JP2002172117A - 光断層画像診断情報出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光断層画像を用いた光断層画像診断情報出力
装置において、病理医による病理診断が不可能または困
難であっても、迅速な病理診断を可能とする。 【解決手段】 ファイバカプラ121 において、光源部10
0 から出射された低コヒーレンス光を、被測定組織10に
照射する信号光とピエゾ素子124 で周波数シフトされる
参照光とに分割し、また被測定組織10の所定の深部で反
射された信号光と参照光とを合波する。この合波された
干渉光の信号強度をバランス差分検出部150 で検出し、
信号処理部160 で画像処理を行い、被測定組織10の光断
層画像を取得し、モニタ13および診断情報出力部180 に
出力する。診断情報出力部180 ではこの光断層画像と、
予め正常組織から取得して記憶部170 に記憶された基準
光断層画像のパターンマッチングを行い、両形状パター
ンがほぼ一致する場合には被測定組織10が正常組織であ
るとモニタ13に出力し、表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光断層画像診断情
報出力装置に関し、詳しくは低コヒーレンス光を被測定
組織に照射して取得した光断層画像に基づいて被測定組
織の病理診断に供する情報を提供する光断層画像診断情
報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年長寿命化および癌等の病変の発見率
の向上に伴い、癌等の病変組織の切除手術が頻繁に行わ
れている。一般に、癌等の切除手術においては、根治を
目的とし、病変組織とその周囲の若干の正常組織とを切
除することが多い。また、手術後に切除した組織の病理
検査を行い、病変組織を全て切除したか否かを確認し、
手術後の治療方針などを決定している。手術段階におい
ては、正常組織と病変組織の境界を肉眼では明確に確認
することが困難な場合も多く、その場合には、病変部切
除の信頼性を向上するために、病変部の周囲組織を広範
囲に切除することも多く、患者の負担は大きい。

【０００３】近年、患者のＱＯＬ（Quality of Life）
および癌切除手術における根治性の両立が求められ、そ
のための手法のひとつとして、正常組織の無用な切除を
防ぐ、即時病理検査が普及しつつある。癌切除手術中
に、切除した組織の即時病理検査を行い、病変範囲や病
変の種類を確認することにより、切除範囲を必要最小限
の範囲に限定することができる。

【０００４】しかし、切除した組織の病理検査を行なう
際には、先ず切除組織から組織切片を採取し、この組織
切片から病理標本を作成し、病理医による顕微鏡観察に
より病理診断を行っており、病理標本作成のためには、
少なくとも３０分以上の時間が必要である。このため、
例えば外科手術により病変部を切除し、この切除した組
織切片の病理診断に供する情報に基づいてさらに広い範
囲の組織の切除が必要であるか否を判定する場合などに
は、病理診断の結果を待つために、手術が３０分以上中
断されることとなる。このため、病理診断を迅速かつ正
確に行うことのできる病理診断方法の開発が強く求めら
れている。

【０００５】一方、低コヒーレンス光を用いたＯＣＴ
（Optical Coherence Tomography）装置の開発が進み、
僅かに周波数をシフトさせた低コヒーレンス光の干渉に
より生じる光ビート信号強度を測定することにより、被
測定組織の光断層画像を取得するヘテロダイン検波型の
ＯＣＴ装置や、あるいは低コヒーレンス光の干渉による
干渉信号を測定することにより、被測定組織の光断層画
像を取得する分光型のＯＣＴ装置等が、生体組織等の微
細構造の光断層画像の取得等に用いられている。

【０００６】上記ヘテロダイン型のＯＣＴ装置の詳細
は、「ＯプラスＥ Vol.21,No.7 P.802〜804」（春名正
光著）に記載されている。このＯＣＴ装置は、ＳＬＤ(S
uper Luminescent Diode）等から成る光源から出射され
た低コヒーレンス光を信号光と参照光に分割し、ピエゾ
素子等により参照光または信号光の周波数を僅かにシフ
トさせ、信号光を被測定組織に入射させて該被測定組織
の所定の深度で反射した反射光と参照光とを干渉させ、
その干渉により生じた光ビート信号強度をヘテロダイン
検波により測定し、信号光の反射率に基づいた断層情報
を取得するものであり、参照光の光路上に配置した可動
ミラー等を微少移動させ、参照光の光路長を僅かに変化
させることにより、参照光の光路長と信号光の光路長が
一致した、被測定組織の深度での反射率を得ることがで
きる。

【０００７】また、上記の分光型のＯＣＴ装置の詳細
は、「OPTICS LETTERS,Vol.25,No.2P.111〜113」（U.Mor
gner,他６名著等）に記載されている。このＯＣＴ装置
は、チタンサファイアレーザ等からなる光源から出射さ
れた低コヒーレンス光を、信号光と参照光に分割し、信
号光を被測定組織に入射させて該被測定組織の所定の深
度で反射した反射光と参照光とを干渉させ、その干渉信
号の強度を測定し、フーリエ変換などの信号処理を施し
て、干渉信号に含まれる信号光の反射率および／または
被測定組織の分光情報に基づいて、断層情報を取得する
ものであり、参照光の光路上に配置した可動ミラー等を
微少移動させ、参照光の光路長を僅かに変化させること
により、参照光の光路長と信号光の光路長が一致した、
被測定組織の深度での分光情報を得ることができる。

【０００８】このようなＯＣＴ装置においては、被測定
組織の所望の深度における断層情報を得るために、信号
光と参照光の干渉は参照光の光路長と信号光の光路長と
が完全一致した時にのみ生じることが理想であるが、実
際には信号光と参照光の光路長差が光源のコヒーレンス
長以下であれば、干渉が生じてしまう。すなわち、低コ
ヒーレンス光干渉における分解能は、光源のコヒーレン
ス長により定められるものとなる。

【０００９】近年、臨床分野において、生体組織等の光
断層画像の有用性が広く知られるようになり、光散乱の
大きい生体組織の光断層画像を高い分解能で取得するこ
とが望まれるようになった。このためには、出力が大き
く、かつコヒーレンス長の短い低コヒーレンス光を出射
可能な光源が必要である。例えば「Optics Letters Vo
l.21,No.22 P.1839-1841」(by B.E.Boumaet.al 1996）
には、光源にKLM mode-locked Ti:sapphire Laser を備
え、超短パルス光と光ファイバの分散遅延を利用して、
高出力でコヒーレンス長の短い低コヒーレンス光を実現
し、信号光および参照光として使用することにより、高
い分解能で光断層画像を取得できる装置が提案されてい
る。また、本発明者により、増幅用のファイバを組み込
んだファイバ光源や、レーザ光のスペクトル幅をファイ
バグレーティングを用いて広げることによりコヒーレン
ス長が短い低コヒーレンス光を照射する光源なども、低
コヒーレンス光の光源として提案されている。

【００１０】上記のようなコヒーレンス長の短い低コヒ
ーレンス光を射出する光源を使用することにより、被測
定組織の高分解能光断層画像すなわち細胞組織レベルの
光断層画像を取得し表示できる。このために、これらの
光断層画像に基づいて、被測定組織が正常組織であるか
癌などの病変組織であるかを診断する病理診断を行うこ
とが可能となった。

【００１１】すなわち、上記のような高分解能光断層画
像を被測定組織から取得することにより、組織の病理標
本を作成することなく、迅速な病理診断を行うことがで
きる。このため、病理診断のために必要な時間を低減で
き、手術時間を短縮することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、細胞組
織レベルの光断層画像から正確な病理診断を行うことの
できる病理医の絶対数が少ないため、多くの医療機関に
おいては、術者にも患者にも負担の少ない光断層画像を
用いた即時病理診断を実際に行うことが困難であるとい
う問題があった。

