であっても良い。
【００７３】
このような切欠部２２０、２２０、・・・によって第２湾曲部２０２がシース７４が他の部分よりも下方に湾曲し易いようになっている。
【００７４】
一方、シース７４の下側の外壁面には、操作ワイヤ挿通用の管腔（ワイヤ用第２ルーメン２２２）が形成されており、ワイヤ用第２ルーメン２２２は、シース７４の基端から先端まで長手軸方向に貫通すると共に、第２湾曲部２０２の各切欠部２２０、２２０、・・・の略中央を貫通する位置に形成されている。
【００７５】
また、ワイヤ用第２ルーメン２２２は、内径が小さい基端側の細径部２２２Ａとこれよりも内径が大きい先端側の太径部２２２Ｂとから形成されており、これらの細径部２２２Ａと太径部２２２Ｂとが、第２湾曲部２０２よりも先端側において連結され、その連結部分に段差部２２２Ｃが形成されている。
【００７６】
ワイヤ用第２ルーメン２２２内には、操作ワイヤ２２４が挿通配備されている。操作ワイヤ２２４の先端には、操作ワイヤ２１４と同様にワイヤ用第２ルーメン２２２の細径部２２２Ａを挿通不能な大きさの係止部２２４Ａが設けられており、操作ワイヤ２２４は、操作ワイヤ２２４の係止部２２４Ａがワイヤ用第２ルーメン２２２の段差部２２２Ｃで係止された状態で配備されている。
【００７７】
操作ワイヤ２２４の基端側は操作ワイヤ２１４と同様に図３の牽引機構２５０に連結されており、この牽引機構２５０によりレバー１５０の操作に連動して操作ワイヤ２１４と共に操作ワイヤ２２４の牽引及び弛緩が行われるようになっている。これによれば、図２のようにレバー１５０が所定の基準位置に設定されている場合には、操作ワイヤ２２４が弛緩されている状態であり、第２湾曲部２０２が操作ワイヤ２２４の作用を受けず、第２湾曲部２０２が直線状のときでも操作ワイヤ２２４の先端がワイヤ用第２ルーメン２２２の段差部２２２Ｃに係合する置又はそれよりも先端側の位置に配置されている状態となる。一方、図４のようにレバー１５０を基準位置から前側に動かすと、操作ワイヤ２２４が牽引されて、図４のように第２湾曲部２０２が下方に湾曲する。
【００７８】
なお、第１湾曲部２００を湾曲させるための操作ワイヤ２１４と第２湾曲部２０２を湾曲させるための操作ワイヤ２２４は、１つのレバー１５０の操作によって牽引機構２５０により同時に牽引又は弛緩され、第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２とが連動して湾曲するようになっているが、操作ワイヤ２１４と操作ワイヤ２２４とを個別に設けたレバー等の操作部材の操作により牽引及び弛緩させる構成とし、第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２とを個別に湾曲操作できるようにしてもよい。
【００７９】
ここで、上記のプローブ挿入部７０を胆道又は膵管に挿置して胆道又は膵管の内壁部の断層情報を取得する際の第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２の効果について説明する。図８は、プローブ挿入部７０を胆管に挿置した状態を示した図である。同図に示すように、例えば側視型の内視鏡の挿入部２６０を患者の口から挿入し、十二指腸のファーター乳頭が側方の観察窓から観察される位置まで挿入する。そして、内視鏡の挿入部２６０内を挿通する処置具挿通チャンネルにプローブ挿入部７０を挿通させ、挿入部２６０の側方に向けて開口されている処置具導出口からプローブ挿入部７０を導出させてファーター乳頭から胆道（胆管）又は膵管の内部に挿入する。図６では胆管内にプローブ挿入部７０を挿入した例を示している。このようにしてプローブ挿入部７０の測定領域２０４が胆道又は膵管の所望の測定部位となる箇所に挿置される。続いて、プローブ操作部７２のレバー１５０を操作して第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２を湾曲させる。これによって図６のようにプローブ挿入部７０の測定領域２０４の外壁面が測定部位に押し当てられ、測定部位の良好な断層情報が得られる状態にプローブ挿入部７０が挿置される。
【００８０】
ところで、図４のように第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２を湾曲させた場合に、シース７４内のフレキシブルシャフト７８は、図９のように第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２のシース７４（主ルーメン８４）の内壁面（側壁部の内周面）に面で接触する。すなわち、フレキシブルシャフト７８の周方向の所定範囲と軸方向の所定範囲とに渡る連続的な面領域がシース４の内壁面に接触する。このとき、ラジアル走査（リニア走査を並行して行う場合も含む）を行うためにフレキシブルシャフト７８を回転させて光出射部６２（光学レンズ８２）を回転させると、シース７４とフレキシブルシャフト７８との間の摩擦力が大きくなり、光出射部６２の回転力が低下し、また、回転ムラが発生する。回転力の低下や回転ムラの発生は、取得した断層情報の精度の低下を招く。
【００８１】
そこで、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２におけるシース７４の内壁面には、以下のような態様によってプローブ挿入部７０の長手軸方向に沿って凹凸が形成され、摩擦の低減が図られている。なお、第１湾曲部２００におけるシース７４の内壁面の構成を例に説明するが、第２湾曲部２０２においても同様に構成されているものとする。
【００８２】
図１０は、第１の形態を示しており、第１湾曲部２００のシース７４の内壁面において、外壁面に形成されている上記の切欠部２１０、２１０、・・・に対して長手軸方向に関してそれらの間隔の半分の長さ分だけ位置をずらして周方向に延びる長溝状の切欠部３００、３００、・・・が長手軸方向に連続して形成されている。切欠部３００も切欠部２１０と同様にＶ字状の断面形状を有している。また、切欠部３００が形成される周方向の範囲は、同図のように全周に渡る範囲であってもよいし、切欠部２１０が形成される範囲のみであってもよい。この第１の形態によれば、第１湾曲部２００におけるシース７４の内壁面に切欠部３００、３００、・・・による凹凸が形成されるため、フレキシブルシャフト７８が第１湾曲部２００のシース７４の内壁面に接触している場合であっても接触面積が小さく、回転力の低下や回転むらの発生が抑制される。
【００８３】
なお、図１０のような断面形状の切欠部３００、３００、・・・ではなく、他の断面形状によって内壁面に凹凸を形成し、フレキシブルシャフト７８との接触面積を低減するものであればよい。
【００８４】
図１１は、第２の形態を示しており、第１湾曲部２００のシース７４の内壁面において、コイル３１０が埋設され、コイル３１０の内側の面の一部が内壁面よりも内側に突出するように配置されている。例えば、シース７４の成形時に第１湾曲部２００となる位置にコイル３１０を埋め込むようにしてもよいし、第１湾曲部２００におけるシース７４の内径を他の部分よりも拡径し、その拡径部分にコイル３１０を収容配備してもよい。この第２の形態によれば、第１湾曲部２００におけるシース７４の内壁面にコイル３１０による凹凸が形成されるため、フレキシブルシャフト７８が第１湾曲部２００のシース７４の内壁面に接触している場合であっても接触面積が小さく、回転力の低下や回転むらの発生が抑制される。
【００８５】
なお、コイル３１０を金属で成形した場合に、フレキシブルシャフト７８がコイル３１０と摺動すると、フレキシブルシャフト７８及びコイル３１０が損傷する恐れがあるため、コイル３１０を薄い皮膜で覆い、フレキシブルシャフト７８及びコイル３１０を保護するようにしてもよい。
【００８６】
以上のような第１湾曲部２００における内壁面の構成は、第２湾曲部２０２における内壁面にも適用されている。また、第１湾曲部２００、第２湾曲部２０２だけでなく、シース７４の先端の測定領域２０４よりも基端側の全範囲において、上記のような内壁面の構成を適用してもよい。
