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【発明の名称】 代謝情報測定用プローブ
【発明者】 【氏名】堀井 章弘

【氏名】前田 俊成

【要約】 【課題】簡単に照射用ファイバ等の先端の位置決めができ、特性が揃ったものを得ることができる代謝情報測定用プローブを提供する。

【解決手段】代謝情報測定用プローブ内には、光源からの検査光を伝送する照射用ファイバ9と生体組織側からの戻り光を受光する受光用ファイバ10とが挿入部の軸方向に平行に配置されており、挿入部の先端部13を構成する先端部本体30の穴部34a,34bに照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端を挿入して固定することにより、先端部本体30に一体成形された先端側が屈曲された導光部材33a,33bを介して照射光35の方向と入射光36の方向とが大きな角度となり、かつその特性が揃ったものを容易に形成できる構造にした。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 生体組織の代謝情報を測定する検査光を出射し、生体組織内を透過した検査光を検出することにより生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブにおいて、検査光を測定部位にまで伝送する第1の伝送手段と、生体組織内を透過した検査光を検出し、測定部位から伝送する第2の伝送手段と、前記第1の伝送手段と第2の伝送手段を内部に含むチューブ状の挿入部と、挿入部先端に生体組織と接触し、検査光を生体組織に照射し、受光する先端部とを有し、前記第1と第2の伝送手段の少なくとも一方または両方が少なくとも挿入部の全長に渡って略平行に配置された光学ファイバとと光学的に接続されるように前記光学ファイバの先端面に対向して配置され、検査光の出射または入射の光軸方向を変更する光軸方向変更手段を設けたことを特徴とする代謝情報測定用プローブ。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、例えばUSパテント5,127,408号とか、特開平7−380号公報では生体の酸素代謝情報を測定することにより、生体内組織が正常な組織であるか、病変組織であるか等の診断に利用する代謝情報測定装置が実用化されている。
【0003】一般に赤色から近赤外領域の光は生体組織に対しての高い透過性やヘモグロビン、ミオグロビン、チトクローム酸化酵素など生体内の酸素代謝をつかさどる物質への吸光性やその酸素結合状態に対応する吸光スペクトルの変化といった特徴をもっている。このような特徴を利用して、USP4223680,USP4281645では、生体内の心臓や脳など各種器官の酸素代謝を測定する方法が示されている。
【0004】図30に示すように従来の代謝情報測定用プローブ301は照射用ファイバ302で光を伝送して、心内膜303等に押し付けられた先端面から出射光304を出射し、心内膜303と心外膜305との間で散乱及び透過して、ループ状に通った光を受光用ファイバ306の先端面から入射光307として受光し、この受光した光を光検出器に導き、代謝情報を算出する。
【0005】このような代謝情報測定用プローブ301の先端は例えば図31(A)に示すように斜面330a,330bを有する楔形先端部311にしたものとか、図31(B)に示すように口金312に設けた円錐孔313に照射用ファイバ302と受光用ファイバ306の先端を通し、これらの間に楔部材314を嵌めて両ファイバ302,306の先端側のなす角度315を大きくして位置決め固定したものがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような構造の場合には、照射用ファイバ302と受光用ファイバ306の先端の位置決めにが難しく、バラツキが発生し易く、特性が異なるものになってしまう欠点があった。また、図31(B)に示すように屈曲点316で折れてしまうことも多かった。
【0007】本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、簡単に照射用ファイバ等の先端の位置決めができ、特性が揃ったものを得ることができる代謝情報測定用プローブを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】生体組織の代謝情報を測定する検査光を出射し、生体組織内を透過した検査光を検出することにより生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブにおいて、検査光を測定部位にまで伝送する第1の伝送手段と、生体組織内を透過した検査光を検出し、測定部位から伝送する第2の伝送手段と、前記第1の伝送手段と第2の伝送手段を内部に含むチューブ状の挿入部と、挿入部先端に生体組織と接触し、検査光を生体組織に照射し、受光する先端部とを有し、前記第1と第2の伝送手段の少なくとも一方または両方が少なくとも挿入部の全長に渡って略平行に配置された光学ファイバと光学的に接続されるように前記光学ファイバの先端面に対向して配置され、検査光の出射または入射の光軸方向を変更する光軸方向変更手段を設けることにより、簡単に照射用ファイバ等の光学ファイバの先端を位置決め固定でき、かつ特性が揃った代謝情報測定用プローブを提供できる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は第1の実施の形態を備えた代謝情報測定装置の全体構成を示し、図2は本発明の第1の実施の形態の代謝情報測定用プローブ2の内部構成を示し、図3は代謝情報測定用プローブ2の先端部の構成を示し、図4は図2のA−A及びB−B断面を示す。
【0010】図1に示す代謝情報測定装置1は本発明の第1の実施の形態の代謝情報測定用プローブ2と、この代謝情報測定用プローブ2が着脱自在に接続され、この代謝情報測定用プローブ2に代謝情報測定用の光を供給すると共に、生体組織での戻り光を検出して解析を行う測定装置本体3と、この測定装置本体3と接続され、測定結果を表示する表示装置4とから構成される。
【0011】代謝情報測定用プローブ2は体腔内に挿入される挿入部5と、この挿入部5の後端に設けられた操作部6と、この操作部6から延出されたユニバーサルコード7とを有し、このユニバーサルコード7の端部に設けたコネクタ8は測定装置本体3のコネクタ受けに着脱自在で接続される。
【0012】この代謝情報測定用プローブ2内には代謝情報測定のために測定装置本体3からの検査に用いる光を伝送して生体組織に照射する照射用ファイバ9と、生体組織側からの戻り光を受光し、この受光した光を伝送して測定装置本体3に導く受光用ファイバ10とが挿通されている。
【0013】本実施の形態では測定装置本体3の光源からの検査に用いる光を導光する光源導光ファイバ11は例えばコネクタ8内で、生体組織側に照射する照射用ファイバ9と、照射用ファイバ9で伝送される光の強度を検出する基準光用ファイバ(参照光用ファイバともいう)12とに分岐し、分岐した基準光用ファイバ12はコネクタ8内で屈曲され、その端面が測定装置本体3側に対向している。
【0014】一方、ユニバーサルコード7内を挿通された受光用ファイバ10はそのままコネクタ8の先端側まで延出され、その端面が測定装置本体3側に対向するようになっている。
【0015】この代謝情報測定用プローブ2の挿入部5は該挿入部5の先端に設けられた先端部13と、この先端部13に隣接して設けられた湾曲自在の湾曲部14と、この湾曲部14に隣接して設けられ、操作部6の前端付近まで延出された長尺で湾曲部14よりは硬い硬度の硬質性挿入部(或いは剛性部)15とからなり、湾曲部14は操作部6の前端付近の湾曲操作ハンドル16を前後に移動することにより、例えば上方側に湾曲できるようにしている。
【0016】なお、湾曲操作ハンドル16を前後に移動することにより、湾曲部14は上方側に湾曲するのみであるが、硬質性挿入部15の後端側を(その前端側に対して)ねじる操作を行うことにより、手元側から上方向以外の方向に湾曲できるようにしている。
【0017】測定装置本体3は光源として複数のレーザダイオード17a,17b,17c,17dを内蔵している。各レーザダイオード17i(i=a,b,c,d)はそれぞれ異なる波長λiの近赤外域で発光するように設定されている。各レーザダイオード17iは集光レンズ18iで集光され、光混合用ファイバ19の入射端に入射される。
【0018】この光混合用ファイバ19は入射端側は4本に分岐し、出射端側となる他端側は合流して1本にまとめられている。
【0019】従って、入射端に入射された各光はこの出射端側の合流部で光混合され、出射端に対向配置された集光レンズ20で集光されて、対向する光源導光ファイバ11側に出射される。
【0020】各レーザダイオード17iは制御装置21と接続され、この制御装置21は例えばレーザダイオード17a,17b,17c,17dを順次、点灯(発光)させ、各波長λiの光照射のもとでその戻り光を検出して代謝情報測定を行う。
