検出装置
【課題】生体等の被験体から放射される蛍光を精度良く、且つ、安価に検出可能な検出装置を提供する。
【解決手段】被験体１００に励起光を照射する入射用ファイバ６と、励起光の照射により被験体１００から放射される蛍光を受光する反射用ファイバ７と、先端部分に、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を保持するプローブ保持部１０と、プローブ保持部１０の先端部分に着脱自在に取り付けられ、且つ、被験体１００に接触する被験体接触面を有するアタッチメント５とを備え、アタッチメント５は、プローブ保持部１０の先端部分がアタッチメント５の被験体接触面から被験体１００側に突出することなく、プローブ保持部１０の先端部分に取り付けられる検出装置１である。
【解決手段】被験体１００に励起光を照射する入射用ファイバ６と、励起光の照射により被験体１００から放射される蛍光を受光する反射用ファイバ７と、先端部分に、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を保持するプローブ保持部１０と、プローブ保持部１０の先端部分に着脱自在に取り付けられ、且つ、被験体１００に接触する被験体接触面を有するアタッチメント５とを備え、アタッチメント５は、プローブ保持部１０の先端部分がアタッチメント５の被験体接触面から被験体１００側に突出することなく、プローブ保持部１０の先端部分に取り付けられる検出装置１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光の照射により被験体が放射する蛍光を検出する検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、食生活の欧米化に伴い、生活習慣病患者が増加し、医学的、社会的問題が深刻となっている。現在、日本における糖尿病患者は８００万人、その予備軍を含めると２０００万人にのぼるとも言われている。糖尿病の三大合併症は、「網膜症、腎症、神経障害」である。さらに、糖尿病は動脈硬化症の要因ともなり、心臓疾患や脳疾患までもが懸念される。
【０００３】
糖尿病は、食習慣や生活習慣の乱れ、肥満による脂肪細胞からの分泌物の影響、酸化ストレスから、すい臓の機能が低下し、血糖値をコントロールするインシュリンが不足したり、効能が低下したりすることで発症する。糖尿病にかかると排尿の回数や量が多い、のどがかわくなどの症状が現れるが、これだけであれば病気だという自覚症状が無く、病院などでの検査により発覚することが殆どである。このことが、「サイレント」な糖尿病患者が多い由縁である。
【０００４】
病院などで合併症による異常な症状が表れてからでは、すでに病状が進行していることが多く、完治することは難しい。特に、合併症は治療が困難なものが多く、他の生活習慣病と同様に予防が重要視されている。予防を行なうためには早期発見と治療効果判定が不可欠であり、それを目的とした糖尿病の検査が多数存在している。
【０００５】
血中に異常な量の糖質や脂質が存在する環境下で、酸化ストレスが加わると、タンパク質と、糖質または脂質とが反応を起こし、ＡＧＥｓ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｇｌｙｃａｔｉｏｎ Ｅｎｄｐｒｏｄｕｃｔｓ；後期糖化反応生成物）が生成される。ＡＧＥｓはタンパク質の非酵素的糖付加反応（メイラード反応）により形成される最終生成物である。ＡＧＥｓは黄褐色を呈し、蛍光を発する物質であって、近くに存在する蛋白と結合して架橋を形成する性質を有している。
【０００６】
このＡＧＥｓは、血管壁に沈着、侵入したり、免疫システムの一部を担うマクロファージに作用してタンパク質の一種であるサイトカインを放出させ、炎症を引き起こしたりして、動脈硬化を発症させると言われている。
【０００７】
糖尿病の場合、血糖の上昇に伴い、ＡＧＥｓも増加する。ＡＧＥｓをモニタリングすることで、糖尿病の早期発見、あるいは進行状況を把握することができる。このようにＡＧＥｓをモニタリングすることで、真性糖尿病をスクリーニングする手法として、例えば特許文献１に記載の方法が報告されている。
【０００８】
この方法では、被験者の前腕の皮膚に励起光を照射し、皮膚コラーゲンに結合したＡＧＥｓからの蛍光スペクトルを検出する。検出した蛍光スペクトルと、予め決定されたモデルとを比較することでＡＧＥｓをモニタリングしている。これにより、侵襲することなく、ＡＧＥｓのデータを取得している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００７−５１０１５９号公報（２００７年４月１９日公表）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上で述べたような前腕の皮膚といった生体に励起光を照射し、生体が放射する蛍光を検出するとき、その蛍光の検出強度は、その生体の物理的状態に大きく依存することが知られている。例えば、前腕の皮膚は弾性があるため、検出したい部位やその周辺に負荷がかかっていた場合、検出光が透過する組織部分の体積や厚み等が変化する。その変化により、体外へ放出される信号レベルに差が生じる。
【００１１】
特許文献１に記載の方法では、被験者がその前腕を置くための置き台を用いている。この置き台は、ファイバ束を被験者の前腕の皮膚と接触した状態に保持する固定具である。置き台には開口部が設けられており、この開口部に被験者は自身の前腕を接触させる。被験者の前腕は開口部に載せられると、その前腕の自重により開口部に押し付けられる。ファイバ束は、光源ファイバと検出器ファイバとからなり、その送達／収集端が被験者の前腕の皮膚の一部である検出部位に接触させられる。
【００１２】
置き台は、被験者の前腕下側の皮膚がファイバ束の送達／収集端と接触している間、被験者が快適にその前腕を載せておく手段を提供する。
【００１３】
しかしながら、被験者の前腕の自重は、当然のことながら千差万別である。したがって、被験者の前腕の自重による、前腕への負荷の大きさは被験者ごとに大きく異なってしまう。
【００１４】
また、被験者が自身の前腕を置き台に設置した後、被験者の前腕に励起光を照射し、その照射位置から放射される蛍光を検出するまでに要する時間は、被験者ごとに異なるのが通常である。この検出までに要する時間は、被験者の動作速度や、被験者の前腕の長さなどに、大きく依存するものだからである。この時間の違いも、上で述べた場合と同様、被験者の前腕への負荷の大きさを被験者ごとに異ならせてしまう。
【００１５】
このような、被験者の前腕への負荷の大きさの違いは、被験者の前腕の検出部位を圧迫する度合いの強弱を招くものである。このことは、被験者の皮膚の組織状態を変化させることになり、その変化により、検出部位から放射される蛍光を、安定的に再現性良く、検出することができないといった課題があった。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生体等の被験体が放射する蛍光を精度良く、且つ、簡易に検出可能な検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明に係る検出装置は、被験体に励起光を照射する照射部と、前記励起光の照射により前記被験体から放射される蛍光を受光する受光部と、先端部分に、前記照射部および前記受光部を保持する保持部と、前記保持部の先端部分に着脱自在に取り付けられ、且つ、前記被験体に接触する被験体接触面を有する着脱部とを備え、前記着脱部は、前記保持部の先端部分が前記被験体接触面から前記被験体側に突出することなく、前記保持部の先端部分に取り付けられる。
【００１８】
上記構成によれば、照射部から出射される励起光が被験体に照射されると、その励起光の照射により、被験体から蛍光が放射される。この蛍光は受光部により受光され、検出される。
【００１９】
ここで、この蛍光の検出の際、被験体と保持部の先端部分との接触状態の如何によっては、被験体から放射される蛍光の検出精度が低下する。なぜなら、その接触状態の如何により、被験体の状態が変化し、その変化により、被験体から放射される蛍光が再現性良く放射されなくなるからである。
【００２０】
そこで、上記構成では、保持部の先端部分が着脱部の被験体接触面から被験体側に突出しないようにして保持部の先端部分に着脱部を取り付けることにより、被験体に接触する部材の面積を保持部の先端部分のみの場合よりも大きくしている。
【００２１】
これにより、被験体に対して掛かる圧力が軽減される。例えば、ヒトの腕のように弾性があるものを被験体とした場合、過度な圧力は、被験体の形状を変えてしまうことがある。その際、上記構成であれば、被験体と、保持部の先端部分および着脱部との接触状態を適切に保ち、被験体が放射する蛍光を安定的に再現性よく検出することができる。
【００２２】
前記保持部は、前記先端部分に前記被験体に対向する被験体対向面を有し、前記着脱部の被験体接触面は、前記保持部の被験体対向面よりも面積が大きいことが好ましい。
【００２３】
上記構成によれば、着脱部がない場合に比べ、被験体に掛かる圧力を一定比率以下に分散させることができる。
