特許 7536505 光ファイバプローブおよび医療装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】光ファイバプローブおよび医療装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/067 20060101AFI20240813BHJP

   A61B 18/20 20060101ALI20240813BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20240813BHJP

   G02B 6/036 20060101ALI20240813BHJP

   G02B 6/04 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

A61N5/067

A61B18/20

G02B6/02 421

G02B6/02 461

G02B6/036

G02B6/04 B

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020092695

(22)【出願日】2020-05-27

(65)【公開番号】P2021186105

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-02-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松下 俊一

(72)【発明者】

【氏名】八木 健

(72)【発明者】

【氏名】樋村 敦司

【審査官】鈴木 敏史

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１４－５３３９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－１２８７６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０１－１４１６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２８２４０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５３０３３２４（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０７３４４５２８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１２－１１８５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０４１９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ ５／０６７

Ａ６１Ｂ １８／２０

Ｇ０２Ｂ ６／０２

Ｇ０２Ｂ ６／０３６

Ｇ０２Ｂ ６／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光ファイバと、
前記光ファイバの先端部としての拡散部を内部に収容する穿刺針と、
を備え、
前記拡散部は、前記光ファイバを伝搬した光が徐々に漏洩し、前記光ファイバから拡散して放出される部分であり、
前記光ファイバは、前記先端部の先端面および外周面のそれぞれにおいて、前記穿刺針の外側領域との間で光を入出力する光入出力部を有し、
前記穿刺針は、前記内部と前記外側領域とに連通する開口部を有し、
前記開口部は、前記穿刺針の先端および外周のそれぞれに設けられており、
前記光ファイバの先端面に在る前記光入出力部は、前記穿刺針の先端に設けられた前記開口部に面し、
前記光ファイバの外周面に在る前記光入出力部は、前記穿刺針の外周に設けられた前記開口部に面している
光ファイバプローブ。

【請求項2】

前記光ファイバは、コア部と、前記コア部の外周を取り囲むクラッド部と、前記クラッド部の外周を取り囲む被覆部を有する
請求項１に記載の光ファイバプローブ。

【請求項3】

複数の前記開口部が前記穿刺針の外周に設けられている
請求項１に記載の光ファイバプローブ。

【請求項4】

複数の前記開口部は前記穿刺針の軸心回りの位置が互いに異なる
請求項３に記載の光ファイバプローブ。

【請求項5】

前記穿刺針は前記光に対して透明な材質からなる
請求項１～４のいずれか一つに記載の光ファイバプローブ。

【請求項6】

前記光ファイバは複数のコア部を有し、
前記複数のコア部のそれぞれに対応する光入出力部は、前記光ファイバの長手方向において互いに位置が異なる
請求項１～５のいずれか一つに記載の光ファイバプローブ。

【請求項7】

前記光ファイバはマルチコア光ファイバである
請求項６に記載の光ファイバプローブ。

【請求項8】

前記光ファイバはバンドル型光ファイバである
請求項６に記載の光ファイバプローブ。

【請求項9】

前記光ファイバはダブルクラッド型光ファイバである
請求項１～８のいずれか一つに記載の光ファイバプローブ。

【請求項10】

前記光ファイバの先端面は光軸に対して傾斜している
請求項１～９のいずれか一つに記載の光ファイバプローブ。

【請求項11】

前記穿刺針のゲージサイズは２１Ｇ以下である
請求項１～１０のいずれか一つに記載の光ファイバプローブ。

【請求項12】

前記光ファイバの外径は、前記穿刺針の内部に収容される部分において４８０μｍ以下である
請求項１～１１のいずれか一つに記載の光ファイバプローブ。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれか一つに記載の光ファイバプローブと、
前記光ファイバの基端側において前記光ファイバのコア部と光学的に結合する光電部と、
を備える医療装置。

【請求項14】

前記光電部は発光装置および受光装置の少なくとも一つを有する
請求項１３に記載の医療装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光ファイバプローブおよび医療装置に関する。

【背景技術】

【0002】

公知の技術として、光線力学的な治療法（Photodynamic Therapy：ＰＤＴ）や診断法（Photodynamic Diagnosis：ＰＤＤ）また、光免疫療法（Photoimmuno Therapy：ＰＩＴ）が知られている。ＰＤＴやＰＤＤでは、特定の光感受性の薬剤が、腫瘍や新生血管などの特定の生体組織に対して特異な集積性を有することを利用している。なお、生体組織は、以下単に組織と略記する場合がある。

【0003】

ＰＤＴやＰＩＴでは、患者に特定の薬剤を投与した後、組織に集積した薬剤に治療用の波長４００ｎｍ～８００ｎｍの範囲の光を照射して光励起し、たとえばＰＤＴでは一重項酸素（活性酸素の一種）を発生させ、その一重項酸素によって組織の細胞を変性または壊死させることによって、ＰＩＴでは光励起した薬剤が組織の細胞と化学反応を起こして壊死させることによって、治療を行う。一方、ＰＤＤでは、患者に特定の薬剤を投与した後、組織に集積した光感受性物質に励起光を照射して光励起し、光感受性物質が緩和時に発する蛍光を観測することによって診断を行う。

【0004】

ＰＤＴやＰＤＤを実行する場合、光ファイバプローブや内視鏡カメラを用いる方法が知られている。たとえば、ＰＤＴやＰＩＴの場合、光ファイバプローブの光ファイバの先端から治療用の光をスポット照射したり、光ファイバの外周面から光を拡散照射したりする構成が知られている（特許文献１、２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－６２４号公報

【文献】米国特許第１０２９５７１９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

公知の技術では、組織の表面から治療用の光を照射したり、組織の表面からの蛍光を観察したりしているので、組織の深部に腫瘍などの病変がある場合には、その治療や診断が困難である。たとえば、治療用の光の波長が６３０ｎｍ～６７０ｎｍの場合、組織への深達深さは表層から５ｍｍ程度である。しかし、深部の治療や診断のために組織の一部を切除して深部を露出させることは、侵襲性の点で問題がある。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、組織の深部に対して低侵襲性にて光線力学的な治療や診断をすることができる光ファイバプローブおよび医療装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、光ファイバと、前記光ファイバの先端部を内部に収容する穿刺針と、を備え、前記光ファイバは、前記先端部の少なくとも一部において、前記穿刺針の外側領域との間で光を入出力する光入出力部を有する光ファイバプローブである。

【0009】

前記光ファイバは、コア部と、前記コア部の外周を取り囲むクラッド部と、前記クラッド部の外周を取り囲む被覆部を有するものでもよい。

【0010】

前記穿刺針は、前記内部と前記外側領域とに連通する開口部を有し、前記光入出力部は前記開口部に面しているものでもよい。

【0011】

前記光入出力部は前記光ファイバの先端面であり、前記開口部は前記穿刺針の先端に設けられているものでもよい。

【0012】

前記光入出力部は前記光ファイバの外周面に在り、前記開口部は前記穿刺針の外周に設けられているものでもよい。

【0013】

複数の前記開口部が前記穿刺針の外周に設けられているものでもよい。

【0014】

前記複数の開口部は前記穿刺針の軸心回りの位置が互いに異なるものでもよい。

【0015】

前記穿刺針は前記光に対して透明な材質からなるものでもよい。

【0016】

前記光ファイバは複数のコア部を有し、前記複数のコア部のそれぞれに対応する光入出力部は、前記光ファイバの長手方向において互いに位置が異なるものでもよい。

【0017】

前記光ファイバはマルチコア光ファイバであるものでもよい。

【0018】

前記光ファイバはバンドル型光ファイバであるものでもよい。

【0019】

前記光ファイバはダブルクラッド型光ファイバであるものでもよい。

【0020】

前記光ファイバの先端面は光軸に対して傾斜しているものでもよい。

【0021】

前記穿刺針のゲージサイズは２１Ｇ以下であるものでもよい。

【0022】

記光ファイバの外径は、前記穿刺針の内部に収容される部分において４８０μｍ以下であるものでもよい。

【0023】

本発明の一態様は、前記光ファイバプローブと、前記光ファイバの基端側において前記コア部と光学的に結合する光電部と、を備える医療装置である。

【0024】

前記光電部は発光装置および受光装置の少なくとも一つを有するものでもよい。

【発明の効果】

【0025】

本発明は、組織の深部に対して低侵襲性にて光線力学的な治療や診断をすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、実施形態１に係る医療装置の模式的な構成図である。

