JP3361132B2 - Optical tomographic imaging system - Google Patents

Optical tomographic imaging system

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JP3361132B2
JP3361132B2 JP31056892A JP31056892A JP3361132B2 JP 3361132 B2 JP3361132 B2 JP 3361132B2 JP 31056892 A JP31056892 A JP 31056892A JP 31056892 A JP31056892 A JP 31056892A JP 3361132 B2 JP3361132 B2 JP 3361132B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、低干渉性光を用いて被
検体に対する断層像を得る光断層イメージング装置に関
する。 【0002】 【従来の技術】近年、生体組織を診断する場合、その組
織の表面状態の光学的情報を得るイメージング装置の他
に、組織内部の光学的情報を得ることのできる光CT装
置が提案されている。 【0003】この光CT装置としてはピコ秒パルスを用
いて、生体内部の情報を検出し、断層像を得る。しかし
ながら、ピコ秒パルスオーダの極短パルス光を発生する
レーザ光源は高価で大型となり、取扱いも面倒である。 【0004】最近になって、低干渉性光を用いて被検体
に対する断層像を得る干渉型OCT(オプティカル・コ
ヒーレンス・トモグラフィ)が例えばScience
Vol.254、1178(1991)に提案されてい
る。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】上記干渉型OCTでは
生体表面近くの組織に対しては使用可能であるが、体腔
内部の任意の部位の組織に対する診断を行うための情報
を得るためには、診断を望む部位に設定する手段を有し
ないので、実質的には不可能になる。 【0006】本発明は、上述した点にかんがみてなされ
たもので、体腔内部の組織に対する診断を行うための光
断層像を得ることのできる光断層イメージング装置を提
供することを目的としている。 【0007】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の光断層イメージング装置は、低干渉性光を発
生させる低干渉性光発生手段と、前記低干渉性光発生手
段により発生する低干渉性光を被検体側へ導光するとと
もに、被検体側で反射された反射光を導光するための複
数の光ファイバを有する導光手段と、前記導光手段の複
数の光ファイバのうち所定の光ファイバに前記低干渉性
光を順次切り換えて導光し、出射位置を変化させると共
に、被検体側で反射された反射光を順次検出するための
光走査手段と、前記光走査手段で検出した反射光と前記
低干渉性光から生成した基準光とを干渉させて、干渉し
た干渉光に対応する干渉信号を抽出する干渉光抽出手段
と、記干渉信号に対する信号処理を行い前記被検体の
深さ方向の断層像を構築する信号処理手段と、前記信号
処理手段により構築された前記断層像に対し、前記複数
の光ファイバの前記切り換えに基づき変化する光伝搬時
間に起因して発生する歪みを補正する演算手段と、を有
することを特徴とする。 【0008】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の第1実施例の光断層イメージング
装置を示す。この第1実施例の光断層イメージング装置
1は体腔内の任意の部位を観察可能な内視鏡2と、この
内視鏡2に照明光を供給する光源装置3と、内視鏡2内
に設けられた低干渉性の光を導光する導光部材が接続さ
れ、光断層イメージングを行う光干渉装置4と、この光
干渉装置4による光断層像を表示する表示装置としての
モニタ5とから構成される。 【0009】上記光干渉装置4は低干渉性の光を用いて
光断層像を生成するために測定光と参照光との干渉光検
出を行う干渉部6と、この干渉部6により得られる干渉
光に対応する電気信号を信号処理して光断層像に対応す
る映像信号を生成する信号処理部7とからなり、この映
像信号はモニタ5に表示される。 【0010】上記内視鏡2は細長で可撓性を有する挿入
部8と、この挿入部8の後端に設けられた太幅の操作部
9と、この操作部9の後端に設けられた接眼部11と、
操作部9の側部から外部に延出されたライトガイドケー
ブル12とからなる。 【0011】挿入部8、操作部9及び途中で分岐される
一方のライトガイドケーブル12内にはライトガイド1
3が挿通され、その手元側端部のコネクタ14を光源装
置3に着脱自在で装着できる。この装着状態では、光源
装置3内部の例えばキセノンランプ15の白色照明光が
コンデンサレンズ16で集光されて、ライトガイド13
の端部に供給され、この照明光はライトガイド13で伝
送され、挿入部8の先端部17の照明窓に固定された他
方の端面からさらに照明レンズ18を介して前方に出射
される。 【0012】照明レンズ18を介して出射された照明光
により、照明された患部等の観察関心部位19は照明レ
ンズ18に隣接する観察窓に取り付けた対物レンズ21
によってその光学像がその焦点面に結ばれる。この焦点
面の位置には像伝送の機能を有するイメージガイド22
の一方の端面が配置され、このイメージガイド22によ
って接眼部11側の端面に光学像が伝送される。 【0013】接眼部11の接眼窓内側にはイメージガイ
ド22の端面に対向して接眼レンズ23が取り付けてあ
り、術者は接眼窓に目を近づけることにより、接眼レン
ズ23を介して伝送された光学像を拡大観察することが
できる。 【0014】なお、操作部9には図示しない湾曲操作機
構が設けてあり、湾曲操作ノブを操作することにより、
先端部17の後端に形成された湾曲部を上下、左右の任
意の方向に湾曲でき、術者は観察を望む関心部位19を
観察するのに適した方向に先端部17の観察窓を向ける
ことができる。 【0015】この内視鏡2にはさらに低干渉性の光を偏
波面を保持して伝送する偏波保持ファイババンドル25
が挿通されている。つまり、挿入部8、操作部9及び途
中で分岐されるライトガイドケーブル12には偏波保持
ファイババンドル25が挿通され、ライトガイドケーブ
ル12の先端のコネクタ26を光干渉装置4の干渉部6
に着脱自在で装着することができる。 【0016】この偏波保持ファイババンドル25は例え
ば途中部分は断面が円形であるが、両端では断面が直線
状となるように偏波保持ファイバがn本配列されてい
る。また、図1に示すように一方の端部でのファイバf
1,…,fnの配列は他方の端部でのファイバf1,
…,fnの配列に対応するように配列されている。 【0017】上記干渉部6内に配置した低干渉性の光源
としての超高輝度発光ダイオード(以下、SLDと略
記)31の例えば830nmの波長で、例えば可干渉距
離が数10ないし数1000μm程度の光はレンズ32
a,偏光子32b,レンズ32cを経て一定の偏波面の
直線偏光の光にされ、シングルモード光ファイバ33a
の一方の端面から入射し、他方の端面側に伝送される。 【0018】この光ファイバ33aは途中のPANDA
カップラ34で他方のシングルモード光ファイバ33b
と光学的に結合されている。従って、このカップラ34
部分で2つに分岐されて伝送される。光ファイバ33a
の(カップラ34より)先端側は、ジルコン酸鉛のセラ
ミックス(PZTと略記)35等の圧電素子に巻回され
ている。 【0019】このPZT35は発振器36から駆動信号
が印加され、光ファイバ33aを振動させることにより
伝送される光を変調する変調器37を形成する。この駆
動信号の周波数は例えば5〜20KHzである。変調さ
れた光は光ファイバ33aの先端面から出射され、この
先端面に対向するレンズ38を介してスキャナ39のミ
ラー41に入射する。このミラー面41はスキャナ39
により、入射角が変化するように回動される。 【0020】このミラー41で反射された光はシリンド
リカルレンズ42を経て偏波保持ファイババンドル25
のファイバf1,…,fnに順次入射される。この偏波
保持ファイババンドル25で伝送され、先端部17側の
ファイバf1,…,fnの端面から順次出射され、関心
部位19をほぼ直線状にスキャンする。関心部位19側
で反射された光は偏波保持ファイババンドル25により
伝送され、シリンドリカルレンズ42、ミラー41及び
レンズ38を経て光ファイバ33aの先端面に入射され
る。 【0021】この光はカップラ34でほぼ半分が光ファ
イバ33bに移り、(干渉光)検出部44に導かれる。
また、この光ファイバ33bはその先端面に取り付けた
ミラー45で反射された光(SLD31側からの光がカ
ップラ34で分岐された参照光)も伝送し、検出部44
に導く。つまり、検出部44側に導かれる光は偏波保持
ファイババンドル25側に伝送され、関心部位19側で
反射された測定光と、ミラー45で反射された参照光と
が混ざったものとなる。 【0022】なお、光ファイバ33bにおけるミラー4
5に固定された先端部とカップラ34との間には光ファ
イバ33aにおける変調器37形成のために巻回された
部分での光路長と、偏波保持ファイババンドル25側に
よる光路長とをほぼ補償するための光路長に設定した補
償リング46が設けてある。光ファイバ33bの後端面
から出射された光はレンズ47で平行光束にされ、検光
子48で上記偏波面の光成分が抽出された後、ハーフミ
ラー49で透過光と反射光に分岐される。 【0023】反射光はミラー51で反射され、(さらに
ハーフミラー49で透過された光成分が)レンズ52で
集光されて、光検出器としてのシリコンフォトダイオー
ド(SiーPDと略記)53で受光される。又、透過光
はX−ステージ54に取り付けたミラー55で反射さ
れ、(さらにハーフミラー49で反射された光成分が)
レンズ52で集光されて、SiーPD53で受光され
る。 【0024】X−ステージ54は例えばステッピングモ
ータ56によって光ファイバ33bの端面に対向する方
向に移動され、参照光側の光路長を変化できるようにな
っている。 【0025】ミラー45、55で反射された参照光がS
iーPD53に入射されるまでの光路長と、偏波保持フ
ァイババンドル25を経て関心部位19のある深さから
戻った測定光がミラー51で反射されてSiーPD53
に入射されるまでの光路長とが殆ど等しくなる場合にお
けるその深さに対する干渉光が検出され、従って参照光
側の光路長を変化することにより深さ方向の光断層像生
成のための干渉光データが得られる。 【0026】なお、ハーフミラー49とミラー51まで
の光路長及びハーフミラー49とミラー55までの光路
長は少なくとも低干渉性の光の干渉範囲よりずれるよう
に設定され、例えば測定されるべき光自身がハーフミラ
ー49で透過光と反射光に分岐さらた後にハーフミラー
49で干渉が起こらないように設定されている。 【0027】上記SiーPD53で光電変換された信号
は、プリアンプ57で増幅された後、信号処理部7のロ
ックインアンプ58の信号入力端に入力される。このロ
ックインアンプ58の参照信号入力端には発振器36の
駆動信号又はこれと同一位相の信号が参照信号として入
力され、プリアンプ57を経た信号における参照信号と
同一位相の信号成分が抽出され、さらに検波増幅され
る。 【0028】このロックインアンプ58の出力はコンピ
ュータ59に入力され、偏波保持ファイババンドル25
を形成する各ファイバfi(i=1〜n)によって得ら
れた信号から断層像に対応した映像信号を生成するため
の制御を行う。 【0029】つまり、ファイバf1からファイバfnに
光が順次入力されるようにスキャナ39に制御信号を送
る。ファイバf1からファイバfnに光が順次スキャン
された状態で、ロックインアンプ58から入力された信
号を(A/Dコンバータでデジタル量に変換して)例え
ば図示しない画像メモリに格納する。 【0030】ファイバfnまでスキャンが終了すると、
ステッピングモータ56に制御信号を送り、ミラー55
を少し移動させる制御を行う。再び、スキャナ39に制
御信号を送り、ファイバf1からファイバfnに光が順
次スキャンされた状態で、ロックインアンプ58から入
力された信号を画像メモリに格納する。このようにし
て、所定の深さ範囲に対する信号を画像メモリに格納す
る動作が終了したら、画像メモリに格納された信号を図
示しないD/Aコンバータを介してビデオプロセッサ6
0に出力する。 【0031】なお、光ファイバ33aの先端面から出射
された光が各ファイバfiの端面に入射されるまでの光
路長が中央側が小さく、両端側が大きくなる等、光路長
が許容される範囲から逸脱する程に異なる場合には、そ
の補正しないと、断層像が歪を持つことになるので、コ