【００２４】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の一部を除く外側面から締め付けていることが好ましい。
【００２５】
上記構成によれば、被験体の検出位置を目視することができる。保持部の先端部分と被験体の検出位置との位置関係を確認しつつ、検出することにより、より適切な位置に保持部の先端部分を接触させることができ、これにより、より正確な蛍光検出を行なうことができる。
【００２６】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の一部の外側面を露出させるように残余の外側面を覆っていることが好ましい。
【００２７】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の、前記被験体に対する対向状態を確認できる大きさを持つ、切り欠き形状部または開口部を有することが好ましい。
【００２８】
前記着脱部は、低弾性素材を用いて構成されていることが好ましい。
【００２９】
上記構成によれば、被験体に掛かる圧力を、より確実に分散させることができる。
【００３０】
前記着脱部は、非光透過性素材を用いて構成されていることが好ましい。
【００３１】
上記構成によれば、着脱部のみを被験体に接触させ、保持部の先端部分を被験体に接触させずに、蛍光検出を行なう場合でも、着脱部を介しての迷光による誤検出を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の検出装置は、以上のように、被験体に励起光を照射する照射部と、前記励起光の照射により前記被験体から放射される蛍光を受光する受光部と、先端部分に、前記照射部および前記受光部を保持する保持部と、前記保持部の先端部分に着脱自在に取り付けられ、且つ、前記被験体に接触する被験体接触面を有する着脱部とを備え、前記着脱部は、前記保持部の先端部分が前記被験体接触面から前記被験体側に突出することなく、前記保持部の先端部分に取り付けられる。
【００３３】
それゆえ、生体等の被験体が放射する蛍光を精度良く、且つ、簡易に検出可能という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る検出装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】アタッチメント、プローブおよびプローブ保持部を被験体側から見た模式図である。
【図３】アタッチメント、プローブおよびプローブ保持部と被験体との対向状態を説明する説明図である。
【図４】プローブの模式図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る検出装置の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は、切り欠き形状部を持つ場合のアタッチメントを示す図であり、（ｂ）は、開口部をもつ場合のアタッチメントを示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る検出装置の概略構成を示す模式図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る検出装置の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００３６】
本発明の実施形態について、図１〜４に基づいて説明すると以下の通りである。
【００３７】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態に係る検出装置は、被験体に対して励起光を照射し、その励起光の照射により被験体から放射された蛍光を受光し、検出する検出装置である。この検出装置は、例えば、被験体となる被験者の体の一部に、励起光源から出射された励起光を照射する。励起光が照射された、被験者の体の一部からは、蛍光が放射される。この検出装置は、このようにして放射された蛍光を受光し、その蛍光を検出する。
【００３８】
この検出装置は、次のような測定装置に搭載されるのが好ましい。例えば、被験者の体の一部から放射される蛍光の蛍光スペクトル（蛍光特性）を解析し、その解析結果を用いて、被験者の体の一部に含まれるＡＧＥｓ蓄積量（蛍光物質量）を測定する測定装置である。このような測定装置は、自身に搭載された検出装置を用いることにより、被験者の体の一部から蛍光を放射させ、その蛍光を検出する。
【００３９】
もちろん、本発明の一実施形態に係る検出装置は、人や動物といった生物のみを被験体として扱うものではなく、生活機能を持たない無生物についても被験体として取り扱うことが可能である。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態に係る検出装置１の概略構成を示す模式図である。検出装置１は、図１に示すように、励起光を出射する励起光源２と、被験体１００から放射される蛍光を検出する検出部３と、励起光源２および検出部３の各々の動作を制御する制御部４と、被験体１００と接触するアタッチメント（着脱部）５と、励起光源２から出射される励起光を導光するための入射用ファイバ（照射部）６と、被験体１００から放射される蛍光を導光するための反射用ファイバ（受光部）７と、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を固定するファイバ固定具８と、ファイバ固定具８により固定された入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を有する、入射・反射同軸系光ファイバであるプローブ９と、プローブ９の被験体１００側の一端が挿入されたプローブ保持部１０と、を備えている。
【００４１】
（励起光源２）
励起光源２は、被験体１００に照射する励起光を生成する光源である。励起光源２として用いられる光源の種類としては、ハロゲンやキセノン光源のような管球タイプのものや、ＬＥＤ、ＬＤ等が利用可能である。
【００４２】
励起光源２は、出射する励起光の波長、出力強度、照射時間等の条件の切り替えや調整を行なうことができる。この条件の切り替えおよび調整は、励起光源駆動回路を用いて行なうことができる。
【００４３】
励起光源駆動回路は、励起光源２が出射する励起光の波長や出力強度、照射時間等の条件の切り替えや調整を行なうためのものである。励起光源駆動回路は、励起光源２が励起光を出射する際に必要とする駆動電流を励起光源２に出力することによって、励起光源２を駆動させる。励起光源駆動回路は、駆動電流の出力の有無やその電流値、周期、振幅等を調節し、上で述べたような励起光の波長、出力強度、照射時間等の条件の切り替えや調整を実現する。
【００４４】
励起光源駆動回路による、このような駆動電流の調節は、制御部４に制御される。
【００４５】
励起光源２は、複数の波長を照射できる構造となっていれば特に制限はなく、ＬＥＤの他に、ＬＤ（Laser Diode）、それらを集積化した光源ユニット、ハロゲン系ランプ等を用いることができる。
【００４６】
励起光源２から出射された励起光は、入射用ファイバ６およびプローブ９を介して、被験体１００に照射される。
【００４７】
（検出部３）
検出部３は、被験体１００に励起光が照射されることによって、被験体１００から放射された蛍光を、プローブ９および反射用ファイバ７を介して、検出する。検出部３は、その検出結果を制御部４に出力する。
【００４８】
検出部３としては、ＣＣＤアレイやＣＭＯＳイメージセンサといった半導体検出器、光電子倍増管（ＰＭＴ）やチャンネルトロン検出器等が利用可能である。検出装置１の可搬性を高める上では、半導体検出器を用いるほうが有利である。
【００４９】
なお、検出部３は、分光器を備えるものであってもよい。
【００５０】
（制御部４）
制御部４は、励起光源駆動回路の励起光源２の駆動電流調節や、被験体１００から放射された蛍光を検出部３が検出した後、その検出強度の算出・表示を行なうためのものである。制御部４としては、パーソナルコンピュータ等が利用可能である。
【００５１】
（アタッチメント５）
アタッチメント５は、プローブ保持部１０の先端部分に着脱可能（着脱自在）なように取り付けられるものである。アタッチメント５は、図１に示すように、プローブ保持部１０の先端部分に装着され、被験体１００との接触先端として用いられる。
【００５２】
図２は、アタッチメント５、プローブ９およびプローブ保持部１０を被験体１００側から見た平面図、図３は、アタッチメント５、プローブ９およびプローブ保持部１０と、被験体１００との対向状態を説明する説明図である。図３に示すように、アタッチメント５の被験体１００側端面（被験体接触面）は平滑な平面であり、被験体１００に対向し、接触する。
【００５３】