【図2】図２は、図１に示す医療装置の動作を説明する模式図である。

【図3】図３は、光ファイバプローブの第１変形例の模式図である。

【図4】図４は、光ファイバプローブの第２変形例の模式図である。

【図5】図５は、実施形態２に係る医療装置の模式的な構成図である。

【図6】図６は、図５に示す光ファイバプローブの模式図である。

【図7】図７は、図５に示す医療装置の動作を説明する模式図である。

【図8】図８は、光ファイバプローブの第３変形例の模式図である。

【図9】図９は、光ファイバプローブの第４変形例の模式図である。

【図10】図１０は、光ファイバプローブの第５変形例の模式図である。

【図11】図１１は、光ファイバプローブの第６変形例の模式図である。

【図12】図１２は、光ファイバプローブの第７変形例の模式図である。

【図13】図１３は、実施形態３に係る医療装置の模式的な構成図である。

【図14】図１４は、図１３に示す医療装置の動作を説明する模式図である。

【図15】図１５は、実施形態４に係る医療装置の模式的な構成図である。

【図16】図１６は、図１５に示す光ファイバプローブの構成と医療装置の動作とを説明する模式図である。

【図17】図１７は、実施形態５に係る医療装置の模式的な構成図である。

【図18】図１８は、図１７に示す医療装置の動作を説明する模式図である。

【図19】図１９は、実施形態６に係る医療装置の模式的な構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一または対応する構成要素には適宜同一の符号を付している。

【0028】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る医療装置の模式的な構成図である。この医療装置１００は、たとえばＰＤＴやＰＤＤを実行する装置であり、光ファイバプローブ１０と、接続光ファイバ２０と、光電装置３０とを備える。

【0029】

光ファイバプローブ１０は、光ファイバ１１と、穿刺針１２とを備える。なお、説明のために穿刺針１２は透明に表している。光ファイバ１１は、１つのコア部と、コア部の外周を取り囲むクラッド部と、クラッド部の外周を取り囲む被覆部とを有する、いわゆるシングルコアの光ファイバである。光ファイバ１１は、たとえばマルチモード光ファイバであるが、シングルモード光ファイバでもよい。また、光ファイバ１１のコア部およびクラッド部の材質は、ガラスでもよいし、プラスチックなどの樹脂でもよいし、一部がガラスであり、その他の部分が樹脂であってもよい。被覆部の材質は樹脂でもよい。

【0030】

穿刺針１２は、中空円筒状であり、組織に刺せるように先端が刃状になっている。穿刺針１２のサイズは特に限定されないが、たとえばゲージサイズが２１Ｇ以下であれば好ましい。なお、２１Ｇの穿刺針のサイズは、外径０．８１±０．０２ｍｍ、内径０．５１±０．０３ｍｍである。穿刺針１２の材質は、金属や樹脂でもよい。金属としては、ステンレス鋼、チタン合金、コバルト・モリブデン含有合金などが例示される。また、樹脂としては、透明性ポリプロピレン、透明性ＡＢＳ樹脂，ポリカーボネート、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）、ＰＳＵ(ポリサルフォン)、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＰＳＵ（ポリフェニルスルホン）、ＰＭＰ（ポリメチルペンテン）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）などが例示される。

【0031】

中空円筒状である穿刺針１２は、その内部に光ファイバ１１の先端部を収容する。したがって、光ファイバ１１の外径は、少なくとも穿刺針１２の内部に収容される部分において、穿刺針１２の内径よりも小さく、たとえば４８０μｍ以下である。穿刺針１２はたとえば接着剤などで光ファイバ１１に固定されている。なお、光ファイバ１１の先端部とは、光ファイバ１１の長手方向の一方の端部における先端面から所定の長さの部分である。また、光ファイバ１１の先端面ではコア部およびクラッド部は露出している。光ファイバ１１の被覆部は、少なくとも穿刺針１２の内部に収容されている部分以外の部分、たとえば光ファイバ１１の基端から穿刺針１２に収容される部分の一部までに設けられており、光ファイバ１１のコア部およびクラッド部を保護する。

【0032】

接続光ファイバ２０は、光ファイバプローブ１０と光電装置３０とを接続する光ファイバである。接続光ファイバ２０は、光ファイバプローブ１０の長手方向の他方の端部である基端部にコネクタ等で光学的に接続されている。接続光ファイバ２０は、たとえば光ファイバ１１と同じ種類の光ファイバである。

【0033】

光電装置３０は、光電部３１と、光結合部３２と、制御部３３とを備える。光電部３１は、光エネルギーと電気エネルギーとを相互に変換する機能を有する。光電部３１はたとえば光を出力する発光装置、および光を受光する受光装置の少なくとも一方を含む。発光装置はたとえばレーザ装置を含む。レーザ装置は、固体レーザ装置、色素レーザ装置、半導体レーザ装置などから適宜選択できる。受光装置は、フォトダイオード、フォトダイオードアレイ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどから適宜選択できる。光結合部３２は、接続光ファイバ２０と光電部３１とを光学的に結合させる機能を有する。光結合部３２は空間光学系や光ファイバなどを含んで構成されている。制御部３３は、たとえばマイクロコンピュータを含んで構成されており、光電部３１の発光または受光の動作を制御したり、受光により発生する電流信号を受信し、受光状態の情報を得るための演算処理を行ったりする。なお、光電装置３０は、オペレータが光電装置３０の動作を操作するための入力装置や、光電装置３０の動作状態などを表示する表示装置を備えていてもよい。

【0034】

つぎに、医療装置１００がＰＤＴを実行する装置である場合の動作について、図２を参照して説明する。なお、医療装置１００がＰＤＴを実行する装置である場合、光電部３１は発光装置を含む。

【0035】

まず、ＰＤＴの対象である患者には、たとえばポルフィマーナトリウムやタラポルフィンナトリウムなどの、光感受性の薬剤が静脈投与される。薬剤はたとえば悪性腫瘍に集積する。

【0036】

つづいて、薬剤が悪性腫瘍に停滞している期間に、図２に示すように、光ファイバプローブ１０を、気管支などの管腔臓器から患者に体内に侵入させて、部位Ｐに到達させ、穿刺針１２を部位Ｐに穿刺する。部位Ｐには病変として悪性腫瘍Ｃが深部に存在する。なお、ガイドワイヤを用いると光ファイバプローブ１０の侵入や到達や穿刺が容易である。

【0037】

つづいて、薬剤が悪性腫瘍Ｃに停滞している期間に、医療装置１００の制御部３３により光電部３１を動作させて治療光を発光させる。治療光の波長は薬剤の種類によって選択されるが、たとえば波長６００ｎｍ～８００ｎｍの赤色光である。光結合部３２は治療光を接続光ファイバ２０に結合させる。接続光ファイバ２０は治療光を光ファイバプローブ１０の光ファイバ１１に出力する。

【0038】

図２に矢印で示す治療光が、光ファイバ１１の長手方向における基端側から入力されると、光ファイバ１１は治療光を先端側に伝搬させ、先端面から出力する。穿刺針１２は中空円筒状であり、先端に開口部を有する。この開口部は、穿刺針の内部と外側領域とに連通する開口部の一例である。治療光は、この開口部から穿刺針１２の外側領域に出力されて悪性腫瘍Ｃに到達し、悪性腫瘍Ｃの細胞を変性または壊死させる。光ファイバ１１の先端面は先端部の一部であって、開口部に面している光入出力部の一例である。すなわち、光ファイバプローブ１０では、穿刺針１２の内部に収容された光ファイバ１１の先端面が、穿刺針１２の外側領域との間で光を入出力する光入出力部となっている。