ンピュータ59はその補正を行う処理を行う。 【0032】ビデオプロセッサ60ではコンピュータ5
9から入力された信号に同期信号を重畳する等して標準
的な映像信号を生成し、モニタ5に出力する。モニタ5
は入力される映像信号をモニタ画面に表示する。このモ
ニタ画面には関心部位の断層像5aが表示されることに
なる。 【0033】この第1実施例によれば、内視鏡2には低
干渉性の光を導光する導光部材を挿通して、体腔内の診
断を望む部位に低干渉性の光を導光することができ、そ
の部位に対する断層像を容易に得ることができる。従っ
て、内視鏡2による観察を望む部位の表面状態から得ら
れる情報では不十分な場合でも、この断層像を得ること
により、内部の状態に対する情報が得られるので、より
的確な診断を下すための情報を提供できる。また、ピコ
秒パルスを用いた場合よりも低コストで実現できる。 【0034】図2は第1実施例の第1の変形例の主要部
の構成を示す。この変形例では偏波保持ファイババンド
ル25のコネクタ26側の端部が異なる。つまり、この
変形例では端部が円弧を形成するように配置され、光フ
ァイバ33aの先端面から出射されて偏波保持ファイバ
バンドル25の各ファイバf1〜fnの端部に至る光路
長が同じになるように配置される。 【0035】また、この変形例ではシリンドリカルレン
ズ42を用いることなく、ミラー41で反射された光は
各ファイバfiに入射(導光)される。なお、ミラー4
1における実際の光の反射位置は円弧の中心になるよう
に設定されている。この変形例によれば、各ファイバf
iに導光した際のそれぞれの光路長が等しくなるので、
得られた断層像の歪を小さくすることができるとか、歪
の補正を省略できる等のメリットがある。 【0036】図3は第1実施例の第2の変形例の主要部
を示す。この変形例はコネクタ26側の端面に対向して
リニア走査機構61が配置されている。光ファイバ33
aの先端側はXーステージ62に固定部材63で固定さ
れている。また、このXーステージ62にはレンズ38
及びミラー64も固定され、光ファイバ33aの先端面
から出射された光はレンズ38を経てミラー64で直角
方向に反射され、対向する偏波保持ファイババンドル2
5のファイバfiに入射される。 【0037】Xーステージ62はステッピングモータ6
5によって、矢印で示す方向、つまり偏波保持ファイバ
バンドル25の端面と平行な方向にスキャンされるよう
になっている。この場合にも、各ファイバfiの端面に
導光されるまでの光路長を一定にできる。したがって、
第1の変形例と同様の効果を有する。 【0038】図4は第1実施例の第3の変形例における
内視鏡先端側の一部を示す。偏波保持ファイババンドル
25の各ファイバfi先端部は先端部17を構成する先
端部本体66に設けた孔にそれぞれ固定され、各ファイ
バfiの先端面にセルフォックレンズ67がライン状に
配置されている。なお、ライン状に配置されたセルフォ
ックレンズ67に隣接して設けた観察窓21aと照明窓
18aにはそれぞれ対物レンズ21と照明レンズ18が
取り付けてある。 【0039】セルフォックレンズ67によって光を効率
良くその光軸に沿った前方方向に導光すると共に、前方
方向から入射される光を集光し、効率良く、各ファイバ
fiの先端面に導光する。この変形例によれば、感度及
びS/Nを向上できる。 【0040】図5は第1実施例の第4の変形例における
内視鏡先端側の一部を示す。この変形例では、先端部本
体66には観察窓21a及び照明窓18aに隣接して円
形の透孔が形成され、カバーガラス68の内側にレンズ
69が取り付けられ、このレンズ69の内側に光ファイ
バfiが図6に拡大して示す配置のようにして収納され
ている。 【0041】つまり、光ファイバfiは図6に示すよう
に縦方向での位置が少しづつずれるように積層されて配
置され、積層しないで縦方向に配置した場合よりも分解
能を向上している。 【0042】図7は本発明の第2実施例の光断層イメー
ジング装置71の主要部を示す。第1実施例では内視鏡
2内に通常の照明光学系及び観察光学系の他に、低干渉
性の光を導光する導光部材を独立で設けたが、この実施
例では観察光学系と一体的に設けて挿入部を細径化を可
能にしている。 【0043】この装置71の内視鏡72は、イメージガ
イド22を構成する(イメージガイド)ファイババンド
ル22a内に偏波保持ファイババンドル25を埋め込ん
でいる。例えば、図8に示すようにファイババンドル2
2aの中心を通るようにライン状に偏波保持ファイババ
ンドル25のファイバf1〜fnが配置されるように埋
め込まれている。 【0044】この偏波保持ファイババンドル25を埋め
込んだイメージガイド22の先端面に対向して対物レン
ズ21が配置され、その前方にカバーガラス74が配置
されている。また、この実施例ではライトガイド13は
挿入部8内で2本に分岐され、且つ各先端部はカバーガ
ラス74を通して照明光を出射できるように斜めを向く
ようにして固定されている。 【0045】また、偏波保持ファイババンドル25は例
えば操作部9でイメージガイド22と分離され、例えば
ライトガイドケーブル12とは別のケーブル内を挿通さ
れ(図2のようにライトガイドケーブル12内を挿通
し、末端側で分岐させても良い)、図2と同様に円弧状
にされた端部のコネクタ26が干渉部6に接続されるよ
うになっている。 【0046】その他の構成は図1又は図2で説明したも
のと同じであるので、同一構成要素には同じ符号を付
け、その説明を省略する。この実施例では偏波保持ファ
イババンドル25をイメージガイド22に埋め込み、観
察光学系を共通化したので、イメージガイド22と独立
に偏波保持ファイババンドル25を設けた場合よりも挿
入部8を細径化できるし、さらに測定位置を確認できる
メリットがある。 【0047】また、共通のカバーガラス74を通して照
明光を出射すると共に、観察等の光を取り込むようにし
た構成にしているので、図9に示すように挿入部8の先
端面を被検体75に密着させた状態で、照明及び観察が
できるようになっている。このように密着状態で使用す
れば、測定時における被検体75との位置ずれを防止で
き、精度の高い光断層像が得られる。 【0048】図10は本発明の第3実施例の光断層イメ
ージング装置81の主要部を示す。この実施例では走査
方向が異なる複数の光断層像を得られるようにしたもの
である。 【0049】この実施例の内視鏡82は通常の照明光学
系及び観察光学系のほかに、2つの低干渉性の光を伝送
するファイババンドル25A,25Bが挿通され、挿入
部8の先端部17では図11に示すように例えば十字状
に配置された2つのファイバアレイ83A,83Bにさ
れている。なお、図11で十字の中心のファイバは共通
に使用される。 【0050】ファイババンドル25A,25Bは操作部
9から延出されたケーブル84内を挿通され、その端部
が干渉部85に接続される。ファイババンドル25A,
25Bの端部は図2で説明したものと同様に円弧状に配
置されている。 【0051】つまり、ミラー41を中心とする円上にそ
の端部が乗るように2つの端部が対向配置され、ミラー
41が図示しないモータにより回転されることにより、
各端部のファイバf1〜fnとf1′〜fn′に光ファ
イバ33a側からの低干渉性の光をレンズ38を介して
導光すると共に、被検体側で反射された光を光ファイバ
33a側に導光する。 【0052】この実施例の干渉部85は第1実施例の構
成と同じでも良いし、図10に簡略的に示す構成でも良
い。図10ではSLD31の光はレンズ32によりの光
ファイバ33aの一方の端面に入射され、一部が他方の
光ファイバ33bに分岐されるカップラ34を介し、さ
らにPZT35等で形成した変調器37を経て先端面か
らミラー41側に出射される。 【0053】例えば、図10の実線で示すミラー41の
状態ではファイババンドル25A側に導光され、ファイ
バアレイ83Aから前方の被検体側に出射され、表面及
び内部で反射された光の一部が同じファイバfiに入射
される。この光はミラー41で反射され、カップラ34
を介して他方の光ファイバ33bに移り、Si−PD等
の光検出器86で受光される。 【0054】一方、SLD31の光はカップラ34を介
して他方の光ファイバ33bに分岐され、補償リング部
46を経て光ファイバ33bの先端面からレンズ87で
集光されて出射される。この光はミラー45で反射さ
れ、光ファイバ33bの後端面から参照光として、光検
出器86で受光される。 【0055】上記ミラー45は図示しない走査機構に
て、矢印で示すように移動され、参照光側の光路長が可
変される。内視鏡82側を通って戻る測定光の光路長が
参照光側の光路長に殆ど一致する場合に干渉光として検
出器86で検出され、図1に示す信号処置部7側に出力
され、信号処理されて、モニタ5に断層像が表示され
る。この場合は図12の実線SAで示すように縦方向の
走査に対応して、図13のようにモニタ5の例えば左側
に表示される断層像GAとなる。 【0056】図10の点線で示すミラー41の状態では
ファイババンドル25B側に導光され、ファイバアレイ
83Bから前方の被検体側に出射され、表面及び内部で
反射された光の一部が同じファイバfiに入射され
る。 【0057】この光はミラー41で反射され、カップラ
34を介して他方の光ファイバ33b移り、Si−PD
等の光検出器86で受光され、図1に示す信号処置部7
側に出力されて、信号処理され、モニタに断層像が表示
される。この場合は図12の点線SBで示すように横方
向の走査に対応して、例えば図13のようにモニタ5の
右側に表示される断層像GBとなる。 【0058】図14は第3実施例の変形例における内視
鏡先端部に固定されるファイバ支持部材91を示す。挿
入部先端部には透孔が形成され、この透孔にはファイバ
支持部材91が接着剤等で固定されている。 【0059】このファイバ支持部材91には十字状に沿
って孔が多数形成され、ファイバアレイ83Aのファイ
バfiと、ファイバアレイ83Bのファイバfi′との
先端部側が挿入され、接着剤等で固定されている。各フ
ァイバfi,fi′の先端面にはそれぞれセルフォック
レンズ92が取り付けられている。 【0060】図15は本発明の第4実施例におけるプロ
ーブ93を示し、図15(a)は正面図、図15(b)
は図15(a)のA−A′線断面図である。このプロー
ブ93は(観察窓94aと照明窓94bを備えた)通常
の内視鏡94のチャンネル94cに挿通可能なプローブ
である。 【0061】このプローブ93内には低干渉性の光を導
光する光ファイババンドル95が挿通され、このファイ
ババンドル95の先端はプローブ93の先端に取り付け
た光ファイバアレイ支持部材96で固定されている。 【0062】光ファイバアレイ支持部材96は図15
(b)に示すように一定の極率の円弧面96aにおける
円弧に沿って設けた孔にファイババンドル95の先端部
を挿入して固定している。従って、図15(a)に示す
ようにファイババンドル95の先端部は円弧に沿った曲
線上に配置された光ファイバアレイ95aとなってい
る。 【0063】図16は光ファイバアレイ95aの先端面
の配置を示している。光ファイバアレイ支持部材96の
極率δの曲面の接線方向に垂直な方向、つまり法線方向
に孔が設けてあり、各孔にファイババンドル95の各光
ファイバが挿入され、固定されている。従って、各光フ
ァイバは曲面の接線方向に垂直な方向を向いていること
になる。 【0064】この実施例によれば、図17に示すように
扇状の視野の光断層像が得られる。この図17の点線は
例えば第1実施例により得られる視野であり、この実施
例は前述の各実施例の場合よりも広い視野が得られると
いうメリットがある。 【0065】図18は第4実施例の第1の変形例のプロ
ーブ93′を示す。この変形例は分解能を向上するため
に光ファイバアレイを縦方向の位置を少しづつずらして
積層化したものである。 【0066】図19は第4実施例の第2の変形例の光フ
ァイバアレイ支持部材96′を示す。この変形例は光フ
ァイバアレイの前にセルフォックレンズ97を配置した
構造になっている。 【0067】図20は本発明の第5実施例におけるプロ
ーブ101の先端側を示し、図20(a)は正面図、図
20(b)は図20(a)のB−B′線断面図である。
この実施例は側視方向の光断層像を得られるようにした
ものである。例えば、図15に示すプローブ93を用い
て側視方向の光断層像を得ようとした場合には、先端側
を大きく湾曲(屈曲)させなければならない。この場
合、食道等では屈曲することが困難になる。このような
場合にこのプローブ101を使用するのに適したものと
なる。 【0068】このプローブ101内には低干渉性の光を
導光する光ファイババンドル102が挿通され、この光
ファイババンドル102の先端はプローブ101の先端
部材103の側面に設けた開口に取り付けた光ファイバ
アレイ支持部材104で固定されている。 【0069】この光ファイバアレイ支持部材104は所