【0021】光源導光ファイバ11側に出射された光は照射用ファイバ9で伝送されるものと基準光用ファイバ12で伝送されるものとに分岐される。照射用ファイバ9で伝送された光は挿入部5の先端部13側から対象組織、例えば心内膜22側に出射される。
【0022】また、基準光用ファイバ12で伝送されたものは、その端面に対向するように測定装置本体3内に配置された基準検出器23に入射され、この基準検出器23の光センサで光電変換され、光源の光強度が検出される。
【0023】また、対象組織側に照射された光の戻り光は受光用ファイバ10に導光され、、コネクタ8側の端面に対向するように測定装置本体3内に配置された光検出器24に入射され、この光検出器24の光センサで光電変換され、受光した光強度が検出される。
【0024】基準検出器23及び光検出器24の出力はコンピュータ等で構成される解析装置25に入力され、解析装置25内の記憶手段に一時記憶する。この解析装置25はある波長λiでの測定データを終了すると、制御装置21に次のデータの測定のための制御信号を送り、制御装置21はこの制御信号を受けて、前の光源を消灯し、次の光源を点灯させる。例えばレーザダイオード17aでの測定データを得ると、このレーザダイオード17aを消灯させ、次のレーザダイオード17bを点灯させる。
【0025】また、この解析装置25は複数の光源全ての測定データを得ると、各基準検出器23による光源の光強度を参照して、その光強度に無関係な戻り光に対する強度分布等を算出することにより、各波長に対する戻り光の強度分布を算出すると共に、代謝情報算出のためのデータを参照して代謝情報の解析処理を行い、解析処理した結果を表示装置で表示する。
【0026】次に図2ないし図4を参照して代謝情報測定用プローブ2の内部構成を説明する。図2に示すように挿入部5は、金属ワイヤの編成体である網管26を埋め込んだポリアミド等の樹脂の外套チューブ27で構成された比較的硬度が高い硬質性挿入部15の先端に連結チューブ28を介して湾曲部14を構成するポリウレタン等の軟質に富む樹脂で形成されたマルチルーメンチューブ29が連結固定され、このマルチルーメンチューブ29の先端に先端部13を構成する硬質の先端部本体30が固着されている。
【0027】この挿入部5内には照射用ファイバ9と受光用ファイバ10とがそれぞれ保護チューブ31a,31bで覆われた状態で挿通されている(なお、図2ではその断面を示す図4に示すように紙面垂直方向に照射用ファイバ9と受光用ファイバ10とが挿通されているので、図2では例えば照射用ファイバ9のみを示している)。
【0028】挿入部5の軸方向に平行に配置された照射用ファイバ9と受光用ファイバ10は、その後端側が操作部6から延出されたユニバーサルコード7内を挿通され、コネクタ8側に至り、一方、先端側は先端部13を構成する先端部本体(或いは先端部材)30で固定される。
【0029】先端部本体30は、円柱状部材の後端外周を段差状に切り欠いてマルチルーメンチューブ29の先端が嵌め込まれ、接着剤等で固着されている。
【0030】また、図3に示すように、この先端部本体30は円柱状部材の前端を例えば(図3の前から見て)左右対称に斜めに切り欠いて斜面32a,32bが形成され、またこの斜面32a,32bに先端面が露出し、光軸方向変更手段を形成する光学素子としての1対の導光部材33a,33bが先端部本体30と一体成形で埋め込まれるように設けてある。
【0031】これら導光部材33a,33bは透明性の高い高透過プラスチック等の光を伝送する透明の部材で先端部本体30を構成する不透過プラスチックと一体成形で形成され、その後端面は挿入部5の軸と垂直な面になっており、先端部本体30における各導光部材33a,33bの後端面に対向する部分は挿入部5の軸と平行な方向に延びる穴部34a,34bが形成されており、各穴部34a,34bには照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端部が嵌入され、接着剤等で固定される。
【0032】つまり、照射用ファイバ9と受光用ファイバ10はその先端部付近で保護チューブ31a、31bから露出し、円柱状に固着されている。そして、円柱状の穴部34a,34bにそれぞれ嵌入され、先端面が導光部材33a,33bの後端面に接触する状態で接着剤等で固定される。
【0033】この場合、照射用ファイバ9の先端面の外径よりも、導光部材33aの後端面の外径の方が大きく、照射用ファイバ9から出射される光は殆ど対向する導光部材33a側に入射されるようにしている。
【0034】また、導光部材33bの後端面の外径よりも、受光用ファイバ10の先端面のの外径の方が大きく、導光部材33bの後端面から出射される光は殆ど対向する受光用ファイバ10の先端面側に入射されるようにしている。
【0035】導光部材33a,33bはその先端側程、左右方向に屈曲して離間するように成形されている。そして、導光部材33aは、その後端面に入射された光を挿入部5の軸方向とは異なる方向に導光し、先端面から出射する。また、導光部材33bは、その先端面から挿入部5の軸と大きな角度をなす方向から入力された光を導光して挿入部5の軸方向の後端面から受光用ファイバ10の先端面に出射する。
【0036】このようにして、導光部材33aの先端面から出射される出射光35と、導光部材33bの先端面から入射される入射光36はそれぞれ挿入部5の軸方向と大きな角度をなすように光軸方向を変更する手段を形成している。
【0037】つまり、出射光35と入射光36との位置を左右に離間すると共に、それらの角度を大きくして(例えば出射光35と入射光36の方向が挿入部5の軸方向から少なくとも30°以上となる角度にして)、出射光35から出射した光を出来るだけ対象組織側で大きく迂回等させて対象組織の深部側からの戻り光を検出できるようにしている。
【0038】また、これら導光部材33a,33bはその後端は円形であるが、その前端側になる程、半円形に連続的に移行する形状に成形されている。そして、正面から見た正面図は図3(B)のように半円形に近い形状になっている。
【0039】また、本実施の形態では、図2に示すように挿入部5内には湾曲操作を行った場合の力を伝達して、湾曲部14を湾曲する湾曲操作部材としての湾曲ワイヤ41が挿通されている。この湾曲ワイヤ41は硬質性挿入部15内ではワイヤシース42内を挿通され、このワイヤシース42の先端は連結チューブ28の内側で、マルチルーメンチューブ29の湾曲ワイヤ挿通ルーメン43に圧入して連結固定されている。
【0040】この湾曲ワイヤ挿通ルーメン43内を挿通された湾曲ワイヤ41の先端は先端部本体30の孔に通し、先端にろう付け等した抜け止リングを拡径孔部で抜け止めされ、その孔部の開口部に接着剤44を充填して固定されている。
【0041】また、湾曲ワイヤ41が挿通されたワイヤシース42との後端は外套チューブ27の後端と共に、ハンドル16に固定されている。このハンドル16は操作部6の本体を形成するシリンダ45に移動自在のスライダ46の前端に螺着されている。
【0042】ワイヤシース42の後端から湾曲ワイヤ41の後端側が延出され、シリンダ45の横孔に係入して取り付けたワイヤ巻き取りプーリ47に巻き付けて固定されている。
【0043】このシリンダ45に摺動自在のスライダ46の後端側には縦溝48が設けてあり、その外側のシリンダ45に螺着されたネジ49の先端が縦溝48に係入して、スライダ46の回転を規制すると共に、スライダ46の摺動ストロークを規制している。
【0044】そして、ハンドル16をシリンダ45に対して相対的に後方に移動する操作を行うことにより、ワイヤシース42と湾曲ワイヤ41を牽引して、牽引した側(図2では上側)に湾曲部14を湾曲できるようにしている。
【0045】この場合、図4(B)に示すようにマルチルーメンチューブ29において、2本の照射用ファイバ9と受光用ファイバ10は、その中心を結ぶ方向が左右方向(水平方向)で、マルチルーメンチューブ29の中心軸に対し、左右対称に配置され、これに対し湾曲ワイヤ41は左右対称とする軸上の上側の位置で、図4(B)の紙面垂直な方向に沿って挿通されているので、湾曲操作により照射用ファイバ9と受光用ファイバ10はともに左右対称な関係を保持した状態で上側に湾曲される。
【0046】また、先端部13においても、図4(A)に示すように照射用ファイバ9と受光用ファイバ10は、図4(B)の左右対称な関係を保持した延長上で、やはり左右対称な状態で位置決め固定されている。そして、これより前側では導光部材33b,33aにより左右に離間すると共に、屈曲している。従って、先端部13の先端面を心内膜22等の検査対象組織に接触させて代謝情報の測定(検査)を行う部位を、湾曲操作で変更する場合にも、湾曲操作により照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端はともに左右対称な関係を保持した状態で上側に湾曲され、湾曲により照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端の位置関係が変化してしまうために測定状態が大きく変わってしまうようなことを解消できる。
【0047】このような構成の第1の実施の形態による作用を説明する。