【0039】

以上のように構成された、光ファイバプローブ１０を備える医療装置１００では、光ファイバプローブ１０において、光ファイバ１１が、穿刺針１２の外側領域との間で光を入出力する光入出力部を有する。これにより、穿刺針１２を部位Ｐに穿刺して深部に在る悪性腫瘍Ｃに治療光を照射させることができる。その結果、部位Ｐの一部を切除すること無く治療ができるので、低侵襲性の観点から良好である。また、光ファイバ１１は穿刺針１２に収容されることによって保護されているので、光ファイバ１１を直接に部位Ｐに穿刺する場合などと比較して光ファイバ１１の折損をきわめて抑制しつつ穿刺ができ、かつ穿刺をスムーズに行うことができる。

【0040】

また、光ファイバプローブ１０では、穿刺針１２が開口部を有し、光ファイバ１１の光入出力部が開口部に面している。これにより穿刺針１２が不透明な材質であっても治療光の照射を行うことができるので、材質の選択の自由度が高い。また、光入出力部が光ファイバ１１の先端面であり、開口部が穿刺針１２の先端に設けられた簡易な構成であるので、光ファイバプローブ１０を容易に作製することができる。

【0041】

（第１変形例）
つぎに、医療装置１００において光ファイバプローブ１０に置き換えて用いることができる光ファイバプローブの変形例について説明する。図３は、光ファイバプローブの第１変形例の模式図である。この第１変形例に係る光ファイバプローブ１０Ａは、光ファイバ１１Ａと、穿刺針１２Ａとを備える。なお、説明のために穿刺針１２Ａは透明に表している。

【0042】

光ファイバ１１Ａは、１つのコア部と、コア部の外周を取り囲むクラッド部と、クラッド部の外周を取り囲む被覆部とを有する、シングルコアの光ファイバである。また、光ファイバ１１Ａは、拡散光ファイバと呼ばれる種類の光ファイバである。すなわち、光ファイバ１１Ａは、先端部として拡散部１１Ａａを有する。拡散部１１Ａａは、被覆部が除去されてクラッド部が露出した部分であり、コア部を伝搬した光が徐々に漏洩し、クラッド部から拡散して放射される部分である。拡散部１１Ａａの外周面は、光ファイバの外周面に在る光入出力部の一例である。なお、光ファイバ１１Ａは、たとえばマルチモード光ファイバであるが、シングルモード光ファイバでもよい。また、光ファイバ１１Ａのコア部、クラッド部および被覆部の材質は、光ファイバ１１と同様でよい。

【0043】

穿刺針１２Ａは、中空円筒状であり、組織に刺せるように先端が刃状になっているとともに、開口部１２Ａａが外周に設けられている。開口部１２Ａａは、穿刺針１２Ａの長手方向に沿ってスリット状に設けられている。なお、開口部１２Ａａは、図示する位置とは違う位置にあってもよい。穿刺針１２Ａは、その内部に光ファイバ１１Ａの先端部としての拡散部１１Ａａを収容する。穿刺針１２Ａのサイズは特に限定されないが、たとえばゲージサイズが２１Ｇ以下であれば好ましい。穿刺針１２Ａの材質は、穿刺針１２と同様でよい。

【0044】

この光ファイバプローブ１０Ａによれば、穿刺針１２Ａを部位ＰＡに穿刺して、穿刺針１２Ａの前方および側方に在る悪性腫瘍ＣＡ１、ＣＡ２に、矢印で示した治療光を照射することができる。また、光ファイバプローブ１０Ａによれば、光ファイバプローブ１０を用いる場合と同様に、低侵襲性の観点から良好であり、かつ光ファイバ１１Ａの折損をきわめて抑制しつつ穿刺ができ、かつ穿刺をスムーズに行うことができる。

【0045】

（第２変形例）
図４は、光ファイバプローブの第２変形例の模式図である。この第２変形例に係る光ファイバプローブ１０Ｂは、光ファイバプローブ１０Ａにおいて穿刺針１２Ａを穿刺針１２Ｂに置き換えた構成を有する。なお、説明のために穿刺針１２Ｂは透明に表している。図４（ａ）は光ファイバプローブ１０Ｂの全体構成を示し、図４（ｂ）は穿刺針１２Ｂの側面図を示す。

【0046】

穿刺針１２Ｂは、中空円筒状であり、組織に刺せるように先端が刃状になっているとともに、複数の開口部１２Ｂａ、１２Ｂｂ、１２Ｂｃ、１２Ｂｄが外周に設けられている。開口部１２Ｂａ、１２Ｂｂ、１２Ｂｃ、１２Ｂｄは、穿刺針１２Ｂの軸心回りの位置が互いに異なる。穿刺針１２Ｂは、その内部に光ファイバ１１Ａの先端部としての拡散部１１Ａａを収容する。穿刺針１２Ｂのサイズは特に限定されないが、たとえばゲージサイズが２１Ｇ以下であれば好ましい。穿刺針１２Ｂの材質は、穿刺針１２と同様でよい。

【0047】

この光ファイバプローブ１０Ｂによれば、穿刺針１２Ｂを部位ＰＢに穿刺して、穿刺針１２Ｂの前方、および側方のいろいろな方向に、矢印で示す治療光を出力することができる。なお、図４では側方については開口部１２Ｂａ、１２Ｂｃから出力する治療光を図示したが、開口部１２Ｂｂ、１２Ｂｄからも治療光が出力される。これにより、悪性腫瘍ＣＢ１、ＣＢ２、ＣＢ３など、穿刺針１２Ｂの前方、および側方のいろいろな方向に在る悪性腫瘍に治療光を照射することができる。また、光ファイバプローブ１０Ｂによれば、光ファイバプローブ１０を用いる場合と同様に、低侵襲性の観点から良好であり、かつ光ファイバ１１Ａの折損をきわめて抑制しつつ穿刺ができ、かつ穿刺をスムーズに行うことができる。

【0048】

なお、医療装置１００はＰＤＤを実行する装置であってもよい。医療装置１００がＰＤＤを実行する装置である場合、光電部３１は発光装置および受光装置を含む。また、光結合部３２は、発光装置からの発光を接続光ファイバ２０に結合させ、接続光ファイバ２０からの蛍光を受光装置に結合できるように構成されている。ＰＤＤの対象である患者には、たとえば５－アミノレブリン酸などの薬剤が投与される。薬剤は患者の体内でプロトポルフィリンＩＸ(ＰｐＩＸ)に生合成される。ＰｐＩＸは光感受性物質であり、たとえば悪性腫瘍に集積する。

【0049】

つづいて、ＰｐＩＸが悪性腫瘍に停滞している期間に、図２と同様に、光ファイバプローブ１０の穿刺針１２を、悪性腫瘍が在ると思われる部位に穿刺する。この際にガイドワイヤを用いると侵入や到達や穿刺が容易である。

【0050】

つづいて、ＰｐＩＸが悪性腫瘍に停滞している期間に、医療装置１００の制御部３３により光電部３１を動作させて励起光を発光させる。励起光の波長は光感受性物質の種類によって選択されるが、ＰｐＩＸではたとえば波長３７５ｎｍ～４４５ｎｍの青色光である。光結合部３２は励起光を接続光ファイバ２０に結合させる。接続光ファイバ２０は励起光を光ファイバプローブ１０の光ファイバ１１に出力する。

【0051】

励起光は、光ファイバ１１を伝搬し、穿刺針１２の開口部から穿刺針１２の外側領域に出力されて悪性腫瘍に到達し、ＰｐＩＸを光励起する。するとＰｐＩＸは蛍光を発する。ＰｐＩＸの蛍光の波長は６００ｎｍ～７４０ｎｍである。蛍光は、穿刺針１２の開口部から光ファイバ１１に入力されて伝搬し、光電部３１の受光装置にて受光される。制御部３３は、受光により発生する電流信号を受信し、受光の有無などの受光状態の情報を得るための演算処理を行ない、表示装置に受光状態を表示する。これにより、オペレータは、受光状態に応じて悪性腫瘍の有無を診断できる。すなわち、光ファイバプローブ１０では、先端部が穿刺針１２の内部に収容された光ファイバ１１の先端面が、穿刺針１２の外側領域との間で光（励起光および蛍光）を入出力する光入出力部となっている。