【００１３】本発明は、上記問題に鑑み、病理医による
病理診断が不可能または困難であっても、光断層画像を
用いた迅速な病理診断を行うことができる光断層画像診
断情報出力装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の光断
層画像診断情報出力装置は、コヒーレンス長５μｍ以下
の低コヒーレンス光の干渉を利用して被測定組織の光断
層画像を取得するＯＣＴ手段と、既知正常組織および／
または既知病変組織から取得した光断層画像を予め記憶
する記憶手段と、前記ＯＣＴ手段により前記被測定組織
から取得した光断層画像のパターンと、前記記憶手段に
記憶された前記既知正常組織および／または前記既知病
変組織から取得した光断層画像のパターンとの比較に基
づいて、前記被測定組織の病理診断に供する情報を取得
して出力する診断情報出力手段とを備えたことを特徴と
するものである。

【００１５】ここで、本発明の第１の光断層診断情報出
力装置における、「被測定組織から取得した光断層画像
のパターンと、既知正常組織および／または既知病変組
織から取得した光断層画像のパターンとの比較に基づい
て被測定組織の病理診断に供する情報を取得して出力す
る」方法は、両パターンの比較に基づいて被測定組織の
病理診断に供する情報を取得して出力するものであれば
如何なるものでもよく、例えば両パターンを比較し、互
いにほぼ一致している場合には、被測定組織の組織形状
が既知正常組織および／または既知病変組織の組織性状
に一致しているとみなし、組織性状名を病理診断に供す
る情報として出力するものでもよいし、または両パター
ンを比較し、その一致度を病理診断に供する情報として
出力するもの等でもよい。

【００１６】本発明による第２の光断層画像診断情報出
力装置は、コヒーレンス長５μｍ以下の低コヒーレンス
光の干渉を利用して被測定組織の光断層画像を取得する
ＯＣＴ手段と、既知正常組織および少なくとも１種類の
既知病変組織を含む複数の既知性状組織のそれぞれから
取得した光断層画像を予め記憶する記憶手段と、前記Ｏ
ＣＴ手段により前記被測定組織から取得した光断層画像
のパターンと、前記記憶手段に記憶された前記各既知性
状組織から取得した光断層画像のパターンとを比較し、
前記被測定組織から取得した光断層画像のパターンが前
記各既知性状組織から取得した光断層画像のパターンの
中の何れのパターンに最も近いものであるかの判定に基
づいて、前記被測定組織の病理診断に供する情報を取得
して出力する診断情報出力手段とを備えたことを特徴と
するものである。

【００１７】ここで、本発明の第２の光断層診断情報出
力装置における、「被測定組織から取得した光断層画像
のパターンが各既知性状組織から取得した光断層画像の
パターンの中の何れのパターンに最も近いものであるか
の判定に基づいて、前記被測定組織の病理診断に供する
情報を取得して出力する」とは、例えば被測定組織から
取得した光断層画像のパターンと各既知性状組織から取
得した光断層画像のパターンとのパターンマッチングを
行い、最もパターンの一致度が高い既知性状組織名を出
力したり、あるいは既知性状組織名とともに一致度等を
出力することを意味している。

【００１８】本発明による第３の光断層画像診断情報出
力装置は、前記ＯＣＴ手段と前記診断情報出力手段が離
れた場所に設置され、前記ＯＣＴ手段により取得された
被測定組織の光断層画像を通信網を介して、前記診断情
報出力手段に送信する送信手段と、前記診断情報出力手
段において、前記送信された光断層画像に基づいて取得
され、出力された前記被測定組織の病理診断に供する情
報を、通信網を介して受信する受信手段とを備えたこと
を特徴とするものである。

【００１９】すなわち、本発明の第３の光断層診断情報
出力装置においては、取得した光断層画像を、病理診断
に供する情報を出力する診断情報出力手段が配置されて
いる計算機室などへ通信網を介して送信し、その場所で
出力された病理診断に供する情報を、通信網を介して受
信するものであり、診断情報出力手段が設置されている
場所は、光断層画像を取得した場所と通信網により接続
されている場所であればよく、遠く離れた場所であって
も全く支障はない。

【００２０】本発明による第４の光断層画像診断情報出
力装置は、前記ＯＣＴ手段と前記診断情報出力手段が離
れた場所に設置され、既知正常組織から取得した光断層
画像を記憶した正常パターン記憶手段と、前記ＯＣＴ手
段により被測定組織から取得した光断層画像のパターン
と、前記正常パターン記憶手段に記憶された前記既知正
常組織から取得した前記光断層画像のパターンとを比較
し、両パターンがほぼ一致するものであるか否かを判定
し、ほぼ一致しない場合にのみ、前記ＯＣＴ手段により
取得された被測定組織の光断層画像を前記診断情報出力
手段に送信する判定・送信手段と、前記診断情報出力手
段において、前記送信された光断層画像に基づいて取得
され、出力された前記被測定組織の病理診断に供する情
報を、通信網を介して受信する受信手段とを備えたこと
を特徴とするものである。

【００２１】すなわち、上記本発明の第４の光断層診断
情報出力装置においては、取得した光断層画像の中で、
既知正常組織の光断層画像とパターンがほぼ一致してい
ない光断層画像、すなわち病変組織である疑いがある組
織の光断層画像のみを、病理診断に供する情報を出力す
る診断情報出力手段が配置されている計算機室などへ通
信網を介して送信し、その場所で出力された病理診断に
供する情報を通信網を介して受信するものである。

【００２２】なおここで「両パターンがほぼ一致する」
とは、両パターンが完全に一致するものに限らず、両パ
ターンに多くの一致点がある場合を含むものである。し
たがって、「ほぼ一致しない場合」とは、完全に一致し
て正常であると判定されるに至らなかった場合に限ら
ず、一部一致している場合も含むもので、要するに診断
情報出力手段による精度の高い解析が必要と思われる場
合を含むものである。

【００２３】上記ＯＣＴ手段としては、コヒーレンス長
５μｍ以下の低コヒーレンス光を信号光と参照光に分割
し、前記信号光を被測定組織に照射し、前記参照光と前
記信号光の前記被測定組織の所定の深部からの反射光と
を干渉させ、該干渉後の干渉信号強度を測定して、前記
被測定組織の光断層画像を取得するものを用いることも
できる。なお、このようなＯＣＴ手段の具体例として
は、分光型のＯＣＴ装置等がある。

【００２４】上記ＯＣＴ手段としては、前記ＯＣＴ手段
が、コヒーレンス長５μｍ以下の低コヒーレンス光を信
号光と参照光に分割し、参照光の周波数と前記信号光の
周波数に差が生じるように、前記参照光または信号光の
少なくとも一つの周波数をシフトさせ、前記信号光を被
測定組織に照射し、前記信号光の前記被測定組織の所定
の深部からの反射光と、前記参照光とを干渉させ、該干
渉後の光ビート信号強度を測定して、前記被測定組織の
光断層画像を取得するものを用いてもよい。なお、この
ようなＯＣＴ手段の具体例としては、ヘテロダイン干渉
型のＯＣＴ装置等がある。

【００２５】なお、ここで、「参照光の周波数と前記信
号光の周波数に差が生じるように、前記参照光または信
号光の少なくとも一つの周波数をシフトさせる」とは、
シフトさせた後の参照光と信号光を干渉させた場合に、
上記信号光と参照光との差周波数で強弱を繰り返す光ビ
ート信号が生じるような周波数差が生じるように、前記
参照光または信号光の少なくとも一つの周波数をシフト
させることを意味している。

【００２６】上記パターンとしては、形状パターンおよ
び／または分光パターンを用いることができる。ここで
「分光パターン」とは、被測定組織の分光情報に応じ
て、光断層画像上に表示されたパターンであり、例えば
分光情報を反映させた色特性などがある。

【００２７】上記被測定組織は生体から切り離されたも
のであっても、あるいは生体の一部であってもよい。こ
こで「生体の一部」とは、被測定組織が生体から切除さ
れていない状態を意味している。また上記低コヒーレン
ス光の波長は、６００nm以上１７００nm以下であること
が好ましい。

【００２８】

【発明の効果】本発明の第１の光断層画像診断情報出力
装置においては、コヒーレンス長５μｍ以下の低コヒー
レンス光を用いた低コヒーレンス光の干渉により取得し
た被測定組織の光断層画像のパターンと、既知正常組織
および／または既知病変組織から取得した光断層画像の
パターンとの比較に基づいて、パターンがほぼ一致して
いる組織性状名あるいは、既知性状組織とのパターンの
一致度などの病理診断に供する情報を取得して出力する
ので、病理医による病理診断が不可能または困難であっ
ても、術者が上記の情報に基づいて病理診断を行うこと
ができる。このため、手術中の迅速な病理診断も可能と
なる。

