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技術 対物光学系の観察補助装置

出願人 オリンパス株式会社池谷裕二
発明者 平田唯史池谷裕二
出願日 2011年6月10日 (9年6ヶ月経過) 出願番号 2011-130027
公開日 2012年12月27日 (8年0ヶ月経過) 公開番号 2012-254238
状態 特許登録済
技術分野 手術・診断のための補助具 内視鏡 内視鏡
主要キーワード アーチ状部材 略筒形状 挿入部側 水密構造 対物光学系ユニット 半径方向外方 接着面積 顕微鏡システム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年12月27日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

実験動物生体組織や各種臓器等を比較的長期間にわたり安定して複数回観察することを可能とする。

解決手段

対物レンズ42を挿脱可能な開口部12を有し、開口部12から挿入された対物レンズ42の光軸位置を規定する略筒形状の案内部10と、案内部10から対物レンズ42の光軸方向に沿って延び、先端に光を透過する観察窓24を有する挿入部20と、挿入部20または案内部10の外周面からの半径方向外方に向かって張り出す腕30とを備える対物光学系の観察補助装置1を提供する。

概要

背景

従来、実験動物生体組織や各種臓器等を生きたままの状態で比較的長期間にわたり観察する際に用いる装置として、対物光学系の固定装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載の対物光学系の固定装置は、生体組織に形成した孔に対物光学系ユニット挿入状態に支持する支持部材と、生体組織に対して支持部材を位置決め固定する固定機構とを備えている。

この固定装置は、支持部材および固定機構が実験動物に固定されているので、固定装置から対物光学系ユニットを一旦取り外しても、再び固定装置に対物光学系ユニットを装着して同一箇所を観察することができる。また、固定装置に対物光学系ユニットを装着する際にも対物光学系ユニットが観察部位に直接触れないので、観察対象部位ダメージを与えず、観察対象部位を健全な状態に維持しつつ観察を行うことができる。

概要

実験動物の生体組織や各種臓器等を比較的長期間にわたり安定して複数回観察することを可能とする。対物レンズ42を挿脱可能な開口部12を有し、開口部12から挿入された対物レンズ42の光軸位置を規定する略筒形状の案内部10と、案内部10から対物レンズ42の光軸方向に沿って延び、先端に光を透過する観察窓24を有する挿入部20と、挿入部20または案内部10の外周面からの半径方向外方に向かって張り出す腕30とを備える対物光学系の観察補助装置1を提供する。

目的

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、実験動物の生体組織や各種臓器等の同一箇所を対物光学系により比較的長期間にわたり安定して複数回観察することを可能とする対物光学系の観察補助装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

対物光学系を挿脱可能な開口部を有し、該開口部から挿入された前記対物光学系の光軸位置を規定する略筒形状の案内部と、該案内部から前記対物光学系の光軸方向に沿って延び、先端に光を透過する観察窓を有する挿入部と、該挿入部または前記案内部の外周面から半径方向外方に向かって張り出す張り出し部とを備える対物光学系の観察補助装置

請求項2

前記張り出し部が、前記案内部の周方向に間隔をあけて複数配置されている請求項1に記載の対物光学系の観察補助装置。

請求項3

前記張り出し部が厚さ方向に貫通する貫通孔を有する請求項1または請求項2に記載の対物光学系の観察補助装置。

技術分野

0001

本発明は、対物光学系により同一箇所を長期間にわたり複数回観察するための観察補助装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、実験動物生体組織や各種臓器等を生きたままの状態で比較的長期間にわたり観察する際に用いる装置として、対物光学系の固定装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載の対物光学系の固定装置は、生体組織に形成した孔に対物光学系ユニット挿入状態に支持する支持部材と、生体組織に対して支持部材を位置決め固定する固定機構とを備えている。