【0052】

ＰＤＤを実行する医療装置１００においても、低侵襲性かつ光ファイバ１１の折損をきわめて抑制しつつ、穿刺をスムーズに行うことなど、ＰＤＴを実行する装置である場合と同じ効果を得ることができる。また、同様の効果は、光ファイバプローブ１０を光ファイバプローブ１０Ａや１０Ｂに置き換えても得られる。

【0053】

また、医療装置１００は、ＰＤＤとＰＤＴとの両方を実行可能に構成されていてもよい。この場合、まずＰＤＤを実行して診断を行い、その後ＰＤＴを実行して治療を行うことができる。また、ＰＤＴ実行の後にさらにＰＤＤを実行して、治療の結果を確認してもよい。

【0054】

（実施形態２）
図５は、実施形態２に係る医療装置の模式的な構成図である。この医療装置１００Ｃは、たとえばＰＤＴやＰＤＤを実行する装置であり、光ファイバプローブ１０Ｃと、接続光ファイバ２０Ｃと、光電装置３０Ｃと、を備える。光ファイバプローブ１０Ｃは、光ファイバ１１Ｃと、穿刺針１２Ｃとを備える。なお、説明のために穿刺針１２Ｃは透明に表している。

【0055】

図６は、光ファイバプローブ１０Ｃの模式図であって、図６（ａ）は先端側を拡大して示す図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＸ－Ｘ線断面図である。光ファイバ１１Ｃは、７本のシングルコア型の単位光ファイバが、長手方向に垂直な断面において三角格子を形成するように束ねられて構成された、バンドル型光ファイバである。７本の単位光ファイバのうち長手方向に垂直な方向に並べられた３本の単位光ファイバを単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、１１Ｃｃとし、図６（ａ）では単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、１１Ｃｃのみを図示している。

【0056】

単位光ファイバ１１Ｃａは、１つのコア部１１Ｃａａと、コア部１１Ｃａａの外周を取り囲むクラッド部１１Ｃａｂと、クラッド部１１Ｃａｂの外周を取り囲む被覆部とを有する。なお、図６に図示された部分では被覆部は除去されている。その他の単位光ファイバも、コア部とクラッド部と被覆部とを有する。したがって、光ファイバ１１Ｃは、複数のコア部を有する。各単位光ファイバは、たとえばマルチモード光ファイバであるが、シングルモード光ファイバでもよい。また、各単位光ファイバのコア部およびクラッド部の材質は、ガラスでもよいし、プラスチックなどの樹脂でもよいし、一部がガラスであり、その他の部分が樹脂であってもよい。被覆部の材質は樹脂でもよい。各単位光ファイバは、同じ構成を有するものでもよいし、互いに異なる構成を有するものでもよい。

【0057】

穿刺針１２Ｃは、内径Ｄ２を有する中空円筒状であり、組織に刺せるように先端が刃状になっている。穿刺針１２Ｃのサイズは特に限定されないが、たとえばゲージサイズが２１Ｇ以下であれば好ましい。穿刺針１２Ｃの材質は、穿刺針１２と同様でよい。

【0058】

中空円筒状である穿刺針１２Ｃは、その内部に光ファイバ１１Ｃの先端部を収容する。したがって、光ファイバ１１の外径Ｄ１は、穿刺針１２Ｃの内部に収容される部分において、穿刺針１２Ｃの内径よりも小さく、たとえば４８０μｍ以下である。穿刺針１２Ｃはたとえば接着剤などで光ファイバ１１Ｃに固定されている。また、各単位光ファイバの先端面は光軸に対して傾斜している。たとえば、単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、１１Ｃｃはそれぞれ光軸に対して傾斜した先端面１１Ｃａｃ、１１Ｃｂｃ、１１Ｃｃｃを有する。各先端面ではコア部およびクラッド部は露出している。各単位光ファイバの先端面は光入出力部の一例である。先端面の傾斜は、各単位光ファイバの斜め切断、機械的研磨、または化学的研磨によって形成することができる。また、複数のコア部のそれぞれに対応する光入出力部（先端面）は、光ファイバ１１Ｃの長手方向において互いに位置が異なる。たとえば、単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、１１Ｃｃのそれぞれの先端面１１Ｃａｃ、１１Ｃｂｃ、１１Ｃｃｃは、長手方向において先端側から基端側に向かう方向でこの順番に並んでいる。その他の単位光ファイバの先端面は、長手方向において先端面１１Ｃａｃと先端面１１Ｃｃｃとの間に位置している。

【0059】

また、各単位光ファイバの被覆部は、少なくとも穿刺針１２Ｃの内部に収容されている部分以外の部分、たとえば光ファイバ１１Ｃの基端から穿刺針１２Ｃに収容される部分の一部までに設けられており、各単位光ファイバのコア部およびクラッド部を保護する。

【0060】

接続光ファイバ２０Ｃは、光ファイバプローブ１０Ｃと光電装置３０Ｃとを接続する光ファイバである。接続光ファイバ２０Ｃは、光ファイバプローブ１０の長手方向の他方の端部である基端部にコネクタ等で光学的に接続されている。接続光ファイバ２０Ｃは、たとえば光ファイバ１１Ｃと同じ種類のバンドル型光ファイバである。

【0061】

光電装置３０Ｃは、光電部３１Ｃと、光結合部３２Ｃと、制御部３３Ｃとを備える。光電部３１Ｃは、たとえば発光装置および受光装置の少なくとも一方を含む。光結合部３２Ｃは、接続光ファイバ２０Ｃと光電部３１Ｃとを光学的に結合させる機能を有する。なお、光電部３１Ｃは、光ファイバ１１Ｃの各単位光ファイバに個別に光を出力する複数の発光装置を含んでいてもよいし、各単位光ファイバに一括して光を出力する一つの発光装置を含んでいてもよい。または、光電部３１Ｃは、光ファイバ１１Ｃの各単位光ファイバからの光を個別に受光する、フォトダイオードアレイ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳのような１次元または２次元の受光装置を含んでいてもよいし、各単位光ファイバからの光を一括して受光する１次元または２次元の受光装置を含んでいてもよい。光結合部３２Ｃは上記の個別のまたは一括した受発光を実行できるように構成されている。制御部３３Ｃは、たとえばマイクロコンピュータを含んで構成されており、光電部３１Ｃの発光または受光の動作を制御する。なお、光電装置３０Ｃは、入力装置や表示装置を備えていてもよい。

【0062】

つぎに、医療装置１００ＣがＰＤＤを実行する装置である場合の動作について、図７を参照して説明する。なお、医療装置１００ＣがＰＤＤを実行する装置である場合、光電部３１Ｃは発光装置および受光装置を含む。

【0063】

まず、ＰＤＴの対象である患者には、たとえば５－アミノレブリン酸などの薬剤が投与される。薬剤は患者の体内でＰｐＩＸに生合成される。ＰｐＩＸはたとえば悪性腫瘍に集積する。

【0064】

つづいて、薬剤が悪性腫瘍に停滞している期間に、図７に示すように、光ファイバプローブ１０Ｃを、気管支などの管腔臓器から患者の体内に侵入させて、病巣である悪性腫瘍ＣＣ１、ＣＣ２が深部に存在すると思われる部位ＰＣに到達させ、穿刺針１２Ｃを部位ＰＣに穿刺する。この際にガイドワイヤを用いると侵入や到達や穿刺が容易である。