【００２９】本発明の第２の光断層画像診断情報出力装
置においては、コヒーレンス長５μｍ以下の低コヒーレ
ンス光を用いた低コヒーレンス光の干渉により取得した
被測定組織の光断層画像のパターンと、既知正常組織お
よび少なくとも１種類の既知病変組織を含む複数の既知
性状組織のそれぞれから取得した光断層画像のパターン
とを比較し、被測定組織から取得した光断層画像のパタ
ーンが各既知性状組織から取得した光断層画像のパター
ンの中の何れのパターンに最も近いものであるかの判定
に基づいて病理診断に供する情報が出力されるので、病
理医による病理診断が不可能または困難であっても、術
者は上記の情報に基づいて病理診断を行うことができ
る。このため、手術中の迅速な病理診断も可能となる。

【００３０】本発明の第３の光断層画像診断情報出力装
置においては、被測定組織の光断層画像を通信網を介し
て離れた場所に送信し、この光断層画像に基づいて離れ
た場所において取得された病理診断に供する情報を、通
信網を介して受信することにより、光断層画像を取得し
た場所において、病理医が不在であり、かつ病理診断に
供する情報を取得することも不可能であっても、離れた
場所において取得され、出力された病理診断に供する情
報を入手することができるので、術者は上記の情報に基
づいて病理診断を行うことができる。このため、手術中
の迅速な病理診断も可能となる。

【００３１】また、本発明の第４の光断層画像診断情報
出力装置においては、まず光断層画像を取得した場所に
おいて、取得した被測定組織の光断層画像のパターン
と、予め取得された既知正常組織から取得した光断層画
像のパターンとを比較し、両パターンがほぼ一致してい
ない場合にのみ、被測定組織の光断層画像を通信網を介
して離れた場所に送信し、この光断層画像に基づいて離
れた場所において取得された病理診断に供する情報を、
通信網を介して受信することにより、被測定組織の病理
診断に供する情報を取得するようにしているので、本発
明の第３の光断層画像診断情報出力装置と同様に、光断
層画像を取得した場所において、病理医が不在であり、
かつ病理診断に供する情報を取得することも不可能であ
っても、離れた場所において取得され、出力された病理
診断に供する情報を入手し、術者は上記の情報に基づい
て病理診断を行うことができる。このため、手術中の迅
速な病理診断も可能となる。さらに、被測定組織から取
得した光断層画像のパターンが既知正常組織から取得し
た光断層画像のパターンとほぼ一致している場合、すな
わち詳細な病理診断に供する情報の入手が必要がないあ
るいはその必要度が低い場合には、送信しないことにし
ているため、送信データ量を減少することができる。さ
らに、送信先での病理診断に供する情報の取得に要する
時間を低減することもできる。

【００３２】上記ＯＣＴ手段として、コヒーレンス長５
μｍ以下の低コヒーレンス光を信号光と参照光に分割
し、前記信号光を被測定組織に照射し、前記参照光と前
記信号光の前記被測定組織の所定の深部からの反射光と
を干渉させ、該干渉後の干渉信号強度を測定して、前記
被測定組織の光断層画像を取得するものを用いれば、被
測定組織における信号光の反射率および／または分光情
報を容易に取得でき、これらに基づいた光断層画像を用
いて、病理診断に供する情報を得ることができる。

【００３３】また、上記ＯＣＴ手段として、コヒーレン
ス長５μｍ以下の低コヒーレンス光を信号光と参照光に
分割し、参照光の周波数と前記信号光の周波数に差が生
じるように、前記参照光または信号光の少なくとも一つ
の周波数をシフトさせ、前記信号光を被測定組織に照射
し、該信号光の前記被測定組織の所定の深部からの反射
光と、前記参照光とを干渉させ、該干渉後の光ビート信
号強度を測定して、前記被測定組織の光断層画像を取得
するものを用いれば、被測定組織における信号光の反射
率を高精度で測定することができ、これに基づいた光断
層画像を用いて、病理診断に供する情報を得ることがで
きる。

【００３４】さらに、上記パターンが形状パターンまた
は分光パターンであれば、容易にパターンマッチングを
行うことができる。また上記パターンが形状パターンお
よび分光パターンであれてば、より多くの情報に基づい
て病理診断に供する情報を取得することができ、光断層
画像診断情報出力装置の信頼性が向上する。

【００３５】また、被測定組織を患者から切除すること
なく、無侵襲に生体の一部である被測定組織の病理診断
に供する情報を取得することができるので、被測定組織
の病理診断に供する情報を取得する際の被術者の負担を
低減するができる。また切除不用な正常組織を切除して
しまうことも防止できる。

【００３６】低コヒーレンス光の波長が、６００nm以上
１７００nm以下の範囲内であれば、信号光が被測定組織
において、望ましい透過性および散乱性を有するので、
所望の光断層画像を取得することができる。

【００３７】さらに、上記通信網として公衆通信網を用
いれば、任意の遠隔地において、上記光断層画像から病
理診断に供する情報に取得することができ、また送信に
要するコストを低減することができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の第
１の実施の形態である光断層画像診断情報出力装置の全
体を示す概略構成図である。この本光断層画像診断情報
出力装置においては、予め正常組織から取得した光断層
画像と、被測定組織10から取得した光断層画像との形状
パターンを用いて、パターンマッチングを行い、両形状
パターンがほぼ一致しているか否かの情報を出力するも
のである。

【００３９】この光断層画像診断情報出力装置は、被測
定組織10の光断層画像データを取得するＯＣＴ部11と、
該ＯＣＴ部11で取得された光断層画像データと、予め正
常組織から取得された光断層画像データとのパターンマ
ッチングを行い、両形状パターンがほぼ一致しているか
否かの情報を出力する情報出力部12と、ＯＣＴ部11で取
得された被測定組織10の光断層画像データを可視画像と
して表示し、かつ情報出力部12から出力された情報を表
示するモニタ13とから構成されている。

【００４０】ＯＣＴ部11は、中心波長８００nmで、コヒ
ーレント長1.4μｍの低コヒーレンス光を出射する光源
部100 と、被測定組織10を指し示すエイミング光を出射
するエイミング光源部110 と、低コヒーレンス光とエイ
ミング光の合波と、低コヒーレンス光の参照光Ｌｒおよ
び信号光Ｌｓへの分割および合波を行うファイバ結合光
学系120 と、参照光Ｌｒの光路上に配され、参照光Ｌｒ
の光路長を変化させる光路遅延部130 と、信号光Ｌｓで
生体組織の被測定組織10を走査する光走査部140 と、被
測定組織10の所定の面で反射された信号光Ｌｓ’と参照
光Ｌｒとの干渉信号Ｌｃの信号強度を検出するバランス
差分検出部150 と、バランス差分検出部150 で検出され
た干渉信号Ｌｃの光ビート信号強度から被測定組織10の
所定の面で反射された信号光Ｌｓ’の強度を求めるヘテ
ロダイン検出を行い、光断層画像データを生成する信号
処理部160 とを備えた、ヘテロダイン型のＯＣＴ部であ
る。

【００４１】情報出力部12は、予めＯＣＴ部11を用いて
正常組織から取得した光断層画像データを基準光断層画
像データとして記憶する記憶部170 と、記憶部170 に記
憶された基準光断層画像データとＯＣＴ部11により被測
定組織10から取得した光断層画像データとのパターンマ
ッチングを行い、被測定組織10の光断層画像データの形
状パターンが基準光断層画像データとほぼ一致する場合
には、被測定組織10は正常組織であると判定し、一致し
ない場合には病変組織の疑いがあると判定する診断情報
出力部180 とから構成されるものである。