【００８７】
また、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２のシース７４は、他の部分と接着等によって連結されるものであっても良く、シース７４全体が一体形成されるものである必要はない。このとき、測定領域２０４（第１湾曲部２００よりも先端側）は光学性能に優れた光透過性を有する材質とし、第２湾曲部２０２よりも基端側、及び、第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２との間は、押し付けなどで捩れや折れ曲がり等が生じないような剛性の高い材質とすることも可能である。
【００８８】
さらに、図１０、図１１の形態では、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２におけるシース７４の内壁面に凹凸を形成することによって内壁面とフレキシブルシャフト７８との間の摩擦を低減したが、凹凸を形成する形態は図１０、図１１の形態に限らず、どのような形態でもよく、また、凹凸を形成する場合に限らず、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２におけるシース７４の内壁面（最も内側の層）を剛性の高い材質で形成し、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２における内壁面とフレキシブルシャフト７８との接触面積を低減するようにしてもよい。
【００８９】
以上、上記実施の形態では、プローブ挿入部７０の第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２の両方の各々を操作ワイヤ２１４と操作ワイヤ２２４の牽引によって能動的に湾曲可能な構成としたが、第２湾曲部２０２のみを操作ワイヤ２２４の牽引によって能動的に湾曲可能にし、第１湾曲部２００は、操作ワイヤ２１４や操作ワイヤ２１４を挿置するためのワイヤ用第１ルーメン２１２を設けることなく、受動的に湾曲する構成としてもよい。この構成においても、第２湾曲部２０２の湾曲によって第２湾曲部２０２よりも先端側が生体に押し当てられると第１湾曲部２００が上記実施の形態と同様の状態（図４、図８）に湾曲し、測定領域２０４の範囲のシース７４の外壁面（シース７４の側壁部の外周面）が測定対象に押し当てられる。
【００９０】
また、上記実施の形態において、プローブ挿入部７０の測定領域２０４の先端及び基端の位置や、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２の位置等に、内視鏡の観察窓から観察される画像や、Ｘ線透視下において観察される画像に写るマーカ（Ｘ線透過率の低いマーカ等）を設けてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０…ＯＣＴプローブ装置、１２…ＯＣＴプロセッサ、１４…モニタ装置、２０…光源ユニット、５０…干渉光検出部、５４…処理部、５６…制御操作部、６０…光ロータリージョイント、６２…光出射部、７０…プローブ挿入部、７２…プローブ操作部、７４…プローブ外筒（シース）、７８…バネ（フレキシブルシャフト）、８２…光学レンズ、８４…主ルーメン、１５０…レバー、２００…第１湾曲部、２０２…第２湾曲部、２１０、２２０…切欠部、２１２…ワイヤ用第１ルーメン、２１４、２２４…操作ワイヤ、２２２…ワイヤ用第２ルーメン、２５０…牽引機構、３００…切欠部、３１０…コイル、ＦＢ１…回転側光ファイバ、ＦＢ２…固定側光ファイバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は光プローブに係り、特に光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測により光断層画像を生成する光断層画像化装置に使用される光プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生体組織等の測定対象を切断せずに断層画像を取得する方法として例えば低コヒーレンス光による干渉を用いた光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測法を利用した光断層画像化装置の開発が進められている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
このＯＣＴ計測法によれば、光源から出射された低コヒーレンス光が光分割手段により測定光と参照光とに分割され、測定光が測定対象に照射される。そして、その測定対象からの戻り光が合波手段に導かれる。一方、参照光は、測定光の測定対象までの光路長に一致する参照光路を経由した後に合波手段に導かれる。合波手段に導かれた戻り光と参照光は、合波手段により合波されて干渉し、その干渉光が電気信号として検出されて演算処理部により測定対象の深さ方向の断層画像が生成されるようになっている。
【０００４】
このようなＯＣＴ計測法を利用した光断層画像化装置において、被検体の所望の測定部位の測定対象に測定光を照射し、測定対象からの戻り光を取り込むために光プローブ（ＯＣＴプローブ）が使用される。
【０００５】
ＯＣＴプローブは、例えば全体が可撓性を有する長筒状のプローブ外筒（シース）で覆われており、その内部にシースの軸に沿って挿置される光ファイバと、光ファイバの先端部に配置される光学系（光出射手段）を備えている。ＯＣＴプローブの光ファイバは、光断層画像化装置の装置本体となるＯＣＴプロセッサに光学的に接続されており、ＯＣＴプロセッサから出射された測定光が、ＯＣＴプローブ内の光ファイバを伝送して光ファイバの先端からＯＣＴプローブの長手軸方向に出射された後、その測定光が光学系の偏向作用及び集光作用によってＯＣＴプローブの長手軸方向とは所定角度傾斜した方向（ＯＣＴプローブの長手軸に対して略直交方向）に集光されて照射されるようになっている（例えば、特許文献２〜５参照）。
【０００６】
また、その光ファイバの先端部の光学系は、例えば光ファイバと連結されており、光ファイバをシース内で回転させることによって測定光の照射方向を周方向に回転させるラジアル走査が行われ、これによって、ＯＣＴプローブの長手軸に略直交する断面における測定対象の断層情報の取得が行われている。また、光ファイバをシース内で直進移動させることによって測定光の照射位置をＯＣＴプローブの長手軸方向に移動させるリニア走査が行われ、これによって長手軸に沿った断面における測定対象の断層情報の取得が行われている。更に、これらのラジアル走査とリニア走査を並行して行うことによってＯＣＴプローブの長手軸周りの３次元的な領域における測定対象の断層情報（３次元ボリュームデータ）の取得が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１６５７８４号公報
【特許文献２】特開２０１０−４３９９４号公報
【特許文献３】特開２０１０−４６２１６号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４６６７号公報
【特許文献５】特開２００６−９５１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のようなＯＣＴプローブを使用して測定対象の断層情報を取得する場合、シースの側壁面を測定対象に押し当てて測定を行う方が、離間させて行うよりも空気層が介在しない等の理由から良好な断層画像が得られることが知られている。
【０００９】
しかしながら、シースの側壁面を測定対象に押し当てることが難しい場合がある。例えば、胆道や膵管の内腔にＯＣＴプローブを挿入して胆道や膵管の内壁部の断層情報を取得するという場合、側視型の内視鏡の挿入部を十二指腸まで挿入した後、内視鏡の処置具挿通チャンネルを使用して、内視鏡挿入部の先端部において側方に向けて開口されている処置具導出口からＯＣＴプローブを導出させ、ファーター乳頭から胆道や膵管の内腔にＯＣＴプローブを挿入することが行われている。このとき、胆道や膵管の内腔にはＯＣＴプローブのみが挿入されているため、シースの側壁面を胆道や膵管の内壁部に押し当てることが難しい。
