JPS6043134B2 - 生体の臓器，組識の反射特性測定装置 - Google Patents

生体の臓器，組識の反射特性測定装置

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JPS6043134B2 JP52102280A JP10228077A JPS6043134B2 JP S6043134 B2 JPS6043134 B2 JP S6043134B2 JP 52102280 A JP52102280 A JP 52102280A JP 10228077 A JP10228077 A JP 10228077A JP S6043134 B2 JPS6043134 B2 JP S6043134B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は生体組織の反射特性による病変検出等に利用
可能な生体組織の反射特性測定装置に関する。
従来から臨床診断や医学研究において、生体組織或は
朦器の目視による観察は重要な技法となつている。
更に最近ではガストロカメラに使用されているオプチカ
ルフアイバー等の光伝達材料の利用によつて生体内の多
くの部分が直接肉眼によつて観察可能となり診断に大き
く貢献している。しカル肉眼による観察は医師の熟練度
に左右され客観性、定量性を持つた診断はできなかつた
。また臓器、組織の表面から離れて光を照射するときは
臓器、組織の表面での反射が大であり、この反射はいわ
ゆるフレネル反射で分光特性が殆んどなく試料個有の情
報を含んでいないから臓器或は組織内部からの反射光を
測定する際大変邪魔になる。この表面反射の妨害をなく
すには光伝達装置を臓器或は組織の表面に密着させる必
要があるが、そのとき必然的に臓器、組織表面を圧迫す
ることになり、この圧迫の程度によつて臓器、組織内の
色素が種々に変化し、この点からも肉眼観察による所見
の確実性が阻害されている。 本発明は肉眼皐察による
ときの上述問題点を解消した生体の光学的診断法を可能
にする装置を提供することを主たる目的としている。
本発明の他の目的は臓器、組織の病変の早期発見を可
能にすることである。
即ち肉眼的には差易が認められないような時期に健常部
と病変部とが識別できるような光学的な装置を提供する
ものである。・ 本発明は下に述べる現象の発見に立脚
したもので技術的にはこの発見が本発明の主内容である
。
次に本発明の基礎をなす現象について述べる。第１図
は生体組織の分光反射特性を示す。横軸は波長、縦軸は
反射吸光度である。ａは健常組織、をは異常組織につい
てのものである。ａ、ｂ両図とも２本のカーブが画かれ
ているが、加圧なしと記入したものは検体を圧迫しない
場合であり加圧とあるのは検体を圧迫した場合のもので
ある。健常組織では圧迫するとしないとで反射特性が著
るしく異り、圧迫したときは反射吸光度が低下する（白
つぽくなる）。これに対し異常組織では加圧の、有無で
反射特性は殆んど変らない。更にａ（！Ｉ、ｂとを比較
すると異常部と健常部で加圧しない場合には反射特性が
略同じであり、従つてこの場合健常部と異常部とは肉眼
では区別できない。こゝに示したものはガンの前駆状態
て加圧の有無による組織の反射特性の変化の有無が診断
上の情報になるのである。本発明は上述した現象を利用
した生体組織の反射スペクトル測定による診断方法を実
施する装置に係る。
以下実施例によつて本発明を説明する。第２図は本発明
の一実施例装置を示す。１は種々な波長の光が混ざつた
光を出す光源でタングステンよう素ランプ、キセノンラ
ンプ、水銀ランプ等が用いられる。
２は分光素子、３はスリットでこれらは分光器を構成し
ているが図では簡略化してある。
スリット３からは任意の波長の光１２を取出すことがで
きる。４−１はスリット３から出た光を被検部に送るオ
プチカルフアイバー束、４−２は被検部からの反射光を
受光素子１０に導くオプチカルフアイバー束である。
１４は上記二つのオプチカルフアイバー束を一つに束ね
る管でその先端で光の出入が行われる。
管１４は更に筒１５に摺動自在に挿入されており、ばね
６が両者の間に介在させてあつて、管１４を筒１５へよ
り深く進入させるとばね６は圧縮されるようにしてある
。筒１５の先端には透明材料の底がつけてある。筒１５
全体が透明体の有底筒であつてもよい。管１４と筒１５
との間には適宜液体を注入しておく。９は被検体である
。
この装置は体表から被検臓器の表面に向つて挿入する。
最初は筒１５の底が被検体９に当接した状態で入射光１
２の波長を種々に変え被検体からの反射光１３を受光素
子１０で測光し、測光結果はメモリＭに記憶させておく
。次に管１４を更に押込むとばね６が圧縮され筒１５の
底は被検体９に強く押しつけられ被．検体９が加圧され
る。加圧力を一定にするため管１４にスイッチ７を取付
け筒１５に固定した当り８がスイッチ７を押してこれを
閉じるまで管１４を押し込むようにしてある。このよう
にして入射光１２の波長を変えて反射光１３を測光しメ
モリ．Ｍに記憶させる。かくしてメモリＭには加圧しな
い場合と加圧した場合の生体組織の分光反射率のデータ
が入力されたので、データ処理回路Ｃによつて第１図に
示したよなりーブを表示装置Ｄに表示させる。本発明の
立場からは診断に必要な主要くデータは加圧の有無によ
る反射光量の差異であるから、データ処理装置によりニ
種のデータの差或は比率を算出して表示するようにして
もよい。加圧の有無による反射光量の変化が問題なので
光学系全体の分光特性とか光源の分光特性は余り問題に
しなくてもよく、この点も本発明の特徴の一つと考えら
れる。もちろん光源や光学系の分光特性を補償した場合
