JP2006061457A

JP2006061457A - 蛍光内視鏡及び蛍光内視鏡プローブ装置

Info

Publication number: JP2006061457A
Application number: JP2004248141A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Uehara; 靖弘上原
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-03-09

Abstract

【課題】様々な要因の病変部の判断に及ぼす影響を軽減することができ、粘膜層、粘膜下層における微細な早期癌を精度良く検出できる蛍光内視鏡と蛍光内視鏡プローブ装置。
【解決手段】挿入部の先端から励起光３を照射し、生体Ｓからの蛍光を検出する蛍光内視鏡において、励起光３を発する励起用光源と、励起光３を挿入部先端に導いて照射する励起光照射光ファイバ１１と、挿入部先端の先端面内において励起光照射光ファイバ１１から等距離Ｄに配置され、生体からの蛍光４₁、４₂を受光する複数の蛍光検出光ファイバ１２、１３と、蛍光検出光ファイバ１２、１３で受光した蛍光４₁、４₂各々のスペクトル情報を得る検出手段と、その検出手段で検出された蛍光各々のスペクトル情報を比較する比較手段とを有する蛍光内視鏡。
【選択図】図５

Description

本発明は、蛍光内視鏡及び蛍光内視鏡プローブ装置に関し、特に、消化管内壁の早期癌診断に適した蛍光内視鏡及び蛍光内視鏡プローブ装置に関するものである。

従来、自家蛍光を利用した癌検出には、特許文献１、特許文献２のものが知られている。何れも、組織に投光して戻った自家蛍光強度を既知の状態の組織と比較して判定するものである。しかしながら、この方式では、スペクトル変化の要因に、病変部と正常部の差異以外にも、両者の個体差、状態差（温度、水分、その他）等も混入してしまうという問題点がある。また、実質的に生体表層付近の情報しか得ることができない。さらに、微細な早期癌を検出することは困難であるという問題もある。
米国特許第４，９３０，５１６号明細書特表２００２−５１８６６４号公報米国特許第６，６３０，６７３号明細書 "ＳＰＩＥ"Ｖｏｌ．１５９９（１９９１），ｐｐ．２７３〜２８３

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、消化管内壁の近接した複数個所のからの自家蛍光スペクトルを対照することにより、様々な要因によるスペクトル変化が病変部の判断に及ぼす影響を軽減することができ、粘膜層、粘膜下層における微細な早期癌を精度良く検出できる蛍光内視鏡と蛍光内視鏡プローブ装置を提供することである。

上記目的を達成する本発明の蛍光内視鏡は、挿入部の先端から励起光を照射し、生体からの蛍光を検出する蛍光内視鏡において、
励起光を発する励起用光源と、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導いて照射する励起光照射光ファイバと、挿入部先端の先端面内において前記励起光照射光ファイバから等距離に配置され、生体からの蛍光を受光する複数の蛍光検出光ファイバと、前記複数の蛍光検出光ファイバで受光した蛍光各々のスペクトル情報を得る検出手段と、前記検出手段で検出された蛍光各々のスペクトル情報を比較する比較手段とを有することを特徴とするものである。

本発明のもう１つの蛍光内視鏡は、挿入部の先端から励起光を照射し、生体からの蛍光を検出する蛍光内視鏡において、
挿入部先端に配置され、生体からの蛍光を受光する蛍光検出光ファイバと、
励起光を発する励起用光源と、挿入部先端の先端面内において前記蛍光検出光ファイバから等距離に配置され、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導いて照射する複数の励起光照射光ファイバと、
前記複数の励起光照射光ファイバの中で、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導く光ファイバを時系列で切り換える切り換え手段と、前記蛍光検出光ファイバで時系列で受光した蛍光各々のスペクトル情報を得る検出手段と、前記検出手段で検出された蛍光各々のスペクトル情報を比較する比較手段とを有することを特徴とするものである。