【0048】本実施の形態によれば、照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端を単に先端部本体30の穴部34a,34bに挿入して位置決めし、その状態で接着剤で固定すれば、出射角、入射角が一定となる特性が揃った照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端を組み立てることができる。
【0049】つまり、従来例のようにファイバの先端側を湾曲させることなく、真っ直ぐに挿入して固定するのみで組み立てることができ、このような簡単な作業で出射角、入射角のバラツキが少ない等の光学的な特性が揃った代謝情報測定用プローブ2を実現できる。また、先端部本体30を導光部材31a,31bと一体成形することにより、先端部13を水密構造にすることが簡単にできる。
【0050】また、湾曲操作を行った場合にも、照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端の離間させた位置関係を湾曲前後で保存できるので、測定条件をあまり変動させてしまうことなく異なる部位での代謝情報の測定ができる。
【0051】なお、本実施の形態では、照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端に対向してそれぞれ光軸方向を変更する光学素子としての導光部材33a,33bを設けたが、一方のみを設け、他方を挿入部5の軸方向に平行に先端側に延出したものでも良い。これを、他の実施の形態にも適用しても良い。
【0052】(第2の実施の形態)図5は本発明の第2の実施の形態の代謝情報測定用プローブ2の先端部13の構成を示す。本実施の形態では、先端部13を形成する先端部本体30には光軸方向の変更手段を形成する光学素子として、例えばプリズム51a、51bが一体成形等で設けられている。このプリズム51a、51bの後端面に対向する穴部34a,34bは挿入部5の軸に平行に延び、照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端が嵌入され、接着剤等で固定される。
【0053】プリズム51a、51bの先端面はそれぞれ先端部本体30の斜面32a,32bで面一となっている。この場合、プリズム51a、51bの半径方向内側よりも外側の厚みが大きくなるようにしている。
【0054】従って、プリズム51a、51bは図5の矢印で示すように中心から離間する方向の斜め前方に出射すると共に、反対側の斜め前方から入射される光を受光して、対向する受光用ファイバ10の先端側に導光するようにしている。その他は第1の実施の形態と同様の構成である。
【0055】本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用及び効果を有すると共に、第1の実施の形態の導光部材31a,31bよりも製造が簡単なプリズム51a、51bを採用できる。従って、低コスト化できる。
【0056】(第3の実施の形態)図6は本発明の第3の実施の形態の代謝情報測定用プローブ2の先端部13の構成を示す。図6(A)は先端部13付近の縦断面を示し、図6(B)は正面図を示す。 本実施の形態では、先端部13がガラス部材等の透明部材56で先端部本体が形成されている。この透明部材56の後端にはマルチルーメンチューブ29の先端が固着されている。また、この透明部材56の後端の穴部34a,34bに照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端が嵌入され、接着剤等で固定されている。
【0057】また、この透明部材56の先端面の中央に、楔形状の凹部が形成され、この楔形状の凹部における照射用ファイバ9及び受光用ファイバ10の前方に対向する部分に反射コーティング層を設けて、それぞれミラー面57a,57bを形成して光軸方向の変更手段を設け、かつこの凹部を楔形状部材58を嵌め込み接着剤で固定している。
【0058】そして、照射用ファイバ9の先端面から出射された光を斜面のミラー面57aで反射して斜め前方(図6では斜め上側)に出射光35を出射すると共に、斜め前方(図6では斜め下側)からの入射光36を斜面のミラー面57bで反射して対向する受光用ファイバ10の先端面に入射させるようにしている。
【0059】また、透明部材56の外周面には黒のコーティング膜59を設けて遮光し、外部等から光が透明部材56に入射するのを防止している。
【0060】その他は、第1の実施の形態と同様の構成である。本実施の形態によれば、先端部13で、ファイバを曲げることなく検査光の光軸を互いに外に向けることができるために、外径が小さく操作性の良いカテーテル型の代謝情報測定用プローブ2とすることができる。
【0061】また、先端部13で、ファイバを曲げることなく検査光の光軸を互いに外に向けることができるために、出射光が直接受光用ファイバ10に入ることがなくノイズの小さいなカテーテル型の代謝情報測定用プローブ2を実現できる。また、先端部13を水密機能を備えた構造にすることが容易にできる。
【0062】(第4の実施の形態)次に図7ないし図9を参照して本発明の第4の実施の形態を説明する。図7は本発明の第4の実施の形態の代謝情報測定用プローブ2の先端部13の構成を示し、図7(A)は先端部付近の縦断面を示し、図7(B)は正面図を示し、図8は照明用ファイバ9の先端側の形状を示し、図9は組み立てられる様子を分解して示す。
【0063】図7に示すように先端部13を構成する先端部本体60の先端には口金部材61が固着され、この口金部材61には、2つの導光部材としてのガラスチップ62a,62b及びその間に介装される楔形状部材63を嵌合して収納する開口64が設けてあり、2つのガラスチップ62a,62b及び楔形状部材63が位置決め固定されている。
【0064】この場合、照射用ファイバ9の先端には図8及び図9に示すようにほぼ半円柱形状で光軸方向の変更を行う光学素子としてののガラスチップ62aが、このガラスチップ62aが傾けた状態で,つまり光軸を変更できるように予め接着剤等で固着されている。また、受光用ファイバ10の先端にも同様にほぼ半円柱形状のガラスチップ62bが、このガラスチップ62bが傾けた状態で予め接着剤等で固着されている。そして、これら傾けたガラスチップ62a,62bの間に楔形状部材63を挟むようにして口金部材61の開口64に位置決め固定されている。
【0065】先端部本体61の後端にはマルチルーメンチューブ29の先端が固着されている。また、図示しないが、湾曲ワイヤの先端は先端部本体60に固着されている。その他は、第1の実施の形態と同様の構成である。
【0066】なお、本実施の形態では先端部13を先端部本体60と口金部材61とで構成したが、これらを一体化しても良い。本実施の形態は、ほぼ第1の実施の形態と同様の作用を有する。また、本実施の形態によれば、照射用ファイバ9で形成される出射ユニット及び受光用ファイバ10で形成される受光ユニットの光学的特性を評価してから組み立てができるので、製品の歩留まりを向上できるし、組立も容易に出来るなどの効果がある。
【0067】また、特性が揃ったものを得ることも容易にできる。
【0068】なお、本実施の形態において、図2と同様にガラスチップ62bの後端よりも受光用ファイバ10の先端の方が大きくなるようにしても良い。
【0069】(第5の実施の形態)図10は本発明の第5の実施の形態の代謝情報測定用プローブ2の先端部13の構成を示す。図10に示すように先端部13を構成する先端部本体66の先端にはテーパドファイバ部材67が固着されている。このテーパドファイバ部材67は太い素線で構成されたファイバ束を細くするように引っ張るようにして成形することにより、ファイバの配列を図示のように互いに離間する方向に向くようにして、光軸方向を変更できるようにしたものである。
【0070】このテーパドファイバ部材67の後端面に設けた穴部68a,68bには照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端が嵌入され、接着剤で固定されている。また、テーパドファイバ部材67の先端面は切り欠かれて斜面32a,32bが形成されている。
【0071】また、先端部本体66の後端にはマルチルーメンチューブ29の先端が固着されている。また、図示しないが、湾曲ワイヤの先端は先端部本体66に固着されている。その他は、第1の実施の形態と同様の構成である。
【0072】なお、本実施の形態では先端部13を先端部本体66とテーパドファイバ部材67とで構成したが、テーパドファイバ部材67で形成しても良い。本実施の形態の作用は第1の実施の形態とほぼ同様であり、またその効果は第1の実施の形態と同様の効果と共に、部品点数を削減でき、製造コストを下げることもできる。
【0073】(第6の実施の形態)図11は本発明の第6の実施の形態の代謝情報測定用プローブ70の先端部71等の構成を示す。図11(A)は先端部71の縦断面を示し、図11(B)は正面図を示し、図11(C)は挿入部の後端の縦断面を示す。
【0074】本実施の形態の代謝情報測定用プローブ70の外装チューブ72内にはイメージガイド73が保護チューブ74で覆われて保護した状態で挿通されている。
