接触检测装置、光学测量装置以及接触检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对测量探头与生物体组织的接触进行检测的接触检测装置、具备该接触检测装置并运算表示生物体组织的性质和状态的特定值的光学测量装置以及接触检测方法，其中，该测量探头向要用前端接触的生物体组织射出照明光并且接收被生物体组织散射的照明光的返回光。
【背景技术】
[0002]以往，已知如下一种光学测量装置:向生物体组织照射照明光，基于从生物体组织散射的返回光(散射光)的测量值来运算表示生物体组织的性质和状态的特性值。光学测量装置与用于观察消化器官等脏器的内窥镜结合使用。作为这种光学测量装置，提出了一种使用了LEBS(Low_Coherence Enha need Backscattering:低相干增强背散射)的光学测量装置:从探头的照射光纤前端向生物体组织照射空间相干长度短的低相干的白色光，使用多个受光光纤测量多个角度的返回光的强度分布，由此检测生物体组织的性质和状态(参照专利文献I)。
[0003]专利文献1:美国专利申请公开第2010/0053632号说明书
【发明内容】
[0004]发明要解决的问题
[0005]在如LEBS那样测量来自生物体组织的返回光的光学装置中，为了获得有效的测量结果，需要在使探头的前端面与生物体组织的表面稳定地接触的状态下进行测量。这是由于:在探头前端面与生物体组织的表面没有稳定地接触的情况下，两者的相对的位置关系发生变化，由此测量条件发生变动，从而不能正确地测量返回光的特性。
[0006]与此相对地，即使在生物体组织与探头前端接触的情况下，也存在以下情况:如果探头前端面在生物体组织的表面上滑动，则测量返回光的区域发生变化，测量结果产生偏差。另外，即使在生物体组织与探头前端接触的情况下，也存在以下情况:如果在测量时探头前端向生物体组织压入的压入方式发生变化，则测量结果发生变化。
[0007]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够使向生物体组织照射的光的返回光的测量结果的可靠性提高的接触检测装置、光学测量装置以及接触检测方法。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]为了解决上述问题来实现目的，本发明所涉及的接触检测装置对测量探头与生物体组织的接触进行检测，所述测量探头向要用前端接触的所述生物体组织射出照明光，并且接收被所述生物体组织散射的所述照明光的返回光，该接触检测装置的特征在于，具备:激光光源，其射出具有比所述照明光的波长短的波长且经由所述测量探头向所述生物体组织的规定区域照射的激光;光电变换部，其将经由所述测量探头接收到的光变换为电信号；以及信号处理部，其基于由所述光电变换部进行变换而得到的电信号是否含有差拍成分，来判定所述测量探头的前端与所述生物体组织有无接触，该差拍成分是由于在所述测量探头的前端面和所述生物体组织的表面分别散射的所述激光的返回光之间的干涉而产生的。
[0010]另外，本发明所涉及的接触检测装置的特征在于，所述信号处理部分析由所述光电变换部进行变换而得到的电信号的频率，在规定频率的振幅为规定的振幅阈值以下的情况下，判定为所述测量探头的前端与所述生物体组织接触，在所述规定频率的振幅超过所述规定的振幅阈值的情况下，判定为所述测量探头的前端与所述生物体组织没有接触。
[0011]另外，本发明所涉及的接触检测装置的特征在于，所述信号处理部将由所述光电变换部进行变换而得到的电信号的强度与规定的阈值进行比较，在该强度小于所述规定的阈值的情况下，判定为所述测量探头的前端与所述生物体组织没有接触，在所述电信号的强度为所述规定的阈值以上的情况下，所述信号处理部分析所述电信号的频率，在规定频率的振幅为规定的振幅阈值以下时，判定为所述测量探头的前端与所述生物体组织接触，在所述规定频率的振幅超过所述规定的振幅阈值时，判定为所述测量探头的前端与所述生物体组织没有接触。
[0012]另外，本发明所涉及的接触检测装置的特征在于，所述信号处理部在判定为所述测量探头的前端与所述生物体组织接触的情况下，向测量单元发送使所述返回光的测量开始的测量触发信号，该测量单元连接于所述测量探头并向该测量探头提供所述照明光，并且从该测量探头接收所述返回光并运算表示所述生物体组织的性质和状态的特性值。