本発明の蛍光内視鏡プローブ装置は、蛍光内視鏡のプローブ挿通口へ挿入されるプローブを備え、前記プローブの先端から励起光を照射し、生体からの蛍光を前記プローブで検出する蛍光内視鏡プローブ装置において、
励起光を発する励起用光源と、前記励起用光源からの励起光を前記プローブ先端に導いて照射する励起光照射光ファイバと、前記プローブ先端の先端面内において前記励起光照射光ファイバから等距離に配置され、生体からの蛍光を受光する複数の蛍光検出光ファイバと、前記複数の蛍光検出光ファイバで受光した蛍光各々のスペクトル情報を得る検出手段と、前記検出手段で検出された蛍光各々のスペクトル情報を比較する比較手段とを有することを特徴とするものである。

本発明のもう１つの蛍光内視鏡プローブ装置は、蛍光内視鏡のプローブ挿通口へ挿入されるプローブを備え、前記プローブの先端から励起光を照射し、生体からの蛍光を前記プローブで検出する蛍光内視鏡プローブ装置において、
前記プローブ先端に配置され、生体からの蛍光を受光する蛍光検出光ファイバと、
励起光を発する励起用光源と、前記プローブ先端の先端面内において前記蛍光検出光ファイバから等距離に配置され、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導いて照射する複数の励起光照射光ファイバと、
前記複数の励起光照射光ファイバの中で、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導く光ファイバを時系列で切り換える切り換え手段と、前記蛍光検出光ファイバで時系列で受光した蛍光各々のスペクトル情報を得る検出手段と、前記検出手段で検出された蛍光各々のスペクトル情報を比較する比較手段とを有することを特徴とするものである。

生体の自家蛍光のスペクトルには個体差があり、また、同一個体においても、部位、観察日時、体調等様々な要因に影響を受ける可能性がある。本発明においては、近接する複数の部位で励起光で同時に励起された自家蛍光を測定して、その結果を相互に比較するので、このような様々な要因によるスペクトル変化が病変部の判断に及ぼす影響を軽減することができ、測定精度を向上することができる。

以下に、本発明の蛍光内視鏡及び蛍光内視鏡プローブ装置の原理から説明する。

図１は、本発明の原理を説明するための図であり、消化管の内壁の表層部の断面図が示されている。消化管の内壁の表層部Ｓは、表面側から粘膜層Ａとその下層の粘膜下層Ｂとから構成される。この粘膜層Ａの厚さは、器官や部位によっても異なるが０．３〜１．５ｍｍ程度である。

このような表層部Ｓに例えば光ファイバ１を経て波長約４００ｎｍの励起光３を照射すると、粘膜層Ａを経た励起光３が粘膜下層Ｂのコラーゲン等を励起して、図２に示すような波長４５０ｎｍ〜６００ｎｍのスペクトル分布の自家蛍光４が生じ、略Ｕ字状の経路５を経て近接した光ファイバ２によりその蛍光４が受光される。光ファイバ２には、蛍光４だけでなく励起光３も受光される。

ここで、略Ｕ字状の経路５について説明する。励起光３や自家蛍光４はこの略Ｕ字状の経路５から離れる方向にも進むが、光ファイバ２の受光位置から見ると、確率的にこの経路５の範囲内で散乱した励起光３、蛍光４のみが光ファイバ２の受光位置に達する。この略Ｕ字状の経路５については、照射位置と受光位置の間隔（光ファイバ１先端と光ファイバ２先端の間隔）が広くなれば、その達する深さもより深くなる特性を持っている（特許文献３、非特許文献１）。

この略Ｕ字状の経路５中の組織に病変部７、特に早期癌（粘膜上皮細胞で発生する。）があると、核の肥大化、新生血管等により吸収や散乱が大きくなり、その結果スペクトルに変化が生じる。

したがって、略Ｕ字状の経路５中に病変部７が存在すると、光ファイバ２に達する自家蛍光４のスペクトルが変化する。このスペクトルを同じ表層部Ｓの病変部が存在しない別の正常部分での受光スペクトルと比較することにより病変部が識別される。

以下、この原理に基づく本発明の蛍光内視鏡と蛍光内視鏡プローブ装置を実施例に基づいて説明する。

図３は、本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの１実施例の全体の構成を示す図であり、図４に、その内視鏡の先端部の断面図（ａ）と先端部を正面から見た部品配置を示す図（ｂ）とプローブ先端の光ファイバの配置を示す図（ｃ）を示す。