【００１０】
一方、ＯＣＴプローブのシースを能動的に湾曲させることができる湾曲部を設けることによってシースの側壁面を容易に測定対象に押し当てられるようにすることが考えられる。
【００１１】
しかしながら、この場合において、湾曲部を湾曲させると、シースの内壁面に光ファイバ（光ファイバを覆うフレキシブルシャフト）が接触し、ラジアル走査を行う際に、それらの間に摩擦が生じ、測定光を出射する光学系（光出射手段）の回転力の低下や、回転ムラが生じてしまい、精度の高い良好な断層情報が得られないという問題が生じるおそれがある。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プローブ外筒（シース）の側壁面を測定対象に容易に押し当てることができ、また、測定光を出射する光出射手段の回転力の低下や回転ムラを生じさせることのない光プローブを提供することを目的とする。
する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明は、円筒状のプローブ外筒と、前記プローブ外筒内に挿置され、測定光を導光する導光手段と、前記導光手段に連結された状態で前記プローブ外筒内に挿置され、前記導光手段により導光された測定光を前記プローブ外筒の側壁部を透過させて測定対象に照射する光出射手段と、前記プローブ外筒に設けられ、所定の第１方向に湾曲する第１湾曲部と、前記プローブ外筒の前記第１湾曲部よりも基端側に設けられ、前記第１方向に反対となる第２方向に湾曲する第２湾曲部と、前記第１湾曲部における前記プローブ外筒の内壁面の少なくとも前記第１方向側に、長手軸方向に沿って凹凸を形成する第１凹凸部と、前記第２湾曲部における前記プローブ外筒の内壁面の少なくとも前記第２方向側に、長手軸方向に沿って凹凸を形成する第２凹凸部と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、第１湾曲部及び第２湾曲部を湾曲させることにより、プローブ外筒の側壁部の外周面を測定対象に容易に押し当てることができ、測定精度の向上を図ることができる。また、ラジアル走査のために導光手段を回転させて光出射手段をプローブ外筒の長手軸周りに回転させた場合に、導光手段又は導光手段の外周に外装されるフレキシブルシャフト等の回転体と、湾曲させた第１湾曲部及び第２湾曲部におけるプローブ外筒の内壁面との間で摩擦が生じるが第１湾曲部と第２湾曲部の内壁面には長手軸方向に沿って凹凸が形成されているため、回転体との接触面積が低減されており、摩擦による光出射手段の回転力の低下や回転ムラの発生が軽減されている。
【００１５】
本発明は、前記第１湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第１方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第１長溝部を有し、前記第２湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第２方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第２長溝部を有し、前記プローブ外筒は、前記第２湾曲部を湾曲させるために牽引操作される牽引部材が前記第２長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される管腔を備えたことが好ましい。これによれば、第１長溝部及び第２長溝部により第１湾曲部及び第２湾曲部が他の部分よりも湾曲し易い構成となっており、牽引部材を牽引することで、第２湾曲部が湾曲するようになっている。第１湾曲部は牽引部材で能動的に湾曲させる場合に限らず、第２湾曲部の湾曲によって第２湾曲部よりも先端側が生体に押し当てられた際に受動的に湾曲する構成とすることができる。
【００１６】
本発明は、前記第１湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第１方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第１長溝部を有し、前記第２湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第２方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第２長溝部を有し、前記プローブ外筒は、前記第１湾曲部を湾曲させるために牽引操作される第１の牽引部材が前記第１長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される第１の管腔と、前記第２湾曲部を湾曲させるために牽引操作される第２の牽引部材が前記第２長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される第２の管腔とを備えたことが好ましい。これによれば、第１長溝部及び第２長溝部により第１湾曲部及び第２湾曲部が他の部分よりも湾曲し易い構成となっており、牽引部材を牽引することで、第１湾曲部及び第２湾曲部が湾曲するようになっている。
【００１７】
本発明は、前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、前記プローブ外筒の内壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成ることが好ましい。これによれば、第１湾曲部及び第２湾曲部におけるプローブ外筒の内壁面に摩擦低減のための凹凸が形成される。
【００１８】
本発明は、前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、前記プローブ外筒の内壁面に固定されたコイルにより形成されていることが好ましい。これによれば、第１湾曲部及び第２湾曲部におけるプローブ外筒の内壁面にコイルの凹凸が形成され、摩擦低減のための凹凸が形成される。
【００１９】
本発明は、前記導光手段は、光ファイバであり、該光ファイバの外周面に回転力を伝達するフレキシブルシャフトが外装されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、プローブ外筒（シース）の側壁面を測定対象に容易に押し当てることができ、また、測定光を出射する光出射手段の回転力の低下や回転ムラを生じさることのない光プローブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る光プローブが使用される光断層画像化装置の一実施の形態の全体構成を示すブロック図
【図２】ＯＣＴプローブ装置の全体の外観を示した側面図
【図３】ＯＣＴプローブ装置を長手軸に沿って切断した側方断面図
【図４】プローブ挿入部の湾曲部を湾曲させた状態を示した側面図
【図５】プローブ挿入部の第１湾曲部及び第２湾曲部の構成を示した側方断面図
【図６】図５の６−６矢視断面図
【図７】図５の７−７矢視断面図
【図８】プローブ挿入部を胆管に挿置した状態を示した図
【図９】プローブ挿入部の第１湾曲部及び第２湾曲部を湾曲させた状態での回転側光ファイバ等の様子を示した側方断面図
【図１０】プローブ挿入部の内壁面に形成された凹凸の第１の形態を示す側方断面図
【図１１】プローブ挿入部の内壁面に形成された凹凸の第２の形態を示す側方断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る光プローブを実施するための最良の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る光プローブが使用される光断層画像化装置の一実施の形態の全体構成を示すブロック図である。
【００２４】