アタッチメント５の被験体１００側端面は、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面（被験体対向面）と同一面を形成する。この同一面は被験体１００に接触することになる。したがって、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面のみが被験体１００に接触する場合と比較して、被験体１００に部材（ここでは、アタッチメント５およびプローブ保持部１０）が接触する面積が増加する。
【００５４】
アタッチメント５の形状は、例えば、図２に示すように、ドーナツ型を用いることができる。ただし、プローブ保持部１０の先端部分を挿入できる、着脱可能な開口部があれば、その形状は限定されない。アタッチメント５は一定の厚みを有し、被験体１００側端面の面積は、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面の面積と併せても、被験体１００の検出位置または検出部位の面積を上回らない大きさとする。
【００５５】
アタッチメント５には、アタッチメント５の被験体１００側端面と直交する方向に、ネジ穴が設けられており、ネジ（例えば、イモネジ等）１１を利用してアタッチメント５の外側からネジ１１を挿し込み、アタッチメント５とプローブ保持部１０の先端部とを固定する。図１では、９０度の角度で２箇所にネジ１１を挿し込んでアタッチメント５とプローブ保持部１０の先端部とを固定しているが、固定の詳細は限定されない。
【００５６】
アタッチメント５は、例えば、低弾性素材を用いることができる。その低弾性素材は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）である。このような低弾性素材を用いることにより、被験体１００とアタッチメント５の被験体１００側端面との接触状態を、その接触面内において、一様にすることができる。具体的には、その接触面内において、被験体１００に掛かる圧力を一定比率以下に分散させることができる。
【００５７】
なお、アタッチメント５はプローブ保持部１０よりも低弾性であることが好ましい。プローブ保持部１０よりも高弾性である場合と比較して、その接触面内における、被験体１００に掛かる圧力の分散度合いを、より大きくすることができる。より低弾性であるアタッチメント５を用いることにより、被験体１００とアタッチメント５の被験体１００側端面との接触状態を、その接触面内において、より一様にすることができるからである。
【００５８】
（入射用ファイバ６、反射用ファイバ７、ファイバ固定具８およびプローブ９）
プローブ９は、被験体１００に照射される励起光を導光する入射用ファイバ６と、被験体１００から放射される蛍光を導光する反射用ファイバ７と、を備えている。
【００５９】
プローブ９において、入射用ファイバ６は被験体１００側の端部（照射部）が被験体１００と対向し、その端部から被験体１００に照射される励起光が出射される。このような被験体１００側の端部は、複数の検出機会にわたって、被験体１００に対して励起光を照射する照射部として機能する。
【００６０】
また、入射用ファイバ６は、励起光源２側の端部がＳＭＡコネクタを通して励起光源２と結合されている。励起光源２から出射される励起光は、この励起光源２側の端部から入射用ファイバ６に入射される。
【００６１】
入射用ファイバ６は、例えば、光ファイバを用いることができる。光ファイバを用いることにより、励起光をできるだけ損失無く、励起光源２側から被験体１００側まで導くことができる。
【００６２】
また、プローブ９において、反射用ファイバ７は被験体１００側の端部（受光部）が被験体１００と対向し、その端部から被験体１００が放射する蛍光が入射される。入射された蛍光は、反射用ファイバ７を介して、検出部３に導光される。このような被験体１００側の端部は、複数の検出機会にわたって、励起光が被験体１００に照射されることによって放射される蛍光を受光する受光部として機能する。
【００６３】
また、反射用ファイバ７は、検出部３側の端部がＳＭＡコネクタを通して検出部３と結合されている。反射用ファイバ７を導光する蛍光は、検出部３側の端部から検出部３に出射される。
【００６４】
反射用ファイバ７は、例えば、光ファイバを用いることができる。光ファイバを用いることにより、蛍光をできるだけ損失無く、被験体１００側から検出部３側まで導くことができる。
【００６５】
ファイバ固定具８は、入射用ファイバ６と反射用ファイバ７とを一纏めに束ねて、プローブ９に導いている。ファイバ固定具８は、例えば、その大きさが１０〜２０ｍｍφである。
【００６６】
プローブ９は、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を備えているものであるが、それらの配置は、例えば、図４に示す配置である。中心部分に反射用ファイバ７を配置し、その周りを取り囲むように複数の入射用ファイバ６を配置するようにする。この場合、入射用ファイバ６の直径は、例えば、１００μｍ〜２００μｍであり、反射用ファイバ７の直径は、例えば、１０００μｍである。
【００６７】
ただし、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７の詳細な配置は問わない。
【００６８】
（プローブ保持部１０）
プローブ保持部１０は、プローブ９の一端が挿入され、ペン軸やドライバの柄のように作業する際に、検出装置１の利用者が握る部位である。もちろん、利用者が必ずしも握る必要は無く、例えば、機械的な機構を用いることにより、人手により保持されない場合もある。
【００６９】
プローブ９、すなわち、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７は、例えば、光ファイバを用いている。このため、プローブ９の先端部分をそのまま、検出装置１の利用者が持ったり、握ったりした場合、利用者の力の入れ具合によっては、プローブ９の先端部分の劣化や破損などを招くおそれがある。また、そもそも、プローブ９の細い先端部分自体を、利用者が持ったり、握ったりすることは、利用者にとってあまり使い勝手がよくない。なぜなら、プローブ９の先端部分を、被験体１００の検出位置や検出部位に対向するように、動かすことが必要だからである。
【００７０】
もちろん、プローブ保持部１０を利用者が必ずしも握る必要は無く、例えば、機械的な機構を用いることにより、人手により保持されない場合もあることは言うまでもない。
【００７１】
なお、プローブ保持部１０は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いることができる。もちろん、プラスチック等を用いてもよい。
【００７２】
（検出装置１の効果）
以上のように検出装置１では、プローブ保持部１０にアタッチメント５を取り付けることにより、被験体１００の検出位置や検出部位と、アタッチメント５およびプローブ保持部１０との接触状態を安定化させることができる。
【００７３】
したがって、検出時における、被験体１００への負荷の大きさの変動が抑えられ、被験体の検出位置や検出部位を圧迫する度合いの強弱を小さくすることができる。
【００７４】
それゆえ、検出部位から放射される蛍光を、安定的に再現性良く、検出することができる。
【００７５】
本実施形態は、ＡＧＥｓの検出に限らず、被験体への接触状態が異なることにより検出値が異なる可能性のある検出を行うための検出装置に適用できる。
【００７６】
〔実施形態２〕
次に、本発明の実施形態２について説明する。なお、以下に説明する他の図面においては、上述した各構成部材に対応する変形例を図示することがある。これら変形例については、上述した対応する構成部材に付記した符号（数字）にａ、ｂ、ｃ・・・のアルファベットを付記することにより、対応関係を明らかにしつつ変形例であることを示すこととする。
【００７７】
アタッチメント５は、例えば、光の透過性がない、すなわち、非光透過性素材を用いてもよい。
【００７８】
アタッチメント５に非光透過性素材を用いることにより、より確実に迷光が受光部に侵入することを防止することができる。
【００７９】
特に、アタッチメント５に光の透過性のあるもの、すなわち、光透過性素材を用いる場合、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面を被験体１００に対向させるのみならず、被験体１００に接触させる必要がある。なぜなら、アタッチメント５の外部から迷光がアタッチメント５を透過し、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面から受光部に入射してしまうおそれがあるからである。このような迷光の、受光部への入射は、検出部３の蛍光検出の精度を低下させる要因となる。
【００８０】
一方、本実施形態２では、図６に示すように、非光透過性素材を用いたアタッチメント５ｃを用いることにより、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面を被験体１００に対向させつつ、接触させない状態にすることもできる。
【００８１】
なお、図３および図６に示すように、アタッチメント５および５ｃは、プローブ保持部１０の先端部分がアタッチメント５および５ｃの被験体１００側端面から被験体１００側に突出することなく、プローブ保持部１０の先端部分に取り付けられる、ということができる。