0003

この固定装置は、支持部材および固定機構が実験動物に固定されているので、固定装置から対物光学系ユニットを一旦取り外しても、再び固定装置に対物光学系ユニットを装着して同一箇所を観察することができる。また、固定装置に対物光学系ユニットを装着する際にも対物光学系ユニットが観察部位に直接触れないので、観察対象部位ダメージを与えず、観察対象部位を健全な状態に維持しつつ観察を行うことができる。

先行技術

0004

特開2005−253836号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1に記載の対物光学系の固定装置のように、実験動物の頭部に被せてボルト頭蓋骨を挟むアーチ状部材により支持部材を位置決め固定すると、支持部材を位置決め固定する構造物(アーチ状部材やボルト)のサイズや重量が大きいため、実験動物の活動に不都合を与えるという問題がある。

0006

また、鋭利な形状に形成した支持部材の先端に返し部を設けて実験動物の生体組織等に支持部材を突き刺したり、支持部材の先端と実験動物の生体組織等とを接着剤接着したりするのでは、生体組織等が柔らかいために支持部材がぐらついて、固定装置自体が生体組織から外れてしまうことがある。そのため、対物光学系により同一箇所を観察することが困難になるという問題がある。

0007

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、実験動物の生体組織や各種臓器等の同一箇所を対物光学系により比較的長期間にわたり安定して複数回観察することを可能とする対物光学系の観察補助装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、対物光学系を挿脱可能な開口部を有し、該開口部から挿入された前記対物光学系の光軸位置を規定する略筒形状の案内部と、該案内部から前記対物光学系の光軸方向に沿って延び、先端に光を透過する観察窓を有する挿入部と、該挿入部または前記案内部の外周面から半径方向外方に向かって張り出す張り出し部とを備える対物光学系の観察補助装置を提供する。

0009

本発明によれば、生体試料に挿入部を挿入して観察対象部位に観察窓を対向配置させた状態で、案内部の開口部に対物光学系を挿入することにより、挿入部の観察窓を介して観察対象部位を観察する。

0010

この場合において、生体試料表面に張り出し部を突き当てて生体試料と張り出し部との接触面にセメント等を塗布することにより、張り出し部が半径方向外方に張り出す分だけ接着面積を確保し挿入部を安定して位置決め固定することができる。

0011

したがって、生体試料の観察対象部位に対してこの観察補助装置全体を動かないように確実に固定し、対物光学系を複数回挿脱しても生体組織や各種臓器等の同一箇所を比較的長期間にわたり安定して観察することが可能となる。また、挿入部の先端に観察窓を配置することで、生体試料から体液蒸発するのを防止し、生体試料に与えるダメージを低減することができる。

0012

上記発明においては、前記張り出し部が、前記案内部の周方向に間隔をあけて複数配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、張り出し部どうしの隙間から生体試料と張り出し部との隙間やその周辺にセメントを塗布することができ、所望の位置に案内部を配置した状態で生体試料と張り出し部とを簡易に接着することができる。例えば、3つ以上の張り出し部を周方向に等間隔に配置すれば、生体試料の観察対象部位に対して観察補助装置全体を周方向にバランスさせてより確実にかつ安定して固定することができる。

0013

また、上記発明においては、前記張り出し部が厚さ方向に貫通する貫通孔を有することとしてもよい。
このように構成することで、張り出し部の貫通孔にセメントを入り込ませて生体試料と張り出し部との接着面積を増大し、固定力を向上することができる。

発明の効果

0014

本発明によれば、実験動物の生体組織や各種臓器等の同一箇所を比較的長期間にわたり安定して観察することを可能と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

0015

本発明の一実施形態に係る対物光学系の観察補助装置により対物レンズを固定する様子を示す軸方向断面図である。
図1の対物光学系の観察補助装置を示す縦断面図である。
図2の対物光学系の観察補助装置を挿入部側から見た平面図である。
図1の対物光学系の観察補助装置を実験動物の脳組織に位置決め固定した様子を示す縦断面図である。
図4の対物光学系の観察補助装置を挿入部側から見た平面図である。
本発明の一実施形態の第1の変形例に係る対物光学系の観察補助装置の腕を挿入部側から見た平面図である。
本発明の一実施形態の第2の変形例に係る対物光学系の観察補助装置の腕を挿入部側から見た平面図である。