同図に示す光断層画像化装置は、光干渉断層（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）計測法により測定対象Ｓの光断層画像を取得する装置であり、被検体の体腔内に挿入されて、測定部位（測定対象Ｓ）に測定光Ｌ１を照射し、測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３（後方散乱光）を取り込むＯＣＴプローブ装置１０と、測定光Ｌ３を生成してＯＣＴプローブ装置１０に射出し、また、ＯＣＴプローブ装置１０から戻り光Ｌ３を受入して測定対象Ｓの断層情報を取得して断層画像を生成するＯＣＴプロセッサ１２と、ＯＣＴプロセッサ１２の断層画像の表示等を行うモニタ装置１４等から構成されている。
【００２５】
ＯＣＴプロセッサ１２は、主として、光源ユニット２０、光ファイバカプラ２２、２８、サーキュレータ２４、２６、干渉光検出部５０、処理部５４、制御操作部５６等を備えている。
【００２６】
光源ユニット２０は、ＯＣＴの測定のための光（例えば、波長１．３μｍのレーザ光あるいは低コヒーレンス光）を発生させるものであり、レーザ光あるいは低コヒーレンス光Ｌａを生成する光源２０ａと、光源２０ａから射出された光Ｌａを集光するレンズ２０ｂとを備えている。この光源ユニット２０から射出された光Ｌａは、光ファイバＦＢ４によって光ファイバカプラ２２に導波される。
【００２７】
光ファイバカプラ２２は、光ファイバＦＢ３、ＦＢ４、ＦＢ５に光学的に接続されており、光源ユニット２０から光ファイバカプラ２２に導波された光Ｌａは、この光ファイバカプラ２２により測定光Ｌ１と参照光Ｌ２に分割され、測定光Ｌ１は光ファイバＦＢ３に入射してサーキュレータ２４に導波され、参照光Ｌ２は光ファイバＦＢ５に入射してサーキュレータ２６に導波される。
【００２８】
サーキュレータ２４は、光ファイバＦＢ３、固定側光ファイバＦＢ２、光ファイバＦＢ３、ＦＢ１０に光学的に接続されており、光ファイバカプラ２２からサーキュレータ２４に導波された測定光Ｌ１は、固定側光ファイバＦＢ２に入射してＯＣＴプローブ装置１０の光ロータリージョイント６０に導波される。
【００２９】
光ロータリージョイント６０は、固定側光ファイバＦＢ２とＯＣＴプローブ装置１０の回転側光ファイバＦＢ１に光学的に接続されており、この光ロータリージョイント６０により固定側光ファイバＦＢ２に対して回転側光ファイバＦＢ１が回動可能に光学的に接続されている。
【００３０】
サーキュレータ２４から光ロータリージョイント６０に導波された測定光Ｌ１は、回転側光ファイバＦＢ１に入射し、光ファイバＦＢ１の先端に具備されている光出射部６２（後述の光学レンズ８２）に導波される。光出射部６２に導波された測定光Ｌ１は、光出射部６２から出射されて測定対象Ｓに照射される。なお、光出射部６２からの測定光Ｌ１の出射方向は、ＯＣＴプローブ装置１０の長手軸（回転側光ファイバＦＢ１の光軸）に対して所定角度傾斜した方向（本実施の形態では略直交する方向）となっている。
【００３１】
また、光出射部６２から測定対象Ｓに照射された測定光Ｌ１が後方散乱（反射）により測定対象Ｓから戻された戻り光Ｌ３が光出射部６２から回転側光ファイバＦＢ１に入射し、光ロータリージョイント６０に導波される。光ロータリージョイント６０に導波された戻り光Ｌ３は、固定側光ファイバＦＢ２に入射し、サーキュレータ２４に導波される。そして、光ロータリージョイント６０からサーキュレータ２４に導波された戻り光Ｌ３は、光ファイバＦＢ１０に入射し、光ファイバカプラ２８に導波される。
【００３２】
一方、光ファイバカプラ２２により分割されてサーキュレータ２６に導波された参照光Ｌ２は、光ファイバＦＢ６に入射し、光路長調整部３０に導波される。
【００３３】
光路長調整部３０は、サーキュレータ２６から導波された参照光Ｌ２の光路長を調整するもので、第１光学レンズ３２ａ、第２光学レンズ３２ｂ、反射ミラー３２ｃ、基台３４、ミラー移動機構３６を有している。
【００３４】
第１光学レンズ３２ａは、その焦点位置に光ファイバＦＢ６の端部が配置されており、光ファイバＦＢ６の端部から出射された参照光Ｌ２は第１光学レンズ３２ａにより平行光にされた後、第２光学レンズ３２ｂにより集光されて第２光学レンズ３２ｂの焦点位置に配置された反射ミラー３２ｃに入射する。反射ミラー３２ｃに入射した参照光Ｌ２は、反射ミラー３２ｃで反射して、第２光学レンズ３２ｂで平行光にされた後、第１光学レンズ３２ａにより集光されて光ファイバＦＢ６の端部から光ファイバＦＢ６に入射し、サーキュレータ２６に導波される。
【００３５】
また、第２光学レンズ３２ｂ及び反射ミラー３２ｃは、基台３４に固定されており、基台３４はミラー移動機構３６により第１光学レンズ３２ａ及び第２光学レンズ３２ｂの光軸方向（矢印Ａ方向）に移動するようになっている。これにより、第１光学レンズ３２ａと第２光学レンズ３２ｂとの間隔を変更して参照光Ｌ２の光路長を変更することができるようになっている。
【００３６】
光路長調整部３０を通過してサーキュレータ２６に戻された参照光Ｌ２は、光ファイバＦＢ７に入射し、光ファイバカプラ２８に導波される。
【００３７】
光ファイバカプラ２８は、光ファイバＦＢ７、ＦＢ８、ＦＢ９、ＦＢ１０に光学的に接続されており、サーキュレータ２６から光ファイバカプラ２８に導波された参照光Ｌ２と、サーキュレータ２４から光ファイバカプラ２８に導波された戻り光Ｌ３とが合波されて干渉光が生成される。そして、光ファイバカプラ２８で生成された干渉光は、２つの干渉光Ｌ４、Ｌ５に分割され、干渉光Ｌ４は、光ファイバＦＢ８に入射して検出器３０ａに導波され、干渉光Ｌ５は、光ファイバＦＢ９に入射して検出器３０ｂに導波される。
【００３８】
検出器３０ａ、３０ｂに導波された干渉光Ｌ４、Ｌ５は、各々、検出器３０ａ、３０ｂによりそれらの光強度に応じた電気信号に変換され、干渉光検出部５０に伝送される。
【００３９】
干渉光検出部５０は、検出器３０ａ及び検出器３０ｂから伝送された信号に基づいて、干渉光Ｌ４と干渉光Ｌ５の強度のバランスを調整し、例えばヘテロダイン検波により干渉光Ｌ４の光強度を干渉信号として検出する。そして、検出した干渉信号を処理部５４に出力する。
【００４０】
処理部５４は、干渉光検出部５０により検出された干渉信号から断層情報を取得する。詳細は省略するが、測定光Ｌ１の全光路長と戻り光Ｌ３の全光路長との合計が参照光Ｌ２の全光路長と等しいときに、参照光Ｌ２と戻り光Ｌ３との差周波数で強弱を繰り返すビート信号が干渉信号で発生する。一方、光路長調整部３０におけるミラー移動機構３６により基台３４の位置を動かし、参照光Ｌ２の光路長を変更していくことにより、測定対象Ｓの深さ方向（ＯＣＴプローブ装置１０の光出射部６２からの測定光Ｌ１の出射方向）に対する測定位置が変わっていき、各測定位置における複数のビート信号が検出される。従って、光路長調整部３０の基台３４の位置と、干渉光検出部５０により検出された干渉信号（ビート信号）とに基づいて、測定対象Ｓの深さ方向に対する各測定位置からの戻り光Ｌ３の強度が断層情報として取得される。
【００４１】
なお、光出射部６２をＯＣＴプローブ装置１０（プローブ挿入部７０）の長手軸周りに回転させて測定光Ｌ１をラジアル走査させながら断層情報を取得することにより、長手軸に対して略直交する断面における測定対象Ｓの全周方向の断層情報を取得することができ、光出射部６２を長手軸方向に移動させて測定光Ｌ１をリニア走査させながら断層情報を取得することにより、長手軸に沿った断面における測定対象Ｓの断層情報を取得することができる。また、ラジアル走査とリニア走査を並行して行う（例えば、スパイラル走査と呼ばれる走査を行う）ことによって長手軸周りの３次元的な領域における測定対象Ｓの断層情報（３次元ボリュームデータ）を取得することができる。
【００４２】
処理部５４は、このようにして取得した断層情報を可視化して断層画像等を生成し、モニタ装置１４に出力表示し、又は、データとして記憶保存する。
【００４３】