この内視鏡システムは、本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ９が取り付け取り外し可能になっている内視鏡１０を備えている。なお、プローブ９を内視鏡１０に一体に取り付けてもよい。その場合は、全体が蛍光内視鏡となる。プローブ９内には、図４（ａ）と（ｃ）から明らかなように、３本の光ファイバ１１、１２、１３が配置されており、その中、光ファイバ１１は励起光照射光ファイバであり、光ファイバ１２と１３は蛍光検出光ファイバであり、プローブ９の先端において、励起光照射光ファイバ１１を中心にそれから等しい間隔で蛍光検出光ファイバ１２、１３が配置されている。光ファイバ１２と１３は光ファイバ１１を中心に必ずしも対称に配置される必要はない。

励起光照射光ファイバ１１の後端には、蛍光観察用光源装置１４が接続されている。蛍光観察用光源装置１４の中には、波長λ≒４００ｎｍの励起光を出す光源としてのＬＤ１５と、その励起光を励起光照射光ファイバ１１の後端に集光する集光光学系１７と、励起光を遮断するシャッター１６とが配置されていて、シャッター１６を開くと、ＬＤ１５からの励起光が励起光照射光ファイバ１１に導入される。なお、ＬＤ１５の代わりに、ランプと波長λ≒４５０ｎｍ以上の光をカットするフィルターとの組み合わせの光源を用いてもよい。

蛍光検出光ファイバ１２、１３の後端にはそれぞれ検出器１８₁、１８₂がそれぞれ励起光カットフィルター１９₁、１９₂を介して接続されている。励起光カットフィルター１９₁、１９₂としては、波長λ≒４５０ｎｍ以下の光をカットするフィルターを用いる。また、検出器１８₁、１８₂は、蛍光検出光ファイバ１２、１３で受光した自家蛍光のスペクトル情報が得られる検出装置が用いられる。

検出器１８₁と１８₂で得られたそれぞれのスペクトル情報は信号処理装置２０に入力され、その信号処理結果はモニタ２１等の出力される。

以上は、本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置の構成要素であるが、内視鏡１０には、その他に、白色観察光学系３７を備え、その白色観察光学系３７で得られた観察像はＣＣＤ３８上に結像され、その映像信号は信号線３９を経て信号処理装置２０に入力され、モニタ２１上に表示される。そのような観察像を得るために、内視鏡１０には、白色照明用光源装置３２が付属しており、その白色照明用光源装置３２内の白色光源としてのキセノンランプ３３から出た白色照明光は、白色照明用光源装置３２内の集光光学系３５で白色照明用光ファイバー束３１後端に集光され、その中に導入される。白色照明用光ファイバー束３１は内視鏡１０の先端近傍に至る間に２つの光ファイバー束３１に分けられ、それぞれの先端に配置した白色照明光学系３６を経て広い観察対象を照明する。なお、白色照明用光源装置３２内のキセノンランプ３３と集光光学系３５の間にはシャッター３４が配置されており、このシャッター３４の開閉によって白色照明用光のオン・オフが制御される。

ところで、図４（ｂ）には、内視鏡１０の先端部を正面から見た場合の各部品の配置例が示されている。上記内視鏡１０の先端近傍で２つに分けられた光ファイバー束３１からの白色照明光は白色照明光学系３６を経て白色照明窓ａ，ｃから照明する。また、白色観察光学系３７は符号ｂの位置には配置され、プローブ９は白色照明窓ａ，ｃに対して白色観察光学系３７の位置とは反対のプローブ挿通口ｄを通して、蛍光観察のときにその先端が対象の生体組織（表層部）Ｓに押し付けられる。

このような本発明の蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムにおいて、図５（ａ１）に示すように、プローブ９先端における励起光照射光ファイバ１１と蛍光検出光ファイバ１２、１３との中心間間隔を等しくＤとした場合、蛍光検出光ファイバ１２、１３それぞれで受光される蛍光４₁、蛍光４₂が生体組織（表層部）Ｓ内で通る略Ｕ字状の経路５₁、５₂は等しい形状、深さとなり、図５（ａ１）に示すように、両経路５₁、５₂中に病変がない正常の場合は、検出器１８₁、１８₂で得られるそれぞれ蛍光４₁、蛍光４₂のスペクトルは、図５（ａ２）に示すように略等しくなる。したがって、信号処理装置２０で検出器１８₁、１８₂から得られた両スペクトル信号を比較することにより、正常部であると判定される。