【００８２】
〔実施形態３〕
次に、本発明の実施形態３について説明する。
【００８３】
本実施形態３では、プローブ保持部１０の先端部分にアタッチメント５が取り付けられたときの圧力分散比について、図２を用いて説明する。
【００８４】
検出装置１は、被験体１００に対し、励起光を照射し、それによって被験体１００から放射された蛍光を受光し、検出する際、アタッチメント５がない場合に比べ、被験体１００に掛かる圧力を一定比率以下に分散させる検出装置である。図２は、アタッチメント５の概略構成を示す模式図である。ここで、ｄｐｒｏｂｅはプローブ保持部１０の半径であり、ｄａｔｔａｃｈはアタッチメント５を装着した場合の半径を指している。
【００８５】
このように、アタッチメント５およびプローブ保持部１０の断面がともに円の場合、その面積比は、円の半径の２乗に比例する。例えば、ｄｐｒｏｂｅ：ｄａｔｔａｃｈ＝１：２の場合、面積比はＳｐｒｏｂｅ：Ｓａｔｔａｃｈ＝１：４となる。また、被験体１００に掛かる圧力は、それらの間の面積比に反比例する。例えば、一定の力をかけた場合、Ｓｐｒｏｂｅ：Ｓａｔｔａｃｈ＝１：４だとすると、同一単面積において、Ｐｐｒｏｂｅ：Ｐａｔｔａｃｈ＝１：０．２５となる。ここでは例として、アタッチメント５およびプローブ保持部１０ともに円形の場合を示したが、その他の形状の場合でも、面積比が算出できれば、同一単面積における圧力比を算出することができる。
【００８６】
本実施形態３における圧力分散比率については、対象となる被験体１００が組織の状態変化を起こす圧力のしきい値により異なる。また、アタッチメント５およびプローブ保持部１０を被験体１００に接触させる手段によっても、被験体１００に掛かりうる圧力が変化する。したがって、あらかじめこれらを調べておき、掛かりうる圧力の上限値とプローブ保持部１０の断面積を算出したうえで、許容されるアタッチメント５の断面積が決定される。そして、それに従いアタッチメント５を設計・作成するのが好ましい。
【００８７】
具体例として、ｄｐｒｏｂｅが５ｍｍで、ｄａｔｔａｃｈが１５ｍｍとした時の比率を説明する。その時のｄｐｒｏｂｅとｄａｔｔａｃｈの比率はｄｐｒｏｂｅ:ｄａｔｔａｃｈ＝１：３となる。その時の面積比はＳｐｒｏｂｅ：Ｓａｔｔａｃｈ＝１：９となる。その時の圧力比はＰｐｒｏｂｅ：Ｐａｔｔａｃｈ＝１：０．１１となり、被験体１００にかかる圧力は、アタッチメント５を取り付ける場合と比較し、約１０分の１になることが分かる。
【００８８】
〔実施形態４〕
次に、本発明の実施形態４について説明する。
【００８９】
図５は、本発明の実施形態４に係る検出装置を説明する説明図であり、（ａ）は、切り欠き形状部１２を持つ場合のアタッチメント５ａを示す図であり、（ｂ）は、開口部１３をもつ場合のアタッチメント５ｂを示す図である。
【００９０】
本実施形態４に係る検出装置は、図５に示すように、被験体１０２に対し、励起光を照射し、それによって被験体１０２から放射された蛍光を受光し、検出する際、プローブ保持部１０、より具体的に言えば、プローブ９の、被験体１０２に対する接触状態または対向状態が確認できる切り欠き形状部１２を持つアタッチメント５ａ、または、開口部１３を持つアタッチメント５ｂを用いる。
【００９１】
言い換えれば、アタッチメント５ａおよび５ｂは、それぞれ、切り欠き形状部１２および開口部１３を持つことにより、プローブ保持部１０の先端部分の一部を除く外側面から、プローブ保持部１０をネジ１１ａおよび１１ｂを用いて締め付けている。
【００９２】
さらに、言い換えれば、アタッチメント５ａおよび５ｂは、それぞれ、プローブ保持部１０の先端部分の一部の外側面を露出させるように、残余の外側面を覆っている。
【００９３】
なお、本実施形態４に係る検出装置においても、図１に示した実施形態１と同じく、励起光を出射する励起光源２と、被験体１０２から放射される蛍光を検出する検出部３と、励起光源２および検出部３の各々の動作を制御する制御部４と、励起光源２から出射される励起光を導光するための入射用ファイバ６と、被験体１０２から放射される蛍光を導光するための反射用ファイバ７と、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を固定するファイバ固定具８と、を備えている。
【００９４】
このようにして、図５に示すように、利用者は自身の目１０１により、切り欠き形状部１２または開口部１３を介して、プローブ９の、被験体１０２に対する接触状態または対向状態を目視確認できる。これにより、プローブ９の中心軸を被験体１０２の検出位置や検出部位に正確に接触させることができる。また、プローブ９の中心軸の被験体１０２に対する接触位置または対向位置の確認が容易となる。
【００９５】
〔実施形態５〕
次に、本発明の実施形態５について説明する。
【００９６】
本実施形態５では、本発明を固定具で固定して使うやり方について、図７を用いて説明する。
【００９７】
固定具１４は、アタッチメント５およびプローブ保持部１０が接触する透明部材１５と、被験体１０３（ここでは、被験者の前腕）に巻き付けられるリストバンド１６と、を備えている。透明部材１５は、例えば、ガラスやプラスチックなどである。
【００９８】
例えば、固定具１４を被験体１０３に巻きつけ、透明部材１５を検出位置に固定し、本発明の検出装置を透明部材１５に当て、検出すればよい。
【００９９】
このやり方によると、被験体１０３の検出位置と、アタッチメント５およびプローブ保持部１０との接触状態をより安定化させることができる。
【０１００】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０１】
なお、本発明は、以下のようにも表現することができる。すなわち、本発明は、被験体に励起光を照射し、前記被験体が放射する蛍光を検出する検出装置であって、前記蛍光を受光する受光部と、前記受光部と前記被験体との接触状態を適切に保持するアタッチメントとを備え、前記アタッチメントは前記受光部と端面が一致しており、かつ、これにより保持される適切接触状態において、前記蛍光を検出する検出装置である。
【０１０２】
前記適切接触状態は、前記アタッチメントがない場合に比べ、前記被験体に掛かる圧力を一定比率以下に分散させることが好ましい。
【０１０３】
前記アタッチメントは、前記受光部の前記被験体に対する接触状態が確認できる切り欠き形状または開口部を持つことが好ましい。
【０１０４】
前記アタッチメントは低弾性素材であり、かつ、光の透過性がないことが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、被験体と被験体から放射される蛍光を受光する受光部との対向状態が一定でないために、被験体の組織状態の変化が生じ、検出結果が異なってしまう検出装置に適用することができ、その結果、被験体と受光部の対向状態を簡易に適切にすることができ、安定的で再現性の高い蛍光検出を行なうことが可能となる。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 検出装置
２ 励起光源
３ 検出部
４ 制御部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ アタッチメント（着脱部）
６ 入射用ファイバ（照射部）
７ 反射用ファイバ（受光部）
８ ファイバ固定具
９ プローブ
１０ プローブ保持部
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ ネジ
１２ 切り欠き形状部
１３ 開口部
１４ 固定具
１５ 透明部材
１６ リストバンド
１００、１０２、１０３ 被験体
１０１ 目
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光の照射により被験体が放射する蛍光を検出する検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、食生活の欧米化に伴い、生活習慣病患者が増加し、医学的、社会的問題が深刻となっている。現在、日本における糖尿病患者は８００万人、その予備軍を含めると２０００万人にのぼるとも言われている。糖尿病の三大合併症は、「網膜症、腎症、神経障害」である。さらに、糖尿病は動脈硬化症の要因ともなり、心臓疾患や脳疾患までもが懸念される。
【０００３】
糖尿病は、食習慣や生活習慣の乱れ、肥満による脂肪細胞からの分泌物の影響、酸化ストレスから、すい臓の機能が低下し、血糖値をコントロールするインシュリンが不足したり、効能が低下したりすることで発症する。糖尿病にかかると排尿の回数や量が多い、のどがかわくなどの症状が現れるが、これだけであれば病気だという自覚症状が無く、病院などでの検査により発覚することが殆どである。このことが、「サイレント」な糖尿病患者が多い由縁である。
【０００４】