制御操作部５６は、キーボード、マウス等の入力手段と、入力された情報に基づいて各種情報を管理する制御手段とを有し、処理部５４に接続されている。制御操作部５６は、入力手段から入力されたオペレータの指示に基づいて、処理部５４における各種処理条件等の入力、設定、変更等を行う。なお、制御操作部５６において指示入力を行うための操作画面は、モニタ装置１４に表示させるようにしてもよいし、モニタ装置１４以外の表示部を設けてその表示部に表示させるようにしてもよい。
【００４４】
次に、ＯＣＴプローブ装置１０の詳細について説明する。図２は、ＯＣＴプローブ装置１０の全体の外観を示した側面図であり、図３は、ＯＣＴプローブ装置１０を長手軸に沿って切断した側方断面図である。
【００４５】
図２、図３に示すように、ＯＣＴプローブ装置１０は、体腔内に挿入されるプローブ挿入部７０と、プローブ挿入部７０の基端側に取り付けられ、ＯＣＴプロセッサ１２に固定側光ファイバＦＢ２により光学的に接続されるプローブ操作部７２とを有している。
【００４６】
プローブ挿入部７０は、プローブ外筒（シース）７４、キャップ７６、回転側光ファイバＦＢ１、バネ（フレキシブルシャフト）７８、固定部材８０、光学レンズ８２等を有している。
【００４７】
シース７４は、プローブ挿入部７０の全体を覆う可撓性を有する長筒状部材であり、測定光Ｌ１及び戻り光Ｌ３が透過する材料で形成されている。シース７４には、回転側光ファイバＦＢ１等を挿置するために長手軸方向に貫通する管腔（主ルーメン８４）が形成されており、主ルーメン８４の先端開口は、キャップ７６により閉塞されている。また、シース７４には主ルーメン８４の他に、後述の操作ワイヤ２１４、２２４が挿置される不図示の管腔（図５のワイヤ用第１ルーメン２１２、ワイヤ用第２ルーメン２２２）が長手軸方向に貫通して形成されている。
【００４８】
主ルーメン８４内には、固定側光ファイバＦＢ２に光ロータリージョイント６０を介して接続された回転側光ファイバＦＢ１がシース７４の基端側から挿入されて配備されている。
【００４９】
回転側光ファイバＦＢ１は、外周部がバネ（フレキシブルシャフト）７８により被覆されており、先端部に上記光出射部６２を構成する光学レンズ８２が固定部材８０により固定されている。
【００５０】
この回転側光ファイバＦＢ１により、固定側光ファイバＦＢ２から光ロータリージョイント６０を介して回転側光ファイバＦＢ１に入射した測定光Ｌ１が、光学レンズ８２まで導波される。一方、光学レンズ８２から取り込まれた測定対象Ｓからの戻り光Ｌ３が回転側光ファイバＦＢ１により光ロータリージョイント６０まで導波され、光ロータリージョイント６０を介して固定側光ファイバＦＢ２に入射する。
【００５１】
光学レンズ８２は、先端部が略半球状の形状で形成されており、回転側光ファイバＦＢ１の先端から出射された測定光Ｌ１を偏向すると共に集光させる。この光学レンズ８２により、回転側光ファイバＦＢ１の先端部から出射された測定光Ｌ１が、プローブ挿入部７０の長手軸（回転側光ファイバＦＢ１の光軸）に対して略直交する方向に出射されると共に集光され、シース７４を透過して測定対象Ｓに照射される。また、その測定光Ｌ１が照射された測定対象Ｓからの後方散乱光が戻り光Ｌ３としてシース７４を透過して光学レンズ８２から取り込まれて集光され、回転側光ファイバＦＢ１にその先端部から入射する。
【００５２】
また、シース７４には、詳細を後述するように操作ワイヤ２１４、２２４の牽引操作によって能動的に湾曲する２つの湾曲部（図２の第１湾曲部２００、第２湾曲部２０２）が設けられている。
【００５３】
プローブ操作部７２は、ケース１００により全体が覆われており、ケース１００内に固定された固定部材１０１（又はケース１００自体）にプローブ挿入部７０のシース７４の基端部が固定されている。
【００５４】
プローブ操作部７２のケース１００の内部には、上記の光ロータリージョイント６０が収容されており、光ロータリージョイント６０は、固定筒１０４と回転筒１０６とから構成されている。
【００５５】
固定筒１０４は、ケース１００に対して回動不能に支持されたフレーム１０２に固定されており、固定筒１０４の基端側には固定側光ファイバＦＢ２が取り付けられている。
【００５６】
回転筒１０６は、固定筒１０４に回動可能に支持されており、その回転筒１０６の先端側には、回転側光ファイバＦＢ１及びフレキシブルシャフト７８が取り付けられている。
【００５７】
詳細は省略するが、固定筒１０４と回転筒１０６とは、内部の中空部が連通しており、固定側光ファイバＦＢ２と回転側光ファイバＦＢ１とが、その中空部を通じて光学的に接続されている。これにより、固定筒１０４に対して回転筒１０６が回転することで、固定側光ファイバＦＢ２に対して回転側光ファイバＦＢ１が光学的に接続された状態でシース７４内で回転するようになっている。
【００５８】
回転筒１０６には、ギア（ギア列）１０８を介してフレーム１０２に固定されたモータ１１０の回転軸が連結されており、モータ１１０を駆動することにより回転筒１０６が回転するようになっている。これにより、モータ１１０により回転側光ファイバＦＢ１及びフレキシブルシャフト７８が回転し、これに連動して光学レンズ８２がシース７４内部で回転してラジアル走査が行われるようになっている。
【００５９】
また、フレーム１０２には、支持部材１１２が突設されており、支持部材１１２には、図示しないネジ孔が形成されている。ネジ孔には進退移動用ボールネジ１１４が螺合されており、進退移動用ボールネジ１１４にはケース１００に対して固定されたモータ１１６の回転軸が連結されている。
【００６０】
従って、モータ１１６を駆動させることにより、ケース１００に対してフレーム１０２が進退移動し、光ロータリージョイント６０がその光軸方向に進退移動する。そして、ケース１００に対して光ロータリージョイント６０が進退移動することにより、シース７４に対して回転側光ファイバＦＢ１及びフレキシブルシャフト７８が回転側光ファイバＦＢ１の光軸方向（プローブ挿入部７０の長手軸方向）に進退移動し、回転側光ファイバＦＢ１の先端に取り付けられた光学レンズ８２がシース７４内部で進退移動してリニア走査が行われるようになっている。
【００６１】
次に、プローブ挿入部７０の２箇所に設けられる図２に示した第１湾曲部２００、２０２について説明する。プローブ挿入部７０に設けられた第１湾曲部２００、２０２は、プローブ操作部７２に設けられたレバー１５０を所定の基準位置から前方に動かすことにより、図４のように互いに反対となる方向に湾曲するようになっている。即ち、シース７４の先端側に設けられた第１湾曲部２００は、上方向（図中上方向）に湾曲し、第１湾曲部２００よりも基端側に設けられた第２湾曲部２０２は下方向（図中下方向）に湾曲する。これによって、プローブ挿入部７０の第１湾曲部２００よりも先端側の長手軸が、第２湾曲部２０２よりも基端側の長手軸に対して下方向（図中上方向）に略平行にずれた状態となる。
【００６２】
第１湾曲部２００よりも先端側には、所定長さ分の測定用の領域（測定領域２０４）が確保されており、少なくともこの測定領域２０４の範囲でのシース７４は、光出射部６４（光学レンズ８２）から出射されて測定対象Ｓを照射する測定光Ｌ１、及び、測定対象Ｓからの光出射部６４に取り込まれる戻り光Ｌ３を透過する特性を有している。
【００６３】
これによれば、図４のようにシース７４を湾曲させることによって、測定領域２０４の範囲内であれば、シース７４の外壁面（シース７４の側壁部の外周面）を測定対象Ｓに押し当てることが容易となる。そして、光出射部６４を測定領域２０４の範囲内で回転させて、プローブ挿入部７０の長手軸周りに測定対象Ｓをラジアル走査することによって、長手軸周りの全周方向に位置する測定対象Ｓの断層情報（長手軸に直交する断面での測定対象Ｓの断層情報）を取得することができる。また、光出射部６４を測定領域２０４の範囲内で直進移動させて、プローブ挿入部７０の長手軸方向に測定対象Ｓをリニア走査することよって、長手軸方向に沿った位置の測定対象Ｓの断層情報（長手軸を含む長手軸に平行な断面での測定対象Ｓの断層情報）を取得することができる。これらのラジアル走査及びリニア走査を並行して行うことによって、プローブ挿入部７０の長手軸方周りの３次元領域での測定対象Ｓの断層情報（ボリュームデータ）を取得することができる。このようなラジアル走査、リニア走査、又は、これらの両方の走査（例えばスパイラル走査）を行う場合において、シース７４を測定対象Ｓに押し当てた方が測定対象Ｓの断層情報を良好に取得することができる。そのため、シース７４を湾曲させて測定領域２０４の範囲を測定対象Ｓに容易に押し当てることができるようにしたことによって、プローブ挿入部７０の長手軸方向の広範囲に渡って良好な断層情報を取得することも容易となる。