【００４２】ＯＣＴ部11の光源部100 は、励起光が入射
されると低コヒーレンス光を射出するファイバ光源101
と、該ファイバ光源101 を励起する励起光である波長６
６０nmのレーザ光を射出する半導体レーザ102 と、励起
光をファイバ光源101 の入射端面に集光するレンズ103
と、低コヒーレンス光に含まれている励起光をカットす
るために、７００nm以下の波長帯域の光をカットする励
起光カットフィルタ104 と、ファイバ光源101 から出射
された低コヒーレンス光を集光するレンズ105およびレ
ンズ106 とを備えている。

【００４３】ファイバ光源101 は、中心にコア107 を有
する光ファイバであり、コア107 には、励起光を吸収し
て発光する色素がドープされている。励起光がファイバ
光源101 に入射すると、ファイバ光源101 の出射端から
は、中心波長が約８００nmで、コヒーレント長が1.4μ
ｍの低コヒーレンス光が出射される。

【００４４】エイミング光源部110 は、エイミング光と
して赤色のレーザ光を射出する半導レーザ111 と、該半
導体レーザ111 から出射されたエイミング光を集光する
レンズ112 とを備えている。

【００４５】ファイバ結合光学系120 は、ファイバ光源
101 から出射された低コヒーレンス光を信号光Ｌｓと参
照光Ｌｒとに分割し、また、信号光Ｌｓの被測定組織10
の所定の深部からの反射である信号光Ｌｓ’と参照光Ｌ
ｒを合波し、干渉信号Ｌｃを得るファイバカプラ121
と、光源部100 とファイバカプラ121の間に設けられる
ファイバカプラ122 およびファイバカプラ123 と、参照
光Ｌｒに僅かな周波数シフトを生じさせるピエゾ素子12
4 と、光源部100 とファイバカプラ122 を繋ぐファイバ
125 と、エイミング光源部110 とファイバカプラ123 と
を繋ぐファイバ126 と、ファイバカプラ121および122
を介して光路遅延部130 とバランス差分検出部150 を繋
ぐファイバ127 と、ファイバカプラ121を介して光走査
部140 とバランス差分検出部150 を繋ぐファイバ128 と
を備えている。なお、ファイバ125、127 および128 は
シングルモード光ファイバである。

【００４６】光路遅延部130 は、ファイバ127 から射出
された参照光Ｌｒを平行光に変換し、また反射された参
照光Ｌｒをファイバ127 へ入射させるレンズ131 と、図
１における水平方向への移動により参照光Ｌｒの光路長
を変化させるプリズム132 と、該プリズムを水平方向へ
移動させる駆動部133 とを備えている。

【００４７】光走査部140 は、ファイバ128 から射出さ
れた信号光Ｌs を被測定組織10まで導光し、かつ被測定
組織10で反射した信号光Ｌｓ’をファイバ128 に入射さ
せるレンズ141 、ミラー142、ミラー143 およびレンズ1
44 と、ミラー142 とミラー143 を駆動する駆動部145
とを備えている。駆動部145 は図示省略された手動入力
部に接続され、手動入力により、任意の直線上の光走査
を行う。なお光走査部140 は、図示省略されたオープン
サージェリ用アッタチメントに組み込まれている。

【００４８】バランス差分検出器150 は、干渉信号Ｌｃ
の信号強度を測定する光検出器151および152 と、光検
出器151 の検出値と光検出器152 の検出値の入力バラン
スを調整し、ノイズ成分やドリフト成分を相殺した上
で、差分を増幅する差動増幅器153 とを備えている。

【００４９】次に本実施の形態の光断層画像診断情報出
力装置の動作について説明する。まず、エイミング光源
部110 の半導体レーザ111 から射出された赤色のエイミ
ング光は、レンズ112 により集光されファイバ126 に
導入される。ファイバ126 、ファイバカプラ123 、フ
ァイバ125 、ファイバカプラ122 、ファイバ127 、フ
ァイバカプラ121 およびファイバ128 を介して導光され
たエイミング光は、レンズ141 、ミラー142 、ミラー14
3 およびレンズ144 を介して被測定部10に赤色のスポ
ット光として照射される。

【００５０】ミラー142 およびミラー143 は、図示省略
された手動入力部からの手動入力により駆動部145 を介
して、その角度が制御される。術者は、測定開始位置お
よび測定終了位置をエイミング光を用いて駆動部145 に
設定する。

【００５１】測定位置が設定された後、光断層画像取得
用の低コヒーレンス光が光源部100から射出される。測
定開始時には、ミラー142 およびミラー143 は測定開始
位置にファイバ128 から射出された光を照射する角度に
駆動部145 により制御されている。

【００５２】まず、半導体レーザ102 から射出された波
長６６０ｎｍの励起光は、レンズ103 により集光され、
ファイバ光源101 のコア107 に導入される。

【００５３】励起光は、コア107 内を伝搬しながら、ド
ープされた色素に吸収される。ファイバ光源101 は、光
共振器を構成していないため、個々の発光がランダム
に、相関無く増幅されながら、コア107 内を伝搬し、自
然放出光としてファイバ光源101 の端面から出射する。
この自然放出光は、コア107 内にドープされた色素の発
光スペクトルとファイバ光源101 の伝送特性から決まる
スペクトル特性を有する低コヒーレンス光である。本実
施の形態に用いられるファイバ光源101 からは、中心波
長が約８００nm、コヒーレンス長が1.4μｍの低コヒー
レンス光が出射され、この低コヒーレンス光は、レンズ
105 により平行光に変換され、励起光カットフィルタ10
4 を透過後、レンズ106 により集光され、ファイバ125
に導入される。

【００５４】ファイバ125 を透過した低コヒーレンス光
は、ファイバカプラ122 で、ファイバ127 に導入され、
さらに、ファイバカプラ121で、ファイバ127 内を光路
遅延部130の方向へ進行する参照光Ｌｒと、ファイバ128
内を光走査部140の方向へ進行する信号光Ｌｓとに分割
される。参照光Ｌｒは光路上に設けられたピエゾ素子12
4 により変調され、参照光Ｌｒと信号光Ｌｓには、僅か
な周波数差△ｆが生じる。

【００５５】信号光Ｌs は光走査部140のレンズ141 、
ミラー142 、ミラー143 およびレンズ144 を経て被測定
組織10へ入射される。被測定組織10に入射された信号光
Ｌｓのうち被測定組織10の所定の深度で反射された信号
光Ｌｓ’は、レンズ141 、ミラー142 、ミラー143 およ
びレンズ144 によりファイバ128 に帰還せしめられる。
ファイバ128 に帰還せしめられた信号光Ｌｓ’は、ファ
イバカプラ121において、後述するファイバ127 に帰還
せしめられた参照光Ｌｒと合波される。

【００５６】一方、ピエゾ素子124 で変調された後の参
照光Ｌｒは、ファイバ127 を通過し光路遅延部130のレ
ンズ131 を介して、プリズム132 に入射し、このプリズ
ム132で反射され再度レンズ131 を透過して、ファイバ1
27 に帰還せしめられる。ファイバ127 に帰還せしめら
れた参照光Ｌｒはファイバカプラ121で、上述した信号
光Ｌｓ’と合波される。

【００５７】ファイバカプラ121で合波された信号光Ｌ
ｓ’および参照光Ｌｒは、再び同軸上に重なることにな
り所定の条件の時に信号光Ｌｓ’と参照光Ｌｒが干渉
し、干渉信号Ｌｃとなり、光ビート信号を発生する。

【００５８】参照光Ｌｒおよび信号光Ｌｓ’は、可干渉
距離の短い低コヒーレンス光であるため、低コヒーレン
ス光が信号光Ｌｓと参照光Ｌｒに分割されたのち、信号
光Ｌs（Ｌｓ’） がファイバカプラ121に到達するまで
の光路長が、参照光Ｌｒがファイバカプラ121に到達す
るまでの光路長に略等しい場合に両光が干渉し、この干
渉する両光の周波数差（△ｆ）で強弱を繰り返す光ビー
ト信号が発生する。

【００５９】干渉信号Ｌｃは、ファイバカプラ121で分
割され、一方は、ファイバ127 を透過してバランス差分
検出器150 の光検出器151 に入力され、他方はファイバ
128を透過して光検出器152 に入力される。