病院などで合併症による異常な症状が表れてからでは、すでに病状が進行していることが多く、完治することは難しい。特に、合併症は治療が困難なものが多く、他の生活習慣病と同様に予防が重要視されている。予防を行なうためには早期発見と治療効果判定が不可欠であり、それを目的とした糖尿病の検査が多数存在している。
【０００５】
血中に異常な量の糖質や脂質が存在する環境下で、酸化ストレスが加わると、タンパク質と、糖質または脂質とが反応を起こし、ＡＧＥｓ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｇｌｙｃａｔｉｏｎ Ｅｎｄｐｒｏｄｕｃｔｓ；後期糖化反応生成物）が生成される。ＡＧＥｓはタンパク質の非酵素的糖付加反応（メイラード反応）により形成される最終生成物である。ＡＧＥｓは黄褐色を呈し、蛍光を発する物質であって、近くに存在する蛋白と結合して架橋を形成する性質を有している。
【０００６】
このＡＧＥｓは、血管壁に沈着、侵入したり、免疫システムの一部を担うマクロファージに作用してタンパク質の一種であるサイトカインを放出させ、炎症を引き起こしたりして、動脈硬化を発症させると言われている。
【０００７】
糖尿病の場合、血糖の上昇に伴い、ＡＧＥｓも増加する。ＡＧＥｓをモニタリングすることで、糖尿病の早期発見、あるいは進行状況を把握することができる。このようにＡＧＥｓをモニタリングすることで、真性糖尿病をスクリーニングする手法として、例えば特許文献１に記載の方法が報告されている。
【０００８】
この方法では、被験者の前腕の皮膚に励起光を照射し、皮膚コラーゲンに結合したＡＧＥｓからの蛍光スペクトルを検出する。検出した蛍光スペクトルと、予め決定されたモデルとを比較することでＡＧＥｓをモニタリングしている。これにより、侵襲することなく、ＡＧＥｓのデータを取得している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００７−５１０１５９号公報（２００７年４月１９日公表）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上で述べたような前腕の皮膚といった生体に励起光を照射し、生体が放射する蛍光を検出するとき、その蛍光の検出強度は、その生体の物理的状態に大きく依存することが知られている。例えば、前腕の皮膚は弾性があるため、検出したい部位やその周辺に負荷がかかっていた場合、検出光が透過する組織部分の体積や厚み等が変化する。その変化により、体外へ放出される信号レベルに差が生じる。
【００１１】
特許文献１に記載の方法では、被験者がその前腕を置くための置き台を用いている。この置き台は、ファイバ束を被験者の前腕の皮膚と接触した状態に保持する固定具である。置き台には開口部が設けられており、この開口部に被験者は自身の前腕を接触させる。被験者の前腕は開口部に載せられると、その前腕の自重により開口部に押し付けられる。ファイバ束は、光源ファイバと検出器ファイバとからなり、その送達／収集端が被験者の前腕の皮膚の一部である検出部位に接触させられる。
【００１２】
置き台は、被験者の前腕下側の皮膚がファイバ束の送達／収集端と接触している間、被験者が快適にその前腕を載せておく手段を提供する。
【００１３】
しかしながら、被験者の前腕の自重は、当然のことながら千差万別である。したがって、被験者の前腕の自重による、前腕への負荷の大きさは被験者ごとに大きく異なってしまう。
【００１４】
また、被験者が自身の前腕を置き台に設置した後、被験者の前腕に励起光を照射し、その照射位置から放射される蛍光を検出するまでに要する時間は、被験者ごとに異なるのが通常である。この検出までに要する時間は、被験者の動作速度や、被験者の前腕の長さなどに、大きく依存するものだからである。この時間の違いも、上で述べた場合と同様、被験者の前腕への負荷の大きさを被験者ごとに異ならせてしまう。
【００１５】
このような、被験者の前腕への負荷の大きさの違いは、被験者の前腕の検出部位を圧迫する度合いの強弱を招くものである。このことは、被験者の皮膚の組織状態を変化させることになり、その変化により、検出部位から放射される蛍光を、安定的に再現性良く、検出することができないといった課題があった。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生体等の被験体が放射する蛍光を精度良く、且つ、簡易に検出可能な検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明に係る検出装置は、被験体に励起光を照射する照射部と、前記励起光の照射により前記被験体から放射される蛍光を受光する受光部と、先端部分に、前記照射部および前記受光部を保持する保持部と、前記保持部の先端部分に着脱自在に取り付けられ、且つ、前記被験体に接触する被験体接触面を有する着脱部とを備え、前記着脱部は、前記保持部の先端部分が前記被験体接触面から前記被験体側に突出することなく、前記保持部の先端部分に取り付けられる。
【００１８】
上記構成によれば、照射部から出射される励起光が被験体に照射されると、その励起光の照射により、被験体から蛍光が放射される。この蛍光は受光部により受光され、検出される。
【００１９】
ここで、この蛍光の検出の際、被験体と保持部の先端部分との接触状態の如何によっては、被験体から放射される蛍光の検出精度が低下する。なぜなら、その接触状態の如何により、被験体の状態が変化し、その変化により、被験体から放射される蛍光が再現性良く放射されなくなるからである。
【００２０】
そこで、上記構成では、保持部の先端部分が着脱部の被験体接触面から被験体側に突出しないようにして保持部の先端部分に着脱部を取り付けることにより、被験体に接触する部材の面積を保持部の先端部分のみの場合よりも大きくしている。
【００２１】
これにより、被験体に対して掛かる圧力が軽減される。例えば、ヒトの腕のように弾性があるものを被験体とした場合、過度な圧力は、被験体の形状を変えてしまうことがある。その際、上記構成であれば、被験体と、保持部の先端部分および着脱部との接触状態を適切に保ち、被験体が放射する蛍光を安定的に再現性よく検出することができる。
【００２２】
前記保持部は、前記先端部分に前記被験体に対向する被験体対向面を有し、前記着脱部の被験体接触面は、前記保持部の被験体対向面よりも面積が大きいことが好ましい。
【００２３】
上記構成によれば、着脱部がない場合に比べ、被験体に掛かる圧力を一定比率以下に分散させることができる。
【００２４】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の一部を除く外側面から締め付けていることが好ましい。
【００２５】
上記構成によれば、被験体の検出位置を目視することができる。保持部の先端部分と被験体の検出位置との位置関係を確認しつつ、検出することにより、より適切な位置に保持部の先端部分を接触させることができ、これにより、より正確な蛍光検出を行なうことができる。
【００２６】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の一部の外側面を露出させるように残余の外側面を覆っていることが好ましい。
【００２７】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の、前記被験体に対する対向状態を確認できる大きさを持つ、切り欠き形状部または開口部を有することが好ましい。
【００２８】
前記着脱部は、低弾性素材を用いて構成されていることが好ましい。
【００２９】
上記構成によれば、被験体に掛かる圧力を、より確実に分散させることができる。
【００３０】
前記着脱部は、非光透過性素材を用いて構成されていることが好ましい。
【００３１】
上記構成によれば、着脱部のみを被験体に接触させ、保持部の先端部分を被験体に接触させずに、蛍光検出を行なう場合でも、着脱部を介しての迷光による誤検出を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の検出装置は、以上のように、被験体に励起光を照射する照射部と、前記励起光の照射により前記被験体から放射される蛍光を受光する受光部と、先端部分に、前記照射部および前記受光部を保持する保持部と、前記保持部の先端部分に着脱自在に取り付けられ、且つ、前記被験体に接触する被験体接触面を有する着脱部とを備え、前記着脱部は、前記保持部の先端部分が前記被験体接触面から前記被験体側に突出することなく、前記保持部の先端部分に取り付けられる。
【００３３】
それゆえ、生体等の被験体が放射する蛍光を精度良く、且つ、簡易に検出可能という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る検出装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】アタッチメント、プローブおよびプローブ保持部を被験体側から見た模式図である。
【図３】アタッチメント、プローブおよびプローブ保持部と被験体との対向状態を説明する説明図である。