分光反射率（或は反射吸光度）のカーブの形そのものを
も従来通り診断上の資料となし得ることは云うまでもな
い。第３図は本発明の他の一実施例を示し、特定の二波
長の光について測定を行うようにしてものである。
１−１，１−２は光源、２−１，２−２はノプリズム、
３−１，３−２はスリットで２−１，３−１と２−２，
３−２とは別々の分光器を構成しており、スリット３−
１，３−２には互に異る波長の光が出て来る。
この二種の波長の光は回転ミラー１６−１，１６−２に
よつて交互にオプチ・カルファイバー束４−１に入射せ
しめられる。オプチカルフアイバー束４−１，４−２を
含む部分の構成、用法は第２図のもとで同じであり、対
応部分には同じ符号が付けてある。オプチカルフアィバ
ー４−２から射出した光１３は受光素子１０で光電変換
された後回転ミラー１６−１，１６一２の回転と同期さ
せて波長によつて分別しサンプルホールド回路Ｓ／Ｈ−
１，Ｓ／Ｈ−２に入力させ引算回路ＳＵで引算する。今
プリズム２−２を固定しスリット３−２から出る光の波
長を一定にしておいてスリット３−１から出る光の波長
を変えると、引算回路ＳＵの出力は二波長測光法によつ
てオプチカルフアイバー束４−１，４−２及び受光素子
の光学的特性の影響が除去され装置を変えた場合のデー
タの互換性が高められる。引算回路ＳＵの出力はメモリ
Ｍに記憶され、加圧の有無による二種のデータに基いて
表示装置に表示がなされる。第４図に示す実施態様はオ
プチカルフアイバー束４−１への入射光側の分光器を排
して波長分布を持つた光源１の光をそのま）オプチカル
フアイバー束４−１へ入射させ、反射光１３を分光素子
２で分散させて三種の異る波長（実際には何種類でも任
意）の光に対して受光素子１０−１，１０−２，１０−
３で測光するようにしたもので波長走査をするのに比し
検査に要する時間が短縮される。
第５図に示すものは検体加圧の方法の他の具体例である
。
Ｔは内面平滑な管でピストン状に摺動可能に透明体の加
圧子Ｐが嵌合させてあり、管Ｔの上端には光伝送体４を
嵌着し気密に固定してある。管Ｔには側枝を設け液体タ
ンクＬにつないである。液体タンクを圧迫すると加圧子
Ｐが押出されて被検体９を圧迫する。このときの加圧力
は液体タンク内の液圧によつて容易に判り精密に加減で
きる。第６図は検体加圧の他の方法を示す。
オプチカルフアイバー束４−１，４−２をまとめている
管１４の先端が透明体になつていて、これが直接検体に
接する。管１４の外側に套管１６が嵌挿してあり、管１
４に設けた鍔と套管１６との間にばね６が介在させてあ
る。套管１６を押下することによりばね６を介して管１
４に加圧力が伝えられる。管１４の側面にはマーク１７
が並べて記入してあり、套管１６内に光電的なマークセ
ンサ１８があつて套管１６を押下したときの套管１６と
管１４との間の相対的な移動によつてマーク１７が上か
ら順にマークセンサにより検出される。この検出信号が
カウンタ１９で計数される。この計数値は被検体を加圧
する圧力を表わしている。カウンタ１９の計数出力はメ
モリＭに記憶せしめられ、受光素子１０の出力と共にデ
ータ処理されて加圧力を変えたときの被検体の反射特性
の変化が求められる。なお上例におけるオプチカルフア
イバー束は他の任意の光伝送体例えば単なる金属管のよ
うなものでも用い得る。
また分光器を用いる代りにフィルタを用いることも可能
である。更に第４図の実施例で受光素子１０−１〜１０
−３の列の代りに２５６ビット或は１０２４ビット等の
光感半導体アレーを用い事実上反射光の連続的な波長分
布を瞬時に測定することも可能で時間的に変化する生体
組織についても本発明を適用することができる。又第４
図に示す入射光に白色光を用いる方法は外光が入射して
も検査の妨げにならないから暗室でなくても検査ができ
る利点がある。本発明装置は上述したようなもので、生
体組織の表面反射の妨害を避けるため照明受光端を被検
体に密着させることを利用し、加圧の有無による生体側
の反射特性の変化を診断情報としているから技術的には
装置の分光特性に対し格別の要求がなく測定結果の再現
性が優れており、装置も比較的簡単なものでよいと云う
特徴があるが、医学上の著大な効果は目視では未だ変化
が認められないような極く初期の前ガン組織が検出でき
る所にあり、例えば胃ガン切除に当つて本発明方法でガ
ンの周囲を検査することにより健常部と異常部とを弁別
すれば不必要に大きく胃を切除しなくてもす・むことに
なる。
【図面の簡単な説明】
第１図は生体組織の分光反射特性を示すグラフ、第２図
乃至第６図は本発明の実施例装置てあつて夫々異る実施
態様に係るものを示す線図であ・る。 １・・・光源、２・・・分光素子、４−１，４−２・・
・オプチカルフアイバー束、１０・・・受光素子、１５
・・被検体に接する筒、９・・・被検体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 被検体表面に接触する透明な接触端面と、この接触
    端面を通して被検体に光を照射するとともにその反射光
    を受光することにより被検体の反射特性を検出する反射
    特性検出手段と、被検体表面に対する上記接触端面の加
    圧力を検出する加圧力検出手段とを有し、被検体への加
    圧力の強弱変化に対する被検体の反射特性の変化を求め
    ることを特徴とする生体の臓器・組織の反射特性測定装
    置。
JP52102280A 1977-08-25 1977-08-25 生体の臓器，組識の反射特性測定装置 Expired JPS6043134B2 (ja)

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