【0065】

つづいて、薬剤が悪性腫瘍に停滞している期間に、医療装置１００Ｃの制御部３３Ｃにより光電部３１Ｃを動作させて励起光を発光させる。光結合部３２Ｃは励起光を接続光ファイバ２０Ｃに結合させる。接続光ファイバ２０Ｃは励起光を光ファイバプローブ１０Ｃの光ファイバ１１Ｃの各単位光ファイバに出力する。

【0066】

励起光は、光ファイバ１１Ｃの各単位光ファイバを伝搬し、穿刺針１２Ｃの開口部から穿刺針１２Ｃの外側領域に出力される。このとき、励起光は単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、１１Ｃｃによって領域Ａａ１、Ａｂ１、Ａｃ１にそれぞれ照射される。これらの領域Ａａ１、Ａｂ１、Ａｃ１は部位ＰＣにおいて深さ方向に位置が異なる。ここで、図７では領域Ａａ１、Ａｂ１のそれぞれに悪性腫瘍ＣＣ１、ＣＣ２が在るので、励起光は悪性腫瘍ＣＣ１、ＣＣ２に集積したＰｐＩＸを光励起する。するとＰｐＩＸは蛍光を発する。蛍光ＬＣ１、ＬＣ２は、それぞれ、穿刺針１２Ｃの開口部から単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂに入力されて伝搬し、光電部３１Ｃの受光装置にて受光される。制御部３３Ｃは受光により発生する電流信号を処理し、たとえば表示装置に受光状態を表示する。これにより、オペレータは、受光状態に応じて悪性腫瘍の有無を診断できるのみならず、悪性腫瘍が、領域Ａａ１、Ａｂ１に在ることを知得することができる。

【0067】

以上のように構成された、光ファイバプローブ１０Ｃを備える医療装置１００Ｃでは、部位ＰＣの一部を切除すること無く診断ができるので、低侵襲性の観点から良好である。また、光ファイバ１１Ｃの折損をきわめて抑制しつつ穿刺ができ、かつ穿刺をスムーズに行うことができる。

【0068】

また、光ファイバプローブ１０Ｃでは、穿刺針１２Ｃが不透明な材質であっても励起光の照射や発光の取得を行うことができるので、材質の選択の自由度が高く、かつ容易に作製することができる。

【0069】

さらに、光ファイバプローブ１０Ｃを備える医療装置１００Ｃでは、部位ＰＣの深さ方向における悪性腫瘍の有無や悪性腫瘍の存在の分布を知得することができるので、より高度な診断をすることができる。

【0070】

なお、上記の例では励起光は単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、１１Ｃｃによって、互いに重なり合わない領域Ａａ１、Ａｂ１、Ａｃ１にそれぞれ照射される。しかしながら、励起光の照射される領域は、たとえば励起光の波長やパワー、部位の種類などによっては、図７に示す領域Ａａ２、Ａｂ２、Ａｃ２のように、重なり合う領域にそれぞれ照射される場合がある。この場合、制御部３３Ｃが、たとえば単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、１１Ｃｃのそれぞれからの受光量を加減算するなどの演算処理を行うことによって、悪性腫瘍の有無や悪性腫瘍の存在の分布に対する、より正確な情報を知得することができるので、さらに高度な診断をすることができる。

【0071】

また、各単位光ファイバにより励起光の照射される領域は、たとえば先端面の傾斜角度を調整することによって変更することもできる。

【0072】

また、医療装置１００ＣはＰＤＴを実行可能に構成されていてもよいし、ＰＤＤとＰＤＴとの両方を実行可能に構成されていてもよい。

【0073】

（第３変形例）
図８は、光ファイバプローブの第３変形例の模式図である。この第３変形例に係る光ファイバプローブ１０Ｄは、光ファイバプローブ１０Ｃにおいて穿刺針１２Ｃを穿刺針１２Ｄに置き換えた構成を有する。

【0074】

穿刺針１２Ｄは、有底中空円筒状であり、組織に刺せるように先端が刃状になっている。また、穿刺針１２Ｄは、励起光および蛍光、または治療光に対して透明な材質からなる。したがって、穿刺針１２Ｄは開口部に開口部が無くても、光ファイバ１１は穿刺針１２Ｄの外側領域との間で光を入出力することができる。穿刺針１２Ｄのサイズは特に限定されないが、たとえばゲージサイズが２１Ｇ以下であれば好ましい。

【0075】

この光ファイバプローブ１０Ｄによれば、図８のように穿刺針１２Ｄを部位ＰＣに穿刺した状態で、励起光は単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂ、１１Ｃｃから出力された後、穿刺針１２Ｄの側壁を透過し、領域Ａａ３、Ａｂ３、Ａｃ３にそれぞれ照射される。図８では領域Ａａ３、Ａｂ３のそれぞれに悪性腫瘍ＣＣ１、ＣＣ２が在るので、悪性腫瘍ＣＣ１、ＣＣ２に集積した光感受性物質が蛍光を発する。蛍光ＬＣ１、ＬＣ２は、それぞれ、穿刺針１２Ｄの側壁を透過して単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂに入力されて伝搬し、光電部３１Ｃの受光装置にて受光される。制御部３３Ｃは受光により発生する電流信号を処理し、たとえば表示装置に受光状態を表示する。これにより、オペレータは、受光状態に応じて悪性腫瘍の有無を診断できるのみならず、悪性腫瘍が、領域Ａａ３、Ａｂ３に在ることを知得することができる。

【0076】

（第４変形例）
図９は、光ファイバプローブの第４変形例の模式図である。この第４変形例に係る光ファイバプローブ１０Ｅは、光ファイバプローブ１０Ｃまたは１０Ｄにおいて光ファイバ１１Ｃを光ファイバ１１Ｃ１に置き換えた構成を有する。なお、穿刺針は図示を省略しているが、光ファイバプローブ１０Ｅはたとえば穿刺針１２Ｃや１２Ｄなどの穿刺針を備えている。

【0077】

光ファイバ１１Ｃ１は、光ファイバ１１Ｃと同様に、７本のシングルコア型の単位光ファイバが束ねられて構成された、バンドル型光ファイバであるが、単位光ファイバのコア部のそれぞれに対応する光入出力部（先端面）の全てが、光ファイバ１１Ｃ１の長手方向において互いに位置が異なる。たとえば、光ファイバ１１Ｃ１の外周側に配置された６本の単位光ファイバの先端面は、長手方向に延びる螺旋状に配置されている。

【0078】

この光ファイバプローブ１０Ｅによれば、深さ方向において７段階の位置でＰＤＤによる診察またはＰＤＴによる治療またはその両方を実行することができる。

【0079】

（第５変形例）
図１０は、光ファイバプローブの第５変形例の模式図である。この第５変形例に係る光ファイバプローブ１０Ｆは、光ファイバプローブ１０Ｃまたは１０Ｄにおいて光ファイバ１１Ｃを光ファイバ１１Ｆに置き換えた構成を有する。なお、穿刺針は図示を省略しているが、光ファイバプローブ１０Ｆはたとえば穿刺針１２Ｃや１２Ｄなどの穿刺針を備えている。

【0080】

光ファイバ１１Ｆは、複数のコア部である７つのコア部１１Ｆａと、７つのコア部１１Ｆａの外周を取り囲むクラッド部１１Ｆｂと、クラッド部１１Ｆｂの外周を取り囲む被覆部とを有する、いわゆるマルチコア光ファイバである。７つのコア部１１Ｆａは長手方向に垂直な断面において三角格子を形成するように配置されている。また、光ファイバ１１Ｆの先端面１１Ｆｃは光軸に対して傾斜している。先端面１１Ｆｃではコア部１１Ｆａおよびクラッド部１１Ｆｂは露出している。先端面１１Ｆｃにおいて露出した各コア部１１Ｆａの長手方向における位置は互いに異なるものがある。なお、先端面１１Ｆｃの傾斜は、斜め切断や研磨によって形成することができる。先端面１１Ｆｃの傾斜角度によって、先端面１１Ｆｃにおける露出した各コア部１１Ｆａの長手方向における位置が変わる。被覆部は、少なくとも穿刺針の内部に収容されている部分以外の部分、たとえば光ファイバ１１Ｆの基端から穿刺針に収容される部分の一部までに設けられており、コア部１１Ｆａおよびクラッド部１１Ｆｂを保護する。