【0075】このイメージガイド73はその先端側が光軸方向を変更できるように、テーパドファイバにされたテーパドファイバ部75が形成されており、このテーパドファイバ部75は接着剤等で先端部本体76に固着されている。また、テーパドファイバ部75における出射光35を出射する出射エリア82部分と入射光36が入射される入射エリア83部分は斜面にされている。
【0076】また、この代謝情報測定用プローブ70の挿入部の後端は図11(C)に示すように、口金部材77で外装チューブ72の位相合わせ突起78と周方向の位置合わせ(位相合わせ)した状態でイメージガイド73の後端面が固定されている。
【0077】このイメージガイド73の後端面には照射用ファイバ79と、受光用ファイバ80の先端が位置決めして、接続される。照射用ファイバ79と受光用ファイバ80はそれぞれ保護チューブ81a,81bで保護されている。照射用ファイバ79と受光用ファイバ80の後端は図1で示したようにコネクタ8を経て測定装置本体3に接続される。
【0078】このように照射用ファイバ79と受光用ファイバ80の先端をイメージガイド73の後端面に位置決めして接続した場合、照射用ファイバ79で伝送された光はイメージガイド73の後端面の(図11(C)の左側から見た場合)左側の部分に入射し、そして先端部71では図11(A)の左側から伝送した光を出射光35として出射する。この場合の出射光35の領域、つまり出射エリア82を図11(B)の梨地模様で示す。
【0079】また、図11(B)の斜線で示す入射エリア83の領域に入射された入射光はイメージガイド73の後端側に伝送し、その後端面から受光用ファイバ80の先端面に入射され、受光用ファイバ80により伝送され、測定装置本体3の光検出器24にて受光される。
【0080】本実施の形態によれば、先端部71の構成を簡単にできると共に、先端の角度出しが容易である。なお、先端部本体76を用いないで、照射用ファイバ79と、受光用ファイバ80の先端部分を接着剤で固定して先端部71を形成しても良い。
【0081】図12は図11の変形例の代謝情報測定用プローブ70′の先端部71等の構成を示す。なお、図12(A),(B),(C)は図11(A),(B),(C)と同じ部分を示している。
【0082】この変形例は図11(C)における外装チューブ72の後端からイメージガイド74を延出して光源用ファイバ11′と、参照用ファイバ12′と、受光用ファイバ80′とをそれぞれ形成している。
【0083】光源用ファイバ11′図1の集光レンズ20から供給される光を伝送し、参照光用ファイバ12′は図12(B)に示すように出射エリア82の内側のクロスハッチングで示す参照エリア84で受光した光を伝送し、図1の基準検出器23で受光されるようにする。また、受光用ファイバ80′伝送した光は光検出器24で受光される。
【0084】なお、光源用ファイバ11′と参照光用ファイバ12′はそれぞれ保護チューブ81c,81dで保護されている。その他は第6の実施の形態と同様の構成である。また、その作用及び効果もほぼ同様である。
【0085】また、図13は第2変形例における先端面を示す。つまり、この第2変形例では、同心状に参照エリア84、出射光エリア82、そしてこの出射光エリア72から離間した最外周側に受光エリア83が形成されている。この場合には位相合わせが不要となるメリットがある。
【0086】(第7の実施の形態)図14は本発明の第7の実施の形態の代謝情報測定用プローブ92の先端部93等の構成を示す。図14(A)は縦断面を示し、図14(B)は正面図を示し、図14(C)は先端部を斜視図で示す。なお、図14(A),(B)では紙面は例えば水平方向に平行として説明する。
【0087】本実施の形態では先端部材94に、ねじれの位置関係で設けた円柱状孔95a,95bに、照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端側が嵌入され、接着剤で固定されている。この場合、照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端側は予め円柱状に成形済みのものを円柱状孔95a,95bに挿入して固定される。
【0088】円柱状孔95a,95bはそれぞれが例えば水平面内で、斜め前方に互いにクロスするようにほぼねじれの位置関係で設けられており、照射用ファイバ9の先端から斜め前方に出射される出射光35と受光用ファイバ10の先端から斜め前方に出射される入射光36とのなす角αを大きくしている。
【0089】また、先端部材94の先端面の左右部分は研磨されて斜面32a,32bが設けられ、各斜面32a,32bで照射用ファイバ9及び受光用ファイバ10の先端面が直交するように露出している。
【0090】先端部材94の後端は、位相合わせ突起96により周方向の位置決め(位相合わせ)がされて接続パイプ97に接続固定されている。この接続パイプ97の後端に接続固定されるマルチルーメンチューブで湾曲部14が接続され、マルチルーメンチューブを通した湾曲ワイヤの先端が接続パイプ97或いは先端部材94に固着される。
【0091】本実施の形態の代謝情報測定用プローブ92を含む代謝情報測定装置1を図15に示す。
【0092】本実施の形態ではユニバーサルコード7を挿通された照射用ファイバ9は光源用ファイバ11と参照光用ファイバ12とに分岐され、光源用ファイバ11には集光レンズ20を経て光源からの光が供給され、参照光用ファイバ12で伝送された光は基準検出器23で受光される。照射用ファイバ9の先端部は、光源導光用ファイバ11からのファイバ素線と、参照光用ファイバ12からのファイバ素線がランダムに混ざり合ったランダムファイバ構造になっている。その他は第1の実施の形態と同様の構成である。
【0093】本実施の形態によれば、円柱状孔95a,95bに照射用ファイバ9及び受光用ファイバ10の先端を通して固定するのみで、組立てられるので、組立てが容易である。
【0094】また、定まった方向の円柱状孔95a,95bの長さが長いので、所望の角度の出射角、入射角に正確に位置決め固定できる。従って、バラツキが少ない優れた特性のものを実現できる。また、ねじれの位置関係に配置することにより、大きな出射角及び入射角にできる。
【0095】更に、照明用ファイバ9の先端部を、光源導光用ファイバ11と参照光用ファイバ12がランダムに混ざり合ったランダムファイバ構造にすることで、出射斜面32aの極めて近傍の光を参照光とすることができ、基準検出をより正確に行え、代謝情報の測定精度を上げることができる。
【0096】図16は本発明の第7の実施の形態の変形例の代謝情報測定用プローブ92の先端部93等の構成を示す。この変形例の代謝情報測定用プローブ92では先端部材94の先端面は平面で、この平面部分に照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端面が面一で露出するようにしている。その他は図14と同様の構成である。この変形例は第7の実施の形態とほぼ同様の作用及び効果を有する。
【0097】また、図14では先端部材94の先端面の形状を楔形状にしたが、図17に示すように円錐面状(コーン形状)にしても良い。このようにすると、位相合わせが不要となる。なお、円錐面の代わりに球面状にしても良い。これを他の実施の形態に適用しても良い。
【0098】(第8の実施の形態)次に図18を参照して本発明の第8の実施の形態を説明する。図18(A)は本発明の第8の実施の形態の代謝情報測定用プローブ102の先端部103の構成を示し、図18(B)は一方の先端部材104aと照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端側を示す。
【0099】本実施の形態では半円柱を2等分した先端部材104a,104bの孔部105a,105bに図18(B)に示すように照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端側を屈曲部106a,106bで予め屈曲させて成形された先端成形部107a,107bが嵌入されて、固着されている。
【0100】一方の先端部材104aには超音波溶着用突起108が設けてあり、他方の先端部材104bに突き当てて超音波溶着及び接着剤で固着できるようにしている。また、先端部材104a,104bにおける照射用ファイバ9が嵌入される孔部105a側には目印となるマーキング109が設けてある。
【0101】先端部材104a,104bは、照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の先端側が取り付けられた後、研磨により斜面32a,32bが形成される。なお、この代謝情報測定用プローブ102では照射用ファイバ9の後端側は光源用ファイバと参照用ファイバに分岐されている。
【0102】本実施の形態によれば、組立が容易で、しかも組立工数を減らすことができる。また、出射、入射光の角度を正しく定められる。さらに、マーキング109により、入射角、出射角を誤らないで組み立てができる。
【0103】(第9の実施の形態)次に図19を参照して本発明の第9の実施の形態を説明する。図19(A)は本発明の第9の実施の形態における照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の構成を示し、図19(B)は成形前の照射用ファイバ9と受光用ファイバ10を示し、図19(C)は成形後の照射用ファイバ9と受光用ファイバ10を示す。