【００６０】光検出器151 および152 では、干渉信号Ｌ
ｃから上記光ビート信号の信号強度を検出し、差動増幅
器153 で、光検出器151 の検出値と光検出器152 の検出
値の差分を求め、信号処理部160へ出力する。なお、差
動増幅器153 は、その入力値の直流成分のバランスを調
整する機能を備えているため、たとえ光源部100 から出
射された低コヒーレンス光にドリフトが生じている場合
でも、直流成分のバランスを調整した上で差分を増幅す
ることにより、ドリフト成分は相殺され、光ビート信号
成分のみが検出される。

【００６１】なおこのときに、プリズム132 は、駆動部
133 により、その光軸方向（図中水平方向）に移動され
る。このため参照光Ｌｒがファイバカプラ121 に到達す
るまでの光路長が変化し、参照光Ｌｒと干渉する信号光
Ｌｓ（Ｌｓ’）の光路長も変化するため、断層情報を取
得する被測定組織10の深度も変化する。

【００６２】上記の動作により、被測定組織10の所定点
における表面から所望の深度までの断層情報を取得した
のち、光走査部140 のミラー142 およびミラー143 によ
り、信号光Ｌｓの入射点を予め駆動部145 に設定された
測定終了位置の方向に僅かに移動させ、同様に所定の深
度までの断層情報を取得する。このような動作を繰り返
すことにより、測定開始位置から測定終了位置までの被
測定組織10の光断層画像データを得ることができる。

【００６３】信号処理部160では、バランス差分検出部1
50 で検出された干渉信号Ｌｃの信号強度から被測定組
織10の所定の面で反射された信号光Ｌｓ’の強度を求め
るヘテロダイン検出を行い、光断層画像データに変換
し、モニタ13および情報出力部12の診断情報出力部180
に出力する。

【００６４】なお、光源部100 から出射される低コヒー
レンス光のコヒーレンス長は、1.4μｍであるため、低
コヒーレンス光干渉における分解能も1.4μｍとなり、
生体組織等の細胞レベルまで微細化された超高分解能光
断層画像が取得可能である。

【００６５】診断情報出力部180 では、予め記憶部170
に基準光断層画像データとして記憶されている既知正
常組織から取得した光断層画像データと、信号処理部16
0 から出力された光断層画像データとの形状パターンに
関して、パターンマッチングを行い、両光断層画像デー
タの形状パターンがほぼ一致する場合には、被測定組織
10は正常組織であるとみなし、一致しない場合には病変
組織の疑いがあるとみなし、この情報をモニタ13へ出力
する。モニタ13では、信号処理部160から出力された光
断層画像データを可視画像として表示し、また情報出力
部12から出力された情報を文字で表示する。

【００６６】上記のような作用により、被測定組織10か
ら取得した光断層画像データの形状パターンと、既知正
常組織から取得した光断層画像データの形状パターンと
を比較し、被測定組織10の光断層画像データの形状パタ
ーンが正常組織の光断層画像データの形状パターンとほ
ぼ一致しているか否かの情報（病理診断に供する情報）
を出力するので、術者はこの情報に基づいて被測定組織
10の病理診断を行うことができる。このため、病理医に
よる病理診断が不可能または困難であっても、手術中に
迅速な病理診断を行うことができる。また、パターンマ
ッチングに基づいて、被測定組織10の組織性状の診断を
行うため、個々の診断者により診断結果がばらつくこと
がなく、病理診断に供する情報の信頼性が向上する。

【００６７】さらに、被測定組織10を患者から切除する
ことなく、無侵襲に生体の一部である被測定組織の病理
診断を行うことができるので、被測定組織10の病理診断
を行なう際の患者の負担を低減するができる。また切除
不用な正常組織を切除してしまうことも防止できる。

【００６８】また、低コヒーレンス光の波長帯域が８０
０nmであるため、生体組織である被測定組織10におい
て、望ましい透過性および散乱性を有するので、所望の
光断層画像データを取得することができる。

【００６９】なお本実施の形態においては、基準光断層
画像データとしては既知正常組織から取得した光断層画
像データを用いたが、これに限定されるものではなく、
基準光断層画像データとしては、既知病変組織から取得
した光断層画像データを用いることもできる。この場合
には、被測定組織10から取得した光断層画像データの形
状パターンが既知病変組織から取得した光断層画像デー
タの形状パターンとほぼ一致しているか否かを判定し、
両形状パターンがほぼ一致している場合には、既知病変
組織名を出力すればよい。

【００７０】また、本実施の形態においては、また被測
定組織10から取得した光断層画像データと基準光断層画
像データの形状パターンの比較に基づく情報として、形
状パターンがほぼ一致しているか否かの判定結果を出力
したが、これに限られるものではなく、例えば両形状パ
ターンの形状パターンの一致度を数字で出力するもので
もよい。この場合には、被測定組織10から取得した光断
層画像データの形状パターンが、どの程度基準光断層画
像データの形状パターンと異なっているかの情報が出力
されるため、病変範囲の決定などが容易になる。

【００７１】また、第２の実施の形態として、情報出力
部12の代わりに、予め組織性状が明らかな正常組織と少
なくとも１種類の病変組織のそれぞれから取得した光断
層画像データを基準データとして記憶した記憶部200
と、被測定組織10から取得した光断層画像データの形状
パターンが基準光断層画像データの形状パターンの中の
何れの形状パターンに最も近いものであるかの判定を行
い、モニタに出力する診断情報出力部210 を備えた情報
出力部20 を設けた光断層画像診断情報出力装置も考え
られる。情報出力部20を用いることにより、上記実施の
形態と同様の効果に加え、被測定組織の組織性状が複数
種類の既知性状組織の中の何れの組織性状に最も近いも
のであるかの情報を即座に得ることができる。このた
め、例えば手術中に被測定組織の組織性状の種類に関す
る情報を出力することができ、光断層画像診断情報出力
装置の利便性を向上することができる。

【００７２】次に、本発明の具体的な第３の実施の形態
である光断層画像診断情報出力装置について図２を参照
して説明する。図２は本発明の光断層画像診断情報出力
装置の概略構成図である。本光断層画像診断情報出力装
置においては、被測定組織10から取得した光断層画像を
送受信部310 と公衆通信網32とを介して、遠隔地に設け
られ情報出力部33まで送信し、また送信した光断層画像
データに対する病理診断に供する情報を公衆通信網32を
介して、送受信部310 で受信し、モニタ13に表示するも
のである。

【００７３】この光断層画像診断情報出力装置は、被測
定組織10の光断層画像データを取得するＯＣＴ部11と、
該ＯＣＴ部11で取得された光断層画像データの送信およ
び病理診断に供する情報の受信と、光断層画像および病
理診断に供する情報の表示を行う表示部31と、光断層画
像データおよび病理診断に供する情報を伝送する公衆通
信網32と、送信された光断層画像データに基づいて病理
診断に供する情報を取得し、送信する情報出力部33とか
ら構成されている。なお、図１に示す第１の具体的な実
施の形態と共通の要素については同番号を付し、特に必
要のない限りその説明は省略する。

【００７４】表示部31は、ＯＣＴ部11で取得された光断
層画像データを公衆通信網32を介して情報出力部33に送
信し、かつ送信された光断層画像データに基づいて取得
された病理診断に供する情報を公衆通信網32を介して受
信してモニタに出力する送受信部310 と、ＯＣＴ部11で
取得された被測定組織10の光断層画像と病理診断に供す
る情報を表示するモニタ13とから構成されている。

【００７５】情報出力部33は、予め組織性状が明らかな
正常組織と少なくとも１種類の病変組織のそれぞれから
取得した光断層画像データを基準光断層画像データとし
て記憶した記憶部330 と、被測定組織10から取得した光
断層画像データの形状パターンと、基準光断層画像デー
タの形状パターンのパターンマッチングを行い、被測定
組織から取得した光断層画像データの形状パターンが、
基準光断層画像データの形状パターンの中の何れの形状
パターンに最も近いものであるかを判定し、判定結果す
なわち病理診断に供する情報を公衆通信網32を介して表
示部31へ送信する診断情報出力部320 とから構成される
ものである。なお送受信部310 は、本発明の送信手段お
よび受信手段を構成している。