定の極率ρで湾曲した曲面104aを有し、この曲面1
04aにはプローブ101の軸と平行な方向に孔が多数
形成され、各に光ファイババンドル102の各光ファ
イバが挿通固定され、プローブ101の軸と平行な方向
に光ファイバアレイ105が形成されている。 【0070】この実施例により得られる光断層像は図2
1に示すように深さに対して扇状に広がる視野に対応し
たものとなる。なお、この実施例に対しても、光ファイ
バアレイ105の端面の前に、図19に示すようなセル
フォックレンズを配置しても良い。また、曲面に沿って
光ファイバアレイ105を配置した広角の視野を有する
ものにかぎらず、直線に沿って配置して側視方向の光断
層像を得るものでも良い。 【0071】図22は本発明の第6実施例の光断層イメ
ージング装置111を示す。図22に示す光断層イメー
ジング装置111は、被検体内部に挿入される細長で可
撓性を有する挿入部112と、断層像観察のための光を
出射するとともに、被検体内部からの反射光を受光する
干渉部113と、干渉部113の出力を信号処理する信
号処理部114と、この信号処理部115で生成された
映像信号を表示するモニタ115とから構成される。 【0072】上記挿入部112は、例えば内視鏡の挿入
部として構成され、先端部116のチャンネル部116
aに、照明窓117、観察窓118、及び吸引チャンネ
ル119などが形成されている。 【0073】上記照明窓117の内側には配光レンズが
装着され、この配光レンズの後端にライトガイド120
が連設されている。このライトガイド120は、挿入部
112内を挿通されて図示しない光源装置に接続され、
この光源装置からの照明光を伝送して照明窓117から
被検体の観察部位に照射するようになっている。 【0074】また、観察窓118の内側には対物レンズ
121が設けられ、この対物レンズ121の結像位置
に、イメージガイド122の先端面が配置されている。
このイメージガイド122は、挿入部112内を挿通さ
れ、後端面が図示しない接眼部内の接眼レンズに対向し
ている。そして、対物レンズ121によって結像された
観察部位の光学像がイメージガイド122によって導か
れ、接眼部から肉眼観察が可能なようになっている。 【0075】また、挿入部112には、断層像観察のた
めの光を放射状に走査する手段としての光ファイバ束1
23が設けられ、この光ファイバ束123は、挿入部1
12外周側に複数の光ファイバ123aが環状に配設さ
れて構成されている。図22及び図23に示すように、
光ファイバ123aの先端は、先端部116の外周側に
チャンネル部116aを囲繞するよう配設されており、
図24に示すように、先端面はファイバ軸に対して、例
えば45°にカットされてテーパ面123bが形成され
ている。 【0076】そして、このテーパ面123bに、アルミ
ニウム、銀、金などが蒸着されてミラー面が形成される
とともに、このミラー面が挿入部112先端で内側にな
るよう配列され、光干渉装置113からの光をファイバ
軸側方に放射し、また、被検体内部から反射された反射
光をファイバ軸方向に入射させるようにしている。ま
た、干渉部113の内部には、光ファイバ束123の端
部に対向してガルバノメータ124のミラー124aが
配置されている。このガルバノメータ124は制御回路
125により制御される。 【0077】つまり光ファイバ33aの先端面から出射
された光をレンズ38を介して光ファイバ束123の端
部の各光ファイバに順次導光するように、ミラー124
aの振り角を可変制御する。この状態では被検体側で反
射された光はレンズ38を介して光ファイバ33aの先
端面に入射されるようになる。干渉部113のその他の
構成は例えば図10に示したものと同様であり、その説
明を省略する。 【0078】干渉部113の光検出器86の出力は信号
処理部114に入力され、信号処理され、光断層像に対
応する映像信号が生成され、モニタ115で光断層像が
表示される。 【0079】尚、光ファイバ123aは、端部にテーパ
面123bを形成したが、テーパ面123bの代わりに
プリズムを配置しても良く、また、光ファイバ123a
に代え、図25に示すように、先端部123cを前記挿
入部112から外側方向に曲げた光ファイバ123a′
を使用して光ファイバ束123を構成しても良い。 【0080】次にこの装置111を用いた光断層像観察
について説明する。例えば、人体臓器の患部の光断層像
を観察する場合、まず、挿入部112を体腔内部に挿入
する。次いで、先端部116外周側が患部位置に達した
ら、干渉部113内のSLD31の光をガルバノメータ
124のミラー124aで反射させて光ファイバ束12
3を構成する各光ファイバ123aに入射させる。 【0081】各光ファイバ123aに入射された光は、
先端のテーパ面123bで反射されてファイバ軸の側方
へ放射され、光ファイバ束123から外側に向かって放
射状に光走査が行われる。そして、患部に照射された光
が組織表面及び内部で反射されると、この反射光が、光
ファイバ束123からガルバノメータ124のミラー1
24aを経て干渉部113内に導光され、内部のレンズ
38、光ファイバ33a、33bを経て、光検出器86
に入射される。 【0082】上記光検出器86の出力は信号処理部11
4で処理され、観察部位の光断層像に対応する映像信号
にされ、モニタ115で光断層像が表示される。この実
施例によれば、挿入部112を被検体内部に挿入して断
層像を観察する場合、前記挿入部112の複雑な湾曲操
作を要することなく、挿入部112の先端部116外周
側を観察部位まで挿入するのみで、挿入部112から放
射状に光走査が行われるため、希望する観察部位の光断
層像が容易に得られる。 【0083】図26は第6実施例の変形例の挿入部を示
す。この変形例では先端部116の全周でなく一部のみ
に光ファイバ束123が設けて、扇状に光を送受して光
断層像を得るようにしたものである。 【0084】図27は本発明の第7実施例の光断層イメ
ージング装置161を示す。この光断層イメージング装
置161は体腔内の任意の部位を観察可能な内視鏡16
2と、この内視鏡162に照明光を供給する光源装置3
と、内視鏡162内に設けられた低干渉性の光を導光す
る導光部材が接続され、光断層イメージングを行う光干
渉装置164と、この光干渉装置164による光断層像
を表示する図示しないモニタとから構成される。 【0085】上記光干渉装置164は低干渉性の光を用
いて光断層像を生成するための干渉光を検出する干渉部
166と、この干渉部166で検出された干渉光に対応
する電気信号を信号処理して光断層像に対応する映像信
号を生成する信号処理部167とからなる。 【0086】上記内視鏡162は図1に示す内視鏡2に
おいて、偏波保持ファイババンドル25のコネクタ26
側の端部が円盤の円周上に沿って形成した孔にそれぞれ
挿入され、接着剤等で固定されたものとなっている。 【0087】又、この実施例の干渉部166は図1の実
施例が1つの波長の光で光断層像を得るものであったに
対し、この実施例では3つの波長の光でそれぞれ光断層
像を得るもとなっている。 【0088】このため、3つのSLD31ー1、31ー
2、31ー3で光発生部を形成有し、これらは例えば7
60nm,790nm,840nmの各波長の光を発生
し、それぞれレンズ32a、偏光子32b、ダイクロイ
ックミラー32d、レンズ32cを介して光ファイバ3
3aに導光される。 【0089】この光ファイバ33aの先端面に対向して
レンズ38、ギヤ171が取り付けられた光学ロッド1
72の一方の端部が配置され、このギヤ171は中間ギ
ヤ173を介してモータ174の軸に取り付けたギヤ1
75と噛合している。そして、モータ174が回転する
と、偏波保持ファイババンドル25のコネクタ26側の
各光ファイバf1〜fnの端面に光学ロッド172の先
端面が対向する状態になり、光ファイバ33a側の光を
偏波保持ファイババンドル25側に導光すると共に、偏
波保持ファイババンドル25側からの光を光ファイバ3
3a側に導光する。 【0090】上記モータ174は2軸ドライバ176に
より回転駆動する駆動信号が供給される。この2軸ドラ
イバ176はXステージ54のモータ56に駆動信号を
供給する。モータ174、56への駆動信号の供給はコ
ンピュータ59により制御される。 【0091】光ファイバ33bから出射される光を検出
する検出部177も3つの波長の光を分離して検出でき
る構成になっている。つまり、ミラー51の反射光とミ
ラー55の反射光とはハーフミラー49で混合され、ダ
イクロイックミラー178で光の波長に応じて選択的に
透過/反射され、さらに検光子48、レンズ52を介し
てそれぞれSiーPD53ー1、53ー2、53ー3で
受光される。 【0092】SiーPD53ー1、53ー2、53ー3
の出力はそれぞれプリアンプ57で増幅された後、信号
処理部167のロックインアンプ58に入力される。こ
のロックインアンプ58は図1では1入力であったのが
3入力に対応できるように3チャンネルなっており、各
チャンネルが時分割で順次選択されて動作する。 【0093】その他は、図1の実施例と同様である。こ
の実施例では3つの波長の光でそれぞれ光断層像が得ら
れるメリットがある。また、モータ174で光学ロッド
172を回転するのみで、偏波保持ファイババンドル2
5の光ファイバf1〜fnに順次導光できる。つまり、
光ファイバf1〜fnに順次導光することが簡単に行う
ことができる。 【0094】ところで、腸等の臓器をステープラでステ
ープル後、切断する場合、ステープルする部分の組織が
死んでいると、ステープルが術後脱落してしまう危険が
あったので、ステープルする部分の組織が生きているか
死んでいるかを事前に計測で知ることができるような機
構を設けても良い。この機構を備えたステープラ装置1
31を図28に示す。 【0095】このステープラ装置131は腸等の管腔臓
器132をステープルするステープラ133と、このス
テープラ133に設けられた光ファイバ束134がケー
ブル135、コネクタ136を介して接続され、断層像
を得るための信号処理を行うイメージング装置137
と、このイメージング装置137と接続され、組織の壊
死か否かの判断の演算処理を行うコンピュータ138
と、断層像の表示とか壊死の判断結果を表示する表示装
置139とから構成される。 【0096】ステープラ133の先端部には、図29に
拡大して示すようにアンビル141が設けられたカート
リッジ142が取付られるようになっている。このカー
トリッジ142におけるステープルする部分の長手方向
にファイバアレイ134aが形成されるようにしてあ
る。図30はステープルする面を示す。 【0097】カッタガイド溝144に隣接してファイバ
アレイ134aが形成され、切断する部分の組織が壊死
か否かを測定する光を出射すると共に、反射光を導光で
きるようにしている。また、カッタガイド溝144及び
ファイバアレイ134aの両側にステープル形成のため
のステープル成形溝145が設けてある。 【0098】図31はイメージング装置137の構成を
示す。このイメージング装置137は図10の干渉部8
5において、2つの波長の光を発生する手段と各波長の
光を検出する手段を有する。 【0099】SLD31ー1、31ー2は互いに異なる
波長、例えば750nmと800nmの光を発生し、そ
れぞれの光はレンズ32a、ダイクロイックミラー14
7、レンズ32cを経て光ファイバ33aに導光され
る。この光ファイバ33aに導かれた光は、その先端部
からレンズ38、ミラー41を介して偏波保持ファイバ
バンドル134のコネクタ136側の光ファイバ端面に
入射される。このコネクタ136側の光ファイバ端面は
図2で説明したのと同様に円弧状に形成されている。 【0100】偏波保持ファイババンドル134で伝送さ
れ、体腔臓器132側で反射された光は再び偏波保持フ
ァイババンドル134で逆方向に伝送され、光ファイバ
33aの先端面に導光される。この光はカップラ34で
他方の光ファイバ33bに一部が導かれ、光検出器側の
端面から出射され、レンズ148、ダイクロイックミラ
ー149、レンズ150を経て光検出器86ー1、86
ー2で受光される。 【0101】光検出器86ー1、86ー2の出力はプリ
アンプ57でそれぞれ増幅された後、ロックインアンプ
58に入力される。ロックインアンプ58で検出された
信号はそれぞれA/Dコンバータ151を介してコンピ
ュータ59に入力される。 【0102】このコンピュータ59はミラー41の回転
制御とかミラー45の移動制御等を行い、断層像に対応
した画像データを得る。この画像データは図28のコン
ピュータ138に転送され、このコンピュータ138は
2つの波長で得られたデータを分析する演算処理を行
い、ファイバアレイ134aに対向する組織部分から得
られたデータが壊死に対応するものか否かを判断する。 【0103】図32は血液中のヘモグロビンの波長に対