【0104】図19(A)に示す照射用ファイバ9と受光用ファイバ10は図19(B)から成形により形成する。
【0105】図19(B)に示すように受光用ファイバ10の先端及び後端には先端口金111a,112abが取り付けられている。また、照射用ファイバ9は後端側で光源用ファイバ11と参照光用ファイバ12とに分岐し、これらの先端及び後端には先端口金111b,112b,112cが取り付けられている。
【0106】そして、受光用ファイバ10と照射用ファイバ9の先端口金111a,111b側を成形して、図19(C)に示すように対向する部分が平面となる平面部113a,113bが形成され、かつその途中から互いに離間する方向に屈曲されて屈曲部114a,114bが形成されるように成形される。
【0107】このような受光用ファイバ10と照射用ファイバ9を平面部113a,113bを、接着剤等で固定する。ことにより、図19(A)のような照射用ファイバ9と受光用ファイバ10を形成し、マルチルーメンチューブ等に挿通して接着固定して代謝情報測定用プローブを製造する。
【0108】本実施の形態によれば、照射用ファイバ9と受光用ファイバ10の口金をそのまま先端チップとして用いることにより、部品点数を削減でき、かつ組み立ても短時間で行うことができる。
【0109】(第10の実施の形態)図20は本発明の第10の実施の形態の代謝情報測定用プローブ122の概略の構成を示す。この代謝情報測定用プローブ122は、挿入部内に挿通される受光用ファイバ10と照射用ファイバ9の先端側の構成を図18のようにすると共に、受光用ファイバ10と照射用ファイバ9を途中で合流させて1本化してユニバーサルコード123にし、このユニバーサルコード123の後端のコネクタ124では受光用ファイバ端面125、光源導光ファイバ端面126、参照光用ファイバ端面127に同軸状に形成している。
【0110】このような構成にすると、組立てが容易となる。
【0111】図21は第10の実施の形態の第1変形例の代謝情報測定用プローブ122の先端側を示す。この代謝情報測定用プローブ122では図20の受光用ファイバ10と照射用ファイバ9の先端面を中央の参照光用ファイバ12、その周囲の光源導光用ファイバ11、そしてこの光源導光用ファイバ11から離間した受光用ファイバ側を同心状に形成している。このような構成にすると、さらに組立てが容易となる。
【0112】図22は第10の実施の形態の第2変形例の代謝情報測定用プローブ122の先端側を示す。この代謝情報測定用プローブ122の手元側後端をテーパ状にして、同心状に受光用ファイバ端面125、光源導光ファイバ端面126、参照光用ファイバ端面127を形成し、また先端側もテーパ状にして、参照光用ファイバ端面128、照射部129、そして離間部131の外側の受光部130を同心状に形成している。
【0113】このような構成にすると、さらに組立てが容易となる。また、よりバラツキが少ないものを得ることができる。
【0114】(第11の実施の形態)図23(A)は本発明の第11の実施の形態の代謝情報測定用プローブ132の先端部133の構成を示し、図23(B)は分解してその一方の先端部材134aと、光源導光用単ファイバ136等を示す。
【0115】この代謝情報測定用プローブ132は図18と類似して先端部材134a,134bには半割孔135a,135bが形成され、図23(B)に示すように光源導光用単ファイバ136及び参照光用単ファイバ137と、受光用単ファイバ138が収納されて固定される。
【0116】この場合、半割孔135a,135bの途中位置には、圧入固定用突起139a,139bが設けてあり、圧入により位置決めして固定できるようにしている。その他は図18と同様の構成である。
【0117】本実施の形態によれば、単ファイバ136,137,138が突起139a,139bへの圧入で確実に固定できる。また、単ファイバ成形が不要となり、部品原価及び組立原価を低減できる。
【0118】(第12の実施の形態)図24は本発明の第12の実施の形態の代謝情報測定用プローブ201の挿入部202の構成を示す。図24(A)は挿入部の湾曲部を含む主要部の断面を示し、図24(B)ないし(G)は図24(A)のA−AないしF−F断面を示す。なお、後述する図25ないし図29も殆ど同様の部分を示すのでその説明を省略する(図29のみがC−C断面を省略しているため、図29(A)ないし図29(F)となっている)。
【0119】本実施の形態における挿入部202の先端部203を構成する先端部材204の後端には継ぎ管205を介して湾曲部206を構成するマルチルーメンチューブ207の先端が固着されている。このマルチルーメンチューブ207は例えばポリウレタン等の軟性に富む樹脂で形成されている。
【0120】このマルチルーメンチューブ207は例えば長さがLであり、このマルチルーメンチューブ207の後端には継ぎチューブ208を介して硬質性挿入部209を構成するトルクチューブ211の先端が接続固定されている。このトルクチューブ211は金属ワイヤの編構造体である網管212を内部に織り込んだポリアミド等の樹脂チューブで構成(より具体的には厚み方向の中央が網管で、その上及び下層側が樹脂チューブで構成)され、比較的硬度を高くしている。
【0121】このトルクチューブ211の後端側は図2に示したものと同様で、この図2に示すハンドル16に固定されている。
【0122】マルチルーメンチューブ207の中心付近の大きなルーメン内と、トルクチューブ211内には、照射用ファイバ及び受光用ファイバを構成する2本のライトガイドファイババンドル(以下、LGと略記)214,215が水平方向に隣接して挿通されている。これらのLG214,215は石英やプラスチック等の光を導光する材料で形成されている。本実施の形態ではLG214の径がLG215より大きくしている。
【0123】LG214,215の先端側は継ぎ管205の内側で保護チューブから露出して前方に延出され、先端部材203内で半円形の断面形状にされて左右に分岐して先端部材203に固定されている。
【0124】これらLG214,215の後端側は図2に示すように操作部6内を経てユニバーサルコード7側に延出される。
【0125】また、LG214,215が左右に隣接して挿通されたマルチルーメンチューブ207における中心軸の上部側の位置に設けたルーメン内には湾曲ワイヤ217が挿通されている。この湾曲ワイヤ217は例えばステンレススチールの単線或いは撚り線で形成されている。
【0126】マルチルーメンチューブ207の先端から前方に延出された湾曲ワイヤ217の先端は継ぎ管205の内側に設けたリング状のワイヤ止め部材218に半田付け等で固着されている。
【0127】また、マルチルーメンチューブ207の後端から後方に延出された湾曲ワイヤ217はトルクチューブ211内ではワイヤシース219内を挿通されている。このワイヤシース219の先端はマルチルーメンチューブ207の後端に設けたシース止め部材220に固定されている。
【0128】なお、ワイヤシース219の先端はマルチルーメンチューブ207のルーメンに若干圧入して固定されている。この湾曲ワイヤ217が挿通されたワイヤシース219の後端は図2で示したハンドル16に固定され、このワイヤシース219の後端から延出された湾曲ワイヤ217はワイヤ巻き取りプーリ47に巻き付けて固定されている。
【0129】本実施の形態における挿入部202の後端側の構造は図2のハンドル16を有する操作部6側の構造と同じである。そして、ハンドル16を前後に移動することにより、湾曲部206を上側に湾曲できるようにしている。
【0130】本実施の形態では上、下層が樹脂層よりなるトルクチューブ211と、PU等の樹脂材よりなるマルチルーメンチューブ207と、SUSの単線又は撚り線よりなる湾曲ワイヤ217と、2本のLG214,215とを有し、トルクチューブ211の遠位端側に、マルチルーメンチューブ207が熱溶着、又は接着されており、湾曲ワイヤ217はトルクチューブ211とマルチルーメンチューブ207の一つの内腔に挿通され、一端がマルチルーメンチューブ207の遠位端近傍に接合されており、LG214、215はトルクチューブ211とマルチルーメンチューブ207のもう一つの内腔に挿通されている。
【0131】この場合、マルチルーメンチューブ207の断面(図24(C),(D)参照)内において、湾曲ワイヤ217の中心とマルチルーメンチューブ207の中心を結ぶ線C1が、LG214、215の中心を結ぶ線C2に、ほぼ直交するように配置されていることが特徴となっている。
【0132】なお、湾曲操作ハンドル16を前後に移動することにより、湾曲部206は上方側に湾曲するのみであるが、硬質性挿入部209の後端(近位端)側を(その前端(遠位端)側に対して)ねじる操作を行うことにより、手元側からはねじり角により上方向以外の方向に湾曲できるようにしている。
【0133】次に作用を説明する。湾曲ワイヤ217がトルクチューブ211の近位端側に引かれると、マルチルーメンチューブ207断面内において湾曲ワイヤ217が接合された位相方向に、マルチルーメンチューブ207の遠位端側が近位端側に引き寄せられることで、マルチルーメンチューブ207はトルクチューブ211に対して湾曲する。
