JPS6250145B2

JPS6250145B2 -

Info

Publication number: JPS6250145B2
Application number: JP55032316A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Mitsui
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1987-10-22
Also published as: JPS56128128A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は生体腔内のマイクロ波を検出する生体
腔内のマイクロ波検出装置に関する。

通常、内視鏡では生体腔内の粘膜表面を目視す
るものであり、たとえば病変部を発見するために
はそれが可視的に現われない限り不可能である。
一方、生体組織に生じたガンや腫瘍などの病変部
は他の正常な組織より約１℃程度高温になること
が最近知られた。そこで、その温度差を検出する
ことにより、病変部を発見する方式が種々提案さ
れている。

たとえば特公昭48−33949号公報、特公昭48−
33952号公報などにおいては生体組織が放射する
遠赤外線を検出してその生体腔内表面の温度を測
定するものである。また、実開昭49−141687号公
報、特公昭53−11157号公報などにおいては内視
鏡を通じて温度測定用プローブを挿入し、これを
生体腔の内表面に押し当てることにより測温する
ものである。さらに、特公昭54−18515号公報に
おいては液晶膜を生体腔の内表面に押し当てこの
液晶膜の色彩変化を観察することにより温度判定
を行なうものである。

しかしながら、これらの先行例はいずれも透過
性のない遠赤外線の輻射または接触による熱伝導
を利用するため、その生体腔内の表面の温度しか
測定できない。したがつて、粘膜下の病変部まで
は発見できにくい方式であり、もちろん、測定器
具を挿入できない膵臓や肝臓などに生じた病変部
は到底発見できない。

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生体腔の内表面のみなら
ず、その表面下の状態まで検知できるようにした
生体腔内のマイクロ波測定装置を提供することに
ある。

一般に、生体組織はその温度状態に応じて電磁
波を放射していることが知られている。この放射
スペクトルは第１図に示すように広い周波数の範
囲に及び、絶対温度Ｔが高くなればなるほどその
放射強度が増し、空気中の波長λが10μｍ近辺で
最大となる。しかし、この最大強度の波長領域は
遠赤外線であり、生体組織をほとんど透過しない
性質をもち、生体組織の内部のものまで検出でき
ない。

しかしながら、マイクロ波の領域ではその生体
組織を透過しやすい。そこで、本発明は生体腔の
内表面から放射するマイクロ波を検出することに
より粘膜下の温度状態を測定しようとするもので
ある。

以下、本発明を図面に示す実施例にもとづいて
説明する。

第２図および第３図は本発明の第１の実施例で
あつて、これはマイクロ波検出装置を内視鏡に組
み込んだものである。第２図中１は挿入部２と操
作部３からなる内視鏡本体である。上記挿入部２
は可撓管部４の先端に彎曲部５を介して先端部６
を連結してなり、上記彎曲部５は操作部３内に設
けた操作機構（図示しない。）を彎曲操作ノブ７
によつて操作することにより、遠隔的に彎曲させ
られ、先端部６の向きを選べるようになつてい
る。また、操作部３には可撓性のライトガイドケ
ーブル８が連結されており、この先端にはコネク
タ９が取り付けられている。そして、このコネク
タ９を介して光源装置１０に取り付けられるよう
になつている。

また、第３図で示すように先端部６の上側面に
は観察光学系１１の観察窓１２が設けられてい
る。この観察窓１２の内側には直角プリズム１３
が設置され、観察窓１２から入る光を対物レンズ
１４…に入射させるようになつている。また、対
物レンズ１４…はその光を光学繊維束からなるイ
メージガイド１５の先端面に結像させるものであ
り、上記イメージガイド１５は挿入部２内を通じ
て操作部３の接眼部１６に導びかれている。な
お、観察窓１２の近傍には図示しないが照明光学
系の照明窓が設けられていて、照明光学系を通じ
て光源装置１０から導びいてきた照明光を出射
し、観察視野内を照明するようになつている。

一方、上記挿入部２はその先端部６にマイクロ
波の検出部を構成することにより、検出用プロー
ブとなつている。すなわち、先端部６の最先端の
上側面部には上記観察光学系１１の観察方向に向
けたマイクロ波の受信アンテナ１７の入射口１７
ａが形成されている。なお、この受信アンテナ１
７は導電性材料からなるホーンアンテナからなつ
ている。