【００６４】
続いて第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２の構成について説明する。図５に示すように第１湾曲部２００のシース７４の上側（図中上側）の外壁面には、周方向に長溝状に切り欠いた複数の切欠部２１０、２１０、・・・がプローブ挿入部７０の長手軸方向に連続して形成されている。本実施の形態では、切欠部２１０、２１０、・・・はＶ字状の断面形状を有しているが、Ｕ字状やその他の断面形状であっても良く、溝としての空隙を形成するものであればよい。
【００６５】
また、図５における６−６矢視断面図である図６に示すように、各切欠部２１０は、プローブ挿入部７０の長手軸（中心軸）に対して所定の中心角θを有する円弧範囲に形成されている。中心角θは１８０度未満でも良いが、１８０度以上で３６０度以下の値であっても良い。
【００６６】
このような切欠部２１０、２１０、・・・によって第１湾曲部２００がシース７４が他の部分よりも上方に湾曲し易いようになっている。
【００６７】
一方、シース７４の上側の周壁部には、操作ワイヤ挿通用の管腔（ワイヤ用第１ルーメン２１２）が形成されており、ワイヤ用第１ルーメン２１２は、シース７４の基端から先端まで長手軸方向に貫通すると共に、第１湾曲部２００の各切欠部２１０、２１０、・・・の略中央を貫通する位置に形成されている。
【００６８】
また、ワイヤ用第１ルーメン２１２は、内径が小さい基端側の細径部２１２Ａとこれよりも内径が大きい先端側の太径部２１２Ｂとから形成されており、これらの細径部２１２Ａと太径部２１２Ｂとが、第１湾曲部２００よりも先端側において連結され、その連結部分に段差部２１２Ｃが形成されている。
【００６９】
このようなワイヤ用第１ルーメン２１２内には、操作ワイヤ２１４が挿通配備されている。操作ワイヤ２１４の先端には、ワイヤ用第１ルーメン２１２の細径部２１２Ａを挿通不能な大きさの係止部２１４Ａが設けられており、操作ワイヤ２１４は、シース７４の先端にキャップ７６（図３参照）を装着する前に、シース７４の先端のワイヤ用第１ルーメン２１２の開口から挿入していくことによって、操作ワイヤ２１４の係止部２１４Ａがワイヤ用第１ルーメン２１２の段差部２１２Ｃで係止された状態で配備されている。
【００７０】
操作ワイヤ２１４の基端側は図３のように牽引機構２５０に連結されており、この牽引機構２５０によりレバー１５０の操作に連動して操作ワイヤ２１４の牽引及び弛緩が行われるようになっている。これによれば、図２のようにレバー１５０が所定の基準位置に設定されている場合には、操作ワイヤ２１４が弛緩されている状態であり、第１湾曲部２００が操作ワイヤ２１４の作用を受けず、第１湾曲部２００が直線状のときでも操作ワイヤ２１４の先端がワイヤ用第１ルーメン２１２の段差部２１２Ｃに係合する位置又はそれよりも先端側の位置に配置されている状態となる。一方、図４のようにレバー１５０を基準位置から前側に動かすと、操作ワイヤ２１４が牽引されて、第１湾曲部２００が上方に湾曲する。
【００７１】
第２湾曲部２０２も略第１湾曲部２００と同様の構成を有している。詳細な説明は省略するが、図５に示すように第２湾曲部２０２のシース７４の下側（図中下側）の外壁面には、周方向に長溝状に切り欠いた複数の切欠部２２０、２２０、・・・がプローブ挿入部７０の長手軸方向に連続して形成されている。切欠部２２０も切欠部２１０と同様にＶ字状の断面形状を有しているが、Ｕ字状やその他の断面形状であっても良く、溝としての空隙を形成するものであればよい。
【００７２】
また、図５における７−７矢視断面図である図７に示すように、各切欠部２２０は、プローブ挿入部７０の長手軸（中心軸）に対して所定の中心角θを有する円弧範囲に形成されている。中心角θは１８０度未満でも良いが、１８０度以上で３６０度以下の値であっても良い。
【００７３】
このような切欠部２２０、２２０、・・・によって第２湾曲部２０２がシース７４が他の部分よりも下方に湾曲し易いようになっている。
【００７４】
一方、シース７４の下側の外壁面には、操作ワイヤ挿通用の管腔（ワイヤ用第２ルーメン２２２）が形成されており、ワイヤ用第２ルーメン２２２は、シース７４の基端から先端まで長手軸方向に貫通すると共に、第２湾曲部２０２の各切欠部２２０、２２０、・・・の略中央を貫通する位置に形成されている。
【００７５】
また、ワイヤ用第２ルーメン２２２は、内径が小さい基端側の細径部２２２Ａとこれよりも内径が大きい先端側の太径部２２２Ｂとから形成されており、これらの細径部２２２Ａと太径部２２２Ｂとが、第２湾曲部２０２よりも先端側において連結され、その連結部分に段差部２２２Ｃが形成されている。
【００７６】
ワイヤ用第２ルーメン２２２内には、操作ワイヤ２２４が挿通配備されている。操作ワイヤ２２４の先端には、操作ワイヤ２１４と同様にワイヤ用第２ルーメン２２２の細径部２２２Ａを挿通不能な大きさの係止部２２４Ａが設けられており、操作ワイヤ２２４は、操作ワイヤ２２４の係止部２２４Ａがワイヤ用第２ルーメン２２２の段差部２２２Ｃで係止された状態で配備されている。
【００７７】
操作ワイヤ２２４の基端側は操作ワイヤ２１４と同様に図３の牽引機構２５０に連結されており、この牽引機構２５０によりレバー１５０の操作に連動して操作ワイヤ２１４と共に操作ワイヤ２２４の牽引及び弛緩が行われるようになっている。これによれば、図２のようにレバー１５０が所定の基準位置に設定されている場合には、操作ワイヤ２２４が弛緩されている状態であり、第２湾曲部２０２が操作ワイヤ２２４の作用を受けず、第２湾曲部２０２が直線状のときでも操作ワイヤ２２４の先端がワイヤ用第２ルーメン２２２の段差部２２２Ｃに係合する置又はそれよりも先端側の位置に配置されている状態となる。一方、図４のようにレバー１５０を基準位置から前側に動かすと、操作ワイヤ２２４が牽引されて、図４のように第２湾曲部２０２が下方に湾曲する。
【００７８】
なお、第１湾曲部２００を湾曲させるための操作ワイヤ２１４と第２湾曲部２０２を湾曲させるための操作ワイヤ２２４は、１つのレバー１５０の操作によって牽引機構２５０により同時に牽引又は弛緩され、第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２とが連動して湾曲するようになっているが、操作ワイヤ２１４と操作ワイヤ２２４とを個別に設けたレバー等の操作部材の操作により牽引及び弛緩させる構成とし、第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２とを個別に湾曲操作できるようにしてもよい。
【００７９】
ここで、上記のプローブ挿入部７０を胆道又は膵管に挿置して胆道又は膵管の内壁部の断層情報を取得する際の第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２の効果について説明する。図８は、プローブ挿入部７０を胆管に挿置した状態を示した図である。同図に示すように、例えば側視型の内視鏡の挿入部２６０を患者の口から挿入し、十二指腸のファーター乳頭が側方の観察窓から観察される位置まで挿入する。そして、内視鏡の挿入部２６０内を挿通する処置具挿通チャンネルにプローブ挿入部７０を挿通させ、挿入部２６０の側方に向けて開口されている処置具導出口からプローブ挿入部７０を導出させてファーター乳頭から胆道（胆管）又は膵管の内部に挿入する。図６では胆管内にプローブ挿入部７０を挿入した例を示している。このようにしてプローブ挿入部７０の測定領域２０４が胆道又は膵管の所望の測定部位となる箇所に挿置される。続いて、プローブ操作部７２のレバー１５０を操作して第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２を湾曲させる。これによって図６のようにプローブ挿入部７０の測定領域２０４の外壁面が測定部位に押し当てられ、測定部位の良好な断層情報が得られる状態にプローブ挿入部７０が挿置される。