【0081】

この光ファイバプローブ１０Ｅによれば、１本のマルチコアファイバによって、深さ方向において３段階以上の位置でＰＤＤによる診察またはＰＤＴによる治療またはその両方を実行することができる。

【0082】

なお、光ファイバ１１Ｆは７つのコア部を有するが、マルチコアファイバのコア部の数は特に限定されず、２以上であればよいが、たとえば１９でもよい。

【0083】

（第６変形例）
図１１は、光ファイバプローブの第６変形例の模式図である。この第６変形例に係る光ファイバプローブ１０Ｇは、光ファイバプローブ１０Ｄにおいて光ファイバ１１Ｃを光ファイバ１１Ｇに置き換えた構成を有する。なお、穿刺針は図示を省略しているが、光ファイバプローブ１０Ｇはたとえば穿刺針１２Ｄを備えている。

【0084】

光ファイバ１１Ｇは、光ファイバ１１Ｆと同じマルチコアファイバの先端部を、斜円錐状に加工した構成を有する。すなわち、光ファイバ１１Ｇは、複数のコア部である７つのコア部と、７つのコア部の外周を取り囲むクラッド部と、クラッド部の外周を取り囲む被覆部とを有する、いわゆるマルチコア光ファイバである。７つのコア部は長手方向に垂直な断面において三角格子を形成するように配置されている。図１１では７つのコア部のうちのコア部１１Ｇａ、１１Ｇｂ、１１Ｇｃと、クラッド部１１Ｇｄとを示している。また、斜円錐状である先端面１１Ｇｅは光出力部の一例である。先端面１１Ｇｅにおいてコア部１１Ｇａ、１１Ｇｂ、１１Ｇｃが露出している面である露出面１１Ｇａａ、１１Ｇｂａ、１１Ｇｃａは、長手方向において互いに位置が異なる。

【0085】

この光ファイバプローブ１０Ｇによれば、１本のマルチコアファイバによって、深さ方向において３段階以上の位置でＰＤＤによる診察またはＰＤＴによる治療またはその両方を実行することができる。

【0086】

なお、光ファイバ１１Ｇは７つのコア部を有するが、マルチコアファイバのコア部の数は特に限定されず、２以上であればよいが、たとえば１９でもよい。

【0087】

（第７変形例）
図１２は、光ファイバプローブの第７変形例の模式図である。この第７変形例に係る光ファイバプローブ１０Ｈは、光ファイバプローブ１０Ｄにおいて光ファイバ１１Ｃを光ファイバ１１Ｈに置き換えた構成を有する。なお、穿刺針は図示を省略しているが、光ファイバプローブ１０Ｈはたとえば穿刺針１２Ｄを備えている。

【0088】

光ファイバ１１Ｈは、光ファイバ１１Ｃと同様に、７本のシングルコア型の単位光ファイバ１１Ｈ１が束ねられて構成された、バンドル型光ファイバであるが、各単位光ファイバ１１Ｈ１の外周面に切欠１１Ｈ１ａが形成されている。各切欠１１Ｈ１ａは、コア部を伝搬する光が出力する、または単位光ファイバ１１Ｈ１の外部から入力された光がコア部に結合して伝搬するように形成されている。切欠１１Ｈ１ａは光入出力部の一例である。また、各切欠１１Ｈ１ａは、光ファイバ１１Ｈの長手方向において互いに位置が異なる。

【0089】

この光ファイバプローブ１０Ｈによれば、切欠１１Ｈ１ａによって、深さ方向において７段階の位置でＰＤＤによる診察またはＰＤＴによる治療またはその両方を実行することができる。

【0090】

なお、光ファイバ１１Ｇは７つのコア部を有するが、マルチコアファイバのコア部の数は特に限定されず、２以上であればよいが、たとえば１９でもよい。

【0091】

また、光ファイバプローブ１０Ｈの穿刺針が透明な材質からなる場合、たとえば悪性腫瘍から穿刺針の側壁に達した蛍光がエバネッセント光として側壁に分布し、切欠１１Ｈ１ａからコア部に結合して伝搬し、受光装置によって受光されるように医療装置を構成することができる。このような場合はより高感度または広範囲な診察が可能である。

【0092】

（実施形態３）
図１３は、実施形態３に係る医療装置の模式的な構成図である。この医療装置１００Ｉは、実施形態２に係る医療装置１００Ｃにおいて、光電装置３０Ｃを光電装置３０Ｉに置き換えた構成を有する。

【0093】

光電装置３０Ｉは、光電部３１Ｉと、光結合部３２Ｉと、制御部３３Ｉとを備える。光電部３１Ｉは、発光部３１Ｉａと受光部３１Ｉｂとを備える。発光部３１Ｉａは、励起光を出力する発光装置と治療光を出力する発光装置とを備える。受光部３１Ｉｂは、蛍光を受光する受光装置を備える。光結合部３２Ｉは、接続光ファイバ２０Ｃと光電部３１Ｉとを光学的に結合させる機能を有する。なお、光電部３１Ｉの発光部３１Ｉａは、光ファイバ１１Ｃの各単位光ファイバに個別に励起光や治療光を出力する発光装置を含んでいてもよいし、各単位光ファイバに一括して励起光や治療光を出力する発光装置を含んでいてもよい。また、受光部３１Ｉｂは、光ファイバ１１Ｃの各単位光ファイバからの光を個別に受光するフォトダイオードアレイ、ＣＣＤ、ＣＭＯＳのような１次元または２次元の受光装置を含んでいてもよいし、各単位光ファイバからの光を一括して受光する１次元または２次元の受光装置を含んでいてもよい。光結合部３２Ｉは上記の個別のまたは一括した受発光を実行できるように構成されている。制御部３３Ｉは、たとえばマイクロコンピュータを含んで構成されており、光電部３１Ｉの発光または受光の動作を制御する。なお、光電装置３０Ｉは、入力装置や表示装置を備えていてもよい。

【0094】

つぎに、医療装置１００ＩがＰＤＤおよびＰＤＴを実行する動作について、図１４を参照して説明する。

【0095】

まず、患者には、たとえば５－アミノレブリン酸などの薬剤が投与される。薬剤は患者の体内でＰｐＩＸに生合成される。ＰｐＩＸはたとえば悪性腫瘍に集積する。

【0096】

つづいて、ＰｐＩＸが悪性腫瘍に停滞している期間に、図１４（ａ）に示すように、光ファイバプローブ１０Ｃを患者の体内に侵入させて、悪性腫瘍ＣＩ１、ＣＩ２が深部に存在する部位ＰＩに到達させ、穿刺針１２Ｃを部位ＰＩに穿刺する。この際にガイドワイヤを用いると侵入や到達や穿刺が容易である。

【0097】

つづいて、ＰｐＩＸが悪性腫瘍に停滞している期間に、医療装置１００Ｉの制御部３３Ｉにより光電部３１Ｉを動作させて励起光を発光させる。光結合部３２Ｉは励起光を接続光ファイバ２０Ｃに結合させる。接続光ファイバ２０Ｃは励起光を光ファイバプローブ１０Ｃの光ファイバ１１Ｃの各単位光ファイバに出力する。

【0098】

励起光は、光ファイバ１１Ｃの各単位光ファイバを伝搬し、穿刺針１２Ｃの開口部から穿刺針１２Ｃの外側領域に出力される。図１４では励起光は悪性腫瘍ＣＩ１、ＣＩ２に集積したＰｐＩＸを光励起する。するとＰｐＩＸは蛍光を発する。蛍光ＬＩ１、ＬＩ２は、それぞれ、穿刺針１２Ｃの開口部から単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｃに入力されて伝搬し、光電部３１Ｉの受光部３１Ｉｂにて受光される。制御部３３Ｉは受光により発生する電流信号を処理し、たとえば表示装置に受光状態を表示する。これにより、オペレータは、受光状態に応じて悪性腫瘍の有無を診断できるのみならず、悪性腫瘍が、単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｃにて励起光が照射される領域に在ることを知得することができる。