【００７６】次に本実施の形態の光断層画像診断情報出
力装置の動作について説明する。まず、ＯＣＴ部11にお
いて、第１の実施の形態と同様の動作により、被測定組
織10の光断層画像データが取得され、送受信部310 およ
びモニタ13へ出力される。

【００７７】送受信部310 では、先ず公衆通信網32を介
して光断層画像データを遠隔地に設けられた情報出力部
33の診断情報出力部320 へ送信する。

【００７８】診断情報出力部320 では、予め記憶部330
に基準光断層画像データとして記憶されている既知性状
組織から取得した光断層画像データと、公衆通信網32を
介して送信された被測定組織から取得された光断層画像
データとのパターンマッチングを行い、被測定組織から
取得した光断層画像データの形状パターンが、基準光断
層画像データの形状パターンの中の何れの形状パターン
に最も近いものであるかを判定し、この判定結果を公衆
通信網32を介して表示部31の送受信部310 へ送信する。

【００７９】表示部31においては、信号処理部160から
出力された光断層画像データを可視画像としてモニタ13
に表示し、また送受信部310 が受信した、判定結果を文
字でモニタ13に表示する。

【００８０】上記のような作用により、コヒーレンス長
1.4 μｍの低コヒーレンス光を用いた低コヒーレンス光
干渉により取得した被測定組織10の光断層画像データを
公衆通信網32を介して離れた場所に送信し、この光断層
画像データに基づいて離れた場所において取得された病
理診断に供する情報を、再度公衆通信網32を介して受信
することにより、光断層画像データを取得した場所にお
いて、病理医が不在であり、かつ病理診断に供する情報
を取得することも不可能であっても、離れた場所におい
て取得され、出力された病理診断に供する情報を入手す
ることができるので、術者は上記の情報に基づいて病理
診断を行うことができる。このため、手術中の迅速な病
理診断も可能となる。さらに通信網として、公衆通信網
32を用いているため、情報出力部33が遠隔地に設けられ
ても、迅速な病理診断が可能であり、送信に要するコス
ト増加も少ない。

【００８１】次に、本発明の具体的な第４の実施の形態
である光断層画像診断情報出力装置について図３を参照
して説明する。図３は本発明の光断層画像診断情報出力
装置の概略構成図である。本光断層画像診断情報出力装
置においては、まず、被測定組織10から取得した光断層
画像データと予め正常組織から取得した光断層画像デー
タとのパターンマッチングを行い、被測定組織10が確実
に正常組織であると判定できるか否かの簡易診断を行な
う。両画像の形状パターンがほぼ一致して、被測定組織
10が正常組織であることほぼ確実である場合には判定結
果をモニタ13に表示し、両画像の形状パターンがほぼ一
致していない場合にのみ、被測定組織10から取得した光
断層画像データを公衆通信網32を介して情報出力部33ま
で送信し、また送信した光断層画像データに基づいて取
得された病理診断に供する情報を公衆通信網32を介して
受信して、モニタ13に表示するものである。

【００８２】この光断層画像診断情報出力装置は、被測
定組織10の光断層画像データを取得するＯＣＴ部11と、
該ＯＣＴ部11で取得された光断層画像データの簡易診断
と、光断層画像データの送信および病理診断に供する情
報の受信と、光断層画像および病理診断に供する情報の
表示とを行う表示部41と、光断層画像データおよび病理
診断に供する情報を伝送する公衆通信網32と、送信され
た光断層画像データに基づいて病理診断に供する情報を
取得し、送信する情報出力部33とから構成されている。
なお、図２に示す第３の具体的な実施の形態と共通の要
素については同番号を付し、特に必要のない限りその説
明は省略する。

【００８３】表示部41は、予めＯＣＴ部11を用いて正常
組織から取得した光断層画像データを基準光断層画像デ
ータとして記憶する正常形状パターン記憶部420 と、信
号処理部160 から出力された光断層画像データの簡易診
断および情報出力部33への送受信を行う判定・送受信部
410 と、光断層画像および病理診断に供する情報を表示
するモニタ13とを備えている。

【００８４】判定・送受信部410 は、ＯＣＴ部11により
被測定組織10から取得した光断層画像データが信号処理
部160 から入力されると、この被測定組織10から取得し
た光断層画像データの形状パターンと、正常形状パター
ン記憶部420 に記憶された基準光断層画像データの形状
パターンとのパターンマッチングを行い、両形状パター
ンがほぼ一致する場合には、被測定組織10は正常組織で
あると判定し、この判定結果をモニタ13へ出力する。両
形状パターンが一致しない場合には、公衆通信網32を介
して光断層画像データを情報出力部33の診断情報出力部
320へ送信する。情報出力部33においては第３の実施の
形態と同様に判定が行われ、病理診断に供する情報が診
断情報出力部320 から公衆通信網32を介して判定・送受
信部410へ送信される。判定・送受信部410 では、送信
された光断層画像の病理診断に供する情報を受信し、モ
ニタ13へ出力する。

【００８５】モニタ13では、信号処理部160 から出力さ
れた光断層画像データを可視画像として表示し、また判
定・送受信部410 から出力された判定結果または情報出
力部33から送信された病理診断に供する情報を文字で表
示する。なお、判定・送受信部410 は、本発明の判定・
送信手段および受信手段を構成している。

【００８６】このような作用により、まず光断層画像デ
ータを取得した場所において、取得した被測定組織の光
断層画像データの形状パターンと、予め取得された既知
正常組織から取得した光断層画像データの形状パターン
とを比較し、両形状パターンがほぼ一致していない場合
にのみ、被測定組織の光断層画像データを通信網を介し
て離れた場所に送信し、この光断層画像データに基づい
て離れた場所において取得された病理診断に供する情報
を、通信網を介して受信することにより、被測定組織の
病理診断に供する情報を取得するようにしているので、
本発明の第３の実施形態と同様に、光断層画像データを
取得した場所において、病理医が不在であり、かつ病理
診断に供する情報を取得することも不可能であっても、
離れた場所において取得され、出力された病理診断に供
する情報を入手し、術者は上記の情報に基づいて病理診
断を行うことができる。このため、手術中の迅速な病理
診断も可能となる。さらに、被測定組織から取得した光
断層画像データの形状パターンが既知正常組織から取得
した光断層画像データの形状パターンとほぼ一致してい
る場合、すなわち詳細な病理診断に供する情報の入手が
必要がないあるいはその必要度が低い場合には、送信し
ないことにしているため、送信データ量を減少すること
ができる。さらに、送信先での病理診断に供する情報の
取得に要する時間を低減することもできる。

【００８７】なお、上記第３および第４の実施の形態に
おいては、通信網として公衆通信網を用いたがこれに限
定されるものではなく、例えば送信先の離れた場所が大
病院内の他の場所てあれば、院内ラン等を用いることも
できる。

【００８８】また、送信手段と受信手段を一つの送受信
部により兼用したが、これに限定されるものではなく、
送信手段としては画像データを送信できるものであれば
如何なるものでもよく、また受信手段としては、病理診
断に供する情報を受信できるものであれば、例えばＥメ
ールやＦＡＸなど如何なるものでもよい。

【００８９】次に、本発明の具体的な第５の実施の形態
である光断層画像診断情報出力装置について図４を参照
して説明する。図４は本発明の光断層画像診断情報出力
装置の概略構成図である。本光断層画像診断情報出力装
置においては、図１に記載した第１の実施の形態である
光断層画像診断情報出力装置におけるヘテロダイン型の
ＯＣＴ部11に代わりに分光型のＯＣＴ部51を用いたもの
であり、病理診断に供する情報を取得する際に、形状パ
ターンおよび分光パターンを用いたパターンマッチング
を行うものである。