【００８０】
ところで、図４のように第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２を湾曲させた場合に、シース７４内のフレキシブルシャフト７８は、図９のように第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２のシース７４（主ルーメン８４）の内壁面（側壁部の内周面）に面で接触する。すなわち、フレキシブルシャフト７８の周方向の所定範囲と軸方向の所定範囲とに渡る連続的な面領域がシース４の内壁面に接触する。このとき、ラジアル走査（リニア走査を並行して行う場合も含む）を行うためにフレキシブルシャフト７８を回転させて光出射部６２（光学レンズ８２）を回転させると、シース７４とフレキシブルシャフト７８との間の摩擦力が大きくなり、光出射部６２の回転力が低下し、また、回転ムラが発生する。回転力の低下や回転ムラの発生は、取得した断層情報の精度の低下を招く。
【００８１】
そこで、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２におけるシース７４の内壁面には、以下のような態様によってプローブ挿入部７０の長手軸方向に沿って凹凸が形成され、摩擦の低減が図られている。なお、第１湾曲部２００におけるシース７４の内壁面の構成を例に説明するが、第２湾曲部２０２においても同様に構成されているものとする。
【００８２】
図１０は、第１の形態を示しており、第１湾曲部２００のシース７４の内壁面において、外壁面に形成されている上記の切欠部２１０、２１０、・・・に対して長手軸方向に関してそれらの間隔の半分の長さ分だけ位置をずらして周方向に延びる長溝状の切欠部３００、３００、・・・が長手軸方向に連続して形成されている。切欠部３００も切欠部２１０と同様にＶ字状の断面形状を有している。また、切欠部３００が形成される周方向の範囲は、同図のように全周に渡る範囲であってもよいし、切欠部２１０が形成される範囲のみであってもよい。この第１の形態によれば、第１湾曲部２００におけるシース７４の内壁面に切欠部３００、３００、・・・による凹凸が形成されるため、フレキシブルシャフト７８が第１湾曲部２００のシース７４の内壁面に接触している場合であっても接触面積が小さく、回転力の低下や回転むらの発生が抑制される。
【００８３】
なお、図１０のような断面形状の切欠部３００、３００、・・・ではなく、他の断面形状によって内壁面に凹凸を形成し、フレキシブルシャフト７８との接触面積を低減するものであればよい。
【００８４】
図１１は、第２の形態を示しており、第１湾曲部２００のシース７４の内壁面において、コイル３１０が埋設され、コイル３１０の内側の面の一部が内壁面よりも内側に突出するように配置されている。例えば、シース７４の成形時に第１湾曲部２００となる位置にコイル３１０を埋め込むようにしてもよいし、第１湾曲部２００におけるシース７４の内径を他の部分よりも拡径し、その拡径部分にコイル３１０を収容配備してもよい。この第２の形態によれば、第１湾曲部２００におけるシース７４の内壁面にコイル３１０による凹凸が形成されるため、フレキシブルシャフト７８が第１湾曲部２００のシース７４の内壁面に接触している場合であっても接触面積が小さく、回転力の低下や回転むらの発生が抑制される。
【００８５】
なお、コイル３１０を金属で成形した場合に、フレキシブルシャフト７８がコイル３１０と摺動すると、フレキシブルシャフト７８及びコイル３１０が損傷する恐れがあるため、コイル３１０を薄い皮膜で覆い、フレキシブルシャフト７８及びコイル３１０を保護するようにしてもよい。
【００８６】
以上のような第１湾曲部２００における内壁面の構成は、第２湾曲部２０２における内壁面にも適用されている。また、第１湾曲部２００、第２湾曲部２０２だけでなく、シース７４の先端の測定領域２０４よりも基端側の全範囲において、上記のような内壁面の構成を適用してもよい。
【００８７】
また、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２のシース７４は、他の部分と接着等によって連結されるものであっても良く、シース７４全体が一体形成されるものである必要はない。このとき、測定領域２０４（第１湾曲部２００よりも先端側）は光学性能に優れた光透過性を有する材質とし、第２湾曲部２０２よりも基端側、及び、第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２との間は、押し付けなどで捩れや折れ曲がり等が生じないような剛性の高い材質とすることも可能である。
【００８８】
さらに、図１０、図１１の形態では、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２におけるシース７４の内壁面に凹凸を形成することによって内壁面とフレキシブルシャフト７８との間の摩擦を低減したが、凹凸を形成する形態は図１０、図１１の形態に限らず、どのような形態でもよく、また、凹凸を形成する場合に限らず、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２におけるシース７４の内壁面（最も内側の層）を剛性の高い材質で形成し、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２における内壁面とフレキシブルシャフト７８との接触面積を低減するようにしてもよい。
【００８９】
以上、上記実施の形態では、プローブ挿入部７０の第１湾曲部２００と第２湾曲部２０２の両方の各々を操作ワイヤ２１４と操作ワイヤ２２４の牽引によって能動的に湾曲可能な構成としたが、第２湾曲部２０２のみを操作ワイヤ２２４の牽引によって能動的に湾曲可能にし、第１湾曲部２００は、操作ワイヤ２１４や操作ワイヤ２１４を挿置するためのワイヤ用第１ルーメン２１２を設けることなく、受動的に湾曲する構成としてもよい。この構成においても、第２湾曲部２０２の湾曲によって第２湾曲部２０２よりも先端側が生体に押し当てられると第１湾曲部２００が上記実施の形態と同様の状態（図４、図８）に湾曲し、測定領域２０４の範囲のシース７４の外壁面（シース７４の側壁部の外周面）が測定対象に押し当てられる。
【００９０】
また、上記実施の形態において、プローブ挿入部７０の測定領域２０４の先端及び基端の位置や、第１湾曲部２００及び第２湾曲部２０２の位置等に、内視鏡の観察窓から観察される画像や、Ｘ線透視下において観察される画像に写るマーカ（Ｘ線透過率の低いマーカ等）を設けてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０…ＯＣＴプローブ装置、１２…ＯＣＴプロセッサ、１４…モニタ装置、２０…光源ユニット、５０…干渉光検出部、５４…処理部、５６…制御操作部、６０…光ロータリージョイント、６２…光出射部、７０…プローブ挿入部、７２…プローブ操作部、７４…プローブ外筒（シース）、７８…バネ（フレキシブルシャフト）、８２…光学レンズ、８４…主ルーメン、１５０…レバー、２００…第１湾曲部、２０２…第２湾曲部、２１０、２２０…切欠部、２１２…ワイヤ用第１ルーメン、２１４、２２４…操作ワイヤ、２２２…ワイヤ用第２ルーメン、２５０…牽引機構、３００…切欠部、３１０…コイル、ＦＢ１…回転側光ファイバ、ＦＢ２…固定側光ファイバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のプローブ外筒と、
前記プローブ外筒内に挿置され、測定光を導光する導光手段と、
前記導光手段に連結された状態で前記プローブ外筒内に挿置され、前記導光手段により導光された測定光を前記プローブ外筒の側壁部を透過させて測定対象に照射する光出射手段と、