【0099】

その後、ＰＤＴを行う際には、患者には、たとえばポルフィマーナトリウムやタラポルフィンナトリウムなどの、光感受性の薬剤が静脈投与される。薬剤はたとえば悪性腫瘍に集積する。

【0100】

つづいて、薬剤が悪性腫瘍に停滞している期間に、図１４（ｂ）に示ように、医療装置１００Ｉの制御部３３Ｉにより光電部３１Ｉを動作させて治療光を発光させる。治療光ＬＩ３、ＬＩ４はそれぞれ単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｃを伝搬し、穿刺針１２Ｃの外側領域に出力されて悪性腫瘍ＣＩ１、ＣＩ２に到達し、悪性腫瘍ＣＩ１、ＣＩ２の細胞を変性または壊死させる。

【0101】

以上のように構成された医療装置１００Ｉでは、ＰＤＤとＰＤＴとを実行することができる。

【0102】

（実施形態４）
図１５は、実施形態４に係る医療装置の模式的な構成図である。この医療装置１００Ｊは、たとえばＰＤＴやＰＤＤを実行する装置であり、光ファイバプローブ１０Ｊと、接続光ファイバ２０Ｊと、光電装置３０Ｊとを備える。光ファイバプローブ１０Ｊは、光ファイバ１１Ｊと、穿刺針１２Ｊとを備える。

【0103】

図１６は、光ファイバプローブ１０Ｊの構成と医療装置１００Ｊの動作とを説明する模式図である。光ファイバ１１Ｊは、７本のダブルクラッド型光ファイバである単位光ファイバが、長手方向に垂直な断面において三角格子を形成するように束ねられて構成された、バンドル型光ファイバである。７本の単位光ファイバのうち長手方向に垂直な方向に並べられた３本の単位光ファイバを単位光ファイバ１１Ｊａ、１１Ｊｂ、１１Ｊｃとし、図１６では単位光ファイバ１１Ｊａ、１１Ｊｂ、１１Ｊｃのみを図示している。

【0104】

単位光ファイバ１１Ｊａは、１つのコア部１１Ｊａａと、コア部１１Ｊａａの外周を取り囲む内側クラッド部１１Ｊａｂと、内側クラッド部１１Ｊａｂの外周を取り囲む外側クラッド部１１Ｊａｃと、先端面１１Ｊａｄとを有する。その他の単位光ファイバも、コア部と内側クラッド部と外側クラッド部とを有する。各単位光ファイバの材質は、ガラスでもよいし、プラスチックなどの樹脂でもよいし、一部がガラスであり、その他の部分が樹脂であってもよい。外側クラッド部の材質は樹脂でもよい。各単位光ファイバは、同じ構成を有するものでもよいし、互いに異なる構成を有するものでもよい。

【0105】

穿刺針１２Ｊは、たとえば穿刺針１２Ｃなどと同様に、中空円筒状であり、組織に刺せるように先端が刃状になっている。穿刺針１２Ｊのサイズは特に限定されないが、たとえばゲージサイズが２１Ｇ以下であれば好ましい。穿刺針１２Ｊの材質は、穿刺針１２Ｃと同様でよい。

【0106】

穿刺針１２Ｊは、その内部に光ファイバ１１Ｊの先端部を収容する。穿刺針１２Ｊはたとえば接着剤などで光ファイバ１１Ｊに固定されている。また、各単位光ファイバの先端面は光軸に対して傾斜している。各先端面ではコア部、内側クラッド部および外側クラッド部は露出している。各単位光ファイバの先端面は光入出力部の一例である。先端面の傾斜は、各単位光ファイバの切断や研磨によって形成することができる。また、複数のコア部のそれぞれに対応する光入出力部（先端面）は、光ファイバ１１Ｊの長手方向において互いに位置が異なる。

【0107】

接続光ファイバ２０Ｊは、光ファイバプローブ１０Ｊと光電装置３０Ｊとを接続する光ファイバである。接続光ファイバ２０Ｊは、光ファイバプローブ１０Ｊの長手方向の他方の端部である基端部にコネクタ等で光学的に接続されている。接続光ファイバ２０Ｊは、たとえば光ファイバ１１Ｊと同じ種類のダブルクラッド型かつバンドル型の光ファイバである。

【0108】

光電装置３０Ｊは、図１３の光電装置３０Ｊにおける光結合部３２Ｉを光結合部３２Ｊに置き換えた構成を有する。光結合部３２Ｉは、接続光ファイバ２０Ｊと光電部３１Ｉとを光学的に結合させる機能を有する。たとえば、光結合部３２Ｉは、発光部３１Ｉａからの治療光や励起光を、接続光ファイバ２０Ｊや光ファイバプローブ１０Ｊの各単位光ファイバのコア部に結合させるように構成されるとともに、接続光ファイバ２０Ｊや光ファイバプローブ１０Ｊの各単位光ファイバの内側クラッド部からの蛍光を、受光部３１Ｉｂに結合させるように構成されている。

【0109】

つぎに、医療装置１００ＪがＰＤＤおよびＰＤＴを実行する動作について、図１６を参照して説明する。

【0110】

まず、患者には、たとえば５－アミノレブリン酸などの薬剤が投与される。薬剤は患者の体内でＰｐＩＸに生合成される。ＰｐＩＸはたとえば悪性腫瘍に集積する。

【0111】

つづいて、ＰｐＩＸが悪性腫瘍に停滞している期間に、図１６に示すように、光ファイバプローブ１０Ｊを患者の体内に侵入させて、病巣である悪性腫瘍ＣＪ１が深部に存在する部位ＰＪに到達させ、穿刺針１２Ｊを部位ＰＪに穿刺する。この際にガイドワイヤを用いると侵入や到達や穿刺が容易である。

【0112】

つづいて、薬剤が悪性腫瘍に停滞している期間に、医療装置１００Ｊの制御部３３Ｉにより光電部３１Ｉを動作させて励起光を発光させる。光結合部３２Ｊは励起光を接続光ファイバ２０Ｊのコア部に結合させる。接続光ファイバ２０Ｊは励起光を光ファイバプローブ１０Ｊの光ファイバ１１Ｊの各単位光ファイバのコア部に出力する。

【0113】

励起光は、光ファイバ１１Ｊの各単位光ファイバのコア部を伝搬し、先端面から出力され、穿刺針１２Ｊの開口部から穿刺針１２Ｊの外側領域に出力される。図１６では励起光は悪性腫瘍ＣＪ１に集積したＰｐＩＸを光励起する。するとＰｐＩＸは蛍光を発する。蛍光ＬＪ１は、穿刺針１２Ｃの開口部から単位光ファイバ１１Ｊａの内側クラッド部１１Ｊａｂに入力されて伝搬し、光結合部３２Ｉによって光電部３１Ｉの受光部３１Ｉｂに結合し、そこで受光される。制御部３３Ｉは受光により発生する電流信号を処理し、たとえば表示装置に受光状態を表示する。これにより、オペレータは、受光状態に応じて悪性腫瘍の有無を診断できるのみならず、悪性腫瘍が、単位光ファイバ１１Ｊａにて励起光が照射される領域に在ることを知得することができる。

【0114】

その後、ＰＤＴを行う際には、患者には、たとえばポルフィマーナトリウムやタラポルフィンナトリウムなどの、光感受性の薬剤が静脈投与される。薬剤はたとえば悪性腫瘍に集積する。

【0115】

つづいて、薬剤が悪性腫瘍に停滞している期間に、医療装置１００Ｊの制御部３３Ｉにより光電部３１Ｉを動作させて治療光を発光させる。治療光ＬＪ２は単位光ファイバ１１Ｊａのコア部を伝搬し、穿刺針１２Ｊの外側領域に出力されて悪性腫瘍ＣＪ１に到達し、悪性腫瘍ＣＪ１の細胞を変性または壊死させる。