これに対して、図５（ｂ１）に示すように、一方の略Ｕ字状の経路５₂中の何れかの位置に病変部７があると、図１で説明したように、吸収・散乱に変化が生じ、蛍光４₂のスペクトルが経路５₁を経た蛍光４₁のスペクトルから変化する。そのため、図５（ｂ２）に示すように、検出器１８₁、１８₂で得られるそれぞれ蛍光４₁、蛍光４₂のスペクトルは、相互に異なったものとなる。そのため、信号処理装置２０で検出器１８₁、１８₂から得られた両スペクトル信号を比較することで、病変部７があると判定される。

このように、本発明によると、同じ生体組織（表層部）Ｓの近接する複数の異なる部分から受光した自家蛍光スペクトルと比較することにより、精度の良い病変部検出が可能になる。

図６は、本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの第２の実施例のプローブ先端の光ファイバの配置と病変部検出の原理を示す図であり、図６（ａ）にプローブ先端の側面図、図６（ｂ）にプローブ先端の配置図に示す。この実施例は、第１の実施例（図３〜図５）では１種類の間隔Ｄでは検出できる深さ範囲が限られるので、異なる複数の間隔Ｄ₁、Ｄ₂の蛍光検出光ファイバ１２₁、１２₂、１３₁、１３₂を配置する実施例である。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例のプローブ９先端には、１本の励起光照射光ファイバ１１と４本の蛍光検出光ファイバ１２₁、１２₂、１３₁、１３₂が配置され、励起光照射光ファイバ１１と蛍光検出光ファイバ１２₁、１３₁とは中心間間隔を等しくＤ₁とし、励起光照射光ファイバ１１と蛍光検出光ファイバ１２₂、１３₂とは中心間間隔を等しくＤ₂とし（Ｄ₁＜Ｄ₂）、少なくとも励起光照射光ファイバ１１と蛍光検出光ファイバ１２₁と蛍光検出光ファイバ１２₂とは一列に、また、励起光照射光ファイバ１１と蛍光検出光ファイバ１３₁と蛍光検出光ファイバ１３₂とは一列に配置されており、蛍光検出光ファイバ１２₁、１２₂、１３₁、１３₂後端各々には、それぞれ図示を省いた検出器１８₁、１８₂と同様な検出器１８₁₁、１８₂₁、１８₁₂、１８₂₂が励起光カットフィルター１９₁、１９₂と同様な励起光カットフィルター１９₁₁、１９₂₁、１９₁₂、１９₂₂を介して接続されている。

このような配置であるので、プローブ９先端における励起光照射光ファイバ１１と蛍光検出光ファイバ１２₁、１３₁との間には略等しい形状、深さの略Ｕ字状の経路５₁₁、５₁₂が、また、励起光照射光ファイバ１１と蛍光検出光ファイバ１２₂、１３₂との間には略等しい形状、深さの略Ｕ字状の経路５₂₁、５₂₂が形成され、経路５₂₁、５₂₂は経路５₁₁、５₁₂よりより深いものとなる。

このような配置において、図５の実施例と同様の理由で、蛍光検出光ファイバ１２₁と１３₁を経たそれぞれ蛍光４₁₁と４₁₂をそれぞれ検出器１８₁₁と１８₁₂でスペクトル信号に変換して、信号処理装置２０で両スペクトル信号を比較することにより、略Ｕ字状の経路５₁₁、５₁₂中にある病変部が検出でき、また、蛍光検出光ファイバ１２₂と１３₂を経たそれぞれ蛍光４₂₁と４₂₂をそれぞれ検出器１８₂₁と１８₂₂でスペクトル信号に変換して、信号処理装置２０で両スペクトル信号を比較することにより、略Ｕ字状の経路５₂₁、５₂₂中にある病変部が検出できる。