また、上記入射口１７ａの開口端には水密的に
薄い板状の保護カバーＫが設けられ、その入射口
１７ａを閉塞するようになつている。この保護カ
バーＫはマイクロ波を透過させるため特に低誘電
率材料であるとともに、水やアルコールなどの液
体が不透過で、耐水性、耐酸性のある材料たとえ
ば塩化ビニールが選ばれ、かつ通過するマイクロ
波の損失を少なくするため、肉薄に形成されてい
る。したがつて、受信アンテナ１７内に胃液など
が侵入するのを防止できる。

上記、先端部６内にはマイクロ波共振室１８を
形成する長い導電性の筒体１９が挿入部２の軸方
向に沿つて設置されている。すなわち、筒体１９
は先端部６のほぼ全長を利用して設置されてい
る。さらに、筒体１９の先端側開口端には導電性
材料で作られた短絡板２０が取付け固定されてい
る。また、筒体１９の基端部内には導電性材料で
作られた短絡板２１がその筒体１９の軸方向に沿
つて摺動できるように設けられている。しかし
て、短絡板２０，２１に挾まれた筒体１９内には
前述したマイクロ波共振室１８が形成される。

また、上記可動側の短絡板２１には操作ワイヤ
２２の先端が接続されている。この操作ワイヤ２
２は挿入部２内を通じて操作部３内の操作機構
（図示しない。）に連結されている。この操作機構
は操作部３に設けた操作ノブ２３によつて操作さ
れ、操作ワイヤ２２を押し引きできるようになつ
ている。このようにして操作ワイヤ２２を押し引
きすることにより、上記可動側の短絡板２１を前
後に移動し、短絡板２０，２１間の距離、つまり
マイクロ波共振室１８の状態を変え、共振するマ
イクロ波の周波数で調節できる。

また、マイクロ波共振室１８の内壁における上
記受信アンテナ１７と対向する位置には共振する
マイクロ波の強さを電気的信号に変換する検出素
子２４が設けられている。この検出素子２４とし
てはたとえば検波器が用いられている。これによ
つて得られた信号は後述するように送信ケーブル
２５を通じて外部に設けた表示装置２６に伝送さ
れるようになつている。すなわち、上記表示装置
２６は第２図で示すようにケーブル２７を介して
コネクタ９に連結されており、その装置本体２８
の上面には後述する表示器３３の表示部２９およ
び各種スイツチ３０…が設けられている。また、
表示装置２６には信号増幅器３１、変換回路３２
および表示器３３が設けられている。そして、上
記送信ケーブル２５は挿入部２、操作部３、ライ
トガイドケーブル８およびケーブル２７内を通じ
て信号増幅器３１に接続されるようになつてい
る。

しかして、挿入部２を生体腔内に導入し、生体
腔内を観察すると、その観察視野方向からのマイ
クロ波は受信アンテナ１７からマイクロ波共振室
１８内に入り、ある特定の波長のものだけが共振
する。そして、この共振するマイクロ波は検出素
子２４によつて検波され、その強さに応じた電気
的信号に変換される。また、この電気的信号は送
信ケーブル２５を通じて表示装置２６の信号増幅
器３１に入り増幅させられたのち、変換回路３２
において表示可能な信号に変換させられる。そし
て、この信号に応じて表示器３３はその表示部２
９に温度値としてたとえばデジタル表示を行な
う。

また、マイクロ波共振室１８に共振させるマイ
クロ波の周波数を変更する場合には操作部３の操
作ノブ２３によつて操作機構を操作し、操作ワイ
ヤ２３を押し引きすることによつて可動側の短絡
板２１の前後位置を変更する。このため短絡板２
０，２１間の距離が変わり、共振するマイクロ波
の周波数を変更することができる。しかして、検
出しようとするマイクロ波の周波数を任意に選択
できる。また、この選択操作は操作部３から遠隔
的に行なうことができる。

なお、上記可動側の短絡板２１を移動するとマ
イクロ波共振室１８内の空気（誘電体として液体
を充填したときはその液体）が増減するが、これ
は図示しない吸排手段によつて吸収されるように
なつているので支障はない。もちろん、上記吸排
手段は受信アンテナ１７およびマイクロ波共振室
１８に影響を与えない方式がとられている。