【0134】その湾曲角度を、湾曲ワイヤ217に加えるテンションの大きさで制御し、その湾曲方向を、トルクチューブ211の近位端側に加えるねじり角度で制御する。そして、目標とする湾曲方向、角度に制御し、先端部203を測定部位に接触させる。
【0135】また、1束のLG214により検査光を手元側から測定部位まで伝送し、測定部位を透過した検査光をもう1束のLG215により手元まで伝送する。そして、検査光の情報より測定部位の代謝情報が測定できる。
【0136】本実施の形態は以下の効果を有する。このような構成及びその作用とすることで、湾曲ワイヤ217を牽引する力量が小さくて済むため、操作性の良いプローブとなる。
【0137】(第13の実施の形態)図25は本発明の第13の実施の形態の代謝情報測定用プローブ201の挿入部202の構成を示す。図24では挿入部202内で上部側に1本の湾曲ワイヤ217を挿通していたが、本実施の形態では挿入部202内で上部側及び下部側に2本の湾曲ワイヤ217a,217bを挿通している。
【0138】このために、マルチルーメンチューブ207はLG214,215を挿通するルーメンの他に、2本の湾曲ワイヤ217a,217bを挿通するルーメンを設けたものが採用されている。
【0139】また、本実施の形態においても、マルチルーメンチューブ207の断面内において、LG214、215の中心を結ぶ線C1と、湾曲ワイヤ217a,217bの中心とマルチルーメンチューブ207の中心を結ぶ線C2とが、直交するように配置されている。
【0140】なお、2本の湾曲ワイヤ217a,217bの後端側は図2のワイヤ巻き取りプーリ47に巻き付けられ、さらにこのワイヤ巻き取りプーリ47に回動操作する湾曲操作ノブを設けて、この湾曲操作ノブを操作することにより、湾曲部206を上下方向に湾曲できる構造にしている。或いは、2つのハンドルを設けて、操作するハンドルの移動により、上方向と下方向とに湾曲できるようにしても良い。
【0141】その他は図24と同様の構成であり、同じ部材には同じ符号を付けてその説明を省略する。
【0142】また本実施の形態の作用を以下に説明する。湾曲操作ノブを操作する等して湾曲ワイヤ217a,217bの一方(例えば217a)がトルクチューブの近位端側に引かれ、他方(この場合には217b)が弛緩状態にされると、マルチルーメンチューブ207の断面内において湾曲ワイヤ217aが接合された位相方向に、マルチルーメンチューブの遠位端側が近位端側に引き寄せられることで、マルチルーメンチューブ207はトルクチューブ211に対して上側に湾曲する。
【0143】その湾曲角度を、湾曲ワイヤ217aに加えるテンションの大きさで制御し、その湾曲方向を、2本の湾曲ワイヤ217a,217bの選択等と、トルクチューブ211の近位端側に加えるねじり角度で制御する。
【0144】そして、目標とする湾曲方向、角度に制御し、先端部203を測定部位に接触させる。
【0145】1束のLG214により検査光を手元から測定部位まで伝送し、測定部位を透過した検査光をもう1束のLG215により手元まで伝送する。そして、検査光の情報より測定部位の代謝情報が測定できる。
【0146】本実施の形態は以下の効果を有する。このような構成とすることで、湾曲ワイヤ217a,217bを牽引する力量が小さくて済むため、操作性の良いプローブとなる。また、2方向に湾曲させることができるため、操作性が更に良くなる。
【0147】(第14の実施の形態)図26は本発明の第14の実施の形態の代謝情報測定用プローブ221の挿入部222の構成を示す。この挿入部222はその先端部223が先端部材224と、その後端に固着されるワイヤ止め部材225で形成され、この先端部223に隣接する湾曲部226は比較的柔らかい樹脂の管状体227で形成され、この管状体227の先端は先端部材224の後端側外周にその先端が固着される。
【0148】この管状体227は途中で厚肉にされ、さらに内部に網管228を含むようにした網管内蔵管状体としてのトルクチューブ229にして、硬質性挿入部230を形成している。
【0149】つまり、金属ワイヤの編構造体の網管228を比較的軟らかい樹脂内に埋め込んで上、下層が樹脂となるようにしたトルクチューブ229の遠位端側の網管228が無い樹脂チューブ部分を薄肉にして湾曲部226を形成する管状体227となるように一体に成形されたトルクチューブ229で挿入部222の(湾曲部226及び硬質性挿入部230)を形成している。そして、湾曲部226と硬質性挿入部230とを(図24,図25の)継ぎチューブ208を用いて接続する組立て作業を不要にしている。
【0150】なお、図26ではトルクチューブ229における網管228の先端から管状体227の先端までの長さをLで示している。
【0151】図25と同様に挿入部222内には2本の湾曲ワイヤ231a,231bが中心軸の上部及び下部の位置に挿通されている。湾曲ワイヤ231a,231bは硬質性挿入部230内ではコイルパイプで形成されたガイドシース232内をそれぞれ挿通され、各ガイドシース232の先端はシース止め部材233で固定されている。
【0152】ガイドシース232の先端から延出された湾曲ワイヤ231a,231bは湾曲部206内を経てその先端がワイヤ止め部材225で固定されている。
【0153】また、本実施の形態では湾曲部226を構成する管状体227内には水平方向が板面となるように板バネ234が配置され、この板バネ234はその先端及び後端がワイヤ止め部材225とシース止め部材233とで固定されている。
【0154】そして、この板バネ234により、上下方向に湾曲し、この方向と垂直な方向には湾曲しないようにしている。
【0155】また、挿入部222内を挿通された2本のLG235,236はこの板バネ234の両側でかつ左右に離間して配置され、先端部223内では中心軸の左右に対称となるように移行し、かつ先端側にいくにつれ次第に半円形にされるようにして固着されている。
【0156】図26(C),(D),(E)に示すように湾曲ワイヤ231a,231bの中心を結ぶ線C1は板バネ234の板面の中心を通る線C3と直交するように配置されている。
【0157】本実施の形態では金属のワイヤの編構造体の上、下層がPA等の樹脂層よりなり、比較的軟らかい樹脂の管状体227が遠位端側に一体に成形されたトルクチューブ229と、板状のバネ材よりなる板バネ234と、SUSの単線又は撚り線よりなる湾曲ワイヤ231a,231bと、石英やプラスチック等の材料よりなるLG235,236とを有し、板バネ234の遠位端側にワイヤ止め部材225と、近位端側にシース止め部材233とが接合されており、トルクチューブ229の軟らかい樹脂の管状体227内部に、板バネ234とワイヤ止め部材225とシース止め部材232とが挿入されており、湾曲ワイヤ231a,131bはトルクチューブ229に挿通され、一端がワイヤ止め部材225に接合されており、LG235,236もトルクチューブ229の遠位端まで挿通されていることが特徴となっている。ただし、トルクチューブ229の接合部分は比較的軟らかい樹脂の管状体が外側にくるようになっている。
【0158】次に本実施の形態の作用を説明する。湾曲ワイヤ231a,231bの一方がトルクチューブ229の近位端側に引かれると、トルクチューブ229断面内において湾曲ワイヤが接合された位相方向に、板バネ234の遠位端側が近位端側に引き寄せられることで、板バネ234はトルクチューブ229の金属ワイヤの編構造体がある部分に対して湾曲する。
【0159】その湾曲角度、湾曲ワイヤ231a又は231bに加えるテンションの大きさで制御し、その湾曲方向を、2本の湾曲ワイヤ231a,231bの選択等と、トルクチューブ229の近位端側に加えるねじり角度で制御する。そして、目標とする湾曲方向、角度に制御し、先端部223を測定部位に接触させる。
【0160】この状態で、1束のLG235により検査光を手元から測定部位まで伝送し、測定部位を透過した検査光をもう1束のLG236により手元まで伝送する。そして、検査光の情報より測定部位の代謝情報が測定できる。
【0161】本実施の形態は以下の効果を有する。このように湾曲部226と硬質性挿入部230とを一体成形のトルクチューブ229で形成する構成とすることで、装置の部品点数が削減し、そのため組立性も向上する。
【0162】また、外径を小さくしても内径を比較的大きく確保できるため、多くの内容物を挿入できる。さらに、トルクチューブ229の接合部分において金属のワイヤの編構造材の飛び出し防止部材が不要となる。
【0163】(第15の実施の形態)図27は本発明の第15の実施の形態の代謝情報測定用プローブ221の挿入部222の構成を示す。図26では硬質性挿入部209と湾曲部226の外装チューブを硬質性挿入部209部分では網管228を内蔵し、湾曲部226では網管228を内蔵しないトルクチューブ229で一体的に形成したが、本実施の形態ではその代わりに薄肉の柔らかい外装チューブ241内に湾曲部226では粗巻きに、硬質性挿入部209内では密巻きにしたコイルシース242を内蔵して形成している。