する減光度特性を示す。ヘモグロビンが酸素を持つ場合
(b)と持たない場合(a)とでは2つの波長に対する
減光度が異なることから壊死か否かを判断できる。つま
り、波長が800nmの光に対してはヘモグロビンが酸
素を持つ場合、つまり正常組織の場合と持たない場合、
つまり血液が循環しないで壊死した組織とでは殆ど同じ
減光度特性を示す。 【0104】これに対し、波長が750nmの光に対し
てはヘモグロビンが酸素を持つ場合は持たない場合より
も減光度(以下ODと記す)が小さい特性を示す。ま
た、ヘモグロビンが酸素を持つ場合には、波長が750
nmの光によるOD(750)よりも800nmの光に
対するOD(800)が大きなる。つまり、 OD(750)<OD(800) となる。 【0105】一方、ヘモグロビンが酸素を持たない場合
には逆の傾向を示す。つまり、 OD(750)>OD(800) となる。 【0106】従って、上記のように2つの波長で得られ
た反射強度のデータを比較することにより、ヘモグロビ
ンが酸素を持つ場合と酸素を持たない場合とを容易に判
断できる。さらに3波長、4波長を用いると、ヘモグロ
ビンの他Mb,チトクロームも検出可能になる。 【0107】なお、上述の実施例において、光路長を変
化させる場合、基準となる参照光側で行うものに限定さ
れるものでなく、測定光側の光路長を変化させるように
しても良い。 【0108】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、無
浸襲で被検体の深さ方向に対する断層像を得ることがで
きる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Optical tomographic imaging system for obtaining tomographic images of specimens
I do. [0002] 2. Description of the Related Art In recent years, when a living tissue is diagnosed,
Imaging equipment for obtaining optical information on the surface state of the fabric
Optical CT apparatus capable of obtaining optical information inside tissue
Has been proposed. [0003] This optical CT apparatus uses a picosecond pulse.
Then, information inside the living body is detected to obtain a tomographic image. However
To generate ultrashort pulse light on the order of picosecond pulses
Laser light sources are expensive, bulky, and cumbersome to handle. [0004] Recently, an object has been inspected using low coherence light.
OCT (optical co
For example, Science Tomography)
Vol. 254, 1178 (1991).
You. [0005] In the above-mentioned interference OCT,
Can be used for tissue near the body surface,
Information for diagnosing any internal tissue
In order to obtain
No, it is virtually impossible. The present invention has been made in view of the above points.
Light for diagnosing tissue inside the body cavity
Optical tomographic imaging system capable of obtaining tomographic images
It is intended to provide. [0007] [MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] To achieve the above object
The present inventionLight ofThe tomographic imaging device emits low coherent light
Low-coherence light generating means for generating the low-coherence light
To guide the low coherent light generated by the step to the subject side
In particular, a complex for guiding the reflected light reflected on the subject side is provided.
Light guiding means having a number of optical fibers;
Low coherence in a given optical fiber out of a number of optical fibers
When the light is sequentially switched to guide the light and the emission position is changed,
To sequentially detect the reflected light reflected on the subject side
Light scanning means, reflected light detected by the light scanning means and the
Interfere with the reference light generated from low coherence light,
Light extracting means for extracting an interference signal corresponding to the generated interference light
When,PreviousSignal processing for the interference signalBefore doingOf the subject
Signal processing means for constructing a tomographic image in the depth direction;The signal
For the tomographic image constructed by the processing means,
At the time of light propagation that changes based on the above switching of the optical fiber
Calculating means for correcting distortion generated due toWith
It is characterized by doing. [0008] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
I do. FIG. 1 shows optical tomographic imaging according to a first embodiment of the present invention.
The device is shown. Optical tomographic imaging apparatus of the first embodiment
1 is an endoscope 2 capable of observing an arbitrary part in a body cavity, and
A light source device 3 for supplying illumination light to the endoscope 2;
The light guide member that guides light with low coherence provided in
And an optical interference device 4 for performing optical tomographic imaging,
As a display device for displaying an optical tomographic image by the interference device 4
And a monitor 5. The optical interference device 4 uses low-coherence light.
Interference light detection between measurement light and reference light to generate optical tomographic images
Outgoing interference unit 6 and interference obtained by this interference unit 6
Signal processing of electrical signals corresponding to light to respond to optical tomographic images
And a signal processing unit 7 for generating a video signal.
The image signal is displayed on the monitor 5. The endoscope 2 is an elongated and flexible insertion device.
Part 8 and a wide-width operation part provided at the rear end of the insertion part 8
9, an eyepiece 11 provided at the rear end of the operation unit 9,
A light guide cable extending from the side of the operation unit 9 to the outside
Bull 12. The insertion section 8, the operation section 9, and branching on the way
One light guide cable 12 has a light guide 1 inside.
3 is inserted, and the connector 14 at the proximal end thereof is connected to the light source device.
It can be detachably attached to the device 3. In this mounted state, the light source
For example, the white illumination light of the xenon lamp 15 inside the device 3 is
The light is collected by the condenser lens 16 and
This illumination light is transmitted by the light guide 13.
Other than being sent and fixed to the illumination window at the tip 17 of the insertion section 8
From the other end face forward through the illumination lens 18
Is done. Illumination light emitted through the illumination lens 18
Thus, the illuminated region of interest 19 such as the affected part is illuminated.
