JPS622525B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は経内視鏡的に生体腔内に導入し、光音
響分光法によりその生体腔内の被検部位の光吸収
スペクトル（光音響スペクトル；Photo Acostic
Spectrum）を測定するようにした光音響分光測
定用プローブに関する。

従来、生体組織を採取することなく、生体腔内
の状態を生きたそのままで検査する方法として内
視鏡を用いる方法がある。しかし、この方法は生
体腔内の表面を直接または写真によつて肉眼的に
観察するものであるため、生体腔内の内表面の状
態しか観察できない。そのため、内表面以外の、
たとえば粘膜下の病変部までは発見することがで
きない。また、その内表面に病変部が生じていて
も、これが可視的に現われない限り発見不可能で
あつた。

一方、生体腔内の生体組織を採取し、この試料
を用いる検査方法は種々知られているが、これら
の方法は生きたままで生体を検査するものでない
以上、必ずしも信頼することができない。さら
に、生体組織を採取する作業に多大の労力を必要
とするとともに、患者の生体腔を傷付け、かつ患
者に苦痛を与えるという欠点があつた。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは試料を採取することな
く、光音響法により生体腔内の生体組織を生きた
そのままで光吸収スペクトルを測定できるととも
に、生体腔の内表面のみならず、その下部の状態
まで検査することができる光音響分光測定用プロ
ーブを提供することにある。

一般に、物質（生体）に光を照射すると、反
射、散乱および透過する光以外の光エネルギは何
らかの形態でその物質に吸収される。一旦吸収さ
れた光エネルギの一部は発光、螢光およびりん光
などの光エネルギとして放出されるが、それ以外
の光エネルギは物質内の分子の並進、回転あるい
は振動となり、また固体では格子振動などに転化
され、最終的には局所的な熱エネルギとなつて散
逸する。この場合、局所熱エネルギは物質中で局
所的な熱膨張を引き起し、圧力波あるいは音波と
して伝搬する。この圧力波あるいは音波を検出す
ることにより物質（生体）の光吸収スペクトルを
得ることができ、これが光音響分光法である。

そして、本発明はこの光音響分光法によつて生
体腔内の生体組織の光吸収スペクトルを測定しよ
うとするものである。

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図
にもとづいて説明する。

第１図中１は軟性内視鏡であり、この軟性内視
鏡１は挿入部２の手元側端に操作部３を連結して
なり、さらに、この内部には挿入部２および操作
部３にわたつて挿通チヤンネル４が形成されてい
る。挿通チヤンネル４の先端は挿入部２の先端面
に開口し、また、基端は操作部３の挿入口部５に
連結されている。また、挿入部２の先端面には観
察窓６が設けられており、操作部３には接眼部７
が設けられている。そして、挿入部２および操作
部３の各内部にわたつてイメージガイド８が設け
られていて、このイメージガイド８を通じて観察
窓６からの視野を接眼部７において観察できるよ
うになつている。

一方、上記挿通チヤンネル４には次に説明する
光音響分光測定用プローブを挿通できるようにな
つている。上記光音響分光測定用プローブのプロ
ーブ本体９は上記軟性内視鏡１の挿通チヤンネル
４に挿通可能なチユーブ１０からなり、このチユ
ーブ１０の手元側基端には操作部１１が設けられ
ている。上記プローブ本体９の内部には、可撓性
の内管１２が進退自在に挿通されており、さら
に、内管１２の先端部内には一対の鉗子レバー１
３，１３からなる鉗子１４を取付け固定する支持
部材１５が内挿されている。また、内管１２の内
部には操作ワイヤ１６が挿通されていて、この操
作ワイヤ１６の先端は上記支持部材１５に連結さ
れている。また、上記鉗子１４の一対の鉗子レバ
ー１３，１３は上記内管１２と操作ワイヤ１６を
一体的に押引き操作することによりプローブ本体
９の先端部に突没できるように構成されている。
さらに、上記一対の鉗子レバー１３，１３は常に
開こうとする偏倚力を有しており、プローブ本体
９の先端から突き出すと開がり、プローブ本体９
内に引き込むに伴つて閉じるように構成されてい
る。

上記操作部１１は操作部本体１７の後端に指受
け１８を形成するとともに、その操作部本体１７
の後端から上記内管１２の後端部を突出してな
り、内管１２の後端部には指掛け１９を設けてあ
る。さらに、指掛け１９には内管１２内に挿通し
た操作ワイヤ１６の後端部が連結されている。つ
まり、指掛け１９を進退させると、内管１２とと
もに操作ワイヤ１６が同時に進退することによ
り、上記鉗子１４をプローブ本体９の先端から突
没するとともに、その鉗子レバー１３，１３を開
閉できるようになつている。