したがって、図６（ａ）の病変部７₁は、略Ｕ字状の経路５₁₂中に位置するので、蛍光検出光ファイバ１２₁と１３₁を経たそれぞれ蛍光４₁₁と４₁₂のスペクトルを比較することで検出でき、それより深い病変部７₂は、略Ｕ字状の経路５₂₂中に位置するので、蛍光検出光ファイバ１２₂と１３₂を経たそれぞれ蛍光４₂₁と４₂₂のスペクトルを比較することで検出できる。また、病変部７₃は、略Ｕ字状の経路₁₂と経路₂₂の両方にかかるので、蛍光検出光ファイバ１２₁と１３₁を経たそれぞれ蛍光４₁₁と４₁₂のスペクトルを比較すること、及び、蛍光検出光ファイバ１２₂と１３₂を経たそれぞれ蛍光４₂₁と４₂₂のスペクトルを比較することの両方で検出できる。

なお、本実施例のプローブ９先端の蛍光検出光ファイバは４本とし、励起光照射光ファイバ１１との間隔を２種類Ｄ₁、Ｄ₂としたが、蛍光検出光ファイバの本数を増やし、励起光照射光ファイバ１１との間隔を３種類以上にしてもよい。

以上のような構成であるので、この実施例によると、深さ方向の病変部検出範囲が広がると共に、複数の間隔での病変部の検出結果からおおよその病変部の位置が推定できるようになる。

図７に、本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの第３の実施例の図６と同様の図を示す。この実施例は、励起光照射光ファイバ４１を中心にそれから等しい間隔で複数（図の場合は３本）の蛍光検出光ファイバ４２、４３、４４が配置されてなる同様の組９₁、９₂、９₃が複数プローブ９先端に配置され、各々の組９₁、９₂、９₃の励起光照射光ファイバ４１の後端には、図３の場合と同様な蛍光観察用光源装置１４が接続され、また、各々の組９₁、９₂、９₃の蛍光検出光ファイバ４１〜４４の後端各々には、それぞれ図示を省いた検出器１８₁、１８₂と同様な検出器１８₁、１８₂、１８₃が励起光カットフィルター１９₁、１９₂と同様な励起光カットフィルター１９₁、１９₂、１９₃を介して接続されている。

各々が検出ヘッドを構成する複数の組９₁、９₂、９₃がプローブ９先端に組み込まれているので、他点同時検出が可能になり、検出効率が上がる。さらには、図７（ａ）に示すように、特定の組９₁の励起光照射光ファイバ４１の直下に病変部７が位置する場合でも、その組９₁だけでは病変部７を検出できないが、組９₁、９₂、９₃間での蛍光検出光ファイバ４２、４３、４４からの蛍光４₁、４₂、４₃のスペクトルを比較することにより病変部７が検出できる。したがって、このような位置の病変部７も検出でき、検出もれを減少させることができる。

図８に、本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの第４の実施例の主要構成部（ａ）とその動作（ｂ）、（ｃ）を示す。この実施例は、プローブ９の先端に規則的に光ファイバ５１₁₁〜５１_nmを配置するが、励起光照射光ファイバ、蛍光検出光ファイバ何れも特定はしておかないで、使用時に任意に選択して決められるようにした例である。図８（ａ）に示すように、図３の場合と同様の蛍光観察用光源装置１４と、複数の検出器１８₁〜１８₄（図の場合は４個）とを用意しておき、それぞれを光ファイバ１１、５２₁〜５２₄で複数入力ポート、複数出力ポートを持つ光スイッチ５０の複数入力ポートの別々のポートに接続しておく。一方、プローブ９の先端に規則的（図の場合は、縦横等間隔のｎ行ｍ列のマトリックス状）にｎ×ｍ本の光ファイバ５１₁₁〜５１_nmを配置し、それらの後端を光スイッチ５０の複数出力ポートの別々のポートに接続しておく。

このような配置であるので、図８（ｂ）に示すように、最初は、光スイッチ５０を操作して、光ファイバ５１₂₂に蛍光観察用光源装置１４を接続し、光ファイバ５１₂₂を等間隔で取り囲む位置の光ファイバ５１₁₂、５１₂₁、５１₂₃、５１₃₂に各々検出器１８₁、１８₂、１８₃、１８₄を接続して、光ファイバ５１₂₂を中心とする位置の病変部の検出を行い、次いで、図８（ｃ）に示すように、蛍光観察用光源装置１４に接続する光ファイバを５１₂₃に切り換え、検出器１８₁、１８₂、１８₃、１８₄に接続する光ファイバをそれぞれ光ファイバ５１₁₃、５１₂₂、５１₂₄、５１₃₃に切り換えることで、光ファイバ５１₂₃を中心とする位置の病変部の検出を行うことができ、同様にそれぞれ接続する光ファイバを切り換えて病変部検出位置を任意に移動させることができる。