Objective lens 21 attached to the observation window adjacent to the lens 18
The optical image is formed on the focal plane. This focus
An image guide 22 having an image transmission function is provided at the position of the surface.
Of the image guide 22 is disposed.
Thus, the optical image is transmitted to the end face on the eyepiece section 11 side. An image guide is provided inside the eyepiece window of the eyepiece unit 11.
The eyepiece 23 is attached to the end face of the
The surgeon moves the eye closer to the eyepiece window,
Magnifying and observing the optical image transmitted through the
it can. The operating section 9 has a bending operating device (not shown).
There is a structure, and by operating the bending operation knob,
The curved portion formed at the rear end of the tip portion 17
The surgeon can bend in any direction, and the operator
Point the observation window of the tip 17 in a direction suitable for observation
be able to. The endoscope 2 is further polarized with low coherent light.
Polarization-maintaining fiber bundle 25 for transmitting while maintaining the wavefront
Is inserted. That is, the insertion unit 8, the operation unit 9, and the
Polarized light is maintained in the light guide cable 12 branched in
The fiber bundle 25 is inserted and the light guide cable
The connector 26 at the tip of the
It can be detachably attached to. This polarization maintaining fiber bundle 25 is, for example,
In the middle part, the cross section is circular, but at both ends the cross section is straight
N polarization-maintaining fibers are arranged in a
You. Also, as shown in FIG.
The array of 1,..., Fn is the fiber f1, at the other end.
.., Fn. A light source having low coherence arranged in the interference section 6
Ultra-bright light emitting diode (hereinafter abbreviated as SLD)
Note) At a wavelength of, for example, 830 nm, for example, a coherent distance
Light with a separation of about several tens to several thousand μm
a, a certain polarization plane through the polarizer 32b and the lens 32c.
It is converted into linearly polarized light, and the single mode optical fiber 33a
From one end face and transmitted to the other end face. The optical fiber 33a is a PANDA on the way.
The other single mode optical fiber 33b is connected to the coupler 34.
And optically coupled. Therefore, this coupler 34
It is split into two parts and transmitted. Optical fiber 33a
(From coupler 34) is the lead zirconate ceramic
Mix (abbreviated as PZT) 35
ing. The PZT 35 receives a drive signal from an oscillator 36.
Is applied, and by vibrating the optical fiber 33a,
A modulator 37 for modulating transmitted light is formed. This drive
The frequency of the motion signal is, for example, 5 to 20 KHz. Modulated
The emitted light is emitted from the end face of the optical fiber 33a,
The scanner 39 is connected via the lens 38 facing the distal end face.
Incident on the mirror 41. This mirror surface 41 is the scanner 39
Is rotated so that the incident angle changes. The light reflected by the mirror 41 is a cylinder.
The polarization maintaining fiber bundle 25 through the riical lens 42
, Fn. This polarization
The light is transmitted by the holding fiber bundle 25 and is
Are sequentially emitted from the end faces of the fibers f1,.
The part 19 is scanned substantially linearly. Site of interest 19 side
Is reflected by the polarization maintaining fiber bundle 25.
Transmitted, the cylindrical lens 42, the mirror 41 and
The light enters the distal end surface of the optical fiber 33a through the lens 38.
You. This light is almost half of the light output by the coupler 34.
Then, the light beam is guided to the (interference light) detection unit 44.
Also, this optical fiber 33b was attached to the tip surface.
The light reflected by the mirror 45 (light from the SLD 31 side
The reference light branched by the coupler 34 is also transmitted, and the detection unit 44
Lead to. In other words, the light guided to the detection unit 44 is polarization-maintaining.
Transmitted to the fiber bundle 25 side, and
The reflected measurement light and the reference light reflected by the mirror 45
Will be mixed. The mirror 4 in the optical fiber 33b
An optical fiber is provided between the tip fixed to
Wound to form the modulator 37 in the iva 33a
The optical path length at the portion and the polarization maintaining fiber bundle 25 side
Of the optical path length to almost compensate for the
A compensation ring 46 is provided. Rear end face of optical fiber 33b
The light emitted from the lens is converted into a parallel light beam by a lens 47 and analyzed.
After the light component on the polarization plane is extracted by the
The light is split into transmitted light and reflected light by the mirror 49. The reflected light is reflected by the mirror 51,
The light component transmitted by the half mirror 49 is)
Focused, silicon photodiode as photodetector
A light (abbreviated as Si-PD) 53 is received. Also, transmitted light
Is reflected by the mirror 55 attached to the X-stage 54.
(And the light component reflected by the half mirror 49)
The light is collected by the lens 52 and received by the Si-PD 53.
You. The X-stage 54 is, for example, a stepping module.
Facing the end face of the optical fiber 33b by the data 56
To move the optical path length on the reference beam side.
ing. The reference light reflected by the mirrors 45 and 55 is S
The optical path length until the light enters the i-PD 53 and the polarization maintaining
From a certain depth of the site of interest 19 through the fiber bundle 25
The returned measurement light is reflected by the mirror 51 and the Si-PD 53
When the optical path length until the light enters the
Interference light for that depth is detected, and thus the reference light
Optical tomography in the depth direction by changing the optical path length on the side
The interference light data for the formation is obtained. Incidentally, up to the half mirror 49 and the mirror 51
Path length and the optical path to the half mirror 49 and the mirror 55
Length should be at least out of the interference range of low coherence light
The light to be measured is half mirror
Half mirror after branching to transmitted light and reflected light at -49
49 is set so that interference does not occur. The signal photoelectrically converted by the Si-PD 53
After being amplified by the preamplifier 57,
The signal is input to the signal input terminal of the lock-in amplifier 58. This b
The reference signal input terminal of the
A drive signal or a signal having the same phase as the drive signal is input as a reference signal.
And the reference signal in the signal that has passed through the preamplifier 57
The same phase signal components are extracted and detected and amplified.
You. The output of the lock-in amplifier 58 is
Input to the computer 59 and the polarization maintaining fiber bundle 25.
Obtained by each fiber fi (i = 1 to n)
To generate a video signal corresponding to the tomographic image from the obtained signal
Control. That is, from the fiber f1 to the fiber fn
A control signal is sent to the scanner 39 so that light is sequentially input.
You. Light scans sequentially from fiber f1 to fiber fn
In this state, the signal input from the lock-in amplifier 58 is
Signal (converted to digital quantity by A / D converter)
For example, it is stored in an image memory (not shown). When scanning is completed up to the fiber fn,
A control signal is sent to the stepping motor 56 and the mirror 55
Is controlled to move a little. Again, the scanner 39
Control signal, and the light is sequentially transmitted from fiber f1 to fiber fn.
After the next scan, input from the lock-in amplifier 58.
The input signal is stored in the image memory. Like this
To store the signal for the predetermined depth range in the image memory.
When the operation is completed, the signals stored in the image memory are
Video processor 6 via D / A converter not shown
Output to 0. It should be noted that the light exits from the end face of the optical fiber 33a.
Light until the input light enters the end face of each fiber fi
The optical path length is such that the path length is small at the center and large at both ends.
Is different enough to deviate from the acceptable range,
Without correction, the tomographic image will be distorted.
The computer 59 performs a process for performing the correction. In the video processor 60, the computer 5
Standard by superimposing a synchronization signal on the signal input from 9
A typical video signal is generated and output to the monitor 5. Monitor 5
Displays an input video signal on a monitor screen. This model
The tomographic image 5a of the site of interest is displayed on the screen
Become. According to the first embodiment, the endoscope 2 has a low
By inserting a light guide member that guides coherent light,
Low-interference light can be guided to the site where
Can easily be obtained. Follow
From the surface condition of the part desired to be observed by the endoscope 2.
Obtain this tomographic image even when the information is insufficient
Provides information on the internal state,
It can provide information for making an accurate diagnosis. Also pico
This can be realized at lower cost than in the case of using the second pulse. FIG. 2 shows a main part of a first modification of the first embodiment.
Is shown. In this modification, a polarization maintaining fiber band
The end of the connector 25 on the connector 26 side is different. In other words, this
In a modification, the ends are arranged so as to form an arc, and
Polarization maintaining fiber emitted from the distal end face of fiber 33a
Optical path to the end of each of the fibers f1 to fn of the bundle 25
They are arranged so that their lengths are the same. In this modified example, cylindrical callen
Without using the mirror 42, the light reflected by the mirror 41
The light is incident (guided) on each fiber fi. Mirror 4
The actual light reflection position at 1 is set at the center of the arc
Is set to According to this modification, each fiber f
Since the respective optical path lengths when guided to i are equal,
It is possible to reduce the distortion of the obtained tomographic image.
There is a merit that the correction of can be omitted. FIG. 3 shows a main part of a second modification of the first embodiment.
Is shown. This modified example faces the connector 26 side end face.
A linear scanning mechanism 61 is provided. Optical fiber 33
a is fixed to the X-stage 62 with a fixing member 63.
Have been. The X-stage 62 has a lens 38.
And the mirror 64 are also fixed, and the distal end surface of the optical fiber 33a is fixed.
Light emitted from the lens passes through a lens 38 and is orthogonally formed by a mirror 64.
Polarization maintaining fiber bundle 2 reflected in the opposite direction
No. 5 fiber fi. The X-stage 62 is a stepping motor 6
5, the direction indicated by the arrow, that is, the polarization maintaining fiber
To scan in the direction parallel to the end face of the bundle 25
It has become. Also in this case, the end face of each fiber fi
The optical path length until the light is guided can be made constant. Therefore,
It has the same effect as the first modification. FIG. 4 shows a third modification of the first embodiment.
3 shows a part of the endoscope distal end side. Polarization-maintaining fiber bundle
The tip of each fiber fi 25 is a tip constituting the tip 17.
Each file is fixed to a hole provided in the end body 66, and
A selfoc lens 67 is formed in a line on the tip of the fi.
Are located. It should be noted that the self-
Observation window 21a and illumination window provided adjacent to back lens 67
18a has an objective lens 21 and an illumination lens 18 respectively.
It is attached. Light is efficiently emitted by the selfoc lens 67.
It guides light well forward along its optical axis,
Collects light incident from different directions and efficiently
The light is guided to the front end face of fi. According to this variant, the sensitivity and
And S / N can be improved. FIG. 5 shows a fourth modification of the first embodiment.
3 shows a part of the endoscope distal end side. In this modification, the tip
The body 66 has a circle adjacent to the observation window 21a and the illumination window 18a.
A through hole is formed, and a lens is formed inside the cover glass 68.
The optical fiber 69 is attached inside the lens 69.
The fi is stored as shown in the enlarged view of FIG.
ing. That is, the optical fiber fi is as shown in FIG.
Are stacked so that the vertical position is slightly shifted.