実施例

0016

以下、本発明の一実施形態に係る対物光学系の観察補助装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る対物光学系の観察補助装置1は、図1に示すように、実験動物の体内に配置されている生体組織や臓器等の観察対象部位(同図においては、脳組織T)に対して、顕微鏡システム40に装着された対物レンズ(対物光学系)42を位置決め状態にして観察することができるようにする装置である。

0017

対物レンズ42は、例えば、顕微鏡システム40に接続される大径部42Aと、大径部42Aより径寸法が小さく、大径部42Aから先端に向かって延びる細径先端部42Bとを備えている。細径先端部42Bは、光軸方向の先端に先端窓(図示略)を備えている。

0018

この対物光学系の観察補助装置1は、図2に示すように、対物レンズ42を案内可能な略筒形状の案内部10と、実験動物の表面下に挿入される細径の挿入部20と、挿入部20の外周面から半径方向外方に向かって張り出す2本の腕(張り出し部)30とを備えている。

0019

案内部10は、一端に対物レンズ42を挿脱可能な開口部12を有し、他端が漸次先細になる略円錐形状を有している。開口部12は、対物レンズ42の大径部42Aの外形寸法より若干大きい内径寸法を有している。この案内部10は、開口部12から挿入される対物レンズ42の大径部42Aを案内し、対物レンズ42の光軸位置を規定するようになっている。これにより、案内部10は、常にほぼ同一位置に対物レンズ42を位置決め状態に配置することができるようになっている。また、案内部10の他端には挿入部20が一体的に形成されている。

0020

挿入部20は、案内部10の他端から中心軸Xに沿って延びる略円筒形状を有している。この挿入部20は、案内部10の開口部12より径寸法が小さく、対物レンズ42の細径先端部42Bを挿入可能に形成されている。挿入部20挿入部20の先端には、実験動物の生体組織等に挿入するための先端部22が設けられ、案内部10の中心軸Xを含む位置に観察窓24が配置されている。観察窓24は、光を透過し液体封止することができるようになっている。

0021

2本の腕30は、挿入部20の長手方向(挿入部20が延びる方向)のほぼ中間付近に配置され、挿入部20が延びる方向に対して直交する方向に張り出すように形成されている。これら2本の腕30は、図3に示すように、中心軸Xから互いに反対方向に向かってほぼ直線状に延びている。また、各腕30は、挿入部20の先端部22側を向く表面が略平坦な形状を有している。

0022

以下、このように構成された対物光学系の観察補助装置1の作用について説明する。
図1は、実験動物の観察対象部位としての脳組織Tを観察する場合を示している。例えば、本実施形態に係る対物光学系の観察補助装置1を用いて対物レンズ42により脳組織Tを観察するには、図4に示すように、実験動物の頭蓋骨Sに形成した孔Hから脳組織Tに挿入部20を挿入する。

0023

そして、脳組織Tの所望の深さのところで挿入部20の挿入を止め、脳組織Tの観察位置に対して観察窓24を対向配置する。続いて、図5に示すように、実験動物の頭蓋骨Sと腕30との隙間やその周辺にセメントCを塗布し、実験動物の頭蓋骨Sと腕30とを接着する。

0024

例えば、セメントCは、実験動物と腕30との間だけでなく、腕30の全体を覆うように塗布することとしてもよい。このようにすることで、腕30が半径方向外方に張り出す分だけ接着面積を確保することができ、セメントCが硬化することにより実験動物に対して観察補助装置1全体を確実に位置決め固定することができる。