【0164】つまり、先端部材224の後端外周からシース止め部材233までの長さL1の部分はコイルシース242の粗巻き部243で覆われ、このシース止め部材233の後端から操作部前端までの長さL2の部分は密巻き部244で覆われ、このコイルシース242の外側を外装チューブ241で覆うようにしている。
【0165】その他は図26と同様の構成である。
【0166】従って、本実施の形態では粗巻き部243と密巻き部244とが各端面において接合されたコイルシース242と、板状のバネ材よりなる板バネ234と、SUSの単線又はヨリ線よりなる湾曲ワイヤ231a,231bと、石英やプラスチック等の材料よりなるライトガイドファイババンドル235,236と、からなり、板バネ234の遠位端側にワイヤ止め部材225と、近位端側にシース止め部材233とが接合されており、コイルシース242の粗巻き部243の内部に、板バネ234とワイヤ止め部材225とシース止め部材233とが挿入されており、湾曲ワイヤ231a,231bはコイルシース242に挿通され、一端がワイヤ止め部材225に接合されており、LG235,236もコイルシース242の遠位端まで挿通されている構造になっている。
【0167】次に本実施の形態の作用を説明する。湾曲ワイヤ231a又は231bがコイルシース242の近位端側に引かれると、コイルシース242断面内において湾曲ワイヤ231a又は231bが接合された位相方向に、板バネ234の遠位端側が近位端側に引き寄せられることで、板バネ234はコイルシース242の密巻き部244に対して湾曲する。
【0168】その湾曲角度を、湾曲ワイヤ231a又は231bに加えるテンションに大きさで制御し、その湾曲方向を、2本の湾曲ワイヤ231a,231bの選択等と、コイルシース242の近位端側に加えるねじり角度で制御する。
【0169】そして、目標とする湾曲方向、角度に制御し、先端部223を測定部位に接触させる。
【0170】その状態で、1束のLG235により検査光を手元から測定部位まで伝送し、この測定部位を透過した検査光をもう1束のLG236により手元まで伝送する。そして、検査光の情報より測定部位の代謝情報が測定できる。
【0171】本実施の形態は以下の効果を有する。このような構成とすることで、装置の部品点数が削減し、そのため組立性も向上する。また、外径を小さくしても内径を比較的大きく確保できるため、多くの内容物を挿入できる。
【0172】(第16の実施の形態)図28は本発明の第16の実施の形態の代謝情報測定用プローブ201の挿入部202の構成を示す。この代謝情報測定用プローブ201は図24の変形した構造になっている。つまり、図24ではマルチルーメンチューブ207の後端とトルクチューブ211の前端とは継ぎチューブ208で連結固定していたが、本実施の形態では継ぎチューブ208を用いることなく、圧入で連結するようにしている。
【0173】図24におけるトルクチューブ211の前端を前方に延出すると共に、その内周側を切り欠く等して薄肉部211aを形成し、この薄肉部211aにマルチルーメンチューブ207の後端を圧入して連結固定するようにしている。この圧入されて連結される長さは例えば長さM1である。
【0174】また、湾曲ワイヤ217を挿通したガイドシース219はマルチルーメンチューブ207の湾曲ワイヤ挿通用ルーメンに圧入されて連結して、図24のシース止め部材220を用いないで連結している。このガイドシース219が圧入される部分の長さM2は上記長さM1より短くして、湾曲部206の湾曲長さが短くならないようにしている。その他の構造は図24と同様である。
【0175】従って、本実施の形態は金属のワイヤの編構造体の上・下層がPA等の樹脂層よりなるトルクチューブ211と、PU等の樹脂材よりなるマルチルーメンチューブ207と、SUSの単線又は撚り線よりなる湾曲ワイヤ217と、石英やプラスチック等の材料よりなるライトガイドファイババンドル(214,215と、からなり、トルクチューブ211の遠位端側に、マルチルーメンチューブ207が熱溶着、又は接着されており、湾曲ワイヤ217はトルクチューブ211とマルチルーメンチューブ207の一つの内腔に挿通され、一端がマルチルーメンチューブ207の遠位端近傍に接合されており、LG214,215はトルクチューブ211とマルチルーメンチューブ207のもう一つの内腔に挿通されている。
【0176】また、トルクチューブ211内部に挿通され、マルチルーメンチューブ207近位端近傍まで伸びる湾曲ワイヤ217を覆うガイドシース219が、マルチルーメンチューブ207に設けられ、湾曲ワイヤ217がすでに挿通されている同じ内腔に差し込まれており、マルチルーメンチューブ207にその部分で固定されている構造になっている。
【0177】ただし、ガイドシース219が差し込まれている長さM2は、トルクチューブ211、マルチルーメンチューブ207が差し込まれている長さM1よりも短いか同じ長さ程度とする。
【0178】次に本実施の形態の作用を説明する。湾曲ワイヤ217がトルクチューブ211の近位端側に引かれると、マルチルーメンチューブ207の断面内において湾曲ワイヤ217が接合された位相方向に、マルチルーメンチューブ207の遠位端側が近位端側に引き寄せられることで、マルチルーメンチューブ207はトルクチューブ211に対して湾曲する。この時、ガイドシース219が、マルチルーメンチューブ207の近位端側で接合されているため、ガイドシース219が挿通されている領域では湾曲し難くなる。
【0179】マルチルーメンチューブ207の湾曲角度を、湾曲ワイヤ217に加えるテンションの大きさで制御し、マルチルーメンチューブ207の湾曲方向を、トルクチューブ211の近位端側に加えるねじり角度で制御する。そして、目標とする湾曲方向を、角度に制御し、先端部203を測定部位に接触させる。
【0180】この状態で、1束のLG214により検査光を手元から測定部位まで伝送し、測定部位を透過した検査光をもう1束のLG215により手元まで伝送する。そして、検査光の情報より測定部位の代謝情報が測定できる。
【0181】本実施の形態は以下の効果を有する。このような構成とすることで、新たにシース止め部材のための部品を増やす必要がなく、組立も容易になり、原価も低減する。
【0182】また、ガイドシース219のマルチルーメンチューブ207への差し込み深さをマルチルーメンチューブ207のトルクチューブ211への挿入接合長より短くすることで、湾曲部206の湾曲する部分の長さを長くできる。
【0183】(第17の実施の形態)図29は本発明の第17の実施の形態の代謝情報測定用プローブ251の挿入部252の構成を示す。この代謝情報測定用プローブ251は図26のトルクチューブ229を採用して、その管状体227に例えば図24と類似した1本の湾曲ワイヤ217を通すマルチルーメンチューブ252を挿入する構成にしている。
【0184】トルクチューブ229には、その管状体227の前方からシース止め部材253が挿入され、湾曲ワイヤ217が挿通されたガイドシース219をこのシース止め部材253に圧入して固定し、さらに管状体227の前方からマルチルーメンチューブ252を挿入し、さらに先端部材224の後端部分を挿入して固着される。
【0185】この場合、マルチルーメンチューブ252の先端側はテーパ状に先細り形状にし、また先端部材224の後端側はテーパ状に拡径となるようにして、先端部材224の後端側のテーパ状部分にマルチルーメンチューブ252の先端側が圧入して接続できるようにしている。
【0186】また、本実施の形態では挿入部252内に挿通される2本のLG235,236は湾曲部226の後端付近で1本のLG255にされている。また、湾曲ワイヤ217の先端はこの湾曲ワイヤ217の外周に固着したワイヤストッパ256で抜け止め固定されている。
【0187】その他は図26と同様の構成である。
【0188】このような構成にすることにより、図24におけるマルチルーメンチューブ207と先端部材204とを継ぎ管205を用いて接続する組立て作業を不要している。
【0189】従って、本実施の形態によれば、組み立て工数を削減でき、より簡単かつ短時間にに組み立てられ、また原価も低減できる。なお、図24ないし図29の実施の形態において、LG214、215或いはLG235、236の先端側の構造を図3、図5、図6、図7等の他の実施の形態の構造にしても良い。
【0190】なお、上述した各実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。
【0191】[付記]
1.生体組織の代謝情報を測定する検査光を出射し、生体組織内を透過した検査光を検出することにより生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブにおいて、検査光を測定部位にまで伝送する第1の伝送手段と、生体組織内を透過した検査光を検出し、測定部位から伝送する第2の伝送手段と、前記第1の伝送手段と第2の伝送手段を内部に含むチューブ状の挿入部と、挿入部先端に生体組織と接触し、検査光を生体組織に照射し、受光する先端部とを有し、前記第1と第2の伝送手段の少なくとも一方または両方が少なくとも挿入部の全長に渡って略平行に配置された光学ファイバとと光学的に接続されるように前記光学ファイバの先端面に対向して配置され、検査光の出射または入射の光軸方向を変更する光軸方向変更手段を設けたことを特徴とする代謝情報測定用プローブ。
