接觸檢測(cè)裝置、光學(xué)測(cè)量裝置以及接觸檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對(duì)測(cè)量探頭與生物體組織的接觸進(jìn)行檢測(cè)的接觸檢測(cè)裝置、具備該接觸檢測(cè)裝置并運(yùn)算表示生物體組織的性質(zhì)和狀態(tài)的特定值的光學(xué)測(cè)量裝置以及接觸檢測(cè)方法，其中，該測(cè)量探頭向要用前端接觸的生物體組織射出照明光并且接收被生物體組織散射的照明光的返回光。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知如下一種光學(xué)測(cè)量裝置:向生物體組織照射照明光，基于從生物體組織散射的返回光(散射光)的測(cè)量值來(lái)運(yùn)算表示生物體組織的性質(zhì)和狀態(tài)的特性值。光學(xué)測(cè)量裝置與用于觀察消化器官等臟器的內(nèi)窺鏡結(jié)合使用。作為這種光學(xué)測(cè)量裝置，提出了一種使用了LEBS(Low_Coherence Enha need Backscattering:低相干增強(qiáng)背散射)的光學(xué)測(cè)量裝置:從探頭的照射光纖前端向生物體組織照射空間相干長(zhǎng)度短的低相干的白色光，使用多個(gè)受光光纖測(cè)量多個(gè)角度的返回光的強(qiáng)度分布，由此檢測(cè)生物體組織的性質(zhì)和狀態(tài)(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2010/0053632號(hào)說(shuō)明書

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0005]在如LEBS那樣測(cè)量來(lái)自生物體組織的返回光的光學(xué)裝置中，為了獲得有效的測(cè)量結(jié)果，需要在使探頭的前端面與生物體組織的表面穩(wěn)定地接觸的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。這是由于:在探頭前端面與生物體組織的表面沒(méi)有穩(wěn)定地接觸的情況下，兩者的相對(duì)的位置關(guān)系發(fā)生變化，由此測(cè)量條件發(fā)生變動(dòng)，從而不能正確地測(cè)量返回光的特性。
[0006]與此相對(duì)地，即使在生物體組織與探頭前端接觸的情況下，也存在以下情況:如果探頭前端面在生物體組織的表面上滑動(dòng)，則測(cè)量返回光的區(qū)域發(fā)生變化，測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差。另外，即使在生物體組織與探頭前端接觸的情況下，也存在以下情況:如果在測(cè)量時(shí)探頭前端向生物體組織壓入的壓入方式發(fā)生變化，則測(cè)量結(jié)果發(fā)生變化。
[0007]本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能夠使向生物體組織照射的光的返回光的測(cè)量結(jié)果的可靠性提高的接觸檢測(cè)裝置、光學(xué)測(cè)量裝置以及接觸檢測(cè)方法。
[0008]用于解決問(wèn)題的方案
[0009]為了解決上述問(wèn)題來(lái)實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明所涉及的接觸檢測(cè)裝置對(duì)測(cè)量探頭與生物體組織的接觸進(jìn)行檢測(cè)，所述測(cè)量探頭向要用前端接觸的所述生物體組織射出照明光，并且接收被所述生物體組織散射的所述照明光的返回光，該接觸檢測(cè)裝置的特征在于，具備:激光光源，其射出具有比所述照明光的波長(zhǎng)短的波長(zhǎng)且經(jīng)由所述測(cè)量探頭向所述生物體組織的規(guī)定區(qū)域照射的激光;光電變換部，其將經(jīng)由所述測(cè)量探頭接收到的光變換為電信號(hào)；以及信號(hào)處理部，其基于由所述光電變換部進(jìn)行變換而得到的電信號(hào)是否含有差拍成分，來(lái)判定所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織有無(wú)接觸，該差拍成分是由于在所述測(cè)量探頭的前端面和所述生物體組織的表面分別散射的所述激光的返回光之間的干涉而產(chǎn)生的。