0025

次に、実験動物に位置決め固定された案内部10に対して開口部12から対物レンズ42を挿入する。この場合において、観察補助装置1が動かないように、案内部10と対物レンズ42の大径部42Aの位置を合わせて対物レンズ42を挿入することが望ましい。そして、挿入部20の観察窓24に対して対物レンズ42の先端窓を対向配置させ、対物レンズ42の光軸を中心軸Xに一致させる。これにより、観察窓24を介して脳組織Tの観察を行うことができる。

0026

実験動物の脳組織Tの観察を一旦中断するときは、実験動物に観察補助装置1を挿入したまま案内部10から対物レンズ42を取り外す。そして、脳組織Tの同一箇所を再び観察するときは、上記と同様の手順により観察補助装置1に対物レンズ42を挿入する。

0027

この場合において、挿入部20の観察窓24が水密構造になっているので、観察補助装置1から対物レンズ42を取り外した状態でも、生体組織から観察補助装置1の内部を介して水分等が蒸発するのを防ぐことができる。また、外部の汚染から生体組織を保護することもできる。したがって、実験動物に与えるダメージを低減するとともに清潔な状態を維持し、比較的長期間にわたり脳組織Tの同一箇所を複数回観察することができる。

0028

以上説明したように、本実施形態に係る対物光学系の観察補助装置1によれば、2本の腕30により脳組織Tに対して観察補助装置1全体が確実に位置決め固定されるので、観察を一旦中断して実験動物が自由に動き回った場合でも、観察補助装置1が実験動物からずれてしまったり外れてしまったりするのを防ぐことができる。

0029

また、観察を一旦中断し、実験動物に観察補助装置1を挿入したまま観察補助装置1から対物レンズ42を取り外しても、脳組織Tの観察を再開する際に脳組織Tに対して対物レンズ42を略同一位置に再び配置することができる。したがって、対物レンズ42を複数回挿脱しても、比較的長期間にわたり安定して脳組織Tの同一箇所を観察することが可能となる。

0030

なお、本実施形態においては、挿入部20の外周面に腕30を設けることとしたが、例えば、案内部10の外周面に腕30を設けることとしてもよい。この場合、案内部20の外周面から径方向(軸方向に対して直交する方向)に張り出すように腕30を形成することとすればよい。

0031

また、本実施形態は以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態においては、張り出し部として2本の腕30を例示して説明したが、第1の変形例としては、腕30を1本にしてもよいし、あるいは、図6に示すように、案内部10の周方向に間隔をあけて3本以上(同図においては3本。)の腕30を設けることとしてもよい。3本以上の腕30を設ける場合には、各腕30を案内部10の周方向に等間隔に配置することが好ましい。

0032

このようにすることで、案内部10を所望の位置に位置決めした状態で腕30どうしの隙間から実験動物と腕30との隙間やその周辺にセメントを簡易に塗布することができるだけでなく、3本の腕30により観察補助装置1全体を周方向にバランスさせて位置決め固定することができる。したがって、対物レンズ42により実験動物の観察対象部位をより安定して観察することができる。

0033

また、張り出し部は、腕30のように比較的幅が小さいものに限られず、例えば、案内部10の周方向の略全域にわたって張り出す鍔形状を有するものでもよい。このような鍔形状の張り出し部の場合には、張り出し部に径方向に延びる切欠を設けることとすればよい。このようにすることで、接着面積を向上しつつ、切欠を介して案内部10側から挿入部20の挿入位置を確認したりセメントCを塗布したりすることができる。

0034

また、第2の変形例としては、例えば、図7に示すように、腕30が厚さ方向に貫通する貫通孔32を有することとしてもよい。このようにすることで、腕30の貫通孔32にセメントを入り込ませることにより、実験動物と腕30との接着面積を増大して固定力を向上することができる。

0035

1 対物光学系の観察補助装置
10 案内部
12 開口部
20 挿入部
24観察窓
30 腕(張り出し部)
32貫通孔
42対物レンズ(対物光学系)

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