この場合は、励起光照射光ファイバと蛍光検出光ファイバとの中心間間隔もマトリックスの行間あるいは列間の距離を単位として任意に選択できると共に、図７の場合のような複数の組を同時に作って他点同時検出を可能にすることもできる。

ここで、複数入力ポート、複数出力ポートを持つ光スイッチ５０としては、光通信等で用いるＭＥＭＳ光スイッチ、機械式光スイッチ、導波路型光スイッチ等の多チャンネル光スイッチを用いることができる。

図９に、本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの第５の実施例の主要構成部（ａ）とプローブ先端の光ファイバの配置を示す図（ｂ）を示す。この実施例は、以上の実施例とは反対に、１本の蛍光検出光ファイバ６１を中心に等間隔で複数の励起光照射光ファイバ６２、６３、６４を配置し、１台の蛍光観察用光源装置１４から励起光を入射させる光ファイバを時系列的に例えば光ファイバ６２→光ファイバ６３→光ファイバ６４と切り換え、それに同期して１台の検出器１８で蛍光検出光ファイバ６１で受光された蛍光のスペクトル情報を時分割で取得し、それら時分割で取得したスペクトル情報を比較することで病変部を識別する例である。この例では、１台の蛍光観察用光源装置１４から複数の光ファイバ７０₁、７０₂、７０₃に同時に励起光が導入され、各光ファイバ７０₁、７０₂、７０₃はそれぞれシャッター７１₁、７１₂、７１₃を介して励起光照射光ファイバ６２、６３、６４に接続されており、シャッター７１₁、７１₂、７１₃を選択的に順に開くことで、励起光を光ファイバ６２→光ファイバ６３→光ファイバ６４へと順に入射させることができる。なお、このシャッター７１₁、７１₂、７１₃としては、例えば光通信等で用いる１×２光スイッチを用いることができる。

なお、以上の説明では、受光した蛍光のスペクトル情報が得られる検出器１８、１８₁、１８₂、１８₃、１８₄、１８₁₁、１８₂₁、１８₁₂、１８₂₂の詳細は説明しなかったが、分光検出可能な検出装置ならば何れのものも使用可能である。例示をすると、リニアアレイスペクトロメータ、分散型分光器、フィルタ方式分光検出器、干渉式フーリエ分光器等がある。各々を簡単に説明すると、リニアアレイスペクトロメータは、分光プリズムや分光回折格子の分光面にＣＣＤやダイオードアレイからなるリニアアレイ検出器を配置して同時に各波長域の強度を検出して分光スペクトル情報を出力するものである。分散型分光器は分光プリズムや分光回折格子である波長分散素子を回転走査して受光素子で波長毎の強度を検出するものである。フィルタ方式分光検出器は、透過波長域の異なる複数のフィルタを並列配置し、各々のフィルタに測定光を同時にあるいは時分割で入射させて波長域毎の強度を検出するものである。干渉式フーリエ分光器は、マイケルソン干渉計の可動鏡を移動させながら測定光を入射させてインターフェログラムを取得して、そのインターフェログラムをフーリエ変換することで分光スペクトル情報を得るものである。

以上、本発明の蛍光内視鏡及び蛍光内視鏡プローブ装置をその原理と実施例に基づいて説明してきたが、それら実施例に限定されず種々の変形が可能である。

本発明の原理を説明するための図である。自家蛍光のスペクトル分布を示す図である。本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの１実施例の全体の構成を示す図である。図３の内視鏡の先端部の断面図と先端部を正面から見た部品配置を示す図とプローブ先端の光ファイバの配置を示す図である。図３の実施例の作用を説明するための図である。本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの第２の実施例のプローブ先端の光ファイバの配置と病変部検出の原理を示す図である。本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの第３の実施例の図６と同様の図である。本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの第４の実施例の主要構成部とその動作を示す図である。本発明に基づく蛍光内視鏡プローブ装置を備えた内視鏡システムの第５の実施例の主要構成部とプローブ先端の光ファイバの配置を示す図である。