[0010]另外，本發(fā)明所涉及的接觸檢測(cè)裝置的特征在于，所述信號(hào)處理部分析由所述光電變換部進(jìn)行變換而得到的電信號(hào)的頻率，在規(guī)定頻率的振幅為規(guī)定的振幅閾值以下的情況下，判定為所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織接觸，在所述規(guī)定頻率的振幅超過(guò)所述規(guī)定的振幅閾值的情況下，判定為所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織沒(méi)有接觸。
[0011]另外，本發(fā)明所涉及的接觸檢測(cè)裝置的特征在于，所述信號(hào)處理部將由所述光電變換部進(jìn)行變換而得到的電信號(hào)的強(qiáng)度與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，在該強(qiáng)度小于所述規(guī)定的閾值的情況下，判定為所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織沒(méi)有接觸，在所述電信號(hào)的強(qiáng)度為所述規(guī)定的閾值以上的情況下，所述信號(hào)處理部分析所述電信號(hào)的頻率，在規(guī)定頻率的振幅為規(guī)定的振幅閾值以下時(shí)，判定為所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織接觸，在所述規(guī)定頻率的振幅超過(guò)所述規(guī)定的振幅閾值時(shí)，判定為所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織沒(méi)有接觸。
[0012]另外，本發(fā)明所涉及的接觸檢測(cè)裝置的特征在于，所述信號(hào)處理部在判定為所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織接觸的情況下，向測(cè)量單元發(fā)送使所述返回光的測(cè)量開始的測(cè)量觸發(fā)信號(hào)，該測(cè)量單元連接于所述測(cè)量探頭并向該測(cè)量探頭提供所述照明光，并且從該測(cè)量探頭接收所述返回光并運(yùn)算表示所述生物體組織的性質(zhì)和狀態(tài)的特性值。
[0013]另外，本發(fā)明所涉及的接觸檢測(cè)裝置的特征在于，在所述測(cè)量單元的測(cè)量過(guò)程中檢測(cè)到所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織接觸的情況下，所述信號(hào)處理部向所述測(cè)量單元發(fā)送表示接觸的意思的信息以及將該信息與測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)地記錄的指示，另一方面，在所述測(cè)量單元的測(cè)量過(guò)程中沒(méi)有檢測(cè)到所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織接觸的情況下，所述信號(hào)處理部向所述測(cè)量單元發(fā)送表示沒(méi)有接觸的意思的信息以及將該信息與測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)地記錄的指示。
[0014]另外，本發(fā)明所涉及的接觸檢測(cè)裝置的特征在于，所述照明光的波長(zhǎng)為750nm以下。
[0015]另外，本發(fā)明所涉及的接觸檢測(cè)裝置的特征在于，還具備第一濾光器，該第一濾光器設(shè)置于所述光電變換部的前級(jí)，僅使所入射的光中的所述激光的波長(zhǎng)的光透過(guò)。