一般に、生体組織に対するマイクロ波の透過深
さはその周波数によつて異なる。上述したように
検出するマイクロ波の周波数を任意に選択できる
と、生体腔の内表面からその表面下数cmの深さま
での温度状態をそれぞれ検知できるのである。

第４図は本発明の第２の実施例を示すものであ
る。この実施例は可動側の短絡板２１を移動させ
る操作機構の方式のみが上記実施例と異なる。す
なわち、この操作機構の方式は液圧によつて移動
させるものであつて、筒体１９内にピストン３４
を設け、このピストン３４に可動側の短絡板２１
を取付け固定するとともに、上記筒体１９の基端
を閉塞し、この閉塞端３５とピストン３４の間に
液体、たとえば油３６を充満させた油室３７を形
成したものである。さらに、油室３７には挿入部
２に挿通するチユーブ３８を介して操作部３内に
設けたシリンダ３９が連結されている。このシリ
ンダ３９内にはピストン４０が設けられ、このピ
ストン４０はラツク４１に連結されている。ま
た、ラツク４１にはピニオン４２が噛合してい
て、このピニオン４２をたとえば前記操作ノブ２
３によつて回転させることによりラツク４１を進
退し、ピストン４０を移動できるようになつてい
る。

しかして、シリンダ３９内でピストン４０を移
動することにより油圧を変えれば、上記筒体１９
のピストン３４を前後に移動させ得るため、その
ピストン３４とともに可動側の短絡板２１を移動
させることができる。

このように油圧によつて操作すれば上記実施例
に比べ、その短絡板２１の動きが安定し、微細な
調節が可能である。

なお、上記各実施例では一方の短絡板のみを移
動させるようにしたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、両方の短絡板を移動させるよう
にしてもよい。また、先端部にマイクロ波の検出
素子を設け、その先端部でマイクロ波共振室にお
けるマイクロ波の強さを電気信号に変換するよう
にしたが、マイクロ波伝送路を挿入部内に設けて
外部において処理してもよい。

以上説明したように本発明は生体腔内に検出用
プローブ部分を挿入し、その生体腔の内表面から
放射するマイクロ波を検知するため、そのマイク
ロ波の強度に応じた体腔内表面下における温度状
態まで検出することができる。したがつて、従来
発見しにくかつた粘膜下の早期ガンや腫瘍などの
病変部を容易に発見できるとともに、内視鏡など
を直接挿入できなかつた膵臓や肝臓などのガンも
胃内から発見可能となる。しかも、検出するマイ
クロ波の周波数を選択できるようにしたから、特
に各種深さにおける温度状態まで区別して検出で
きる。つまり、生体腔内表面下の状態をより正確
に判定できる。

また、生体組織からのマイクロ波を検出する方
式であるので、Ｘ線による診断の場合とは異なり
生体に悪影響を与えることがない。

さらに、本発明はマイクロ波の入射口にマイク
ロ波を透過する保護カバーを設けて、その入射口
の開口を閉塞するから、マイクロ波検出手段に胃
液などが侵入し、その検出を妨げることを防止
し、安定した検出を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は生体組織が放射する電磁波のスペクト
ル特性図、第２図は本発明の第１の実施例を示す
斜視図、第３図は同じくその先端部の断面図、第
４図は本発明の第２の実施例を示す先端部および
操作機構部の断面図である。２……挿入部、１７……受信アンテナ、１８…
…マイクロ波共振室、２４……検出素子、４４…
…マイクロ波共振室、４９……検出素子、Ｋ……
保護カバー。

Claims

【特許請求の範囲】

１生体腔内に挿入する挿入部と、上記挿入部の
先端側部分内に設けられこの間に共振室を形成す
る一対の短絡板と、上記一対の短絡板の少なくと
も一方を移動させ上記共振室で共振するマイクロ
波の周波数を可変させる操作機構と、上記挿入部
の先端側部分に設けられマイクロ波を上記一対の
短絡板間からなる共振室に入射させる入射口と、
上記入射口から共振室に入射して共振するマイク
ロ波を検出する手段と、上記入射口に設けられ低
誘電率材料からなり上記入射口の開口を閉塞する
保護カバーとを具備したことを特徴とする生体腔
内のマイクロ波検出装置。