【0192】1.1 付記1において、上記光軸方向変更手段が光学素子であるもの。
1.2 付記1.1において、上記光学素子が固体導光路であるもの。
1.3 付記1.1において、上記光学素子がプリズムであるもの。
1.4 付記1.1において、上記光学素子がミラーであるもの。
1.5 付記1.1において、上記光学素子がファイバーロッドであるもの。
【0193】1.6 付記1において、出射および入射の光軸方向が定まった角度および間隔に拡がるように光軸方向変更手段が配置されているもの。
【0194】2.生体組織の代謝情報を測定する検査光を出射し、生体組織内を透過した検査光を検出することにより生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブにおいて、検査光を測定部位にまで伝送する第1の伝送手段と、生体組織内を透過した検査光を検出し、測定部位から伝送する第2の伝送手段と、第1の伝送部と第2の伝送手段を内部に含むチューブ状の挿入部と、挿入部先端に生体組織と接触し、検査光を生体組織に照射し、受光する先端部を有し、第1の伝送手段および第2の伝送手段が同一のイメージガイドファイバを共有し、伝送に用いる部分の領域を分割していることを特徴とする代謝情報測定用プローブ。
【0195】2.1 付記2において、上記イメージガイドファイバが、先端部で出射および入射の光軸方向が定まった角度および間隔に拡がるように、挿入部の大部分の系に対して先端部が拡大しているもの。
2.2 付記2において、上記イメージガイドファイバの先端部が検査光の散乱に関する光学的な特性を保持するような形状に構成されている。
2.3 付記2において、検査光の出射または入射または両方に垂直な面を有する形状になっている。
2.4 付記2において、先端部がくさび型である。
2.5 付記2において、先端部が円錐型である。
2.6 付記2において、第1の伝送手段の領域の一部が、検査光の基準光を検出する領域の内部又は隣接して割り当てられている。
2.7 付記2において、第1の伝送手段の領域と第2の伝送手段の領域が同心円上に配置されている。
【0196】3.生体組織の代謝情報を測定する検査光を出射し、生体組織内を透過した検査光を検出することにより生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブにおいて、検査光を測定部位にまで伝送する第1の伝送手段と、生体組織内を透過した検査光を検出し、測定部位から伝送する第2の伝送手段と、第1の伝送手段と第2の伝送手段を内部に含むチューブ状の挿入部と、挿入部先端に生体組織と接触し、検査光を生体組織に照射する照射手段と、受光する受光手段を有する先端部を有し、予め特定の形状に成形された照射手段および入射手段と、出射および入射の光軸方向が定まった角度および間隔に拡がるように保持する保持手段を有することを特徴とする代謝情報測定用プローブ。
【0197】3.1 付記3において、照射手段および入射手段が成形されたファイバである。
3.2 付記3において、成形形状が、挿入部の軸に対し、出射および入射の光軸方向に屈曲した形状である。
3.3 付記3において、ファイバ端部に設けられた口金を有し、口金ごと屈曲成形されている。
3.4 付記3において、屈曲成形された口金が保持手段になっている。
3.5 付記3において、成形形状が円柱状であり、保持手段がねじれの位置に設けられた円柱状の穴を有し、成形ファイバが円柱状の穴に挿入され固定されている。
【0198】3.6 付記3において、照射手段が検査光の基準光を検出するためのファイバーを有している。
3.7 付記3において、ファイバが光源光を伝送するファイバと、基準光を検出するファイバーが特定の割合でランダムに混合したランダムファイバである。
3.8 付記3において、出射および入射方向に対する位相指示手段が先端部に設けられている。
3.9 付記3において、保持手段および照射手段および入射手段で構成される形状が、検査光の出射または入射または両方に垂直な面を有する形状になっている。
3.10 付記3において、先端部がくさび型である。
3.11 付記3において、先端部が円錐型である。
【0199】4.生体組織の代謝情報を測定する検査光を出射し、生体組織内を透過した検査光を検出することにより、生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブにおいて、管状の挿入部と、前記挿入部遠位端近傍に配置された湾曲部と、前記挿入部内部に挿通され、前記湾曲遠位端近傍にまで伸びた一つ以上の湾曲操作部材と、先端検査光を測定部位にまで伝送する第1の伝送手段と、生体組織内を透過した検査光を検出し測定部位から伝送する第2の伝送手段とからなり、湾曲部の断面内において、湾曲操作部材の中心と湾曲部の中心を結ぶ線が、第1と第2の伝送手段の中心を結ぶ線に、ほぼ直交しているように配置されることを特徴とする代謝情報測定用プローブ。
【0200】5.生体組織の代謝情報を測定する検査光を出射し、生体組織内を透過した検査光を検出することにより、生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブにおいて、管状の挿入部と、前記挿入部遠位端近傍に配置された湾曲部と、前記挿入部内部に挿通され、前記湾曲遠位端近傍にまで伸びた一つ以上の湾曲操作部材と、先端検査光を測定部位にまで伝送する第1の伝送手段と、生体組織内を透過した検査光を検出し測定部位から伝送する第2の伝送手段とからなり、挿入部が剛性部分と軟性部分との一体部品であり、湾曲部は挿入部の軟性部分の内部に配置されることを特徴とする代謝情報測定用プローブ。
【0201】5.1 付記5において、挿入部が環状の内腔を有し、該内腔の内外径は全長を通じて略一定である。
5.2 付記5において、挿入部が金属ブレード入りの剛性部と、金属ブレード無しの軟性部で構成される。
5.3 付記5において、剛性部と軟性部が硬度の異なる同質材料を一体成形することで構成されている。
5.4 付記5において、剛性部は肉厚が厚く、軟性部は肉厚の薄い構成になっている。
5.5 付記5において、剛性部は密着コイル、軟性部は粗巻きコイルを有している。
5.6 付記5において、湾曲部は少なくとも第1及び第2の伝送手段を挿通する内腔と、湾曲操作部材を挿通する内腔の複数の内腔を有する樹脂チューブで構成されている。
5.7 付記5において、湾曲部が板状の弾性部材と、該弾性部材の両端に設けられ、弾性部材を挿入部に固定する固定部材とを有している。
【0202】6.生体組織の代謝情報を測定する検査光を出射し、生体組織内を透過した検査光を検出することにより、生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブにおいて、管状の挿入部と、前記挿入部遠位端近傍に配置された湾曲部と、前記挿入部内部に挿通され、前記湾曲遠位端近傍にまで伸びた一つ以上の湾曲操作部材と、先端検査光を測定部位にまで伝送する第1の伝送手段と、生体組織内を透過した検査光を検出し測定部位から伝送する第2の伝送手段と、からなり、湾曲部は少なくとも第1及び第2の伝送手段を挿通する内腔と、湾曲操作部材を挿通する複数の内腔を有する軟性チューブで構成され、挿入部内部に挿通され、湾曲部近位端近傍まで伸びる、湾曲操作部材を覆うガイド部材が、湾曲部に設けられた一つ以上の内腔に差し込まれていることを特徴とする代謝情報測定用プローブ。
6.1 付記6において、軟性チューブは挿入部内部に一部挿入され接合されており、湾曲操作部材を覆うガイド部材の内腔への差し込み長さが、該接合の長さと同程度か短い。
【0203】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、生体組織の代謝情報を測定する検査光を出射し、生体組織内を透過した検査光を検出することにより生体組織の代謝情報を測定する代謝情報測定用プローブにおいて、検査光を測定部位にまで伝送する第1の伝送手段と、生体組織内を透過した検査光を検出し、測定部位から伝送する第2の伝送手段と、前記第1の伝送手段と第2の伝送手段を内部に含むチューブ状の挿入部と、挿入部先端に生体組織と接触し、検査光を生体組織に照射し、受光する先端部とを有し、前記第1と第2の伝送手段の少なくとも一方または両方が少なくとも挿入部の全長に渡って略平行に配置された光学ファイバと光学的に接続されるように前記光学ファイバの先端面に対向して配置され、検査光の出射または入射の光軸方向を変更する光軸方向変更手段を設けているので、簡単に照射用ファイバ等の光学ファイバの先端を位置決め固定でき、かつ特性が揃った代謝情報測定用プローブを提供できる。
【出願人】 【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス光学工業株式会社
【出願日】 平成10年(1998)3月3日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 進
【公開番号】 特開平11−244265
【公開日】 平成11年(1999)9月14日
【出願番号】 特願平10−51001