前記プローブ外筒に設けられ、所定の第１方向に湾曲する第１湾曲部と、
前記プローブ外筒の前記第１湾曲部よりも基端側に設けられ、前記第１方向に反対となる第２方向に湾曲する第２湾曲部と、
前記第１湾曲部における前記プローブ外筒の内壁面の少なくとも前記第１方向側に、長手軸方向に沿って凹凸を形成する第１凹凸部と、
前記第２湾曲部における前記プローブ外筒の内壁面の少なくとも前記第２方向側に、長手軸方向に沿って凹凸を形成する第２凹凸部と、
を備えたことを特徴とする光プローブ。
【請求項２】
前記第１湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第１方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第１長溝部を有し、
前記第２湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第２方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第２長溝部を有し、
前記プローブ外筒は、前記第２湾曲部を湾曲させるために牽引操作される牽引部材が前記第２長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される管腔を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光プローブ。
【請求項３】
前記第１湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第１方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第１長溝部を有し、
前記第２湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第２方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第２長溝部を有し、
前記プローブ外筒は、前記第１湾曲部を湾曲させるために牽引操作される第１の牽引部材が前記第１長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される第１の管腔と、前記第２湾曲部を湾曲させるために牽引操作される第２の牽引部材が前記第２長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される第２の管腔とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の光プローブ。
【請求項４】
前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、前記プローブ外筒の内壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成ることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の光プローブ。
【請求項５】
前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、前記プローブ外筒の内壁面に固定されたコイルにより形成されていることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の光プローブ。
【請求項６】
前記導光手段は、光ファイバであり、該光ファイバの外周面に回転力を伝達するフレキシブルシャフトが外装されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５に記載の光プローブ。
【請求項１】
円筒状のプローブ外筒と、
前記プローブ外筒内に挿置され、測定光を導光する導光手段と、
前記導光手段に連結された状態で前記プローブ外筒内に挿置され、前記導光手段により導光された測定光を前記プローブ外筒の側壁部を透過させて測定対象に照射する光出射手段と、
前記プローブ外筒に設けられ、所定の第１方向に湾曲する第１湾曲部と、
前記プローブ外筒の前記第１湾曲部よりも基端側に設けられ、前記第１方向に反対となる第２方向に湾曲する第２湾曲部と、
前記第１湾曲部における前記プローブ外筒の内壁面の少なくとも前記第１方向側に、長手軸方向に沿って凹凸を形成する第１凹凸部と、
前記第２湾曲部における前記プローブ外筒の内壁面の少なくとも前記第２方向側に、長手軸方向に沿って凹凸を形成する第２凹凸部と、
を備えたことを特徴とする光プローブ。
【請求項２】
前記第１湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第１方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第１長溝部を有し、
前記第２湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第２方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第２長溝部を有し、
前記プローブ外筒は、前記第２湾曲部を湾曲させるために牽引操作される牽引部材が前記第２長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される管腔を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光プローブ。
【請求項３】
前記第１湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第１方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第１長溝部を有し、
前記第２湾曲部は、前記プローブ外筒の前記第２方向側の外壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成る第２長溝部を有し、
前記プローブ外筒は、前記第１湾曲部を湾曲させるために牽引操作される第１の牽引部材が前記第１長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される第１の管腔と、前記第２湾曲部を湾曲させるために牽引操作される第２の牽引部材が前記第２長溝部の位置を前記プローブ外筒の長手軸方向に挿通して配置される第２の管腔とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の光プローブ。
【請求項４】
前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、前記プローブ外筒の内壁面に対して形成された長手軸方向に並ぶ複数の長溝であって周方向に伸びる複数の長溝から成ることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の光プローブ。
【請求項５】
前記第１凹凸部及び前記第２凹凸部は、前記プローブ外筒の内壁面に固定されたコイルにより形成されていることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の光プローブ。
【請求項６】
前記導光手段は、光ファイバであり、該光ファイバの外周面に回転力を伝達するフレキシブルシャフトが外装されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５に記載の光プローブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１３４３８（Ｐ２０１２−２１３４３８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９２２１（Ｐ２０１１−７９２２１）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]