【００９０】この光断層画像診断情報出力装置は、被測
定組織10の光断層画像データを取得するＯＣＴ部51と、
該ＯＣＴ部51で取得された光断層画像データと、予め正
常組織から取得された光断層画像データとのパターンマ
ッチングを行い、両形状パターンがほぼ一致しているか
否かの情報を出力する情報出力部52と、ＯＣＴ部51で取
得された被測定組織10の光断層画像データを可視画像と
して表示し、かつ情報出力部52から出力された情報を表
示するモニタ13とから構成されている。なお、図１に示
す第１の具体的な実施の形態と共通の要素については同
番号を付し、特に必要のない限りその説明は省略する。

【００９１】ＯＣＴ部51は、低コヒーレンス光を射出す
る光源部100 と、エイミング光を射出するエイミング光
源部110 と、低コヒーレンス光とエイミング光の合波
と、低コヒーレンス光の参照光Ｌｒおよび信号光Ｌｓへ
の分割および合波を行うファイバ結合光学系520 と、参
照光Ｌｒの光路上に配され、参照光Ｌｒの光路長を変化
させる光路遅延部130 と、信号光Ｌｓで生体組織の被測
定組織10を走査する光走査部140 と、被測定組織10の所
定の面で反射された信号光Ｌｓ’と参照光Ｌｒとの干渉
信号Ｌｃの信号強度を検出するバランス差分検出部550
と、バランス差分検出部550 で検出された干渉信号Ｌｃ
から被測定組織10の所定の面で反射された信号光Ｌｓ’
の強度を求め、また干渉信号Ｌｃにフーリエ変換処理を
施し、被測定組織10の所定の面で反射された信号光Ｌ
ｓ’に含まれる分光情報を取得し、信号光Ｌｓの反射率
および分光情報を反映させた疑似カラー画像データであ
る光断層画像データを生成する信号処理部560 とを備え
た、分光型のＯＣＴ部である。

【００９２】情報出力部52は、予めＯＣＴ部51を用いて
正常組織から取得した光断層画像データを基準光断層画
像データとして記憶する記憶部570 と、記憶部570 に記
憶された基準光断層画像データとＯＣＴ部51により被測
定組織10から取得した光断層画像データとの形状パター
ンおよび分光パターンに関するパターンマッチングを行
い、被測定組織10の光断層画像データの形状パターン
と、分光パターンが規準光断層画像データとほぼ一致す
る場合には、被測定組織10は正常組織であると判定し、
一致しない場合には病変組織の疑いがあると判定する診
断情報出力部580とから構成されるものである。なお、
分光パターンとしては、疑似カラー表示における色特性
のパターンを使用する。

【００９３】ＯＣＴ部51のファイバ結合光学系520 は、
ファイバ光源101 から出射された低コヒーレンス光を信
号光Ｌｓと参照光Ｌｒとに分割し、また、信号光Ｌｓの
被測定組織10の所定の深部からの反射である信号光Ｌ
ｓ’と参照光Ｌｒを合波し、干渉信号Ｌｃを得るファイ
バカプラ121 と、光源部100 とファイバカプラ121の間
に設けられるファイバカプラ122 およびファイバカプラ
123 と、光源部100 とファイバカプラ122 を繋ぐファイ
バ125 と、エイミング光源部110 とファイバカプラ123
とを繋ぐファイバ126 と、ファイバカプラ121および122
を介して光路遅延部130 とバランス差分検出部550 を
繋ぐファイバ127 と、ファイバカプラ121を介して光走
査部140 とバランス差分検出部550 を繋ぐファイバ128
とを備えている。なお、ファイバ125 、127 および128
はシングルモード光ファイバである。すなわち、ファイ
バ結合系520 は、図１に示す第１の実施の形態における
ファイバ結合光学系120 からピエゾ素子124 を除いたも
のである。

【００９４】バランス差分検出器550 は、干渉信号Ｌｃ
の信号強度を測定する光検出器551および552 と、光検
出器551 の検出値と光検出器552 の検出値の入力バラン
スを調整し、ノイズ成分やドリフト成分を相殺した上
で、差分を増幅する差動増幅器553 とを備えている。

【００９５】次に本実施の形態の光断層画像診断情報出
力装置の動作について説明する。第１の実施の形態と同
様に、測定開始位置および測定終了位置をエイミング光
を用いて駆動部145 に設定する。

【００９６】測定位置が設定された後、光断層画像取得
用の低コヒーレンス光が光源部100から射出される。測
定開始時には、ミラー142 およびミラー143 は測定開始
位置にファイバ128 から射出された光を照射する角度に
駆動部145 により制御されている。

【００９７】ファイバ光源101 から射出された低コヒー
レンス光は、ファイバ125 に導入され、ファイバカプラ
122 で、ファイバ127 に導入され、さらに、ファイバカ
プラ121で、ファイバ127 内を光路遅延部130の方向へ進
行する参照光Ｌｒと、ファイバ128 内を光走査部140の
方向へ進行する信号光Ｌｓとに分割される。

【００９８】被測定組織10に入射された信号光Ｌｓのう
ち被測定組織10の所定の深度で反射された信号光Ｌｓ’
は、レンズ141 、ミラー142 、ミラー143 およびレンズ
144によりファイバ128 に帰還せしめられる。ファイバ1
28 に帰還せしめられた信号光Ｌｓ’は、ファイバカプ
ラ121において、光路遅延部130のプリズム132で反射し
て帰還せしめられた参照光Ｌｒと合波される。

【００９９】ファイバカプラ121で合波された信号光Ｌ
ｓ’および参照光Ｌｒは、再び同軸上に重なることにな
り所定の条件の時に信号光Ｌｓ’と参照光Ｌｒが干渉
し、干渉信号Ｌｃとなる。

【０１００】干渉信号Ｌｃは、ファイバカプラ121で分
割され、一方は、ファイバ127 を透過してバランス差分
検出器550 の光検出器551 に入力され、他方はファイバ
128を透過して光検出器552 に入力される。光検出器551
および552 では、干渉信号Ｌｃの信号強度を検出し、
差動増幅器553 で、光検出器551 の検出値と光検出器55
2 の検出値の差分を求め、信号処理部560へ出力する。

【０１０１】信号処理部560 では、バランス差分検出部
550 で検出された干渉信号Ｌｃの信号強度から被測定組
織10の所定の面で反射された信号光Ｌｓ’の強度を求
め、また干渉信号Ｌｃにフーリエ変換処理を施し、被測
定組織10の所定の面で反射された信号光Ｌｓ’に含まれ
る分光情報を取得し、信号光Ｌｓの反射率および分光情
報を反映させた疑似カラー画像である光断層画像データ
を生成し、モニタ13および情報出力部52の診断情報出力
部580 に出力する。

【０１０２】診断情報出力部580 では、予めＯＣＴ部51
で取得し、記憶部570 に基準光断層画像データとして記
憶されている既知正常組織から取得した光断層画像デー
タと、信号処理部560 から出力された光断層画像データ
との形状パターンおよび分光パターンに関するパターン
マッチングを行い、両光断層画像データの形状パターン
および分光パターンがほぼ一致する場合には、被測定組
織10は正常組織であるとみなし、一致しない場合には病
変組織の疑いがあるとみなし、この情報をモニタ13へ出
力する。モニタ13では、信号処理部560から出力された
光断層画像データを可視画像として表示し、また情報出
力部52から出力された情報を文字で表示する。

【０１０３】上記のような作用により、被測定組織10か
ら取得した光断層画像データの形状パターンおよび分光
パターンと、既知正常組織から取得した光断層画像デー
タの形状パターンおよび分光パターンとを比較し、被測
定組織10の光断層画像データの形状パターンおよび分光
パターンが正常組織の光断層画像データの形状パターン
とほぼ一致しているか否かの判定結果を、病理診断に供
する情報として出力するので、術者はこの情報に基づい
て被測定組織10の病理診断を行うことができる。また、
形状パターンおよび分光パターンの２つのパターンに関
するパターンマッチングを行い、その判定結果を出力す
るため、判定結果の信頼性が向上する。

【０１０４】なお、本実施の形態においては、形状パタ
ーンおよび分光パターンの２つのパターンに関するパタ
ーンマッチングに基づいて病理診断に供する情報を取得
したが、形状パターンまたは分光パターンのみのパター
ンマッチングに基づいて病理診断に供する情報を取得し
てもよい。