[0013]另外，本发明所涉及的接触检测装置的特征在于，在所述测量单元的测量过程中检测到所述测量探头的前端与所述生物体组织接触的情况下，所述信号处理部向所述测量单元发送表示接触的意思的信息以及将该信息与测量结果相关联地记录的指示，另一方面，在所述测量单元的测量过程中没有检测到所述测量探头的前端与所述生物体组织接触的情况下，所述信号处理部向所述测量单元发送表示没有接触的意思的信息以及将该信息与测量结果相关联地记录的指示。
[0014]另外，本发明所涉及的接触检测装置的特征在于，所述照明光的波长为750nm以下。
[0015]另外，本发明所涉及的接触检测装置的特征在于，还具备第一滤光器，该第一滤光器设置于所述光电变换部的前级，仅使所入射的光中的所述激光的波长的光透过。
[0016]另外，本发明所涉及的接触检测装置的特征在于，具备:主体装置，其具有光源部、测量部以及运算部，其中，该光源部提供向要用前端接触的生物体组织射出的照明光，该测量部测量被所述生物体组织散射的所述照明光的返回光，该运算部根据由所述测量部得到的测量结果来运算表示所述生物体组织的性质和状态的特性值;测量探头，其装卸自如地连接于所述主体装置并射出所述照明光，并且接收所述照明光的返回光；以及上述任一项中记载的接触检测装置。
[0017]另外，本发明所涉及的光学测量装置的特征在于，所述测量探头具有:检测用照射光纤，其向所述生物体组织的表面上的规定的区域照射从所述激光光源射出的所述激光；以及检测用受光光纤，其至少接收在所述测量探头的前端面和所述生物体组织的表面分别散射的所述激光的返回光并进行传播。
[0018]另外，本发明所涉及的光学测量装置的特征在于，所述检测用照射光纤和所述检测用受光光纤由同一光纤构成。
[0019]另外，本发明所涉及的光学测量装置的特征在于，所述检测用照射光纤还传播并射出来自所述光源的照明光。
[0020]另外，本发明所涉及的光学测量装置的特征在于，在所述测量探头的前端设置有玻璃罩。
[0021]另外，本发明所涉及的光学测量装置的特征在于，在所述测量探头的前端设置有准直透镜。
[0022]另外，本发明所涉及的光学测量装置的特征在于，还具备第二滤光器，该第二滤光器设置于所述测量部的前级，仅使所述返回光中的与所述照明光相同的波长的光透过。
[0023]另外，本发明所涉及的接触检测方法是由接触检测装置进行的接触检测方法，为了对测量探头与生物体组织的接触进行检测，该接触检测装置具备射出具有比照明光的波长短的波长的激光的激光光源，该测量探头向要用前端接触的所述生物体组织射出所述照明光，并且接收被所述生物体组织散射的所述照明光的返回光，该接触检测方法的特征在于，包括以下步骤:光电变换步骤，将经由所述测量探头接收到的光变换为电信号；以及信号处理步骤，基于在所述光电变换步骤中进行变换而得到的电信号是否含有差拍成分，来判定所述测量探头的前端与所述生物体组织有无接触，该差拍成分是由于在所述测量探头的前端面和所述生物体组织的表面分别散射的激光的返回光之间的干涉而产生的。
[0024]发明的效果
[0025]根据本发明，基于是否含有由于在测量探头的前端面和生物体组织的表面分别散射的激光的返回光之间的干涉而产生的差拍成分，来判定测量探头的前端与生物体组织有无接触，由此能够获取测量探头的前端面与生物体组织的表面不相对地移动的状态下的来自生物体组织的返回光的特性，从而能够使向生物体组织照射的光的返回光的测量结果的可靠性提尚。
【附图说明】
[0026]图1是示意性地表示本发明的实施方式I所涉及的光学测量装置的结构的框图。
[0027]图2是示意性地表示将图1所示的测量探头的前端沿长边方向切断而得到的截面的图。
[0028]图3是表示在测量探头的前端面与生物体组织的表面没有接触的情况下由H)进行变换而得到的电信号的一例的图。
[0029]图4是示意性地表示将图1所示的测量探头的前端沿长边方向切断而得到的截面的图。
[0030]图5是表示在测量探头的前端面与生物体组织的表面接触的情况下由光电二极管进行变换而得到的电信号的一例的图。
[0031]图6是表示在测量探头的前端面与生物体组织的表面没有接触的情况下由信