Disassembled than when placed vertically without stacking
Performance has been improved. FIG. 7 shows an optical tomographic image according to a second embodiment of the present invention.
2 shows a main part of a zing device 71. In the first embodiment, an endoscope
2 In addition to the usual illumination optical system and observation optical system, low interference
The light guide member for guiding the light of
In the example, the insertion part can be reduced in diameter by being provided integrally with the observation optical system.
I'm working. The endoscope 72 of this device 71
(Image Guide) Fiber Band Constructing Id 22
The polarization maintaining fiber bundle 25 is embedded in the fiber 22a.
In. For example, as shown in FIG.
2a, a polarization-maintaining fiber
Embedded so that the fibers f1 to fn of the handle 25 are arranged.
It is embedded. The polarization maintaining fiber bundle 25 is buried.
The objective lens faces the distal end surface of the inserted image guide 22.
21 is disposed, and a cover glass 74 is disposed in front thereof.
Have been. In this embodiment, the light guide 13 is
It is branched into two in the insertion portion 8, and each tip is a cover cover.
Turn diagonally so that illumination light can be emitted through lath 74
It is fixed in this way. The polarization maintaining fiber bundle 25 is an example.
For example, the operation unit 9 separates the image guide 22 from the image guide 22.
Inserted in a cable different from the light guide cable 12
(Through the light guide cable 12 as shown in FIG. 2)
And may be branched at the distal end), like in FIG.
The connector 26 at the end of the connection is connected to the interference unit 6.
Swelling. Other structures are the same as those described with reference to FIG. 1 or FIG.
Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals.
Therefore, the description is omitted. In this embodiment, the polarization maintaining
Embed the Iva bundle 25 in the image guide 22 and watch
Independent optical system, independent of image guide 22
Than the case where the polarization maintaining fiber bundle 25 is provided.
The diameter of the entrance 8 can be reduced, and the measurement position can be confirmed.
There are benefits. Further, light is illuminated through a common cover glass 74.
Emit bright light and capture light for observation
As shown in FIG.
Lighting and observation are performed with the end face in close contact with the subject 75.
I can do it. Use in close contact
If this is the case, it is possible to prevent misalignment with the subject 75 during measurement.
As a result, a highly accurate optical tomographic image can be obtained. FIG. 10 shows an optical tomographic image according to the third embodiment of the present invention.
2 shows a main part of the easing device 81. In this embodiment, scanning
Multiple optical tomographic images with different directions can be obtained
It is. The endoscope 82 of this embodiment is a normal illumination optical system.
Transmits two low-interference lights in addition to the system and observation optics
Fiber bundles 25A and 25B to be inserted
At the tip portion 17 of the portion 8, for example, as shown in FIG.
The two fiber arrays 83A and 83B arranged in
Have been. The fiber at the center of the cross in FIG. 11 is common
Used for The fiber bundles 25A and 25B are operating units.
9 is inserted through the cable 84 extending from
Are connected to the interference unit 85. Fiber bundle 25A,
The ends of 25B are arranged in an arc shape as described with reference to FIG.
Is placed. That is, the light is drawn on a circle centered on the mirror 41.
The two ends are arranged facing each other so that the end of the
41 is rotated by a motor (not shown),
Optical fibers are connected to the fibers f1 to fn and f1 'to fn' at each end.
The low coherence light from the iva 33a side is transmitted through the lens 38.
The optical fiber guides the light and reflects the light reflected on the subject side.
The light is guided to the side 33a. The interference unit 85 of this embodiment is the same as that of the first embodiment.
The configuration may be the same as that shown in FIG.
No. In FIG. 10, the light from the SLD 31 is the light from the lens 32.
The light is incident on one end face of the fiber 33a, and a part thereof is
Via a coupler 34 branched to an optical fiber 33b,
Further, through the modulator 37 formed of PZT35 or the like,
From the mirror 41. For example, the mirror 41 shown by a solid line in FIG.
In this state, the light is guided to the fiber bundle 25A side,
The light is emitted from the array 83A toward the subject in front, and
And part of the light reflected inside enters the same fiber fi
Is done. This light is reflected by the mirror 41 and the coupler 34
To the other optical fiber 33b via Si-PD, etc.
Is received by the photodetector 86. On the other hand, the light of the SLD 31 passes through the coupler 34.
Into the other optical fiber 33b,
Through the lens 87 from the distal end face of the optical fiber 33b
The light is collected and emitted. This light is reflected by the mirror 45
The optical detection is performed as reference light from the rear end face of the optical fiber 33b.
The light is received by the output device 86. The mirror 45 is connected to a scanning mechanism (not shown).
And move as shown by the arrow, and the optical path length on the reference
Changed. The optical path length of the measurement light returning through the endoscope 82 is
When it almost matches the optical path length on the reference light side, it is detected as interference light.
Detected by the output unit 86 and output to the signal processing unit 7 shown in FIG.
The signal is processed, and a tomographic image is displayed on the monitor 5.
You. In this case, as shown by the solid line SA in FIG.
In response to scanning, for example, the left side of the monitor 5 as shown in FIG.
Is displayed as a tomographic image GA. In the state of the mirror 41 shown by the dotted line in FIG.
The light is guided to the fiber bundle 25B side, and the fiber array
83B is emitted toward the subject in front, and on the surface and inside
A part of the reflected light is the same fiber fiIncident on
You. This light is reflected by the mirror 41, and
34, and the other optical fiber 33b is transferred to the Si-PD
The signal processing unit 7 shown in FIG.
Output, signal processed, and tomographic image displayed on monitor
Is done. In this case, as shown by the dotted line SB in FIG.
In response to the scanning in the direction, for example, as shown in FIG.
The tomographic image GB is displayed on the right side. FIG. 14 shows an endoscope according to a modification of the third embodiment.
9 shows a fiber support member 91 fixed to a mirror tip. Insertion
A through hole is formed at the tip of the entrance, and the through hole
The support member 91 is fixed with an adhesive or the like. The fiber support member 91 has a cross shape.
Holes are formed in the fiber array 83A.
Between the fi and the fiber fi 'of the fiber array 83B.
The tip side is inserted and fixed with an adhesive or the like. Each
The end faces of fibers fi and fi 'are respectively selfoc
A lens 92 is attached. FIG. 15 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15A is a front view, and FIG.
FIG. 16 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. This pro
Bulb 93 is normally equipped with observation window 94a and illumination window 94b.
Probe that can be inserted into the channel 94c of the endoscope 94
It is. Light with low coherence is guided into the probe 93.
The optical fiber bundle 95 that emits light is inserted,
The tip of the bundle 95 is attached to the tip of the probe 93
Fixed by an optical fiber array support member 96. The optical fiber array support member 96 is shown in FIG.
(B) As shown in FIG.
The tip of the fiber bundle 95 is inserted into the hole provided along the arc.
Is inserted and fixed. Therefore, as shown in FIG.
As shown, the tip of the fiber bundle 95 is curved along an arc.
The optical fiber array 95a is arranged on the line.
You. FIG. 16 is a front view of the optical fiber array 95a.
Is shown. Of the optical fiber array support member 96
The direction perpendicular to the tangent direction of the curved surface of the porosity δ, that is, the normal direction
Holes are provided in each hole, and each light of the fiber bundle 95 is provided in each hole.
The fiber is inserted and secured. Therefore, each optical fiber
Fiber is oriented perpendicular to the tangent of the curved surface
become. According to this embodiment, as shown in FIG.
An optical tomographic image of a fan-shaped visual field is obtained. The dotted line in FIG.
For example, the field of view obtained by the first embodiment,
The example shows that a wider field of view can be obtained than in each of the above-mentioned embodiments.
There is an advantage. FIG. 18 shows a program of a first modification of the fourth embodiment.
Shows the head 93 '. This variant is to improve the resolution
The vertical position of the optical fiber array little by little.
It is a laminate. FIG. 19 shows an optical fiber according to a second modification of the fourth embodiment.
A fiber array support member 96 'is shown. This modification is an optical fiber
Selfoc lens 97 is arranged in front of fiber array
It has a structure. FIG. 20 is a diagram showing a program according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 20A is a front view, and FIG.
20 (b) is a sectional view taken along line BB 'of FIG. 20 (a).
In this embodiment, an optical tomographic image in a side view direction can be obtained.
Things. For example, using the probe 93 shown in FIG.
When trying to obtain an optical tomographic image in the side viewing direction,
Must be greatly curved (bent). This place
In this case, it becomes difficult to bend in the esophagus and the like. like this
Suitable for using this probe 101 in some cases
Become. In this probe 101, light having low coherence is provided.
The optical fiber bundle 102 for guiding light is inserted,
The tip of the fiber bundle 102 is the tip of the probe 101
Optical fiber attached to the opening provided on the side surface of member 103
It is fixed by the array support member 104. This optical fiber array support member 104 is
It has a curved surface 104a curved at a constant porosity ρ,
04a has many holes in the direction parallel to the axis of probe 101
Formed eachHoleEach optical fiber of the optical fiber bundle 102
Direction is parallel to the axis of the probe 101
The optical fiber array 105 is formed at the bottom. The optical tomographic image obtained by this embodiment is shown in FIG.
As shown in Fig. 1, it corresponds to a field of view that spreads fanwise with depth.
It will be. It should be noted that an optical fiber
A cell as shown in FIG.
A Fock lens may be provided. Also, along the curved surface
Has a wide-angle field of view with the optical fiber array 105
Not only objects but also light sources in the side viewing direction
A layer image may be obtained. FIG. 22 shows an optical tomographic image according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. Optical tomographic image shown in FIG.
Zing device 111 can be elongated and inserted into the subject.
Flexible insertion section 112 and light for tomographic image observation
Emits light and receives reflected light from inside the subject
An interference unit 113 and a signal for processing the output of the interference unit 113.
Signal processing unit 114 and the signal processing unit 115
And a monitor 115 for displaying a video signal. The insertion section 112 is used to insert an endoscope, for example.
Channel portion 116 of the tip portion 116
a, the illumination window 117, the observation window 118, and the suction channel.
And the like 119 are formed. A light distribution lens is provided inside the illumination window 117.
A light guide 120 is attached to the rear end of the light distribution lens.
Are connected. The light guide 120 has an insertion portion
112 and is connected to a light source device (not shown),
The illumination light from this light source device is transmitted and transmitted through the illumination window 117.
Irradiation is performed on the observation site of the subject. The observation window 118InsideHas an objective lens
121, an image forming position of the objective lens 121.
, A tip surface of the image guide 122 is disposed.
The image guide 122 is inserted through the insertion portion 112.