符号の説明

Ｓ…表層部
Ａ…粘膜層
Ｂ…粘膜下層
１…光ファイバ
２…光ファイバ
３…励起光
４…自家蛍光
４₁、４₂、４₁₁、４₁₂、４₂₁、４₂₂…蛍光
５、５₁、５₂、５₁₁、５₁₂、５₂₁、５₂₂…略Ｕ字状の経路
７、７₁、７₂、７₃…病変部
９…蛍光内視鏡プローブ
９₁、９₂、９₃…組
１０…内視鏡
１１…励起光照射光ファイバ
１２、１３、１２₁、１２₂、１３₁、１３₂…蛍光検出光ファイバ
１４…蛍光観察用光源装置
１５…ＬＤ
１６…シャッター
１７…集光光学系
１８、１８₁、１８₂、１８₃、１８₄、１８₁₁、１８₂₁、１８₁₂、１８₂₂…検出器
１９₁、１９₂、１９₃、１９₁₁、１９₂₁、１９₁₂、１９₂₂…励起光カットフィルター
２０…信号処理装置
２１…モニタ
３１…白色照明用光ファイバー束
３２…白色照明用光源装置
３３…キセノンランプ
３４…シャッター
３５…集光光学系
３６…白色照明光学系
３７…白色観察光学系
３８…ＣＣＤ
３９…信号線
４１…励起光照射光ファイバ
４２、４３、４４…蛍光検出光ファイバ
５０…光スイッチ
５１₁₁〜５１_nm…光ファイバ
６１…蛍光検出光ファイバ
６２、６３、６４…励起光照射光ファイバ
７０₁、７０₂、７０₃…光ファイバ
７１₁、７１₂、７１₃…シャッター
ａ，ｃ…白色照明窓
ｂ…白色観察光学系
ｄ…プローブ挿通口