【図４】プローブの模式図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る検出装置の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は、切り欠き形状部を持つ場合のアタッチメントを示す図であり、（ｂ）は、開口部をもつ場合のアタッチメントを示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る検出装置の概略構成を示す模式図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る検出装置の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００３６】
本発明の実施形態について、図１〜４に基づいて説明すると以下の通りである。
【００３７】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態に係る検出装置は、被験体に対して励起光を照射し、その励起光の照射により被験体から放射された蛍光を受光し、検出する検出装置である。この検出装置は、例えば、被験体となる被験者の体の一部に、励起光源から出射された励起光を照射する。励起光が照射された、被験者の体の一部からは、蛍光が放射される。この検出装置は、このようにして放射された蛍光を受光し、その蛍光を検出する。
【００３８】
この検出装置は、次のような測定装置に搭載されるのが好ましい。例えば、被験者の体の一部から放射される蛍光の蛍光スペクトル（蛍光特性）を解析し、その解析結果を用いて、被験者の体の一部に含まれるＡＧＥｓ蓄積量（蛍光物質量）を測定する測定装置である。このような測定装置は、自身に搭載された検出装置を用いることにより、被験者の体の一部から蛍光を放射させ、その蛍光を検出する。
【００３９】
もちろん、本発明の一実施形態に係る検出装置は、人や動物といった生物のみを被験体として扱うものではなく、生活機能を持たない無生物についても被験体として取り扱うことが可能である。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態に係る検出装置１の概略構成を示す模式図である。検出装置１は、図１に示すように、励起光を出射する励起光源２と、被験体１００から放射される蛍光を検出する検出部３と、励起光源２および検出部３の各々の動作を制御する制御部４と、被験体１００と接触するアタッチメント（着脱部）５と、励起光源２から出射される励起光を導光するための入射用ファイバ（照射部）６と、被験体１００から放射される蛍光を導光するための反射用ファイバ（受光部）７と、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を固定するファイバ固定具８と、ファイバ固定具８により固定された入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を有する、入射・反射同軸系光ファイバであるプローブ９と、プローブ９の被験体１００側の一端が挿入されたプローブ保持部１０と、を備えている。
【００４１】
（励起光源２）
励起光源２は、被験体１００に照射する励起光を生成する光源である。励起光源２として用いられる光源の種類としては、ハロゲンやキセノン光源のような管球タイプのものや、ＬＥＤ、ＬＤ等が利用可能である。
【００４２】
励起光源２は、出射する励起光の波長、出力強度、照射時間等の条件の切り替えや調整を行なうことができる。この条件の切り替えおよび調整は、励起光源駆動回路を用いて行なうことができる。
【００４３】
励起光源駆動回路は、励起光源２が出射する励起光の波長や出力強度、照射時間等の条件の切り替えや調整を行なうためのものである。励起光源駆動回路は、励起光源２が励起光を出射する際に必要とする駆動電流を励起光源２に出力することによって、励起光源２を駆動させる。励起光源駆動回路は、駆動電流の出力の有無やその電流値、周期、振幅等を調節し、上で述べたような励起光の波長、出力強度、照射時間等の条件の切り替えや調整を実現する。
【００４４】
励起光源駆動回路による、このような駆動電流の調節は、制御部４に制御される。
【００４５】
励起光源２は、複数の波長を照射できる構造となっていれば特に制限はなく、ＬＥＤの他に、ＬＤ（Laser Diode）、それらを集積化した光源ユニット、ハロゲン系ランプ等を用いることができる。
【００４６】
励起光源２から出射された励起光は、入射用ファイバ６およびプローブ９を介して、被験体１００に照射される。
【００４７】
（検出部３）
検出部３は、被験体１００に励起光が照射されることによって、被験体１００から放射された蛍光を、プローブ９および反射用ファイバ７を介して、検出する。検出部３は、その検出結果を制御部４に出力する。
【００４８】
検出部３としては、ＣＣＤアレイやＣＭＯＳイメージセンサといった半導体検出器、光電子倍増管（ＰＭＴ）やチャンネルトロン検出器等が利用可能である。検出装置１の可搬性を高める上では、半導体検出器を用いるほうが有利である。
【００４９】
なお、検出部３は、分光器を備えるものであってもよい。
【００５０】
（制御部４）
制御部４は、励起光源駆動回路の励起光源２の駆動電流調節や、被験体１００から放射された蛍光を検出部３が検出した後、その検出強度の算出・表示を行なうためのものである。制御部４としては、パーソナルコンピュータ等が利用可能である。
【００５１】
（アタッチメント５）
アタッチメント５は、プローブ保持部１０の先端部分に着脱可能（着脱自在）なように取り付けられるものである。アタッチメント５は、図１に示すように、プローブ保持部１０の先端部分に装着され、被験体１００との接触先端として用いられる。
【００５２】
図２は、アタッチメント５、プローブ９およびプローブ保持部１０を被験体１００側から見た平面図、図３は、アタッチメント５、プローブ９およびプローブ保持部１０と、被験体１００との対向状態を説明する説明図である。図３に示すように、アタッチメント５の被験体１００側端面（被験体接触面）は平滑な平面であり、被験体１００に対向し、接触する。
【００５３】
アタッチメント５の被験体１００側端面は、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面（被験体対向面）と同一面を形成する。この同一面は被験体１００に接触することになる。したがって、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面のみが被験体１００に接触する場合と比較して、被験体１００に部材（ここでは、アタッチメント５およびプローブ保持部１０）が接触する面積が増加する。
【００５４】
アタッチメント５の形状は、例えば、図２に示すように、ドーナツ型を用いることができる。ただし、プローブ保持部１０の先端部分を挿入できる、着脱可能な開口部があれば、その形状は限定されない。アタッチメント５は一定の厚みを有し、被験体１００側端面の面積は、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面の面積と併せても、被験体１００の検出位置または検出部位の面積を上回らない大きさとする。
【００５５】
アタッチメント５には、アタッチメント５の被験体１００側端面と直交する方向に、ネジ穴が設けられており、ネジ（例えば、イモネジ等）１１を利用してアタッチメント５の外側からネジ１１を挿し込み、アタッチメント５とプローブ保持部１０の先端部とを固定する。図１では、９０度の角度で２箇所にネジ１１を挿し込んでアタッチメント５とプローブ保持部１０の先端部とを固定しているが、固定の詳細は限定されない。
【００５６】
アタッチメント５は、例えば、低弾性素材を用いることができる。その低弾性素材は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）である。このような低弾性素材を用いることにより、被験体１００とアタッチメント５の被験体１００側端面との接触状態を、その接触面内において、一様にすることができる。具体的には、その接触面内において、被験体１００に掛かる圧力を一定比率以下に分散させることができる。
【００５７】
なお、アタッチメント５はプローブ保持部１０よりも低弾性であることが好ましい。プローブ保持部１０よりも高弾性である場合と比較して、その接触面内における、被験体１００に掛かる圧力の分散度合いを、より大きくすることができる。より低弾性であるアタッチメント５を用いることにより、被験体１００とアタッチメント５の被験体１００側端面との接触状態を、その接触面内において、より一様にすることができるからである。
【００５８】
（入射用ファイバ６、反射用ファイバ７、ファイバ固定具８およびプローブ９）
プローブ９は、被験体１００に照射される励起光を導光する入射用ファイバ６と、被験体１００から放射される蛍光を導光する反射用ファイバ７と、を備えている。
【００５９】
プローブ９において、入射用ファイバ６は被験体１００側の端部（照射部）が被験体１００と対向し、その端部から被験体１００に照射される励起光が出射される。このような被験体１００側の端部は、複数の検出機会にわたって、被験体１００に対して励起光を照射する照射部として機能する。