The rear end face faces the eyepiece in the eyepiece (not shown).
ing. Then, the image was formed by the objective lens 121.
The optical image of the observation site is guided by the image guide 122
Thus, the naked eye can be observed from the eyepiece. Further, the insertion section 112 is used for observation of tomographic images.
Optical fiber bundle 1 as a means for scanning the light radially
23, and this optical fiber bundle 123 is
12, a plurality of optical fibers 123a are annularly disposed on the outer peripheral side.
It is composed. As shown in FIGS. 22 and 23,
The distal end of the optical fiber 123a is
It is arranged so as to surround the channel portion 116a,
As shown in FIG. 24, the tip surface is
For example, it is cut at 45 ° to form a tapered surface 123b.
ing. The tapered surface 123b is made of aluminum.
Mirror surface is formed by depositing nickel, silver, gold, etc.
At the same time, this mirror surface is
The light from the optical interference device 113 is arranged in a fiber
Reflected to the side of the axis and reflected from inside the subject
Light is made to enter in the fiber axis direction. Ma
The end of the optical fiber bundle 123 is provided inside the interference section 113.
The mirror 124a of the galvanometer 124 faces the portion
Are located. This galvanometer 124 is a control circuit
125. That is, the light is emitted from the end face of the optical fiber 33a.
The emitted light is passed through a lens 38 to the end of an optical fiber bundle 123.
Mirror 124 so as to guide the light sequentially to each optical fiber of the section.
The swing angle of a is variably controlled. In this state, the object side
The emitted light passes through an optical fiber 33a through a lens 38.
The light is incident on the end face. Other of interference unit 113
The configuration is the same as that shown in FIG. 10, for example.
Description is omitted. The output of the photodetector 86 of the interference section 113 is a signal
The signal is input to the processing unit 114, subjected to signal processing, and
A corresponding video signal is generated, and an optical tomographic image is
Is displayed. The optical fiber 123a has a tapered end.
Although the surface 123b is formed, instead of the tapered surface 123b,
A prism may be arranged, and the optical fiber 123a
Instead, as shown in FIG.
Optical fiber 123a 'bent outward from entrance 112
May be used to form the optical fiber bundle 123. Next, optical tomographic image observation using this device 111
Will be described. For example, an optical tomographic image of the affected part of a human organ
First, insert the insertion section 112 into the body cavity
I do. Next, the outer peripheral side of the distal end portion 116 reached the affected part position.
Of the SLD 31 in the interference unit 113
The optical fiber bundle 12 is reflected by the mirror 124a of the optical fiber bundle 124.
3 is made to enter each optical fiber 123a. The light incident on each optical fiber 123a is
Reflected by the tapered surface 123b at the tip, the side of the fiber axis
And emitted outward from the optical fiber bundle 123.
Optical scanning is performed radially. And the light illuminated on the affected area
When light is reflected on and inside the tissue, this reflected light
Mirror 1 of the galvanometer 124 from the fiber bundle 123
24a, the light is guided into the interference unit 113, and the internal lens
38, the optical detector 86 via the optical fibers 33a and 33b.
Is incident on. The output of the photodetector 86 is sent to the signal processing unit 11
Video signal corresponding to the optical tomographic image of the observation site
The optical tomographic image is displayed on the monitor 115. This fruit
According to the embodiment, the insertion section 112 is inserted into the subject and cut.
When observing a layer image, complicated bending operation of the insertion section 112 is required.
The outer periphery of the distal end portion 116 of the insertion portion 112 without requiring any operation
Side only to the observation site and release it from the insertion section 112.
Since light scanning is performed in a radial pattern, light interruption at the desired observation site
A layer image is easily obtained. FIG. 26 shows an insertion portion according to a modification of the sixth embodiment.
You. In this modified example, not the entire circumference of the tip 116 but only a part thereof
An optical fiber bundle 123 is provided for transmitting and receiving light in a fan shape.
This is to obtain a tomographic image. FIG. 27 shows an optical tomographic image according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. This optical tomographic imaging system
The position 161 is an endoscope 16 capable of observing an arbitrary part in a body cavity.
2 and a light source device 3 for supplying illumination light to the endoscope 162
Guides light of low coherence provided in the endoscope 162.
Light guide member is connected to
Interfering device 164 and an optical tomographic image by the optical interference device 164
And a monitor (not shown) for displaying The light interference device 164 uses light having low coherence.
Section for detecting interference light for generating optical tomographic images
166 and the interference light detected by the interference unit 166
Image signal corresponding to the optical tomographic image
And a signal processing unit 167 for generating a signal. The endoscope 162 is similar to the endoscope 2 shown in FIG.
The connector 26 of the polarization maintaining fiber bundle 25
Each side has a hole formed along the circumference of the disk.
It is inserted and fixed with an adhesive or the like. The interference section 166 of this embodiment is the same as that shown in FIG.
In the embodiment, an optical tomographic image was obtained with one wavelength of light.
On the other hand, in this embodiment, light of three wavelengths
You will get an image. For this reason, the three SLDs 31-1 and 31-1
2, 31-3 form a light-generating portion, and these are, for example, 7
Generates light of each wavelength of 60nm, 790nm, 840nm
And a lens 32a, a polarizer 32b, a dichroic
Optical fiber 3 through the optical mirror 32d and the lens 32c.
The light is guided to 3a. The optical fiber 33a faces the distal end face of the optical fiber 33a.
Optical rod 1 with lens 38 and gear 171 attached
72 is disposed at one end thereof, and this gear 171 is provided with an intermediate gear.
Gear 1 attached to the shaft of motor 174 via gear 173
75 is engaged. Then, the motor 174 rotates.
And the connector 26 side of the polarization maintaining fiber bundle 25
The end of the optical rod 172 is attached to the end face of each of the optical fibers f1 to fn.
The end faces face each other, and the light on the optical fiber 33a side is
The light is guided to the polarization maintaining fiber bundle 25 side, and
The light from the wave holding fiber bundle 25 side is
The light is guided to the side 3a. The motor 174 is connected to a two-axis driver 176.
A drive signal for more rotational drive is supplied. This 2-axis drive
The drive 176 sends a drive signal to the motor 56 of the X stage 54.
Supply. The supply of the drive signal to the motors 174 and 56 is
It is controlled by the computer 59. Detecting light emitted from optical fiber 33b
Detection unit 177 can also separate and detect light of three wavelengths.
Configuration. That is, the reflected light of the mirror 51
The light reflected by the mirror 55 is mixed by the half mirror 49 and
Selectable according to the wavelength of light with the ichroic mirror 178
Transmitted / reflected, and further through the analyzer 48 and the lens 52
With Si-PD53-1, 53-2, 53-3 respectively
Received. Si-PD53-1, 53-2, 53-3
Are amplified by a preamplifier 57, respectively,
The signal is input to the lock-in amplifier 58 of the processing unit 167. This
The lock-in amplifier 58 has one input in FIG.
There are 3 channels to support 3 inputs.
Channels are sequentially selected and operated in time division. The other points are the same as in the embodiment of FIG. This
In the embodiment, optical tomographic images are obtained with three wavelengths of light, respectively.
There are benefits. In addition, the optical rod is
172 only rotates the polarization maintaining fiber bundle 2
The light can be sequentially guided to the five optical fibers f1 to fn. That is,
It is easy to sequentially guide light to the optical fibers f1 to fn.
be able to. By the way, the intestines and other organs are stapled with a stapler.
When cutting after pulling, the tissue at the staple
If you are dead, there is a risk that the staples will fall out after surgery
The stapled tissue is alive
A machine that allows you to know in advance if it is dead by measuring
A structure may be provided. Stapler 1 equipped with this mechanism
31 is shown in FIG. The stapler 131 is used for a lumen such as an intestine.
And a stapler 133 for stapling the container 132.
The optical fiber bundle 134 provided on the stapler 133 is
135, connected via connector 136, tomographic image
Imaging apparatus 137 that performs signal processing for obtaining
Is connected to the imaging device 137 to break tissue.
Computer 138 that performs arithmetic processing for determining whether or not a person is dead
And a display device that displays tomographic images and the results of necrosis determination
139. At the tip of the stapler 133, FIG.
Cart with anvil 141 installed as shown enlarged
A ridge 142 is attached. This car
Longitudinal direction of stapled portion of cartridge 142
The fiber array 134a is formed in
You. FIG. 30 shows the surface to be stapled. The fiber adjacent to the cutter guide groove 144
An array 134a is formed, and the part of the tissue to be cut is necrotic
While emitting light to determine whether or not reflected light is
I am able to do it. Also, the cutter guide groove 144 and
For forming staples on both sides of the fiber array 134a
The staple forming groove 145 is provided. FIG. 31 shows the configuration of the imaging device 137.
Show. This imaging device 137 is the interference unit 8 shown in FIG.
5, means for generating light of two wavelengths and light of each wavelength
It has means for detecting light. SLDs 31-1 and 31-2 are different from each other
It generates light of wavelengths, for example, 750 nm and 800 nm,
Each light is transmitted through a lens 32a and a dichroic mirror 14.
7. The light is guided to the optical fiber 33a through the lens 32c.
You. The light guided to the optical fiber 33a is
Polarization maintaining fiber through a lens 38 and a mirror 41
At the end of the optical fiber on the connector 136 side of the bundle 134
Incident. The end face of the optical fiber on the connector 136 side is
It is formed in an arc shape as described with reference to FIG. The transmission by the polarization maintaining fiber bundle 134 is performed.
The light reflected by the body cavity organ 132 is again polarized
The fiber bundle 134 transmits the optical fiber
The light is guided to the tip end surface of 33a. This light is emitted by coupler 34
A part is guided to the other optical fiber 33b,
Emitted from the end face, lens 148, dichroic mirror
149, through the lens 150, the photodetectors 86-1, 86
-2. The outputs of the photodetectors 86-1 and 86-2 are pre-
After being amplified by the amplifier 57, the lock-in amplifier
58 is input. Detected by lock-in amplifier 58
The signals are respectively compiled through the A / D converter 151.
Input to the computer 59. This computer 59 rotates the mirror 41.
Performs control and movement control of the mirror 45, etc., and responds to tomographic images
Obtained image data. This image data is
Computer 138, and the computer 138
Performs arithmetic processing to analyze data obtained at two wavelengths
From the tissue portion facing the fiber array 134a.
It is determined whether or not the received data corresponds to necrosis. FIG. 32 shows the wavelength of hemoglobin in blood.