[0016]另外，本發(fā)明所涉及的接觸檢測(cè)裝置的特征在于，具備:主體裝置，其具有光源部、測(cè)量部以及運(yùn)算部，其中，該光源部提供向要用前端接觸的生物體組織射出的照明光，該測(cè)量部測(cè)量被所述生物體組織散射的所述照明光的返回光，該運(yùn)算部根據(jù)由所述測(cè)量部得到的測(cè)量結(jié)果來(lái)運(yùn)算表示所述生物體組織的性質(zhì)和狀態(tài)的特性值;測(cè)量探頭，其裝卸自如地連接于所述主體裝置并射出所述照明光，并且接收所述照明光的返回光；以及上述任一項(xiàng)中記載的接觸檢測(cè)裝置。
[0017]另外，本發(fā)明所涉及的光學(xué)測(cè)量裝置的特征在于，所述測(cè)量探頭具有:檢測(cè)用照射光纖，其向所述生物體組織的表面上的規(guī)定的區(qū)域照射從所述激光光源射出的所述激光；以及檢測(cè)用受光光纖，其至少接收在所述測(cè)量探頭的前端面和所述生物體組織的表面分別散射的所述激光的返回光并進(jìn)行傳播。
[0018]另外，本發(fā)明所涉及的光學(xué)測(cè)量裝置的特征在于，所述檢測(cè)用照射光纖和所述檢測(cè)用受光光纖由同一光纖構(gòu)成。
[0019]另外，本發(fā)明所涉及的光學(xué)測(cè)量裝置的特征在于，所述檢測(cè)用照射光纖還傳播并射出來(lái)自所述光源的照明光。
[0020]另外，本發(fā)明所涉及的光學(xué)測(cè)量裝置的特征在于，在所述測(cè)量探頭的前端設(shè)置有玻璃罩。
[0021]另外，本發(fā)明所涉及的光學(xué)測(cè)量裝置的特征在于，在所述測(cè)量探頭的前端設(shè)置有準(zhǔn)直透鏡。
[0022]另外，本發(fā)明所涉及的光學(xué)測(cè)量裝置的特征在于，還具備第二濾光器，該第二濾光器設(shè)置于所述測(cè)量部的前級(jí)，僅使所述返回光中的與所述照明光相同的波長(zhǎng)的光透過(guò)。
[0023]另外，本發(fā)明所涉及的接觸檢測(cè)方法是由接觸檢測(cè)裝置進(jìn)行的接觸檢測(cè)方法，為了對(duì)測(cè)量探頭與生物體組織的接觸進(jìn)行檢測(cè)，該接觸檢測(cè)裝置具備射出具有比照明光的波長(zhǎng)短的波長(zhǎng)的激光的激光光源，該測(cè)量探頭向要用前端接觸的所述生物體組織射出所述照明光，并且接收被所述生物體組織散射的所述照明光的返回光，該接觸檢測(cè)方法的特征在于，包括以下步驟:光電變換步驟，將經(jīng)由所述測(cè)量探頭接收到的光變換為電信號(hào)；以及信號(hào)處理步驟，基于在所述光電變換步驟中進(jìn)行變換而得到的電信號(hào)是否含有差拍成分，來(lái)判定所述測(cè)量探頭的前端與所述生物體組織有無(wú)接觸，該差拍成分是由于在所述測(cè)量探頭的前端面和所述生物體組織的表面分別散射的激光的返回光之間的干涉而產(chǎn)生的。
[0024]發(fā)明的效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，基于是否含有由于在測(cè)量探頭的前端面和生物體組織的表面分別散射的激光的返回光之間的干涉而產(chǎn)生的差拍成分，來(lái)判定測(cè)量探頭的前端與生物體組織有無(wú)接觸，由此能夠獲取測(cè)量探頭的前端面與生物體組織的表面不相對(duì)地移動(dòng)的狀態(tài)下的來(lái)自生物體組織的返回光的特性，從而能夠使向生物體組織照射的光的返回光的測(cè)量結(jié)果的可靠性提尚。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的光學(xué)測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0027]圖2是示意性地表示將圖1所示的測(cè)量探頭的前端沿長(zhǎng)邊方向切斷而得到的截面的圖。
[0028]圖3是表示在測(cè)量探頭的前端面與生物體組織的表面沒(méi)有接觸的情況下由H)進(jìn)行變換而得到的電信號(hào)的一例的圖。
[0029]圖4是示意性地表示將圖1所示的測(cè)量探頭的前端沿長(zhǎng)邊方向切斷而得到的截面的圖。
[0030]圖5是表示在測(cè)量探頭的前端面與生物體組織的表面接觸的情況下由光電二極管進(jìn)行變換而得到的電信號(hào)的一例的圖。
[0031]圖6是表示在測(cè)量探頭的前端面與生物體組織的表面沒(méi)有接觸的情況下由信