【００６０】
また、入射用ファイバ６は、励起光源２側の端部がＳＭＡコネクタを通して励起光源２と結合されている。励起光源２から出射される励起光は、この励起光源２側の端部から入射用ファイバ６に入射される。
【００６１】
入射用ファイバ６は、例えば、光ファイバを用いることができる。光ファイバを用いることにより、励起光をできるだけ損失無く、励起光源２側から被験体１００側まで導くことができる。
【００６２】
また、プローブ９において、反射用ファイバ７は被験体１００側の端部（受光部）が被験体１００と対向し、その端部から被験体１００が放射する蛍光が入射される。入射された蛍光は、反射用ファイバ７を介して、検出部３に導光される。このような被験体１００側の端部は、複数の検出機会にわたって、励起光が被験体１００に照射されることによって放射される蛍光を受光する受光部として機能する。
【００６３】
また、反射用ファイバ７は、検出部３側の端部がＳＭＡコネクタを通して検出部３と結合されている。反射用ファイバ７を導光する蛍光は、検出部３側の端部から検出部３に出射される。
【００６４】
反射用ファイバ７は、例えば、光ファイバを用いることができる。光ファイバを用いることにより、蛍光をできるだけ損失無く、被験体１００側から検出部３側まで導くことができる。
【００６５】
ファイバ固定具８は、入射用ファイバ６と反射用ファイバ７とを一纏めに束ねて、プローブ９に導いている。ファイバ固定具８は、例えば、その大きさが１０〜２０ｍｍφである。
【００６６】
プローブ９は、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を備えているものであるが、それらの配置は、例えば、図４に示す配置である。中心部分に反射用ファイバ７を配置し、その周りを取り囲むように複数の入射用ファイバ６を配置するようにする。この場合、入射用ファイバ６の直径は、例えば、１００μｍ〜２００μｍであり、反射用ファイバ７の直径は、例えば、１０００μｍである。
【００６７】
ただし、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７の詳細な配置は問わない。
【００６８】
（プローブ保持部１０）
プローブ保持部１０は、プローブ９の一端が挿入され、ペン軸やドライバの柄のように作業する際に、検出装置１の利用者が握る部位である。もちろん、利用者が必ずしも握る必要は無く、例えば、機械的な機構を用いることにより、人手により保持されない場合もある。
【００６９】
プローブ９、すなわち、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７は、例えば、光ファイバを用いている。このため、プローブ９の先端部分をそのまま、検出装置１の利用者が持ったり、握ったりした場合、利用者の力の入れ具合によっては、プローブ９の先端部分の劣化や破損などを招くおそれがある。また、そもそも、プローブ９の細い先端部分自体を、利用者が持ったり、握ったりすることは、利用者にとってあまり使い勝手がよくない。なぜなら、プローブ９の先端部分を、被験体１００の検出位置や検出部位に対向するように、動かすことが必要だからである。
【００７０】
もちろん、プローブ保持部１０を利用者が必ずしも握る必要は無く、例えば、機械的な機構を用いることにより、人手により保持されない場合もあることは言うまでもない。
【００７１】
なお、プローブ保持部１０は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いることができる。もちろん、プラスチック等を用いてもよい。
【００７２】
（検出装置１の効果）
以上のように検出装置１では、プローブ保持部１０にアタッチメント５を取り付けることにより、被験体１００の検出位置や検出部位と、アタッチメント５およびプローブ保持部１０との接触状態を安定化させることができる。
【００７３】
したがって、検出時における、被験体１００への負荷の大きさの変動が抑えられ、被験体の検出位置や検出部位を圧迫する度合いの強弱を小さくすることができる。
【００７４】
それゆえ、検出部位から放射される蛍光を、安定的に再現性良く、検出することができる。
【００７５】
本実施形態は、ＡＧＥｓの検出に限らず、被験体への接触状態が異なることにより検出値が異なる可能性のある検出を行うための検出装置に適用できる。
【００７６】
〔実施形態２〕
次に、本発明の実施形態２について説明する。なお、以下に説明する他の図面においては、上述した各構成部材に対応する変形例を図示することがある。これら変形例については、上述した対応する構成部材に付記した符号（数字）にａ、ｂ、ｃ・・・のアルファベットを付記することにより、対応関係を明らかにしつつ変形例であることを示すこととする。
【００７７】
アタッチメント５は、例えば、光の透過性がない、すなわち、非光透過性素材を用いてもよい。
【００７８】
アタッチメント５に非光透過性素材を用いることにより、より確実に迷光が受光部に侵入することを防止することができる。
【００７９】
特に、アタッチメント５に光の透過性のあるもの、すなわち、光透過性素材を用いる場合、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面を被験体１００に対向させるのみならず、被験体１００に接触させる必要がある。なぜなら、アタッチメント５の外部から迷光がアタッチメント５を透過し、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面から受光部に入射してしまうおそれがあるからである。このような迷光の、受光部への入射は、検出部３の蛍光検出の精度を低下させる要因となる。
【００８０】
一方、本実施形態２では、図６に示すように、非光透過性素材を用いたアタッチメント５ｃを用いることにより、プローブ保持部１０の先端部分の被験体１００側端面を被験体１００に対向させつつ、接触させない状態にすることもできる。
【００８１】
なお、図３および図６に示すように、アタッチメント５および５ｃは、プローブ保持部１０の先端部分がアタッチメント５および５ｃの被験体１００側端面から被験体１００側に突出することなく、プローブ保持部１０の先端部分に取り付けられる、ということができる。
【００８２】
〔実施形態３〕
次に、本発明の実施形態３について説明する。
【００８３】
本実施形態３では、プローブ保持部１０の先端部分にアタッチメント５が取り付けられたときの圧力分散比について、図２を用いて説明する。
【００８４】
検出装置１は、被験体１００に対し、励起光を照射し、それによって被験体１００から放射された蛍光を受光し、検出する際、アタッチメント５がない場合に比べ、被験体１００に掛かる圧力を一定比率以下に分散させる検出装置である。図２は、アタッチメント５の概略構成を示す模式図である。ここで、ｄｐｒｏｂｅはプローブ保持部１０の半径であり、ｄａｔｔａｃｈはアタッチメント５を装着した場合の半径を指している。
【００８５】
このように、アタッチメント５およびプローブ保持部１０の断面がともに円の場合、その面積比は、円の半径の２乗に比例する。例えば、ｄｐｒｏｂｅ：ｄａｔｔａｃｈ＝１：２の場合、面積比はＳｐｒｏｂｅ：Ｓａｔｔａｃｈ＝１：４となる。また、被験体１００に掛かる圧力は、それらの間の面積比に反比例する。例えば、一定の力をかけた場合、Ｓｐｒｏｂｅ：Ｓａｔｔａｃｈ＝１：４だとすると、同一単面積において、Ｐｐｒｏｂｅ：Ｐａｔｔａｃｈ＝１：０．２５となる。ここでは例として、アタッチメント５およびプローブ保持部１０ともに円形の場合を示したが、その他の形状の場合でも、面積比が算出できれば、同一単面積における圧力比を算出することができる。
【００８６】
本実施形態３における圧力分散比率については、対象となる被験体１００が組織の状態変化を起こす圧力のしきい値により異なる。また、アタッチメント５およびプローブ保持部１０を被験体１００に接触させる手段によっても、被験体１００に掛かりうる圧力が変化する。したがって、あらかじめこれらを調べておき、掛かりうる圧力の上限値とプローブ保持部１０の断面積を算出したうえで、許容されるアタッチメント５の断面積が決定される。そして、それに従いアタッチメント５を設計・作成するのが好ましい。
【００８７】
具体例として、ｄｐｒｏｂｅが５ｍｍで、ｄａｔｔａｃｈが１５ｍｍとした時の比率を説明する。その時のｄｐｒｏｂｅとｄａｔｔａｃｈの比率はｄｐｒｏｂｅ:ｄａｔｔａｃｈ＝１：３となる。その時の面積比はＳｐｒｏｂｅ：Ｓａｔｔａｃｈ＝１：９となる。その時の圧力比はＰｐｒｏｂｅ：Ｐａｔｔａｃｈ＝１：０．１１となり、被験体１００にかかる圧力は、アタッチメント５を取り付ける場合と比較し、約１０分の１になることが分かる。
【００８８】
〔実施形態４〕
次に、本発明の実施形態４について説明する。
【００８９】
図５は、本発明の実施形態４に係る検出装置を説明する説明図であり、（ａ）は、切り欠き形状部１２を持つ場合のアタッチメント５ａを示す図であり、（ｂ）は、開口部１３をもつ場合のアタッチメント５ｂを示す図である。