Extinction characteristics. When hemoglobin has oxygen
(B) and the case without (a) have two wavelengths
The necessity of necrosis can be determined from the difference in the dimming degree. Toes
For light with a wavelength of 800 nm, hemoglobin is acid
If you have a prime
In other words, it is almost the same as tissue that has died without blood circulation
It shows the dimming characteristic. On the other hand, for light having a wavelength of 750 nm,
If hemoglobin has oxygen than it does not
Also shows a characteristic that the dimming degree (hereinafter referred to as OD) is small. Ma
When hemoglobin has oxygen, the wavelength is 750.
800nm light than OD (750) by nm light
OD (800) is large. That is, OD (750) <OD (800) Becomes On the other hand, when hemoglobin has no oxygen
Shows the opposite trend. That is, OD (750)> OD (800) Becomes Therefore, as described above, it is possible to obtain two wavelengths.
By comparing the reflected intensity data,
It is easy to determine when oxygen has oxygen or no oxygen.
Can be turned off. If three wavelengths and four wavelengths are used,
Mb and cytochrome can be detected in addition to the bottle. In the above embodiment, the optical path length is changed.
When performing the conversion, it is limited to the one performed on the reference
Instead of changing the optical path length on the measurement light side.
You may. [0108] 【The invention's effect】As described above, according to the present invention,
It is possible to obtain a tomographic image in the depth direction of the subject by invasion.
Wear.

【図面の簡単な説明】 【図1】図1は本発明の第1実施例の光断層イメージン
グ装置の構成図。 【図2】図2は第1実施例の第1の変形例の主要部の構
成図。 【図3】図3は第1実施例の第2の変形例の主要部の構
成図。 【図4】図4は第1実施例の第3の変形例における内視
鏡先端側を断面で示す図。 【図5】図5は第1実施例の第4の変形例における内視
鏡先端側を断面で示す図。 【図6】図6は光ファイバを積層にした様子を示す図。 【図7】図7は本発明の第2実施例の光断層イメージン
グ装置の主要部の構成図。 【図8】図8はイメージガイドの先端面を示す図。 【図9】図9は挿入部の先端面を被検体に密着させた様
子を示す図。 【図10】図10は本発明の第3実施例の光断層イメー
ジング装置81の主要部の構成図。 【図11】図11は内視鏡挿入部の先端面を示す図。 【図12】図12は光ファイバアレイに走査される面を
示す説明図。 【図13】図13はモニタに2つの断層像が表示される
ことを示す図。 【図14】図14は第3実施例の変形例における内視鏡
先端部に固定されるファイバ支持部材を示す斜視図。 【図15】図15は本発明の第4実施例のプローブを示
す図。 【図16】図16は光ファイバの先端の配置を示す説明
図。 【図17】図17は第4実施例により得られる扇状の断
層範囲を示す図。 【図18】図18は第4実施例の第1の変形例のプロー
ブの先端側を示す図。 【図19】図19は第4実施例の第2の変形例の光ファ
イバアレイ支持部材を示す図。 【図20】図20は本発明の第5実施例におけるプロー
ブの先端側を示す正面図。 【図21】図21は第5実施例により得られる扇状の断
層範囲を示す図。 【図22】図22は本発明の第6実施例の光断層イメー
ジング装置を示す構成図。 【図23】図23は挿入部外周に複数の光ファイバが環
状に配設されている様子を示す図。 【図24】図24は光ファイバの先端面はテーパ面にさ
れていることを示す図。 【図25】図25は変形例における光ファイバの先端側
を示す図。 【図26】図26は挿入部外周に複数の光ファイバが配
設されている様子を示す図。 【図27】図27は本発明の第7実施例の光断層イメー
ジング装置を示す構成図。 【図28】図28はステープル装置の全体構成図。 【図29】図29はステープラの先端側に光ファイバア
レイが設けられている様子を示す図。 【図30】図30はステープラの先端側の切断面の構成
を示す図。 【図31】図31はイメージング装置の構成図。 【図32】図32は血液中のヘモグロビンの波長に対す
る概略の減光度特性を示す図。 【符号の説明】 1…光断層イメージング装置 2…内視鏡 3…光源装置 4…光干渉装置 5…モニタ 6…干渉部 7…信号処理部 8…挿入部 9…操作部 11…接眼部 12…ライトガイドケーブル 13…ライトガイド 15…キセノンランプ 17…先端部 21…対物レンズ 22…イメージガイド 23…接眼レンズ 25…偏波保持ファイババンドル 26…コネクタ 31…SLD 32b…偏光子 33a,33b…ファイバ 34…カップラ 35…PZT 36…発振器 37…変調器 39…スキャナ 41…ミラー面 42…シリンドリカルレンズ 44…(干渉光)検出部 45…ミラー 48…検光子 49…ハーフミラー 51、55…ミラー 53…Si−PD 54…X−ステージ 56…ステッピングモータ 57…プリアンプ 58…ロックインアンプ 59…コンピュータ 60…ビデオプロセッサ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of an optical tomographic imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a main part of a first modified example of the first embodiment. FIG. 3 is a configuration diagram of a main part of a second modified example of the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a distal end side of an endoscope in a third modified example of the first embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a distal end side of an endoscope in a fourth modified example of the first embodiment. FIG. 6 is a diagram showing a state in which optical fibers are stacked. FIG. 7 is a configuration diagram of a main part of an optical tomographic imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing a distal end surface of an image guide. FIG. 9 is a diagram showing a state in which a distal end surface of an insertion section is brought into close contact with a subject. FIG. 10 is a configuration diagram of a main part of an optical tomographic imaging apparatus 81 according to a third embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing a distal end surface of an endoscope insertion section. FIG. 12 is an explanatory view showing a surface scanned by an optical fiber array. FIG. 13 is a view showing that two tomographic images are displayed on a monitor. FIG. 14 is a perspective view showing a fiber support member fixed to a distal end portion of an endoscope in a modification of the third embodiment. FIG. 15 is a view showing a probe according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 16 is an explanatory diagram showing an arrangement of the tip of an optical fiber. FIG. 17 is a view showing a fan-shaped tomographic range obtained by a fourth embodiment. FIG. 18 is a diagram showing a distal end side of a probe according to a first modification of the fourth embodiment. FIG. 19 is a diagram showing an optical fiber array support member according to a second modification of the fourth embodiment. FIG. 20 is a front view showing a distal end side of a probe according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 21 is a diagram showing a fan-shaped tomographic area obtained by a fifth embodiment. FIG. 22 is a configuration diagram showing an optical tomographic imaging apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 23 is a view showing a state in which a plurality of optical fibers are annularly arranged on the outer periphery of the insertion portion. FIG. 24 is a diagram showing that the distal end surface of the optical fiber is a tapered surface. FIG. 25 is a diagram showing a distal end side of an optical fiber in a modification. FIG. 26 is a diagram showing a state in which a plurality of optical fibers are provided around the outer periphery of the insertion section. FIG. 27 is a configuration diagram showing an optical tomographic imaging apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 28 is an overall configuration diagram of a stapling apparatus. FIG. 29 is a diagram showing a state in which an optical fiber array is provided on the tip side of the stapler. FIG. 30 is a diagram showing a configuration of a cut surface on the distal end side of the stapler. FIG. 31 is a configuration diagram of an imaging apparatus. FIG. 32 is a diagram showing a schematic dimming characteristic with respect to the wavelength of hemoglobin in blood. [Description of Signs] 1 ... optical tomographic imaging device 2 ... endoscope 3 ... light source device 4 ... optical interference device 5 ... monitor 6 ... interference unit 7 ... signal processing unit 8 ... insertion unit 9 ... operation unit 11 ... eyepiece unit 12 light guide cable 13 light guide 15 xenon lamp 17 tip 21 objective lens 22 image guide 23 eyepiece 25 polarization maintaining fiber bundle 26 connector 31 SLD 32b polarizers 33a and 33b Fiber 34 Coupler 35 PZT 36 Oscillator 37 Modulator 39 Scanner 41 Mirror surface 42 Cylindrical lens 44 Detector (interference light) 45 Mirror 48 Analyzer 49 Half mirrors 51 and 55 Mirror 53 ... Si-PD 54 ... X-stage 56 ... Stepping motor 57 ... Preamplifier 58 ... Lock-in amplifier 59 ... Computer 60 Video processor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 邦彰 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 岡▲崎▼ 次生 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 窪田 哲丸 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 安永 浩二 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大澤 篤 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大橋 一司 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大明 義直 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 国際公開92/19930(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 10/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Kuniaki Kami, Inventor 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-limpus Optical Industry Co., Ltd. 43-2 O Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Tetsumaru Kubota 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inventor Koji Yasunaga 2 (72) Inventor, Koji Yasunaga 2 Chome 43-2 O Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Atsushi Osawa 2-43-2 O Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Kazushi Ohashi Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo 2-43-2 O Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yoshinao Daiaki 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-limpus Hikari (56) References WO 92/19930 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 10/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 低干渉性光を発生させる低干渉性光発生
手段と、 前記低干渉性光発生手段により発生する低干渉性光を被
検体側へ導光するとともに、被検体側で反射された反射
光を導光するための複数の光ファイバを有する導光手段
と、 前記導光手段の複数の光ファイバのうち所定の光ファイ
バに前記低干渉性光を順次切り換えて導光し、出射位置
を変化させると共に、被検体側で反射された反射光を順
次検出するための光走査手段と、 前記光走査手段で検出した反射光と前記低干渉性光から
生成した基準光とを干渉させて、干渉した干渉光に対応
する干渉信号を抽出する干渉光抽出手段と、 記干渉信号に対する信号処理を行い前記被検体の深さ
方向の断層像を構築する信号処理手段と、前記信号処理手段により構築された前記断層像に対し、
前記複数の光ファイバの前記切り換えに基づき変化する
光伝搬時間に起因して発生する歪みを補正する演算手段
と、 を有することを特徴とする光断層イメージング装置。
(57) [Claims 1] Low coherence light generating means for generating low coherence light; and low coherence light generated by the low coherence light generation means is guided to the subject side. A light guiding unit having a plurality of optical fibers for guiding the reflected light reflected on the subject side; and the low coherence light being transmitted to a predetermined optical fiber among the plurality of optical fibers of the light guiding unit. The light scanning means for sequentially switching and guiding the light, changing the emission position, and sequentially detecting the reflected light reflected on the subject side, the reflected light detected by the light scanning means and the low coherence light by interfered with the reference light generated from the interference light extracting means for extracting an interference signal corresponding to the interference with interference light, the pre-Symbol tomographic image in the depth direction before Symbol subject performs signal processing for interference signals A signal processing means to be constructed; For the constructed tomographic image,
Changes based on the switching of the plurality of optical fibers
Arithmetic means for correcting distortion caused by light propagation time
When the optical tomographic imaging apparatus, comprising a.
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