【0116】

以上のように構成された医療装置１００Ｉでは、ＰＤＤとＰＤＴとを実行することができる。また、光ファイバプローブの光ファイバ１１Ｊにダブルクラッド型光ファイバを用いているので、たとえば光ファイバ１１Ｊにおける励起光と蛍光との伝搬領域をある程度空間的に分けることができる。その結果、光結合部３２Ｊにて励起光と蛍光とをそれぞれ発光部３１Ｉａと受光部３１Ｉｂとに分けることが容易になる。

【0117】

（実施形態５）
図１７は、実施形態５に係る医療装置の模式的な構成図である。この医療装置１００Ｋは、図１３に示す実施形態３に係る医療装置１００Ｉにおいて光電装置３０Ｉを光電装置３０Ｋに置き換えた構成を有する。光電装置３０Ｋは、光電装置３０Ｉの光電部３１Ｉ、光結合部３２Ｉ、および制御部３３Ｉをそれぞれ光電部３１Ｋ、光結合部３２Ｋ、および制御部３３Ｋに置き換えた構成を有する。

【0118】

光電部３１Ｋは、光電部３１Ｉにさらに発光部３１Ｋｃを追加した構成を有する。発光部３１Ｋｃは試験光を発光する、レーザ装置などの発光装置を有する。試験光は治療光や励起光よりも組織への深達度が高い波長を有する光であり、たとえば近赤外線の光である。

【0119】

光結合部３２Ｋは、接続光ファイバ２０Ｃと光電部３１Ｋとを光学的に結合させる機能を有する。また、制御部３３Ｋは光電部３１Ｋの発光または受光の動作を制御する。

【0120】

図１８は、医療装置１００Ｋの動作を説明する模式図である。この医療装置１００Ｋでは、ＰＤＤやＰＤＴの実行の前に、診察または治療対象である部位ＰＫの内部の状態を試験光で調べることができる。

【0121】

たとえば、図１８に示すように、穿刺針１２Ｃを部位ＰＫに穿刺した状態で、医療装置１００Ｋの制御部３３Ｋにより光電部３１Ｋを動作させて試験光を発光させる。光結合部３２Ｋは試験光を接続光ファイバ２０Ｃに結合させる。接続光ファイバ２０Ｃは試験光を光ファイバプローブ１０Ｃの光ファイバ１１Ｃの単位光ファイバ１１Ｃｂに出力する。

【0122】

単位光ファイバ１１Ｃｂは試験光ＬＫ１を部位ＰＫ内に出力する。試験光ＬＫ１は、比較的広い領域Ａｂ４の範囲内に達するが、領域Ａｂ４で試験光ＬＫ１がたとえば散乱されると、散乱光ＬＫ２、ＬＫ３がそれぞれ単位光ファイバ１１Ｃａ、１１Ｃｂに入力されて伝搬する。これらの散乱光ＬＫ２、ＬＫ３は光電装置３０Ｋの光電部３１Ｉの受光部３１Ｉｂによって受光される。制御部３３Ｋは受光により発生する電流信号を処理し、たとえば表示装置に受光状態を表示する。これにより、オペレータは、受光状態に応じて部位ＰＫの内部の状態を知得することができる。この内部状態に関する情報は、その後にＰＤＤやＰＤＴを実行する際に役立つ情報となる。

【0123】

（実施形態６）
図１９は、実施形態６に係る医療装置の模式的な構成図である。この医療装置１００Ｌは、図１７に示す実施形態５に係る医療装置１００Ｋにおいて光電装置３０Ｋを光電装置３０Ｌに置き換え、接続光ファイバ４０Ｌと光学ヘッド５０Ｌとを追加した構成を有する。光電装置３０Ｌは、光電装置３０Ｋの光結合部３２Ｋおよび制御部３３Ｋをそれぞれ光結合部３２Ｌおよび制御部３３Ｌに置き換えた構成を有する。

【0124】

光結合部３２Ｌは、発光部３１Ｋｃからの試験光を接続光ファイバ４０Ｌに出力する点で光結合部３２Ｋとは異なる。制御部３３Ｌは光電部３１Ｋの発光または受光の動作を制御する。接続光ファイバ４０Ｌはシングルモード光ファイバまたはマルチモード光ファイバであるが、その材質は特に限定されない。光学ヘッド５０Ｌは接続光ファイバ４０Ｌを伝搬した試験光を、試験光ＬＬ１として部位ＰＬの表面に照射する。

【0125】

穿刺針１２Ｃを部位ＰＬに穿刺した状態で試験光ＬＬ１を部位ＰＬの表面に照射すると、試験光ＬＬ１の一部は部位ＰＬを透過し、光ファイバプローブ１０Ｃまで到達し、光ファイバ１１Ｃに結合して伝搬する。このような透過光は光電装置３０Ｌの光電部３１Ｋの受光部３１Ｉｂによって受光される。制御部３３Ｌは受光により発生する電流信号を処理し、たとえば表示装置に受光状態を表示する。これにより、オペレータは、受光状態に応じて部位ＰＬの内部の状態を知得することができる。この内部状態に関する情報は、その後にＰＤＤやＰＤＴを実行する際に役立つ情報となる。

【0126】

なお、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述の実施形態はＰＤＤやＰＤＴについて述べたが、ＰＩＴにも適応が可能である。また上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0127】

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｊ ：光ファイバプローブ
１１、１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｃ１、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈ、１１Ｊ ：光ファイバ
１１Ａａ ：拡散部
１１Ｃａ、１１Ｃｂ、１１Ｃｃ、１１Ｈ１、１１Ｊａ、１１Ｊｂ、１１Ｊｃ ：単位光ファイバ
１１Ｃａａ、１１Ｆａ、１１Ｇａ、１１Ｇｂ、１１Ｇｃ、１１Ｊａａ ：コア部
１１Ｃａｂ、１１Ｆｂ、１１Ｇｄ ：クラッド部
１１Ｃａｃ、１１Ｃｂｃ、１１Ｃｃｃ、１１Ｆｃ、１１Ｇａａ、１１Ｇｂａ、１１Ｇｃａ、１１Ｊａｄ ：先端面
１１Ｈ１ａ ：切欠
１１Ｊａｂ ：内側クラッド部
１１Ｊａｃ ：外側クラッド部
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｊ ：穿刺針
１２Ａａ、１２Ｂａ、１２Ｂｂ、１２Ｂｃ、１２Ｂｄ ：開口部
２０、２０Ｃ、２０Ｊ ：接続光ファイバ
３０、３０Ｃ、３０Ｉ、３０Ｊ、３０Ｋ、３０Ｌ ：光電装置
３１、３１Ｃ、３１Ｉ、３１Ｋ ：光電部
３１Ｉａ、３１Ｋｃ ：発光部
３１Ｉｂ ：受光部
３２、３２Ｃ、３２Ｉ、３２Ｊ、３２Ｋ、３２Ｌ ：光結合部
３３、３３Ｃ、３３Ｉ、３３Ｋ、３３Ｌ ：制御部
４０Ｌ ：接続光ファイバ
５０Ｌ ：光学ヘッド
１００、１００Ｃ、１００Ｉ、１００Ｊ、１００Ｋ、１００Ｌ ：医療装置
ＡＢＳ ：透明性
Ａａ１、Ａａ２、Ａａ３、Ａｂ４ ：領域
Ｃ、ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＢ１、ＣＢ２、ＣＢ３、ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＩ１、ＣＩ２、ＣＪ１ ：悪性腫瘍
ＬＣ１、ＬＣ２、ＬＩ１、ＬＩ２、ＬＪ１ ：蛍光
ＬＩ３、ＬＩ４ ：治療光
ＬＪ２ ：治療光
ＬＫ１、ＬＬ１ ：試験光
ＬＫ２、ＬＫ３ ：散乱光
Ｐ、ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＩ、ＰＪ、ＰＫ、ＰＬ ：部位

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】