【００９０】
本実施形態４に係る検出装置は、図５に示すように、被験体１０２に対し、励起光を照射し、それによって被験体１０２から放射された蛍光を受光し、検出する際、プローブ保持部１０、より具体的に言えば、プローブ９の、被験体１０２に対する接触状態または対向状態が確認できる切り欠き形状部１２を持つアタッチメント５ａ、または、開口部１３を持つアタッチメント５ｂを用いる。
【００９１】
言い換えれば、アタッチメント５ａおよび５ｂは、それぞれ、切り欠き形状部１２および開口部１３を持つことにより、プローブ保持部１０の先端部分の一部を除く外側面から、プローブ保持部１０をネジ１１ａおよび１１ｂを用いて締め付けている。
【００９２】
さらに、言い換えれば、アタッチメント５ａおよび５ｂは、それぞれ、プローブ保持部１０の先端部分の一部の外側面を露出させるように、残余の外側面を覆っている。
【００９３】
なお、本実施形態４に係る検出装置においても、図１に示した実施形態１と同じく、励起光を出射する励起光源２と、被験体１０２から放射される蛍光を検出する検出部３と、励起光源２および検出部３の各々の動作を制御する制御部４と、励起光源２から出射される励起光を導光するための入射用ファイバ６と、被験体１０２から放射される蛍光を導光するための反射用ファイバ７と、入射用ファイバ６および反射用ファイバ７を固定するファイバ固定具８と、を備えている。
【００９４】
このようにして、図５に示すように、利用者は自身の目１０１により、切り欠き形状部１２または開口部１３を介して、プローブ９の、被験体１０２に対する接触状態または対向状態を目視確認できる。これにより、プローブ９の中心軸を被験体１０２の検出位置や検出部位に正確に接触させることができる。また、プローブ９の中心軸の被験体１０２に対する接触位置または対向位置の確認が容易となる。
【００９５】
〔実施形態５〕
次に、本発明の実施形態５について説明する。
【００９６】
本実施形態５では、本発明を固定具で固定して使うやり方について、図７を用いて説明する。
【００９７】
固定具１４は、アタッチメント５およびプローブ保持部１０が接触する透明部材１５と、被験体１０３（ここでは、被験者の前腕）に巻き付けられるリストバンド１６と、を備えている。透明部材１５は、例えば、ガラスやプラスチックなどである。
【００９８】
例えば、固定具１４を被験体１０３に巻きつけ、透明部材１５を検出位置に固定し、本発明の検出装置を透明部材１５に当て、検出すればよい。
【００９９】
このやり方によると、被験体１０３の検出位置と、アタッチメント５およびプローブ保持部１０との接触状態をより安定化させることができる。
【０１００】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０１】
なお、本発明は、以下のようにも表現することができる。すなわち、本発明は、被験体に励起光を照射し、前記被験体が放射する蛍光を検出する検出装置であって、前記蛍光を受光する受光部と、前記受光部と前記被験体との接触状態を適切に保持するアタッチメントとを備え、前記アタッチメントは前記受光部と端面が一致しており、かつ、これにより保持される適切接触状態において、前記蛍光を検出する検出装置である。
【０１０２】
前記適切接触状態は、前記アタッチメントがない場合に比べ、前記被験体に掛かる圧力を一定比率以下に分散させることが好ましい。
【０１０３】
前記アタッチメントは、前記受光部の前記被験体に対する接触状態が確認できる切り欠き形状または開口部を持つことが好ましい。
【０１０４】
前記アタッチメントは低弾性素材であり、かつ、光の透過性がないことが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、被験体と被験体から放射される蛍光を受光する受光部との対向状態が一定でないために、被験体の組織状態の変化が生じ、検出結果が異なってしまう検出装置に適用することができ、その結果、被験体と受光部の対向状態を簡易に適切にすることができ、安定的で再現性の高い蛍光検出を行なうことが可能となる。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 検出装置
２ 励起光源
３ 検出部
４ 制御部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ アタッチメント（着脱部）
６ 入射用ファイバ（照射部）
７ 反射用ファイバ（受光部）
８ ファイバ固定具
９ プローブ
１０ プローブ保持部
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ ネジ
１２ 切り欠き形状部
１３ 開口部
１４ 固定具
１５ 透明部材
１６ リストバンド
１００、１０２、１０３ 被験体
１０１ 目
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験体に励起光を照射する照射部と、
前記励起光の照射により前記被験体から放射される蛍光を受光する受光部と、
先端部分に、前記照射部および前記受光部を保持する保持部と、
前記保持部の先端部分に着脱自在に取り付けられ、且つ、前記被験体に接触する被験体接触面を有する着脱部と
を備え、
前記着脱部は、前記保持部の先端部分が前記被験体接触面から前記被験体側に突出することなく、前記保持部の先端部分に取り付けられることを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記先端部分に前記被験体に対向する被験体対向面を有し、
前記着脱部の被験体接触面は、前記保持部の被験体対向面よりも面積が大きいことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の一部を除く外側面から締め付けていることを特徴とする請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の一部の外側面を露出させるように残余の外側面を覆っていることを特徴とする請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の、前記被験体に対する対向状態を確認できる大きさを持つ、切り欠き形状部または開口部を有することを特徴とする請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記着脱部は、低弾性素材を用いて構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記着脱部は、非光透過性素材を用いて構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項１】
被験体に励起光を照射する照射部と、
前記励起光の照射により前記被験体から放射される蛍光を受光する受光部と、
先端部分に、前記照射部および前記受光部を保持する保持部と、
前記保持部の先端部分に着脱自在に取り付けられ、且つ、前記被験体に接触する被験体接触面を有する着脱部と
を備え、
前記着脱部は、前記保持部の先端部分が前記被験体接触面から前記被験体側に突出することなく、前記保持部の先端部分に取り付けられることを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記先端部分に前記被験体に対向する被験体対向面を有し、
前記着脱部の被験体接触面は、前記保持部の被験体対向面よりも面積が大きいことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の一部を除く外側面から締め付けていることを特徴とする請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の一部の外側面を露出させるように残余の外側面を覆っていることを特徴とする請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記着脱部は、前記保持部の先端部分の、前記被験体に対する対向状態を確認できる大きさを持つ、切り欠き形状部または開口部を有することを特徴とする請求項４に記載の検出装置。
【請求項６】
前記着脱部は、低弾性素材を用いて構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記着脱部は、非光透過性素材を用いて構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の検出装置。
【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２０１２−２５１９７６（Ｐ２０１２−２５１９７６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７１３４（Ｐ２０１１−１２７１３４）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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