また、開閉操作される一方の鉗子レバー１３の
先端部内面には、その一対の鉗子レバー１３，１
３間で挾持する被検部位２０に接触して、これに
パルス光を照射する光伝送体２１の光出射端２２
が設けられている。上記光伝送体２１はたとえば
細い光学繊維束からなり、これは鉗子レバー１３
の内面に沿い、さらに内管１２内を通じて手元側
の操作部１１に導びかれるとともに内管１２の基
端部に接続した可撓性のコード２３内を通り、外
部の電気装置部２４に導びかれるようになつてい
る。

さらに、他方の鉗子レバー１３の先端部内面に
は、上記光出射端２２に向き合つて対向して受信
素子２５が設けられており、この受信素子２５は
一対の鉗子レバー１３，１３間で挾持する被検部
位２０に接触してその被検部位２０で生じる圧力
波あるいは音波を検出するようになつている。上
記受信素子２５はたとえばマイクロホン、ピエヅ
圧電素子や圧力トランスジユーサなどによつて構
成されていて、被検部位２０からの圧力波あるい
は音波を電気信号に変換するようになつている。
また、この受信素子２５には、信号線２６が接続
されており、この信号線２６は鉗子レバー１３の
内面に沿つて内管１２内に導びかれるとともに、
その内管１２を通じて操作部１１に導びかれ、さ
らに上記光伝送体２１と同様にコード２３内を通
じて外部の電気装置部２４に導びかれるようにな
つている。

上記電気装置部２４には発振光の波長を可変で
きる色素レーザやキセノンランプなどからなる光
源２７が設けられている。なお、キセノンランプ
などを使用する場合にはこれに分光器を組み込
み、出射する光の波長を選択できるようになつて
いる。また、電気装置部２４には光源２７からの
単色光を数十Hz程度のパルス光にするチヨツパ２
８が設けられていて、このチヨツパ２８からのパ
ルス光を上記光伝送体２１に送り込むようになつ
ている。さらに、電気装置部２４には、上記チヨ
ツパ２８と同期をとつて動作するロツクインアン
プなどからなる増幅器２９が設けられており、こ
の増幅器２９によつて上記信号線２６を通じて伝
送されてくる検出信号につき、上記チヨツパ２８
と同期する信号のみ増幅して取り出すようになつ
ている。

また、増幅器２９にはその増幅した信号を記録
する記録計３０が接続されている。

次に、上記光音響分光測定用プローブの使用方
法とその作用を説明する。

まず、検査しようとする生体腔３１内に軟性内
視鏡１の挿入部２を挿入し、その生体腔３１内を
観察して被検部位２０、特に隆起したものを見つ
け出す。この後、軟性内視鏡１の挿通チヤンネル
４を通じてプローブ本体９の生体腔３１内に導入
する。そして、プローブ本体９の先端を上記被検
部位２０に向けるとともに、手元側の操作部１１
において指受け１８を人指し指と中指で挾み込
み、さらに同じ手の親指を指掛け１９に掛けてそ
の指掛け１９を押し込むことにより、内管１２と
ともに操作ワイヤ１６を前進させる。しかして、
鉗子１４はプローブ本体９の先端から突き出し、
鉗子レバー１３，１３を開く。そして、この鉗子
レバー１３，１３の間に隆起した被検部位２０が
位置するように操作して案内し、そこに位置した
ところで、手元側の操作部１１において指掛け１
９を引き、内管１２とともに操作ワイヤ１６を引
き、突出している鉗子１４をプローブ本体９の先
端部内に引き込むようにする。これにより鉗子１
４の鉗子レバー１３，１３はプローブ本体９の先
端開口縁に当りながら引き込まれるため、第２図
で示すように閉じ、その先端部間に隆起した被検
部位２０を挾む込むことができる。しかも、光伝
送体２１の光出射端２２と受信素子２５はその被
検部位２０の表面に接触するとともに、互いに向
き合つて位置する。

そして、外部の電気装置部２４を作動させる。
すると、光源２７からはあらかじめ選定された波
長の単色光が出射し、チヨツパ２８によつて数十
Hz程度のパルス光に変換される。このパルス光は
光伝送体２１を通じて光出射端２２に導びかれ、
この光出射端２２から出射し、接触する被検部位
２０を直接に照射する。つまり、空気層等を介す
ることなく、被検部位２０に直接に照射すること
ができる。このようにして被検部位２０にパルス
光が照射されると、前述したようにその生体組織
の光吸収係数に応じてその波長における光エネル
ギが吸収されて温度上昇を生じ、この温度上昇に
よつて圧力波あるいは音波を発生する。この圧力
波あるいは音波はこれもまた被検部位２０の表面
に接触する受信素子２５によつて受信され、電気
信号として検出する。