【０１０５】また、形状パターンおよび分光パターンが
ほぼ一致しているか否かの判定結果として、例えば各パ
ターンの一致度を数字で出力するものでもよい。なお、
本発明の第２、第３および第４の実施の形態において
も、分光型のＯＣＴ部を用いることができる。

【０１０６】また、各実施の形態の変型例として、ヘテ
ロダイン型のＯＣＴ部と、上記の分光型のＯＣＴ部とを
兼ね備えたＯＣＴ部を用い、切換スイッチにて、周波数
シフタであるピエゾ素子、光検出器、信号処理部および
情報出力部の動作を切り換えるて、どちらかのＯＣＴ部
を使用するものも考えられる。これにより、一台の光断
層画像診断情報出力装置を用いて、ヘテロダイン型のＯ
ＣＴ部により取得した光断層画像データに基づいた病理
診断に供する情報と、分光型のＯＣＴ部により取得した
光断層画像データに基づいた病理診断に供する情報とを
取得することができる。ヘテロダイン型のＯＣＴ部を用
いた場合には、分光情報は含まれないが、Ｓ／Ｎの良好
な反射率の情報が得られるため、分光情報は含まずと
も、よりＳ／Ｎの向上した光断層画像データが必要な場
合には、ヘテロダイン型のＯＣＴ部を用い、分光情報を
含む光断層画像データに基づいた情報が必要な場合に
は、分光型のＯＣＴ部を使用すれば、より光断層画像診
断情報出力装置の利便性が向上する。なお、ＯＣＴ部を
切り換える際には、ＯＣＴ部に合わせて、光検出方法、
信号処理方法およびパターンマッチング方法等を切り換
える必要がある。

【０１０７】なお、各実施の形態においては、記憶部と
診断情報出力部は同一の場所に設置されているが、これ
に限定されるものではなく、記憶部は、診断情報出力部
の設置場所とは異なる場所に設置されてもよく、このよ
うな場合には、規準光断層画像データを通信網を介し
て、診断情報出力部まで送信すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２の実施の形態である光
断層画像診断情報出力装置の概略構成図

【図２】本発明の第３の実施の形態である光断層画像診
断情報出力装置の概略構成図

【図３】本発明の第４の実施の形態である光断層画像診
断情報出力装置の概略構成図

【図４】本発明の第５の実施の形態である光断層画像診
断情報出力装置の概略構成図

【符号の説明】

10 被測定組織 11,51 ＯＣＴ部 12,20,33,52 情報出力部 13 モニタ 31,41 表示部 100 光源部 110 エイミング光源部 120,520 ファイバ結合光学系 121,122,123 ファイバカプラ 124 ピエゾ素子 125,126,127,128 ファイバ 130 光路遅延部 132 プリズム 140 光走査部 150,550 バランス差分検出部 151,152,551,552 光検出器 153,553 差動増幅器 160,560 信号処理部 170,200,330,570 記憶部 180,210,320,580 診断情報出力部 310 送受信部 410 判定・送受信部 420 正常形状パターン記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G059 AA06 BB12 CC16 EE02 EE09 FF08 GG01 HH01 HH02 HH06 JJ02 JJ11 JJ12 JJ13 JJ17 JJ22 KK01 LL04 MM01 MM05 MM10 NN01 PP04 5B057 AA09 BA02 CA13 CA16 DA03 DB03 DC33 5L096 BA06 HA07 JA03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コヒーレンス長５μｍ以下の低コヒーレ
   ンス光の干渉を利用して被測定組織の光断層画像を取得
   するＯＣＴ手段と、 既知正常組織および／または既知病変組織から取得した
   光断層画像を予め記憶する記憶手段と、 前記ＯＣＴ手段により前記被測定組織から取得した光断
   層画像のパターンと、前記記憶手段に記憶された前記既
   知正常組織および／または前記既知病変組織から取得し
   た光断層画像のパターンとの比較に基づいて、前記被測
   定組織の病理診断に供する情報を取得して出力する診断
   情報出力手段とを備えたことを特徴とする光断層画像診
   断情報出力装置。
2. 【請求項２】 コヒーレンス長５μｍ以下の低コヒーレ
   ンス光の干渉を利用して被測定組織の光断層画像を取得
   するＯＣＴ手段と、 既知正常組織および少なくとも１種類の既知病変組織を
   含む複数の既知性状組織のそれぞれから取得した光断層
   画像を予め記憶する記憶手段と、 前記ＯＣＴ手段により前記被測定組織から取得した光断
   層画像のパターンと、前記記憶手段に記憶された前記各
   既知性状組織から取得した光断層画像のパターンとを比
   較し、前記被測定組織から取得した光断層画像のパター
   ンが前記各既知性状組織から取得した光断層画像のパタ
   ーンの中の何れのパターンに最も近いものであるかの判
   定に基づいて、前記被測定組織の病理診断に供する情報
   を取得して出力する診断情報出力手段とを備えたことを
   特徴とする光断層画像診断情報出力装置。
3. 【請求項３】 前記ＯＣＴ手段と前記診断情報出力手段
   が離れた場所に設置され、 前記ＯＣＴ手段により取得された被測定組織の光断層画
   像を通信網を介して、前記診断情報出力手段に送信する
   送信手段と、 前記診断情報出力手段において、前記送信された光断層
   画像に基づいて取得され、出力された前記被測定組織の
   病理診断に供する情報を、通信網を介して受信する受信
   手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載
   の光断層画像診断情報出力装置。
4. 【請求項４】 前記ＯＣＴ手段と前記診断情報出力手段
   が離れた場所に設置され、 既知正常組織から取得した光断層画像を記憶した正常パ
   ターン記憶手段と、 前記ＯＣＴ手段により被測定組織から取得した光断層画
   像のパターンと、前記正常パターン記憶手段に記憶され
   た前記既知正常組織から取得した前記光断層画像のパタ
   ーンとを比較し、両パターンがほぼ一致するものである
   か否かを判定し、ほぼ一致しない場合にのみ、前記ＯＣ
   Ｔ手段により取得された被測定組織の光断層画像を前記
   診断情報出力手段に送信する判定・送信手段と、 前記診断情報出力手段において、前記送信された光断層
   画像に基づいて取得され、出力された前記被測定組織の
   病理診断に供する情報を、通信網を介して受信する受信
   手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載
   の光断層画像診断情報出力装置。
5. 【請求項５】 前記ＯＣＴ手段が、コヒーレンス長５μ
   ｍ以下の低コヒーレンス光を信号光と参照光に分割し、
   前記信号光を被測定組織に照射し、前記参照光と前記信
   号光の前記被測定組織の所定の深部からの反射光とを干
   渉させ、該干渉後の干渉信号強度を測定して、前記被測
   定組織の光断層画像を取得するものであることを特徴と
   する請求項１から４いずれか１項記載の光断層画像診断
   情報出力装置。
6. 【請求項６】 前記ＯＣＴ手段が、コヒーレンス長５μ
   ｍ以下の低コヒーレンス光を信号光と参照光に分割し、
   参照光の周波数と前記信号光の周波数に差が生じるよう
   に、前記参照光または信号光の少なくとも一つの周波数
   をシフトさせ、前記信号光を被測定組織に照射し、該信
   号光の前記被測定組織の所定の深部からの反射光と、前
   記参照光とを干渉させ、該干渉後の光ビート信号強度を
   測定して、前記被測定組織の光断層画像を取得するもの
   であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記
   載の光断層画像診断情報出力装置。
7. 【請求項７】 前記パターンが、形状パターンおよび／
   または分光パターンであることを特徴とする請求項１か
   ら６いずれか１項記載の光断層画像診断情報出力装置。
8. 【請求項８】 前記被測定組織が生体の一部であること
   を特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の光断層
   画像診断情報出力装置。
9. 【請求項９】 前記低コヒーレンス光の波長が、６００
   nm以上１７００nm以下であることを特徴とする請求項１
   から８いずれか１項記載の光断層画像診断情報出力装
   置。