Claims

挿入部の先端から励起光を照射し、生体からの蛍光を検出する蛍光内視鏡において、
励起光を発する励起用光源と、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導いて照射する励起光照射光ファイバと、挿入部先端の先端面内において前記励起光照射光ファイバから等距離に配置され、生体からの蛍光を受光する複数の蛍光検出光ファイバと、前記複数の蛍光検出光ファイバで受光した蛍光各々のスペクトル情報を得る検出手段と、前記検出手段で検出された蛍光各々のスペクトル情報を比較する比較手段とを有することを特徴とする蛍光内視鏡。
前記挿入部先端の先端面内において、前記励起光照射光ファイバに対して等距離に配置された複数の蛍光検出光ファイバを備え、さらに、前記励起光照射光ファイバに対して前記距離とは異なる別の等距離に配置された別の複数の蛍光検出光ファイバを備えていることを特徴とする請求項１記載の蛍光内視鏡。
前記挿入部先端の先端面内において、前記励起光照射光ファイバと前記複数の蛍光検出光ファイバとからなる組が複数配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の蛍光内視鏡。
前記励起光照射光ファイバと前記複数の蛍光検出光ファイバ間の距離が全ての組で等しいことを特徴とする請求項３記載の蛍光内視鏡。
前記挿入部先端の先端面内において、複数の光ファイバを規則的に配置し、その複数の光ファイバ中の何れか１つに任意に切り換えて前記励起用光源に接続すると共に、その複数の光ファイバ中の別の複数に任意に切り換えて前記検出手段に接続できる接続切り換え手段を備えることを特徴とする請求項１記載の蛍光内視鏡。
前記接続切り換え手段が光スイッチからなることを特徴とする請求項５記載の蛍光内視鏡。
前記検出手段が、リニアアレイスペクトロメータであることを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の蛍光内視鏡。
前記検出手段が、分散型分光器であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の蛍光内視鏡。
前記検出手段が、フィルタ方式分光検出器であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の蛍光内視鏡。
前記検出手段が、干渉式フーリエ分光器であることを特徴とする請求項１から６の何れか１項記載の蛍光内視鏡。
挿入部の先端から励起光を照射し、生体からの蛍光を検出する蛍光内視鏡において、
挿入部先端に配置され、生体からの蛍光を受光する蛍光検出光ファイバと、
励起光を発する励起用光源と、挿入部先端の先端面内において前記蛍光検出光ファイバから等距離に配置され、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導いて照射する複数の励起光照射光ファイバと、
前記複数の励起光照射光ファイバの中で、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導く光ファイバを時系列で切り換える切り換え手段と、前記蛍光検出光ファイバで時系列で受光した蛍光各々のスペクトル情報を得る検出手段と、前記検出手段で検出された蛍光各々のスペクトル情報を比較する比較手段とを有することを特徴とする蛍光内視鏡。
蛍光内視鏡のプローブ挿通口へ挿入されるプローブを備え、前記プローブの先端から励起光を照射し、生体からの蛍光を前記プローブで検出する蛍光内視鏡プローブ装置において、
励起光を発する励起用光源と、前記励起用光源からの励起光を前記プローブ先端に導いて照射する励起光照射光ファイバと、前記プローブ先端の先端面内において前記励起光照射光ファイバから等距離に配置され、生体からの蛍光を受光する複数の蛍光検出光ファイバと、前記複数の蛍光検出光ファイバで受光した蛍光各々のスペクトル情報を得る検出手段と、前記検出手段で検出された蛍光各々のスペクトル情報を比較する比較手段とを有することを特徴とする蛍光内視鏡プローブ装置。
前記プローブ先端の先端面内において、前記励起光照射光ファイバに対して等距離に配置された複数の蛍光検出光ファイバを備え、さらに、前記励起光照射光ファイバに対して前記距離とは異なる別の等距離に配置された別の複数の蛍光検出光ファイバを備えていることを特徴とする請求項１２記載の蛍光内視鏡プローブ装置。
前記プローブ先端の先端面内において、前記励起光照射光ファイバと前記複数の蛍光検出光ファイバとからなる組が複数配置されていることを特徴とする請求項１２又は１３記載の蛍光内視鏡プローブ装置。
前記励起光照射光ファイバと前記複数の蛍光検出光ファイバ間の距離が全ての組で等しいことを特徴とする請求項１４記載の蛍光内視鏡プローブ装置。
前記プローブ先端の先端面内において、複数の光ファイバを規則的に配置し、その複数の光ファイバ中の何れか１つに任意に切り換えて前記励起用光源に接続すると共に、その複数の光ファイバ中の別の複数に任意に切り換えて前記検出手段に接続できる接続切り換え手段を備えることを特徴とする請求項１２記載の蛍光内視鏡プローブ装置。
前記接続切り換え手段が光スイッチからなることを特徴とする請求項１６記載の蛍光内視鏡プローブ装置。
前記検出手段が、リニアアレイスペクトロメータであることを特徴とする請求項１１から１７の何れか１項記載の蛍光内視鏡プローブ装置。
前記検出手段が、分散型分光器であることを特徴とする請求項１２から１７の何れか１項記載の蛍光内視鏡プローブ装置。
前記検出手段が、フィルタ方式分光検出器であることを特徴とする請求項１２から１７の何れか１項記載の蛍光内視鏡プローブ装置。
前記検出手段が、干渉式フーリエ分光器であることを特徴とする請求項１２から１７の何れか１項記載の蛍光内視鏡プローブ装置。
蛍光内視鏡のプローブ挿通口へ挿入されるプローブを備え、前記プローブの先端から励起光を照射し、生体からの蛍光を前記プローブで検出する蛍光内視鏡プローブ装置において、
前記プローブ先端に配置され、生体からの蛍光を受光する蛍光検出光ファイバと、
励起光を発する励起用光源と、前記プローブ先端の先端面内において前記蛍光検出光ファイバから等距離に配置され、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導いて照射する複数の励起光照射光ファイバと、
前記複数の励起光照射光ファイバの中で、前記励起用光源からの励起光を挿入部先端に導く光ファイバを時系列で切り換える切り換え手段と、前記蛍光検出光ファイバで時系列で受光した蛍光各々のスペクトル情報を得る検出手段と、前記検出手段で検出された蛍光各々のスペクトル情報を比較する比較手段とを有することを特徴とする蛍光内視鏡プローブ装置。