この受信素子２５で検出された電気信号は信号
線２６を通じて電気装置部２４の増幅器２９によ
り、上記チヨツパ２８と同期する信号成分のみを
増幅して取り出す。したがつて、検出信号のＳ／
Ｎを向上することができる。また、この増幅して
取り出された信号は記録計３０によつてその強さ
等が記録される。

このようにして特定の波長の光についての被検
部位２０の光吸収係数を測定することができる。
また、別の波長の光を順次選択して上記同様にし
て被検部位２０の各波長の光吸収係数をそれぞれ
測定する。

そして、各波長の光について光吸収係数の測定
データに現われる特徴をみてその被検部位２０の
状態を診断することができる。

また、被検部位２０における特定物質の量を測
定（定量）する場合には、その物質に特徴的に作
用する波長の光で励起し、その圧力波あるいは音
波を検出し、その信号の大小によつて判断する。

なお、上記実施例では一対の鉗子レバー１３，
１３によつて鉗子１４を構成したが、本発明はこ
れに限らず、隆起する被検部位を挾持できればさ
らに多くの鉗子レバーを設けてもよい。また、光
出射端２２と受信素子２５は必ずしも向い合つて
対向させなくともよい。

さらに、レーザ装置を光源２７とする場合に
は、そのレーザ光の収束性がよく、かつ入射効率
がよいので、この場合は光伝送体２１を細くし、
また細い１本の光学繊維束を用いて構成すること
ができる。この場合は光伝送体２１を細くできる
ので、これに伴つてプローブ本体９を細径化する
ことができる。

以上説明したように本発明によれば生体腔内の
生体組織を採取することなく、生体腔内の被検部
位、特に隆起したものについて生きたそのまま
で、光音響分光測定法によりその光吸収スペクト
ルを測定することができる。このため、肉眼的に
しか観察できない内視鏡による検査とは異なり、
被検部位の表面のみならずその内部まで検査でき
る。特に発見できにくい粘膜下の、たとえば早期
ガンや腫瘍などの病気まで容易に発見できるよう
になつた。しかも、肉眼的には現われない疾患も
発見できる。また、光吸収係数を測定するもので
あるため、定量的に客観化されたデータによつて
診断でき、その信頼性を向上することができる。

さらに、本発明によれば生体腔内の生体組織を
採取する労力が不要であり、また、患者を傷付け
て苦痛を与えることがない。

しかも、Ｘ線による検査の場合とは異なり、生
体に悪影響を与えず、検査手段としてはすぐれた
ものである。

特に、本発明は生体腔内の隆起した被検部位を
鉗子レバーで挾み、保持しながら検査するため、
安定した検査を行なうことができる。また、被検
部位にパルス光を照射する光出射端と、被検部位
で生じる圧力波あるいは音波を検出する受信素子
を鉗子レバーの内面に設け、挾持する被検部位の
表面に対し空気層などを介在させることなく、直
接に接触させるようにしたから、照射するパルス
光と、圧力波あるいは音波を減衰させることな
く、照射し、かつ検出することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
はその使用状態における全体の斜視図、第２図は
硬性内視鏡の挿通チヤンネルに挿通したプローブ
本体の先端部の断面図である。 １……軟性内視鏡、４……挿通チヤンネル、９
……プローブ本体、１１……操作部、１２……内
管、１３……鉗子レバー、１４……鉗子、１６…
…操作ワイヤ、１７……操作部本体、２０……被
検部位、２１……光伝送体、２２……光出射端、
２４……電気装置部、２５……受信素子、２６…
…信号線、２７……光源、２８……チヨツパ、２
９……増幅器、３０……記録計、３１……生体
腔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内視鏡の挿通チヤンネルに挿通可能なプロー
   ブ本体と、このプローブ本体の手元側に設けられ
   た操作部と、上記プローブ本体の先端部に開閉自
   在に設けられ上記操作部によつて開閉操作される
   少なくとも一対の鉗子レバーと、この一方の鉗子
   レバーの内面に設けられ上記一対の鉗子レバー間
   で挾持する隆起した被検部位に接触してこれにパ
   ルス光を照射する光出射端と、この光出射端に接
   続されるとともに上記プローブ本体に内装され手
   元側の光源からパルス光を上記光出射端に伝送す
   る光伝送体と、上記他方の鉗子レバーの内面に設
   けられ上記一対の鉗子レバー間で挾持する被検部
   位に接触するとともに、それで生じる圧力波ある
   いは音波を検出する受信素子とを具備したことを
   特徴とする光音響分光測定用プローブ。